تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هي الحموض الأمينية؟

الحموض الأمينية الأساسية هي مركباتٌ عضويةٌ تتكون بشكلٍ رئيسي من الكربون، والهيدروجين، والأوكسجين، والنتروجين. هناك أكثر من مئة نوعٍ من الحموض الأمينية في الطبيعة، فقط 20 نوع منها يدخل في تركيب البروتين، وكل حمضٍ أميني عدا حمض البرولين يمتلك مجموعةً من الأمينوكاربوكسيل، وسلسلةً جانبيةً منفصلةً تدعى الجذر ( R) كما يلي:

تمثل الصيغة الجزيئية على اليمين مجموعة الكربوكسيل بينما تمثل الصيغة الجزيئية على اليسار مجموعة الأمينو، وترتبط هاتان المجموعتان مع بعضهما بواسطة روابط ببتيدية، فلا تكونان فعالتين كيميائياً، لذلك الذي يلعب دوراً مهماً في تفاعلات البروتين هو طبيعة نهاية السلاسل الجانبية. الحموض الأمينية الأساسية هي:

هيستيدين (Histidine)، آيزوليوسين (Isoleucine)، ليوسين (Leucine)، ليسين (Lysine)، ميثيونين (Methionine)، فينيل ألانين (Phenylalanine)، ثريوني (Threonine)، تريبتوفان (Tryptophan)، وفالين (Valin). لا يستطيع الجسم تصنيع الحموض الأمينية الأساسية، لذا يجب تأمينها من النظام الغذائي.

ما هي أقسام الحموض الأمينية حسب نوع السلاسل الجانبية؟

يمكن تصنيفها إلى ما يلي: ^[1]

1- الحموض الأمينية ذات السلاسل الجانبية غير مُستقطبةٍ وغير مشحونة

بما أن هذه الحموض الأمينية تمتلك سلسلةً جانبيةً غير مُستقطبة، لذا فهي لا تشترك في الروابط الأيونية والهيدروجينية، ولا ترتبط ولا تعطي بروتوناً أثناء تفاعلاتها بينما تستطيع السلاسل الجانبية لهذه الحموض الأمينية في البروتينات أن تتجمّع مع بعضها، كالعناقيد، لأنها لا تذوب في المحاليل المائية، لذلك تتصف البروتينات التي تدخل في تركيبها باستقراريهٍ عالية. من هذه الحموض الأمينية: (Glycine, Leucine, Alanine)

2- الحموض الأمينية ذات سلاسل جانبية مُستقطبة وغير مشحونة

تستطيع هذه الحموض الأمينية أن تفقد بروتون في الـ PH المتعادل، مثلاً: الحمض الأميني Cystine تحتوي سلسلته الجانبية على مجموعة السلفاهيدريت SH، وهي تُعتبر من المواقع النشطة، كما تحتوي الحموض الأمينية (Serine, Tyrosine) على مجموعة الهيدروكسيل القطبية OH، لذلك تستطيع تلك الحموض أن تشارك في تكوين روابط هيدروجينية في البروتين.

3- حموض أمينية ذات سلاسل جانبية مشحونة

مثل: حمض الأسبارتيك، وحمض الغلوتاميك، والليزين.

استخدام الحموض الأمينية لإغناء الطعام

تتواجد الحموض الأمينية الأساسية في بعض البروتينات الغذائية التي تدخل ضمن نظامنا الغذائي اليومي. تحدّد القيمة البيولوجية للبروتين (غرام بروتين متكوّن في الجسم / 100 غرام بروتين غذائي) بالمحتوى المطلق من الحموض الأمينية الأساسية، يمكن زيادة القيمة البيولوجية لبعض البروتينات الغذائية عن طريق إضافة الحموض الأمينية الاساسية. نورد فيما يلي أمثلةً على أنواع الحموض الأمينية المُستخدمة لإغناء بعض الأطعمة:

– استخدام الحمضين الأمينيين (الليزين المياسر والثريونين المياسر) لإغناء الرز.

– استخدام الحمض الأميني (الليزين المياسر) لإغناء الخبز.

– استخدام الحمض الأميني (الميثيونين) لإغناء بروتين الصويا والفول السوداني.

تستخدم الحموض الأمينية التخليقية لغاياتٍ تغذويةٍ قبل العمليات الجراحية وبعدها، وأثناء المعالجة من متلازمتي سوء الامتصاص وسوء الهضم كما تعطى لرجال الفضاء أثناء رحلات الفضاء.

ما هي العمليات المُتّبعة في إنتاج الحموض الأمينية؟

هناك أربع عملياتٍ مُتّبعة في إنتاج الحموض الأمينية، وهي: التخليق الكيميائي، والعزل من الحلامات البروتينية، والطريقة الأنزيمية والميكروبيولوجية. تتجلى حدّة التذوّق لمركبٍ ما في قيمة عتبة التمييز. إن قيمة عتبة التمييز هي التركيز الأدنى اللازم لتمييز المركب، كما هو مقّوم من قبل لجنة التذوق. إن حدّة التذوّق للحموض الأمينية معتمدة على كرة الماء من قبل السلسلة الجانبية مثلاً: ^[2]

– التريبتوفان الميّمن D ذو عتبة تذوق حلوة، وهو يعتبر أحلى حمض أميني.

– التيروزين المياسر L والتريبتوفان المياسر L أكثر الحموض الأمينية مرارة.

– الكافئين أكثر مرارةً حوالي خمس مرات من مرارة التريبتوفان المياسر L، وإن حلاوة التريبتوفان الميّمن D تبلغ حوالي 37 مرةً من حلاوة السكروز، لحمض الغلوتاميك المياسر L مكانة استثنائية، فله نكهة مرق اللحم بتراكيزه العالية، في حين أنه بتراكيزه المنخفضة يحسّن النكهة المميزة للطعام (يصنّف من ضمن محسّنات النكهة).

بينما يمتلك الميثيونين المياسر L نكهة شبيهة بالكبريت. وهناك آليات أخرى لإغناء الطعام، وزيادة القيمة التغذوية للأطعمة، ومنها:

1- المعادن

تعدُّ الأغذية من المصادر الوفيرة بالمعادن، ويمكن تدعيم الأغذية بالحديد، والكالسيوم، والمغنيزيوم، والزنك، وعادةً ما يدعّم الملح باليود في المناطق التي تعاني عوز اليود.

2- معزّزات النكهة

المعزّزات هي مركباتٌ تزيد رائحة المادة الغذائية، ويظهر تأثير هذه المعزّزات من خلال الشعور بالحجم أو القوام، كما يظهر التعزيز من خلال سرعة استقبال الرائحة، وهو ما يدعى معزّز عامل الزمن.

من معزّزات النكهة غلوتامات أحادية الصوديوم (Monosodium Glutamate)، والذي يُرمز له بالرمز (MSG)، حيث وجد أن MSG هي المكوّن الفعّال النافع في أشنة Laminaria japonica المستعملة منذ زمن طويل في اليابان كمحسّنٍ لنكهة الحساء، كما أنه أحد المواد الحاملة للطعم في اللحوم والجبن.

3- بدائل السكر

هي المركبات التي تستعمل، كالسكريات (غلوكوز، سكروز) لإعطاء الطعم الحلو، ولا تحتاج لاستقلابها إلى الأنسولين، ومن بدائل السكر الهامة السكريات الكحولية، كزليتول، ومانيتول.

4- المُحلّيات

هي مركباتٌ طبيعيةٌ أو صُنعية تعطي شعوراً حلواً، ولا تملك قيمةً تغذوية. هناك اهتمامٌ واسعٌ بالمُحلّيات الجديدة، سببه زيادة السُّمنة في أغلب بلدان العالم، مما دفع بالعلماء والباحثين إلى إيجاد بدائل عن هذه المُحلّيات التي تحمل سعراتٍ حراريةٍ عالية.

ما هي الأطعمة التي تحتوي على الحموض الأمينية؟

هناك العديد من الأطعمة التي تُعتبر مصادر رئيسة للحموض الأمينية الأساسية، وهي: البروتينات الحيوانية (لحوم البقر، والدواجن، والأسماك، والبيض، ومنتجات الألبان)، والبروتينات النباتية (فول الصويا، والحنطة السوداء). هناك بعض الأطعمة التي لا تحتوي على كل الحموض الأمينية الأساسية، وهي: المكسرات، والبذور، والفاصولياء، وبعض الحبوب، ويمكن للإنسان الحصول على جميع الحموض الأمينية الأساسية باتباع نظامٍ غذائيٍّ صحيّ ومتوازن، وإلا سوف يحتاج الإنسان لتناول المُكمّلات الغذائية. ^[3]

ماذا تفعل الحموض الأمينية في الجسم؟

تتجمّع الحموض الأمينية مع بعضها لصنع البروتينات، يتحدّد نوع البروتين من نوع الحمض الأميني وطريقة التجميع. عندما يتناول الإنسان البروتينات يقوم الجسم بتحطيمها إلى الحموض الأمينية المكونة لاستخدامها في وظائف مختلفة: ^{[4] [5]}

1- نموُّ وإصلاح أنسجة الجسم ونموّ العضلات

حيث يعزّز اللايسين امتصاص الكالسيوم اللازم لنموّ العظام، بينما يعمل الليوسين على إصلاح العضلات.

2- توفير مصدرٍ للطاقة

وغالباً ما يؤمنها الحمض الأميني: فالين وآيسولوسين.

3- الحفاظ على صحة الجلد والشعر والأظافر

يساعد الحمض الأميني (اللايسين) في إنتاج الكولاجين، بينما يساعد الحمض الأميني (الثريونين) في إنتاج الكولاجين والإيلاستين، حيث يساعد هذان البروتينان في المحافظة على صحة البشرة، والأظافر، والشعر.

4- تنظيم وظيفة جهاز المناعة

ويقوم بهذه الوظيفة الحموض الأمينية التالية:  الليسين، والثريونين، الهيستيدين.

5- تنظيم عمليات الهضم

ويقوم بهذه الوظيفة الهستامين المتولّد من الحمض الأميني الهيستيدين.

6- تحسين المزاج والمحافظة على إيقاعات الساعة البيولوجية الطبيعية

حيث يعمل الحمض الأميني (تريبتوفان) على إنتاج هرمون السيروتونين الضروري للشعور بالسعادة.

7- تصنيع النواقل العصبية

النواقل العصبية هي مواد كيميائية يستخدمها الجهاز العصبي كوسيلةٍ للتواصل مع الجسم، ويقوم بهذه الوظيفة الحمض الأميني (الفينيل ألانين).

8- تصنيع الهرمونات

إن الحمض الأميني (الليسين) مسؤولٌ عن الحفاظ على مستويات الهرمونات في الجسم، مثل: هرمون الإبينفرين الذي يشرف على استجابة الجسم للتوتر.

9- المحافظة على وزنٍ صحي

يتمُّ ذلك عن طريق الحمض الأميني (الميثيونين) الذي يتحكم في معدلات الاستقلاب، ويساعد الجسم في التخلص من السُّموم، بينما يساعد الحمض الأميني (الثريونين) في عمليات استقلاب الدهون.