Kľúčový rozdiel – lyzín vs L-lyzín
Lyzín a L-lyzín sú oba typy aminokyselín, ktoré zdieľajú rovnaké fyzikálne vlastnosti, no je medzi nimi určitý rozdiel. Kľúčový rozdiel medzi lyzínom a L-lyzínom je v schopnosti otáčať rovinne polarizované svetlo. Lyzín je biologicky aktívna prirodzene sa vyskytujúca esenciálna α-aminokyselina. Môže sa vyskytovať v dvoch izomérnych formách v dôsledku možnosti tvorby dvoch rôznych enantiomérov okolo chirálneho atómu uhlíka. Tieto sú známe ako L- a D- formy, analogické k ľavorukým a pravotočivým konfiguráciám. O týchto L- a D- formách sa hovorí, že sú opticky aktívne a otáčajú rovinne polarizované svetlo v inom zmysle; v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek. Ak sa svetlo otáča lyzínom proti smeru hodinových ručičiek, potom svetlo vykazuje levorotáciu a je známe ako L-lyzín. Tu je však potrebné starostlivo poznamenať, že označenie D- a L- izomérov nie je rovnaké ako označenie d- a l-.
Čo je lyzín?
Lyzín je esenciálna aminokyselina, ktorá sa v našom tele nesyntetizuje a musí byť dodávaná bežnou stravou. Preto je lyzín pre človeka esenciálnou aminokyselinou. Je to biologicky dôležitá organická zlúčenina zložená z funkčných skupín amínu (-NH2) a karboxylových kyselín (-COOH) s chemickým vzorcom NH2- (CH2)4-CH(NH2)-COOH. Kľúčovými prvkami lyzínu sú uhlík, vodík, kyslík a dusík. V biochémii sú aminokyseliny, ktoré majú amínové aj karboxylové skupiny pripojené k prvému (alfa-) atómu uhlíka, známe ako a-aminokyseliny. Lyzín sa teda tiež považuje za α-aminokyseliny. Štruktúra lyzínu je uvedená na obrázku 1.
Obrázok 1: Molekulárna štruktúra lyzínu (atóm uhlíka je chirálny alebo asymetrický atóm uhlíka a predstavuje aj alfa-uhlíkový atóm)
Lyzín má zásaditý charakter, pretože obsahuje dve zásadité aminoskupiny a jednu kyslú karboxylovú skupinu. Preto tiež vytvára rozsiahle vodíkové väzby v dôsledku prítomnosti dvoch aminoskupín. Dobrými zdrojmi lyzínu sú živočíšne zdroje bohaté na bielkoviny, ako sú vajcia, červené mäso, jahňacie, bravčové a hydinové mäso, syry a niektoré ryby (ako treska a sardinky). Lyzín je tiež bohatý na rastlinné bielkoviny, ako je sója, fazuľa a hrach. Je to však limitujúca aminokyselina vo väčšine obilných zŕn, ale je zastúpená vo väčšine strukovín a strukovín.
Čo je L-lyzín?
Lyzín má štyri rôzne skupiny okolo uhlíka 2nd a má asymetrickú štruktúru. Lyzín je tiež opticky aktívna aminokyselina v dôsledku prítomnosti tohto asymetrického alebo chirálneho atómu uhlíka. Lyzín teda môže vytvárať stereoizoméry, ktoré sú izomérnymi molekulami s rovnakým molekulovým vzorcom, ale líšia sa v trojrozmernej orientácii svojich atómov v priestore. Enantioméry sú dva stereoizoméry, ktoré sú navzájom spojené odrazom alebo sú vzájomnými zrkadlovými obrazmi, ktoré nemožno prekrývať. Lyzín je dostupný v dvoch enantiomérnych formách známych ako L- a D- a enantioméry lyzínu sú uvedené na obrázku 2.
Obrázok 2: Enantioméry aminokyseliny lyzínu. Skupiny COOH, H, R a NH2 sú usporiadané okolo atómu C v smere hodinových ručičiek, enantiomér sa nazýva L-forma a D-forma inak. L- a D- sa týkajú len priestorového usporiadania okolo atómu uhlíka a nevzťahujú sa na optickú aktivitu. Zatiaľ čo L- a D-formy chirálnej molekuly otáčajú rovinu polarizovaného svetla rôznymi smermi, niektoré L-formy (alebo D-formy) otáčajú svetlo doľava (levo alebo l-forma) a niektoré doprava. (dextro alebo d-forma). l- a d- formy sa nazývajú optické izoméry.
L-lyzín a D-lyzín sú navzájom enantioméry a majú rovnaké fyzikálne vlastnosti, s výnimkou smeru, ktorým otáčajú polarizované svetlo. Majú neprekrývateľný zrkadlový vzťah. Nomenklatúra D a L však nie je bežná pre aminokyseliny vrátane lyzínu. Otáčajú rovinne polarizované svetlo v rovnakej veľkosti, ale v rôznych smeroch. D a L-izomér lyzínu, ktorý otáča rovinne polarizované svetlo v smere hodinových ručičiek, sa nazýva pravotočivý alebo d-lyzín a ten, ktorý otáča rovinne polarizované svetlo proti smeru hodinových ručičiek, sa nazýva ľavotočivý alebo L-lyzín (obrázok 2).
L-Lyzín je najdostupnejšia stabilná forma lyzínu. D-lyzín je syntetická forma lyzínu a môže sa syntetizovať z l-lyzínu racemizáciou. Používa sa pri spracovaní poly-d-lyzínu, ktorý sa používa ako poťahový materiál na zlepšenie prichytenia buniek. L-lyzín hrá významnú úlohu v ľudskom tele pri vstrebávaní vápnika, tvorbe svalových bielkovín a syntéze hormónov, enzýmov a protilátok. Priemyselne sa L-lyzín vyrába procesom mikrobiálnej fermentácie s použitím Corynebacterium glutamicum.
Aký je rozdiel medzi lyzínom a L-lyzínom?
Lyzín a L-lyzín majú rovnaké fyzikálne vlastnosti, s výnimkou smeru, ktorým otáčajú polarizované svetlo. V dôsledku toho môže mať L-lyzín podstatne odlišné biologické účinky a funkčné vlastnosti. Na rozlíšenie týchto biologických účinkov a funkčných vlastností sa však vykonal len veľmi obmedzený výskum. Niektoré z týchto rozdielov môžu zahŕňať, Chuť
L-lyzín: L-formy aminokyselín majú tendenciu byť bez chuti.
D-lyzín: D-formy aminokyselín majú tendenciu chutiť sladko.
L-lyzín preto môže byť menej/nie sladší ako lyzín.
Abundance
L-lyzín: L-formy aminokyseliny vrátane l-lyzínu sú najrozšírenejšou formou v prírode. Napríklad deväť z devätnástich L-aminokyselín, ktoré sa bežne vyskytujú v proteínoch, sú pravotočivé a ostatné sú ľavotočivé.
D-lyzín: Experimentálne pozorované D-formy aminokyselín sa vyskytujú veľmi zriedkavo.
