D-อัลโลโซลิวซีน CAS 1509-35-9

เป็นหนึ่งในกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อร่างกายมนุษย์ แต่ไม่สามารถสังเคราะห์ได้เองและต้องอาศัยการบริโภคจากภายนอก ในอาหารที่ทำจากธัญพืช (เช่น แป้งสาลีและกลูเตน) และโปรตีนจากพืช (เช่น แป้งถั่วลิสงและมันฝรั่ง) ปริมาณไอโซลิวซีนอยู่ในระดับต่ำและเป็นของกรดอะมิโนที่มีข้อจำกัด การขาดสารอาหารส่งผลโดยตรงต่อการดูดซึมของโปรตีน การเพิ่มปริมาณไอโซลิวซีนในอาหารสามารถเพิ่มได้อย่างมีนัยสำคัญ สัดส่วนขององค์ประกอบของกรดอะมิโนสามารถปรับให้เหมาะสมได้ ทำให้ใกล้เคียงกับรูปแบบความต้องการของร่างกายมนุษย์มากขึ้น จึงช่วยเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของโปรตีน ตัวอย่างเช่น การเติมแป้งสาลี 0.05% -0.3% สามารถเพิ่มอัตราส่วนประสิทธิภาพโปรตีน (PER) ของแป้งได้ 15% -20% ซึ่งช่วยปรับปรุงสถานะทางโภชนาการของโปรตีนของประชากรมนุษย์ที่มีธัญพืชเป็นส่วนประกอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเสริมมีความสำคัญทางคลินิกอย่างมากสำหรับประชากรพิเศษ เช่น ผู้ป่วยพักฟื้นหลังผ่าตัด ผู้สูงอายุ นักกีฬา และมังสวิรัติ ในฐานะสมาชิกของกรดอะมิโนสายโซ่กิ่ง (BCAA) มันทำงานร่วมกับลิวซีนและวาลีนเพื่อส่งเสริมการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ เร่งการสมานแผล ลดการสลายตัวของกล้ามเนื้อ และควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด ในการสนับสนุนทางโภชนาการทางคลินิก มักใช้เพื่อเตรียมอาหารสูตรกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งสูงสำหรับการสนับสนุนทางโภชนาการทางลำไส้หรือทางหลอดเลือดในผู้ป่วยโรคตับแข็ง แผลไหม้ การบาดเจ็บ และอาการอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ในผงโภชนาการทางการแพทย์บางยี่ห้อ ปริมาณการเติมจะสูงถึง 12% ของกรดอะมิโนทั้งหมด ซึ่งช่วยเพิ่มความสมดุลของไนโตรเจนและความเร็วในการฟื้นตัวของผู้ป่วยอย่างมีนัยสำคัญ

ในการจัดการกับโรคต่างๆ เช่น โรคไตเรื้อรังที่ต้องจำกัดการบริโภคโปรตีน การเพิ่มอัตราการใช้กรดอะมิโนที่จำเป็น และการลดการบริโภคกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น สามารถรักษาการทำงานของระบบเผาผลาญให้เป็นปกติในขณะที่ลดการบริโภคโปรตีนทั้งหมด การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเพิ่ม 0.1 กรัม/กก./วัน ในอาหารที่มีโปรตีนต่ำ (0.6 กรัม/กก./วัน) สามารถรักษาระดับอัลบูมินในเลือดให้คงที่ในผู้ป่วย ในขณะเดียวกันก็ลดการสะสมของสารพิษในเลือดและชะลอการทำงานของไตเสื่อมลง

มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านโภชนาการการกีฬา เนื่องจากสามารถกระตุ้นเส้นทางการส่งสัญญาณ mTOR กระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ และยับยั้งการทำงานของเอนไซม์โปรตีโอไลติก ซึ่งช่วยลดความเสียหายของกล้ามเนื้อที่เกิดจากการออกกำลังกาย และเร่งการฟื้นตัวหลังการออกกำลังกาย ในเครื่องดื่มเกลือแร่ แท่งพลังงาน และผงโปรตีน มักผสมกับลิวซีนและวาลีนในอัตราส่วน 2:1:1 เพื่อสร้างกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งก้านสาขา ซึ่งสามารถปรับปรุงความทนทานในการออกกำลังกายได้อย่างมีนัยสำคัญ ลดอาการปวดกล้ามเนื้อ และส่งเสริมการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ ตัวอย่างเช่น ในเครื่องดื่มเกลือแร่ยี่ห้อหนึ่ง การเติม D-อัลโลโซลิวซีน 1.5 กรัมต่อขวด (500 มล.) สามารถเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อของนักกีฬาได้ 10% และลดระดับครีเอทีนไคเนส (CK) ลง 25% หลังออกกำลังกาย

สามารถชะลอการเกิดความเหนื่อยล้าจากส่วนกลางได้โดยควบคุมการสังเคราะห์เซโรโทนิน (5-HT) ในระหว่างการออกกำลังกายที่มีความเข้มข้นสูงเป็นเวลานาน การเพิ่มขึ้นของออกซิเดชันของกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของสัดส่วนของทริปโตเฟนเข้าสู่สมอง ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการสังเคราะห์ 5-HT และทำให้เกิดความเหนื่อยล้า การเสริมสามารถยับยั้งการขนส่งทริปโตเฟน ลดการสร้าง 5-HT และชะลอความเหนื่อยล้า ด้วยกลไกนี้ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องดื่มต่อต้านความเมื่อยล้า เจลให้พลังงาน และผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ตัวอย่างเช่น ในแคปซูลต่อต้านความเหนื่อยล้าบางยี่ห้อ แต่ละแคปซูลประกอบด้วยสาร 200 มก. หลังจากใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลา 7 วัน ระยะเวลาการออกกำลังกายจนถึงความเหนื่อยล้าของอาสาสมัครจะเพิ่มขึ้น 20% และคะแนนความเหนื่อยล้าเชิงอัตนัยจะลดลง 15%

สามารถเพิ่มความอิ่ม ลดการบริโภคพลังงาน และส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันของไขมันโดยควบคุมการหลั่งของฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงาน เช่น กลูคากอน เช่น เปปไทด์-1 (GLP-1) ในอาหารทดแทนมื้ออาหาร เครื่องดื่มลดน้ำหนัก และอาหารเสริม D มักจะรวมกับใยอาหาร โปรตีน และส่วนผสมอื่นๆ เพื่อสร้างสูตรแคลอรี่ต่ำและอิ่มสูง ตัวอย่างเช่น ในผงทดแทนมื้ออาหารบางยี่ห้อ มีการเติม D-alloisoleucine 1 กรัมต่อหนึ่งมื้อ หลังจากบริโภคอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 4 สัปดาห์ น้ำหนักเฉลี่ยของผู้เข้าร่วมการวิจัยลดลง 3.2 กก. รอบเอวลดลง 2.8 ซม. และไม่มีการสูญเสียกล้ามเนื้อเกิดขึ้น

การเพิ่มนมผงสำหรับทารกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของทารก เนื่องจากเป็นกรดอะมิโนจำเป็น จึงมีส่วนร่วมในกระบวนการทางสรีรวิทยาที่สำคัญ เช่น การสังเคราะห์โปรตีน การควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน และการพัฒนาระบบประสาท ตามมาตรฐานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งชาติสำหรับอาหารสูตรสำหรับทารก (GB 10765-2021) ปริมาณอาหารสูตรสำหรับทารกไม่ควรน้อยกว่า 4.5% ของกรดอะมิโนทั้งหมด และควรรักษาอัตราส่วนที่เหมาะสมกับลิวซีนและวาลีน เช่น นมผงสำหรับทารกบางยี่ห้อ ปริมาณที่เพิ่มคือ 0.18 กรัม/100 กิโลแคลอรี ซึ่งใกล้เคียงกับอัตราส่วนองค์ประกอบของกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งในน้ำนมแม่ และสามารถรองรับการเจริญเติบโตทางร่างกายและการพัฒนาสมองของทารกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อคนเรามีอายุมากขึ้น ความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีนจะลดลงและมวลกล้ามเนื้อลดลง (ภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อย) ส่งผลให้มีความเสี่ยงที่จะหกล้มเพิ่มขึ้น การเสริมสามารถชะลอการลุกลามของภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อยได้โดยการกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ ในอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการสำหรับผู้สูงอายุ D-alloisoleucine มักจะรวมกับเวย์โปรตีน วิตามินดี และส่วนผสมอื่นๆ เพื่อสร้างสูตรเฉพาะสำหรับผู้สูงอายุ ตัวอย่างเช่น ในผงโภชนาการผู้สูงอายุบางยี่ห้อ เพิ่ม 0.8 กรัมต่อมื้อ หลังจากบริโภคอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 3 เดือน มวลกล้ามเนื้อของผู้เข้าร่วมเพิ่มขึ้น 1.2 กก. ความแข็งแรงในการยึดเกาะเพิ่มขึ้น 10% และความเสี่ยงของการล้มลดลง 25%

โดยการควบคุมการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญกลูโคส ความไวของอินซูลินจะดีขึ้น และสามารถส่งเสริมการสังเคราะห์ไกลโคเจนเพื่อช่วยในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด ในอาหารที่เป็นโรคเบาหวาน มักประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตที่มีค่า GI ต่ำ ใยอาหาร และส่วนผสมอื่นๆ เพื่อสร้างเป็นสูตรของกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งต่ำและมี GI ต่ำ ตัวอย่างเช่น เมื่อเติม 0.3 กรัมลงในขนมปังยี่ห้อหนึ่งสำหรับโรคเบาหวานทุกๆ 100 กรัม ระดับน้ำตาลในเลือดภายหลังตอนกลางวันสูงสุดของกลุ่มตัวอย่างจะลดลง 20% และช่วงความผันผวนของระดับน้ำตาลในเลือดจะลดลง 15%