D-Serine vs L-Serine

2023-08-03 10:01:00

D-seriin ja L-seriin on kaks mitteasendamatu aminohappe seriini vormi. Kuigi nad on struktuurilt sarnased, mängivad nad kehas ainulaadset rolli. Selles artiklis võrdlen ja vastandan D-seriini ja L-seriini nende keemilise struktuuri, bioloogiliste funktsioonide, jaotumise, toiduallikate, toidulisandina kasutamise, ravipotentsiaali ja ohutusprofiili poolest.

Mis on D-Serine?

D-seriin on seriini paremale pöörlev isomeer, mis tähendab, et see pöörab tasapinnalist polariseeritud valgust paremale. See eraldati esmakordselt 1956. aastal. Inimestel toimib see ajus olulise neurotransmitterina, aidates reguleerida neurotransmissiooni. D-seriin toimib NMDA retseptorite glütsiini saidi agonistina. Seda sünteesib ajus ensüüm seriini ratsemaas. Looduslikult leidub toidus vaid väikeses koguses D-seriini.

L-Serine for Sleep.png

Mis on L-Serine?

L-seriini pulber lahtiselt on seriini vasakule pöörav isomeer, mis pöörleb valgust vasakule. See on üks looduslikult esinevatest proteinogeensetest aminohapetest, mis sisalduvad translatsiooni käigus valkudes. L-seriinil on võtmeroll ainevahetuses, aju tervises, immuunfunktsioonis ja lihaste kasvus. Seda sünteesitakse endogeenselt ja saadakse ka kõrge valgusisaldusega toiduainetest.

Mis vahe on D-Serine ja L-Serine vahel?

Peamised erinevused D-seriini ja L-seriini vahel on järgmised:

· Kiraalsus – D-seriin on D-enantiomeer, L-seriin aga L-enantiomeer. Need on vastupidise kiraalsusega peegelpildid.

· Funktsioonid – D-seriin toimib neurotransmitterina. L-seriin mängib üldisemat rolli valkude sünteesis ja ainevahetuses.

· Asukoht – D-seriin on koondunud ajju. L-seriini leidub rohkesti kogu kehas.

· Süntees – D-seriini sünteesib seriini ratsemaas. Mass L-seriin toodetakse ilma isomerisatsioonita.

· Toiduallikad – D-seriini leidub toiduainetes looduslikult väga vähe, samas kui L-seriini on ohtralt.

· Toidulisandid – D-seriini toidulisandid ei ole kergesti kättesaadavad, samas kui L-seriini toidulisandid on tavalised.

Kokkuvõttes võib öelda, et D-seriinil ja L-seriinil on erinevad kiraalsused, kehafunktsioonid, ensüümide poolt vahendatud süntees ja toidujaotus, mis neid eristab.

Mis vahe on fosfatidüülseriinil ja L-seriinil?

Fosfatidüülseriin on fosfolipiidühend, mis koosneb osaliselt L-seriini jääkidest. See erineb eraldiseisvast L-seriinist järgmistel viisidel:

· Struktuur – fosfatidüülseriin sisaldab rasvhappeahelaid, mis on seotud L-seriiniga seotud glütserofosfaadi karkassi.

· Asukoht – fosfatidüülseriin on rakumembraanide põhikomponent, kusjuures L-seriini pulber leidub kogu rakkudes ja kehas.

· Süntees – fosfatidüülseriin on kokku pandud väiksematest ühenditest, sealhulgas L-seriinist. L-seriini sünteesitakse otse raku metabolismi kaudu.

· Funktsioon – fosfatidüülseriin aitab säilitada membraani terviklikkust ja signaaliülekannet. L-seriin osaleb üldisemalt valgusünteesis.

· Toidulisandid – enamik fosfatidüülseriini toidulisandeid on sojast saadud. L-seriini toidulisandid sisaldavad ainult eraldatud aminohapet.

Kokkuvõtlikult võib öelda, et fosfatidüülseriin on selge struktuurne ühend, mis sisaldab ehitusplokina L-seriini.

D-seriini ja L-seriini keemiline struktuur

D-seriini ja L-seriini keemilised struktuurid on peaaegu identsed, välja arvatud nende kiraalsus keskse süsinikuaatomi ümber.

D-Serine'il on järgmine struktuur:

· Keskne süsinik on seotud -NH3+, -CH2OH, -H ja -COO- rühmadega

· Keskse süsiniku kiraalne keskus on D-konfiguratsiooniga

· Amiinide ja karboksüülrühmade projektsiooniorientatsioonid on vastupidised

L-Serinil on järgmine struktuur:

· Keskne süsinik, mis on seotud samade -NH3+, -CH2OH, -H ja -COO- rühmadega

· Kesksüsiniku kiraalne keskus on L-konfiguratsiooniga

· Amiinidel ja karboksüülrühmadel on samad projektsiooniorientatsioonid

Seega on D-seriin ja L-seriin stereoisomeerid, millel on sama keemiline valem ja sidemed, mis erinevad ainult oma kolmemõõtmelise orientatsiooni poolest asümmeetrilise süsinikuaatomi ümber.

D-Serine'i ja L-Serine'i biosüntees.png

D-seriini ja L-seriini biosüntees

D-seriini ja L-seriini biosüntees toimub erinevate metaboolsete radade kaudu:

· D-seriini süntees hõlmab L-seriini ratsemiseerumist seriini ratsemaasi toimel, peamiselt ajus. See muudab L-seriini D-seriiniks.

· L-seriini saab sünteesida endogeenselt glükoosist või glükolüüsi ja sidrunhappe tsükli vaheühenditest. Isomerisatsioonietappi pole vaja.

· L-seriini saadakse ka otse toiduvalguallikatest. Inimese toidus looduslikult praktiliselt ei esine D-seriini.

· Ensüüm seriini dehüdrataas võib kahe isomeeri vahelise homöostaasi reguleerimise osana lagundada nii D-seriini kui ka L-seriini.

Seega saab keha toota L-seriini mitmel viisil, samas kui D-seriin tugineb kesknärvisüsteemis L-seriini ensümaatilisele muundamisele.

D-Serine vs L-Serine bioloogilised rollid

D-seriin ja L-seriin mängivad väga erinevaid bioloogilisi rolle:

· Neurotransmitterina reguleerib D-seriin neurotransmissiooni, pikaajalist potentsieerimist ja sünaptilist plastilisust, eriti hipokampuses ja ajukoores.

· L-seriin toimib proteinogeense aminohappena, mida kasutatakse valkude sünteesiks kogu kehas. See mõjutab rakkude signaaliülekannet, ainevahetust, lihaste kasvu, immuunsust, ajufunktsiooni ja palju muud.

· D-seriin aitab moduleerida NMDA retseptoreid. L-seriin pakub eelühendeid nagu glütsiin ja püruvaat.

· D-seriin on seotud õppimise, mälu ja neuro-käitumishäiretega. L-seriin toetab kogu keha protsesse.

· Liigne L-seriin võib olla ajus mürgine, samas kui neurotransmissiooni optimaalne tase on vajalik.

Kokkuvõttes mängib D-seriinil närvisüsteemis erilist rolli, samas kui L-seriinil on laiem süsteemne toime.

Jaotumine kehas

Nende seriini isomeeride jaotus on samuti erinev:

· D-seriini leidub suurtes kontsentratsioonides ajukoore eesaju piirkondades, hipokampuses, hüpotalamuses ja amügdalas. Seda on väljaspool närvisüsteemi vähe.

· L-seriini leidub rohkesti kõigis kehakudedes, kuid eriti kontsentreerub lihastes, ajus, silmades, maksas ja plasmas.

· Kõrgeim D-seriini tase esineb neuronites ja astrogliiarakkudes. L-seriin domineerib teistes rakutüüpides.

· Tingimused, mis kahjustavad D-seriini sünteesi, nagu krooniline skisofreenia, vähendavad oluliselt aju taset. L-seriin on stabiilsem.

· D-seriini transport läbi hematoentsefaalbarjääri on piiratud, samas kui L-seriin tungib kergemini.

Kokkuvõttes on D-seriini lokaliseerimine peaaegu ainus kesknärvisüsteemis, samas L-seriini pulber on kõikjal kogu kehas.

D-Serine'i ja L-Serine'i toiduallikad.png

D-seriini ja L-seriini toiduallikad

Nende kahe seriinivormi toiduallikad on samuti kontrastsed:

· D-seriini ei saada märkimisväärses koguses ühestki looduslikust toiduallikast. Inimese toidus esineb seda väga vähe.

· Heade L-seriini allikate hulka kuuluvad mereannid, linnuliha, tofu, jogurt, munad, mandlid, avokaadod, tatar ja spirulina.

· Väiksemas koguses annavad L-seriini ka veiseliha, sealiha, piimatooted, kaunviljad, seemned ning mõned puu- ja juurviljad.

· Fosfolipiidpreparaadid, nagu sojaletsitiin, sisaldavad veidi D-seriini, kuna see tekib metaboolselt L-seriinist.

· Kuid toit ei saa märkimisväärselt tõsta D-seriini taset, mis sõltub suuresti endogeensest sünteesist.

Seega võib olulist L-seriini saada toidust, samas kui toiduga saadav D-seriini on tühine. D-seriini suurendamiseks võib osutuda vajalikuks täiendada.

Täiendamise kaalutlused

Bioloogia ja toiduallikate erinevuste tõttu erinevad ka D-seriini ja L-seriini lisandid:

· Otsesed D-seriini toidulisandid ei ole kaubanduslikult saadaval. Sojast saadud fosfatidüülseriin võib anda väikeseid koguseid.

· L-seriini toidulisandid on hõlpsasti saadaval annustes 500 mg kuni 1000 mg portsjoni kohta.

· Sihtotstarbeline D-seriini lisamine nõuab sünteetiliselt saadud D-seriini, mis on kulukas ja reguleerimata.

· L-seriini toidulisandid on taskukohased ja GRAS soovitatud annustes.

· Liigne L-seriini lisamine võib tegelikult vähendada D-seriini aktiivsust, segades konversiooni.

· L-seriini toidulisandid võivad olla kasulikud kognitsioonile, treeningule, ainevahetusele, nahale jne. Tõendid D-seriini lisamise kohta on piiratud.

Kokkuvõtteks võib öelda, et ainult L-seriini saab otseselt tõhusalt täiendada. D-seriini suurendamine nõuaks sünteetilist ratsemiseerimist.

D-seriini ja L-seriini terapeutiline kasutamine

D-seriini ja L-seriini terapeutilise kasutamise uuringud hõlmavad järgmist:

· D-seriini lisamist on uuritud skisofreenia ravis, et parandada NMDA retseptori düsfunktsiooni. Tulemused on segased.

· L-seriin on paljutõotav teatud aminohapete sünteesi ja transpordi ainevahetushäirete ravis.

· Uuritakse D-seriini neuropaatilise valu vähendamiseks NMDA retseptori kaasatuse tõttu. Andmed on piiratud.

· L-seriin võib esialgsete uuringute põhjal parandada kognitiivset funktsiooni, jõudlust, naha tervist, immuunsust ja pikaealisust.

· D-seriini reguleerimine mängib rolli neurodegeneratiivsetes häiretes nagu Alzheimeri ja Parkinsoni tõbi. Täiendus on tõestamata.

· D-seriini farmakoloogiliste annuste kohta puuduvad pikaajalised ohutusandmed inimestel. L-seriinil on GRAS staatus.

Kokkuvõtteks võib öelda, et L-seriinil on toidulisandina rohkem terapeutilisi eeliseid, samas kui D-seriini lisamise väärtus jääb hüpoteetiliseks.

Kõrvalmõjud ja ohutusprobleemid

Ohutusprofiilide kohta:

· L-seriinil on väga madal toksilisus. Kõrvaltoimed on kerged seedehäired, peavalud või unetus ainult suurte annuste puhul, mis ületavad 5 grammi päevas.

· D-seriini metabolism neerudes põhjustab väga suurte annuste korral nefrotoksilisuse ja neerukivide tekke riski. Pikaajaline ohutus pole teada.

· D-seriini kliirensi halvenemine on seotud neuroloogiliste häiretega. Liigne kasutamine võib kaasa aidata psühhoosi, meeleoluhäirete ja krampide tekkele.

· L-seriin ja D-seriin võivad tundlikel inimestel esile kutsuda hüpomaaniat, peavalu, iiveldust, kõhulahtisust või lööbeid, eriti suurtes kogustes.

· Skisofreenikutel, kellel puudub seriini ratsemaas, võib tekkida D-seriini puudulikkus. Ravi täiendavad annused jäävad standardimata.

Kokkuvõtteks võib öelda, et L-seriin on tavaliste täiendavate annuste korral ohutu, samas kui suure D-seriini tarbimise pikaajalisi mõjusid inimestel ei ole veel täielikult iseloomustatud.

Järeldus: kas peaksite täiendama D-Serine'i või L-Serine'iga?

Kokkuvõtteks võib öelda, et L-seriin on üldise tervisega seotud eeliste jaoks eelistatud seriini lisavorm. Endogeense aminohappena toetab L-seriin valk süntees, neuroloogiline funktsioon, ainevahetus, treening ja vananemisvastane toime hästi talutavate annuste juures. Seda on lihtne saada toiduainetest või tavalistest toidulisanditest.

D-seriinil on terapeutiline potentsiaal, eriti skisofreenia ravis, suunates NMDA retseptoreid. Kuid otseste toidulisandite puudumine, võimalik neerutoksilisus, ebaselged psühhotroopsed toimed ja inimeste ohutusandmete puudumine farmakoloogiliste annuste kohta piiravad selle praegust praktilist kasutamist. Sel ajal on L-seriini lisamisel väljakujunenud eelised. Teadusuuringud võivad aga tulevikus laiendada D-seriini kliinilist kasulikkust.

Nagu alati, pidage enne uue toidulisandi kasutamise alustamist nõu oma arstiga. Teatage viivitamatult kõigist kõrvaltoimetest. Kuigi D-seriinil ja L-seriinil on struktuurselt sarnased, on nende kehaline jaotus ja funktsioonid erinevad, mis mõjutavad nende toitumisrolli.

viited

1. Wolosker, H., Dumin, E., Balan, L., & Foltyn, VN (2008). D-aminohapped ajus: D-seriin neurotransmissioonis ja neurodegeneratsioonis. The FEBS Journal, 275(14), 3514–3526.

2. Mothet, JP, Le Bail, M. ja Billard, JM (2015). NMDA retseptori kaasagonistide funktsioonide aja- ja ruumiprofiil. Journal of neurochemistry, 135(2), 210–225.

3. Ribeiro, CS, Pires, RG ja Snyder, PJ (2021). L-seriini lisamine: mõju inimese tunnetusele. Vananemisuuringute ülevaated, 67, 101303.

4. De Miranda, AS, Zhang, CJ, Katsumori, H. ja Van Eldik, LJ (2017). Põletikueelsed tsütokiinide tootmise ja signaalimise mehhanismid aju glias: mõju Alzheimeri tõve patogeneesile. Neurotoksilisuse uurimine, 32(1), 129–139.

5. Fuchs SA, Dorland L., de Sain-van der Velden MG, Hendriks M., Klomp LW, Berger R., de Koning TJ (2006). D-seriin arenevas inimese kesknärvisüsteemis. Annals of Neurology, 60(4), 476–480.


Teave Autor:

autor bio.jpg




Celine Xu on botaanik, kellel on üle 15-aastane kogemus taimeekstraktide uurimisel ja väljatöötamisel toitumis- ja farmaatsiarakendustes. Ta juhib teadus- ja arendusmeeskonda, mis keskendub ravimtaimede identifitseerimisele, kasvatamisele ja ekstraheerimisele. Celine Xu teenis doktorikraadi. on Plant Biology kirjutanud arvukalt artikleid eelretsenseeritavates ajakirjades konkreetsete fütokemikaalide kasulikkusest tervisele. Ta räägib sageli tööstuskonverentsidel taimeekstraktide uurimise uutest arengutest. Celine Xu on pühendunud teadusliku arusaama edendamisele selle kohta, kuidas sihipäraseid taimseid ühendeid saab kasutada inimeste tervise parandamiseks.