Valinas (Val) yra trečioji šakotosios grandinės aminorūgštis - angliškai: Branched Chain Amino rūgštys (BCAA). Kaip leucinas ir izoleucino, valino struktūra yra šakota grandinė. Dėl šios specifinės molekulinės struktūros nei gyvūnas, nei žmogaus organizmas negali sukurti valino, todėl ši aminorūgštis vadinama būtina (būtina gyvybei). Galiausiai valino reikia suvartoti pakankamu kiekiu su maistu gaunamais baltymais, kad būtų išlaikytas a azotas subalansuoti ir leidžia normaliai augti. Valeinas yra vienas iš 21 proteinogeninio amino rūgštys naudojamas statyti baltymai. Visi pagrindiniai baltymai kūno valino yra 5–8% koncentracijos. Priklausomai nuo jų šoninių grandinių struktūros, proteinogeniniai amino rūgštys yra suskirstyti į skirtingas grupes. Valinas, kaip ir izoleucinas, leucinas, alanino ir glicinas yra aminorūgštis su alifatine šonine grandine. Alifatinis amino rūgštys nešiotis tik vieną anglis šoninė grandinė ir yra nepoliniai. Valinas yra vienas iš neutralių amino grupių rūgštys, todėl jis gali elgtis tiek rūgščiai - atpalaiduojantis protonus, tiek šarminius - priimančius protonus. 1901 m. Hermanas Emilis Fischeris, šiuolaikinės biochemijos įkūrėjas, pirmą kartą iš kazeino išskyrė būtiną aminorūgštį valiną. Kazeinas yra rupus koaguliacinis baltymas pieno todėl pagrindinis sūrio ir varškės komponentas. Struktūriškai valinas gaunamas iš izovalerio rūgšties pakeičiant a vandenilis atomas su amino grupe (NH2), monokarboksirūgšties hemiterpenas, taip pat žinomas kaip 3-metilo sviesto rūgštis.
Baltymų virškinimas ir žarnyno absorbcija
Dalinė dietos hidrolizė baltymai prasideda skrandis. Pagrindinės baltymų virškinimo medžiagos yra išskiriamos iš įvairių skrandžio ląstelių gleivinė. Pagrindinės ir mažosios ląstelės gamina pepsinogeną, baltymų skaldymo fermento pirmtaką pepsinas. Skrandis ląstelės gamina skrandžio rūgštis, kuris skatina pepsinogeno virtimą į pepsinas, Papildomai, skrandžio rūgštis sumažina pH, kuris padidėja pepsinas veikla. Pepsinas skaido daug valino turinčius baltymus į mažos molekulinės masės skilimo produktus, tokius kaip poli- ir oligopeptidai. Geri natūralūs valino šaltiniai yra kazeinas, išrūgos, kiaušinis, mėsa, avižos, sveiki ryžiai ir lazdyno riešutų baltymai. Tirpūs poli- ir oligopeptidai vėliau patenka į plonoji žarna, pagrindinės proteolizės (baltymų virškinimo) vieta. Proteazės (skaidančios baltymus fermentai (enzimai)) gaminami kasoje. Iš pradžių proteazės sintetinamos ir išskiriamos kaip zimogenai - neaktyvūs pirmtakai. Tai tik plonoji žarna kad juos suaktyvina enteropeptidazės - fermentai (enzimai) susidarė iš gleivinė ląstelės - kalcis ir virškinimo fermentas tripsino. Svarbiausios proteazės yra endopeptidazės ir egzopeptidazės. Endopeptidazės skaldo baltymus ir polipeptidus viduje molekulės, didinant baltymų galinį užpuolimą. Egzopeptidazės atakuoja grandinės galo peptidinius ryšius ir gali specialiai suskaidyti tam tikrus amino junginius rūgštys iš karboksilo arba amino baltymo galo molekulės. Jie atitinkamai vadinami karboksi- arba aminopeptidazėmis. Endopeptidazės ir egzopeptidazės papildo viena kitą skildamos baltymus ir polipeptidus dėl jų skirtingo substrato specifiškumo. Specifines alifatines aminorūgštis, įskaitant valiną, išskiria endopeptidazės elastazė. Vėliau valinas yra baltymo gale ir yra prieinamas skilimui karboksipeptidazė A. Ši egzopeptidazė iš oligopeptidų skaldo alifatines ir aromatines aminorūgštis. Valinas daugiausia absorbuojamas aktyviai ir elektrogeniškai natris vežti į enterocitus (gleivinė ląstelės) plonoji žarna. Apie 30–50% absorbuoto valino jau yra suskaidoma ir metabolizuojama enterocituose. Valino ir jo metabolitų gabenimas iš ląstelių per portalo sistemą į kepenys atsiranda palei koncentracija nuolydis per įvairias transporto sistemas. Žarnynas absorbcija amino rūgščių yra beveik baigtas beveik 100 proc. Esminės amino rūgštys, tokių kaip valinas, izoleucinas, leucinasir metioninas, yra absorbuojami daug greičiau nei neesminės amino rūgštysMitybos ir endogeninių baltymų suskaidymas į mažesnius skilimo produktus yra svarbus ne tik peptidų ir aminorūgščių įsisavinimui į enterocitus, bet ir padeda pašalinti baltymų molekulės svetimą pobūdį ir užkirsti kelią imunologinėms reakcijoms.
Baltymų skaidymas
Valinas ir kitos amino rūgštys gali būti metabolizuojamos ir skaidomos visuose organizmo audiniuose, iš esmės išskiriant NH3 visose ląstelėse ir organuose. Amoniakas leidžia sintezuoti neamino rūgštys, purinai, porfirinai, plazmos baltymai ir apsaugos nuo infekcijų baltymai. Kadangi laisva forma NH3 net ir mažais kiekiais yra neurotoksinis, jis turi būti fiksuotas ir išsiskiriantis. Amoniakas slopindamas gali sukelti rimtų ląstelių pažeidimų energijos apykaita o pH pakinta. Fiksacija įvyksta per glutamatas dehidrogenazės reakcija. Šiame procese amoniakas išsiskiriantis ekstrahepatiniuose audiniuose, pernešamas į alfa-ketoglutaratą, gaminant glutamatas. Antrosios aminogrupės perkėlimas į glutamatas susidaro glutaminas. Procesas glutaminas sintezė tarnauja kaip išankstinis amoniakas detoksikacijos. Glutamino produktai, kuris daugiausia formuojamas smegenys, transportuoja surištą ir tokiu būdu nekenksmingą NH3 į kepenys. Kitos amoniako gabenimo į kepenys yra asparto rūgštis ir alanino. Pastaroji aminorūgštis susidaro jungiantis amoniaką su piruvatas raumenyse. Kepenyse amoniakas išsiskiria iš glutamino, glutamato, alanino ir aspartatas. Dabar NH3 galutinai patenka į hepatocitus - kepenų ląsteles detoksikacijos naudojant karbamiląfosfatas sintetazė karbamido biosintezė. Du amoniakas molekulės sudaro molekulę karbamido, kuris nėra toksiškas ir išsiskiria per inkstus su šlapimu. Per formavimąsi karbamido, Kasdien galima pašalinti 1-2 molius amoniako. Karbamido sintezės apimtis priklauso nuo dieta, ypač baltymų kiekio ir biologinės kokybės požiūriu. Vidutiniškai dieta, šlapimo kiekis paros šlapime yra maždaug 30 gramų. Asmenys, kurių inkstų funkcija sutrikusi, negali pašalinti šlapalo pertekliaus per inkstas. Pažeisti asmenys turėtų sekti mažai baltymų dieta siekiant išvengti padidėjusios karbamido gamybos ir kaupimosi inkstas dėl aminorūgščių skilimo.
