się ten artykuł?
Nukleotydy są elementem budującym kwasy nukleinowe DNA i RNA. Wydawać by się mogło, że synteza wewnętrzna jest wystarczająca w stosunku do potrzeb organizmu. Niestety tak nie jest. Osłabienie, infekcje, duży wysiłek fizyczny – w każdym z tych przypadków warto zwiększyć podaż nukleotydów wraz z pożywieniem lub nawet rozważyć suplementację.
Co to jest nukleotyd?
Słysząc o nukleotydach, niemal natychmiast pojawia się słuszne skojarzenie z kwasami nukleinowymi. W istocie stanowią podstawowy element budulcowy kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) i rybonukleinowego (RNA). Stąd też rozróżnia się dwa rodzaje nukleotydów: rybonukletydy i deoksyrybonukleotydy.[1] Są znacznie mniejsze od komórki. W każdej, która znajduje się w ludzkim organizmie, jest ich ponad miliard!. Jakiekolwiek nieprawidłowości w budowie nukleotydów skutkują przez to zmianami w funkcjonowaniu całego organizmu.
Z czego składa się nukleotyd? Z punktu widzenia chemicznego nukleotydy to estry fosforanowe nukleozydów. Nukleozydy stanowią natomiast połączenie zasady azotowej (adeniny, guaniny, cytozyny, uracylu, tyminy) z rybozą lub deoksyrybozą.
Nukleotydy to jednak nie tylko składnik budujący DNA i RNA, ale także nośnik energii. Cząsteczką, która przekazuje energię i jednocześnie jest najbardziej znana to ATP (nukleotyd adeniowy). Podczas hydrolizy dostarcza aż 8,9 kcal/mol energii, która jest następnie pożytkowana na uruchomienie i prawidłowy przebieg wielu procesów na poziomie komórkowym.[1]
Fosforany nukleozydów działają jak AMP (cAMP) i cGMP, będące cząsteczkami sygnalizacyjnymi ale też regulatorowymi. Ich zadaniem jest m.in. pośredniczenie w działaniu noradrenaliny, regulowanie rozpadu glikogenu (odżywiającego mięśnie w czasie wysiłku) i regulowanie ścieżki sygnałowej w komórkach.[1]
Korzystne i niekorzystne nukleotydy
Nukleotydy, które występują w organizmie, nie mają wyłącznie korzystnego działania. Te pożądane, wywierają pozytywny wpływ na organizm, ponieważ:
- uczestniczą w syntezie innych nukleotydów (zalicza się do nich m.in. prekursory GMP i AMP jak np. inozyno-5’-monofosforan, ksantozyno-5’-monofosforan, adenylobursztynian),
- działają jak koenzym (np. 5′-fosfosiarczan 3′-fosfoadenozyny),
- wyciszają geny (np. metylowane cytozyny u eukariontów),
- umożliwiają transport przez tRNA (np. pseudourydyno-5’-monofosforan),
- warunkują translację mRNA (np. 6-metyloadenozyno-5’-monofosforan).[1]
Niektóre nukleotydy nie są korzystne dla organizmu. Mowa tu m.in. o: 8-oksoguanino 5’-monofosforanie czy 8,5′-cyklo-2′-deoksyadenozyno 5’-monofosforanie. Doprowadzają one do rozwoju nowotworów, przyspieszają starzenie się komórek i wywołują mutacje. Powstają najczęściej na skutek stresu oksydacyjnego (zaburzenia równowagi między wolnymi rodnikami a antyoksydantami) oraz nadmiernej ekspozycji ciała na działanie promieniowania UV i związków chemicznych.[1]
Obecność wielu nukleotydów świadczy o rozwoju zmian patologicznych takich jak nowotwory czy infekcje. Rozpoznanie typu modyfikacji nukleotydu i oznaczenie jego stężenia może być wsparciem w diagnostyce poważnych chorób.
Co ciekawe nukleotydy mogą być modyfikowane przez człowieka i stosowane jako leki. Przykładem tego jest lamiwudyna, którą wykorzystuje się do leczenia WZW B (wirusowego zapalenia wątroby typu B) i przy zakażeniach wirusem HIV oraz arabinozyd cytozyny, podawany m.in. chorym na białaczkę.[1]
Funkcje i właściwości nukleotydów
Wyróżnić można cztery podstawowe funkcje nukleotydów:
- budowa kwasów nukleinowych DNA i RNA,
- przekazywanie sygnałów wewnątrz komórek,
- przenoszenie energii,
- syntezowanie polisacharydów oraz fosfolipidów.
Poza tymi kluczowymi funkcjami nukleotydy uczestniczą w syntezie białek – są niezbędne do przebiegu tego procesu, ponieważ pełnią funkcje koenzymu, czyli składnika białek (niebędącego białkiem) kluczowego dla ich aktywności.
Nukleotydy mają działanie immunostymulujące. Wzmacniają odporność organizmu i wspierają jego zdolność do ochrony przed zakażeniami. Potwierdzają to badania szpitalne na grupie dzieci przedwcześnie urodzonych. Podając im mleko kobiecie wzbogacone nukleotydami, zaobserwowano wzrost przeciwciał IgM o 38,5 proc. i IgA 88,2 proc. w stosunku do dzieci karmionych mlekiem kobiecym bez dodatku.[4]
Nukleotydy mają korzystny wpływ na odnowę tkanki jelitowej. Zaobserwowano, że u pacjentów z zespołem jelita drażliwego podwyższona podaż nukleotydów redukuje u wielu z nich ból brzucha (u 47,2 proc.), biegunkę (u 29,9 proc.) czy wzdęcia (u 21,1 proc.).[4]
Nukleotydy wspierają rozwój flory jelitowej, przyczyniając się jednocześnie do wzrostu bakterii Bifidobacterium i Lactobacillus. Maja one działanie prebiotyczne, a także obniżają pH jelit. Dzięki temu wspierają odporność oraz hamują rozwój bakterii, które są niekorzystne dla organizmu i przyczyniają się do rozwoju chorób.[4]
Nukleotydy mają korzystny wpływ na kondycję wątroby. Nie tylko zwiększają jej masę (m.in. za sprawą pobudzenia hepatocytów do wzrostu i odnowy) i poziom zmagazynowanego glikogenu, ale również redukują poziom lipidów i cholesterolu.[4]
Nukleotydy wzmagają metabolizm lipoprotein oraz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych we krwi. Potwierdzają to badania szpitalne. Zmiana w stężeniu lipoprotein VLDL, LDL i HDL u noworodków była wyraźna już po siedmiu dniach stosowania dodatku do mleka matki w ilości 149 mg/l. Natomiast po 4 tygodniach dochodziło do wzrostu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych na poziomie 3–20 proc. (kwasu linolowego, α-linolenowego, γ-linolenowego i arachidonowego). [4]
Nukleotydy pozytywnie wpływają na funkcjonowanie mózgu – poprawiają pamięć i sprawiają, że proces uczenia się jest efektywniejszy.[4] U osób pracujących fizycznie i uprawiających sport sprzyjają obniżaniu poziomu kortyzolu (hormonu stresu) wydzielanego w czasie dużego wysiłku. Jak wykazały badania – podawanie sportowcom dawek 278 mg nukleotydów dziennie sprawiało, że poziom kortyzolu był u nich niższy o 28,6 proc., w stosunku do grupy kontrolnej.[4]
Nukleotydy w żywności
Źródłem nukleotydów jest nie tylko synteza endogenna, ale również pożywienie. Zwiększona podaż egzogenna jest szczególnie ważne w stanach obniżonej odporności, w czasie trwania infekcji oraz gdy organizm jest wyraźnie osłabiony. Wówczas synteza nukleotydów zachodząca wewnątrz organizmu może nie być wystarczająca w stosunku do jego potrzeb.
Nukleotydy są pozyskiwane z żywności w postaci nukleoprotein, czyli kwasów nukleinowych związanych z białkiem. Bogate zarówno w rybonukletydy, jak i deoksyrybonukleotydy są tkanki, które szybko rosną i się regenerują:
- mięso (przede wszystkim: wołowe, wieprzowe, jagnięce, drobiowe, które zawiera 1,5–8 mg/g nukleotydów),
- ryby (przede wszystkim: makrele oraz sardynki, które zawierają 1,5–8 mg/g nukleotydów),
- owoce morza (które zawierają 1,5–8 mg/g nukleotydów),
- warzywa strączkowe (przede wszystkim: fasola, groch, soczewica, które zawierają (0,5–1,5 mg/g nukleotydów),
- grzyby (zawierają (0,5–1,5 mg/g nukleotydów).[2]
Nie ma więc ryzyka, że osoby na diecie wegetariańskiej czy wegańskiej nie będą mały możliwości zaspokojenia zapotrzebowania organizmu na nukleotydy. Nie ma potrzeby spożywania w tym celu mięsa. Wystarczającym źródłem są warzywa strączkowe i grzyby.
Nie oznacza przy tym, że powyższe źródła są jedynymi produktami z nukleotydami. Zawierają ich jednak najwięcej. Niemniej są one również obecne w warzywach, owocach, zbożach, jajach, mleku czy serze. Należy jednak podkreślić, że w znacznie niższym stężeniu (do 0,2 mg/g), a przez to nie są uznawane za cenne źródło nukleotydów.[2]
Nukleotydy w mleku matki
Nukleotydy znajdują się w kobiecym mleku. Ich średnia zawartość wynosi 84±25 μ mol/L. Są one niezwykle istotne dla rozwoju organizmu karmionego nim dziecka, w tym dla układu nerwowego. Są bowiem substratem, katalizatorem, a także inhibitorem procesów zachodzących w organizmie.[3]
Nukleotydy obecne w kobiecym mleku mają działanie przeciwinfekcyjne, ponieważ mają wpływ na budowę mikrobioty jelitowej kluczowej dla odporności organizmu. Z tego powodu także do mieszanek mlekozastępczych dodaje się nukleotydy, aby dzieci niekarmione piersią miały zapewnione wsparcie w budowie odporności i prawidłowym rozwoju od pierwszych dni życia.
Suplementacja nukleotydów
Podstawowym źródłem nukleotydów jest synteza zachodząca wewnątrz organizmu. Wspierana jest przez regularną podaż nukleotydów wraz z pokarmem. Niekiedy jednak oba te źródła są niewystarczające.
Korzystny wpływ suplementacji potwierdzają dotychczas przeprowadzone eksperymenty. Mimo to suplementacja nukleotydów (poza okresem niemowlęcym) jest wciąż mało popularna. Tymczasem zważywszy na ich właściwości, jest to wartościowe wsparcie, które warto omówić z lekarzem lub dietetykiem gdy:
- wykonujesz pracę fizyczną,
- uprawiasz intensywne dyscypliny sportowe,
- zmagasz się z infekcją,
- twój organizm jest wykończony po diecie lub chorobie,
- przy zaburzeniach pracy wątroby i jelit,
- przy obniżonej odporności.
Źródła:
- D Strzelecka, Jakościowa i ilościowa analiza nukleotydów o znaczeniu biologicznym lub terapeutycznym przy użyciu spektrometrii mas. Praca doktorska, Uniwersytet Warszawski, Warszawa 2020.
- J. Głazowska, U. Stankiewicz i in., Kwasy nukleinowe w żywności – występowanie i właściwości reologiczne, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość” 2016, nr 6 (109), s. 5–1.
- D. Kowalska, E. Gruczyńska i in., Mleko matki – pierwsza żywność w życiu człowieka, „Problemy Higieny i Epidemiologii” 2015, nr 96(2), s. 387–398.
- B. Kędzia, E.Kmieć i in., Nukleotydy w mleczku pszczelim i ich właściwości biologiczne, „Postępy Fitoterapii” 2019, nr 20(4), s. 277–283.
