Niektóre aminokwasy biogenne pełnią funkcję neuroprzekaźników, a ich synteza zachodzi w zarówno w zakończeniach nerwowych, jak i komórkach. Dopiero potem są transportowane do zakończeń nerwowych. Ich prekursorem jest enzym tyrozyna, który uważa się za niezbędny do prawidłowej pracy tarczycy i przysadki mózgowej. Jeszcze inne aminy występują w żywności, ale spożyte z pokarmem mogą być szkodliwe, jeśli w organizmie człowieka nie ma wystarczającej ilości enzymów do ich zmetabolizowania.

Powstawanie amin biogennych

Aminy biogenne to organiczne związki chemiczne powstałe z aminokwasów. Ich prekursorami są enzymy, które na skutek procesu dekarboksylacji stają się związkami biologicznie czynnymi. Polega on na odłączeniu od aminokwasu grupy karboksylowej, co skutkuje wydzielaniem się dwutlenku węgla i powstaniem aminy. Jest ona transportowana do zakończeń nerwowych i aktywna do momentu, gdy nie zostanie rozłożona lub zwrotnie wychwycona.

Pod względem chemicznym aminy zalicza się do grupy związków alifatycznych, aromatycznych lub heterocyklicznych, które są metabolizowane przez monoaminooksydazy bądź diaminooksydazy. Tworzą się u ludzi, zwierząt oraz roślin. Bardzo często spotyka się aminy w żywności. Spożyte w dużej ilości mogą spowodować zagrożenie dla życia i zdrowia. Dzieje się tak, gdy w organizmie człowieka nie ma wystarczających ilości enzymów, które mogłyby je zmetabolizować.

Do grupy amin biogennych zalicza się: agmatynę, cysteaminę, etanoloaminę, histaminę, kadawerynę, katecholaminy, propranoloaminę, putrescynę, serotoninę, tryptaminę i tyraminę.

Budowa i funkcje układu nerwowego przedstawione są na filmie:

Histamina – mediator odczynu alergicznego i zapalnego

Histamina to amina będąca pochodną imidazolu. W organizmie człowieka jest syntetyzowana głównie w komórkach tucznych, lecz można ją znaleźć także w płytkach krwi lub neuronach. Po syntezie jest metabolizowana w wątrobie. Oddziałuje zarówno na hormony, jak i neuroprzekaźniki. Jest swoistym mediatorem odczynu alergicznego. Zawdzięcza to zdolności wiązania się z receptorami, które są odpowiedzialne za rozszerzanie naczyń krwionośnych oraz skurcz mięśni gładkich. Hamuje procesy zapalne powstałe na skutek alergii.

Histaminę można znaleźć również w żywności, ale spożyta w dużej ilości, zwłaszcza przy niedomodze enzymów, może doprowadzić do powstania tachykardii, napadów astmy, niedociśnienia tętniczego lub bólów głowy o charakterze migrenowym. Duże ilości histaminy mogą wywołać reakcję alergiczną połączoną ze skurczem oskrzeli.

Tyramina, fenyloetyloamina i tryptamina a choroby neurologiczne

Tyraminę, fenyloetyloaminę oraz tryptaminę uważa się za aminy biogenne, które mogą odgrywać znaczącą rolę w powstawaniu schorzeń o podłożu neurodegeneracyjnym lub psychicznym. Spekuluje się, że mogą one wpływać na chorobę Parkinsona, schizofrenię lub depresję. Spożyte wraz z pokarmem i niezmetabolizowane mogą przyczynić się do zwężenia naczyń krwionośnych, czego rezultatem będzie nadciśnienie, przyspieszenie akcji serca, uporczywe bóle głowy, nudności i wymioty.

Katecholaminy, czyli adrenalina, noradrenalina oraz serotonina

Prekursorem katecholamin jest tyrozyna, która na skutek dekarboksylacji ulega przemianom w aminokwasy biogenne np. noradrenalinę, serotoninę lub adrenalinę, które pełnią funkcję neuroprzekaźników. Katecholaminy magazynowane są w pęcherzykach ziarnistych zlokalizowanych w neuronach, metabolizowane natomiast w wątrobie. Ich wysokie stężenie w organizmie człowieka towarzyszy zazwyczaj sytuacjom stresowym. Mają właściwości pobudzające m.in. kurczliwość mięśnia sercowego, dlatego są wykorzystywane do ratowania życia w momencie zagrożenia.

Putrescyna i kadaweryna – aminy biogenne będące składnikiem komórek ssaków

Putrescyna powstała z ornityny oraz kadaweryna wytworzona w procesie dekarboksylacji lizyny to aminy biogenne metabolizowane przez diaminooksydazy. Dla człowieka są niezmiernie ważne, zwłaszcza putrescyna. Ma ona wpływ na proces namnażania się komórek zarówno zdrowych, jak i nowotworowych. Spożycie ich z pokarmem nie jest niebezpieczne, o ile w ludzkim organizmie będzie wystarczająco dużo enzymów zdolnych je rozłożyć. W innym przypadku nadmierna ilość amin może doprowadzić do niedociśnienia, bradykardii, a nawet porażenia kończyn. W efekcie reakcji z azotynami mogą tworzyć rakotwórcze nitrozaminy, które stanowią zagrożenie dla zdrowia.

Czy aminy biogenne są niebezpieczne?

Nadmierna ilość amin biogennych w żywności i w organizmie człowieka może spowodować szereg problemów zdrowotnych, dlatego naukowcy podejmują działania mające na celu ustalenie limitów ich ilości w produktach spożywczych. Pod uwagę bierze się ryby, sery, konserwowane mięso i warzywa oraz napoje alkoholowe np. piwo.

Bibliografia:

1. G. Bonczar, M. Filipczak-Fiutak, A. Pluta-Kubica, I. Duda, Aminy biogenne w serach – występowanie i zagrożenia, [w:] „Medycyna Weterynaryjna” 2017,73 (3), s. 136–143.