D-Serine εναντίον L-Serine

Η D-σερίνη και η L-σερίνη είναι δύο μορφές του μη απαραίτητου αμινοξέος σερίνης. Αν και είναι δομικά παρόμοια, παίζουν μοναδικούς ρόλους στο σώμα. Σε αυτό το άρθρο, θα συγκρίνω και θα αντιπαραβάλλω τη D-σερίνη με την L-σερίνη όσον αφορά τη χημική δομή, τις βιολογικές λειτουργίες, τη διανομή, τις πηγές τροφίμων, τις χρήσεις ως συμπληρώματα, τις θεραπευτικές δυνατότητες και το προφίλ ασφάλειας.

Τι είναι το D-Serine;

D-σερίνη είναι ένα δεξιοστροφικό ισομερές της σερίνης, που σημαίνει ότι περιστρέφει το επίπεδο πολωμένο φως προς τα δεξιά. Απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1956. Στον άνθρωπο, χρησιμεύει ως ζωτικός νευροδιαβιβαστής στον εγκέφαλο, βοηθώντας στη ρύθμιση της νευροδιαβίβασης. Η D-σερίνη δρα ως αγωνιστής στη θέση γλυκίνης των υποδοχέων NMDA. Συντίθεται στον εγκέφαλο από το ένζυμο σερίνη ρακεμάση. Μόνο μικρές ποσότητες D-σερίνης εμφανίζονται φυσικά σε πηγές τροφίμων.

Τι είναι το L-Serine;

L-σερίνη χύμα σκόνης είναι το αριστερόστροφο ισομερές της σερίνης, περιστρεφόμενο φως προς τα αριστερά. Είναι ένα από τα φυσικά πρωτεϊνογονικά αμινοξέα που ενσωματώνονται στις πρωτεΐνες κατά τη μετάφραση. Η L-σερίνη παίζει βασικό ρόλο στον μεταβολισμό, την υγεία του εγκεφάλου, τη λειτουργία του ανοσοποιητικού και την ανάπτυξη των μυών. Συντίθεται ενδογενώς και λαμβάνεται επίσης από τρόφιμα πλούσια σε πρωτεΐνες.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ D-Serine και L-Serine;

Οι βασικές διαφορές μεταξύ της D-σερίνης και της L-σερίνης περιλαμβάνουν:

· Χειρικότητα - Η D-σερίνη είναι το D-εναντιομερές, ενώ η L-σερίνη είναι το L-εναντιομερές. Είναι κατοπτρικά είδωλα με αντίθετες χειραλίες.

· Λειτουργίες - Η D-σερίνη δρα ως νευροδιαβιβαστής. Η L-σερίνη παίζει πιο γενικό ρόλο στη σύνθεση πρωτεϊνών και στο μεταβολισμό.

· Τοποθεσία - Η D-σερίνη συγκεντρώνεται στον εγκέφαλο. Η L-σερίνη είναι άφθονη σε όλο το σώμα.

· Σύνθεση - Η D-σερίνη συντίθεται από ρακεμάση σερίνης. Ογκος L σερίνη παράγεται χωρίς την ανάγκη ισομερισμού.

· Διατροφικές πηγές - Πολύ λίγη D-σερίνη εμφανίζεται φυσικά στα τρόφιμα, ενώ η L-σερίνη είναι άφθονη.

· Συμπληρώματα - Τα συμπληρώματα D-σερίνης δεν είναι άμεσα διαθέσιμα, ενώ τα συμπληρώματα L-σερίνης είναι κοινά.

Συνοψίζοντας, λοιπόν, η D-σερίνη και η L-σερίνη έχουν διακριτές χειρομορφίες, σωματικές λειτουργίες, σύνθεση που προκαλείται από ένζυμα και διατροφικές κατανομές που τις διαφοροποιούν.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της φωσφατιδυλικής σερίνης και της L-σερίνης;

Η φωσφατιδυλοσερίνη είναι μια φωσφολιπιδική ένωση που αποτελείται από υπολείμματα L-σερίνης. Διαφέρει από την αυτόνομη L-σερίνη με τους ακόλουθους τρόπους:

· Δομή - Η φωσφατιδυλοσερίνη περιέχει αλυσίδες λιπαρών οξέων συνδεδεμένες με μια ραχοκοκαλιά γλυκεροφωσφορικού που συνδέεται με L-σερίνη.

· Τοποθεσία - Η φωσφατιδυλοσερίνη είναι βασικό συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών, ενώ Σκόνη L-σερίνης βρίσκεται σε όλα τα κύτταρα και στο σώμα.

· Σύνθεση - Η φωσφατιδυλοσερίνη συναρμολογείται από μικρότερες ενώσεις συμπεριλαμβανομένης της L-σερίνης. Η L-σερίνη συντίθεται απευθείας μέσω του κυτταρικού μεταβολισμού.

· Λειτουργία - Η φωσφατιδυλοσερίνη βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητας της μεμβράνης και στη μεταγωγή σήματος. Η L-σερίνη εμπλέκεται γενικότερα στη σύνθεση πρωτεϊνών.

· Συμπληρώματα - Τα περισσότερα συμπληρώματα φωσφατιδυλοσερίνης προέρχονται από σόγια. Τα συμπληρώματα L-σερίνης περιέχουν μόνο το απομονωμένο αμινοξύ.

Συνοπτικά, η φωσφατιδυλοσερίνη είναι μια ξεχωριστή δομική ένωση που ενσωματώνει την L-σερίνη ως δομικό στοιχείο.

Χημική Δομή D-Serine έναντι L-Serine

Οι χημικές δομές της D-σερίνης και της L-σερίνης είναι σχεδόν πανομοιότυπες εκτός από τη χειρομορφία τους γύρω από το κεντρικό άτομο άνθρακα.

Το D-Serine έχει την ακόλουθη δομή:

· Ο κεντρικός άνθρακας δεσμεύεται σε ομάδες -NH3+, -CH2OH, -H και -COO-

· Το χειρικό κέντρο στον κεντρικό άνθρακα έχει διαμόρφωση D

· Οι προσανατολισμοί προβολής αμινών και καρβοξυλικών ομάδων είναι αντίθετοι

Το L-Serine έχει την ακόλουθη δομή:

· Κεντρικός άνθρακας δεσμευμένος στις ίδιες ομάδες -NH3+, -CH2OH, -H και -COO-

· Το χειρικό κέντρο στον κεντρικό άνθρακα έχει διαμόρφωση L

· Οι αμίνες και οι καρβοξυλομάδες μοιράζονται τους ίδιους προσανατολισμούς προβολής

Έτσι η D-σερίνη και η L-σερίνη είναι στερεοϊσομερή με τον ίδιο χημικό τύπο και δεσμούς, που διαφέρουν μόνο στον τρισδιάστατο προσανατολισμό τους γύρω από το ασύμμετρο άτομο άνθρακα.

Βιοσύνθεση D-Serine και L-Serine

Η βιοσύνθεση της D-σερίνης και της L-σερίνης συμβαίνει μέσω διακριτών μεταβολικών οδών:

· Η σύνθεση D-σερίνης περιλαμβάνει ρακεμοποίηση της L-σερίνης από ρακεμάση σερίνης, κυρίως στον εγκέφαλο. Αυτό μετατρέπει την L-σερίνη σε D-σερίνη.

· Η L-σερίνη μπορεί να συντεθεί ενδογενώς από γλυκόζη ή ενδιάμεσα της γλυκόλυσης και τον κύκλο του κιτρικού οξέος. Δεν απαιτείται βήμα ισομερισμού.

· Η L-σερίνη λαμβάνεται επίσης απευθείας από διατροφικές πηγές πρωτεΐνης. Ουσιαστικά καμία D-σερίνη δεν εμφανίζεται φυσικά στην ανθρώπινη διατροφή.

· Το ένζυμο αφυδατάση της σερίνης μπορεί να αποικοδομήσει τόσο τη D-σερίνη όσο και την L-σερίνη ως μέρος της ρύθμισης της ομοιόστασης μεταξύ των δύο ισομερών.

Έτσι, το σώμα μπορεί να παράγει L-σερίνη μέσω πολλαπλών οδών, ενώ η D-σερίνη βασίζεται στην ενζυματική μετατροπή από την L-σερίνη στο κεντρικό νευρικό σύστημα.

Βιολογικοί ρόλοι D-Serine εναντίον L-Serine

Η D-σερίνη και η L-σερίνη παίζουν πολύ διαφορετικούς βιολογικούς ρόλους:

· Ως νευροδιαβιβαστής, η D-σερίνη ρυθμίζει τη νευροδιαβίβαση, τη μακροπρόθεσμη ενίσχυση και τη συναπτική πλαστικότητα, ειδικά στον ιππόκαμπο και τον εγκεφαλικό φλοιό.

· Η L-σερίνη δρα ως πρωτεϊνογονικό αμινοξύ που χρησιμοποιείται για την πρωτεϊνοσύνθεση σε όλο το σώμα. Επηρεάζει τη σηματοδότηση των κυττάρων, το μεταβολισμό, την ανάπτυξη των μυών, την ανοσία, τη λειτουργία του εγκεφάλου και πολλά άλλα.

· Η D-σερίνη βοηθά στη ρύθμιση των υποδοχέων NMDA. Η L-σερίνη παρέχει πρόδρομες ενώσεις όπως η γλυκίνη και το πυροσταφυλικό.

· Η D-σερίνη εμπλέκεται στη μάθηση, τη μνήμη και τις νευροσυμπεριφορικές διαταραχές. Η L-σερίνη υποστηρίζει τις διαδικασίες ολόκληρου του σώματος.

· Η περίσσεια L-σερίνης μπορεί να είναι τοξική στον εγκέφαλο, ενώ τα βέλτιστα επίπεδα D-σερίνης απαιτούνται για τη σωστή νευροδιαβίβαση.

Συνοπτικά, η D-σερίνη παίζει έναν εξειδικευμένο ρόλο στο νευρικό σύστημα, ενώ η L-σερίνη έχει ευρύτερες συστημικές επιδράσεις.

Κατανομή στο σώμα

Η κατανομή αυτών των ισομερών σερίνης διαφέρει επίσης:

· Η D-σερίνη βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις στις περιοχές του πρόσθιου εγκεφάλου του εγκεφαλικού φλοιού, του ιππόκαμπου, του υποθάλαμου και της αμυγδαλής. Είναι σπάνιο έξω από το νευρικό σύστημα.

· Η L-σερίνη είναι άφθονη σε όλους τους ιστούς του σώματος, αλλά ιδιαίτερα συγκεντρωμένη στους μύες, τον εγκέφαλο, τα μάτια, το ήπαρ και το πλάσμα.

· Τα υψηλότερα επίπεδα D-σερίνης εμφανίζονται σε νευρώνες και αστρογλοιακά κύτταρα. Η L-σερίνη επικρατεί σε άλλους τύπους κυττάρων.

· Καταστάσεις που επηρεάζουν τη σύνθεση της D-σερίνης, όπως η χρόνια σχιζοφρένεια, μειώνουν σημαντικά τα επίπεδα του εγκεφάλου. Η L-σερίνη είναι πιο σταθερή.

· Η μεταφορά της D-σερίνης μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού είναι περιορισμένη, ενώ η L-σερίνη διεισδύει πιο εύκολα.

Συνοπτικά, ο εντοπισμός της D-σερίνης είναι σχεδόν αποκλειστικός στο κεντρικό νευρικό σύστημα, ενώ Λ σερίνη σε σκόνη είναι πανταχού παρούσα σε ολόκληρο το σώμα.

Πηγές Τροφίμων D-Serine και L-Serine

Οι πηγές τροφής αυτών των δύο μορφών σερίνης έρχονται επίσης σε αντίθεση:

· Η D-σερίνη δεν λαμβάνεται σε αξιόλογες ποσότητες από καμία φυσική πηγή τροφής. Πολύ λίγα εμφανίζονται στην ανθρώπινη διατροφή.

· Καλές διατροφικές πηγές L-σερίνης περιλαμβάνουν τα θαλασσινά, τα πουλερικά, το τόφου, το γιαούρτι, τα αυγά, τα αμύγδαλα, τα αβοκάντο, το φαγόπυρο και τη σπιρουλίνα.

· Το βοδινό, το χοιρινό, τα γαλακτοκομικά, τα όσπρια, οι σπόροι και ορισμένα φρούτα και λαχανικά παρέχουν επίσης L-σερίνη σε μικρότερες ποσότητες.

· Τα συμπληρώματα φωσφολιπιδίων όπως η λεκιθίνη σόγιας περιέχουν λίγη D-σερίνη αφού παράγεται μεταβολικά από την L-σερίνη.

· Αλλά τα τρόφιμα δεν μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τα επίπεδα D-σερίνης, η οποία βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ενδογενή σύνθεση.

Έτσι, σημαντική L-σερίνη μπορεί να ληφθεί από τα τρόφιμα, ενώ η διαιτητική D-σερίνη είναι αμελητέα. Μπορεί να χρειαστεί συμπλήρωμα για την αύξηση της D-σερίνης.

Συμπληρωματικά ζητήματα

Λόγω των διαφορών στη βιολογία και τις πηγές τροφίμων, τα συμπληρώματα D-σερίνης και L-σερίνης διαφέρουν επίσης:

· Τα συμπληρώματα Direct D-σερίνης δεν είναι διαθέσιμα στο εμπόριο. Η φωσφατιδυλοσερίνη που προέρχεται από τη σόγια μπορεί να παρέχει μικρές ποσότητες.

· Τα συμπληρώματα L-σερίνης είναι άμεσα διαθέσιμα σε δόσεις από 500mg έως πάνω από 1000mg ανά μερίδα.

· Η στοχευμένη συμπλήρωση D-σερίνης απαιτεί συνθετικά προερχόμενη D-σερίνη, η οποία είναι δαπανηρή και δεν ρυθμίζεται.

· Τα συμπληρώματα L-σερίνης είναι προσιτά και το GRAS σε συνιστώμενες δόσεις.

· Η περίσσεια συμπληρώματος L-σερίνης μπορεί στην πραγματικότητα να μειώσει τη δραστηριότητα της D-σερίνης παρεμποδίζοντας τη μετατροπή.

· Τα συμπληρώματα L-σερίνης μπορεί να ωφελήσουν τη γνωστική λειτουργία, την άσκηση, το μεταβολισμό, το δέρμα κ.λπ. Τα στοιχεία για τη λήψη συμπληρωμάτων D-σερίνης είναι περιορισμένα.

Συνοπτικά, μόνο η L-σερίνη μπορεί να συμπληρωθεί άμεσα αποτελεσματικά. Η αύξηση της D-σερίνης θα απαιτούσε συνθετική ρακεμοποίηση.

Θεραπευτικές χρήσεις D-Serine και L-Serine

Η έρευνα για τις θεραπευτικές χρήσεις της D-σερίνης και της L-σερίνης περιλαμβάνει:

· Η συμπλήρωση D-σερίνης έχει μελετηθεί για τη θεραπεία της σχιζοφρένειας για τη βελτίωση της δυσλειτουργίας των υποδοχέων NMDA. Τα αποτελέσματα είναι μικτά.

· Η L-σερίνη δείχνει πολλά υποσχόμενη στη θεραπεία ορισμένων μεταβολικών διαταραχών της σύνθεσης και της μεταφοράς αμινοξέων.

· Η D-σερίνη διερευνάται για τη μείωση του νευροπαθητικού πόνου δεδομένης της συμμετοχής του υποδοχέα NMDA. Τα δεδομένα είναι περιορισμένα.

· Η L-σερίνη μπορεί να ενισχύσει τη γνωστική λειτουργία, την απόδοση, την υγεία του δέρματος, το ανοσοποιητικό και τη μακροζωία με βάση προκαταρκτικές μελέτες.

· Η ρύθμιση της D-σερίνης παίζει ρόλο σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές όπως το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον. Η συμπλήρωση δεν έχει αποδειχθεί.

· Τα μακροπρόθεσμα δεδομένα ασφάλειας στους ανθρώπους λείπουν για φαρμακολογικές δόσεις D-σερίνης. Η L-σερίνη έχει κατάσταση GRAS.

Συνοπτικά, η L-σερίνη έχει πιο καθιερωμένα θεραπευτικά οφέλη ως συμπλήρωμα, ενώ η αξία της συμπλήρωσης D-σερίνης παραμένει υποθετική.

Παρενέργειες και ανησυχίες για την ασφάλεια

Όσον αφορά τα προφίλ ασφαλείας:

· Η L-σερίνη έχει πολύ χαμηλή τοξικότητα. Οι παρενέργειες είναι ήπιες πεπτικές διαταραχές, πονοκέφαλοι ή αϋπνία μόνο σε υψηλές δόσεις άνω των 5 γραμμαρίων την ημέρα.

· Ο μεταβολισμός της D-σερίνης στους νεφρούς παρουσιάζει κίνδυνο νεφροτοξικότητας και πέτρες στα νεφρά σε πολύ υψηλές δόσεις. Η μακροπρόθεσμη ασφάλεια είναι άγνωστη.

· Η μειωμένη κάθαρση της σερίνης D συνδέεται με νευρολογικές διαταραχές. Η υπερβολική ποσότητα μπορεί να συμβάλει σε ψύχωση, διαταραχές της διάθεσης και επιληπτικές κρίσεις.

· Η L-σερίνη και η D-σερίνη μπορεί και οι δύο να προκαλέσουν υπομανία, πονοκεφάλους, ναυτία, διάρροια ή εξανθήματα σε ευαίσθητα άτομα, ειδικά σε υψηλές προσλήψεις.

· Οι σχιζοφρενείς που δεν έχουν ρακεμάση σερίνης μπορεί να εμφανίσουν ανεπάρκεια D-σερίνης. Οι συμπληρωματικές δόσεις για θεραπεία παραμένουν μη τυποποιημένες.

Συνοπτικά, η L-σερίνη είναι ασφαλής σε κανονικές συμπληρωματικές δόσεις, ενώ οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της υψηλής πρόσληψης D-σερίνης δεν έχουν ακόμη πλήρως χαρακτηριστεί στους ανθρώπους.

Συμπέρασμα: Πρέπει να συμπληρώσετε με D-Serine ή L-Serine;

Συμπερασματικά, η L-σερίνη είναι η προτιμώμενη συμπληρωματική μορφή σερίνης για γενικά οφέλη για την υγεία. Ως ενδογενές αμινοξύ, η L-σερίνη υποστηρίζει πρωτεΐνη σύνθεση, νευρολογική λειτουργία, μεταβολισμό, άσκηση και αντιγηραντικές επιδράσεις σε καλά ανεκτές δόσεις. Λαμβάνεται εύκολα από τροφές ή κοινά συμπληρώματα.

Η D-σερίνη δείχνει θεραπευτική δυνατότητα, ειδικά για τη θεραπεία της σχιζοφρένειας στοχεύοντας τους υποδοχείς NMDA. Αλλά η έλλειψη άμεσων συμπληρωμάτων, η πιθανή τοξικότητα των νεφρών, οι ασαφείς ψυχοτρόπες επιδράσεις και η απουσία δεδομένων για την ανθρώπινη ασφάλεια σε φαρμακολογικές δόσεις περιορίζουν την πρακτική χρήση του επί του παρόντος. Αυτή τη στιγμή, η συμπλήρωση L-σερίνης έχει πιο καθιερωμένα οφέλη. Ωστόσο, οι ερευνητικές γνώσεις μπορεί να επεκτείνουν την κλινική χρησιμότητα της D-σερίνης στο μέλλον.

Όπως πάντα, συμβουλευτείτε το γιατρό σας πριν ξεκινήσετε οποιοδήποτε νέο σχήμα συμπληρωμάτων. Αναφέρετε αμέσως τυχόν ανεπιθύμητες ενέργειες. Αν και δομικά παρόμοια, η D-σερίνη και η L-σερίνη έχουν διακριτές σωματικές κατανομές και λειτουργίες που επηρεάζουν τους διατροφικούς τους ρόλους.

αναφορές

1. Wolosker, H., Dumin, E., Balan, L., & Foltyn, VN (2008). D-αμινοξέα στον εγκέφαλο: D-σερίνη στη νευροδιαβίβαση και τον νευροεκφυλισμό. The FEBS journal, 275(14), 3514–3526.

2. Mothet, JP, Le Bail, M., & Billard, JM (2015). Προφίλ χρόνου και χώρου των λειτουργιών συναγωνιστή υποδοχέα NMDA. Journal of neurochemistry, 135(2), 210-225.

3. Ribeiro, CS, Pires, RG, & Snyder, PJ (2021). Συμπλήρωμα L-σερίνης: επιπτώσεις στην ανθρώπινη γνώση. Κριτικές έρευνας γήρανσης, 67, 101303.

4. De Miranda, AS, Zhang, CJ, Katsumori, H., & Van Eldik, LJ (2017). Προφλεγμονώδης Παραγωγή Κυτοκίνης και Μηχανισμοί Σηματοδότησης στην Γλυατική του Εγκεφάλου: Επιπτώσεις για την Παθογένεση της Νόσου του Αλτσχάιμερ. Neurotoxicity Research, 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-σερίνη στο αναπτυσσόμενο ανθρώπινο κεντρικό νευρικό σύστημα. Annals of Neurology, 60(4), 476–480.

σχετικά με το Συγγραφέας

Η Celine Xu είναι βοτανολόγος με πάνω από 15 χρόνια εμπειρία στην έρευνα και ανάπτυξη φυτικών εκχυλισμάτων για διατροφικές και φαρμακευτικές εφαρμογές. Διευθύνει μια ομάδα Έρευνας και Ανάπτυξης που επικεντρώνεται στον εντοπισμό, την καλλιέργεια και την εξαγωγή φαρμακευτικών φυτών. Η Celine Xu απέκτησε Ph.D. στο Plant Biology έχει συγγράψει πολλά άρθρα σε περιοδικά με κριτές σχετικά με τα οφέλη για την υγεία συγκεκριμένων φυτοχημικών. Μιλάει συχνά σε συνέδρια της βιομηχανίας για νέες εξελίξεις στην έρευνα φυτικών εκχυλισμάτων. Η Celine Xu είναι αφιερωμένη στην προώθηση της επιστημονικής κατανόησης του τρόπου με τον οποίο οι στοχευμένες φυτικές ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ανθρώπινης υγείας.