Valine vertegenwoordigt een essentieel aminozuur met vertakte keten. Naast lichaamssamenstelling wordt het ook gebruikt voor energieproductie in situaties met speciale prestatie-eisen. De behoefte aan valine is vooral hoog bij wedstrijdsporters.
Wat is valine?
Valine is een aminozuur met vertakte keten dat essentieel is voor het lichaam. Vanwege de vertakte koolwaterstofketen kan het niet door het menselijk organisme worden gesynthetiseerd. Samen met de vertakte keten aminozuren leucine en isoleucine, die ook essentieel zijn, het behoort tot de BCAA's (Branched Chain Aminozuren), waarvan de behoefte sterk toeneemt in stressvolle situaties en op het hoogste niveau van atletische prestaties. Ze bevorderen de spiergroei, remmen de spierafbraak en dienen indien nodig ook om energie op te wekken. Valine is altijd te vinden in de dieet met leucine en isoleucine. In een normale dieet zonder extra lichaamsbeweging moeten hun behoeften echter worden gedekt door het dieet. Valine bestaat uit twee optische enantiomeren, L-valine en D-valine. In het lichaam is alleen L-valine ooit betrokken bij de eiwitopbouw. Bij verdere vermelding zullen we daarom altijd eenvoudigweg over valine spreken als we naar L-valine verwijzen. De term valine is afgeleid van het Latijnse validus en betekent sterk en gezond. De vertakte koolwaterstofketen van valine bevat vier carbon atomen. Wanneer het aminozuur wordt afgebroken, wordt propionyl-CoA gevormd, dat kan worden omgezet in glucose via succinyl-CoA.
Functie, actie en rollen
De belangrijkste functie van valine is om beschikbaar te zijn als bouwsteen voor eiwitsynthese. Vooral spiervezels bevatten veel valine. In spiercellen is er echter veel gratis valine samen met gratis isoleucine en leucine Deze BCAA's zijn beschikbaar als reserve voor spieropbouw en energievoorziening. Dus deze aminozuren worden gebruikt voor energieproductie tijdens verhoogde atletische prestaties. Als het BCAA concentratie in de aminozuurpool is te laag, verhoogde atletische prestaties zullen leiden tot spierafbraak in plaats van spieropbouw, omdat de bijbehorende amino zuren moet snel beschikbaar zijn voor energieopwekking. Valine wordt niet opgenomen door de lever net als andere aminozuren zuren, maar komt onmiddellijk in de spiercellen. Voor energieproductie moet valine eerst worden omgezet in glucose Deze conversie vindt plaats als onderdeel van de citroenzuur cyclus via propionyl-CoA en succinyl-CoA. Succinyl-CoA dient op zijn beurt als tussenproduct bij verschillende stofwisselingsprocessen en kan ook worden omgezet in glucose Overtollige glucose wordt als glucogeen opgeslagen in spiercellen en kan worden gebruikt als reserve voor energieproductie. Vanwege zijn hydrofobe aard is valine ook betrokken bij de opbouw van de secundaire structuur van eiwitten Valine dient ook als uitgangsmateriaal voor de synthese van pantotheenzuur Dit wordt door de darmen uit valine gesynthetiseerd bacteriën en kan opnieuw in de darm worden opgenomen voor het lichaam. Met de hulp van pantotheenzuurvaline heeft ook een grote invloed op zenuwfuncties. Valine dient ook als uitgangsverbinding voor de productie van de neurotransmitter glutamaat Bovendien stimuleert valine ook de afgifte van insuline en zorgt zo voor zowel de regulering van bloed suiker niveaus en eiwitopbouw. Dit effect wordt echter alleen ontwikkeld samen met de inname van het andere aminozuur zuren Een geïsoleerde valinesubstitutie verstoort zelfs de spieropbouw. Door deze opbouwende werking ondersteunt valine, samen met leucine en isoleucine, ook de genezing van blessures en wonden.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Valine komt voor in alle eiwitbevattende voedingsmiddelen. Dit aminozuur komt vooral voor in dierlijke producten zoals rundvlees, kipfilet, zalm, kip eieren of koeien melk Walnoten, ongepelde rijst, gedroogde erwten of volkoren meel van tarwe en maïs bevatten ook veel valine. De dagelijkse behoefte aan valine voor gezonde volwassenen ligt tussen de 10 en 29 milligram per kilogram lichaamsgewicht. De gemiddelde dagelijkse behoefte is dus ongeveer 1.6 gram. Sporters hebben een verhoogde dagelijkse behoefte en kunnen die extra opnemen eiwit poeder Een preventieve intake is niet nodig.
Ziekten en aandoeningen
Hoewel valine een van de essentiële aminozurenkomt een tekort aan valine zeer zelden voor. De meeste voedingsmiddelen bevatten voldoende hoeveelheden valine, maar een relatief valinedeficiëntie kan het gevolg zijn van een verhoogde behoefte, een onevenwichtige dieet en energieverbruikende ziekten. In dit geval manifesteert dit tekort zich in groeistoornissen, motorische stoornissen, spierafbraak, overgevoeligheid voor aanraking of krampen In dit geval garandeert een eiwitrijk dieet een voldoende aanvoer van valine. Er moet altijd voor worden gezorgd dat valine en de andere twee BCAA's, leucine en isoleucine, samen met andere aminozuren worden ingenomen. Een geïsoleerde toepassing van BCAA's kan zelfs leiden tot spierafbraak. Veel slechter volksgezondheid problemen kunnen echter het gevolg zijn van de afbraak van valine. In zogenaamde ahornsiroop ziekte is de afbraak van de vertakte aminozuren valine, isoleucine en leucine verstoord. De oorzaak is een autosomaal recessieve mutatie die leidt tot een defect in het 2-ketozuurdehydrogenase-enzymcomplex. Dit enzymcomplex katalyseert de afbraak van BCAA's. Alle drie de aminozuren worden uitgescheiden in de urine en veroorzaken een pittige geur die doet denken aan ahornsiroop De pasgeborenen hebben snel last van zwakte bij het drinken, braken, coma, gespierd hypertensie en toevallen naast deze karakteristieke urinegeur. Zonder behandeling is de dood snel het gevolg van ketoacidose. De behandeling bestaat uit een levenslang eiwitarm dieet. Nog een erfelijke voorwaarde resulteert in een secundair tekort aan verschillende aminozuren, waaronder valine. Dit is de ziekte van Hartnup, die wordt gekenmerkt door een transportstoornis van aminozuren door de celmembraan Pellagra-achtige symptomen ontstaan doordat de productie van niacine wordt verstoord. De behandeling omvat vervanging van de ontbrekende stoffen.
