Arginin (symbol Arg nebo R) je α-aminokyselina. L-forma je jednou z 20 nejběžnějších přírodních aminokyselin. U savců je arginin klasifikován jako semiesenciální nebo podmíněně esenciální aminokyselina v závislosti na vývojovém stádiu a zdravotním stavu jedince. Kojenci nejsou schopni arginin účinně syntetizovat, takže je pro kojence nutričně nezbytný. Dospělí jsou však schopni syntetizovat arginin v cyklu močoviny.
Arginin byl poprvé izolován ze semenáčkového extraktu lupiny v roce 1886 švýcarským chemikem Ernstem Schulzem.
Arginin lze považovat za základní aminokyselinu, protože část postranního řetězce nejblíže k páteři je dlouhá, obsahuje uhlík a je hydrofobní, zatímco konec postranního řetězce je komplexní guanidiniová skupina. S pKa 12,48 je guanidiniová skupina kladně nabitá v neutrálním, kyselém a dokonce i nejzákladnějším prostředí. Kvůli konjugaci mezi dvojnou vazbou a dusíkatými lonovými páry je kladný náboj delokalizován. Tato skupina je schopna vytvořit více H-vazeb.
Arginin je syntetizován z citrulinu sekvenčním působením cytosolových enzymů argininosukcinát syntetázy (ASS) a argininosukcinát lyázy (ASL). To je energeticky nákladné, protože syntéza každé molekuly argininosukcinátu vyžaduje hydrolýzu adenosintrifosfátu (ATP) na adenosinmonofosfát (AMP); tj. dva ATP ekvivalenty.
Cesty spojující arginin, glutamin a prolin jsou obousměrné. Čisté využití nebo produkce těchto aminokyselin je tedy vysoce závislé na typu buněk a vývojovém stadiu.
Na bázi celého těla dochází k syntéze argininu především prostřednictvím osy střevo-ledviny, přičemž epiteliální buňky tenkého střeva, které produkují citrulin primárně z glutaminu a glutamátu, spolupracují s buňkami proximálních tubulů ledvin, které z oběhu extrahují citrulin a přeměňují jej na arginin, který se vrací do oběhu. V důsledku toho může zhoršení funkce tenkého střeva nebo ledvin snížit syntézu endogenního argininu, a tím zvýšit dietní potřebu.
Syntéza argininu z citrulinu se také vyskytuje na nízké úrovni v mnoha dalších buňkách a buněčná kapacita pro syntézu argininu může být výrazně zvýšena za okolností, které také indukují iNOS. Tudíž citrulin, koprodukt reakce katalyzované NOS, může být recyklován na arginin v dráze známé jako dráha citrulin-NO nebo arginin-citrulin. To dokazuje skutečnost, že v mnoha typech buněk může citrulin do určité míry nahradit arginin v podpoře syntézy NO. Recyklace však není kvantitativní, protože citrulin se hromadí spolu s nitrátem a nitritem, stabilními konečnými produkty NO, v buňkách produkujících NO.
Arginin hraje důležitou roli při buněčném dělení, hojení ran, odstraňování amoniaku z těla, imunitní funkci a uvolňování hormonů. Arginin, užívaný v kombinaci s pyknogenem nebo yohimbinem, se také používá jako léčba erektilní dysfunkce.
Geometrie, distribuce náboje a schopnost tvořit více H-vazeb činí arginin ideálním pro vazbu negativně nabitých skupin. Z tohoto důvodu arginin preferuje být na vnější straně bílkovin, kde může interagovat s polárním prostředím.
Arginin obsažený v bílkovinách může být také přeměněn na citrulin pomocí PAD enzymů. Kromě toho může být arginin metylován bílkovinnými methyltransferázami.
Arginin je bezprostředním prekurzorem NO, močoviny, ornitinu a agmatinu; je nezbytný pro syntézu kreatinu; a může být použit pro syntézu polyaminů (především ornitinu a v menší míře agmatinu), citrulinu a glutamátu. Protože je arginin prekurzorem NO, (uvolňuje cévy), používá se v mnoha podmínkách, kde je nutná vazodilatace. Přítomnost asymetrického dimethylargininu (ADMA), blízkého příbuzného, inhibuje reakci oxidu dusnatého; proto je ADMA považován za marker cévních onemocnění, stejně jako L-arginin je považován za příznak zdravého endotelia.
Důsledky v replikaci viru herpes simplex
Studie tkáňových kultur prokázaly potlačení replikace viru, když poměr lysinu a argininu in vitro zvýhodňuje lysin. Terapeutický důsledek tohoto nálezu je nejasný, ale arginin podávaný v potravě může ovlivnit účinnost suplementace lysinem.
Vliv na přispění k riziku úmrtí na srdeční onemocnění
Nedávná studie Johnse Hopkinse, která testovala přidání L-argininu ke standardní postinfarktové léčbě, prokázala suplementaci L-argininem se zvýšeným rizikem úmrtí u pacientů zotavujících se z infarktu. Tato studie byla podrobně rozebrána v: „Reverse Heart Disease Now“ od Stephena T Sinatry MD a Jamese C Robertse MD, publ. Wiley 2006 ISBN 0-471-74704-1 na s. 111 -113.
Arginin zvyšuje produkci růstového hormonu.
Arginin se nachází v čokoládě, pšeničných klíčcích a mouce, pohance, granole, ovesných vločkách, mléčných výrobcích (tvaroh, ricotta, netučné suché mléko, odtučněný jogurt), hovězím mase (pečeně, steaky), vepřovém mase (kanadská slanina, šunka), ořeších (kokos, pekanové ořechy, kešu, vlašské ořechy, mandle, para ořechy, lískové ořechy, arašídy), semenech (dýně, sezam, slunečnice), drůbeži (kuřecí a krůtí maso), volně žijící zvěři (bažant, křepelka), mořských plodech (halibut, humr, losos, krevety, šneci, tuňák ve vodě), cizrně a vařených sójových bobech.