מבנה כימי ותכונות ייחודיות

לאוצין היא חומצת אמינו מסועפת (branched-chain amino acid), כלומר היא כוללת מבנה כימי ייחודי שבו שלוחת פחמן מסועפת (isobutyl side chain) מחוברת לקבוצה האמינית והקרבוקסילית. 
 

מבנה זה מעניק לה מספר תכונות מטבוליות ייחודיות:

קליטה ישירה בשריר: לאוצין נצרכת ישירות על ידי השרירים, דבר המאפשר אספקה מהירה ואפקטיבית של חומרים מזינים לרקמות פעילות.

הפעלת מסלול ה-mTOR: לאוצין מהווה מפעיל ישיר של מסלול ה - -mTOR (mammalian target of rapamycin) מסלול ביוכימי מרכזי האחראי על סינתזת חלבונים וגדילת תאים.

תפקידי איתות מטבוליים: לאוצין פועלת כמעין "סמן ביולוגי" של מצב האנרגיה והחלבונים בגוף, ומסייעת לווסת תהליכים שונים בהתאם לצרכי הגוף.

מקורות תזונתיים

לאוצין מצויה בעיקר במזונות עשירים בחלבון, כאשר ניתן לחלקם לשתי קבוצות עיקריות:

מזונות מן החי:
בשר אדום ועוף.
דגים ופירות ים.
ביצים.
מוצרי חלב, כולל גבינות, יוגורט וחלב.

מזונות מן הצומח:
קטניות, כגון עדשים, חומוס וסויה.
אגוזים ושקדים.
דגנים מלאים, כמו קינואה ושיבולת שועל.

תוספי תזונה:
אבקות חלבון (כגון מי גבינה וקזאין).
תוספי BCAA המיועדים לשימוש ספורטיבי.
פורמולות תזונתיות מיוחדות עבור חולים או קשישים.

תפקידים ביולוגיים

לאוצין ממלאת תפקידים קריטיים במגוון מסלולים ביוכימיים ותהליכים פיזיולוגיים:

סינתזת חלבון בשריר:
לאוצין מפעילה את מסלול ה - mTOR - המסלול המרכזי לבקרת סינתזת חלבונים.
תהליך זה חיוני לבנייה ושיקום של רקמות שריר, במיוחד לאחר פעילות גופנית מאומצת.

שימור מאגרי האנרגיה:
במהלך מצבי סטרס או פעילות גופנית אינטנסיבית, לאוצין מתפרקת ל-α-ketoisocaproate (KIC) אשר ממשיך לתרום ליצירת אנרגיה במעגל קרבס.

וויסות רמות סוכר בדם:
לאוצין משפיעה על הפרשת אינסולין מתאי הבטא בלבלב, תהליך שמסייע לייצוב רמות הסוכר בדם.

תמיכה במערכת העצבים המרכזית:
לאוצין משתתפת בייצור נוירוטרנסמיטרים, כמו גלוטמט וגלוטמין, החשובים לתקשורת עצבית תקינה ולמניעת נזק חמצוני.
 
לאוצין עוברת פירוק בתהליך שמתרחש בעיקר בכבד ובשריר, וכולל שלבים עיקריים:

א. טרנסאמינציה (Transamination):
האנזים branched-chain amino acid aminotransferase (BCAT) מבצע תגובת טרנסאמינציה, שבה לאוצין מאבדת את קבוצת האמינו.
תוצר: אלפא-קטו-איזוקפרואט (α-ketoisocaproate, KIC).
מיקום: תהליך זה מתרחש ברקמות שריר.

ב. דהידרוגנציה חמצונית (Oxidative Decarboxylation):
KIC עובר דהידרוגנציה חמצונית על ידי קומפלקס האנזימים branched-chain α-keto acid dehydrogenase (BCKDH).
תוצר: איזובוטיריל  - CoA-  (Isovaleryl-CoA).
מיקום: בעיקר בכבד ובשריר.

ג. מסלול אצטיל - CoA:
איזובוטיריל-CoA מתפרק דרך מספר שלבים ליצירת אצטיל -CoA ואצטואצטט.
אצטואצטט משמש כמקור לייצור גופי קטון ,למשל- β-הידרוקסי-בוטיראט במצבי צום.