D-Serine vs L-Serine

D-serin og L-serin er to former for den ikke-essentielle aminosyre serin. Selvom de strukturelt ligner hinanden, spiller de unikke roller i kroppen. I denne artikel vil jeg sammenligne og sammenligne D-serin vs. L-serin med hensyn til deres kemiske struktur, biologiske funktioner, distribution, fødekilder, anvendelser som kosttilskud, terapeutiske potentiale og sikkerhedsprofil.

Hvad er D-Serine?

D-serin er en dextrorotary isomer af serin, hvilket betyder, at den roterer planpolariseret lys til højre. Det blev først isoleret i 1956. Hos mennesker fungerer det som en vital neurotransmitter i hjernen, der hjælper med at regulere neurotransmission. D-serin virker som en agonist ved glycinstedet for NMDA-receptorer. Det syntetiseres i hjernen af ​​enzymet serin racemase. Kun små mængder D-serin forekommer naturligt i fødekilder.

Hvad er L-Serine?

L-serin pulver bulk er den levorotære isomer af serin, der roterer lys til venstre. Det er en af ​​de naturligt forekommende proteinogene aminosyrer, der er inkorporeret i proteiner under translation. L-serin spiller nøgleroller i metabolisme, hjernesundhed, immunfunktion og muskelvækst. Det syntetiseres endogent og opnås også fra fødevarer med højt proteinindhold.

Hvad er forskellen mellem D-Serine og L-Serine?

De vigtigste forskelle mellem D-serin og L-serin inkluderer:

· Chiralitet - D-serin er D-enantiomeren, mens L-serin er L-enantiomeren. De er spejlbilleder med modsatte chiraliteter.

· Funktioner - D-serin fungerer som en neurotransmitter. L-serin spiller en mere generel rolle i proteinsyntese og metabolisme.

· Placering - D-serin er koncentreret i hjernen. L-serin er rigeligt i hele kroppen.

· Syntese - D-serin syntetiseres af serin racemase. Bulk L-serin fremstilles uden behov for isomerisering.

· Kostkilder - Meget lidt D-serin forekommer naturligt i fødevarer, mens L-serin er rigeligt.

· Kosttilskud - D-serintilskud er ikke let tilgængelige, hvorimod L-serintilskud er almindelige.

Så sammenfattende har D-serin og L-serin forskellige chiraliteter, kropsfunktioner, enzymmedieret syntese og diætfordelinger, der adskiller dem.

Hvad er forskellen mellem phosphatidylserin og L-serin?

Phosphatidylserin er en phospholipidforbindelse, der delvist er sammensat af L-serinrester. Det adskiller sig fra enkeltstående L-serine på følgende måder:

· Struktur - Phosphatidylserin indeholder fedtsyrekæder knyttet til en glycerofosfat-rygrad bundet til L-serin.

· Placering - Phosphatidylserin er en nøglekomponent i cellemembraner, hvorimod L-serin pulver findes overalt i celler og i kroppen.

· Syntese - Phosphatidylserin er sammensat af mindre forbindelser inklusive L-serin. L-serin syntetiseres direkte via cellulær metabolisme.

· Funktion - Phosphatidylserin hjælper med at opretholde membranintegritet og signaltransduktion. L-serin er mere generelt involveret i proteinsyntese.

· Kosttilskud - De fleste phosphatidylserin-tilskud er soja-afledte. L-serin kosttilskud indeholder kun den isolerede aminosyre.

Sammenfattende er phosphatidylserin en distinkt strukturel forbindelse, der inkorporerer L-serin som en byggesten.

Kemisk struktur af D-Serine vs. L-Serine

De kemiske strukturer af D-serin og L-serin er næsten identiske bortset fra deres chiralitet omkring det centrale carbonatom.

D-Serine har følgende struktur:

· Centralt carbon bundet til -NH3+-, -CH2OH-, -H- og -COO- grupper

· Chiralt center ved det centrale kulstof har D-konfiguration

· Aminer og carboxylgruppers projektionsorientering er modsat

L-Serine har følgende struktur:

· Centralt kulstof bundet til de samme -NH3+-, -CH2OH-, -H- og -COO- grupper

· Chiralt center ved det centrale kulstof har L-konfiguration

· Aminer og carboxylgrupper deler de samme projektionsorienteringer

Så D-serin og L-serin er stereoisomerer med samme kemiske formel og bindinger, der kun adskiller sig i deres tredimensionelle orientering omkring det asymmetriske carbonatom.

Biosyntese af D-serin og L-serin

D-serin og L-serin biosyntese sker gennem forskellige metaboliske veje:

· Syntese af D-serin involverer racemisering af L-serin ved hjælp af serin-racemase, primært i hjernen. Dette omdanner L-serin til D-serin.

· L-serin kan syntetiseres endogent ud fra glucose eller mellemprodukter af glykolyse og citronsyrecyklussen. Intet isomeriseringstrin er påkrævet.

· L-serin fås også direkte fra kostens proteinkilder. Stort set ingen D-serin forekommer naturligt i den menneskelige kost.

· Enzymet serindehydratase kan nedbryde både D-serin og L-serin som en del af reguleringen af ​​homeostase mellem de to isomerer.

Så kroppen kan producere L-serin via flere veje, mens D-serin er afhængig af enzymatisk omdannelse fra L-serin i centralnervesystemet.

Biologiske roller af D-Serine vs. L-Serine

D-serin og L-serin spiller meget forskellige biologiske roller:

· Som neurotransmitter regulerer D-serin neurotransmission, langsigtet potensering og synaptisk plasticitet, især i hippocampus og hjernebarken.

· L-serin fungerer som en proteinogen aminosyre, der bruges til proteinsyntese i hele kroppen. Det påvirker cellesignalering, stofskifte, muskelvækst, immunitet, hjernefunktion og mere.

· D-serin hjælper med at modulere NMDA-receptorer. L-serin giver prækursorforbindelser som glycin og pyruvat.

· D-serin er involveret i indlærings-, hukommelses- og neuroadfærdsforstyrrelser. L-serin understøtter hele kroppens processer.

· Overskydende L-serin kan være giftigt i hjernen, mens optimale D-serin niveauer er nødvendige for korrekt neurotransmission.

Sammenfattende spiller D-serin en specialiseret rolle i nervesystemet, hvorimod L-serin har bredere systemiske virkninger.

Fordeling i kroppen

Fordelingen af ​​disse serin-isomerer er også forskellig:

· D-serin findes i høje koncentrationer i forhjerneregionerne i hjernebarken, hippocampus, hypothalamus og amygdala. Det er sjældent uden for nervesystemet.

· L-serin er rigeligt i hele kroppens væv, men især koncentreret i muskler, hjerne, øjne, lever og plasma.

· De højeste D-serin niveauer forekommer i neuroner og astrogliaceller. L-serin er fremherskende i andre celletyper.

· Tilstande, der hæmmer syntesen af ​​D-serin, såsom kronisk skizofreni, reducerer hjerneniveauet betydeligt. L-serin er mere stabil.

· Transport af D-serin over blod-hjerne-barrieren er begrænset, mens L-serin trænger lettere ind.

Sammenfattende er D-serin lokalisering næsten udelukkende til centralnervesystemet, hvorimod L serinpulver er allestedsnærværende i hele kroppen.

Fødekilder til D-Serine og L-Serine

Fødekilderne til disse to serinformer står også i kontrast:

· D-serin fås ikke i nævneværdige mængder fra nogen naturlige fødekilder. Meget lidt forekommer i den menneskelige kost.

· Gode kostkilder til L-serin omfatter fisk og skaldyr, fjerkræ, tofu, yoghurt, æg, mandler, avocadoer, boghvede og spirulina.

· Oksekød, svinekød, mejeriprodukter, bælgfrugter, frø og nogle frugter og grøntsager giver også L-serin i mindre mængder.

· Fosfolipidtilskud som sojalecithin indeholder noget D-serin, da det dannes metabolisk fra L-serin.

· Men mad kan ikke meningsfuldt øge D-serin-niveauet, som er stærkt afhængig af endogen syntese.

Så betydelig L-serin kan fås fra fødevarer, mens diæt D-serin er ubetydelig. Tilskud kan være nødvendigt for at øge D-serin.

Tillægsovervejelser

På grund af forskellene i biologi og fødekilder afviger D-serin- og L-serin-tilskud også:

· Direkte D-serintilskud er ikke kommercielt tilgængelige. Phosphatidylserin afledt af soja kan give små mængder.

· L-serin kosttilskud er let tilgængelige i doser fra 500mg til over 1000mg pr. portion.

· Målrettet D-serintilskud kræver syntetisk afledt D-serin, som er dyrt og ureguleret.

· L-serin kosttilskud er overkommelige og GRAS ved anbefalede doser.

· Overskydende L-serintilskud kan faktisk reducere D-serinaktiviteten ved at forstyrre omdannelsen.

· L-serintilskud kan gavne kognition, motion, stofskifte, hud osv. Evidensen for D-serintilskud er begrænset.

Sammenfattende kan kun L-serin suppleres direkte effektivt. Forøgelse af D-serin ville kræve syntetisk racemisering.

Terapeutiske anvendelser af D-Serine og L-Serine

Forskning i terapeutiske anvendelser af D-serin og L-serin omfatter:

· D-serintilskud er blevet undersøgt til skizofrenibehandling for at forbedre NMDA-receptordysfunktion. Resultaterne er blandede.

· L-serin viser lovende behandling af visse metaboliske forstyrrelser af aminosyresyntese og transport.

· D-serin er ved at blive udforsket for at reducere neuropatisk smerte givet NMDA-receptor involvering. Data er begrænset.

· L-serin kan forbedre kognitiv funktion, ydeevne, hudsundhed, immunitet og levetid baseret på foreløbige undersøgelser.

· D-serinregulering spiller en rolle ved neurodegenerative lidelser som Alzheimers og Parkinsons. Supplement er ikke bevist.

· Langtidssikkerhedsdata hos mennesker mangler for farmakologiske doser af D-serin. L-serin har GRAS-status.

Sammenfattende har L-serin mere etablerede terapeutiske fordele som supplement, mens værdien af ​​D-serintilskud forbliver hypotetisk.

Bivirkninger og sikkerhedsproblemer

Med hensyn til sikkerhedsprofiler:

· L-serin har meget lav toksicitet. Bivirkninger er let fordøjelsesbesvær, hovedpine eller søvnløshed kun ved høje doser over 5 gram om dagen.

· D-serin metabolisme i nyrerne giver risiko for nefrotoksicitet og nyresten ved meget høje doser. Langsigtet sikkerhed er ukendt.

· Nedsat D-serin-clearance er forbundet med neurologiske lidelser. Overskud kan bidrage til psykose, humørforstyrrelser og anfald.

· L-serin og D-serin kan begge fremkalde hypomani, hovedpine, kvalme, diarré eller udslæt hos følsomme mennesker, især ved høje indtag.

· Skizofrene, der mangler serin racemase, kan opleve D-serin mangel. Supplerende doser til behandling forbliver ustandardiserede.

Sammenfattende er L-serin sikkert ved normale supplerende doser, mens de langsigtede virkninger af højt D-serinindtag stadig ikke er fuldt karakteriseret hos mennesker.

Konklusion: Skal du supplere med D-Serine eller L-Serine?

Som konklusion er L-serin den foretrukne supplerende form for serin for generelle sundhedsmæssige fordele. Som en endogen aminosyre understøtter L-serin protein syntese, neurologisk funktion, stofskifte, motion og anti-aging effekter ved veltolererede doser. Det fås let fra fødevarer eller almindelige kosttilskud.

D-serin viser terapeutisk potentiale, især til skizofrenibehandling ved at målrette mod NMDA-receptorer. Men mangel på direkte kosttilskud, mulig nyretoksicitet, uklare psykotrope virkninger og fravær af humane sikkerhedsdata ved farmakologiske doser begrænser dets praktiske anvendelse i øjeblikket. På dette tidspunkt har L-serintilskud mere etablerede fordele. Forskningsindsigt kan dog udvide den kliniske anvendelighed af D-serin i fremtiden.

Som altid, tjek med din læge, før du starter et nyt kosttilskud. Rapporter omgående eventuelle bivirkninger. Mens strukturelt ligner hinanden, har D-serin og L-serin forskellige kropslige fordelinger og funktioner, der påvirker deres ernæringsmæssige roller.

Referencer

1. Wolosker, H., Dumin, E., Balan, L., & Foltyn, VN (2008). D-aminosyrer i hjernen: D-serin i neurotransmission og neurodegeneration. FEBS-tidsskriftet, 275(14), 3514–3526.

2. Mothet, JP, Le Bail, M., & Billard, JM (2015). Tid og rum profilering af NMDA receptor co-agonist funktioner. Journal of neurochemistry, 135(2), 210–225.

3. Ribeiro, CS, Pires, RG, & Snyder, PJ (2021). L-serintilskud: virkninger på menneskelig kognition. Aldringsforskningsanmeldelser, 67, 101303.

4. De Miranda, AS, Zhang, CJ, Katsumori, H., & Van Eldik, LJ (2017). Pro-inflammatorisk cytokinproduktion og signaleringsmekanismer i hjerneglia: implikationer for Alzheimers sygdomspatogenese. Neurotoksicitetsforskning, 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-serin i det udviklende menneskelige centralnervesystem. Annals of Neurology, 60(4), 476–480.

Om forfatteren

Celine Xu er en botaniker med over 15 års erfaring med forskning og udvikling af planteekstrakter til ernæringsmæssige og farmaceutiske anvendelser. Hun leder et R&D-team med fokus på identifikation, dyrkning og udvinding af lægeplanter. Celine Xu fik en ph.d. i Plantebiologi har forfattet adskillige artikler i peer-reviewede tidsskrifter om de sundhedsmæssige fordele ved specifikke fytokemikalier. Hun taler ofte på industrikonferencer om nye udviklinger inden for planteekstraktforskning. Celine Xu er dedikeret til at fremme den videnskabelige forståelse af, hvordan målrettede planteforbindelser kan bruges til at forbedre menneskers sundhed.