Valina: a cosa serve e dove si trova

Valina: a cosa serve e dove si trova
Ultima modifica 22.09.2023
INDICE
  1. A cosa serve la valina?
  2. Importanza della valina in medicina
  3. Dove si trova la valina?
  4. Metabolismo della valina
  5. Bibbliografia

Valina (valine in inglese, simboli Val o V) è il nome di un α-amminoacido (essenziale, ramificato e proteinogenico).

Contiene un gruppo α-amminico (NH3+), un gruppo acido α-carbossilico (-COO-) e un gruppo laterale isopropilico, che lo rende un amminoacido alifatico non polare.

Secondo la IUPAC, gli atomi di carbonio che formano la valina sono numerati in sequenza a partire da 1, che indica il carbonio carbossilico, mentre 4 e 4' indicano i due carboni metilici terminali.

La valina è stata isolata per la prima volta dalla caseina, una proteina abbondantissima nel latte, nel 1901 da Hermann Emil Fischer.

Il nome valina deriva dall'acido valerico che, a sua volta, prende il nome dalla pianta valeriana – per l'abbondante presenza dell'acido nelle sue radici.

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A cosa serve la valina?

La valina è un amminoacido essenziale (EAA), cioè che non può essere prodotto dall'organismo umano. Poiché gli esseri umani adulti necessitano di circa 24 mg/kg/die di valina, per evitarne la carenza, questa dev'essere necessariamente introdotta con la dieta (vedi sotto).

La valina è un amminoacido proteinogenico, ovvero coinvolto nella sintesi proteica. Rientra quindi tra le 22 unità monomeriche indispensabili alla costruzione delle numerose proteine distribuite in tutti i distretti dell'organismo. La sua carenza rappresenta un fattore limitante al mantenimento e al corretto funzionamento dei tessuti dell'organismo.

La valina è uno dei tra amminoacidi a catena ramificata (BCAA), che hanno la proprietà di possedere una catena di carbonio che si dirama a partire dalla struttura portante centrale. I BCAA sono molto abbondanti nel tessuto muscolare, all'interno del quale occupano il 35% del totale. In questa sede svolgono sia un importante ruolo strutturale, sia una mansione energetica tutt'altro che secondaria. Infatti, proprio in virtù della loro catena laterale, gli amminoacidi ramificati possono venire ossidati a scopo calorico direttamente nel tessuto, senza passare dal fegato – che, di norma, trasforma gli altri amminoacidi in corpi chetonici o in glucosio.

Da qui il suo impiego nella produzione di integratori alimentari per sportivi.

Importanza della valina in medicina

Malattie metaboliche che riducono la degradazione della valina

Alcune malattie metaboliche compromettono la degradazione della valina.

Queste sono:

Valina, resistenza insulinica e sovrappeso

Elevati livelli di valina sembrano correlarsi alla resistenza insulinica e al sovrappeso, così come il contrario. In pratica:

Topi nutriti con una dieta priva di BCAA per un giorno hanno migliorato la sensibilità all'insulina; l'alimentazione con una dieta priva di valina per una settimana ha ridotto significativamente i livelli di glucosio nel sangue.

Nei topi obesi e resistenti all'insulina indotti dalla dieta, un'alimentazione con ridotti livelli di valina e di altri aminoacidi a catena ramificata ha prodotto una rapida inversione dell'adiposità e un miglioramento del controllo del livello di glucosio.

Il catabolita della valina 3-idrossiisobutirrato promuove la resistenza all'insulina nei topi, stimolando l'assorbimento degli acidi grassi nei muscoli e l'accumulo di lipidi.

Nei topi, una dieta povera di BCAA ha ridotto i livelli di glucosio nel sangue a digiuno e ha migliorato la composizione corporea.

Valina e cellule staminali emopoietiche

La valina alimentare è essenziale per l'autorinnovamento delle cellule staminali ematopoietiche (HSC), come dimostrato in esperimenti sui topi.

Nel lungo termine, la restrizione alimentare della valina riduce selettivamente le HSC ripopolanti nel midollo osseo del topo.

Dopo 3 settimane di dieta povera di valina, il trapianto di cellule staminali nei topi, senza irradiazione, ha avuto successo. La sopravvivenza a lungo termine dei topi trapiantati è stata garantita reintegrando gradualmente la valina nella dieta, in 2 settimane, per evitare la sindrome da rialimentazione.

Dove si trova la valina?

Gli alimenti più ricchi di valina sono quelli abbondanti in proteine, come la carne, formaggi e ricotte, uova e derivati della soia.

In concentrazioni inferiori, ma per nulla trascurabili, la troviamo nel latte e nello yogurt, e nei legumi.

Metabolismo della valina

Biosintesi della valina

La valina, come altri aminoacidi a catena ramificata, può essere sintetizzata dalle piante e dai batteri, ma non dagli animali.

La reazione inizia dall'acido piruvico e, nella parte iniziale, porta anche alla sintesi di leucina (altro BCAA).

L'intermedio α-chetoisovalerato subisce l'amminazione riduttiva con il glutammato. Gli enzimi coinvolti in questa biosintesi includono: acetolattato sintasi (nota anche come acetoidrossiacido sintasi), isomeroreduttasi dell'acetoidrossiacido, diidrossiacido deidratasi, valina aminotransferasi.

Degradazione della valina

Come altri aminoacidi a catena ramificata, il catabolismo della valina inizia con la rimozione del gruppo amminico mediante transaminazione, dando alfa-chetoisovalerato, un alfa-chetoacido, che viene convertito in isobutirril-CoA attraverso la decarbossilazione ossidativa da parte della catena ramificata α -complesso della chetoacido deidrogenasi. Questo viene ulteriormente ossidato e riorganizzato in succinil-CoA, che può entrare nel ciclo dell'acido citrico.

Bibbliografia

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Autore

Dott. Riccardo Borgacci

Dott. Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer