01Čo je to
L-lyzín, kyselina (2S)-2,6-diaminohexánová, je esenciálna bazická aminokyselina: telo si ju nevie vytvoriť, preto ju musí prijímať v potrave. V bielkovinách tela je hojný, v obilninách, najmä v pšenici, ho však býva málo, takže v strave založenej na obilninách je limitujúcou aminokyselinou. Odborná konzultácia WHO, FAO a UNU stanovila v roku 2007 priemernú potrebu dospelých na 30 mg/kg denne, teda 45 mg na gram bielkovín.
Ako výživový doplnok sa lyzín užíva na prevenciu recidív oparu, ktorý spôsobuje vírus herpes simplex, a v kombinácii s arginínom sa skúmal pri strese a úzkosti. Pri vzácnej dedičnej gyrátnej atrofii sietnice a cievovky znižuje vysokú hladinu ornitínu a športovci ho spolu s arginínom a ornitínom užívajú pred tréningom na uvoľnenie rastového hormónu.
02Mechanizmus účinku
Lyzín je stavebnou zložkou bielkovín. V kolagéne sa vybrané lyzíny hydroxylujú na hydroxylyzín, ten sa v trojitej špirále glykozyluje a mimo bunky sa lyzín a hydroxylyzín v koncových telopeptidoch oxidačne deaminujú na reaktívne aldehydy, z ktorých vznikajú kovalentné priečne väzby medzi molekulami kolagénu. Spolu s metionínom je lyzín východiskom tvorby karnitínu, ktorý prenáša mastné kyseliny do mitochondrií.
Lyzín sa odbúrava najmä v pečeni: v mitochondriách sa mení na sacharopín a 2-aminoadipát, ktorého odbúranie končí acetyl-CoA. V čreve zdieľa s arginínom, ornitínom a cystínom transportér bazických aminokyselín s vysokou afinitou a nízkou kapacitou, no na rozdiel od arginínu nevyvoláva v čreve sekréciu vody a elektrolytov.
V bunkových kultúrach potrebuje vírus herpes simplex na množenie bielkoviny bohaté na arginín a lyzín ich tvorbu konkurenčne brzdí.
03Účinky
V dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej multicentrickej štúdii s pacientmi s častým recidivujúcim oparom malo 27 pacientov užívajúcich 1000 mg L-lyzínu trikrát denne počas šiestich mesiacov v priemere o 2,4 recidívy menej než 25 pacientov s placebom, s miernejšími príznakmi a rýchlejším hojením. Prehľad klinických štúdií spája zlepšenie s dávkami nad 3 g denne.
Lyzín zmierňuje úzkosť a stresovú odpoveď. V trojmesačnej randomizovanej, dvojito zaslepenej štúdii v chudobných sýrskych obciach, kde je hlavnou potravou pšenica, znížilo obohatenie múky lyzínom (4,2 g lyzín hydrochloridu na kilogram múky) chronickú úzkosť a sympatikovú aktiváciu u mužov a odpoveď kortizolu na stres u žien. V randomizovanej štúdii so 108 zdravými Japoncami znížilo 2,64 g lyzínu a 2,64 g arginínu denne počas týždňa úzkosť ako črtu aj úzkosť vyvolanú kognitívnym stresom a u mužov bazálny kortizol a chromogranín A v slinách.
Lyzín zlepšuje bilanciu vápnika. U 15 zdravých žien tlmilo 400 mg lyzínu podaných spolu s perorálnou záťažou vápnikom vzostup jeho vylučovania močom a u 45 pacientov s osteoporózou zvýšilo 800 mg lyzínu denne vstrebávanie vápnika v čreve, kým valín ani tryptofán nie. U 13 zdravých ľudí znížil lyzín (1 mmol/kg beztukovej hmoty, toľko ako v 672 g steaku) užitý s 25 g glukózy vzostup glykémie o 44 % bez zmeny inzulínovej odpovede.
Pri gyrátnej atrofii sietnice a cievovky znížil perorálny lyzín u troch pacientov ornitín v plazme o 21–31 % už za 1–2 dni a systematický prehľad liečby tejto choroby uvádza pokles o 21–34 %.
V kombinácii s arginínom zvyšuje lyzín sekréciu rastového hormónu v pokoji. U 15 dobrovoľníkov vyvolala kombinácia 1200 mg lyzínu a 1200 mg arginínu ústami uvoľnenie rastového hormónu a inzulínu, kým žiadna z aminokyselín samostatne v rovnakej dávke výrazne nepôsobila. U 16 mladých mužov zvýšilo 1500 mg arginínu a 1500 mg lyzínu hladinu GH v pokoji, tesne pred silovým tréningom však vzostup vyvolaný záťažou nezmenilo; u starších mužov 3 g arginínu s 3 g lyzínu dvakrát denne počas 14 dní nezvýšili spontánnu sekréciu GH ani IGF-1.
04Dávkovanie
Lyzín je zložka stravy a výživový doplnok; priemerná potreba dospelých je podľa WHO 30 mg/kg denne. V kontrolovaných štúdiách sa podával ústami v dávkach od 0,4 do 3 g denne, spolu s arginínom až 6 g denne, a systematický prehľad bezpečnosti odvodil z tráviacich ťažkostí hladinu bez pozorovaných nežiaducich účinkov 6 g denne.
Jednotky
- mg/kg
- na kilogram telesnej hmotnosti; napríklad 1 mg/kg pri 70 kg = 70 mg
Skúmané dávky
Dvojito zaslepená multicentrická štúdia s placebom, 52 pacientov s častým recidivujúcim oparom
prevencia a liečba recidív herpes simplex
1000 mg 3-krát denne (3 g denne)
- Podanie
- perorálne (tablety L-lyzín monohydrochloridu)
- Trvanie
- 6 mesiacov
Zdroj Griffith a kol. 1987 ↗
Dvojito zaslepená štúdia s placebom, 21 pacientov s častým recidivujúcim oparom
prevencia a liečba recidív herpes simplex
400 mg 3-krát denne (1,2 g denne)
- Podanie
- perorálne (lyzín hydrochlorid)
Frekvencia, trvanie ani závažnosť recidív sa oproti placebu podstatne nezmenili.
Randomizovaná dvojito zaslepená štúdia, 108 zdravých dospelých, spolu s 2,64 g arginínu denne
úzkosť a stresové hormóny
2,64 g denne
- Podanie
- perorálne
- Trvanie
- 1 týždeň
Zdroj Smriga a kol. 2007 ↗
Randomizovaná dvojito zaslepená štúdia, rodiny v sýrskych obciach so stravou z pšenice
chronická úzkosť a stresová odpoveď
4,2 g lyzín hydrochloridu na kilogram múky
- Podanie
- perorálne, v obohatenej pšeničnej múke
- Trvanie
- 3 mesiace
Zdroj Smriga a kol. 2004 ↗
45 pacientov s osteoporózou
vstrebávanie vápnika v čreve
800 mg denne
- Podanie
- perorálne
15 mužov (dobrovoľníci), spolu s 1200 mg arginínu
uvoľnenie rastového hormónu
1200 mg
- Podanie
- perorálne
Zdroj Isidori a kol. 1981 ↗
Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.
05Riziká a súvislosti
V kontrolovaných klinických štúdiách sa lyzín podával ústami v dávkach do 3 g denne až šesť mesiacov a spolu s arginínom v dávkach 2,64–6 g denne jeden až dva týždne; štúdie zahrnuté v systematickom prehľade bezpečnosti použili až 17,5 g denne a trvali až tri roky.
Lyzín je dobre znášaný. V systematickom prehľade 71 štúdií s dávkami 16,8–17 500 mg denne sa nežiaduce účinky týkali najmä tráviaceho traktu (nevoľnosť, bolesť žalúdka, hnačka); riziko tráviacich ťažkostí sa oproti kontrolným skupinám nezvýšilo (pomer rizika 1,02) a autori z nich odvodili hladinu bez pozorovaných nežiaducich účinkov 6 g denne.
06Ako zapadá do celku
Lyzín zdieľa s arginínom, ornitínom a cystínom črevný transportér bazických aminokyselín a v štúdiách stresu a rastového hormónu sa podával spolu s arginínom; v štúdii s 15 mužmi zvýšila rastový hormón až kombinácia oboch. Spolu s metionínom je východiskom tvorby karnitínu a v kolagéne z neho vzniká hydroxylyzín, základ priečnych väzieb medzi molekulami.
Štúdie a zdroje
- Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation (WHO Technical Report Series 935) ↗Section 8.1.1 and Table 23: adult lysine requirement 30 mg/kg per day (45 mg/g protein), about twice the 1985 value of 12 mg/kg; lysine is the likely limiting amino acid in cereals, especially wheat.
- Review of Lysine Metabolism with a Focus on Humans. ↗Lysine cannot be synthesized by most higher organisms and is an indispensable amino acid; abundant in body proteins but limited in grains; catabolism via saccharopine and 2-aminoadipic acid in mitochondria to acetyl-CoA, with the liver as the primary site.
- Lysine post-translational modifications of collagen. ↗In collagen, specific lysine residues are hydroxylated to hydroxylysine, helical hydroxylysines are glycosylated, and telopeptide lysine and hydroxylysine are oxidatively deaminated to reactive aldehydes that form covalent intra- and intermolecular cross-links.
- Carnitine Inborn Errors of Metabolism. ↗The precursors of carnitine biosynthesis are lysine and methionine; the pathway starts with 6-N-trimethyllysine dioxygenase; carnitine shuttles long-chain fatty acids into mitochondria for beta-oxidation.
- Adverse gastrointestinal effects of arginine and related amino acids. ↗The human intestinal dibasic amino acid transport system (shared by arginine, lysine, ornithine and cystine) has high affinity and low capacity; L-arginine, but not lysine or ornithine, induces NO-mediated water and electrolyte secretion.
- Lysine for Herpes Simplex Prophylaxis: A Review of the Evidence. ↗Review of controlled trials of oral L-lysine for herpes simplex: doses above 3 g/day appear to improve the course of the disease. Full text: in tissue culture, arginine-rich proteins are required for HSV reproduction and lysine competitively inhibits their synthesis, so the lysine-arginine balance affects HSV expression.
- Success of L-lysine therapy in frequently recurrent herpes simplex infection. Treatment and prophylaxis. ↗Double-blind placebo-controlled multicentre trial, L-lysine monohydrochloride 1000 mg three times daily for 6 months; 27 subjects on lysine and 25 on placebo completed: 2.4 fewer HSV infections on average, less severe symptoms and shorter healing time (P < 0.05).
- Failure of lysine in frequently recurrent herpes simplex infection. Treatment and prophylaxis. ↗Double-blind placebo-controlled trial of oral lysine hydrochloride 400 mg three times daily in 21 patients with frequently recurring infection: no substantial benefit on episode frequency, duration or severity.
- Lysine fortification reduces anxiety and lessens stress in family members in economically weak communities in Northwest Syria. ↗3-month randomized double-blind trial in households of five villages in north-west Syria with a wheat-based, lysine-inadequate diet; wheat flour fortified with 4.2 g lysine HCl per kg (full text; 45 lysine and 48 control households completed): lower trait anxiety and sympathetic arousal (skin conductance) in men, lower plasma cortisol response to blood drawing in women.
- Oral treatment with L-lysine and L-arginine reduces anxiety and basal cortisol levels in healthy humans. ↗Double-blind placebo-controlled randomized study, 108 healthy Japanese adults, L-lysine 2.64 g/day and L-arginine 2.64 g/day for 1 week: lower trait anxiety and anxiety induced by a cognitive stress battery in both sexes; lower basal salivary cortisol and chromogranin A in men.
- Dietary L-lysine and calcium metabolism in humans. ↗Oral calcium load (3 g as CaCl2) with or without 400 mg L-lysine in 15 healthy and 15 osteoporotic women: blunted calciuric response with lysine in healthy women; in 45 osteoporotic patients, 800 mg/day of L-lysine (not L-valine or L-tryptophan) increased intestinal 47Ca absorption.
- Lysine ingestion markedly attenuates the glucose response to ingested glucose without a change in insulin response. ↗13 healthy subjects, 1 mmol lysine/kg lean body mass (the lysine in a 672 g steak) with or without 25 g glucose: about 3-fold rise in plasma lysine; 2.5-h glucose area response 44% lower with lysine plus glucose; insulin response unchanged; glucagon increased.
- Sustained oral lysine supplementation in ornithine delta-aminotransferase deficiency. ↗Three patients with vitamin B6-nonresponsive gyrate atrophy: oral lysine reduced plasma ornithine by 21–31% within 1–2 days.
- A review of treatment modalities in gyrate atrophy of the choroid and retina (GACR). ↗Systematic review of 33 studies (107 patients), mostly case reports: treatments include protein-restricted diets, pyridoxine, creatine, L-lysine and proline supplementation; lysine supplementation decreased ornithine by 21–34%.
- A study of growth hormone release in man after oral administration of amino acids. ↗15 male volunteers: oral 1200 mg L-lysine plus 1200 mg L-arginine reproducibly released biologically active pituitary growth hormone and insulin; neither amino acid alone at the same dose had appreciable effect.
- Acute effect of amino acid ingestion and resistance exercise on plasma growth hormone concentration in young men. ↗16 young men, four randomized trials: 1500 mg L-arginine plus 1500 mg L-lysine raised GH at rest 60 min after ingestion versus placebo; taken immediately before resistance exercise it did not alter the exercise-induced GH rise.
- Oral arginine-lysine does not increase growth hormone or insulin-like growth factor-I in old men. ↗Two groups of 8 healthy old men (69 ± 5 years), 3 g arginine plus 3 g lysine or placebo twice daily for 14 days: spontaneous and GHRH-stimulated GH and serum IGF-1 unchanged.
- Use of amino acids as growth hormone-releasing agents by athletes. ↗Arginine, lysine and ornithine can stimulate GH release intravenously or orally; many individuals take amino acids before strength training to accentuate exercise-induced GH release; oral doses large enough to release GH are likely to cause stomach discomfort and diarrhoea.
- Safety assessment of L-lysine oral intake: a systematic review. ↗Systematic review of 71 human studies of oral L-lysine (16.8–17,500 mg/day, 1–1095 days): adverse events mainly gastrointestinal (nausea, stomach ache, diarrhoea); provisional no-observed-adverse-effect level 6000 mg/person/day; integrated risk ratio for gastrointestinal symptoms 1.02 (95% CI 0.96–1.07).
