Arginin (disingkat Arg atau R) adalah asam alfa-amino. Asam amino ini pertama kali diisolasi pada tahun 1886. Bentuk-L adalah salah satu dari 20 asam amino alami yang paling umum. Pada tingkat genetika molekuler, dalam struktur messenger ribonucleic acid mRNA, UPK, CGC, CGA, CGG, AGA, dan AGG, adalah kembar tiga basa nukleotida atau kodon yang kode untuk arginin selama sintesis protein. Pada mamalia, arginin diklasifikasikan sebagai asam amino semiesensial atau penting secara kondisional, tergantung pada tahap perkembangan dan status kesehatan individu.
Nama lain Arginin adalah Asam 2-Amino-5-guanidinopentanoat. Adapun sifat-sifatnya adalah:
- Rumus molekul: C6H14N4O2
- Berat molekul: 174,20 g mol−1
- Penampilan: Kristal putih
- Bau: Tidak berbau
- Titik lebur: 260 °C; 500 °F; 533 K
- Titik didih: 368 °C; 694 °F; 641 K
- Kelarutan dalam air: 14,87 gr/100 mL (20 °C)
- Kelarutan dalam pelarut lain: Sedikit larut dalam etanol; tidak larut dalam etil eter
- Lop P: −1,652
- Keasaman (pKa): 2,488
- Kebasaan (pKb): 11,509
- Kapasitas panas spesifik C: 232,8 J K−1 mol−1 (pada 23,7 °C)
- Entropi molar standar So298: 250,6 J K−1 mol−1
- Entalpi pembentukan standar ΔfHo298: −624,9–−622,3 kJ mol−1
- Entalpi pembakaran standar ΔcHo298: −3,7396–−3,7370 MJ mol−1
- LD50: 5110 mg/kg (tikus, oral)
Bayi prematur tidak dapat mensintesis atau membuat arginin secara internal, membuat asam amino ini nutrisi penting bagi mereka. Ada beberapa kondisi yang menempatkan peningkatan permintaan pada tubuh untuk sintesis L-arginin, termasuk bedah atau lainnya trauma, sepsis dan luka bakar. Arginin pertama kali diisolasi dari ekstrak lupin bibit pada tahun 1886 oleh kimiawan Swiss Ernst Schultze.
Pada umumnya, kebanyakan orang tidak perlu mengasup suplemen arginin karena tubuh biasanya memproduksi jumlah yang signifikan pada orang yang sehat.
Struktur Arginin
Rantai samping asam amino arginin terdiri dari satu rantai lurus 3-karbon alifatik, ujung distal yang dibatasi oleh satu gugus guanidinium kompleks.
Dengan pKa 12,48, gugus guanidium bermuatan positif dalam lingkungan netral, asam, dan bahkan paling basa, dan dengan demikian menanamkan sifat kimia dasar untuk arginin. Karena konjugasi antara ikatan ganda dan nitrogen pasangan mandiri, muatan positif terdelokalisasi, yang memungkinkan pembentukan beberapa ikatan-H.
Sumber Arginin
Sumber Makanan
Arginin merupakan asam amino non-esensial secara kondisional, berarti bahwa sebagian besar waktu itu dapat diproduksi oleh tubuh manusia, dan tidak perlu diperoleh secara langsung melalui diet. Namun, jalur biosintesis, tidak menghasilkan cukup arginin, dan beberapa masih harus dikonsumsi melalui diet. Individu dengan gizi buruk atau kondisi fisik tertentu mungkin disarankan untuk meningkatkan asupan makanan yang mengandung arginin. Arginin ditemukan dalam berbagai makanan, termasuk:
- Sumber hewani: produk harian (misalnya, keju cottage, ricotta, susu, yogurt, minuman protein whey), daging sapi, daging babi (misalnya, bacon, ham), gelatin, unggas (misalnya daging ayam dan daging pucat kalkun), daging hewan buruan (misalnya, puyuh), makanan laut (misalnya, halibut, lobster, salmon, udang, tuna).
- Sumber nabati: gandum dan tepung, granola, oatmeal, kacang tanah, kacang-kacangan (kelapa, kemiri, kacang mete, kenari, almond, kacang Brasil, hazelnut, pinenut), biji (labu, wijen, bunga matahari), buncis, kedelai dimasak, Phalaris canariensis (biji kenari atau ALPISTE)
Biosintesis
Arginin disintesis dari sitrulina oleh aksi berurutan dari enzim sitosol argininosuksinat sintetase (ASS) dan argininosuksinat liase (ASL). Dalam hal energi, ini mahal, karena sintesis masing-masing molekul argininosuksinat membutuhkan hidrolisis adenosin trifosfat (ATP) menjadi adenosin monofosfat (AMP), yaitu, dua ATP setara. Pada intinya, mengambil kelebihan arginin memberikan lebih banyak energi dengan menyimpan ATP yang dapat digunakan di tempat lain.
Sitrullina dapat berasal dari banyak sumber:
- Dari arginin melalui Nitrogen Oksida Sintase (NOS)
- Dari ornitin melalui katabolisme prolina atau glutamin/glutamat.
- Dari asymmetric dimethylarginine (ADMA) melalui DDAH.
Jalur rantai arginin, glutamin, dan prolin adalah dua-arah. Dengan demikian, pemanfaatan atau produksi asam amino ini sangat bergantung pada jenis sel dan tahap perkembangannya.
Pada dasar seluruh tubuh, sintesis arginin terjadi terutama melalui sumbu usus-ginjal, di mana sel-sel epitel dari usus kecil, yang menghasilkan sitrulin terutama dari glutamin dan glutamat, berkolaborasi dengan sel-sel tubulus proksimal ginjal, yang mengekstrak sitrulin dari sirkulasi dan mengubahnya menjadi arginin, yang dikembalikan ke sirkulasi. Akibatnya, kegagalan usus kecil atau fungsi ginjal dapat mengurangi sintesis arginin endogen, sehingga meningkatkan kebutuhan diet.
Sintesis arginin dari sitrulin juga terjadi pada tingkat rendah di banyak sel lainnya, dan kapasitas sel untuk sintesis arginin dapat ditandai dengan meningkatnya dalam keadaan yang juga menginduksi iNOS. Dengan demikian, citrulline, sebuah coproduct reaksi NOS-katalis, dapat didaur ulang untuk arginin dalam jalur yang dikenal sebagai citrulline–NO atau jalur arginin-sitrulin. Hal ini ditunjukkan oleh fakta bahwa, dalam banyak jenis sel, sitrulin dapat menggantikan arginin sampai tingkat tertentu dalam mendukung sintesis NO. Namun, daur ulang tidak kuantitatif karena sitrulin terakumulasi bersama dengan nitrat dan nitrit, produk akhir yang stabil dari NO, dalam sel yang memproduksi-NO.
Fungsi Arginin
Arginin memainkan peranan penting dalam pembelahan sel, penyembuhan luka, penyingkiran ammonia dari tubuh, fungsi kekebalan, dan melepaskan hormon. Manfaat dan fungsi dikaitkan dengan suplementasi oral L-arginin meliputi:
- Prekursor untuk sintesis nitrogen oksida (NO). Non-L-arginin yang berasal NO dapat dihasilkan oleh jalur nitrat-nitrit-nitrogen oksida yang dipantau melalui pengujian air liur.
- Mengurangi masa penyembuhan cedera (terutama tulang).
- Semakin cepat waktu perbaikan jaringan yang rusak.
- Membantu mrnutunkan tekanan darah pada pasien hipertensi klinis. Berkurangnya NO-dimediasi dalam tekanan darah yang dipengaruhi oleh baik jalur nitrogen oksida sintase yang bergantung pada L-arginin maupun jalur non-L-arginin atau jalur alternatif melalui makanan kaya-nitrat seperti bit dan bayam.
Protein
Pendistribusian basa dari struktur sedang dijumpai dalam geometri, distribusi muatan, dan kemampuan untuk membentuk banyak ikatan-H yang membuat arginin ideal untuk gugus yang mengikat muatan negatif. Untuk alasan ini, arginin lebih disukai di luar protein, di mana ia dapat berinteraksi dengan lingkungan polar.
Yang menyatu dalam protein, arginin juga dapat dikonversi menjadi sitrulin oleh enzim PAD. Selain itu, arginin dapat dimetilasi oleh protein metiltransferase.
Prekursor
Arginin adalah prekursor langsung dari oksida nitrat (NO), urea, ornitin, dan agmatin; diperlukan untuk sintesis kreatin, dan juga dapat digunakan untuk sintesis poliamina (terutama melalui ornitin dan tingkat yang lebih rendah melalui agmatin), sitrulin , dan glutamat. Sebagai prekursor oksida nitrat, arginin mungkin memiliki peran dalam pengobatan beberapa kondisi di mana vasodilatasi diperlukan. Kehadiran dimetilarginin asimetris (ADMA), kerabat dekat, yang menghambat reaksi oksida nitrat; oleh karena itu, ADMA dianggap penanda untuk penyakit pembuluh darah, seperti L-arginin dianggap sebagai tanda dari endotelium sehat.
Pengobatan Hipersensitivitas Dentin
Arginin (8%) dalam produk pasta gigi (misalnya, pasta gigi) memberikan bantuan yang efektif dari gigi sensitif dengan mendepositkan mineral seperti-dentin, yang mengandung kalsium dan fosfat, dalam tubulus dentin dan lapisan pelindung pada permukaan dentin.
Potensi Kegunaan Medis
Pertumbuhan Hormon
Pemberian arginin intra vena merangsang sekresi pertumbuhan hormon, dan digunakan dalam uji rangsangan pertumbuhan hormon. Dua studi telah menunjukkan menemukan bahwa suplementasi L-arginin oral juga efektif pada tingkat GH istirahat meningkat.
Studi pertama menemukan bahwa sediaan L-arginin oral efektif pada peningkatan tingkat pertumbuhan hormon. Bahkan, dosis 9-gram menghasilkan rata-rata tingkat GH puncak 6,4 (±1,3) mcg / L dibandingkan tingkat plasebo 2,9 (± 0,7). Studi lain menemukan hasil yang serupa. Ini termasuk istirahat versus latihan dan L-arginin oral versus plasebo oral. Para penulis menyimpulkan bahwa “arginin oral saja (7 gr) merangsang pelepasan GH, tapi respon GH yang lebih besar terlihat dengan latihan sendiri.
Efek kombinasi dari arginin sebelum latihan melemahkan respon GH … produksi GH: Ex> Arg + Ex > Arg > plasebo “menunjukkan terhadap suplementasi dengan arginin saja sebelum latihan jika tujuannya adalah untuk meningkatkan kadar GH, tapi menyetujui dengan studi sebelumnya bahwa L-arginin oral meningkatkan GH pada hari-hari bebas dari latihan yang signifikan.
Berbeda dengan dua studi yang menemukan peningkatan GH istirahat karena suplementasi arginin oral, penelitian ketiga tidak menemukan peningkatan kadar GH beristirahat dari suplemen oral. Dalam penelitian tersebut, sediaan oral dari L-arginin yang efektif untuk meningkatkan kadar hormon pertumbuhan meskipun efektif untuk meningkatkan kadar dari L-arginin plasma.
Sepsis
Kapasitas biosintetik arginin selular ditentukan oleh aktivitas arginiosuksinat sintetase (AS) yang diinduksi oleh mediator yang sama dari respon septik—endotoksin dan sitoksin—yang menginduksi nitrogen oksida sintase (NOS), enzim yang bertanggung jawab untuk sintesis nitrogen oksida.
Garam Malat
Garam malat dari arginin dapat juga digunakan selama pengobatan hepatitis alkholik dan sirosis lanjutan.
Pra-eklamsia
Sebuah studi awal suplementasi dengan L-arginin dan vitamin antioksidan menunjukkan bahwa kombinasi ini dapat membantu untuk memerangi tekanan darah tinggi yang tidak normal selama kehamilan berisiko tinggi.
Hipertensi
Infusi intra vena dari arginin mengurangi tekanan darah pada pasien dengan hipertensi serta pasien-pasien normal. Sebuah meta-analisis terbaru menunjukkan bahwa L-arginin menurunkan tekanan darah dengan dengan perkiraan dikumpulkan dari 5,4/2,7 mmHg untuk SBP/DBP.
Disfungsi Ereksi
Arginin yang diasup dalam kombinasinya dengan proantosianidin atau yohimbin, juga telah digunakan sebagai pengobatan untuk disfungsi ereksi.
Kegelisahan
Suplementasi makanan L-arginin yang diasup dalam kombinasinya dengan L-lisin telah menunjukkan manfaat yang potensial dalam mengobati orang yang tingkat ketegangan mental tinggi dan kegelisahan, dalam sebuah studi dengan double-blinde, plasebo terkontrol dan acak, yang melibatkan 108 orang Jepang dewasa. Ciri kecemasan dan keadaan kecemasan yang disebabkan oleh baterai tegangan kognitif berkurang secara signifikan, dan tingkat basal dari hormon stres kortisol mengalami penurunan. Studi ini didanai oleh Ajinomoto, Co Inc, produsen industri lisin dan arginin.***
Wawasan Ilmu Kimia 