Threonine is een essentieel aminozuur dat dankzij zijn hydroxylgroep verschillende functies in de stofwisseling kan vervullen. Het is een bestanddeel van de meeste eiwitten in het lichaam, met een bijzonder hoog aandeel in het bindweefsel. Threonine komt voor in vier stereo-isomere vormen, waarbij alleen L-threonine met de (2S, 3R) -configuratie in het geding komt voor de eiwitstructuur.
Wat is threonine?
Threonine is een essentieel proteïnogeen aminozuur dat het menselijk lichaam niet zelf kan aanmaken. Het moet daarom met voedsel worden ingenomen. Bij ondervoeding van threonine gaat het dus om gezondheidsproblemen.
Threonine is een eenvoudig gestructureerd alfa-aminozuur met twee stereogene centra. Om deze reden kunnen vier verschillende stereo-isomeren worden gevormd. Alleen L-threonine met de stereo-isomere configuratie (2S, 3R) is echter relevant voor de structuur van de eiwitten. In het volgende wordt dit molecuul verder beschreven en wordt het eenvoudigheidshalve threonine genoemd. Threonine is een polair aminozuur dat vanwege zijn hydroxylgroep in staat is tot fosforyleringen in enzymen. Het is daarom vaak een onderdeel van enzymen.
Threonine werd in de jaren dertig van de vorige eeuw ontdekt als het laatste proteïnogene aminozuur door de Amerikaanse biochemicus William Cumming Rose. Toen hij ratten voedde, realiseerde hij zich dat de 19 aminozuren die tot dan toe bekend waren niet voldoende waren voor hun groei. Na een systematische zoektocht naar de ontbrekende groeifactor, was Rose in staat om het voorheen onbekende aminozuur threonine uit fibrine te isoleren en te beschrijven.
Functie, effect en taken
Threonine heeft verschillende functies in het organisme. Veel van de functies zijn echter nog niet nader onderzocht. Het is echter bekend dat threonine een grote rol speelt bij de groei en het metabolisme van urinezuur.
Er werd vastgesteld dat er te veel urinezuur in het lichaam wordt aangemaakt als er teveel threonine wordt ingenomen, wat in extreme gevallen ook kan leiden tot jicht. Het lichaam moet ook voldoende magnesium, vitamine B6 en vitamine B3 hebben om optimaal te kunnen werken. Bovendien is threonine betrokken bij de structuur van veel eiwitten. Het komt echter vooral veel voor in het collageen van het bindweefsel. Naast het bindweefsel maakt het ook deel uit van de mucines. Mucines zijn zeer threonine-rijke glycoproteïnen, de belangrijkste componenten in het slijmvlies.
Ze beschermen bepaalde organen, zoals de maag, tegen agressieve chemische stoffen. In het geval van de maag is het maagzuur dat zoutzuur bevat. Maar ze bieden ook andere organen die zijn uitgerust met slijmvliezen, bescherming tegen aantasting door infectieuze ziektekiemen en reactieve chemicaliën. De threonine in het mucine met de functionele hydroxylgroep speelt ook een belangrijke rol.
De hydroxylgroep is het aanhechtingspunt voor veresteringen met zuren en verbindingen die zuurgroepen bevatten. De fosfaatgroepen van het fosforzuur kunnen dus ook hier worden gebonden. Binnen enzymen is threonine dus verantwoordelijk voor de overdracht van fosfaatgroepen, dus voor de verschillende fosforyleringsreacties. Bovendien is threonine ook een belangrijk bestanddeel van antilichamen. Hier wordt het geglycosyleerd met suikerresten, wat vooral cruciaal is voor de juiste werking van de antilichamen. Threonine speelt ook een belangrijke rol bij de vorming van de neurotransmitter glycine. Glycine is een afbraakproduct van threonine.
Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Zoals reeds vermeld, is threonine een essentieel aminozuur en moet het daarom met voedsel worden ingenomen. Het wordt biochemisch gevormd uit L-aspartaat in planten en micro-organismen. Threonine wordt aangetroffen in dierlijk en plantaardig voedsel. Kippeneieren, zalm, kipfilet, rundvlees, koemelk, walnoten, volkoren tarwe en maïsmeel, ongeschilde rijst of gedroogde erwten zijn bijzonder rijk aan threonine.
In het menselijk organisme wordt het verkregen door deze eiwitten af te breken en in de lichaamseigen eiwitten te verwerken. In alle organismen wordt threonine afgebroken tot glycine en aceetaldehyde of propionyl-CoA. De dagelijkse behoefte voor een volwassene is ongeveer 16 milligram per kilogram lichaamsgewicht. Afhankelijk van je gewicht is dit 1 tot 2 gram threonine per dag.
Ziekten en aandoeningen
Omdat threonine een essentieel aminozuur is, kunnen deficiëntieverschijnselen optreden als de inname te laag is. Een threoninedeficiëntie is het gevolg van een eenzijdig dieet met voedingsmiddelen die slechts een klein beetje threonine bevatten. Een tekort aan threonine uit zich door vermoeidheid, verlies van eetlust, gewichtsverlies, leververvetting of slechte botgroei.
Vooral als het threoninedeficiëntie optreedt in de kindertijd, kan de groei van het kind enorm worden belemmerd. Bovendien is het immuunsysteem verzwakt, aangezien threonine een belangrijk bestanddeel is van antilichamen. Als gevolg hiervan is er een verhoogde vatbaarheid voor infectie. Het verzwakte immuunsysteem verhoogt ook het risico op kanker. Bovendien kunnen de slijmvliezen hun beschermende functie niet meer goed vervullen. U wordt vatbaarder voor infectie en blootstelling aan agressieve chemicaliën. Omdat het afbraakproduct van threonine onder andere de neurotransmitter glycine is, worden de zenuwfuncties ook beïnvloed door threonine. Als dit aminozuur ontbreekt, kunnen neurologische symptomen optreden. Als er een grote overmaat threonine is, wordt er meer urinezuur gevormd.
Het effect van matig verhoogde threonineconcentraties is echter ook dat de urinezuuruitscheiding door de nieren wordt verhoogd, wat weer bijdraagt aan de verlaging van de urinezuurspiegel. Als dit evenwicht van de threonine-effecten wordt verstoord, kan dit leiden tot de ontwikkeling van jicht. Er is een verhoogde behoefte aan threonine bij infecties, aandoeningen van het zenuwstelsel (bijvoorbeeld convulsies bij multiple sclerose), ALS (amyotrofische laterale sclerose), angst, prikkelbaarheid, leverziekten, schizofrenie en vele andere ziekten. Threonine onderdrukt hyperactieve zenuwreacties via het afbraakproduct glycine en draagt bij tot een betere neuromusculaire controle.
