Isoleucin ist eine Aminosäure, die für die Ernährung von Mensch und Tier essentiell ist. Es muss aus externen Nahrungsquellen bezogen werden. Diese Aminosäure ist für viele biochemische Reaktionen im Körper wichtig, und Fehler im Stoffwechsel können drastische Folgen haben. Es wird auch zur Behandlung von Verbrennungsopfern verwendet und wird von Bodybuildern als Ergänzung eingenommen.
Proteine bestehen aus Aminosäureketten, die immer Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthalten. Sie haben an einem Ende eine Carboxylatgruppe (COOH) und am anderen eine Aminogruppe (NH2). Der Rest des Moleküls variiert. Die Isoleucin-Struktur hat eine Seitenkette, die aus einer Verzweigung von vier Kohlenstoffatomen mit begleitenden Wasserstoffatomen besteht, und enthält keine Doppelbindungen. Zusammen mit den Aminosäuren Leucin und Valin wird sie als verzweigtkettige Aminosäure (BCAA) bezeichnet.
Alle diese Aminosäuren sind für Mensch und Tier essentiell. Sie werden normalerweise als Proteinkomponenten verzehrt. Tierfutter kann alle essentiellen Aminosäuren liefern, aber es gibt noch eine Reihe anderer, die auch für die Proteinsynthese benötigt werden. Einige pflanzliche Quellen liefern die meisten dieser notwendigen Aminosäuren, und wenn man viele verschiedene pflanzliche Lebensmittel zu sich nimmt, sollte dies zu einer Ernährung führen, die alle Aminosäuren enthält, die für die richtige Körperfunktion benötigt werden.
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfiehlt, dass ein Erwachsener mit einem Körpergewicht von 154 kg täglich 70 g (05 oz) Isoleucin zu sich nimmt. Die meisten Menschen bekommen bereits genug von ihrer Ernährung, aber Menschen, die sich eiweißarm ernähren oder kräftig Sport treiben, müssen manchmal Nahrungsergänzungsmittel einnehmen. Wenn man diese einnimmt, sollte man sicher sein, dass es ein ausgewogenes Verhältnis von Leucin und Valin bietet. Bei Problemen mit der Nieren- oder Leberfunktion sollte vor der Einnahme dieser Aminosäuren ein Arzt konsultiert werden.
Leucin, Valin und Isoleucin machen einen beträchtlichen Teil der Skelettmuskulatur des menschlichen Körpers aus. Die Proteinsynthese ist eine weitere Funktion. Isoleucin und Valin können auch während des Fastens oder intensiven Trainings zu Glukose verstoffwechselt werden, was zur Regulierung des Blutzuckerspiegels beiträgt.
Manche Menschen haben seltene genetische Störungen im Isoleucin-Stoffwechsel, die durch das Vorhandensein von Abbauprodukten im Urin nachgewiesen werden können. Solche Krankheiten können zusammen mit anderen Symptomen schwere Probleme im Gehirn verursachen. Eine solche Störung ist als Ahornsirup-Urinkrankheit bekannt und beinhaltet eine Ansammlung aller BCAAs und ihrer Abbauprodukte.
Alle BCAAs haben hydrophobe Seitenketten, was bedeutet, dass sie von Wasser abgestoßen werden. Aufgrund dieser Tendenz neigen sie dazu, sich im Inneren von Molekülen einzugraben. Dadurch haben sie einen signifikanten Einfluss auf die Erhaltung der dreidimensionalen Struktur von Proteinen. Sie können auch an der Bindung und Erkennung von hydrophoben Verbindungen wie Lipiden durch das Protein beteiligt sein.
Isoleucin kommt in Proteinen nur in einer Form vor, und das ist L-Isoleucin. Das Molekül hat die Fähigkeit, in verschiedenen Formen zu existieren, die Spiegelbilder voneinander sind. Diese werden als Stereoisomere bezeichnet. Es gibt vier davon: D- und L-Isoleucin und D- und L-Alloisoleucin.