A glikogén egy homopoliszacharid, amelyet glükóz egységek alkotnak. Kémiailag hasonló az amilopektinhez, ezért néha állati keményítőnek is nevezik, de az utóbbihoz képest tömörebb, kiterjedtebben elágazó és nagyobb, molekulatömege eléri a 108 Da-t, ami körülbelül 600000 glükózmolekulának felel meg.
Az amilopektinhez hasonlóan a glükózegységek a fő- és az oldalláncokban α-(1→4) glikozidos kötésekkel kapcsolódnak. Az oldalláncok α-(1→6) glikozidos kötéssel kapcsolódnak a főlánchoz; az amilopektinnel ellentétben az elágazások gyakoribbak, körülbelül 10 glükózegységenként (nem pedig 25-30 egységenként, mint az amilopektinben), és kisebb számú glükózegységből állnak.
A glikogén a sejt citoszoljában található, 1-4 µm közötti átmérőjű hidratált szemcsék formájában, és komplexeket alkot a szintéziséért és lebontásáért felelős szabályozó fehérjékkel és enzimekkel.
Funkciók
A Claude Bernard francia fiziológus által 1857-ben felfedezett glikogén a glükóz és így az energia tárolási formája az állatokban, amelyekben a májban, az izomban (váz- és szívizom) és kisebb mennyiségben szinte minden más szövetben és szervben megtalálható.
Az emberben a szervezet kalóriaraktárainak kevesebb mint 1%-át teszi ki (a kalóriatartalék másik, sokkal nagyobb mennyiségben előforduló formája a zsírszövetben tárolt triacilglicerin), és a normál glikémia fenntartásához is elengedhetetlen.
A máj tömegének kb. 10%-át és az izomtömeg 1%-át teszi ki; bár a májban nagyobb koncentrációban van jelen, az izomban lévő összes raktárkészlet sokkal nagyobb, köszönhetően annak nagyobb tömegének (egy nem éhező 70 kg-os felnőtt férfi esetében kb. 100 g glikogén van a májban és 250 g az izomban).
- A máj glikogénraktárai olyan glükóztartalék, amelyet a májsejt akkor szabadít fel, amikor a normál vércukorszint fenntartásához szükséges: ha a glükóz elérhetőségét vesszük figyelembe (egy nem koplaló 70 kg-os felnőtt férfi esetében), a testnedvekben kb. 10 gramm vagy 40 kcal van, míg a máj glikogénje egy koplaló éjszaka után is kb. 600 kcal-t tud biztosítani.
- A váz- és szívizomzatban a glikogénraktárakból származó glükóz a sejtben marad, és az izommunka energiaforrásaként szolgál.
- Az agy kis mennyiségű glikogént tartalmaz, elsősorban az asztrocitákban. Ez alvás közben felhalmozódik, és ébredéskor mobilizálódik, ami a tudatos agyban betöltött funkcionális szerepére utal. Ezek a glikogéntartalékok mérsékelt fokú védelmet nyújtanak a hipoglikémiával szemben is.
- A magzati tüdő II-es típusú tüdősejtjeiben speciális szerepe van. Körülbelül a terhesség 26. hetében ezek a sejtek elkezdik a glikogén felhalmozódását, majd a tüdő surfactant szintézisét, és ezt használják a surfactant lipidek szintézisének fő szubsztrátjaként, amelyek közül a dipalmitoil-foszfatidil-kolin a fő összetevő.
Glikogén és az élelmiszerek
Majdnem minden élelmiszerből hiányzik, mert az állat leölése után gyorsan glükózzá, majd tejsavvá bomlik le; meg kell jegyezni, hogy a tejsavtermelésből következő savasság fokozatosan javítja a hús állagát és eltarthatóságát. Az egyetlen táplálékforrás az osztriga és más kagylók, amelyeket gyakorlatilag élve fogyasztanak: ezek kb. 5% glikogént tartalmaznak.
Az embernél a glikogén felhalmozódása a vízvisszatartás miatt súlygyarapodással jár: minden gramm tárolt glikogénre 3 gramm víz visszatartódik.
Arienti G. “Le basi molecolari della nutrizione”. Seconda edizione. Piccin, 2003
Cozzani I. és Dainese E. “Biochimica degli alimenti e della nutrizione”. Piccin Editore, 2006
Giampietro M. “L’alimentazione per l’esercizio fisico e lo sport”. Il Pensiero Scientifico Editore, 2005
Mahan LK, Escott-Stump S.: “Krause’s foods, nutrition, and diet therapy” 10th ed. 2000
Mariani Costantini A., Cannella C., Tomassi G. “Fondamenti di nutrizione umana”. 1th ed. Il Pensiero Scientifico Editore, 1999
Nelson D.L., M. M. Cox M.M. Lehninger. A biokémia alapjai. 4. kiadás. W.H. Freeman and Company, 2004
Stipanuk M.H., Caudill M.A. Biochemical, physiological, and molecular aspects of human nutrition. 3. kiadás. Elsevier egészségügyi tudományok, 2013