La valine fait partie de presque toutes les protéines, leur conférant des propriétés hydrophobes, c'est-à-dire la protéine repousse l'eau d'elle-même, suspendue dans l'environnement aquatique sous forme de globule-gouttelette autonome. Surtout beaucoup de cet acide aminé dans l'albumine, la caséine, les protéines du tissu conjonctif, il s'accumule également dans les muscles. La teneur en valine dans la protéine varie de 4,1% (tissu musculaire du cheval) à 7-8% (albumine sérique humaine, caséine du lait) et jusqu'à 13-14% (élastine du tissu conjonctif).
La valine est l'un des principaux composants de la synthèse des protéines musculaires et des tissus du corps humain. Il est nécessaire à la croissance et au développement de tous les tissus, à la réparation des dommages causés aux protéines tissulaires et au maintien d'un niveau normal de métabolisme de l'azote dans le corps. La valine, mélangée à d'autres acides aminés à chaîne ramifiée, est utilisée pour corriger les carences sévères en acides aminés résultant de la toxicomanie, ainsi que comme nutrition parentérale dans la prise en charge des patients gravement malades.
La valine est un précurseur de la vitamine B3 (acide pantothénique).
Il protège la gaine de myéline, isolant des fibres nerveuses du cerveau et de la moelle épinière, dont la destruction provoque des maladies neurologiques, dont la plus redoutable est la sclérose en plaques.
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