Larginina è un amminoacido polare (con catena laterale idrofila) basico. La basicità dell'amminoacido è dovuta al gruppo guanidinico che caratterizza la sua catena laterale e che è fortemente basico. È una molecola chirale. L'enantiomero L è uno dei 20 amminoacidi ordinari.
Fu isolata per la prima volta dal chimico svizzero Ernst Schultze nel 1886 precipitandone il sale d'argento da un estratto di germoglio di lupino e deve quindi il suo nome al latino argentum.
Può subire processi di metilazione ed è fortemente rappresentata all'interno delle proteine istoniche dove, proprio grazie alla sua capacità di metilarsi, si riserva come componente fondamentale per la regolazione dell'espressione genica. La metilazione delle proteine (oltre al DNA) del citoplasma si verifica anch'essa su residui di arginina ed è mediata da una classe di enzimi specifici.
Negli esseri umani l'arginina è considerata essenziale nei bambini, ovvero va assunta tramite l'alimentazione perché l'organismo non è in grado di sintetizzarne una quantità sufficiente; negli adulti viene sintetizzata nel ciclo dell'urea.
Oltre a questa via metabolica, l'arginina può essere decarbossilata a dare l'agmatina, che tra l'altro è una delle ammine biogene presenti nei prodotti di fermentazione batterica intestinale. La conversione in citrullina tramite l'enzima ossido nitrico sintasi produce anche ossido nitrico, che agisce da vasodilatatore. L'arginina è anche il donatore del gruppo guanidinico all'amminoacido glicina per la sintesi endogena della creatina.
È commercializzata anche come prodotto coadiuvante per il trattamento della oligoastenospermia, situazione di insufficiente produzione di spermatozoi, causa frequente di ipo-fertilità nell'uomo. L'arginina è conosciuta anche come uno stimolo endogeno per il rilascio di ormone della crescita.
La L-arginina si trova in quasi tutte le proteine e in forma libera in molte piante, per esempio nel grano saraceno, nelle Cucurbitacee e nelle aghifoglie.
Secondo un recente studio, un'alterazione nel metabolismo dell'arginina sarebbe correlato alla stanchezza cronica tipica della sindrome post-COVID-19.
Arginina nello sport Proprietà vasodilatatorie L'arginina viene comunemente proposta come amminoacido in grado di promuovere una dilatazione dei vasi sanguigni, o vasodilatazione, godendo di una certa diffusione nel mondo del bodybuilding. I prodotti vasodilatatori sul mercato hanno la pretesa di stimolare il flusso sanguigno e di conseguenza di migliorare il trasporto di nutrienti ai muscoli, con conseguente aumento dell'ipertrofia muscolare e della forza. Questi prodotti sono composti per una buona parte da arginina. Si ritiene che la somministrazione di arginina sia in grado di stimolare la sintesi di ossido nitrico (NO) nei vasi sanguigni.
La teoria potrebbe essere raffigurata nel modo seguente:
Arginina → Ossido Nitrico → Vasodilatazione → Trasporto di nutrienti → Ipertrofia e forza muscolare
La teoria della vasodilatazione è relativamente semplice. L'arginina è il precursore per la sintesi di ossido nitrico ed è stato dimostrato che l'infusione di alte dosi di arginina direttamente nel sangue può portare a vasodilatazione in esseri umani sani a digiunoHishikawa et al. . Jpn Heart J. 1992 Jan;33(1):41-8.. In realtà, dosi elevate possono portare a una diminuzione dell'acqua corporea totale e di sodio. Dosi inferiori a 10 grammi sono state associate a disturbi gastrici se consumate per via oraleRobinson et al. . Med Sci Sports Exerc. 2003 Aug;35(8):1309-15.Gater et al. . J Appl Physiol. 1992 Apr;72(4):1279-84..
Altri ricercatori dimostrarono che lo stress gastrico indotto dall'assunzione orale di arginina riduceva la quantità assimilata impedendo che i test potessero essere completati in modo efficaceYaspelkis, Ivy. . Int J Sport Nutr. 1999 Sep;9(3):241-50.. Nonostante l'assunzione di 7 grammi all'ora per 3 ore da parte di un uomo di 90 kg, i ricercatori dichiararono: "Tutti i nostri soggetti hanno riportato lievi crampi intestinali e diarrea che sono durati per circa cinque ore".
Inoltre questi dosaggi di arginina non hanno avuto alcun effetto significativo sul successivo accumulo di glicogeno nella fase post-esercizio. Poiché l'arginina orale ha una biodisponibilità del 70%, e fino al 50% di questa può essere convertita in ornitina, nelle ricerche l'arginina non viene assunta in compresse o in polvereBode-Böger et al. . Br J Clin Pharmacol. 1998 November; 46(5): 489–497.. È per questo che negli studi scientifici l'arginina è solitamente infusa direttamente nel sangue periferico e anche in questo caso è comune una dose di 30 grammi.
Infatti uno studio ha confrontato l'effetto dell'infusione e dell'assunzione orale. I ricercatori hanno scoperto che 6 grammi di arginina non hanno avuto effetto tramite entrambe le vie di somministrazione, mentre per ottenere vasodilatazione ci sono voluti 30 g per infusione. Ciò significa che per ottenere dei risultati dalla sua assunzione sono necessari almeno 30 grammi per infusione endovenosa. Se si volessero ottenere questi risultati da una dose orale, sarebbe necessario assumerne almeno 43 grammi, essendone biodisponibile il 70%. Se solo 10 grammi di arginina possono causare disturbi gastrici, allora non sarebbe possibile ottenerne i benefici da una dose adeguata di almeno 43 grammi assunta per via orale. Poiché queste conclusioni potrebbero essere interpretate come casi isolati, altri studi hanno investigato l'effetto di alte dosi orali di arginina e il flusso sanguigno indotto dall'ossido nitrico e non hanno mostrato alcun effetto con l'assunzione di 21 grammi (7 g per 3 volte al giorno)Adams et al. . J Am Coll Cardiol. 1995 Oct;26(4):1054-61.. Due ulteriori studi in cui sono stati assunti 20 grammi al giorno per 28 giorni non hanno evidenziato effettiChin-Dusting et al. . J Cardiovasc Pharmacol. 1996 Jul;28(1):158-66.Chin-Dusting et al. . J Am Coll Cardiol. 1996 Apr;27(5):1207-13..
Inizialmente questa completa assenza di effetti poteva sorprendere, considerando che l'arginina è il precursore per la sintesi di ossido nitrico. Da un esame più approfondito è emerso che i livelli naturali di arginina sono di gran lunga superiori a quelli che dovrebbero attivare l'enzima responsabile della produzione di ossido nitrico, un effetto noto come il "paradosso dell'arginina"S Kurz, DG Harrison. . J Clin Invest. 1997 February 1; 99(3): 369–370..
In un altro studio una dieta della durata di 6 giorni con assenza di arginina non ha influenzato la sintesi di ossido nitrico. Ciò indica che l'arginina non è il fattore limitante per la produzione di ossido nitrico e la sua regolazione è molto più complicata di quanto le aziende di integratori possono far credereCastillo et al. . Am J Physiol. 1995 Feb;268(2 Pt 1):E360-7..
Naturalmente, il completo riposo e il digiuno non sono condizioni applicabili agli atleti, per cui gli effetti hanno un'ulteriore variabilità nel contesto sportivo. In uno studio degno di nota (Robinson et al., 1992) vennero somministrati 10 grammi di arginina con 70 grammi di carboidrati in soggetti che avevano effettuato un allenamento coi pesi o un esercizio in bicicletta. I risultati indicarono che non ci fosse alcun cambiamento nel flusso sanguigno o nell'assorbimento di glucosio rispetto al placebo, indipendentemente dalla modalità di esercizio utilizzata. Questo è importante perché contraddice le affermazioni dei produttori di integratori.
Arginina α-chetoglutarato (AKG) La sigla "NO2", che corrisponde alla formula chimica del diossido di azoto, rappresenta una classe di integratori usati comunemente nel culturismo con una presunta capacità potenziata di produrre vasodilatazione e produzione di ossido nitrico (NO) rispetto alla sola arginina. Alcuni potrebbero sostenere che, anche se l'integrazione di normale arginina non crei gli effetti desiderati, ciò avverrebbe con sostanze di tipo "NO2". Questo perché tale prodotto contiene arginina α-chetoglutarato (AKG), e non semplice arginina. La teoria è che l'AKG renderebbe questo supplemento veramente efficace. Questo prodotto specifico è stato analizzato tramite diversi studi, che sono stati presentati alla conferenza del International Society of Sports Nutrition nell'estate del 2004. Sebbene i risultati non provenissero da pubblicazioni e review scientifiche, danno comunque importanti informazioni circa l'efficacia, o l'assenza di efficacia, di questo supplemento.
Il primo studio ha esaminato i livelli ematici di arginina e il tempo di assimilazione dell'arginina (a seguito di una supplementazione di 4 grammi con ciascuna) per determinare se questa migliorasse il mantenimento dei livelli ematici di arginina per un certo periodo di tempoCampbell et al. . Nutrition. 2006 Sep;22(9):872-81.. Il motivo di questo studio era volto a verificare se fosse fondata l'affermazione che "NO2" favorisse uno speciale meccanismo di rilascio di arginina nel flusso ematico, con conseguente pompaggio costante. I risultati rilevarono che i livelli di arginina nel sangue erano molto simili e, a volte più bassi del 30%, nel rilascio nel sangue rispetto all'arginina pura. Il motivo rimane elusivo, ma potrebbe essere un ridotto assorbimento intestinale, un maggiore assorbimento da parte dei tessuti, o altre ragioni sconosciute. Il secondo studio valutò gli effetti del "NO2" sulla composizione corporea, la forza muscolare e la resistenzaCampbell et al. Effects of arginine alpha-ketoglutarate supplementation on body composition and training adaptations. Sports Nutrition Review Journal 1 (1): S10, 2004. Per 8 settimane i soggetti hanno assunto 12 grammi di NO2 o un placebo seguendo un protocollo di allenamento coi pesi. Al termine del periodo, i soggetti dei diversi gruppi non presentavano differenze di massa muscolare o di percentuale di grasso corporeo. È interessante notare che il gruppo che assumeva "NO2" guadagnò un miglioramento delle prestazioni tradotte in un aumento di 19 libbre (circa 8,5 kg) sulla capacità massimale (1-RM) su panca, mentre il gruppo placebo guadagnò in media 6 libbre (2,7 kg circa). Questo supplemento da solo apparentemente aggiunse una media di più di 13 libbre (circa 6 kg) su 1-RM panca rispetto al placebo, senza un cambiamento concomitante della massa muscolare. Ciò indicherebbe che i cambiamenti sono strettamente di origine neurale. Sui ratti è stato visto che l'ossido nitrico può avere un effetto negativo sulla forza di contrazione muscolareRichmonds, Kaminski. . FASEB J. 2001 Aug;15(10):1764-70., ma questo effetto non è ancora stato dimostrato negli esseri umani, e non meriterebbe quindi una seria considerazione. Inoltre, tutte le prove scientifiche indicano che non è ancora possibile per l'uomo consumare livelli abbastanza alti di arginina per aumentare efficacemente i livelli di ossido nitrico. Dal momento che questo studio non pubblicato è stato usato per pubblicizzare l'integratore, è necessario esaminare meglio i risultati in dettaglio.
Se i soggetti dello studio non fossero stati allenati, avrebbero tutti ottenuto un considerevole miglioramento della forza senza variazioni di massa muscolare entro le prime settimane di allenamento. In quel caso, questi rapidi adattamenti neurali si sarebbero verificati in entrambi i gruppi, ma non spiegherebbero l'eventualità che l'arginina apparentemente avesse triplicato il miglioramento nell'attivazione del sistema nervoso. Tuttavia, dato che i soggetti erano allenati, la situazione è ancora più sconcertante. A differenza dei soggetti non allenati, l'aumento della forza nei soggetti allenati tende a essere il risultato della crescita muscolare, il che significa che si sarebbero dovuti verificare alcuni aumenti della massa magra assieme agli altri guadagni, cosa che non si è verificata.
Arginina e GH