Asam amino adalah blok bangunan fundamental bagi kehidupan. Secara kimiawi, mereka adalah molekul organik yang mengandung setidaknya satu gugus amina ($\text{NH}_2$) dan satu gugus karboksil ($\text{COOH}$), yang terikat pada atom karbon pusat yang disebut karbon alfa ($\alpha$). Keunikan struktur ini membuat asam amino organik memainkan peran sentral dalam biokimia.
Dalam konteks biologi, asam amino ini terutama menyusun protein. Ada sekitar 20 jenis asam amino standar yang digunakan oleh organisme hidup untuk membangun ribuan protein berbeda yang menjalankan hampir semua fungsi dalam sel, mulai dari katalisis reaksi (enzim) hingga dukungan struktural (kolagen). Sifat organik dari molekul ini berarti mereka kaya akan atom karbon dan hidrogen, sesuai dengan definisi senyawa organik.
Struktur umum asam amino organik yang menjadi penyusun protein.
Asam amino dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat rantai samping (gugus R)-nya: polar atau nonpolar, bermuatan positif atau negatif, atau alifatik/aromatik. Klasifikasi ini menentukan bagaimana asam amino akan berinteraksi satu sama lain ketika membentuk struktur protein 3D yang kompleks.
Dalam nutrisi manusia, asam amino dibagi menjadi dua kelompok utama: asam amino esensial dan non-esensial. Asam amino esensial adalah yang tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia dalam jumlah yang memadai, sehingga harus diperoleh melalui diet. Contohnya termasuk Leusin, Lisin, dan Triptofan. Kegagalan dalam asupan yang cukup dapat mengganggu sintesis protein dan fungsi metabolisme lainnya.
Sementara itu, asam amino non-esensial dapat diproduksi oleh tubuh dari molekul lain. Namun, penting untuk dicatat bahwa dalam kondisi stres atau penyakit tertentu, asam amino yang biasanya dianggap non-esensial (seperti Glutamin atau Arginin) mungkin menjadi kondisional esensial karena permintaan tubuh melebihi kapasitas produksinya.
Meskipun peran utamanya adalah sebagai pembangun protein, asam amino organik memiliki banyak fungsi vital lainnya. Beberapa asam amino bertindak sebagai prekursor (bahan awal) untuk molekul biologis penting lainnya. Misalnya, Triptofan adalah prekursor serotonin, neurotransmitter penting yang mengatur suasana hati dan tidur. Tirosin adalah prekursor untuk hormon tiroid dan dopamin.
Selain itu, asam amino berperan penting dalam proses detoksifikasi di hati melalui jalur konjugasi. Mereka juga terlibat dalam siklus energi seluler. Sebagai contoh, Alanin dapat diubah menjadi glukosa selama periode puasa panjang melalui siklus glukosa-alanin, membantu menjaga kadar gula darah tetap stabil. Ini menunjukkan betapa terintegrasinya metabolisme asam amino dalam homeostasis tubuh secara keseluruhan.
Metabolisme asam amino organik juga menghasilkan produk sampingan seperti amonia, yang harus diolah menjadi urea dan diekskresikan. Proses ini, yang terjadi di hati, menunjukkan peran asam amino dalam menjaga keseimbangan nitrogen dalam tubuh. Memahami dinamika asam amino sangat krusial dalam bidang nutrisi olahraga, farmasi, dan ilmu pangan.
Sumber makanan yang kaya protein secara alami menyediakan beragam asam amino. Produk hewani seperti daging, telur, dan produk susu umumnya dianggap sebagai sumber protein lengkap karena mengandung semua sembilan asam amino esensial dalam rasio yang memadai. Bagi vegetarian atau vegan, mengombinasikan berbagai sumber nabati (seperti kacang-kacangan, biji-bijian, dan polong-polongan) sepanjang hari sangat penting untuk memastikan asupan asam amino esensial yang seimbang.
Kualitas protein sering kali dinilai berdasarkan profil asam aminonya. Misalnya, kedelai dianggap sebagai sumber protein nabati unggul karena profil asam aminonya yang mendekati ideal untuk manusia. Suplemen asam amino, seperti BCAA (Branched-Chain Amino Acids: Leusin, Isoleusin, Valin), populer di kalangan atlet karena peran langsungnya dalam sintesis protein otot dan pemulihan energi.