Cykl ornitynowy (lub inaczej cykl mocznikowy) to cykl degradacji amoniaku. Inaczej nazywany jest: cyklem mocznikowym lub mocznikowym cyklem Krebsa.

Cykl mocznikowy jest podstawowym szlakiem metabolicznym w czasie, którego następuje degradacja amoniaku i synteza mocznika. Amoniak przechodzi przemianę do poszczególnych aminokwasów, aby ostatecznie stać się mocznikiem, który zostanie wydalony z organizmu wraz z moczem, a w niewielkich ilościach z potem. Poszczególne przemiany amoniaku potrzebują między innymi dwóch aminokwasów: ornityny oraz asparaginianu, a także energii komórkowej ATP.

Sikorska H, Cianciara J, Wiercińska-Drapało A. Fizjologiczne funkcje L-ornityny i L-asparaginianu oraz celowość podawania asparaginianu ornityny w stanach wzglednego niedoboru. Pol Merkur Lekarski. 2010 Jun;28(168):490-5. Polish. PMID: 20642112.

Cykl mocznikowy jest ciągiem następujących po sobie reakcji enzymatycznych trzech aminokwasów: ornityny, cytruliny oraz argininy.

W wyniku cyklu metabolicznego powyższych aminokwasów dochodzi do wytworzenia mocznika z amoniaku, dwutlenku węgla oraz asparaginianu.

W rzeczywistości z rozkładu aminokwasu ornityny, po przeniesieniu reszty aminowej (-NH2), za pomocą reakcji transaminacji powstają cztery cząsteczki: a-ketoglutaran, glutaminian, szczawiooctan lub pirogronian.

Aminokwasy te są wydzielane do krwi i przedostają się następnie do wątroby, gdzie reakcji transaminacji ulegają alanina wraz z asparaginianem, a ich grupy aminowe są przenoszone na α-ketoglutaran z wytworzeniem glutaminianu lub na glutaminian z wytworzeniem glutaminy. Glutaminian ulega następnie reakcji chemicznej, która pozbawia go grupy aminowej a powstający jon amonowy natychmiast przetwarzany jest w karbamoilofosforan. Ten ostatni włączany jest do cyklu ornitynowego.

Jon amonowy jest substancją silnie toksyczną, dlatego musi zostać zdegradowany do substancji rozpuszczalnej w wodzie i mniej toksycznej, mocznika. Dzięki niemu organizm ludzki ma szansę pozbywać się wszystkich ubocznych i niepotrzebnych produktów przemian.

Ahmad I, Khan AA, Alam A, Dilshad A, Butt AK, Shafqat F, Malik K, Sarwar S. L-ornithine-L-aspartate infusion efficacy in hepatic encephalopathy. J Coll Physicians Surg Pak. 2008 Nov;18(11):684-7. PMID: 18983791.

Całość cyklu ornitynowego ma miejsce w mitochondriach i komórkach wątroby hepatocytach. Jest bezpośrednio połączony z właściwym cyklem Krebsa poprzez łańcuch transportu elektronów, adenozyno trójfosforan (ATP) jako nośnik energii w komórce oraz kwasy fumarowy i asparaginowy. Głównym produktem przemiany jest właśnie mocznik.

Stauch S, Kircheis G, Adler G, Beckh K, Ditschuneit H, Görtelmeyer R, Hendricks R, Heuser A, Karoff C, Malfertheiner P, Mayer D, Rösch W, Steffens J. Oral L-ornithine-L-aspartate therapy of chronic hepatic encephalopathy: results of a placebo-controlled double-blind study. J Hepatol. 1998 May;28(5):856-64. doi: 10.1016/s0168-8278(98)80237-7. PMID: 9625322.