Vlastnosti, funkce a aplikace alfa-ketoglutarátu

4565
Abraham McLaughlin

The alfacetoglutarát Jedná se o organickou sůl, která se vyrábí disociací kyseliny ketoglutarové. Je to sloučenina, která má lékařské použití a která je také přítomna v eukaryotických a prokaryotických buňkách a tvoří součást Krebsova cyklu (kyseliny citronové nebo trikarboxylových kyselin).

Tento cyklus má velký biologický význam, protože působí jako prostředník mezi glykolýzou a elektronickým transportním řetězcem, který je zase spojen s oxidační fosforylací, což je proces odpovědný za metabolickou produkci ATP..

Strukturní vzorec alfa-ketoglutarátového aniontu. Jeho dva záporné náboje musí být vyváženy přítomností kationtů, které způsobují vznik soli. Zdroj: NEUROtiker / Public domain

Alfa-ketoglutarát se podává intravenózně, aby se zabránilo srdečním zraněním během srdečních operací souvisejících s problémy s průtokem krve. Používá se také k prevenci poškození svalů v důsledku chirurgického zákroku nebo traumatu..

Používá se při výrobě léků na onemocnění ledvin, střevní a žaludeční poruchy a také na mnoho stavů; vědecké důkazy pro tato použití jsou však nepřesvědčivé a nedostatečné.

Tato sůl plní řadu funkcí, včetně tvorby aminokyselin, jako je prolin, glutamin a kyselina glutamová. Rovněž zasahuje do imunologických procesů a do zlepšování struktury a fungování kostního systému.

Rejstřík článků

  • 1 Vlastnosti
    • 1.1 Vzhled
    • 1.2 Synonyma
    • 1,3 molární hmotnost
    • 1.4 Molekulární vzorec
    • 1.5 Rozpustnost ve vodě
    • 1.6 Bod tání
    • 1.7 Bod varu
  • 2 funkce
    • 2,1 Krebsův cyklus
    • 2.2 Syntéza aminokyselin
    • 2.3 Přeprava dusíku
    • 2.4 Dlouhověkost a stárnutí
    • 2.5 Antioxidační funkce
  • 3 Aplikace
    • 3.1 U zvířat
    • 3.2 U lidí
  • 4 Odkazy

Vlastnosti

Vzhled

Bílý prášek nebo krystalický žlutý prášek.

Synonyma

α-ketoglutarát, 2-oxoglutarát a 2-ketoglutarát.

Preferovaný název IUPAC: 2-oxo-pentandioát.

Molární hmotnost

144,08 g / mol

Molekulární vzorec

C5H4NEBO5dva-

Všimněte si, že se jedná o anion, který musí být doprovázen kationem, aby se vyrovnal jeho záporný náboj; buď Na+, K.+, ACdva+ nebo jiné.

Rozpustnost ve vodě

56,5 g / l

Bod tání

113 - 115 ° C

Bod varu

Rozkládá se před vařením.

Funkce

Krebsův cyklus

Alfa-ketoglutarát je sloučenina, která je součástí Krebsova cyklu. Je tvořen působením enzymu isocitrát dehydrogenázy na isocitrát za vzniku NADH a COdva. Alfa-ketoglutarát je navíc místem zabudování do Krebsova cyklu kyseliny glutamové, aminokyseliny.

Kyselina glutamová se přeměňuje na alfa-ketoglutarát, což je způsob, jak zabránit vyčerpání složek Krebsova cyklu. Cesty, které plní tuto funkci, se nazývají anaplerotické. Následně se alfa-ketoglutarát převede na sukcinyl CoA.

Alfa-ketoglutarát je rozhodující v rychlosti Krebsova cyklu a podílí se na několika metabolických drahách. Stejně tak je to zdroj energie pro funkci buněk, jak je tomu u buněk střeva..

Syntéza aminokyselin

Alfa-ketoglutarát se přímo nebo nepřímo podílí na tvorbě různých aminokyselin. Pokud je přítomen ve stravě, přeměňuje se ve střevních buňkách (enterocytech) mimo jiné na prolin a leucin..

Alfa-ketoglutarát je zdrojem pro syntézu glutaminu a kyseliny glutamové (glutamát); aminokyseliny, které stimulují syntézu bílkovin. Glutamát, neutrální přenašeč, uvolňovaný na nervových zakončeních v kostní tkáni a při procesu inkorporace aminu do alfa-ketoglutarátu produkuje prolin.

Prolin je životně důležitá aminokyselina pro syntézu kolagenu: vláknitý protein, který je velmi hojný u savců a je součástí kůže, kostí, šlach, chrupavek a zubů.

Na druhou stranu alfa-ketoglutarát řídí transformaci prolin na hydroxyprolin. To způsobí transformaci prokolagenu na kolagen a tvorbu kostní matrice.

Alfa-ketoglutarát aktivuje prolidázu, enzym, který se podílí na recyklaci prolinů. Kromě toho ovlivňuje kostní tkáň působením glutamátu a glutaminu.

Tyto aminokyseliny aktivují syntézu aminokyselin ornithinu a argininu, které stimulují sekreci růstového hormonu..

Transport dusíku

Alfa-ketoglutarát se účastní procesu transportu a eliminace dusíku produkovaného buňkami. Aminoskupiny přítomné v aminokyselinách jsou transaminačním procesem přeneseny na alfa-ketoglutarát. Tyto aminoskupiny se poté přenesou do jater..

Cyklus močoviny se vyskytuje v játrech. Posledně uvedený a amonný (NH4+) jsou hlavními formami vylučování dusíku močí. Alfa-ketoglutarát navíc hraje důležitou roli při detoxikaci dusíku v mozku..

Dlouhověkost a stárnutí

Alfa-ketoglutarát by působil tak, že by zvyšoval délku života u červa Caenorhabditis elegans a působil by konkrétně na komplex TOR (cíl rapamycinu). Tento komplex byl spojen s nemocemi, které zvyšují jejich výskyt během starší fáze lidských bytostí.

Jedna forma TOR, TORC1, se podílí na vzniku cukrovky, srdečních chorob a rakoviny ve stáří. TORC1 byl identifikován jako vztah mezi buněčnou stárnutím a generací těchto onemocnění.

Zdá se, že alfa-ketoglutarát hraje roli při inhibici komplexu TOR, takže by hrál důležitou roli při zvyšování průměrné délky života u lidí. Inhibice TORC1 u starších lidí snižuje výskyt infekcí.

Antioxidační funkce

Alfa-ketoglutarát působí jako antioxidační činidlo a je schopen reagovat s peroxidem vodíku za vzniku sukcinátu, vody a oxidu uhličitého. Kromě toho je schopen reagovat s dalšími složkami reaktivních forem kyslíku (ROS).

Zmírňuje oxidační stres, působí jako zdroj energie a antioxidant v buňkách savců. Zvyšuje také antioxidační kapacitu podporou syntézy glutaminu.

Aplikace

U zvířat

Alfa-ketoglutarát se dodává krůtám, prasatům a potkanům, což vede ke zlepšení kvality kostí, což by mohlo být způsobeno pozitivními účinky vyšší produkce glutamátu, protože zasahuje do regulace kostního metabolismu..

Stejně tak zvyšuje syntézu kolagenu v důsledku většího zásobování prolinem. Zvířata ošetřená alfa-ketoglutarátem vykazují zvýšenou hmotnost, délku, hustotu kostí, obsah kostních minerálů a elastickou sílu kostí..

U lidí

Předpokládá se, že alfa-ketoglutarát pomáhá zvýšit syntézu svalových bílkovin u pacientů po operaci a také zlepšit metabolismus aminokyselin u pacientů na dialýze..

Lékaři ho podávají intravenózně pacientům během operace srdce, aby zabránili poškození srdce a také zabránili rozpadu svalů po operaci. Sloučenina pomáhá produkci svalové tkáně a hojení ran.

Alfa-ketoglutarát se u lidí používá k různým účelům a stavům, například k boji proti bakteriálním infekcím, problémům s játry, kataraktu a ke zlepšení zpracování bílkovin dialyzačními pacienty. Pomáhá také zlepšit sportovní výkon.

Reference

  1. Wikipedia. (2020). kyselina alfa-ketoglutarová. Obnoveno z: en.wikipedia.org
  2. Wu, N., Yang, M., Gaur, U., Xu, H., Yao, Y., & Li, D. (2016). Alfa-ketoglutarát: fyziologické funkce a aplikace. Biomolecules & therapeutics, 24 (1), 1-8. doi.org/10.4062/biomolther.2015.078
  3. Národní centrum pro biotechnologické informace. (2020). Alfa-ketoglutarát. PubChem Database., CID = 164533. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. WebMD LLC. (2019). Alfa-ketoglutarát (AKG). Obnoveno z: webmd.com
  5. Shaojuan Liu a kol. (2018). Antioxidační funkce alfa-ketoglutarátu a jeho aplikace. doi.org/10.1155/2018/3408467
  6. Barbara Beer a kol. (2017). In vitro metabolické inženýrství pro výrobu α-ketoglutarátu. doi.org/10.1016/j.ymben.2017.02.011
  7. Royal Society of Chemistry. (2020). Kyselina α-ketoglutarová. Obnoveno z: chemspider.com

Zatím žádné komentáře