ALFA-KETOGLUTARATAS: SAVYBĖS, FUNKCIJOS IR TAIKYMO BŪDAI - CHEMIJA - 2025

Alfa - ketoglutarato yra organinis druska yra pagamintas iš rūgščių-ketoglutaric disociacijos. Tai yra medicinoje naudojamas junginys, kuris taip pat yra eukariotinėse ir prokariotinėse ląstelėse, sudarantis Krebso ciklo dalį (citrinų rūgšties arba trikarboksirūgšties).

Šis ciklas turi didelę biologinę reikšmę, nes jis veikia kaip tarpininkas tarp glikolizės ir elektroninio transportavimo grandinės, kuri savo ruožtu yra susijusi su oksidaciniu fosforilinimu, procesu, atsakingu už metabolinę ATP gamybą.

Alfa-ketoglutarato anijono struktūrinė formulė. Jo du neigiami krūviai turi būti subalansuoti dėl katijonų, iš kurių susidaro druska. Šaltinis: NEUROtiker / Public domain

Alfa-ketoglutaratas švirkščiamas į veną, kad būtų išvengta širdies traumų širdies operacijų metu, susijusios su kraujo tėkmės problemomis. Jis taip pat naudojamas siekiant užkirsti kelią raumenų pablogėjimui dėl operacijos ar traumos.

Jis naudojamas gaminant vaistus nuo inkstų ligų, žarnyno ir skrandžio sutrikimų, taip pat esant daugeliui ligų; tačiau moksliniai šio naudojimo įrodymai yra silpni ir menki.

Ši druska atlieka daugybę funkcijų, įskaitant aminorūgščių, tokių kaip prolinas, glutaminas ir glutamo rūgštis, generavimą. Jis taip pat įsikiša į imunologinius procesus ir kaulų sistemos struktūros bei funkcionavimo gerinimą.

Savybės

Išvaizda

Balti milteliai arba kristaliniai geltoni milteliai.

Sinonimai

α-ketoglutaratas, 2-oksoglutaratas ir 2-ketoglutaratas.

IUPAC pageidaujamas pavadinimas: 2-okso-pentanedioatas.

Molinė masė

144,08 g / mol

Molekulinė formulė

C ₅ H ₄ O ₅ ²

Atminkite, kad tai anijonas, kurį turi lydėti katijonas, kad būtų subalansuotas jo neigiamas krūvis; Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ ar kiti.

Tirpumas vandenyje

56,5 g / l

Lydymosi temperatūra

113 - 115 ºC

Virimo taškas

Prieš virinant jis suyra.

funkcijos

Krebso ciklas

Alfa-ketoglutaratas yra junginys, kuris yra Krebso ciklo dalis. Jis susidaro dėl fermento izocitrato dehidrogenazės poveikio izocitratui generuojant NADH ir CO ₂ . Be to, alfa-ketoglutaratas yra aminorūgšties glutamo rūgšties Krebso ciklo įsitvirtinimo vieta.

Glutamo rūgštis virsta alfa-ketoglutaratu, tai yra būdas išvengti Krebso ciklo komponentų išeikvojimo. Šią funkciją atliekantys keliai vadinami anapleotiniais. Vėliau alfa-ketoglutaratas virsta sukcinilo CoA.

Alfa-ketoglutaratas yra lemiantis Krebs ciklo greičio veiksnys ir dalyvauja keliuose metabolizmo keliuose. Tai taip pat yra energijos šaltinis ląstelių funkcijai, kaip ir žarnyno ląstelėms.

Amino rūgščių sintezė

Alfa-ketoglutaratas tiesiogiai ar netiesiogiai dalyvauja formuojant įvairias amino rūgštis. Dietos metu žarnyno ląstelėse (enterocituose) jis virsta prolinu ir leucinu, be kitų aminorūgščių.

Alfa-ketoglutaratas yra glutamino ir glutamo rūgšties (glutamato) sintezės šaltinis; aminorūgštys, stimuliuojančios baltymų sintezę. Glutamatas, neutralus siųstuvas, išsiskiriantis iš kaulinio audinio nervų galūnių ir įtraukiant aminą į alfa-ketoglutaratą, gamina proliną.

Prolinas yra gyvybiškai svarbi amino rūgštis kolageno sintezei: pluoštinis baltymas, kurio gausu žinduoliuose ir yra odos, kaulų, sausgyslių, kremzlių ir dantų dalis.

Kita vertus, alfa-ketoglutaratas skatina prolino virsmą hidroksiprolinu. Tai sukelia prokollageno virsmą kolagenu ir kaulų matricos susidarymą.

Alfa-ketoglutaratas suaktyvina prolidase - fermentą, dalyvaujantį prolino perdirbime. Be to, jis veikia kaulinį audinį veikdamas glutamatą ir glutaminą.

Šios aminorūgštys aktyvina aminorūgščių ornitino ir arginino sintezę, kurios skatina augimo hormono sekreciją.

Azoto transportas

Alfa-ketoglutaratas dalyvauja ląstelių gaminamo azoto transportavimo ir pašalinimo procese. Aminorūgštyse esančios aminorūgštys per alfa-ketoglutaratą perduodamos transaminacijos būdu. Tada šios amino grupės perkeliamos į kepenis.

Kepenyse vyksta karbamido ciklas. Pastarosios ir amonis (NH ₄ ⁺ ) yra pagrindinės azoto išsiskyrimo su šlapimu formos. Be to, alfa-ketoglutaratas vaidina svarbų vaidmenį smegenų azoto detoksikacijai.

Ilgaamžiškumas ir senėjimas

Alfa-ketoglutaratas veiktų padidindamas Caenorhabditis elegans kirmėlių gyvenimo trukmę, veikdamas būtent TOR (rapamicino taikinys). Šis kompleksas buvo susijęs su ligomis, kurios padidina jų pasireiškimą senatvės laikotarpiu žmonėms.

Viena TOR forma, TORC1, susijusi su diabetu, širdies ligomis ir vėžiu senatvėje. TORC1 buvo nustatytas kaip ryšys tarp ląstelių senėjimo ir šių ligų generavimo.

Alfa-ketoglutaratas vaidina svarbų vaidmenį slopinant TOR kompleksą, todėl jis vaidins svarbų vaidmenį ilginant gyvenimo trukmę žmonėms. TORC1 slopinimas senyviems žmonėms sumažina infekcijų dažnį.

Antioksidantų funkcija

Alfa-ketoglutaratas veikia kaip antioksidantas, reaguodamas su vandenilio peroksidu, sudarydamas sukcinatą, vandenį ir anglies dioksidą. Be to, jis geba reaguoti su kitais reaktyviųjų deguonies rūšių komponentais (ROS).

Mažina oksidacinį stresą, veikdamas kaip energijos šaltinis ir antioksidantas žinduolių ląstelėse. Tai taip pat padidina antioksidantų pajėgumą, nes skatina glutamino sintezę.

Programos

Gyvūnuose

Alfa-ketoglutaratas tiekiamas kalakutams, kiaulėms ir žiurkėms, todėl pagerėja kaulų kokybė, kurią gali sukelti teigiamas padidėjusios gliutamato gamybos poveikis, nes jis įsikiša į kaulų metabolizmo reguliavimą.

Taip pat padidėja kolageno sintezė dėl didesnio prolino tiekimo. Gyvūnai, gydyti alfa-ketoglutaratu, turi padidėjusį svorį, ilgį, kaulų tankį, kaulų mineralų kiekį ir elastingą kaulų stiprumą.

Žmonėse

Manoma, kad alfa-ketoglutaratas padeda padidinti raumenų baltymų sintezę pooperaciniais pacientais, taip pat pagerina aminorūgščių metabolizmą dializuojamiems pacientams.

Gydytojai skiria jį į veną pacientams širdies operacijos metu, kad būtų išvengta širdies sužalojimo, taip pat siekiant išvengti raumenų suirimo po operacijos. Šis junginys padeda gaminti raumeninį audinį ir gydyti žaizdas.

Alfa-ketoglutaratas buvo naudojamas įvairiems tikslams ir skirtingoms žmonių sąlygoms, pavyzdžiui, siekiant padėti kovoti su bakterinėmis infekcijomis, kepenų problemomis, katarakta ir pagerinti dializuojamų pacientų baltymų perdirbimą. Tai taip pat padeda pagerinti sportinius rezultatus.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2020). alfa-ketoglutaro rūgštis. Atkurta iš: en.wikipedia.org
2. Wu, N., Yang, M., Gaur, U., Xu, H., Yao, Y., & Li, D. (2016). Alfa-ketoglutaratas: fiziologinės funkcijos ir taikymo būdai. Biomolekulės ir terapija, 24 (1), 1–8. doi.org/10.4062/biomolther.2015.078
3. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (2020). Alfa-ketoglutaratas. „PubChem“ duomenų bazė., CID = 164533. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. „WebMD LLC“. (2019 m.). Alfa-ketoglutaratas (AKG). Atkurta iš: webmd.com
5. Shaojuan Liu ir kt. (2018 m.). Alfa-ketoglutarato antioksidacinė funkcija ir jos pritaikymas. doi.org/10.1155/2018/3408467
6. Barbara Beer ir kt. (2017). In vitro metabolizmo inžinerija α-ketoglutarato gamybai. doi.org/10.1016/j.ymben.2017.02.011
7. Karališkoji chemijos draugija. (2020). α-ketoglutaro rūgštis. Atkurta iš: chemspider.com