АЛФА-КЕТОГЛУТАРАТ: СВОЈСТВА, ФУНКЦИЈЕ И АПЛИКАЦИЈЕ - ХЕМИЈА

Алфа - кетоглутарат је органска со произведено од дисоцијације киселине-кетоглутаричну. То је једињење које има медицинску употребу, а које је такође присутно у еукариотским и прокариотским ћелијама, које чине део Кребсовог циклуса (лимунске киселине или трикарбоксилне киселине).

Овај циклус је од велике биолошке важности, јер делује као посредник између гликолизе и електронског ланца преноса, који је заузврат повезан с оксидативном фосфорилацијом, процесом одговорним за метаболичку производњу АТП-а.

Структурна формула аниона алфа-кетоглутарата. Његова два негативна набоја морају се избалансирати присуством катиона, који стварају со. Извор: НЕУРОтикер / Публиц домаин

Алпха-кетоглутарат се даје интравенски, како би се спречиле срчане повреде током срчаних операција, повезане са проблемима протока крви. Такође се користи за спречавање пропадања мишића, као резултат операције или трауме.

Користи се у производњи лекова за болести бубрега, цревних и стомачних тегоба, као и за многа стања; међутим, научни докази за ове намене су слаби и оскудни.

Ова со испуњава многе функције, укључујући стварање аминокиселина, попут пролина, глутамина и глутаминске киселине. Такође интервенише у имунолошким процесима, као и у побољшању структуре и функционисања коштаног система.

Својства

Изглед

Бели прах или кристално жути прах.

Синоними

α-кетоглутарат, 2-оксоглутарат и 2-кетоглутарат.

Преферирано име ИУПАЦ: 2-оксо-пентандиоат.

Моларна маса

144,08 г / мол

Молекуларна формула

Ц ₅ Х ₄ О ₅^2-

Имајте на уму да се ради о аниону који мора бити праћен катионом да би уравнотежио његов негативни набој; било да је то На ⁺ , К ⁺ , Ца ²⁺ или други.

Растворљивост у води

56,5 г / л

Тачка топљења

113 - 115 ºЦ

Тачка кључања

Пре врења разграђује се.

Карактеристике

Кребсов циклус

Алфа-кетоглутарат је једињење које је део Кребсовог циклуса. Настаје од деловања ензима изоцитрат дехидрогеназе на изоцитрат стварањем НАДХ и ЦО ₂ . Даље, алфа-кетоглутарат је место уградње у Кребсов циклус глутаминске киселине, аминокиселине.

Глутаминска киселина се трансформише у алфа-кетоглутарат, на тај начин избегавајући исцрпљивање компонената Кребсовог циклуса. Путови који испуњавају ову функцију називају се анаплеротични. Након тога, алфа-кетоглутарат се претвара у сукцинил ЦоА.

Алфа-кетоглутарат је одлучујући фактор у брзини Кребсова циклуса и укључен је у неколико метаболичких путева. То је такође извор енергије за ћелијску функцију, баш као што се дешава са цревним ћелијама.

Синтеза аминокиселина

Алфа-кетоглутарат директно или индиректно учествује у стварању различитих аминокиселина. Када је присутан у исхрани, он се у цревним ћелијама (ентероцитима) претвара у пролин и леуцин, међу остале аминокиселине.

Алфа-кетоглутарат је извор за синтезу глутамина и глутаминске киселине (глутамата); аминокиселине које подстичу синтезу протеина. Глутамат, неутралан преносник, ослобођен од нервних завршетака у коштаном ткиву, и током процеса укључивања амина у алфа-кетоглутарат, производи пролин.

Пролин је витална аминокиселина за синтезу колагена: влакнасти протеин који је веома богат у сисарима и део је коже, костију, тетива, хрскавице и зуба.

С друге стране, алфа-кетоглутарат усмерава трансформацију пролина у хидроксипролин. То узрокује трансформацију проколагела у колаген и стварање коштаног матрикса.

Алфа-кетоглутарат активира пролидазу, ензим који учествује у рециклирању пролина. Поред тога, утиче на коштано ткиво дејством глутамата и глутамина.

Ове аминокиселине активирају синтезу аминокиселина орнитин и аргинин које стимулишу лучење хормона раста.

Транспорт азота

Алфа-кетоглутарат је укључен у процес транспорта и елиминације азота који стварају ћелије. Амино-групе присутне у аминокиселинама преносе се на алфа-кетоглутарат поступком трансаминације. Те амино групе се затим преносе у јетру.

У јетри се јавља циклус урее. Овај последњи и амонијум (НХ ₄⁺ ) су главни облици азота екскреција у урину. Поред тога, алфа-кетоглутарат игра важну улогу у детоксикацији азота у мозгу.

Дуговјечност и старење

Алфа-кетоглутарат би деловао тако да повећава очекивани животни век црва Цаенорхабдитис елеганс, делујући посебно на комплекс ТОР (мета рапамицина). Овај комплекс је повезан са болестима које повећавају њихову учесталост током старосне фазе људи.

Један облик ТОР-а, ТОРЦ1, подразумева се у настанку дијабетеса, срчаних болести и рака у старости. ТОРЦ1 је идентификован као однос између станичне старења и стварања ових болести.

Чини се да алфа-кетоглутарат има улогу у инхибицији ТОР комплекса, па би зато имао важну улогу у повећању очекиваног животног века код људи. Инхибиција ТОРЦ1 код старијих људи смањује учесталост инфекција.

Антиоксидантна функција

Алфа-кетоглутарат делује као антиоксидантно средство, способно је да реагује са водоник-пероксидом да формира сукцинат, воду и угљен-диоксид. Поред тога, способна је да реагује са другим компонентама реактивних врста кисеоника (РОС).

Ублажава оксидативни стрес, делује као извор енергије и антиоксиданса у ћелијама сисара. Такође повећава антиоксидацијске способности промовишући синтезу глутамина.

Апликације

Код животиња

Алфа-кетоглутарат се даје ћуркама, свињама и пацовима, што резултира побољшањем квалитета костију, што може бити узроковано позитивним ефектима повећане производње глутамата, пошто интервенише у регулацији коштаног метаболизма.

Исто тако, повећава се синтеза колагена, као резултат већег снабдевања пролином. Животиње третиране алфа-кетоглутаратом показују повећану тежину, дужину, густину костију, садржај минерала у кости и еластичну чврстоћу кости.

Код људи

Сматра се да алфа-кетоглутарат помаже повећати синтезу мишићног протеина код постоперативних пацијената, као и побољшати метаболизам аминокиселина код пацијената на дијализи.

Лекари га дају интравенски пацијентима током операције срца да би спречили оштећења срца, а такође и да би спречили пукнуће мишића после операције. Једињење помаже у производњи мишићног ткива и зацељује ране.

Алфа-кетоглутарат се користи у различите сврхе и стања код људи, као што је помоћ у борби против бактеријских инфекција, проблема са јетром, катаракте и за побољшање прераде протеина од стране дијализних пацијената. Такође помаже у побољшању атлетских перформанси.

Референце

Википедиа. (2020). алфа-кетоглутарне киселине. Опоравак од: ен.википедиа.орг
Ву, Н., Ианг, М., Гаур, У., Ксу, Х., Иао, И., & Ли, Д. (2016). Алпха-Кетоглутарате: Физиолошке функције и примене. Биомолекуле и терапеутици, 24 (1), 1–8. дои.орг/10.4062/биомолтхер.2015.078
Национални центар за информације о биотехнологији. (2020). Алпха-Кетоглутарате. ПубЦхем база података., ЦИД = 164533. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
ВебМД ЛЛЦ. (2019). Алфа-кетоглутарат (АКГ). Опоравак од: вебмд.цом
Схаојуан Лиу и др. (2018). Антиоксидативна функција алфа-кетоглутарата и његове примене. дои.орг/10.1155/2018/3408467
Барбара Беер и др. (2017). Ин витро метаболички инжењеринг за производњу α-кетоглутарата. дои.орг/10.1016/ј.имбен.2017.02.011
Краљевско хемијско друштво. (2020). α-кетоглутарична киселина. Опоравак од: цхемспидер.цом

АЛФА-КЕТОГЛУТАРАТ: СВОЈСТВА, ФУНКЦИЈЕ И АПЛИКАЦИЈЕ - ХЕМИЈА - 2025