Альфа кетоглутаровая кислота для чего
Альфа-кетоглутаровая кислота
| Альфа-кетоглутаровая кислота | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | α-кетоглутаратная кислота |
| Химическая формула | C5H6O5 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 146.11 г/моль |
| Термические свойства | |
| Классификация | |
| SMILES | O=C(O)C(=O)CCC(=O)O |
α-кетоглутаровая кислота — одно из двух кетоновых производных глутаровой кислоты. Название «кетоглутаровая кислота» без дополнительных обозначений обычно означает альфа-форму. β-кетоглутаровая кислота отличается только положением кетонной функциональной группы и встречается гораздо реже. [1]
Анион α-кетоглутаровой кислоты, α-кетоглутарат (также называемый оксоглутарат) — важное биологическое соединение. Это кетокислота, которая образуется при дезаминировании глутамата. Альфа-кетоглутарат является одним из соединений, образущихстя в цикле Кребса. [1] [2]
Содержание
Биологическое значение
Цикл Кребса
α-кетоглутарат — ключевой продукт Кребса, образуется в результате декарбоксилирования изоцитрата и превращается в сукцинил-CoA в альфа-кетоглутарат дегидрогеназном комплексе. Анаплеротические реакции могут пополнять цикл на данном этапе путём синтеза α-кетоглутарата трансаминированием глутамата, или действием глутаматдегидрогеназы на глутамат. [2]
Синтез аминокислот
Глутамин синтезируется из глутамата с помощью фермента глутаминсинтетазы, которая на первой стадии образует глутамилфосфат, используя в качестве донора фосфата АТР; глутамин образуется в результате нуклеофильного замещения фосфата катионом аммония в глутамилфосфате, продуктами реакции являются глутамин и неорганический фосфат. [2]
Транспорт аммиака
Другой функцией альфа-кетоглутаровой кислоты является транспорт аммиака, выделяющегося в результате катаболизма аминокислот. [2]
α-кетоглутарат — один из важнейших переносчиков аммиака в метаболических путях. Аминогруппы от аминокислот прикрепляются к α-кетоглутарату в реакции трансаминирования и переносятся в печень, попадая в цикл мочевины. [3]
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Альфа-кетоглутаровая кислота» в других словарях:
Альфа-кетоглутаровая кислота — НООС (СН2)2С (О) СООН, дикарбоновая α кетокислота; tпл 115 116 °С, хорошо растворима в воде. Промежуточный продукт обмена углеводов, жиров и белков у животных, растений и микроорганизмов. Важная роль К. к. в обмене веществ определяется её … Большая советская энциклопедия
Метаболизм — У этого термина существуют и другие значения, см. Метаболизм (значения). Структура аденозинтрифосфата главного посредника в энергетическом обмене веществ Метаболизм (от … Википедия
Цикл трикарбоновых кислот — Цик … Википедия
Альфа кетоглутаровая кислота для чего
Синонимы: 2-Oxoglutaric acid; 2-Oxopentanedioic acid ; alpha-Ketoglutaric acid
2-кетоглутаровая кислота, 2-оксоглутаровая кислота, 2-оксопентандиовая кислота, альфа-кетоглутаровая кислота, AKG
Физико-химические свойства
Молекулярная формула: C5H6O5
Молекулярный вес: 146.10
CAS Регистрационный номер: 328-50-7
Температура плавления: 113-115 ºC
Внешний вид: мелкокристаллический порошок белого или светло-бежевого цвета.
Функции: альфа-кетоглутаровая кислота или альфа-кетоглутарат (AKG) является ключевой молекулой в цикле Кребса, определяющей общую скорость цикла лимонной кислоты в организме. Это поглотитель азота и источник глутамата и глютамина, который стимулирует синтез белка и ингибирует расщепление белка в мышцах. Альфа-кетоглутаровая кислота как предшественник глютамата и глютамина является центральным метаболическим топливом для клеток желудочно-кишечного тракта. Недавнее исследование показало, что альфа-кетоглутаровая кислота может увеличить продолжительность жизни взрослых Caenorhabditis elegans (свободноживущая нематода) путем ингибирования АТФ-синтазы и TOR (target of rapamycin). Альфа-кетоглутаровая кислота не только удлиняет продолжительность жизни, но и задерживает возрастные заболевания.
Описание: оксоглутаровая кислота, также известная как альфа-кетоглутарат, альфа-кетоглутаровая кислота, AKG или 2-оксоглутаровая кислота, классифицируется как гамма-кетокислота или производное гамма-кетокислоты. Гамма-кетокислоты представляют собой органические соединения, содержащие альдегид, замещенный кетогруппой на атоме углерода C4.
Альфа-кетоглутаровая кислота считается растворимой (в воде). Она принимает участие в цикле Кребса, играя фундаментальную роль в определении общей скорости этого важного метаболического процесса. В цикле Кребса (цикле трикарбоновых кислот или TCA) альфа-кетоглутаровая кислота декарбоксилируется до сукцинил-CoA и диоксида углерода с помощью AKG-дегидрогеназы, которая функционирует в качестве ключевой контрольной точки этого цикла. Кроме того, альфа-кетоглутаровая кислота может быть получена из изоцитрата окислительным декарбоксилированием, катализируемым ферментом, известным как изоцитратдегидрогеназа (IDH).
Также AKG может быть добыта из глутамата путем окислительного дезаминирования через глутаматдегидрогеназу и как продукт пиридоксальфосфат-зависимых реакций трансаминирования (опосредованных аминокислотными трансаминазами с разветвленной цепью), в которых глутамат является обычным донором аминогрупп. Альфа-кетоглутаровая кислота является акцептором азота и источником глутамата и глютамина, который стимулирует синтез белка и ингибирует разрушение белка в мышцах. Интересно, что энтеральное кормление добавками с альфа-кетоглутаровой кислотой может значительно увеличить уровни гормонов в плазме крови, таких как инсулин, гормон роста и инсулиноподобный фактор роста-1.
В сочетании с молекулярным кислородом альфа-кетоглутаровая кислота необходима для гидроксилирования пролина до гидроксипролина при производстве коллагена типа I. Недавнее исследование показало, что альфа-кетоглутарат способствует дифференцировке TH1 наряду с истощением глутамина, тем самым стимулируя дифференцировку Treg (регуляторных T-клеток). Обнаружено, что AKG связана с дефицитом фумаразы, дефицитом 2-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и D-2-гидроксиглутаровой ацидурией, которые являются врожденными ошибками метаболизма. Известно также, что альфа-кетоглутаровая кислота является метаболитом, продуцируемым коринебактериями и дрожжами.
Показание к применению в медицинской практике: потенциальные показания для α-кетоглутарата у пациентов с нарушением обмена веществ пропионовой ацидемии и у пациентов с травмой с потерей мышечной массы. Также для тех, кто имеет заболевания почек, кишечника и желудка.
Другие способы применения: эту органическую кислоту можно использовать в качестве строительного вещества для химического синтеза гетероциклов, пищевых добавок, компонентов инфузионных растворов и ранозаживляющих соединений.
Фармакодинамика: физиологические роли альфа-кетоглутаровой кислоты определены не были. Известно, что альфа-кеотглутарат участвует в цикле Кребса, реакциях трансаминирования и способствует синтезу мышечных белков.
Механизм действия: точные механизмы действия альфа-кетоглутаровой кислоты еще не выяснены. Некоторые из действий этой кислоты включают в себя участие в цикле Кребса в качестве промежуточного звена, реакции трансаминирования во время метаболизма аминокислот, образование глутаминовой кислоты в результате соединения с аммиаком и восстановление азота в сочетании с ним. Что касается действия альфа-кетоглутаровой кислоты с аммиаком: предполагают, что α-кетоглутарат может помочь пациентам с пропионовой ацидемией, которые имеют высокий уровень аммиака и низкий уровень глютамина / глутамата в крови. Поскольку эндогенный глутамат / глутамин вырабатывается из альфа-кетоглутаровой кислоты, у пациентов с пропионовой ацидемией нарушается выработка α-кетоглутарата, и добавление альфа-кетоглутаровой кислоты должно улучшить их состояние. Несколько других экспериментальных исследований также показали, что введение α-кетоглутарата в парентеральном питании, назначаемом пациентам после операции, помогло ослабить снижение синтеза мышечного белка, который часто наблюдается в послеоперационный период.
Обзор AAKG – свойства, применение и цены
Аргинин – условно незаменимая аминокислота. Основная его роль в организме – выработка оксида азота. Это вещество очень любят спортсмены, поскольку оно стимулирует рост мышечной массы и повышает результативность тренировок. Фармацевтические компании предлагают усовершенствованный вариант добавок – аргинин альфа кетоглутарат. Далее вы подробнее узнаете о пользе и вреде этого химического соединения, его показаниях, правилах применения.
Общая характеристика вещества
Arginine alpha ketoglutarate (AAKG) – соль, состоящая аминокислоты аргинина и органической альфа-кетоглутаровой кислоты. Вещество было синтезировано в конце прошлого века, а повышенный интерес к нему возник после 1998 года, что связано с присвоением Нобелевской премии за открытие уникальной роли оксида азота.
Альфа-кетоглутаровая кислота – одно из промежуточных соединений цикла Кребса. Вещество необходимо в процессе преобразования углеводов и жиров в энергию. Кислота также является предшественником глутамата и глутамина, которые повышают синтез белка, участвует в связывании и выведении аммиака из организма.
Внимание! Средство наиболее известно как спортпит для бодибилдеров, и используется для достижения эффекта пампинга.
Arginine или AAKG: что лучше
Оба этих вещества обладают сосудорасширяющими свойствами, улучшают кровоток во всех внутренних органах и в мышечной ткани. И аргинин, и ААКГ оказывают антиоксидантное действие, выводят шлаки из организма.
Разница между активными соединениями заключается в биодоступности и выраженности фармакологических свойств. ААКГ благодаря наличию альфа-кетоглутаровой кислоты действует более эффективно, целенаправленно влияет на работу мышечной ткани и синтез белка. Снабжает это вещество также организм энергией для тренировки.
Спортсменам, в особенности бодибилдерам, лучше купить комбинированную добавку. Людям, которые хотят нормализовать работу сердца и сосудов, а также мужчинам с эректильной дисфункцией, можно применять оба варианта аминокислотных БАДов.
Полезные свойства
Основные фармакологические эффекты ААКГ:
Интересно! ААКГ повышает приток крови к мужскому половому органу, улучшает потенцию и качество сексуальной жизни.
Показания
В основном ААКГ используется спортсменами и бодибилдерами. Препарат назначают как в составе предтренировочных комплексов, так и с целью наращивания мышц. Биодобавка также рекомендована людям, которые регулярно занимаются в тренажерном зале, чтобы повысить выносливость и энергичность, уменьшить накопление молочной кислоты в мышечной ткани.
Другие показания к приему аргинина альфа-кетоглутарата:
Омега-3 жирные кислоты
Жирные кислоты в организме человека входят в состав жиров. Они депонируют энергию, так как содержит большое число CH-связей. Молекулы жирных кислот входят в состав липидной мембраны клетки, выполняя структурообразующую функцию.
По своей структуре молекула жирной кислоты представлена углерод-углеродной цепью, которая насчитывает четное число атомов углерода, от 14 до 22. На одном конце располагается карбоксильная группа, на другом метильная группа или Омега-углеродный атом. Жирные кислоты, у которых все связи насыщены и отсутствуют двойные связи в структуре, являются насыщенными. К ним относится пальмитиновая кислота. Ненасыщенными называют те кислоты, которые содержат одну или более двойную связь в своем составе. В первом случае жирная кислота считается моноеновой, во втором — полиеновой. Полиненасыщенные жирные кислоты имеют отличия ввиду положения первой двойной связи. В зависимости от ее удаленности от метильного конца (омега углеродный атом) жирные кислоты этого семейства подразделяются на омега-3 и омега-6.
«3» означает, где в химической структуре возникает первая двойная связь. У омега-3 жирных кислот, двойная связь находится у третьего по счету углеродного атома, начиная от метильного конца цепи. Представители жирных кислот этого семейства: альфа-линоленовая кислота (ALA), эйкозапентаеновой кислоте (ЭПК) и докозагексаеновой кислоте (ДГК). У омега-6 жирных кислот — у шестого атома углерода. Линолевая кислота (ЛК) и арахидоновая кислота (АК) наиболее яркие представители омега-6.
Обозначение жирных кислот происходит с учетом определенной номенклатуры. Общее число атомов углерода указывается до двоеточия, а число двойных связей после, с указанием ее положения. Например, линолевая кислота (ЛК) известна как C18:2w-6, где 18 — число атомов углерода, 2 — число двойных связей, w-6 указывает на расположение у 6-го углеродного атома и, соответственно, принадлежность к w-6 классу.
Жирные кислоты способны синтезироваться в организме, однако ПНЖК нет. Это связано с особенностями работы ферментов класса десатуразы, которые образуют двойные связи в молекулах жирных кислот. Десатуразы способны синтезировать двойные связи в положении 9, начиная от метильного конца, но не в положении 3 и 6. Поэтому омега-3 и омега-6 должны поступать извне: с пищей или в виде пищевых добавок.
Оба типа жирных кислот присутствуют в продуктах, но их соотношение варьирует в зависимости от пищевого источника. Рацион современного человека содержит достаточно продуктов, имеющих в своем составе омега-6, но не омега-3, поэтому соотношение омега-3 к омега 6 равно 1:20. Идеальной считается цифра 1:4 или 1:5, поскольку поддерживает низкий уровень воспаления. Омега-3 жирные кислоты присутствуют в гораздо меньшем числе продуктов, поэтому увеличение их доли в рационе — одна из глобальных задач в здравоохранении и профилактики заболеваний.
Омега-3 жирные кислоты
Большинство научных исследований сосредоточено на трех жирных кислотах семейства омега-3. АЛК содержит 18 атомов углерода, ЭПК и ДГК считаются «длинноцепочечными» омега-3, потому что содержит 20 атомов и 22 атома соответственно.
Альфа-линоленовая кислота (АЛК): омега-3 на растительной основе, содержится в зеленых листовых овощах, льняных семенах, семенах чиа и рапсе, ореховых и соевых маслах. АЛК может превращаться в ЭПК, а затем в ДГК, но конверсия, которая встречается главным образом в печени, ограничена и составляет около 15%. Поэтому потребление ЭПК и ДГК непосредственно из продуктов питания или диетических добавок является практически единственным способом увеличения уровня этих жирных кислот в организме.
Эйкозапентаеновая кислота (ЭПК). 20-углеродная жирная кислота, содержащаяся в жирной рыбе, масле водорослей. Организм способен синтезировать эту молекулу из короткоцепочной альфа-линоленовой кислоты. Наряду с ДГК необходима в больших количествах организму для достижения хорошего здоровья
Докозагексаеновая кислота (ДГК): эта молекула из 22 атомов углерода также содержится в жирной рыбе и масле водорослей. Организм способен преобразовывать некоторые молекулы ДГК обратно в ЭПК, чтобы поддерживать их на достаточно равных уровнях, если увеличено потребление ДГК.
Ученые изучают омега-3, чтобы понять, каково их влияние на здоровье. Люди, которые едят рыбу и другие морепродукты или употребляют добавки омега-3 имеют меньший риск развития некоторых хронических заболеваний.
Одним из наиболее известных преимуществ омега-3 является их положительное влияние на факторы риска, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Болезни сердца и инсульт являются основными причинами смертности во всем мире. Сообщества, пищевой рацион которых богат рыбой, получают большое количества ЭПК и ДГК, имеют низкий процент эпизодов сердечно-сосудистых заболеваний, частично вследствие высокого потребления омега-3. Омега-3 снижают уровень триглицеридов, которые являются основным фактором риска заболеваний сердца. Омега-3 участвует в регулировании уровня холестерина. Так, омега-3 повышает уровень холестерина ЛПВП («хороший»), хотя результаты некоторых исследований отмечают небольшое повышение уровня холестерина ЛПНП. Соотношение ЛПВП: ЛПНП должно быть близко к 2:1.
Уменьшение симптомов метаболического синдрома. К группе факторов риска, известных как метаболический синдром, относятся: абдоминальное ожирение, высокий уровень сахара в крови, высокий уровень триглицеридов, высокое кровяное давление и низкий уровень холестерина ЛПВП. Эти факторы риска указывают на высокую вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта или диабета. Многочисленные исследования показали, что добавки омега-3 улучшают симптомы метаболического синдрома и могут помочь защитить от сопутствующих заболеваний.
Существует ряд состояний, связанных с мозгом и психическим здоровьем, которые улучшаются на фоне большого потребления омега-3.
Депрессия и беспокойство. Наиболее распространенными проблемами, связанными с психическим здоровьем, являются депрессия и чувство тревоги. Люди, которые регулярно получают большое количество омега-3, менее подвержены депрессии, чем те, у кого дефицит. Некоторые исследования продемонстрировали улучшение состояния людей, имеющих симптомы депрессии или тревоги, после введения добавки омега-3 в ежедневный рацион.
Результаты двойного слепого рандомизированного исследования показали, что добавки омега-3 столь же эффективны в борьбе с симптомами депрессии, как и лекарственные средства от депрессии.
Омега-3 способны оказывать положительное влияние на людей с ранними стадиями шизофрении и биполярным расстройством. Есть некоторые свидетельства, что омега-3 помогает стабилизировать настроение. Существует корреляция между высоким уровнем омега-3 и снижением уровня насилия, антиобщественного поведения и пограничного расстройства личности.
В небольших клинических исследованиях было выявлено потенциально нейропротективное действие жирных кислот семейства омега-3 в отношении людей, страдающих деменцией, возрастным нарушением психики и болезнью Альцгеймера. Высокий уровень омега-3 в крови может помочь замедлить или даже обратить вспять некоторое снижение когнитивных функций.
Детское здоровье и развитие
Грудное молоко является отличным источником омега-3 жиров (ДГК) для детей, находящихся на грудном вскармливании до тех пор, пока женщина сама получает достаточно омега-3. Смеси не всегда содержат достаточное количество питательных веществ, поэтому необходимо обращать внимание на их состав.
Младенчество и детство являются одними из самых важных периодов в жизни человека, когда в рационе должно присутствовать достаточное количество омега-3 жирных кислот. Поскольку длинноцепочечные жирные кислоты обнаружены в большом количестве в мозге и сетчатке глаза, то потребление ДГК и ЭПК способствует правильному развитию этих структур у детей.
Исследования, оценивающие уровни омега-3 у детей, показали, что в крови детей с диагнозом СДВГ (синдром дефицита внимания и гиперактивности) уровень омега-3 жирных кислот ниже, чем у здоровых детей в группе сравнения.
Добавление ЭПК, ДГК помогает предотвратить церебральный паралич, расстройства аутистического спектра и астму у некоторых детей.
В результате нескольких эпидемиологических исследований была показана связь между высоким уровнем омега-3 жиров и низким риском некоторых видов рака. Люди, которые потребляют больше омега-3 с длинной цепью (ЭПК и ДГК), имеют сниженный риск развития колоректального рака и могут иметь меньший риск развития рака молочной железы.
Исследование, проведенное в 2014 году, показало положительное влияние циркумина, активного ингредиента куркумы, в борьбе с раком поджелудочной железы, особенно в сочетании с добавками омега-3.
Болезни глаз и атрофия сетчатки
Сетчатка содержит много ДГК. Накоплены обширные данные, свидетельствующие о том, что длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты ДГК и ЭПК необходимы для здоровья сетчатки и способствуют предотвращению болезней глаз в будущем. В частности, высокий уровень омега-3 в значительной степени коррелирует с более низким риском возрастной макулярной дегенерации (атрофии сетчатки), которая является основной причиной слепоты у лиц старше 60 лет.
Одной из причин, по которой омега-3 жирные полезны для многих аспектов здоровья, является связь с уменьшением общесистемного воспаления. Воспаление лежит в основе большинства заболеваний, в том числе хронических, поэтому, употребление продуктов, богатых омега-3, способствует борьбе с ними и является эффективным способом их профилактики.
Лабораторная оценка уровня омега-3
Жирные кислоты накапливаются в мембранах клеток, поэтому анализ крови может измерить концентрацию омега-3 и определить, какой процент этого уровня состоит из ЭПК и ДГК (8 % — это цель для оптимального здоровья сердца).
Альфа кетоглутаровая кислота для чего
В последние десятилетия отмечен существенный рост применения биологически активных добавок [4] (БАД), как естественного, так и синтетического происхождения [3]. Учитывая, что для производства БАД не является обязательным глубокое изучение действия субстратов на физиологические, биохимические и другие параметры гомеостаза человека, открытым остается вопрос о возможности влияния, по крайней мере, некоторых из них на эти параметры.
Согласно результатам ряда исследований, субстраты энергетического обмена (СЭО), к которым относятся янтарная, щавелевая, лимонная кислоты и ряд других естественных метаболитов, обладают существенно выраженной активностью в отношении показателей клеточного дыхания, иммунитета, характеристик деятельности нервной системы [5].
В доступной литературе имеются указания о влиянии СЭО на кардиомиоциты, а также на свойства артериоло-венозного русла [6]. Поэтому логично предположить, что некоторые СЭО способны влиять на системное артериальное давление (АД), что значимо для контингента пациентов, страдающих АГ. Изолимонная и альфа-кетоглутаровая кислоты являются синтетическими СЭО, разрешенными к применению в пищевой промышленности. Поэтому актуальным представляется изучение их влияния на АД у пациентов с повышенным АД. Настоящее исследование посвящено этому клиническому вопросу.
Цель: изучить влияние изолимонной и альфа-кетоглутаровой кислот, добавленных к стандартной антигипертензивной терапии, на показатели суточного мониторинга артериального давления.
Материал и методика. 100 добровольцев женского пола в возрасте от 40 до 73 лет (средний возраст составил 51,9 ± 8,2 лет), страдающих АГ I-II степени с помощью генератора псевдослучайных чисел были разделены на 3 группы: Основную 1 (n=33), Основную 2 (n=33) и Контрольную (n=34). Критерии включения: женский пол; отсутствие изменений в качественном и количественном составе антигипертензивной терапии как минимум в течение 2-х последних месяцев [1]; возраст старше 40 лет, высокий уровень тревожности (46 и более баллов по шкале Спилбергера-Ханина). Из исследования были исключены пациенты с артериальной гипертензией III степени; сердечной недостаточностью III-IV функционального класса по NYHA; сопутствующей патологией в стадии декомпенсации; перенесшие острый инфаркт миокарда и/или острое нарушение мозгового кровообращения в течение последнего года; пациенты, имеющие массу тела более 135 кг.
Фармакологическая терапия больных АГ соответствовала стандартам лечения и представляла собой комбинированную терапию из основных групп антигипертензивных препаратов. (Табл. 1)