Proprietăți, funcții și aplicații ale alfa-cetoglutaratului

1736
Charles McCarthy

alfacetoglutarat Este o sare organică care este produsă din disocierea acidului ketoglutaric. Este un compus care are uz medical și este prezent și în celulele eucariote și procariote, care fac parte din ciclul Krebs (de acid citric sau acizi tricarboxilici).

Acest ciclu are o mare importanță biologică, deoarece acționează ca intermediar între glicoliză și lanțul electronic de transport, care la rândul său este asociat cu fosforilarea oxidativă, un proces responsabil pentru producția metabolică de ATP..

Formula structurală a anionului alfa-cetoglutarat. Cele două sarcini negative ale acestuia trebuie echilibrate de prezența cationilor, dând naștere unei sări. Sursa: NEUROtiker / Domeniul public

Alfa-cetoglutaratul se administrează intravenos, pentru a preveni leziunile cardiace în timpul operațiilor cardiace, legate de problemele fluxului sanguin. Este, de asemenea, utilizat pentru a preveni deteriorarea mușchilor, ca urmare a unei intervenții chirurgicale sau traume..

Este utilizat la fabricarea medicamentelor pentru boli de rinichi, tulburări intestinale și stomacale, precum și pentru multe afecțiuni; cu toate acestea, dovezile științifice pentru aceste utilizări sunt neconvingătoare și rare.

Această sare îndeplinește numeroase funcții, inclusiv generarea de aminoacizi, cum ar fi prolina, glutamina și acidul glutamic. De asemenea, intervine în procesele imunologice și în îmbunătățirea structurii și funcționării sistemului osos.

Indice articol

  • 1 Proprietăți
    • 1.1 Aspect
    • 1.2 Sinonime
    • 1.3 Masa molară
    • 1.4 Formula moleculară
    • 1.5 Solubilitatea în apă
    • 1.6 Punct de topire
    • 1.7 Punctul de fierbere
  • 2 Funcții
    • 2.1 Ciclul Krebs
    • 2.2 Sinteza aminoacizilor
    • 2.3 Transportul azotului
    • 2.4 Longevitate și îmbătrânire
    • 2.5 Funcția antioxidantă
  • 3 Aplicații
    • 3.1 La animale
    • 3.2 La om
  • 4 Referințe

Proprietăți

Aspect

Pulbere albă sau pulbere galbenă cristalină.

Sinonime

α-cetoglutarat, 2-oxoglutarat și 2-cetoglutarat.

Denumirea preferată IUPAC: 2-oxo-pentanedioat.

Masă molară

144,08 g / mol

Formulă moleculară

C5H4SAU5Două-

Rețineți că este un anion, care trebuie să fie însoțit de un cation pentru a-și echilibra sarcina negativă; fie Na+, K+, ACDouă+ sau altele.

Solubilitatea apei

56,5 g / L

Punct de topire

113 - 115 ºC

Punct de fierbere

Se descompune înainte de fierbere.

Caracteristici

Ciclul Krebs

Alfa-cetoglutaratul este un compus care face parte din ciclul Krebs. Se formează din acțiunea enzimei izocitrat dehidrogenază asupra izocitratului cu generarea de NADH și CODouă. Mai mult, alfa-cetoglutaratul este un loc de încorporare în ciclul Krebs a acidului glutamic, un aminoacid.

Acidul glutamic se transformă în alfa-cetoglutarat, acesta fiind o modalitate de a evita epuizarea componentelor ciclului Krebs. Căile care îndeplinesc această funcție se numesc anaplerotice. Ulterior, alfa-cetoglutaratul este transformat în succinil CoA.

Alfa-cetoglutaratul este decisiv în viteza ciclului Krebs și este implicat în mai multe căi metabolice. De asemenea, este o sursă de energie pentru funcționarea celulelor, așa cum se întâmplă cu celulele intestinale..

Sinteza aminoacizilor

Alfa-cetoglutaratul este implicat direct sau indirect în formarea diferiților aminoacizi. Când este prezent în dietă, este transformat în celulele intestinale (enterocite) în prolină și leucină, printre alți aminoacizi..

Alfa-cetoglutaratul este o sursă pentru sinteza glutaminei și a acidului glutamic (glutamat); aminoacizi care stimulează sinteza proteinelor. Glutamatul, un transmițător neutru, eliberat la terminațiile nervoase din țesutul osos și în procesul de încorporare a aminei în alfa-cetoglutarat, produce prolină.

Prolina este un aminoacid vital pentru sinteza colagenului: o proteină fibroasă care este foarte abundentă la mamifere și face parte din piele, oase, tendoane, cartilaj și dinți.

Pe de altă parte, alfa-cetoglutaratul dirijează transformarea prolinei în hidroxiprolină. Acest lucru determină transformarea procolagenului în colagen și formarea matricei osoase.

Alfa-cetoglutaratul activează prolidaza, o enzimă care este implicată în reciclarea prolinei. În plus, influențează țesutul osos prin acțiunea glutamatului și glutaminei.

Acești aminoacizi activează sinteza aminoacizilor ornitină și arginină, care stimulează secreția hormonului de creștere..

Transportul azotului

Alfa-cetoglutaratul este implicat în procesul de transport și eliminare a azotului produs de celule. Grupurile amino prezente în aminoacizi sunt transferate la alfa-cetoglutarat printr-un proces de transaminare. Aceste grupări amino sunt apoi transferate în ficat..

Ciclul ureei are loc în ficat. Acesta din urmă și amoniul (NH4+) sunt principalele forme de excreție de azot în urină. În plus, alfa-cetoglutaratul joacă un rol important în detoxifierea azotului cerebral..

Longevitate și îmbătrânire

Alfa-cetoglutaratul ar acționa prin creșterea speranței de viață la viermele Caenorhabditis elegans, acționând în mod specific asupra complexului TOR (ținta rapamicinei). Acest complex a fost legat de boli care le cresc incidența în timpul fazei în vârstă a ființelor umane.

O formă de TOR, TORC1, este implicată în apariția diabetului, a bolilor de inimă și a cancerului la bătrânețe. TORC1 a fost identificat ca relația dintre senescența celulară și generarea acestor boli.

Alfa-cetoglutaratul pare să joace un rol în inhibarea complexului TOR, deci ar juca un rol important în creșterea speranței de viață la om. Inhibarea TORC1 la oamenii vârstnici reduce incidența infecțiilor.

Funcția antioxidantă

Alfa-cetoglutaratul acționează ca un agent antioxidant, fiind capabil să reacționeze cu peroxidul de hidrogen pentru a forma succinat, apă și dioxid de carbon. În plus, este capabil să reacționeze cu alte componente ale speciilor reactive de oxigen (ROS).

Ameliorează stresul oxidativ, acționând ca sursă de energie și antioxidant în celulele mamiferelor. De asemenea, crește capacitatea antioxidantă prin promovarea sintezei glutaminei.

Aplicații

La animale

Alfa-cetoglutaratul este furnizat curcanilor, porcilor și șobolanilor, producând ca rezultat o îmbunătățire a calității oaselor, care ar putea fi cauzată de efectele pozitive ale unei producții mai mari de glutamat, deoarece intervine în reglarea metabolismului osos..

De asemenea, crește sinteza colagenului, ca urmare a unei cantități mai mari de prolină. Animalele tratate cu alfa-cetoglutarat prezintă greutate crescută, lungime, densitate osoasă, conținut mineral osos și rezistență osoasă elastică..

În oameni

Se crede că alfa-cetoglutaratul contribuie la creșterea sintezei proteinelor musculare la pacienții postoperatori, precum și la îmbunătățirea metabolismului aminoacizilor la pacienții cu dializă..

Medicii o administrează intravenos pacienților în timpul intervenției chirurgicale la inimă pentru a preveni leziunile cardiace și, de asemenea, pentru a preveni ruperea mușchilor după operație. Compusul ajută la producerea țesutului muscular și la vindecarea rănilor.

Alfa-cetoglutaratul a fost utilizat în diferite scopuri și condiții la om, cum ar fi pentru a ajuta la combaterea infecțiilor bacteriene, a problemelor hepatice, a cataractei și pentru a îmbunătăți procesarea proteinelor de către pacienții cu dializă. De asemenea, ajută la îmbunătățirea performanței atletice.

Referințe

  1. Wikipedia. (2020). acid alfa-cetoglutaric. Recuperat de pe: en.wikipedia.org
  2. Wu, N., Yang, M., Gaur, U., Xu, H., Yao, Y. și Li, D. (2016). Alfa-cetoglutarat: Funcții și aplicații fiziologice. Biomolecule și terapie, 24 (1), 1-8. doi.org/10.4062/biomolther.2015.078
  3. Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie. (2020). Alfa-cetoglutarat. Baza de date PubChem., CID = 164533. Recuperat de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. WebMD LLC. (2019). Alfa-cetoglutarat (AKG). Recuperat de pe: webmd.com
  5. Shaojuan Liu și colab. (2018). Funcția antioxidantă a alfa-cetoglutaratului și aplicațiile sale. doi.org/10.1155/2018/3408467
  6. Barbara Beer și colab. (2017). Inginerie metabolică in vitro pentru producerea de α-cetoglutarat. doi.org/10.1016/j.ymben.2017.02.011
  7. Societatea Regală de Chimie. (2020). Acid α-ketoglutaric. Recuperat de pe: chemspider.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.