альфа- кетоизокапроновая кислота

α-кетоизокапроновая кислота
Имена

Название ИЮПАК 4-метил-2-оксопентановая кислота
Систематическое название ИЮПАК 4-метил-2-оксопентановая кислота ^[1]
Другие имена 4-метил-2-оксовалериановая кислота
Идентификаторы
Количество CAS	816-66-0^Y
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение Интерактивное изображение
3DMet	B00066
Ссылка на Beilstein	1701823
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 48430^Y
ЧЭМБЛ	ChEMBL445647^Y
ChemSpider	69^Y
DrugBank	DB03229^Y
ECHA InfoCard	100.011.304
Номер ЕС	212-435-5
IUPHAR / BPS	4656
КЕГГ	C00233^Y
MeSH	Альфа-кетоизокапроновая + кислота
PubChem CID	70
UNII	4GUJ8AH400^Y
Номер ООН	3265
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID6061157
ИнЧИ InChI = 1S / C6H10O3 / c1-4 (2) 3-5 (7) 6 (8) 9 / h4H, 3H2,1-2H3, (H, 8,9)^Y Ключ: BKAJNAXTPSGJCU-UHFFFAOYSA-N^Y InChI = 1 / C6H10O3 / c1-4 (2) 3-5 (7) 6 (8) 9 / h4H, 3H2,1-2H3, (H, 8,9) Ключ: BKAJNAXTPSGJCU-UHFFFAOYAG
Улыбки CC (C) CC (= O) C (O) = O О = С (С (= О) О) СС (С) С
Характеристики
Химическая формула	С ₆Н ₁₀О ₃
Молярная масса	130,143 г · моль ^-1
Плотность	1,055 г см ^-3 (при 20 ° C)
Температура плавления	От 8 до 10 ° C (от 46 до 50 ° F; от 281 до 283 K)
Точка кипения	85 ° C (185 ° F, 358 K) при 13 мм рт.
журнал P	0,133
Кислотность (p K _a )	2,651
Основность (p K _b )	11,346
Опасности
Классификация ЕС (DSD) (устарела)	C
R-фразы (устаревшие)	R34
S-фразы (устаревшие)	S26 , S36 / 37/39 , S45
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Y проверить ( что есть ?)^YN
Ссылки на инфобоксы

α-Ketoisocaproic кислота ( α-ИКК ) и ее сопряженное основание , α-кетоизокапроит , являются метаболическими промежуточными продуктами в метаболическом пути для L - лейцина . ^[2] Лейцин - незаменимая аминокислота , и ее разложение имеет решающее значение для многих биологических функций. ^[3] α-KIC продуцируется на одной из первых стадий пути аминотрансферазой аминокислот с разветвленной цепью путем переноса амина L-лейцина на альфа-кетоглутарат и замены этого амина кетоном.. Распад L-лейцина в мышцах до этого соединения позволяет также производить аминокислоты аланин и глутамат . В печени α-KIC может превращаться в огромное количество соединений в зависимости от присутствующих ферментов и кофакторов , включая холестерин , ацетил-КоА , изовалерил-КоА и другие биологические молекулы. Изовалерил-КоА - основное соединение, синтезируемое из ɑ-KIC. ^[4]^[5]^[6] α-KIC является ключевым метаболитом, присутствующим в моче людей сЗаболевание мочи кленовым сиропом , наряду с другими аминокислотами с разветвленной цепью . ^[7] Производные α-KIC изучались на людях на предмет их способности улучшать физическую работоспособность во время анаэробных упражнений в качестве дополнительного моста между добавками краткосрочных и долгосрочных упражнений. Эти исследования показывают, что α-KIC не достигает этой цели без других эргогенных добавок. ^[8] α-KIC также снижает повреждение скелетных мышц после эксцентрично смещенных силовых упражнений у людей, которые обычно не выполняют эти упражнения. ^[9]

Биологическая активность [ править ]

Дополнения [ править ]

α-KIC был изучен как пищевая добавка, помогающая выполнять тяжелые физические нагрузки. Исследования показали, что прием-KIC и его производных перед острой физической нагрузкой приводит к увеличению мышечной работы на 10%, а также к снижению мышечной усталости на ранней стадии физической активности. ^[8] При приеме с другими добавками в течение двухнедельного периода, такими как бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB), участники сообщали об отсроченном начале мышечной болезненности , а также о других положительных эффектах, таких как увеличение объема мышц. ^[9]Важно отметить, что исследования также показали, что прием ɑ-KIC в отдельности не оказывал значительного положительного воздействия на физическую работоспособность, поэтому его следует принимать вместе с другими эргогенными веществами. ^[10] ɑ-KIC не доступен как отдельная добавка, но его аминированная форма HMB доступна в капсулах или порошке из соли кальция. ^[4]

Приложения [ править ]

Биохимические последствия α-KIC в значительной степени связаны с другими биохимическими путями . Было отмечено, что синтез белка , регенерация скелетных мышц и протеолиз скелетных мышц изменяются при приеме-KIC. Не так много исследований конкретных механизмов, участвующих в этих процессах, но существует заметная корреляция между приемом ɑ-KIC и повышенным синтезом, регенерацией и протеолизом белка скелетных мышц. ^[4]

Токсичность [ править ]

Многочисленные исследования показали, что не было никаких неблагоприятных воздействий на людей или животных, принимавших α-KIC или HMB. ^[11]^[12]

Медицинское использование [ править ]

Альфа-кетокислоты с разветвленной цепью, такие как α-KIC, обнаруживаются в высоких концентрациях в моче людей, страдающих болезнью мочи кленового сиропа. Это заболевание вызвано частичным дефицитом дегидрогеназы альфа-кетокислот с разветвленной цепью , что приводит к накоплению альфа-кетокислот с разветвленной цепью, включая α-KIC и HMB. ^[13] Эти кетокислоты накапливаются в печени , ^[4]^[5]^[6] и, поскольку может производиться ограниченное количество изовалерил-КоА, эти кето-кислоты должны выводиться с мочой в виде α-KIC, HMB, и многие другие подобные кетокислоты . Обострения у людей с этим заболеванием вызваны неправильным питанием. ^[7]Симптомы болезни мочи кленового сиропа включают сладкую пахнущую мочу, раздражительность , летаргию и, в серьезных случаях, отек мозга, апноэ , кому или дыхательную недостаточность . ^[13]^[7] Лечение включает снижение потребления лейцина и специальную диету, чтобы восполнить недостаток лейцина в организме. ^[7]

Метаболизм лейцина [ править ]

Метаболизм лейцина у человека

L- лейцин

Разветвленные цепи аминокислот кислоты аминотрансферазы

α-кетоглутарат

Глутамат

Аланин

Пируват

Мышцы : α-кетоизокапроат (α-KIC)

Печень : α-кетоизокапроат (α-KIC)

Α-кетокислота дегидрогеназа с разветвленной цепью ( митохондрии )

KIC-диоксигеназа
( цитозоль )

Изовалерил-КоА

β-гидрокси β-метилбутират
( HMB )

Выводится
с мочой
(10–40%)

HMB-CoA

β-гидрокси β-метилглутарил-КоА
(HMG-CoA)

β-Метилкротонил-КоА
(MC-CoA)

β-Метилглутаконил-КоА
(MG-CoA)

CO 2

O 2

CO 2

H 2 O

CO 2

H 2 O

( печень )
HMG-CoA лиаза

Эноил-КоА гидратаза

Изовалерил-КоА дегидрогеназа

MC-CoA карбоксилаза

MG-CoA гидратаза

HMG-CoA редуктаза

HMG-CoA синтаза

β-гидроксибутират - дегидрогеназа

Мевалонатный путь

Тиолаза

Неизвестный
фермент

β-гидроксибутират

Ацетоацетил-КоА

Ацетил-КоА

Ацетоацетат

Мевалонат

Холестерин

Человеческий метаболический путь для ВМН и изовалерил-КоА по сравнению с L - лейцина . ^[2]^[14]^[15] Из двух основных путей L- лейцин в основном метаболизируется в изовалерил-КоА, в то время как только около 5% метаболизируется в HMB. ^[2]^[14]^[15]

Ссылки [ править ]

^ CID 70 от PubChem
^ a b c Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (Февраль 2013). «Позиционный стенд Международного общества спортивного питания: бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)» . Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. DOI : 10,1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .
^ https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Leucine
^ a b c d Уилсон, Джейкоб М .; Фитшен, Питер Дж .; Кэмпбелл, Билл; Уилсон, Габриэль Дж .; Занчи, Нело; Тейлор, Лем; Уилборн, Колин; Kalman, Douglas S .; Стаут, Джеффри Р .; Хоффман, Джей Р .; Ziegenfuss, Tim N .; Лопес, Гектор Л .; Крейдер, Ричард Б .; Смит-Райан, Эбби Э .; Антонио, Хосе (2 февраля 2013 г.). «Позиционный стенд Международного общества спортивного питания: бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)» . Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. DOI : 10,1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .
^ a b Занчи, Нело Эйди; Герлингер-Ромеро, Фредерико; Гимарайнш-Феррейра, Лукас; де Сикейра Филью, Мариу Алвес; Фелитти, Витор; Лира, Фабио Сантос; Силаендер, Марилия; Ланча, Антонио Герберт (апрель 2011 г.). «Добавка HMB: клинические и спортивные результаты и механизмы действия». Аминокислоты . 40 (4): 1015–1025. DOI : 10.1007 / s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 .
^ a b Кольмайер, М (май 2015 г.). «Лейцин». Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2-е изд.). Академическая пресса. С. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0.
^ а б в г Штраус, Кевин А; Паффенбергер, Эрик Джи; Карсон, Винсент Дж. "Болезнь мочи кленового сиропа" . GeneReviews .
^ a b Стивенс, Брюс Р. (2013). «Обзор глицин-аргинин-альфа-кетоизокапроновой кислоты (GAKIC) в спортивном питании». Питание и спортивные результаты . С. 433–438. DOI : 10.1016 / B978-0-12-396454-0.00044-8 . ISBN 978-0-12-396454-0.
^ a b Someren, Кен А. ван; Эдвардс, Адам Дж .; Ховатсон, Глин (1 августа 2005 г.). «Добавка с β-гидрокси-β-метилбутиратом (HMB) и α-кетоизокапроновой кислотой (KIC) снижает признаки и симптомы повреждения мышц, вызванного физической нагрузкой». Международный журнал спортивного питания и метаболизма упражнений . 15 (4): 413–424. DOI : 10.1123 / ijsnem.15.4.413 . PMID 16286672 .
^ Ярроу, Джошуа Ф; Парр, Джеффри Дж; Уайт, Лесли Дж; Борса, Пол А; Стивенс, Брюс Р. (декабрь 2007 г.). «Влияние кратковременного приема добавок альфа-кетоизокапроновой кислоты на выполнение упражнений: рандомизированное контролируемое исследование» . Журнал Международного общества спортивного питания . 4 (1): 2. DOI : 10,1186 / 1550-2783-4-2 . PMC 2042499 . PMID 17908285 .
^ Nissen, S .; Sharp, RL; Panton, L .; Вукович, М .; Trappe, S .; Фуллер, JC (1 августа 2000 г.). «Добавка β-гидрокси-β-метилбутирата (HMB) для людей безопасна и может снизить факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний» . Журнал питания . 130 (8): 1937–1945. DOI : 10.1093 / JN / 130.8.1937 . PMID 10917905 .
^ Бакстер, JH; Карлос, JL; Thurmond, J .; Rehani, RN; Bultman, J .; Фрост, Д. (декабрь 2005 г.). «Диетическая токсичность β-гидрокси-β-метилбутирата кальция (CaHMB)». Пищевая и химическая токсикология . 43 (12): 1731–1741. DOI : 10.1016 / j.fct.2005.05.016 . PMID 16006030 .
^ а б Штраус, Кевин А.; Уордли, Бриджит; Робинсон, Донна; Хендриксон, Кристина; Райдер, Николас Л .; Puffenberger, Erik G .; Шелмер, Диана; Moser, Ann B .; Мортон, Д. Холмс (апрель 2010 г.). «Классическая болезнь мочи кленового сиропа и развитие мозга: принципы управления и разработка формулы» . Молекулярная генетика и метаболизм . 99 (4): 333–345. DOI : 10.1016 / j.ymgme.2009.12.007 . PMC 3671925 . PMID 20061171 .
^ a b Занчи NE, Герлингер-Ромеро F, Гимарайнш-Феррейра L, де Сикейра Филью MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (апрель 2011 г.). «Добавка HMB: клинические и спортивные результаты и механизмы действия». Аминокислоты . 40 (4): 1015–1025. DOI : 10.1007 / s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 . HMB является метаболитом аминокислоты лейцина (Van Koverin and Nissen 1992), незаменимой аминокислоты. Первым этапом метаболизма HMB является обратимое трансаминирование лейцина в [α-KIC], которое происходит в основном внепеченочно (Block and Buse, 1990). После этой ферментативной реакции [α-KIC] может идти одним из двух путей. В первом HMB продуцируется из [α-KIC] цитозольным ферментом KIC диоксигеназой (Sabourin and Bieber, 1983). Цитозольная диоксигеназа широко охарактеризована и отличается от митохондриальной формы тем, что фермент диоксигеназа является цитозольным ферментом, тогда как фермент дегидрогеназа обнаруживается исключительно в митохондриях (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Важно отметить, что этот путь образования HMB является прямым и полностью зависит от диоксигеназы KIC печени. Следуя по этому пути,HMB в цитозоле сначала превращается в цитозольный β-гидрокси-β-метилглутарил-CoA (HMG-CoA), который затем может быть направлен на синтез холестерина (Rudney 1957) (рис. 1). Фактически, многочисленные биохимические исследования показали, что HMB является предшественником холестерина (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000).
^ a b Kohlmeier M (май 2015 г.). «Лейцин» . Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2-е изд.). Академическая пресса. С. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Проверено 6 июня +2016 . Энергетическое топливо: в конечном итоге большая часть лей расщепляется, обеспечивая около 6,0 ккал / г. Около 60% проглоченного лей окисляется в течение нескольких часов ... Кетогенез: значительная часть (40% проглоченной дозы) превращается в ацетил-КоА и тем самым способствует синтезу кетонов, стероидов, жирных кислот и других соединения
Рисунок 8.57: Метаболизм L- лейцина

Эта статья о органическом соединении является заглушкой . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] CID 70 от PubChem

[ISSN_position_stand_2013-2] Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (Февраль 2013). «Позиционный стенд Международного общества спортивного питания: бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)» . Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. DOI : 10,1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .

[3] ttps://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Leucine

[Wilson1-4] Уилсон, Джейкоб М .; Фитшен, Питер Дж .; Кэмпбелл, Билл; Уилсон, Габриэль Дж .; Занчи, Нело; Тейлор, Лем; Уилборн, Колин; Kalman, Douglas S .; Стаут, Джеффри Р .; Хоффман, Джей Р .; Ziegenfuss, Tim N .; Лопес, Гектор Л .; Крейдер, Ричард Б .; Смит-Райан, Эбби Э .; Антонио, Хосе (2 февраля 2013 г.). «Позиционный стенд Международного общества спортивного питания: бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)» . Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. DOI : 10,1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .

[Zanchi1-5] Занчи, Нело Эйди; Герлингер-Ромеро, Фредерико; Гимарайнш-Феррейра, Лукас; де Сикейра Филью, Мариу Алвес; Фелитти, Витор; Лира, Фабио Сантос; Силаендер, Марилия; Ланча, Антонио Герберт (апрель 2011 г.). «Добавка HMB: клинические и спортивные результаты и механизмы действия». Аминокислоты . 40 (4): 1015–1025. DOI : 10.1007 / s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 .

[Kohlmeier1-6] Кольмайер, М (май 2015 г.). «Лейцин». Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2-е изд.). Академическая пресса. С. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0.

[NBK1319-7] а б в г Штраус, Кевин А; Паффенбергер, Эрик Джи; Карсон, Винсент Дж. "Болезнь мочи кленового сиропа" . GeneReviews .

[Stevens1-8] Стивенс, Брюс Р. (2013). «Обзор глицин-аргинин-альфа-кетоизокапроновой кислоты (GAKIC) в спортивном питании». Питание и спортивные результаты . С. 433–438. DOI : 10.1016 / B978-0-12-396454-0.00044-8 . ISBN 978-0-12-396454-0.

[Van1-9] Someren, Кен А. ван; Эдвардс, Адам Дж .; Ховатсон, Глин (1 августа 2005 г.). «Добавка с β-гидрокси-β-метилбутиратом (HMB) и α-кетоизокапроновой кислотой (KIC) снижает признаки и симптомы повреждения мышц, вызванного физической нагрузкой». Международный журнал спортивного питания и метаболизма упражнений . 15 (4): 413–424. DOI : 10.1123 / ijsnem.15.4.413 . PMID 16286672 .

[10] Ярроу, Джошуа Ф; Парр, Джеффри Дж; Уайт, Лесли Дж; Борса, Пол А; Стивенс, Брюс Р. (декабрь 2007 г.). «Влияние кратковременного приема добавок альфа-кетоизокапроновой кислоты на выполнение упражнений: рандомизированное контролируемое исследование» . Журнал Международного общества спортивного питания . 4 (1): 2. DOI : 10,1186 / 1550-2783-4-2 . PMC 2042499 . PMID 17908285 .

[11] Nissen, S .; Sharp, RL; Panton, L .; Вукович, М .; Trappe, S .; Фуллер, JC (1 августа 2000 г.). «Добавка β-гидрокси-β-метилбутирата (HMB) для людей безопасна и может снизить факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний» . Журнал питания . 130 (8): 1937–1945. DOI : 10.1093 / JN / 130.8.1937 . PMID 10917905 .

[12] Бакстер, JH; Карлос, JL; Thurmond, J .; Rehani, RN; Bultman, J .; Фрост, Д. (декабрь 2005 г.). «Диетическая токсичность β-гидрокси-β-метилбутирата кальция (CaHMB)». Пищевая и химическая токсикология . 43 (12): 1731–1741. DOI : 10.1016 / j.fct.2005.05.016 . PMID 16006030 .

[Strauss1-13] а б Штраус, Кевин А.; Уордли, Бриджит; Робинсон, Донна; Хендриксон, Кристина; Райдер, Николас Л .; Puffenberger, Erik G .; Шелмер, Диана; Moser, Ann B .; Мортон, Д. Холмс (апрель 2010 г.). «Классическая болезнь мочи кленового сиропа и развитие мозга: принципы управления и разработка формулы» . Молекулярная генетика и метаболизм . 99 (4): 333–345. DOI : 10.1016 / j.ymgme.2009.12.007 . PMC 3671925 . PMID 20061171 .

[HMB_athletic_performance-related_effects_2011_review-14] Занчи NE, Герлингер-Ромеро F, Гимарайнш-Феррейра L, де Сикейра Филью MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (апрель 2011 г.). «Добавка HMB: клинические и спортивные результаты и механизмы действия». Аминокислоты . 40 (4): 1015–1025. DOI : 10.1007 / s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 . HMB является метаболитом аминокислоты лейцина (Van Koverin and Nissen 1992), незаменимой аминокислоты. Первым этапом метаболизма HMB является обратимое трансаминирование лейцина в [α-KIC], которое происходит в основном внепеченочно (Block and Buse, 1990). После этой ферментативной реакции [α-KIC] может идти одним из двух путей. В первом HMB продуцируется из [α-KIC] цитозольным ферментом KIC диоксигеназой (Sabourin and Bieber, 1983). Цитозольная диоксигеназа широко охарактеризована и отличается от митохондриальной формы тем, что фермент диоксигеназа является цитозольным ферментом, тогда как фермент дегидрогеназа обнаруживается исключительно в митохондриях (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Важно отметить, что этот путь образования HMB является прямым и полностью зависит от диоксигеназы KIC печени. Следуя по этому пути,HMB в цитозоле сначала превращается в цитозольный β-гидрокси-β-метилглутарил-CoA (HMG-CoA), который затем может быть направлен на синтез холестерина (Rudney 1957) (рис. 1). Фактически, многочисленные биохимические исследования показали, что HMB является предшественником холестерина (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000).

[Leucine_metabolism-15] Kohlmeier M (май 2015 г.). «Лейцин» . Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2-е изд.). Академическая пресса. С. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Проверено 6 июня +2016 . Энергетическое топливо: в конечном итоге большая часть лей расщепляется, обеспечивая около 6,0 ккал / г. Около 60% проглоченного лей окисляется в течение нескольких часов ... Кетогенез: значительная часть (40% проглоченной дозы) превращается в ацетил-КоА и тем самым способствует синтезу кетонов, стероидов, жирных кислот и других соединения
Рисунок 8.57: Метаболизм L- лейцина

[1]