Экзогенные кетоны - это класс кетоновых тел , которые потребляются с пищевыми добавками . Этот класс кетоновых тел относится к трем водорастворимым кетонам ( ацетоацетат , β-гидроксибутират [β-HB] и ацетон ). [1] Эти кетоновые тела образуются в результате взаимодействия между доступными макроэлементами, такими как низкий уровень глюкозы и высоким содержанием свободных жирных кислот, или гормональной сигнализацией, такой как низкий уровень инсулина и высокий уровень глюкагона / кортизола . [2]В физиологических условиях концентрация кетонов может увеличиваться из-за голодания, кетогенных диет или длительных упражнений, что приводит к кетозу . [2] Однако с введением добавок экзогенных кетонов можно обеспечить пользователя мгновенным запасом кетонов, даже если организм не находится в состоянии кетоза до приема внутрь. [1]
Большинство добавок полагаются на β-гидроксибутират как на источник экзогенных кетоновых тел. Это наиболее распространенное экзогенное кетоновое тело из-за его эффективного преобразования энергии и простоты синтеза. [1] В организме β-HB может превращаться в ацетоуксусную кислоту. Именно эта ацетоуксусная кислота войдет в энергетический путь с помощью бета-кетотиалазы , превратившись в две молекулы ацетил-КоА . [1] Ацетил-КоА затем может войти в цикл Кребса для выработки АТФ. Оставшиеся молекулы β-HB, которые не синтезируются в ацетоуксусную кислоту, затем превращаются в ацетон через механизм утилизации ацетоацетатдекарбоксилазы . [1]
Структура [ править ]
Ацетоацетат образуется в митохондриях клеток печени путем добавления ацетильной группы из ацетил-КоА. Это создает 3-гидрокси-3-метилглутерил-КоА, который теряет ацетильную группу, превращаясь в ацетоацетат. [3]
β-гидроксибутират также синтезируется в клетках печени; это достигается за счет метаболизма жирных кислот. Сначала в результате ряда реакций получают ацетоацетат; и именно этот ацетоацетат восстанавливается до β-гидроксибутирата, катализируемого ферментом β-гидроксибутиратдегидрогеназа. [4] [3] Хотя β-гидроксибутират технически не является кетоном из-за структуры молекулы (ОН-присоединенный к карбонильной группе делает его кислотой), β-HB действует как кетон, обеспечивая организм энергией в отсутствие глюкозы. [1] Фактически, β-гидроксибутират является наиболее распространенным кетоном в крови во время кетоза. [5]
Ацетон - это органическое соединение с формулой (CH3) 2CO, которое является одним из самых простых и маленьких кетонов. Он синтезируется при расщеплении ацетоацетата у людей с кетозом в печени. [3]
Типы [ править ]
Кетоновые соли [ править ]
Кетоновые соли обычно представляют собой синтетическое соединение бета-гидроксимасляной кислоты, также известное как βHB. Затем он связывается с натрием, калием, магнием и / или кальцием, чтобы компенсировать кислотную природу одного βHB. Соль улучшает всасывание βHB. Большинство кетоновых солей являются рацемическими, что означает, что только половина из них является биодоступной, что приводит к удвоению солевой нагрузки на D-bhb и даже меньшей биодоступности. [1]
Кетоновые эфиры [ править ]
Сложный эфир кетона, коммерчески доступен только один тип, он называется D-бета-гидроксибутират / D 1,3-бутандиол, представляет собой соединение, полученное естественным путем в процессе ферментации. Он был создан доктором Ричардом Вичем из Национального института здоровья, а затем коммерциализирован KetoneAid и HVMN , технологической компанией из Кремниевой долины. [6]
Этот моноэфир связывает ту же бета-гидроксимасляную кислоту, которая содержится в кетоновых солях, но связана с D 1,3-бутандиолом вместо оснований (солей). Половина этого кетонового тела затем метаболизируется напрямую (быстрое высвобождение), а другая половина - через печень (медленное высвобождение), аналогично маслу MCT C8, но во много раз сильнее и без проблем с желудочно-кишечным трактом. [ необходима цитата ]
Другие кетоновые эфиры [ править ]
Технически существуют и другие кетоновые эфиры, такие как ацетоацетат / D / L 1,3-бутандиол (рацемический). Этот диэфир больше тестировался на глубоководных дайверах. Это не коммерчески доступно. [ необходима цитата ]
Эффекты [ править ]
Потребление кетоновых тел приводит к нескольким эффектам, включая снижение утилизации глюкозы в периферических тканях, антилиполитическое действие на жировую ткань и снижение протеолиза в скелетных мышцах. [4] [7] В дополнение к этому кетоновые тела служат сигнальными молекулами, которые регулируют экспрессию генов и адаптивные ответы. [7] При проглатывании экзогенных кетоновых тел возникает острый пищевой кетоз. [4] [7]
Кровь [ править ]
В крови человека потребление кетоновых эфиров и кетоновых солей обеспечивает> 50% более высокую плазменную концентрацию D-β-гидроксибутирата, изоформы обычного β-HB. [2] С точки зрения эффективности, концентрации D-βHB в крови выше при использовании кетоновых эфиров вместо кетоновых солей (KE = 2,8 ± 0,2 мМ; KS = 1,0 ± мМ). [2] Это связано с тем, что добавка KE содержит> 99% изоформы D-βHB, в то время как добавка KS содержит ~ 50% изоформы L-βHB, которая метаболизируется намного медленнее, чем D-βHB. -изоформа. [2] Кроме того, добавки кетоновых солей немного повышают уровень pH в крови. В основном это связано с сопряженным основаниемдействие βHB (βHB-), который полностью диссоциирует в крови; это слегка повышает pH крови и мочи, который дополнительно увеличивается, поскольку почки выводят избыточные катионы (Na +, Ca +, K +). [2] Кетоновые эфиры снижают pH крови, поскольку гидролиз KE доказывает наличие β-HB с бутандиолом. Эти двое подвергаются метаболизму в печени, образуя кетокислоту. [2]
Гормоны [ править ]
Экзогенные кетоны снижают концентрацию глюкозы в крови. [2] [4] [8] Хотя запасы углеводов в изобилии, кетоны снижают уровень глюкозы в крови, потому что они ограничивают глюконеогенез в печени и увеличивают периферическое потребление глюкозы. [2] Также известно, что они уменьшают чувство голода и желание поесть. Об этом свидетельствует снижение уровня гормона голода грелина . [8] Кроме того, было высказано предположение, что экзогенные кетоны могут стимулировать инсулин.секреция. После воздействия экзогенных кетонов у животных было обнаружено небольшое количество секретируемого инсулина. Однако, поскольку было показано, что уровень инсулина увеличивается у субъектов, которые принимали добавки с экзогенными кетонами и напитки с декстрозой, в дополнение к тем, кто принимал только экзогенные добавки, еще предстоит провести дополнительные исследования влияния добавок кетонов на инсулин. [2]
См. Также [ править ]
- Кетон
- Кетоновые тела
- Кетоз
- Ацетоацетат
- β-гидроксибутират (β-HB)
- Ацетон
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g «Экзогенные кетоны: что они собой представляют, преимущества использования и как они работают» . Ketosource . 2016-03-19 . Проверено 8 апреля 2018 .
- ^ Б с д е е г ч я J Стаббс BJ, Кокс PJ, Эванс РД, Сантер Р, Миллер Дж, Faull КИ, Магор Эллиот S, S Хиям, Стирлинг М, Кларк К (2017). «О метаболизме экзогенных кетонов у человека» . Границы физиологии . 8 : 848. DOI : 10,3389 / fphys.2017.00848 . PMC 5670148 . PMID 29163194 .
- ^ а б в Страйер Л. (1981). Биохимия (2-е изд.). п. 393 .
- ^ a b c d Кесл С.Л., Пофф А.М., Уорд Н.П., Фиорелли Т.Н., Ари С., Ван Путтен А.Дж., Шервуд Дж. В., Арнольд П., Д'Агостино Д.П. (2016). «Влияние добавок экзогенных кетонов на уровни кетонов, глюкозы, триглицеридов и липопротеинов в крови у крыс Sprague-Dawley» . Питание и обмен веществ . 13 : 9. дои : 10,1186 / s12986-016-0069-у . PMC 4743170 . PMID 26855664 .
- ^ «Полное руководство по бета-гидроксибутирату (BHB)» . Кето Вейл . Проверено 28 сентября 2018 .
- ^ «Преимущества поста без работы» . Атлантика . 2017-11-07 . Проверено 17 ноября 2017 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ a b c Эванс М., Коган К.Э., Иган Б. (май 2017 г.). «Метаболизм кетоновых тел во время упражнений и тренировок: физиологические основы для экзогенных добавок» . Журнал физиологии . 595 (9): 2857–2871. DOI : 10,1113 / JP273185 . PMC 5407977 . PMID 27861911 .
- ^ a b Стаббс Б.Дж., Кокс П.Дж., Эванс Р.Д., Циранка М., Кларк К., де Вет Х (февраль 2018 г.). «Напиток на основе эфира кетона снижает человеческий грелин и аппетит» . Ожирение . 26 (2): 269–273. DOI : 10.1002 / oby.22051 . PMC 5813183 . PMID 29105987 .
