Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК 4-Метил-2-оксопентановая кислота | |
Систематическое название ИЮПАК 4-Метил-2-оксопентановая кислота [1] | |
Другие имена 4-Метил-2-оксовалериановая кислота 2-Кетоизокапроновая кислота 2-Оксо-4-метилпентановая кислота 2-Оксо-4-метилвалериановая кислота 2-Оксоизокапроновая кислота 2-Оксолейцин Изобутилглиоксиловая кислота Кетолейцин α-Кетоизокапроновая кислота α-Оксоизокапроновая кислота | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) |
|
3DMet |
|
1701823 | |
ЧЭБИ | |
ChEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Информационная карта ECHA | 100.011.304 |
Номер ЕС |
|
| |
КЕГГ | |
МеШ | Альфа-кетоизокапроновая+кислота |
CID PubChem |
|
УНИИ | |
Номер ООН | 3265 |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
Характеристики | |
С6Н10О3 | |
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. ст. |
лог P | 0,133 |
Кислотность ( pK a ) | 2.651 |
Основность (p K b ) | 11.346 |
Опасности | |
Маркировка СГС : | |
Опасность | |
H314 | |
Р260 , Р264 , Р280 , Р301+Р330+Р331 , Р303+Р361+Р353 , Р304+Р340 , Р305+Р351+Р338 , Р310 , Р321 , Р363 , Р405 , Р501 | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
α-Кетоизокапроновая кислота ( α-KIC ), также известная как 4-метил-2-оксовалериановая кислота , и ее сопряженное основание и карбоксилат , α-кетоизокапроат , являются метаболическими промежуточными продуктами в метаболическом пути L -лейцина . [2] Лейцин является незаменимой аминокислотой , и ее распад имеет решающее значение для многих биологических функций. [3] α-KIC вырабатывается на одном из первых этапов 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 вырабатывать аминокислоты аланин и глутамат . В печени α-KIC может быть преобразован в огромное количество соединений в зависимости от присутствующих ферментов и кофакторов , включая холестерин , ацетил-КоА , изовалерил-КоА и другие биологические молекулы. Изовалерил-КоА является основным соединением, синтезируемым из ɑ-KIC. [2] [4] [5] α-KIC является ключевым метаболитом, присутствующим в моче людей с болезнью кленового сиропа , наряду с другими аминокислотами с разветвленной цепью . [6] Производные α-KIC были изучены на людях на предмет их способности улучшать физическую работоспособность во время анаэробных упражнений в качестве дополнительного моста между краткосрочными и долгосрочными добавками для упражнений. Эти исследования показывают, что α-KIC не достигает этой цели без других эргогенных добавок, присутствующих также. [7] α-KIC также, как было замечено, уменьшает повреждение скелетных мышц после эксцентрически смещенных упражнений с отягощениями у людей, которые обычно не выполняют эти упражнения. [8]
α-KIC изучался как пищевая добавка для помощи в выполнении напряженной физической активности. Исследования показали, что прием ɑ-KIC и его производных перед острой физической активностью привел к увеличению мышечной работы на 10%, а также к снижению мышечной усталости на ранней стадии физической активности. [7] При приеме с другими добавками в течение двухнедельного периода, такими как бета-гидрокси бета-метилбутират (HMB), участники сообщили о задержке наступления мышечной болезненности , а также о других положительных эффектах, таких как увеличение мышечной массы. [8] Важно отметить, что исследования также показали, что ɑ-KIC, принимаемый отдельно, не оказал существенного положительного влияния на физическую работоспособность, поэтому его следует принимать в сочетании с другими эргогенными веществами. [9] ɑ-KIC недоступен в качестве добавки сам по себе, но его декарбоксилированная форма HMB доступна в капсулах или порошке с кальциевой солью. [2]
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 ɑ-KIC. Не так много исследований посвящено конкретным механизмам, участвующим в этих процессах, но есть заметная корреляция между приемом ɑ-KIC и увеличением синтеза белка скелетных мышц, регенерации и протеолиза. [2]
Многочисленные исследования продемонстрировали, что не наблюдалось никаких побочных эффектов у людей и животных, принимавших α-KIC или HMB. [10] [11]
У пациентов с болезнью кленового сиропа , которые не способны метаболизировать разветвленные цепочечные альфа-кетокислоты, α-KIC считается одним из ключевых медиаторов нейротоксичности. [12]
Альфа-кетокислоты с разветвленной цепью, такие как α-KIC, в высоких концентрациях обнаруживаются в моче людей, страдающих болезнью мочи с запахом 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 , [2] [4] [5] и поскольку может вырабатываться ограниченное количество изовалерил-КоА, эти кетокислоты должны выводиться с мочой в виде α-KIC, HMB и многих других подобных кетокислот . Обострения у людей, страдающих этим заболеванием, вызваны неправильным питанием. [6] Симптомы болезни кленового сиропа включают сладковатый запах мочи, раздражительность , летаргию и в серьезных случаях отек мозга, апноэ , кому или дыхательную недостаточность . [13] [6] Лечение включает снижение потребления лейцина и специальную диету для восполнения недостатка потребления лейцина. [6]
Мышцы : α-кетоизокапроат (α-KIC) Печень : α-кетоизокапроат (α-KIC) β-Гидрокси β-метилбутират ( ГМБ ) Выводится с мочой (10–40%) β-Гидрокси β-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА) β-Метилкротонил-КоА (MC-КоА) β-Метилглутаконил-КоА (МГ-КоА) ( печень ) HMG-CoA лиаза Неизвестный фермент |
Энергетическое топливо: в конечном итоге большая часть Leu расщепляется, обеспечивая около 6,0 ккал/г. Около 60% потребленного Leu окисляется в течение нескольких часов... Кетогенез: значительная часть (40% от потребленной дозы) преобразуется в ацетил-КоА и тем самым способствует синтезу кетонов, стероидов, жирных кислот и других соединений