Формула глутаминовой кислоты

Большое значение для людей, ведущих здоровый образ жизни, имеет биологически активное вещество — глутаминовая кислота. В организме человека эта аминокислота может синтезироваться самостоятельно. Компонент входит в группу заменимых соединений, обеспечивающих биохимические процессы в органах, поэтому препараты на основе глутамина часто назначают для лечения заболеваний нервной системы.

Понятие соединения

Глутаминовая кислота — это соединение органического происхождения. Встретить её можно в составе белков живых организмов. Вещество относится к группе заменимых аминокислот, участвующих в азотистом обмене. Молекулярная формула элемента — C5H9NO4. Своё название кислота получила благодаря первому производству из клейковины пшеницы. Глутаминовое соединение входит в состав фолиевой кислоты.

Соль глутаминовой кислоты (глутамат) действует как возбуждающее средство для нервной системы. В организме человека глутаминовые соединения содержатся в соотношении 25% ко всем остальным аминокислотам.

Синтетический аналог глутамата присутствует во многих продуктах питания в качестве пищевой добавки, напоминая «мясной» вкус. В составе продуктов глутамат обозначен буквой Е под цифрами 620, 621, 622, 624, 625. Их наличие говорит о вхождении глутаминового вещества синтетического производства.

Действие на организм

Заменимые аминокислоты, синтезируемые в промышленности как препараты, сами по себе слабо влияют на организм, поэтому их используют в комплексе с другими сильнодействующими компонентами. Аминокислота относится к категории БАДов. Чаще всего её применяют в спортивном питании для того, чтобы увеличить работоспособность. Элемент быстро снижает интоксикацию метаболических процессов и восстанавливает после нагрузок.

Одна из 20 главнейших аминокислот в организме человека способна принести следующую пользу:

  • Улучшает метаболические связи в клетках нервной системы.
  • Укрепляет иммунитет, делает организм устойчивым к травмам, отравлениям и инфекциям.
  • Является активатором окислительно-восстановительных реакций в головном мозге и обмене белков. Действует на функцию эндокринной и нервной системы, регулируя обмен веществ.
  • Быстро транспортирует микроэлементы, стимулирует образование клеток кожи.
  • Помогает вырабатывать фолиевую кислоту, снижает умственную нагрузку, улучшает память.
  • Соединения глутаминовой кислоты выводят из организма аммиак, тем самым снижают гипоксию тканей.
  • Аминокислота при помощи компонента миофибрилла и других элементов, входящих в состав препаратов, помогает удерживать нужное количество ионов калия в тканях мозга.
  • Компонент выступает как посредник между метаболическими реакциями нуклеиновой кислоты и углеводов. Относится к гепатопротекторам, снижает секрецию клеток желудка.
  • Синтезирует протеин, улучшает выносливость организма, уменьшает пристрастия к алкоголю и сладостям.

Если правильно сбалансировать рацион с учётом глутамина, кожа станет подтянутой и здоровой. Нерациональное питание ведёт к разрушению клеток кожного слоя, нервных волокон и взаимосвязи аминокислот. При всех положительных свойствах аминокислоты не следует её принимать без назначения врача.

Применение аминокислоты

Встречается аминокислота природного и синтетического происхождения. Если человеку не хватает глутамина, тогда ему назначают препараты с этим элементом, чтобы восполнить недостаток. Компаниями производителями разработано множество глутамин содержащих препаратов, в составе которых различное количество аминокислоты.

Однокомпонентные средства состоят только из глутаминового соединения. У многокомпонентных присутствуют дополнительные элементы (крахмал, тальк, желатин, кальций). Основная задача препаратов с искусственными глутаминовыми компонентами — ноотропное воздействие на головной мозг, в результате которого стимулируются определённые процессы мозговой ткани.

Расспостраненная форма выпуска аминокислоты — таблетки, покрытые оболочкой. В составе могут находиться дополнительные элементы для лучшего усвоения средства. Другие варианты производства — это порошки для разведения суспензии или гранулы.

Для регулирования нервной системы и профилактики заболеваний предусмотрены препараты, которые содержат глутамин и комплекс витаминов. Список биорегуляторов:

  • Темеро Дженеро. Этот комплекс компонентов направлен на восстановление нейроэндокринной и иммунной функции организма. Состав витаминов и аминокислот помогает стимулировать процессы регенерации, снижает бессонницу, стресс. Используется препарат для лечения алкогольной и наркотической зависимости.
  • Амитабс-3. Препарат предназначен для устранения синдрома хронической усталости, регулирует обмен серотонина и мелатонина в головном мозге. Положительно влияет на человека в период стресса, снижает токсические воздействия.
  • Амитабс-5. Комплекс для поддержания тонуса мышц: повышает синтез белка, насыщает ткани энергией. Рекомендуется при сильных физических нагрузках во время занятий спортом.
  • Ликам. Антитоксический препарат рекомендован при онкологических заболеваниях, укрепляет организм и повышает иммунитет. Снимает последствия лекарственных отравлений.
  • Везуген. Восстанавливает функции кровеносных сосудов, снимает стресс, стимулирует работу сердечно-сосудистой системы.
  • Пинеалон. Регулирует деятельность головного мозга, улучшает память и концентрацию внимания. Снимает невралгические боли, раздражительность. Улучшает состояние в период депрессии и хронической усталости.

Рассмотренные препараты входят в группу лечебно-профилактических средств и назначаются дополнительно к основному курсу лечения.

Глютамин: зачем он нужен, где брать и как принимать

Назначение при болезнях

Препарат глутамина используется при лечении бесплодия. Женщины, которые не могут забеременеть, часто страдают нерегулярным месячным циклом и редкой овуляцией. Исправить гормональные нарушения можно в совокупности применения лекарств и глутаминовой терапии. Под воздействием аминокислоты улучшается кровообращение, быстрее восстанавливается репродуктивная система.

В комплексной терапии глутаминовая кислота применяется для замедления психических осложнений во время следующих патологий:

  • синдрома Дауна, полиомиелита, ДЦП, послеродовых внутричерепных травм;
  • психозов, шизофрении, депрессивных состояний;
  • эпилепсий (когда припадки небольшие);
  • невропатических реакций токсического происхождения после применения производной изоникотиновой кислоты;
  • осложнений после энцефалита и менингита.

Как и взрослые, дети могут страдать психическими заболеваниями разной этиологии. В качестве поддерживающей терапии назначают глютамин детям, которым ещё не исполнился 1 год. Эти препараты — одни из немногих, разрешённых к употреблению в раннем возрасте.

Курс выписывают при диагнозах:

  • Полиомиелит.
  • При последствиях родовых травм.
  • ЗПР и ДЦП.
  • Олигофрения.

Глутамат, Разгон Мозга!

Ограничения и дозировка

Дозирование средств назначается специалистом в зависимости от тяжести болезни. Аминокислота действует накопительным образом, обычно её принимают 2−3 раза в день, утром и вечером за 15−20 минут до еды.

Дозировка препарата:

  • для взрослых разовая доза — 1 г;
  • дети 3−4 года — 0,25 г;
  • от 5 до 6 лет — 0,5 г;
  • с 7 до 9 лет — 0,5 — 1 г;
  • 10 лет и старше — 1 г.

Курс терапии длится от 1 до 2 месяцев, иногда достигает 1 года. Следует исключить применение глутаминовой кислоты, если присутствуют нарушения в организме.

К таким относятся:

  • Сильные психические приступы и повышенная возбудимость.
  • Слабая работа печени и почек.
  • Сниженное кроветворение в костном мозге, анемические состояния.
  • Язва желудка, ожирение.
  • Повышенная чувствительность к глутаминовой кислоте.

Спортсмены могут смешивать глутамин с протеином. В профилактических целях курс начинают весной или осенью. В период лечения регулярно сдают анализы, так как отложение лишнего глутамина может привести к гибели нервных клеток и сбою в работе сердца.

глютамин

Побочный эффект

Если применять компонент длительное время, может снизиться уровень гемоглобина, появиться раздражение слизистой оболочки рта и трещины на губах. С осторожностью назначают приём вещества при заболеваниях выводящей системы.

Список распространённых побочных симптомов:

  • Понос и рвота.
  • Перевозбуждение ЦНС.
  • Острая или хроническая боль в области живота приступообразного характера.
  • Снижение уровня лейкоцитов в крови (лейкопения).
  • Повышенная возбудимость.

Если замечены побочные признаки, рекомендуется снизить дозировку, а при ухудшении ситуации обратиться к врачу.

Содержащие глутамин продукты

В рационе человека на базовой основе присутствует глутамат, только в разном количестве. От объёма потребляемой аминокислоты будет зависеть состояние нервной системы, количество вырабатываемой энергии для тела и скорость регенерации кожного покрова. Естественный глутамин присутствует в большом количестве продуктов, исключить его практически невозможно.

Список продуктов, где встречается глутамат:

Различают свободную или связанную форму глутамата, которая зависит от способа кулинарной обработки пищи. Под действием тепла аминокислота может перейти из связанной формы в свободную, что отмечается изменением вкуса.

Спортивное питание

Невысокая цена глутамина и характерные свойства делают его популярным среди спортсменов. Производителями спортивного питания выпущены разнообразные добавки на основе аминокислоты. Приобрести их можно через аптечную сеть или в специальных магазинах.

Во время приёма биодобавок повышается работоспособность мышечной ткани. К тому же уменьшается период восстановления мышц после сильной нагрузки. Обычно спортсмены употребляют аминокислоту не в «чистом» виде, а комплексно с глицином или цистином.

Такая смесь нормализует деятельность сердечно-сосудистой системы, повышает выносливость, так как мышцы лучше сокращаются. Однако ждать резких изменений от употребления препарата не следует, это всё же не стероид. Хотя большой процент отзывов у спортсменов — положительный, отмечается значительное улучшение самочувствия.

Иногда добавку используют любители бодибилдинга в целях набора необходимого веса. Правильное употребление средства помогает не только набрать килограммы, но и улучшить качество кожи. Аминокислота косвенным образом влияет на рост мышечной массы. Связано это с улучшением обмена веществ и повышением иммунитета. При помощи кислоты в организм проникает азот, который ускоряет рост клеток.

Красота кожи

Из L-глутаминовой кислоты методом ферментации была выведена полиглутаминовая кислота. Компонент получился при брожении бобов натто. Выведенный элемент считается сильным гидротантом, способным удерживать воду эффективнее других, предложенных на рынке косметики средств.

Вещество сильно повышает уровень увлажнённости кожного слоя благодаря неповторимой молекулярной формуле. Его активно включают в косметику: кремы для чувствительной кожи, средства для отбеливания и после загара, антивозрастные препараты. Полиглутаминовая кислота, как и глутамин стимулирует выработку коллагена, разглаживая морщины.

Как показывают отзывы, компонент выполняет следующие функции:

  • Повышает фактор натурального увлажнения (NMF).
  • Разглаживает, отбеливает и улучшает структуру кожи.
  • Уменьшает морщины, обладает успокаивающим и противовоспалительным эффектом.
  • Абсорбирует и удерживает влагу в тканях.

Кроме перечисленного, полиглутаминовая кислота повышает функции гиалурованной кислоты, защищает её от ингибирования гиалуронидазой. Положительные качества позволяют элементу успокаивать, омолаживать и заживлять кожный слой.

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C5H9NO4

Химический состав Глутаминовой кислоты

Молекулярная масса: 147.13

УГлутаминовая кислота (2-аминопентандиовая кислота) — алифатическая дикарбоновая аминокислота. В живых организмах глутаминовая кислота входит в состав белков, ряда низкомолекулярных веществ и в свободном виде. Глутаминовая кислота играет важную роль в азотистом обмене. Глутаминовая кислота также является нейромедиаторной аминокислотой, одним из важных представителей класса «возбуждающих аминокислот». Связывание глутамата со специфическими рецепторами нейронов приводит к возбуждению последних. Глутаминовая кислота относится к группе заменимых аминокислот и играет важную роль в организме. Её содержание в организме составляет до 25% от всех аминокислот.

Глутаминовая кислота представляет собой белое кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде, этаноле, нерастворимое в ацетоне и диэтиловом эфире.

Глутамат (соль глутаминовой кислоты) — наиболее распространенный возбуждающий нейротрансмиттер в нервной системе позвоночных. В химических синапсах глутамат запасается в пресинаптических пузырьках (везикулах). Нервный импульс запускает высвобождение глутамата из пресинаптического нейрона. На постсинаптическом нейроне глутамат связывается с постсинаптическими рецепторами, такими, как, например, NMDA-рецепторы, и активирует их. Благодаря участию последних в синаптической пластичности глутамат вовлечен в такие когнитивные функции, как обучение и память. Одна из форм синаптической пластичности, называемая долговременной потенциацией, имеет место в глутаматергических синапсах гиппокампа, неокортекса и в других частях головного мозга. Глутамат участвует не только в классическом проведении нервного импульса от нейрона к нейрону, но и в объемной нейротрансмиссии, когда сигнал передается в соседние синапсы путём суммации глутамата, высвобожденного в соседних синапсах (так называемая экстрасинаптическая или объемная нейротрансмиссия) В дополнение к этому, глутамат играет важную роль в регуляции конусов роста и синаптогенеза в процессе развития головного мозга, как это было описано Марком Мэтсоном. Транспортёры глутамата обнаружены на нейрональных мембранах и мембранах нейроглии. Они быстро удаляют глутамат из внеклеточного пространства. При повреждении мозга или заболеваниях они могут работать в противоположном направлении, вследствие чего глутамат может накапливаться снаружи клетки. Этот процесс приводит к поступлению большого количества ионов кальция в клетку через каналы NMDA-рецепторов, что, в свою очередь, вызывает повреждение и даже гибель клетки — что получило название эксайтотоксичности. Механизмы клеточной смерти при этом включают:

  • повреждение митохондрий избыточно высоким внутриклеточным кальцием,
  • Glu/Ca2+-опосредованной промоцией факторов транскрипции проапоптотических генов или снижением транскрипции анти-апоптотических генов.

Эксайтотоксичность, обусловленная повышенным высвобождением глутамата или его сниженным обратным захватом, возникает при ишемическом каскаде и ассоциирована с инсультом, а также наблюдается при таких заболеваниях, как боковой амиотрофический склероз, латиризм, аутизм, некоторые формы умственной отсталости, болезнь Альцгеймера. В противоположность этому, снижение высвобождения глутамата наблюдается при классической фенилкетонурии, приводящей к нарушению экспрессии глутаматных рецепторов. Глутаминовая кислота участвует в реализации эпилептического припадка. Микроинъекция глутаминовой кислоты в нейроны вызывает спонтанную деполяризацию, и этот паттерн напоминает пароксизмальную деполяризацию во время судорог. Эти изменения в эпилептическом очаге приводят к открытию вольтаж-зависимых кальциевых каналов, что снова стимулирует выброс глутамата и дальнейшую деполяризацию. Роли глутаматной системы в настоящее время отводится большое место в патогенезе таких психических расстройств, как шизофрения и депрессия. Одной из наиболее активно изучаемых теорий этиопатогенеза шизофрении в настоящее время является гипотеза NMDA-рецепторной гипофункции: при применении антагонистов NMDA-рецепторов, таких, как фенциклидин, у здоровых добровольцев в эксперименте появляются симптомы шизофрении. В связи с этим предполагается, что гипофункция NMDA-рецепторов является одной из причин нарушений в дофаминергической передаче у больных шизофренией. Были также получены данные о том, что поражение NMDA-рецепторов иммунно-воспалительным механизмом («антиNMDA-рецепторный энцефалит») имеет клинику острой шизофрении. В этиопатогенезе эндогенной депрессии, считается, играет роль избыточная глутаматергическая нейротрансмиссия, подтверждением чему является эффективность диссоциативного анестетика кетамина при однократном применении при резистентной к лечению депрессии в эксперименте.

Существуют ионотропные и метаботропные (mGLuR 1—8) глутаматные рецепторы. Ионотропными рецепторами являются NMDA-рецепторы, AMPA-рецепторы и каинатные рецепторы. Эндогенные лиганды глутаматных рецепторов — глутаминовая кислота и аспарагиновая кислота. Для активации NMDA рецепторов также необходим глицин. Блокаторами NMDA-рецепторов являются PCP, кетамин, и другие вещества. AMPA-рецепторы также блокируются CNQX, NBQX. Каиновая кислота является активатором каинатных рецепторов.

При наличии глюкозы в митохондриях нервных окончаний происходит дезаминирование глутамина до глутамата при помощи фермента глутаминазы. Также при аэробном окислении глюкозы глутамат обратимо синтезируется из альфа-кетоглутарата (образуется в цикле Кребса) при помощи аминотрансферазы. Синтезированный нейроном глутамат закачивается в везикулы. Этот процесс является протон-сопряжённым транспортом. В везикулу с помощью протон-зависимой АТФазы закачиваются ионы H+. При выходе протонов по градиенту в везикулу поступают молекулы глутамата при помощи везикулярного транспортера глутамата (VGLUTs). Глутамат выводится в синаптическую щель, откуда поступает в астроциты, там трансаминируется до глутамина. Глутамин выводится снова в синаптическую щель и только тогда захватывается нейроном. По некоторым данным, глутамат напрямую путём обратного захвата не возвращается.

Дезаминирование глутамина до глутамата при помощи фермента глутаминазы приводит к образованию аммиака, который, в свою очередь, связывается со свободным протоном и экскретируется в просвет почечного канальца, приводя к снижению ацидоза. Превращение глутамата в α-кетоглутарат также происходит с образованием аммиака. Далее кетоглутарат распадается на воду и углекислый газ. Последние, при помощи карбоангидразы через угольную кислоту, превращаются в свободный протон и гидрокарбонат. Протон экскретируется в просвет почечного канальца за счет котранспорта с ионом натрия, а бикарбонат попадает в плазму.

В ЦНС находится порядка 106 глутаматергических нейронов. Тела нейронов лежат в коре головного мозга, обонятельной луковице, гиппокампе, чёрной субстанции, мозжечке. В спинном мозге — в первичных афферентах дорзальных корешков. В ГАМКергических нейронах глутамат является предшественником тормозного медиатора, гамма-аминомасляной кислоты, образующейся с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы.

Повышенное содержание глутамата в синапсах между нейронами может перевозбудить и даже убить эти клетки, что приводит к таким заболеваниям, как АЛС. Для избежания таких последствий глиальные клетки астроциты поглощают избыток глутамата. Он транспортируется в эти клетки с помощью транспортного белка GLT1, который присутствует в клеточной мембране астроцитов. Будучи поглощённым клетками астроглии, глутамат больше не приводит к повреждению нейронов.

Глутаминовая кислота относится к условно незаменимым аминокислотам. Глутамат в норме синтезируется организмом. Присутствие в пище свободного глутамата придает ей так называемый «мясной» вкус, для чего глутамат используют как усилитель вкуса. При этом метаболизм природного глутамата и глутамата синтетического не отличается. Содержание натуральных глутаматов в пище (имеется в виду пища, не содержащая искусственно добавленного глутамата натрия):

Продукт Связанный глутамат Свободный глутамат
Сыр пармезан 9847 1200
Зеленый горошек 5583 200
Мясо утки 3636 69
Мясо цыпленка 3309 44
Говядина 2846 33
Макрель 2382 36
Свинина 2325 23
Форель 2216 20
Треска 2101 9

В промышленных масштабах глутаминовую кислоту получают путём микробиологического синтеза. В химически чистом виде она имеет вид белых или бесцветных кристаллов без запаха, имеющих кислый вкус, в воде кристаллы растворяются плохо. Для лучшей растворимости глутаминовую кислоту превращают в соль натрия – глутамат.

Фармакологический препарат глутаминовой кислоты оказывает умеренное психостимулирующее, возбуждающее и отчасти ноотропное действие. Глутаминовая кислота (пищевая добавка E620) и её соли (глутамат натрия Е621, глутамат калия Е622, диглутамат кальция Е623, глутамат аммония Е624, глутамат магния Е625) используются как усилитель вкуса во многих пищевых продуктах. Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в полуфабрикаты, различные продукты быстрого приготовления, кулинарные изделия, концентраты бульонов. Она придает пище приятный мясной вкус. В медицине применение глутаминовой кислоты оказывает незначительное психостимулирующее, возбуждающее и ноотропное действие, что используют в лечении ряда заболеваний нервной системы. В середине 20 века врачи рекомендовали применение глутаминовой кислоты внутрь в случае мышечно-дистрофических заболеваний. Также её назначали спортсменам с целью увеличения мышечной массы. Глутаминовая кислота используется в качестве хирального строительного блока в органическом синтезе, в частности, дегидратация глутаминовой кислоты приводит к её лактаму ― пироглутаминовой кислоте (5-оксопролину), которая является ключевым предшественником в синтезах неприродных аминокислот, гетероциклических соединений, биологически активных соединений и т. д.

Добавка Е 620: бульонные кубики для интеллектуального и физического развития

Глутаминовая кислота встречается в организме человека в свободном виде и в составе различных белковых соединений. Большая ее часть идет на обеспечение нормального функционирования мозга.

Для пищевой промышленности продукт представляет интерес как вещество, способное улучшить (а иногда и замаскировать) вкус мясных, рыбных, овощных блюд.

Название продукта

Глутаминовая кислота L(+) — официально принятое название пищевой добавки (ГОСТ Р 54380-2011). Международный вариант — Glutamic acid.

Синонимы:

Тип вещества

Добавка E 620 относится к группе веществ, усиливающих вкус и аромат пищевых продуктов. Представляет собой условно незаменимую дикарбоновую аминокислоту алифатического ряда.

лутаминовую кислоту можно получить разными способами, в том числе химическим синтезом. Отсюда у потребителей сложилось распространенное убеждение, что усилитель вкуса Е 620 — искусственный продукт.

Это не так. Химический процесс получения добавки сложен технически, требует серьезных материальных затрат.

Наиболее распространены другие способы производства глутаминовой кислоты L(+):

  • путем микробиологического синтеза. Для получения добавки используют грамположительные, не образующие спор бактерии родов Micrococcus, Brevibacterium и Microbacterium;
  • из α-кетоглутаровой кислоты путем ферментативного брожения.

Оба метода экономически выгодны, экологически безопасны. На выходе дают натуральную глутаминовую кислоту.

Интересный факт! Есть еще одна причина, почему пищевая промышленность не использует синтетическую добавку E 620. Глутаминовая, как любая аминокислота, существует в двух изомерах: L- (от латинского laevus, левый) и D- (dexter, правый). Первый встречается в природе, участвует во всех биохимических процессах, происходящих в организме. Он настолько важен, что на языке человека имеются специальные рецепторы, чувствительные к глутаминовой кислоте L+. Благодаря им мы воспринимаем вкус белковых продуктов.

При производстве добавки искусственным путем получается рацемат DL-изомеров, разделить их сложно.

D-изомер в природе не встречается, языковые рецепторы его не распознают. Иными словами, в качестве усилителя вкуса он совершенно бесполезен, добавлять его в продукты производителям нет смысла.

Свойства

Показатель Стандартные значения
Цвет белый
Состав глутаминовая кислота, эмпирическая формула C5H9NO4
Внешний вид кристаллический порошок, гранулы, кристаллы
Запах отсутствует
Растворимость хорошо в горячей воде, щелочных растворах, разбавленных кислотах; трудно в холодной воде; практически не растворяется в спиртах, эфирах
Содержание основного вещества 99–101%
Вкус мягкий, с металлическим послевкусием
Плотность 1, 46 г/см3
Другие температура плавления 160ºC; устойчива при гидролизе кислотами и щелочами; обладает низкой гигроскопичностью

Упаковка

Добавку Е 620 обычно расфасовывают в следующую тару:

  • картонные навивные барабаны;
  • бочки алюминиевые;
  • коробки из картона;
  • фольгированные пакеты (для продукта весом до 5 кг).

Глутаминовая кислота входит в перечень добавок, разрешенных для розничной торговли. На прилавки магазинов вещество поступает в полиэтиленовых или бумажных пакетах, пластиковых банках и другой упаковке на усмотрение производителя.

Применение

Глутаминовая кислота разрешена к применению в пищевой промышленности во всех странах в качестве усилителя вкуса, но особой популярностью не пользуется. Производители предпочитают применять ее соль — глутамат натрия (Е 621).

Добавку E 620 можно встретить в составе:

  • бульонных кубиков и супов быстрого приготовления;
  • пряностей и приправ;
  • колбасных изделий.

Технический регламент таможенного союза 029/2012 определяет допустимую концентрацию глутаминовой кислоты не более 10 г/кг продукта.

Добавка Е 620 широко используется в спортивном питании, в частности, в бодибилдинге.

Глютаминовая кислота является незаменимой для мышечной ткани. Накапливаясь в клетках, она ускоряет и качественно улучшает белковый обмен, активно синтезирует гормон роста. Это способствует увеличению массы мышц, формированию желаемого рельефа.

Выступая в роли анаболического препарата, добавка E 620, в отличие от других стероидов, не оказывает негативного влияния на здоровье.

В подготовке профессиональных атлетов важность глутаминовой кислоты трудно переоценить:

  • связывает и выводит из организма токсичный аммиак, это повышает выносливость и работоспособность спортсменов;
  • выступает активным проводником в мышцы ионов калия (улучшается циркуляция крови, укрепляется сердечная мышца);
  • ускоряет разложение молочной кислоты — основной причины мышечных спазмов и болей;
    снижает время восстановления после нагрузок;
  • участвует в накоплении дипептидов (карнозина, анзерина): вещества обладают антиоксидантными свойствами, способствуют укреплению иммунитета;
  • является основным нейромедиатором в коре головного мозга (глутаминовую кислоту используют до 90% нейронов): способствует формированию психологической устойчивости к тяжелым физическим нагрузкам;
  • помогает снизить потребность клеток в кислороде, формирует устойчивость к кислородному голоданию.

Добавка Е 620 пользуется повышенным спросом в косметологии. Вещество обладает выраженными антиоксидантными свойствами, считается одним из лучших омолаживающих средств.

Продукт входит в состав антивозрастной линии, кремов по уходу, шампуней, бальзамов и многих других средств. Косметика на основе глутаминовой кислоты:

  • эффективно увлажняет кожу как на поверхностном уровне, так и в глубоких слоях эпидермиса;
  • ингибирует гиалуронидазу (вещество, разрушающее гиалуроновую кислоту), оказывает активное
  • омолаживающее действие;
  • подтягивает, устраняет мелкие морщины;
  • ускоряет выработку коллагена и эластина;
  • обладает противовоспалительным действием, успешно справляется с угревой сыпью;
  • смягчает роговой слой;
  • предупреждает возникновение ранней седины.

Влияние добавки E 620 на обмен веществ и работу жизненно важных систем позволило использовать вещество в медицине.

Глутаминовую кислоту вводят в организм для терапии:

  • эпилепсии, инсулиновой гипогликемии, осложненной судорогами (вещество обладает высоким противосудорожным действием за счет резкого уменьшения концентрации в крови аммиака);
  • психозов различного происхождения, депрессивных состояний, умственной отсталости, в том числе у детей:
  • добавка благотворно влияет на ЦНС, активирует работу мозга;
  • пневмонии и других заболеваний, сопровождающихся гипоксией: способствует насыщению крови кислородом;
    язвы желудка, гастритов: нормализует секреторную функцию;
  • заболеваний печени и почек (выводит токсины);
  • анемии у детей (повышает уровень гемоглобина);
  • мужского бесплодия: повышает качество спермы;
  • отравлений азотистыми соединениями.

Вещество применяют для лечения внутричерепных травм у новорожденных детей.

Обычно во время вынашивания ребенка потребность организма в глутаминовой кислоте снижается. При необходимости добавку назначают беременным женщинам для профилактики анемии, улучшения настроения, предупреждения сбоя в работе эндокринной системы.

Будущим мамам применять препарат можно только под контролем врача. Избыточное количество глутаминовой кислоты может негативно отразиться на работе почек, снизить уровень гемоглобина.

Добавка разрешена во всех странах. Безопасная суточная доза установлена 120 мг/кг массы тела.

Польза и вред

Глутаминовая кислота в большом количестве содержится в организме человека: в плазме крови, белковом веществе мозга и мышечных клетках. Вещество практически полностью всасывается и хорошо усваивается, излишки (не более 7%) выводятся почками.

Ценность глутаминовой кислоты в том, что с ее помощью в организме синтезируются все жизненно важные аминокислоты, биополимеры, витамины. Ее недостаток провоцирует развитие следующих состояний:

  • снижение иммунитета;
  • нарушение работы ЖКТ;
  • ухудшение памяти;
  • депрессии;
  • ранняя седина;
  • увядание кожи;
  • уменьшение мышечной массы.

У детей может наблюдаться задержка физического и умственного развития.

Низкий уровень глутаминовой кислоты в организме обычно связан с неправильным питанием (в зоне риска находятся вегетарианцы) или резким увеличением физических нагрузок.

Вред здоровью может принести избыток вещества в организме. Происходит это при увлечении белковой пищей (соя, мясо), но малоподвижном образе жизни. Опасно бесконтрольное применение лекарственных средств, содержащих глутаминовую кислоту.

Симптомы:

  • снижение уровня гемоглобина;
  • тошнота, головная боль;
  • повышенная возбудимость, плаксивость;
  • ослабление зрения;
  • нарушение работы печени.

Регулировать содержание глутаминовой кислоты в организме несложно.

При регулярных занятиях спортом (особенно бодибилдингом и силовыми видами), тяжелой физической работе в рацион надо включить богатые аминокислотой продукты: сою, твердые сыры, орехи, куриное мясо, говядину, жирный творог, морскую белую рыбу, бобовые.

При низких нагрузках желательно снизить их потребление.

Никотиновая кислота (Е375) — это антиоксидант и она не имеет ничего общего с опасным алкалоидом никотином.

В каких сферах применяется молочная кислота и насколько она безопасна? Узнайте об этом .

Способен ли краситель аннато нанести вред человеческому организму? Ответ есть в нашей статье.

Основные производители

На отечественный рынок добавку E 620 поставляют компании:

  • Wirud GmbH (Германия);
  • MRM (США);
  • Changsha Choice Chemicals Ltd.(Китай).

Интересный факт! Суточная потребность в глутаминовой кислоте варьируется в зависимости от места проживания человека. Японцам, первооткрывателям продукта, для хорошего самочувствия необходимо 2, 6 г, жителям Тайваня — 3 г. Американцам достаточно 0, 3 г. Для россиян подобные исследования не проводили.

Птероилмоноглютаминовая кислота

Птероилмоноглютаминовая кислота См. также: Фолиевая кислота (лекарственное средство)

Фолиевая кислота
Общие
Системат.
наименование
(2S)-2-амино]бензамидо]
глутаминовая кислота
Другие наименования фолацин, фолат,
птероилглютаминовая
кислота,
витамин B9,
витамин Bc, витамин M
Формула молекулы C19H19N7O6
Отн. молекулярная
масса
441,40 а. е. м.
Состояние жёлтый или желто
— оранжевый
кристаллический порошок
Запах без запаха
CAS
Номер по классификации ООН ?
Свойства
Плотность ? г/см³
Растворимость в воде — 0,16 мг/100 мл (20 °C)
В этаноле, эфире, ацетоне нерастворима
Температура плавления 250 °C (523 K) °C
Константа диссоциации кислоты pKa I ступень: 2,3;
II ступень: 8,3
Если не указано иное, данные приводятся
к стандартным условиям.
Ссылка на шаблон Вещество

Фо́лиевая кислота́ (лат. acidum folicum, фолацин; от лат. folium — лист) — водорастворимый витамин группы B, необходимый для роста и развития кровеносной и иммунной систем. Наряду с фолиевой кислотой к витаминам относятся и её производные, в том числе ди-, три-, полиглутаматы и другие. Все такие производные вместе с фолиевой кислотой объединяются под названием фолацин.

Недостаток фолиевой кислоты может вызвать мегалобластную анемию у взрослых, а при беременности повышает риск развития дефектов нервной трубки.

  • 1 Фолиевая кислота в пищевых продуктах
  • 2 История
  • 3 Биологическая роль
  • 4 Биохимия
  • 5 Рекомендуемая суточная норма потребления
  • 6 Лекарственные взаимодействия
    • 6.1 Метотрексат
    • 6.2 Противосудорожные препараты
  • 7 См. также
  • 8 Источники

Фолиевая кислота в пищевых продуктах

Животные и человек не синтезируют фолиевую кислоту, получая её вместе с пищей, либо благодаря синтезу микрофлорой кишечника. Фолиевая кислота содержится в зеленых овощах с листьями, в бобовых, в хлебе из муки грубого помола, дрожжах, печени. Во многих странах законодательство обязывает производителей мучных продуктов и зерна обогащать их фолиевой кислотой. В процессе приготовления пищи, часть фолатов разрушается.

История

В 1931 году исследователь Люси Уиллс сообщила о том, что приём дрожжевого экстракта помогает вылечить анемию у беременных женщин. Это наблюдение привело исследователей в конце 1930-х годов к идентификации фолиевой кислоты как главного действующего фактора в составе дрожжей. Фолиевая кислота была получена из листьев шпината в 1941 году и впервые синтезирована химическим способом в 1946.

Биологическая роль

Фолиевая кислота необходима для создания и поддержания в здоровом состоянии новых клеток, поэтому её наличие особенно важно в периоды быстрого развития организма — на стадии раннего внутриутробного развития и в раннем детстве. Процесс репликации ДНК требует участия фолиевой кислоты, и нарушение этого процесса увеличивает опасность развития раковых опухолей. В первую очередь от нехватки фолиевой кислоты страдает костный мозг, в котором происходит активное деление клеток. Клетки-предшественники красных кровяных телец (эритроцитов), образующиеся в костном мозге, при дефиците фолиевой кислоты увеличиваются в размере, образуя так называемые мегалобласты (см. макроцитоз) и приводя к мегалобластной анемии.

Биохимия

Основная функция фолиевой кислоты и её производных — перенос одноуглеродных групп, например метильных и формильных, от одних органических соединений другим. Главная активная форма фолиевой кислоты — тетрагидрофолиевая кислота, образуемая с помощью фермента дигидрофолатредуктазы.

Рекомендуемая суточная норма потребления

Степень всасывания и утилизации фолиевой кислоты зависит от характера пищи и способа её приготовления. Биодоступность синтетической фолиевой кислоты выше, чем у фолиевой кислоты, получаемой с пищей. Чтобы сгладить воздействие этих факторов, рекомендуемая суточная норма измеряется в микрограммах «пищевого фолатного эквивалента». Беременным женщинам рекомендуется употреблять 600 мкг, кормящим — 500 мкг, а всем остальным — 400 мкг фолиевого эквивалента в сутки. 1 мкг потребляемого с пищей натурального фолата равняется примерно 0.6 мкг фолата, полученного в форме таблеток или в виде синтетических добавок в пище. По данным двух научных исследований 1988 и 1994 годов, большинство взрослых людей потребляют меньше фолиевой кислоты, чем это установлено нормами. Однако, в некоторых странах с конца 20 века обязательная фортификация продуктов фолиевой кислотой привела к тому, что её потребление пришло в норму.

Лекарственные взаимодействия

Метотрексат

В злокачественных опухолях, как и в остальных зонах быстрого деления клеток, фолиевая кислота особенно необходима, поэтому механизм действия некоторых противоопухолевых средств основан на создании препятствий фолатному метаболизму. Метотрексат ингибирует производство активной формы фолиевой кислоты — тетрагидрофолата. К сожалению, метотрексат может оказывать токсическое воздействие на организм, вызывая побочные эффекты, такие как воспаления в пищеварительном тракте.

Для смягчения побочных эффектов может быть использована фолиновая кислота — птеридин, являющийся производным фолиевой кислоты. Следует заметить, что действие фолиновой кислоты при приеме метотрексата отличается от действия фолиевой, которую в данном случае принимать нельзя — при ошибочном применении фолиевой кислоты вместо фолиновой были зафиксированы тяжёлые побочные эффекты. Пациент, принимающий метотрексат, должен неукоснительно следовать рекомендациям врача.

Противосудорожные препараты

Противосудорожные препараты (антиконвульсанты), такие как карбамазепин и вальпроевая кислота, используемые в лечении эпилепсии и аффективных расстройств психики, снижают уровни фолиевой кислоты в организме, индуцируя экспрессию цитохромов P450. Как дефицит фолата, так и избыточная эпилептическая активность могут вызывать нарушения в развитии плода при беременности, поэтому врачами уделяется особое внимание беременным женщинам, принимающим антиконвульсанты.

См. также

  • Рецептор фолиевой кислоты альфа

Внешние ссылки

  • Фолиевая кислота в организме — сайт «Биология человека».
  • Птеридины. метаболизм фолатов — сайт «Биология человека».
  • Цикл фолиевой кислоты: метаболическая карта — сайт «Биология человека».

Витамины

Жирорастворимые витамины

Витамин A (Ретинол) · Витамин D (Эргокальциферол D2, Холекальциферол D3) · Витамин E (Токоферол) · Витамин F · Витамин K · Убихинон (Q)

Водорастворимые витамины
группы B

Тиамин (B1) · Рибофлавин (B2) · Никотиновая кислота (PP, Β3) · Холин (Β4) · Пантотеновая кислота (Β5) · Пиридоксин (B6) · Биотин (B7) · Фолиевая кислота (B9) · Цианокобаламин (B12) · Инозитол (B8)

Другие водорастворимые витамины:

Аскорбиновая кислота (C) · S-метилметионин (U)

Кофакторы ферментов

Коферменты

витамины: NAD (B3) · NADP (B3) · Кофермент A (B5) · Тетрагидрофолат (B9), Дигидрофолат, Метилентетрагидрофолат · Аскорбиновая кислота (C) · Витамин К (K) · Кофермент F420

невитамины: ATP · CTP · S-Аденозилметионин · PAPS · Глутатион · Кофермент B · Кофермент М · Убихинон (Кофермент Q) · Метанофуран · BH4 · H4MPT

Органические
простетические группы

витамины: Тиаминпирофосфат (B1) · FMN, FAD (B2) · Пиридоксальфосфат (B6) · Биотин (B7) · Метилкобаламин, Кобамамид)

невитамины: Гем · Липоат · Молибдоптерин · Хинон пиррохинолина

Металлы —
простетические группы

Ca2+ · Cu2+ · Fe2+, Fe3+ · Mg2+ · Mn2+ · Mo · Ni2+ · Se · Zn2+

Метаболизм глутаминовой кислоты и белков в нервной системе

Метаболизм глутаминовой кислоты занимает центральное место в обмене аминокислот в мозге. Она и ее производные составляют более 50% общего количества аминоазота мозга. Глутаминовая кислота образуется в нервных клетках из глюкозы, поступающей с током крови. Около 10% всей глюкозы, поглощается мозгом, используется на синтез глутаминовой кислоты. Глутамат может образовываться:

а) путем трансаминирования — перенос аминогруппы от любого αаминокислоты на αкетоглутарат;

б) путем прямого аминирования αкетоглутарату аммиаком под действием глутаматдегидрогеназы.

Образование глутаминовой кислоты с αкетоглутарату — важный механизм нейтрализации аммиака в тканях мозга.

При возбуждении нервной системы образования аммиака в клетках увеличивается. Основным источником его при возбуждении является дезаминирование адениловых нуклеотидов (АМФ).

Метаболизм глутаминовой кислоты и белков в нервной системе

Аммиак очень токсичен для клеток мозга, поскольку на его обезвреживание используется αкетоглутарат — промежуточный продукт цикла Кребса (см. выше). Торможение протекания реакций ЦЛК приводит к прекращению аэробного окисления глюкозы — основного источника энергии в нервных клетках и, соответственно, всех метаболических реакций, требующих АТФ.

В условиях образования избыточного количества NН3 большая часть глутаминовой кислоты превращается в глютамин (ГЛН) под действием глутаминсинтетазы.

В отличие от глутамата, который плохо проникает через клеточные мембраны, глутамин — нетоксична вещество. Он свободно диффундирует в кровь и спинномозговую жидкость, тем самым выносит из клеток мозга две молекулы аммиака.

В клетках мозга мочевина как основной конечный продукт обезвреживания аммиака не образуется, хотя здесь имеются почти все энзимы орнитинового цикла (кроме орнитинтранскарбомоилазы). Назначение неполного орнитинового цикла в нервных клетках до сих пор не выяснено.

Функции глутаминовой кислоты в нервной ткани:

1. Обезвреживание аммиака.

2. Энергетическая. Глутамат не претерпит интенсивного окисления и поэтому не оказывает значительного вклада в энергетическое обеспечение работы мозга, но его обмен поставляет промежуточные метаболиты в цикл лимонной кислоты.

3. Дезаминирование аминокислот. Глутамат участвует в реакциях косвенного дезаминирования других аминокислот.

4. Синтез заменимых аминокислот. Как донор аминогруппы глутаминовая кислота принимает участие в биосинтезе других заменимых аминокислот.

Особенно важное значение имеет образование аспарагиновой кислоты, которая синтезируется в нервной ткани при участии аспартатаминотрансферазы. В дальнейшем с аспартата в реакции с ацетилКоА синтезируется уникальная соединение нервной ткани — Nацетиласпартат. Большая часть Nацетиласпартату (NАА) образуется в митохондриях нейронов при участии аспартатNацетилтрансферази. Концентрация NАА в нервных клетках наибольшая (67 нмоль / г) по сравнению с другими тканями и достигает количества глутамата и его производных. Биологическая роль NАА в нервной системе до конца не выяснена. Считают, что в тканях мозга он:

а) постоянный источник ацетильных радикалов для синтеза ацетилхолина, жирных кислот, миелина и т.п.;

б) возможно, поддерживает отрицательный заряд содержания нервных клеток;

в) вместе с Nацетилглутаматом входит в состав пептидов;

г) имеет высокую осмолярность, поэтому при повышении его уровня вода накапливается в клетках головного мозга и возникает хронический отек.

Концентрация NАА в мозге может быть установлена ​​методами магнитнорезонансной спектроскопии и имеет диагностическое и прогностическое значение. )

5. Синтез глутатиона. Глутаминовая кислота — структурный компонент трипептида глутатиона — одного из компонентов антиоксидантной системы организма.

6. Образование γаминомаслянои кислоты (ГАМК). Путем декарбоксилирования под действием специфической глутаматдекарбоксилазы глутаминовая кислота превращается в ГАМК. Энзим распространен в основном в тканях нервной системы. Наибольшее количество ГАМК сосредоточена в сером веществе головного мозга, спинном мозге и периферических нервах ее значительно меньше. Распределение γаминомаслянои кислоты соответствует распределению клеток, проявляющих тормозной эффект на другие клетки. ГАМК выполняет функцию тормозного медиатора в синапсах. Кроме того, она имеет регуляторную функцию внутри самого нейрона, частично определяет уровень общей возбудимости: низкое содержание медиатора способствует развитию судорог, стойкое повышение количества ГАМК препятствует судорогам.

Синтез ГАМК с глутаминовой кислоты создает (ГАМКшунт) — путь в обход цикла лимонной кислоты. ГАМК превращается в сукцинат, который включается в цикл трикарбоновых кислот, минуя глутаматдегидрогеназну реакцию. ГАМКшунт функционирует в клетках головного и спинного мозга и не играет существенной роли в других тканях, поэтому концентрация γаминомаслянои кислоты в мозге значительно выше, чем в других местах.

Метаболизм глутамата и других аминокислот зависит от поступления в клетки мозга витамина В6. Последний в форме пиридоксальфосфата является коферментом аминотрансфераз и декарбоксилаз аминокислот. Апофермент глутаматдекарбоксилазы плохо связывает пиридоксальфосфат, поэтому при его недостаточности образования ГАМК в мозге нарушается. Наследственное снижение сродства глутаматдекарбокислазы к своему коэнзима приводит к снижению синтеза ГАМК в мозге, развивается пиридоксинзалежний состояние, сопровождающееся судорогами и смертью ребенка в раннем возрасте.

Метаболизм белков нервной системы

Белки головного мозга активно обновляются, но в разных его частях этот процесс проходит с разной скоростью. Белки серого вещества полушарий мозга и мозжечка обновляются очень быстро. В белом веществе мозга, наоборот, синтез и катаболизм протеинов происходит медленнее.

При различных функциональных состояниях ЦНС интенсивность метаболизма белков меняется. Сильные раздражители — фармакологические средства, электрический ток, громкие звуки, зрительные стимулы, эмоции — повышают скорость синтеза РНК и белков в отдельных участках мозга. Под влиянием наркоза скорость образования и синтеза белков снижается.

Теги: биохимия нервной ткани, нервная система человека, Нервная ткань, органы человека, строение человека, Функции нервной системы, ЦНС

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *