Amīni

Izejas materiāls tūkstošiem dažādu Amīni ir amonjaks (NH3), kurā ūdeņraža atomus secīgi aizvieto ar alkilgrupām vai arilgrupām ar vismaz vienu aromātisku sešu locekļu gredzenu.

Biogēni amīni veidojas, aminoskābju dekarboksilējot. Viņiem ir tieša metabolisma iedarbība vai tie ir daļa no kompleksa fermenta vai hormona, vai arī tie veido daudzu hormonu, fermentu, neirotransmiteru un alkaloīdu prekursorus.

Kas ir amīni?

Pamatviela amīnu veidošanai ir amonjaks (NH3). Viena, divu vai visu trīs ūdeņraža atomu aizstāšana ar alkil- vai arilgrupām rada primāros, sekundāros vai terciāros amīnus.

Alkilgrupas ir alifātiskas ogļūdeņražu ķēdes, kuras definē ar vispārējo empīrisko formulu CnH2n + 1. Vienkāršākā forma ir metilgrupa ar empīrisko formulu –CH3. Arilgrupas sastāv no organiska radikāļa ar vismaz vienu aromātisku sešu locekļu gredzenu kā pamata struktūru. Fenilgrupas grupa (-C6H5) veido vienkāršāko arilgrupu. Biogēnie amīni netiek sintezēti, pamatojoties uz amonjaka atvasinājumu, bet tiek iegūti, dekarboksilējot aminoskābes, noņemot karboksilgrupu (-COOH) un sadalot oglekļa dioksīda molekulu.

Alternatīvi, biogēnos amīnus var norīt arī tieši ar uzturu un absorbēt tievajā zarnā (ileum). Biogēni amīni, piemēram, beta-alanīns un cisteamīns, ir noteiktu koenzīmu komponenti vai darbojas kā neirotransmiteri, piemēram, alfa-aminosviestskābe, dopamīns, serotonīns un noradrenalīns. Citi amīni veido kobalamīnu (B12 vitamīna), kateholamīnu, daudzu alkaloīdu un daudzu citu bioaktīvu vielu prekursorus.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Milzīgs daudzums biogēnu amīnu ir iesaistīts daudzos metabolisma procesos kā neirotransmiteri vai kā enzīmu vai hormonu sastāvdaļa. No otras puses, amīniem kā vairāku citu hormonu, fermentu, neirotransmiteru un alkaloīdu prekursoriem ir arī netieša ietekme uz ķermeņa metabolismu.

Īpašu lomu spēlē biogēns amīns fenetilamīns (PEA). Bioķīmiski tas ir provizorisks posms kateholamīnu, piemēram, adrenalīna un dopamīna, sintēzei. PEA ir stimulējoša ietekme uz metabolismu, līdzīga simpātiskās sistēmas iedarbībai. Palielinās asinsspiediens un cukura līmenis asinīs, kā arī palielinās elpošanas ātrums. Ķermeņa tolerance pret PEA dažādiem cilvēkiem ir ļoti atšķirīga. Ietekme svārstās no nedaudz stimulējošas līdz toksiskai iedarbībai. Funkciju un uzdevumu daudzveidība rāda, ka jūtīgi jāuzrauga un jākontrolē īpašu amīnu koncentrācija, kas ir tieši iesaistīti metabolisma kontroles funkcijās.

Īpaši tas attiecas uz ārēji norītiem amīniem, kuru uzkrāšanās organismā ir atkarīga no ēdiena uzņemšanas iespējas. No tā izrietošās iespējamās problēmas risina fermenti, piemēram, oksidāzes, metiltransferāzes un citi kataboliskie fermenti. Noārdošie enzīmi, kas katrs specializējas noteiktu amīnu nomākšanā, novērš pārmērīgu neirotransmiteru un citu tieši iedarbīgu amīnu koncentrācijas palielināšanos.

Lai novērstu pārāk lielu katabolisko enzīmu kavēšanu, īpašie amīni darbojas kā katabolisko enzīmu inhibitori. Biogēnais amīns tiramīns, neirotransmiters, kuru ķermenis iegūst no tirozīna, veicot dekarboksilāciju, darbojas, piemēram, kā diamīna oksidāzes (DAO) un histamīna-N-metiltransferāzes (HNMT) inhibitors. Tādējādi tiramīns novērš histamīna pārāk ātru sadalīšanos.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Gandrīz neveicami daudz biogēnu amīnu ar vienkāršu vai sarežģītu struktūru tiek ražoti organismā aminoskābju fermentatīvi katalītiskā pārveidošanā vai uzņemti caur pārtiku un absorbēti tievās zarnās.

Biogēnie amīni, kuriem parasti ir nedaudz sārmaina iedarbība organismā, zemā koncentrācijā ir atrodami daudzos pārtikas produktos, piemēram, gaļā, zivīs, pienā un piena produktos, kā arī dažāda veida dārzeņos. Tā kā amīnus bieži sintezē mikrobi, biogēno amīnu, īpaši histamīna, saturs fermentētos pārtikas produktos, piemēram, kāpostos, alā un vīnā, kā arī atsevišķos (nobriedušos) sieros un gaļas produktos, ir īpaši augsts, kas var izraisīt pārmērīgu piegādi. Daži cilvēki reaģē uz ādas apsārtumu, niezi, nelabumu, migrēnām un asinsrites problēmām.

Tie nav alerģiski simptomi, bet gan pārāk liela histamīna līmeņa reakcija. Histamīns ir svarīga viela un imūnsistēmas stimulators. Histamīns, kas var veidoties arī no aminoskābes histidīna, kā audu hormons, ir iesaistīts visās iekaisuma reakcijās. Biogēno amīnu optimālo koncentrāciju organismā nevar definēt, jo vajadzība ir atkarīga no situācijas to dažādo izpausmju un funkciju dēļ.

Slimības un traucējumi

Ļoti atšķirīgie amīnu uzdevumi un funkcijas, kas starpposma metabolismā bieži tiek savienoti ar fermentatīvi katalītiski kontrolētu bioķīmisku reakciju ķēdēm, kas notiek viena pēc otras, nozīmē, ka var rasties arī traucējumi.

Bieži vien traucējumi izraisa simptomus un sūdzības, kas nav specifiski, un ļauj izdarīt secinājumus tikai par konkrētām problēmām, ja vienlaikus rodas atsevišķi simptomi. Piemērs, kas norāda uz nepietiekamu noteiktu monoamīnu, piemēram, norepinefrīna, serotonīna un citu neirotransmiteru, piegādi, ir tādi simptomi kā nogurums, nepietiekama piedziņa un depresīvas noskaņas. Atsevišķu neirotransmiteru un hormonu trūkums var būt saistīts ar faktisko nepietiekamo piegādi vai receptoru darbības traucējumiem.

Pavājināta receptoru aktivitāte var. B. rodas kā narkotiku nevēlama blakusparādība vai to izraisa noteikti toksīni. Abos gadījumos terapijas mērķis ir palielināt atbilstošo biogēno amīnu piegādi. Pretēju situāciju - biogēnu amīnu pārmērīgu piegādi - var izraisīt arī gēna mutācija, kas izraisa mono- vai diamīna oksidāzes enzīmu deficītu.

Vielas, piemēram, noradrenalīnu, serotonīnu un citas, pēc tam nevar metabolizēt vajadzīgajā apjomā, kas var izraisīt alerģijai līdzīgus simptomus. Daži pārtikas produkti vai vielas var stiprināt vai vājināt biogēno amīnu iedarbību. Piemēram, alkohola lietošana palielina amīnu iedarbību.