Betaīns

Betaīns ir kvartāra amonija savienojums ar trim metilgrupām un ir atrodams daudzos augos. Tas kalpo kā palīgviela daudzos bioloģiskos procesos. Cita starpā zāles lieto betaīnu, lai ārstētu sirds slimības un noteiktus lipīdu metabolisma traucējumus.

Kas ir betaīns?

Betaīns ir četrvērtīgs amonija savienojums ar empīrisko formulu C5H11NO2. Kvartāra amonija savienojumu raksturo tas, ka četras organiskās vielas saistās ar centrālo slāpekļa atomu, kuru ķīmija identificē kā atlikumus.

Tas ir sasniedzis maksimālo saišu skaitu slāpekļa atomā. Atlikumus var iedalīt atšķirīgi, kas piešķir molekulai tās galīgās īpašības. Betaīna gadījumā trīs no šīm vietām aizņem metilgrupas.

Metilgrupas ir vienkāršākie savienojumi, kuru pamatā ir ogleklis; ķīmija attiecas uz šādām grupām kā organiski savienojumi. Betīna metilgrupas kalpo kā metil donori: tie izdala metilgrupas citām molekulām, piemēram, noteiktu aminoskābju sintēzes kontekstā. Tā kā metilgrupas pēc būtības ir ļoti inertas, fermenti vai citi bioķīmiskie palīglīdzekļi paātrina šo reakciju cilvēka ķermenī.

Betaīns nav identisks vielu grupai, ko sauc par betaīniem, taču to struktūra ir līdzīga. Betaīns ir pazīstams arī ar nosaukumiem glicilbetīns, glicīna betaīns, N, N, N-trimetilglicīns un N, N, N-trimetilamonioacetāts. Tas viegli šķīst ūdenī un tīrā veidā agregācijas stāvoklī. Betaīns kūst tikai 301 ° C temperatūrā.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Betaīns spēlē lomu dažādos bioloģiskos procesos cilvēka ķermenī. Tā kā tajā ir trīs metilgrupas, tas, piemēram, kalpo kā metil donors. Šāda viela izdala vienu vai vairākas metilgrupas citā molekulā. Šis solis notiek, piemēram, dažādu aminoskābju sintēzē. Bioloģija procesu raksturo kā transmetilācijas procesu.

Transmetilācijas laikā betaīns vismaz vienu no savām metilgrupām atbrīvo citā molekulā. Šai molekulai ir bioloģiska funkcija organismā; tāpēc bioloģijā runā arī par dabiskām vielām vai biomolekulām. Tā kā metilgrupas ir ļoti inertas, reakcijā jāpalīdz fermentam: metiltransferāzes katalizē metilgrupu pārnesi. Betaīns darbojas ne tikai kā metil donors, bet arī kā metil akceptors. Sintēzes laikā tas saņem arī metilgrupas, pirms vēlāk tās var nodot tālāk. Papildus betaīnam holīnu, kreatīnu, metionīnu un citus var izmantot arī kā metil donorus.

Betaīns ne tikai šķiet izmantojams medicīnā; daži pētījumi liecina, ka papildu betaīna uzņemšana uzlabo sportistu sniegumu. Betaīns var ietekmēt lipīdu metabolismu. Precīzi mehānismi, kas to aizkavē, joprojām lielākoties nav zināmi.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Betaīns ir sava nosaukuma parādā latīņu vārdam “beta”, kas nozīmē “bietes”: betaīns šajos augos ne tikai sastopams lielos daudzumos, bet zinātnieki to arī pirmo reizi izolēja no cukurbietēm. Tomēr betaīnu var atrast arī citos augos. Ar sabalansētu uzturu cilvēki parasti patērē pietiekamu daudzumu betaīna ar parasto uzturu.

Cilvēki ar paaugstinātu betaīna nepieciešamību var lietot šo vielu kā uztura bagātinātāju. Pētījumi rāda, ka betaīna absorbcija no uztura bagātinātājiem ir tikpat laba kā dabīgā pārtikā. Tomēr lielos daudzumos betaīns var būt toksisks. Eksperimentos ar dzīvniekiem LD50 pelēm bija 830 mg uz kg ķermeņa svara. LD50 norāda devu, pēc kuras puse dzīvnieku nomira. Pēc Cholewa, Guimarães-Ferreira un Zanchi teiktā, kā daļu no ārstniecības līdzekļiem tika izmantotas devas no 500 līdz 9000 mg dienā. Cilvēkiem ar noteiktiem lipīdu metabolisma traucējumiem urīnā bieži ir nenormāla betaīna koncentrācija.

Slimības un traucējumi

Ārsti cita starpā lieto betaīnu, lai ārstētu aknu slimības - kā arī sirdslēkmes un dažas citas sirds un asinsvadu slimības. Vielu var veidot arī baktērijas. Ir pierādījumi, ka tuberkulozes patogēns cilvēka šūnu inficēšanai izmanto betaīnu.

Betaiīna hidrohlorīda formā betaīnu lieto arī hiperlipemijas ārstēšanā. Ar hiperlipemiju palielinās triglicerīdu daudzums asinīs. Triglicerīdus sauc arī par neitrālajiem taukiem vai triacilglicerīniem. Šie glicerīna un taukskābju savienojumi var izraisīt arteriosklerozi: tauki tiek nogulsnēti asinsritē un sašaurina traukus. Ir iespējama pilnīga slēgšana. Asinis, kas plūst, ļauj nogulsnei atbrīvoties un pārvietoties pa ķermeni. Ja tas neizšķīst, pastāv risks, ka tauku nogulsnes pieķersies pie sašaurinājumiem vai mazākās artērijās. Asinis nevar iziet caur zīmogu.

Šūnas, kas atrodas aiz muguras, nevar uzņemt barības vielas vai elpceļu gāzes vai tās ir nepietiekamas. Ateroskleroze var izraisīt sirdslēkmi, insultu vai plaušu emboliju atkarībā no tā, kur atrodas nogulsnes. Iespējamas arī citas komplikācijas; tie ir mazāk nopietni un var neradīt tūlītējus draudus, taču tie ir jāuztver nopietni, un tie var arī sabojāt audus un orgānus. Tāda pati klīniskā aina kā hiperlipemijas gadījumā ir novērojama arī hipertrigliceridēmijas gadījumā. Betaīns ir saistīts arī ar citiem lipīdu metabolisma traucējumiem.

Cilvēki, kas veido pārāk maz kuņģa skābes, potenciāli var izmantot zāles, kas satur betaīnu, lai papildinātu trūkstošo skābi. Uzņemšanas regularitāte un precīza deva atsevišķos gadījumos var ievērojami atšķirties; ārstējošajam ārstam tāpēc rūpīgi jānovērtē optimālais betaīna daudzums. Pie iespējamām blakusparādībām pieder apetītes zudums, matu izkrišana, ādas izmaiņas, smadzeņu edēma, nemiers, miega traucējumi un psiholoģiskas izmaiņas.