betaín

betaín je kvartérna amóniová zlúčenina s tromi metylovými skupinami a nachádza sa v mnohých rastlinách. Slúži ako adjuvans v mnohých biologických procesoch. Liek používa betaín okrem iného na liečbu srdcových chorôb a určitých porúch metabolizmu lipidov.

Čo je betaín?

Betaín je kvartérna amóniová zlúčenina s empirickým vzorcom C5H11NO2. Kvartérna amóniová zlúčenina je charakterizovaná skutočnosťou, že štyri organické látky sa viažu na centrálny atóm dusíka, ktorý chémia identifikuje ako zvyšky.

Tým sa dosiahol maximálny počet väzieb pre atóm dusíka. Zvyšky môžu byť priradené odlišne, čo dáva molekule jej konečné vlastnosti. V prípade betaínu sú tri miesta obsadené metylovými skupinami.

Metylové skupiny sú najjednoduchšie zlúčeniny na báze uhlíka; chémia označuje také skupiny, ako sú organické zlúčeniny. Metylové skupiny v betaíne slúžia ako donory metylových skupín: uvoľňujú metylové skupiny do iných molekúl, napríklad v kontexte syntézy určitých aminokyselín. Pretože metylové skupiny sú vo svojej podstate veľmi inertné, enzýmy alebo iné biochemické pomocné látky urýchľujú túto reakciu v ľudskom tele.

Betaín nie je totožný so skupinou látok nazývaných betaíny, ale ich štruktúra je podobná. Betaín je tiež známy pod názvami glycylbetaín, glycín betaín, N, N, N-trimetylglycín a N, N, N-trimetylamonioacetát. Je ľahko rozpustný vo vode a je v čistej forme v pevnom stave agregácie. Betaín sa topí iba pri 301 ° C.

Funkcia, účinok a úlohy

Betaín hrá úlohu v rôznych biologických procesoch v ľudskom tele. Pretože má tri metylové skupiny, slúži napríklad ako donor metylu. Takáto látka uvoľňuje jednu alebo viac metylových skupín do inej molekuly. Tento krok sa vyskytuje napríklad pri syntéze rôznych aminokyselín. Biológia tiež opisuje tento proces ako transmetylačný proces.

Počas transmetylácie betaín uvoľňuje aspoň jednu zo svojich metylových skupín na inú molekulu. Táto molekula má v organizme biologickú funkciu; preto biológia hovorí aj o prírodných látkach alebo biomolekulách. Pretože metylové skupiny sú veľmi inertné, pri reakcii musí pomáhať enzým: Metyltransferázy katalyzujú prenos metylových skupín. Betaín nepôsobí iba ako donor metylu, ale tiež ako akceptor metylu. Počas syntézy dostáva tiež metylové skupiny skôr, ako ich neskôr môže preniesť. Ako donory metylu sa môžu okrem betaínu použiť aj cholín, kreatín, metionín a ďalšie.

Zdá sa, že betaín nie je použiteľný iba v medicíne; niektoré štúdie ukazujú, že ďalší príjem betaínu vedie k zlepšeniu výkonnosti športovcov. Betaín môže mať vplyv na metabolizmus lipidov. Presné mechanizmy, ktoré sa skrývajú za týmto, sú stále do veľkej miery neznáme.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Betaine vďačí za svoje meno latinskému slovu „beta“, čo znamená „repa“: Betaín sa v týchto rastlinách nenachádza iba vo veľkých množstvách, vedci ho tiež prvýkrát izolovali z cukrovej repy. Betaín sa však nachádza aj v iných rastlinách. Pri vyváženej strave ľudia zvyčajne konzumujú dostatočné množstvo betaínu pri obvyklej strave.

Ľudia so zvýšenou potrebou betaínu môžu túto látku užívať ako doplnok výživy. Štúdie ukazujú, že absorpcia betaínu z potravinových doplnkov je tak dobrá ako z prírodných potravín. Avšak betaín môže byť vo veľkých množstvách toxický. V pokusoch na zvieratách bola hodnota LD50 pre myši 830 mg na kg telesnej hmotnosti. LD50 označuje dávku, pri ktorej polovica zvierat uhynula. Podľa Cholewa, Guimarães-Ferreira a Zanchi sa dávky 500 - 9000 mg denne použili ako súčasť lekárskeho ošetrenia. Ľudia s určitými poruchami metabolizmu lipidov majú často v moči nezvyčajné koncentrácie betaínu.

Choroby a poruchy

Lekári používajú betaín okrem iného na liečbu ochorení pečene - ako aj na infarkty myokardu a niektoré ďalšie kardiovaskulárne choroby. Látku môžu tvoriť aj baktérie. Existuje dôkaz, že patogén tuberkulózy používa betaín na infikovanie ľudských buniek.

Vo forme betaín hydrochloridu sa betaín používa tiež na liečenie hyperlipémie. Pri hyperlipémii sa zvyšuje množstvo triglyceridov v krvi. Triglyceridy sa nazývajú aj neutrálny tuk alebo triacylglycerín. Tieto zlúčeniny glycerínu a mastných kyselín môžu spôsobiť artériosklerózu: tuky sa ukladajú do krvného obehu a zúžia cievy. Je možné úplné uzavretie. Krv, ktorá tečie, umožňuje uvoľnenie usadenín a pohyb po tele. Ak sa nerozpustí, existuje riziko, že sa tuk uloží na úzkych miestach alebo v menších tepnách. Krv nemôže prejsť pečaťou.

Bunky ležiace za nimi nemôžu prijímať žiadne alebo nedostatočné výživné a respiračné plyny. Ateroskleróza môže viesť k infarktu, mozgovej príhode alebo pľúcnej embólii, v závislosti od miesta uloženia. Možné sú aj ďalšie komplikácie; sú menej závažné a nemusia predstavovať bezprostrednú hrozbu, ale mali by sa brať vážne a môžu tiež poškodiť tkanivo a orgány. Rovnaký klinický obraz ako pri hyperlipémii sa pozoruje aj pri hypertriglyceridémii. Betaín je tiež spojený s inými poruchami metabolizmu lipidov.

Ľudia, ktorí vyrábajú príliš málo žalúdočnej kyseliny, môžu potenciálne využiť lieky obsahujúce betaín na doplnenie chýbajúcej kyseliny. Pravidelnosť príjmu a presná dávka sa môžu v jednotlivých prípadoch veľmi líšiť; ošetrujúci lekár preto musí starostlivo odhadnúť optimálne množstvo betaínu. Medzi možné vedľajšie účinky patrí strata chuti do jedla, vypadávanie vlasov, kožné zmeny, opuchy mozgu, nepokoj, poruchy spánku a psychologické zmeny.