Глутаминова киселина - биология
Разлагане при 205 ° C [1]
12961 mg kg -1 (мишка, орално) [4]
Глутаминова киселина, съкратено Glu или Д., (също а-аминоглутарова киселина, 2-аминоглутарова киселина) е протеиногенен, не е от съществено значение за хората α-Аминокиселина и може да съществува под формата на два изомерни огледални изображения (енантиомери). В трибуквения код той се записва като Glu а в еднобуквения код като Д. определен. Той е важен компонент на протеините. Техните соли и естери се наричат глутамати. В биологията и медицината глутаминовата киселина обикновено се нарича глутамат, тъй като съединението е дисоциирано в организма. Освен това глутаматът е един от най-важните възбуждащи невротрансмитери в централната нервна система (ЦНС). L-глутаминовата киселина (Е 620) и някои от нейните соли (вж. Глутамат) се използват като хранителни добавки като подобрители на вкуса [5], особено в азиатската кухня и продукти за удобство.
Стереохимия
По същество само L - (+) - глутаминова киселина [синоним: (С.) -Глутаминова киселина]. На D - (-) - глутаминова киселина [синоним: (R.) -Глутаминова киселина] и рацематът от двата енантиомера няма да бъдат разгледани подробно в тази статия.
Поява
L-глутаминовата киселина се намира в различни пропорции в повечето протеини и присъства във всяка храна, съдържаща протеин. Следващите примери се отнасят до 100 g храна; посочен е и процентът на глутаминова киселина в общия протеин. [6] Сиренето и месните продукти са особено богати на свободен L-глутамат.
| Говеждо, сурово | 21,26 g | 3191 mg | 15,0% |
| Филе от пилешки гърди, сурово | 23.09 g | 3458 mg | 15,0% |
| Сьомга, сурова | 20,42 g | 2830 mg | 13,9% |
| Пилешко яйце | 12,58 g | 1676 mg | 13,3% |
| Краве мляко, 3,7% мазнини | 0 3.28 g | 0 687 mg | 20,9% |
| Орехови ядки | 15,23 g | 2816 mg | 18,5% |
| Пълнозърнесто брашно | 13,21 g | 4328 mg | 32,8% |
| Пълнозърнесто царевично брашно | 0 6,93 g | 1300 mg | 18,8% |
| Ориз, белен | 0 7,94 g | 1618 mg | 20,4% |
| Грах, сушен | 24,55 g | 4196 mg | 17,1% |
| Доматено пюре | 0 1,65 g | 0 658 mg | 39,9% |
характеристики
Изоелектричната точка на глутаминовата киселина е 3,24. [7] Дикарбоксилната киселина се разтваря само леко във вода (
11 g/l при 25 ° С) и етанол; [1] разтворът реагира силно киселинно (pKCOOH 2.16, pKγ-COOH 4.32 [2]).
производство
L-глутаминовата киселина се произвежда в търговската мрежа, използвайки метода на ферментация (соев сос, течна подправка). Започна със систематично търсене на организми от див тип, при които L-глутаминова киселина може да бъде обогатена с помощта на благоприятни хранителни среди (изходни материали) и условия на култивиране (температура, концентрация на микроелементи и др.). Методът на ферментация е оптимизиран чрез използване на мутанти. [8-ми]
Производни
Когато смес от равни тегловни части на глутаминова киселина и вода се нагрява в автоклав, се получава пироглутаминова киселина, цикличен амид (лактам) с елиминиране на вода при реакционни температури 135-143 ° C.
Физиологично значение
Както при всички аминокиселини, само L-изомерът на глутамат се среща в човешкото тяло. Като протеиногенна а-аминокиселина, L-глутаминовата киселина е градивен елемент на протеините. Освен това, той играе съществена роля в клетъчния метаболизъм, тъй като е свързан с метаболизма на въглехидратите чрез цикъла на лимонената киселина. Той също така участва в образуването на други аминокиселини.
L-глутаминовата киселина свързва клетъчния токсин амоняк, който се отделя по време на разграждането на протеини и аминокиселини, с образуването на глутамин чрез следната реакция:
L-глутаматът е най-важният възбуждащ невротрансмитер в централната нервна система на гръбначните животни. Освобождава се синаптично и се свързва със специфични глутаматни рецептори. В централната нервна система L-глутаминовата киселина се декарбоксилира от ензима L-глутаминова киселина декарбоксилаза до γ-аминомаслена киселина (GABA), друг невротрансмитер. L-глутаминовата киселина е единствената аминокиселина, която се окислява, трансаминира, аминира и декарбоксилира в мозъка.
Твърди се, че L-глутаматът помага за изграждането на мускулите и има положителен ефект върху имунната система. Поради тази причина той се цени от културистите и се приема като добавка към храната.
Значение в цикъла на лимонената киселина
L-глутаматът се получава в цикъла на лимонената киселина от α-кетоглутарат (αKG) и амониев йон чрез реакцията на ензима глутамат дехидрогеназа (GDH) (1). Друг амониев йон може да бъде уловен чрез реакцията на глутамин синтетаза (GlnS), при което се образува глутамин (3). И двете реакции служат за спонтанна детоксикация на всички тъкани и са от особено значение в мозъка.
За окончателна детоксикация към цикъла на урея трябва да се добавят амониеви йони. Това става както чрез трансфер (трансаминиране) в оксалоацетат (ОА) (2), както и чрез глутаматдехидрогеназната реакция (1). Глутаминът може да се превърне в две молекули L-глутаминова киселина с α-кетоглутарат в растенията (3) и по този начин реакцията на GDH. Тази реакция се катализира от глутамат синтаза (GluS).
При синтеза на аминокиселини, L-глутаминова киселина е донорът на NH2 в реакция на трансаминиране. Това превръща а-кетокиселините в хомоложни а-аминокиселини. Примери са глутамат оксалоацетат трансаминаза (GOT) (2) и глутамат пируват трансаминаза (GPT). Коензимът е пиридоксал фосфат. Глутаминът е донор за почти всички други аминогрупи, които са необходими в метаболизма.
Глутаминова киселина (глутамат) в кръвта (концентрации на аминокиселини)
Референтните граници (нормални стойности) за глутаминовата киселина в констатациите в кръвта са в µmol/ml при кърмачета 20-107, при деца 18-65 и при възрастни 28-92. [9] Като терапия за много високи нива на глутаминова киселина (глутамат) в кръвта, както напр. може да възникне при синдром на Китай-ресторант или при екзема и/или непоносимост към хистамин, проф. Райнхарт Яриш [10] препоръчва доза витамин В6 от порядъка на 0,5 mg/kg телесно тегло на ден. Това също така насърчава собствения синтез на тялото на диамин оксидаза (DAO) и по този начин се бори с причинните ефекти на хистаминовата непоносимост.
Соли
Различните соли на глутаминовата киселина са известни като хранителни добавки. Съществуват различни соли на глутаминовата киселина, наречени подобрители на вкуса Е 621 да се Е 625 за използване. [5]