Карнозин: Химиялық құрамы, қасиеттері және денсаулыққа әсері
Carnosine
Карнозин – бұл бета-аланин мен гистидиннен тұратын дипептид. Денеде өндіріледі, бұлшықеттерде және мида көп. Химиялық құрамы, қасиеттері туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Карнозин (бета-аланил L гистидин) – бета-аланин және гистидин аминқышқылдарынан тұратын дипептид молекуласы. Ол бұлшықет және ми тіндерінде жоғары концентрацияда кездеседі. Карнозинді орыс химигі Владимир Гулевич ашқан. Карнозин организмде, бауырда бета-аланин мен гистидиннен табиғи түрде өндіріледі. Карнитин сияқты, карнозиннің де атауындағы "карн" түбірі "ет" деген мағынаны білдіреді, бұл оның етте кең таралғандығын көрсетеді. Карнозиннің өсімдік тектес көздері жоқ. Карнозин синтетикалық тағамдық қосымша ретінде қолжетімді.
Chemical compound
Carnosine (beta alanyl L histidine) is a dipeptide molecule, made up of the amino acids beta alanine and histidine. It is highly concentrated in muscle and brain tissues. Carnosine was discovered by Russian chemist Vladimir Gulevich. Carnosine is naturally produced by the body in the liver from beta alanine and histidine. Like carnitine, carnosine is composed of the root word carn, meaning "flesh", alluding to its prevalence in meat. There are no plant based sources of carnosine. Carnosine is readily available as a synthetic nutritional supplement.
Биосинтез
Карнозин организмде бета-аланин мен гистидиннен синтезделеді. Бета-аланин пиримидиннің ыдырауының нәтижесі, ал гистидин – құрамында болуы қажетті аминқышқылы. Бета-аланин шектеуші субстрат болғандықтан, тек бета-аланинмен толықтыру карнозиннің бұлшықет ішіндегі концентрациясын тиімді арттырады.
Carnosine is synthesized within the body from beta alanine and histidine. Beta alanine is a product of pyrimidine catabolism and histidine is an essential amino acid. Since beta alanine is the limiting substrate, supplementing just beta alanine effectively increases the intramuscular concentration of carnosine.
pH буфері
Карнозиннің pKa мәні 6,83-ке тең, бұл оны жануарлар бұлшықеттерінің pH диапазоны үшін жақсы буфер етеді. Бета-аланин ақуыздар құрамына енбейтіндіктен, карнозин салыстырмалы түрде жоғары концентрацияларда (миллимолярлық) жинақталуы мүмкін. 17–25 ммоль/кг (құрғақ бұлшық етте) мөлшерінде кездесетін карнозин (β-аланил-L-гистидин) I және II типті бұлшық ет талшықтарындағы жалпы буферлік қабілеттің 10–20% құрайтын маңызды бұлшық ішілік буфер болып табылады.
Carnosine has a pKa value of 6.83, making it a good buffer for the pH range of animal muscles. Since beta alanine is not incorporated into proteins, carnosine can be stored at relatively high concentrations (millimolar). Occurring at 17–25 mmol/kg (dry muscle), carnosine (β alanyl L histidine) is an important intramuscular buffer, constituting 10 20% of the total buffering capacity in type I and II muscle fibres.
Антиоксидант
Карнозин реактивті оттегі түрлерін (РОС) және жасуша мембранасы май қышқылдарының пероксидтелуінен пайда болатын альфа-бета қанықпаған альдегидтерді залалсыздандыратыны көрсетілген. Ол сондай-ақ бұлшықет жасушаларындағы pH деңгейін тұрақтандырады және мида нейротрансмиттер ретінде әрекет етеді. Бұл молекула – оң және теріс зарядталған ұштары бар бейтарап звиттерион.
Carnosine has been shown to scavenge reactive oxygen species (ROS) as well as alpha beta unsaturated aldehydes formed from peroxidation of cell membrane fatty acids during oxidative stress. It also buffers pH in muscle cells, and acts as a neurotransmitter in the brain. It is also a zwitterion, a neutral molecule with a positive and negative end.
Гликозға қарсы
Карнозин антигликациялық агент ретінде әрекет етеді, жоғары гликоздалудың соңғы өнімдерінің (диабет, атеросклероз, созылмалы бүйрек жеткіліксіздігі және Альцгеймер ауруы сияқты көптеген дегенеративтік аурулардың дамуына немесе күшеюіне себеп болатын заттар) пайда болу жылдамдығын төмендетеді, соның салдарынан атеросклероздық тақтаның қалыптасуын баяулатады.
Carnosine acts as an antiglycating agent, reducing the rate of formation of advanced glycation end products (substances that can be a factor in the development or worsening of many degenerative diseases, such as diabetes, atherosclerosis, chronic kidney failure, and Alzheimer's disease), and ultimately reducing development of atherosclerotic plaque build up.
Героқорғау
Карнозин геропротектор саналады. Карнозин адам фибробласталарының Хейфлик лимитін ұзартуға қабілетті, сондай-ақ теломерлердің қысқару қарқынын баяулатуға көмектеседі. Карнозин антигликациялық қасиеттері арқылы қартаю процесін де тежеуі мүмкін (көк ақылды гликолизациялау қартаюды үдетуі мүмкін деп есептеледі).
Carnosine is considered as a geroprotector. Carnosine can increase the Hayflick limit in human fibroblasts, as well as appearing to reduce the telomere shortening rate. Carnosine may also slow aging through its anti glycating properties (chronic glycolyating is speculated to accelerate aging).
Басқа
Карнозин қос валентті металл иондарын келаттай алады. Ca2+ байланысы протондарды ығыстырып, Ca2+ және H+ буферлеу арасындағы байланысты қамтамасыз етуі мүмкін деген болжам бар. Дегенмен, физиологиялық жағдайларда карнозинге қанша Ca2+ байланатыны әлі де даулы мәселе. Зерттеулер бұлшық тініндегі карнозин концентрациясы мен физикалық жаттығулардың нәтижесі арасындағы оң байланысты көрсетті. β-аланин қосымшасын қабылдау бұлшық етте карнозин өндірісін күшейту арқылы физикалық жаттығулардың нәтижесін жақсартады деп саналады. Керісінше, физикалық жаттығулар бұлшық еттегі карнозин концентрациясын арттырады, ал анаэробты жаттығумен айналысатын спортшыларда бұлшық еттегі карнозин мөлшері жоғары болады.
Carnosine can chelate divalent metal ions. It has been suggested that binding Ca2+ may displace protons, thereby providing a link between Ca2+ and H+ buffering. However, there is still controversy as to how much Ca2+ is bound to carnosine under physiological conditions. Research has demonstrated a positive association between muscle tissue carnosine concentration and exercise performance. β Alanine supplementation is thought to increase exercise performance by promoting carnosine production in muscle. Exercise has conversely been found to increase muscle carnosine concentrations, and muscle carnosine content is higher in athletes engaging in anaerobic exercise.