Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Хром(III) пиколинаты – Cr(C5H4N(CO2H))3 формулалы химиялық қосылыс, көбінесе CrPic3 деп қысқартылады. Ол 2-типті диабетті емдеу және салмақ жоғалтуға көмектесу үшін тағамдық қосымша ретінде сатылады. Бұл жарқыраған қызыл түсті координациялық қосылыс хром(III) және пиколин қышқылынан алынған. Денсаулықтың қалыпты жағдайында инсулиннің глюкозаны пайдалануы үшін хромның шамалы мөлшері (25-35 мкг) қажет, бірақ оның жетіспеушілігі өте сирек кездеседі және көбінесе барлық қоректік заттарды тамырға салу арқылы алатын, яғни толық парентеральді тамақтану диетасындағы адамдарда байқалады. Хром инсулин рецепторларының сезімталдығын арттыру арқылы инсулиндеуді реттейді деп саналады. Осыған байланысты, хром(III) пиколинаты 2-типті диабетті емдеу үшін ұсынылған, бірақ адамдар арасында жүргізілген зерттеулердің нәтижелері әртүрлі болғандықтан тиімділігі әлі де даулы болып тұр.
Chromium(III) picolinate is a chemical compound with the formula Cr(C5H4N(CO2H))3, commonly abbreviated as CrPic3. It is sold as a nutritional supplement to treat type 2 diabetes and promote weight loss. This bright red coordination compound is derived from chromium(III) and picolinic acid. Trace amounts (25 35 mcg) of chromium are needed for glucose utilization by insulin in normal health, but deficiency is extremely uncommon and has been observed usually in people receiving 100% of their nutrient needs intravenously, i. e., total parenteral nutrition diets. Chromium has been identified as regulating insulin by increasing the sensitivity of the insulin receptor. As such, chromium(III) picolinate has been proposed as a treatment for type 2 diabetes, although its effectiveness remains controversial due to conflicting evidence from human trials.
Тарих
1989 жылы жүргізілген зерттеу хромы (III) пиколинатының салмақ жоғалтуға және бұлшық ет массасын арттыруға көмектесетінін көрсетті, бұл хромы (III) пиколинаты қоспаларын қолданудың өсуіне әкелді. Нәтижесінде, ол кальцийден кейін екінші ең көп қолданылатын қосымшаға айналды. Зерттеулер көрсеткендей, ол инсулинге сезімталдықты арттырады, оның активтілігін ұзарту арқылы немесе инсулин рецепторларын өндіру үшін мРНК өндірісін күшейту арқылы. Көшкінші металдардың ішінде Cr3+ қоректік құндылығы және уыттылығы тұрғысынан ең көп дау тудыратын элемент болып табылады. Бұл дау Cr3+ қандай да бір қоректік пайда әкеле ме деген сұраққа байланысты. Бұған қоса, Cr бар биомолекулалардың құрылымы анықталмаған және олардың әрекет ету механизмі белгісіз болғандықтан бұл дау одан әрі күшейеді. Глюкоза метаболизмінде Cr3+ ролінің ашылуына бастаған алғашқы тәжірибеде металдың биологиялық белсенді түрі глюкозаға төзімділік факторы деп аталатын белокта бар екені болжалды, бірақ жаңа деректер оның оқшаулау процесінде алынған артефакт екенін көрсетеді. Хром тапшылығының жалғыз қабылданған белгісі – хромы (III) қосымшаларын толық парентеральді тамақтанудағы адамдарға енгізген кезде симптомдардың кері қайтуы.
A study in 1989 suggested that chromium(III) picolinate may assist in weight loss and increase muscle mass which led to an increase in the usage of chromium(III) picolinate supplements, resulting in it being for a while the second most widely used supplement behind calcium. Research has generally shown that it improves insulin sensitivity by either prolonging its activity or up regulating the production of mRNA to produce more insulin receptors. Amongst the transition metals, Cr3+ is the most controversial in terms of nutritional value and toxicity. This controversy centers on whether Cr3+ provides any nutritional benefits. Furthermore, this controversy is amplified by the fact that no Cr containing biomolecules have had their structure characterized, nor has the mode of action been determined. The first experiment that led to the discovery of Cr3+ playing a role in glucose metabolism proposed that the biologically active form of the metal existed in a protein called glucose tolerance factor, however, new evidence suggests that it is simply an artifact obtained from isolation procedures. The only accepted indicator of chromium deficiency is the reversal of symptoms that occurs when chromium(III) supplementation is administered to people on total parenteral nutrition.
Физикалық-химиялық қасиеттері
Хром(III) пиколинаты – қызғылт қызыл түсті қосылыс, алғаш рет 1917 жылы сипатталған. Ол суда нашар ериді, нейтралды pH деңгейінде 600 мкМ ерігіштікке ие. pH төмен болғанда кешен гидролизденіп, пиколин қышқылы мен Cr3+ ионы бөлінеді. Хром(III) – қатты Льюис қышқылы, сондықтан карбоксилатты оттегімен жоғары, ал пиколинаттың пиридин азотымен орташа байланысқа түседі. Әр пиколинат лигандысы бидентатты келаттаушы агент ретінде әрекет етеді және Cr3+ ионының +3 зарядын бейтараптайды. Cr3+ орталығының пиридин азотымен координациялануын еркін пиколин қышқылының ИЖ спектріндегі C=N тербелісінің 1602,4 см−1-ден хром(III) пиколинаты үшін 1565,9 см−1-ге қарай ығысуынан көруге болады. Гидролизделген Cr3+ гексааква түрінде болады және жұқа ішектің сілтілік pH-ына жеткенде полимерленіп, ерімейтін Cr(III) гидроксид оксидін (оляция процесі) құрайды. Cr3+ ионының шамамен 2% аспап-ауырық арқылы хром(III) пиколинаты түрінде қабылданады, бұл пассивті тасымалдаудың қанықпаған түрі болып табылады. Бұл хром(III) пиколинатының басқа хром(III) қоспаларынан басты артықшылығы болып табылады. Органикалық көздер жақсы сіңіріледі, себебі оларда липофильді лигандтары бар, олар металл зарядын бейтараптайды және ішек қабығы арқылы оңай өтуге мүмкіндік береді. Шығарылу механизмі әлі толық анықталған жоқ, бірақ Fe3+ сияқты бір электронды тотығу арқылы жүрмейді, себебі Cr2+ өте тұрақсыз. Дегенмен, соңғы зерттеулер Cr3+ ионының трансферриннің металл иондарын тасымалдаушы ретінде әрекет ету қабілетін тежейтінін көрсетті. Трансферрин темір иондарына өте селективті болғанымен, қалыпты жағдайда трансферрин молекулаларының тек 30% темір иондарымен қаныққан, ал қалғандары үлкен заряд/өлшем қатынасына ие басқа металдарға да байланыса алады. Байланыс орындары C және N лобтарынан тұрады, олардың құрылымы дерлік бірдей. Cr3+ ионының C лобындағы қалыптасу константасы 1,41 x 1010 M−1, ал N лобындағы 2,04 x 105 M−1, бұл Cr3+ ионының C лобына артықшылықпен байланысатынын көрсетеді. Ол төрт аминқышқыл қалдықтарынан – аспартат, цистеин, глутамат және глицинден тұрады, олар төрт Cr3+ ионымен байланысқан. Ол инсулин рецепторымен өзара әрекеттесіп, тирозинкиназа жолын стимуляциялау арқылы киназа белсенділігін ұзартады, соның нәтижесінде глюкоза сіңуі жақсарады. Оны глюкозаға төзімділік факторымен шатастыру орын алған. Хромодулинді сипаттауға бағытталған соңғы күш-жігерге қарамастан, оның нақты құрылымы әлі толық анықталған жоқ. Хромодулиннің инсулин рецепторына қатысты әрекет ету механизмі әлі белгісіз болғанымен, ең көп қабылдауға ие болған механизм төменде келтірілген. Бұл ұсынылған механизм хромодулинге қатысты жүргізілген түрлі эксперименттермен сәйкес келеді. IRS 1 фосфорилирленуінің артуы инсулин рецепторларының сезімталдығын арттырды, ал Akt және PI3 K GLUT4 транслокациясын жасуша бетіне күшейтіп, глюкозаның көп мөлшерде сіңуіне әкелді. Эксперименттік зерттеулер хромның ЭР стрессін тежейтінін және инсулин сигналдарын басуды жеңілдететінін көрсетті. Бұл процесс тирозин қалдықтарынан фосфат тобын алып тастап, Cys–S–PO32− тобын құрайды, ол кейін сумен гидролизденіп, цистеин қалдықтарын қалпына келтіреді, соның нәтижесінде келесі цикл іске қосылады. Дегенмен, бұл тек мүмкін механизм, және бұл гипотезаны растайтын тікелей дәлелдер жоқ. немесе 12 аптадан астам уақытқа созылған сынақтарда салмақтың шамамен 1,1 кг (2,4 фунт) төмендеуі байқалады.
Chromium(III) picolinate is a pinkish red compound and was first reported in 1917. It is poorly soluble in water, having a solubility of 600 μM in water at near neutral pH. At lower pH levels, the complex hydrolyzes to release picolinic acid and free Cr3+. Chromium(III) is a hard lewis acid and as such has high affinity to the carboxylate oxygen and medium affinity to the pyridine nitrogen of picolinate. Each picolinate ligand acts as a bidentate chelating agent and neutralizes the +3 charge of Cr3+. Evidence that the Cr3+ center coordinates to the pyridine nitrogen comes from a shift in the IR spectra of a C=N vibration at 1602.4 cm−1 for free picolinic acid to 1565.9 cm−1 for chromium(III) picolinate. The hydrolyzed Cr3+ is present in the hexaaqua form and polymerizes to form an insoluble Cr(III) hydroxide oxide (the process of olation) once it reaches the alkaline pH of the small intestine. Approximately 2% of Cr3+ is absorbed through the gut as chromium(III) picolinate via unsaturated passive transport. This has been one major selling point for chromium(III) picolinate over other chromium(III) supplements. Organic sources tend to absorb better as they have ligands which are more lipophilic and usually neutralize the charge of the metal, thus permitting for easier passage through the intestinal membrane. The exact mechanism of release is currently unknown, however, it is believed not to occur by a single electron reduction, as in the case of Fe3+, due to the high instability of Cr2+. although a recent study found that Cr3+ in fact disables transferrin from acting as a metal ion transport agent. While transferrin is highly specific for ferric ions, at normal conditions, only 30% of transferrin molecules are saturated with ferric ions, allowing for other metals, particularly those with a large charge to size ratio, to bind as well. The binding sites consist of a C lobe and an N lobe which are nearly identical in structure. The formation constant for Cr3+ in the C lobe is 1.41 x 1010 M−1 and 2.04 x 105 M−1 in the N lobe, which indicates that Cr3+ preferentially binds the C lobe. It consists of four amino acid residues; aspartate, cysteine, glutamate, and glycine, bonded with four (Cr3+) centers. It interacts with the insulin receptor, by prolonging kinase activity through stimulating the tyrosine kinase pathway, thus leading to improved glucose absorption. It has been confused with glucose tolerance factor. Despite recent efforts to characterize chromodulin, the exact structure is still relatively unknown. Although chromodulin's exact mechanism of action on the insulin receptor is currently unknown, one commonly described mechanism is presented below. This proposed mechanism has the highest amount of agreement with various experiments involving chromodulin. The increased IRS 1 phosphorylation led to increased insulin receptor sensitivity while Akt and PI3 K led to enhanced GLUT4 translocation to the cell surface, thus causing greater uptake of glucose. Experimental findings suggest that chromium inhibits ER stress and hence the suppression of insulin signaling is uplifted. This process removes the phosphate group from the tyrosine residue to form a Cys–S–PO32− group that is subsequently hydrolyzed by water to regenerate the cysteine residue, permitting for another round of action. However, this is only a plausible mechanism, and no direct evidence has been shown to support this hypothesis. or else a modest but statistically significant 1.1 kg (2.4 lb) weight loss in trials longer than 12 weeks.
Диабет
Хромды қосымша ретінде қабылдаудың пиколинат түрі инсулинге қарсы тұруды азайтуға және глюкоза метаболизмін жақсартуға көмектеседі деген пікірлер бар, әсіресе 2-типті диабетпен ауыратын адамдарда. Бірақ шолулар диабеті жоқ адамдар үшін хром мен глюкоза немесе инсулин концентрациясы арасында байланыс жоқ екенін көрсетсе, ал диабетпен ауыратын адамдар үшін нәтижелер нақты емес болды. Екінші шолудың авторлары хромий пиколинаты 2-типті қант диабетімен ауыратын науқастарда HbA1c деңгейін 0,7%-ға төмендеткенін атап өтті, сонымен қатар, төмен сапалы зерттеулер жоғары сапалы зерттеулерге қарағанда жағымды нәтижелерді көп көрсеткенін байқады. Екі шолу хромы бар пиколинаттың басқа хромды қоспаларға қарағанда қандағы глюкоза деңгейін төмендетуде тиімдірек болуы мүмкін деген қорытындыға келді. 2005 жылы АҚШ-тың Тамақ және Дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) хромий пиколинаты үшін диеталық қосымша ретінде инсулинге қарсы тұру және 2-типті диабет қаупіне қатысты білікті денсаулық туралы мәлімдемені бекітті. Мұндай мәлімдеме жасағысы келетін компания нақты мына сөздерді қолдануы керек: "Бір шағын зерттеу хромий пиколинаты инсулинге қарсы тұру қаупін азайтуға және демек, 2-типті диабет қаупін азайтуға көмектеседі. Алайда, FDA-ның пікірінше, хромий пиколинаты мен инсулинге қарсы тұру немесе 2-типті диабет арасындағы байланыстың болуы өте күмәнді". Өтінішті қарау процесінің бөлігі ретінде FDA қандағы қанттың қалыптан тыс жоғарылауын, жүрек-қан тамырлары ауруларының, ретинопатияның немесе бүйрек ауруларының қаупін азайту туралы басқа да талаптарды қабылдамады. 2006 жылы FDA "хром(III) пиколинатын қабылдау мен инсулинге қарсы тұру арасындағы байланыс өте белгісіз" деп қосты.
There are claims that the picolinate form of chromium supplementation aids in reducing insulin resistance and improving glucose metabolism, particularly in type 2 diabetics, but reviews showed no association between chromium and glucose or insulin concentrations for non diabetics, and inconclusive results for diabetics. The authors of the second review mentioned that chromium picolinate decreased HbA1c levels by 0.7% in type 2 diabetes patients, they observed that poor quality studies produced larger positive outcomes than higher quality studies. Two reviews concluded that chromium(III) picolinate may be more effective at lowering blood glucose levels compared to other chromium containing dietary supplements. In 2005, the U. S. Food and Drug Administration (FDA) approved a qualified health claim for chromium picolinate as a dietary supplement relating to insulin resistance and risk of type 2 diabetes. Any company wishing to make such a claim must use the exact wording: "One small study suggests that chromium picolinate may reduce the risk of insulin resistance, and therefore possibly may reduce the risk of type 2 diabetes. FDA concludes, however, that the existence of such a relationship between chromium picolinate and either insulin resistance or type 2 diabetes is highly uncertain." As part of the petition review process, the FDA rejected other claims for reducing abnormally elevated blood sugar, risk of cardiovascular disease, risk of retinopathy or risk of kidney disease. In 2006 the FDA added that the "relationship between chromium(III) picolinate intake and insulin resistance is highly uncertain".
Зерттеулердің өзгермелілігі
Хром(III) пиколинаты 2-типті қант диабетін емдеуге қатысты клиникалық нәтижелерде тұрақтылық байқалған жоқ. Бұл клиникалық зерттеулерге қатысқан пациенттердің глюкозаға төзбеушілігінің деңгейіне байланысты. Бірақ бұл нәтижелер де күмәндануда. Бұл алаңдаушылықтар, ішінара, жеміс шыбындары (fruit flies) жүргізген зерттеулерге негізделген, онда хром(III) пиколинатымен толықтыру хромосомалық аберрацияларды тудырады, ұрпақтың дамуын тежейді және сүйексіздік пен өлімге әкелетін мутацияларды қоздырады. Cr(III) пиколинатының адамдарға уытты әсерін бағалау үшін зерттеу жарияланды. Бұл зерттеуді жүргізген ғалымдар бұрыннан белгілі болғандай, Cr(III) жасушалық редукторлар, мысалы NADH немесе цистеин арқылы Cr(II) дейін тотығып кетеді. Осыны ескере отырып, зерттеушілер он әйелге сегіз апта бойы күніне 400 мкг хром(III) пиколинатын берді. Бұл төмен уыттылық әдетте, Cr(III)-нің өкпе, тері және асқазан-ішек жолдары арқылы организмге нашар сіңуімен және жоғары деңгейде шығарылуымен байланысты. Әдетте, қабылданған хромның 99%-ы пайдаланушының фекалиясында табылады. Хром(III) қосымшасын қабылдаудың бүйрек жеткіліксіздігіне әкелген жекелеген жағдайлар болды, бірақ бұл байланыс нақты емес және әлі зерттелмеген.
There was no consistency observed in clinical results relating chromium(III) picolinate to adequate treatment of type 2 diabetes. This is due to the degree of glucose intolerance of patients that participate in the clinical studies. but these results are also debated. These concerns were based, in part, on studies in fruit flies, where chromium(III) picolinate supplementation generates chromosomal aberrations, impedes progeny development, and causes sterility and lethal mutations. A study was published to assess the toxicity of Cr(III) picolinate on humans. The researchers that conducted this study used previous knowledge that Cr(III) is reduced to Cr(II) by cellular reductants such as NADH or cysteine. With this knowledge in mind, the researchers administered ten women with 400 μg of chromium(III) picolinate a day for an eight week period. This low toxicity has generally been associated with low absorbance of Cr(III) in the body through the lungs, skin and gastrointestinal tract, coupled with high excretion. Normally, 99% of chromium(III) taken can be recovered in the feces of the user. There have been isolated instances of chromium(III) supplementation leading to kidney failure, however this relationship is unclear and has yet to be tested.
Хром пиколинатының (III) реттеуі
2004 жылы Ұлыбританияның Тамақ стандарттары агенттігі Мутагендік комитетінен мамандардың кеңесі алынғанша, тұтынушыларға хром (III) пиколинатына қарағанда үш валентті хромының басқа түрлерін пайдалануды ұсынды. Бұл, Витаминдер мен минералдар жөніндегі сарапшылар тобы хром (III) пиколинатының генотоксикалық (қатерлі ісік тудыруы мүмкін) болуы мүмкін деген алаңдаушылық білдіргеніне байланысты болды. Комитет сондай-ақ осы қосымшаның салдарынан бүйрек жетіспеушілігіне ұшыраған екі жағдай туралы хабарламаларды атап өтті және оның қауіпсіздігін анықтау үшін қосымша зерттеулер қажет екенін мәлімдеді. 2004 жылдың желтоқсан айында Мутагендік комитеті өз қорытындыларын жариялады, онда «жалпы алғанда, қолда бар мәліметтер хром (III) пиколинатын *in vitro* жағдайында мутагенді емес деп санауға негіз береді» және «хром (III) пиколинаты бар сүтқоректілерде жүргізілген *in vivo* сынақтарының нәтижелері теріс» делінген. Осы қорытындылардан кейін Ұлыбританияның Тамақ стандарттары агенттігі хром (III) пиколинатына қатысты алдыңғы кеңесін кері қайтарып алды, бірақ хром қоспалары туралы кеңесін үнемі қарап отыруды жоспарлап отыр. 2010 жылы Канаданың Денсаулық сақтау министрлігі хром (III) пиколинатын диеталық қоспа ретінде пайдалануға рұқсат берді. Мақұлданған таңбаламалар: жақсы денсаулықты сақтау факторы, дені сау глюкоза метаболизмін қолдайды, денедегі көмірсулар мен майлардың метаболизміне көмектеседі.
In 2004, the UK Food Standards Agency advised consumers to use other forms of trivalent chromium in preference to chromium(III) picolinate until specialist advice was received from the Committee on Mutagenicity. This was due to concerns raised by the Expert Group on Vitamins and Minerals that chromium(III) picolinate might be genotoxic (cause cancer). The committee also noted two case reports of kidney failure that might have been caused by this supplement and called for further research into its safety. In December 2004, the Committee on Mutagenicity published its findings, which concluded that "overall it can be concluded that the balance of the data suggest that chromium(III) picolinate should be regarded as not being mutagenic in vitro" and that "the available in vivo tests in mammals with chromium(III) picolinate are negative". Following these findings, the UK Food Standards Agency withdrew its advice to avoid chromium(III) picolinate, though it plans to keep its advice about chromium supplements under review. In 2010, chromium(III) picolinate was approved by Health Canada to be used in dietary supplements. Approved labeling statements include: a factor in the maintenance of good health, provides support for healthy glucose metabolism, helps the body to metabolize carbohydrates and helps the body to metabolize fats.