Püruvaadi faktid ja oksüdatsioon

Püruvaat (CH₃KOKK⁻) on karboksülaat anioon või konjugeeritud alus püruviinhapet. See on alfa-ketodest kõige lihtsam happed. Püruvaat on võtmeühend biokeemia. See on toote glükolüüs, mis on muundamiseks kasutatav metaboolne rada glükoos teisteks kasulikeks molekulideks. Püruvaat on ka populaarne toidulisand, mida kasutatakse peamiselt kaalulanguse suurendamiseks.

Peamised võtmed: püruvaadi määratlus biokeemias

Püruvaadi oksüdatsioon seob glükolüüsi järgmise etapiga rakuhingamine. Iga glükoosi kohta molekul, annab glükolüüs kahe püruvaatmolekuli võrgu. Eukarüootides oksüdeeritakse püruvaat mitokondrite maatriksis. Prokarüootides oksüdatsioon toimub tsütoplasmas. Oksüdatsioonireaktsiooni viib läbi ensüüm nimega püruvaatdehüdrogenaasi kompleks, mis on tohutu molekul, mis sisaldab üle 60 subühiku. Oksüdeerimine muundab kolme süsiniku püruvaadi molekuli kahe süsiniku atsetüülkoensüümi A või atsetüül CoA molekuliks. Samuti eraldab oksüdatsioon ühe NADH molekuli ja eraldab ühe süsinikdioksiidi (CO₂) molekul. Atsetüül-CoA-molekul siseneb sidrunhappe või Krebsi tsüklisse, jätkates rakulise hingamise protsessi.

Püruvaadi oksüdeerimise etapid on järgmised:

1. Karboksüülrühm eemaldatakse püruvaadist, muutes selle kahe süsiniku molekuliks, CoA-SH. Teine süsinik eraldub süsinikdioksiidi kujul.
2. Kahesüsinikmolekul oksüdeeritakse, samas kui NAD⁺ redutseeritakse NADH-i moodustamiseks.
3. Atsetüülrühm kantakse koensüümi A, moodustades atsetüül-CoA. Atsetüül CoA on kandjamolekul, mis kannab atsetüülrühma sidrunhappe tsüklisse.

Kuna kaks püruvaatmolekuli väljuvad glükolüüsist, vabanevad kaks süsinikdioksiidi molekuli, tekitatakse 2 NADH molekuli ja kaks atsetüül-CoA-molekuli jätkavad sidrunhappe tsüklit.

Kuigi püruvaadi oksüdeerimine või dekarboksüleerimine atsetüül-CoA-ks on oluline, pole see ainus saadaolev biokeemiline rada:

• Loomadel võib püruvaat redutseeruda laktaatdehüdrogenaasi abil laktaadiks. See protsess on anaeroobne, mis tähendab, et hapnikku pole vaja.
• Taimedes, bakterites ja mõnedes loomades lagundatakse püruvaat etanooli tootmiseks. See on ka anaeroobne protsess.
• Glükoneogenees muudab püruvhappe happeks süsivesikuteks.
• Glükolüüsi atsetüül-Co-A võib kasutada energia või rasvhapete tootmiseks.
• Püruvaadi karboksüülimisel püruvaatkarboksülaasiga saadakse oksaloatsetaat.
• Püruvaadi transamineerimine alaniini transaminaasiga tekitab aminohappe alaniini.

Püruvaati müüakse kaalulangetuse lisandina. Aastal 2014 Onakpoya et al. vaatas läbi püruvaadi efektiivsuse uuringud ja leidis statistilise erinevuse kehamassi osas püruvaadi ja platseebot võtnud inimeste vahel. Püruvaat võib rasva lagunemise kiirust suurendades tegutseda. Täiendavate kõrvaltoimete hulka kuuluvad kõhulahtisus, gaas, puhitus ja madala tihedusega lipoproteiinide (LDL) kolesterooli taseme tõus.

Püruvaati kasutatakse vedelal kujul püruviidhappena näokoorena. Naha välispinna koorimine vähendab peenikeste joonte ja muude vananemisilmingute ilmnemist. Püruvaati kasutatakse ka kõrge kolesteroolitaseme, vähi ja katarakti raviks ning sportliku jõudluse parandamiseks.

• Rebane, Stuart Ira (2018). Inimese füsioloogia (15. väljaanne). McGraw-Hill. ISBN 978-1260092844.
• Hermann, H P.; Pieske, B.; Schwarzmüller, E.; Keul, J.; Just, H.; Hasenfuss, G (1999). "Intrakoronaarse püruvaadi hemodünaamilised toimed südame paispuudulikkusega patsientidel: avatud uuring." Lancet. 353 (9161): 1321–1323. doi: 10.1016 / s0140-6736 (98) 06423-x
• Lehninger, Albert L.; Nelson, David L.; Cox, Michael M. (2008). Biokeemia põhimõtted (5. väljaanne). New York, NY: W. H Freeman ja kompanii. ISBN 978-0-7167-7108-1.
• Onakpoya, I.; Hunt, K.; Laiem, B.; Ernst, E. (2014). "Püruvaadi toidulisand kehakaalu langetamiseks: randomiseeritud kliiniliste uuringute süstemaatiline ülevaade ja metaanalüüs." Kriitika. Rev. Sci toidu. Toit. 54 (1): 17–23. doi: 10.1080 / 10408398.2011.565890
• Kuninglik keemiaühing (2014). Orgaanilise keemia nomenklatuur: IUPAC-i soovitused ja eelistatavad nimed 2013 (Sinine raamat). Cambridge: lk. 748. doi: 10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.