Pirúvico Asit Özellikleri, Riskleri ve Kullanım Alanları

piruvik asit propiyonik asidin 2-keto türevi olan 2-okso-monokarboksilik asittir. Formülü CH3COCOOH'dir. Bir karboksilik asit ve bir keton fonksiyonel grup ile alfa-keto asitlerin en basitidir. Yapısı şekil 1'de sunulmuştur (EMBL-EBI, 2017).

Piruvat, konjugat bazı (CH3COCOO-) karbonhidratların, proteinlerin ve yağların metabolizmasında anahtar bir ara maddedir. Tiamin eksikliğinde oksidasyonu ertelenir ve dokularda, özellikle sinir yapılarında birikir (Pyruvic Acid, 1997)..

Piruvat, glikoliz olarak bilinen glikozun aerobik metabolizmasının ürünüdür. Piruvat, glukoneogenez yoluyla karbonhidratlara, asetil-CoA vasıtasıyla yağ asitlerine veya enerjiye, amino asit alanin ve etanole dönüştürülebilir..

1834 yılında Théophile-Jules Pelouze hem tartarik asit (L-tartarik asit) hem de rasemik asit (D- ve L-tartarik asit karışımı) ve izole edilmiş piroartárico asit (metil süksinik asit) damıtmıştır. Ayrıca ertesi yıl Jöns Jacob Berzelius tarafından karakterize edilen ve piruvik asit olarak adlandırılan başka bir asidi damıtmıştır..

Laboratuvarda, bir tartarik asit ve potasyum hidrojen sülfat karışımı ısıtılarak piruvik asit hazırlanabilir.

Bu, propilen glikolün güçlü bir oksidan (örneğin potasyum permanganat) ile oksidasyonu veya asetil siyanür ile potasyum siyanid ile reaksiyonu ile oluşturulan asetil siyanidin hidrolizi ile iki şekilde yapılabilir:

CH3COCl + KCN → CH3COCN + KCl

CH3COCN → CH3COCOOH

indeks

• 1 Piruvik asidin fiziksel ve kimyasal özellikleri
• 2 Tepkime ve tehlikeler
  • 2.1 Gözle teması halinde
  • 2.2 Cilt ile teması halinde
  • 2.3 Solunması halinde
  • 2.4 Yutulması halinde
• 3 Önemi ve kullanımları
• 4 Kaynakça

Piruvik asidin fiziksel ve kimyasal özellikleri

Piruvik asit, acı sirke kokusu olan renksiz, amber renkli, viskoz bir sıvıdır (Royal Society of Chemistry, 2015). Görünümü şekil 2'de gösterilmiştir..

Bileşik 88.06 g / mol moleküler ağırlığa ve 1.250 g / ml yoğunluğa sahiptir. Erime noktası 11.8 ° C, kaynama noktası 164 ° C'dir. Bileşik, suda çözünebilir, her bir çözücü ml için 1000 mg çözebilir. Piruvik asit zayıf bir asittir, 2.5 pKa'ya sahiptir (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi., 2017).

Tepkime ve tehlikeler

Piruvik asit, yanıcı olmasına rağmen stabil bir bileşik olarak sınıflandırılır. Oksitleyici maddeler ve güçlü bazlarla uyumlu değildir.

Büyük dozlarda ek piruvat almak isteyenler - genellikle günde 5 gramdan fazla - abdominal rahatsızlık ve şişkinlik, gaz ve ishal dahil olmak üzere gastrointestinal semptomlar bildirmişlerdir. Kısıtlayıcı kardiyomiyopati nedeniyle intravenöz piruvat alan ölen bir çocuk bildirildi (Pyruvic asit, 2016).

Pirúvico asit cilt ile temas halinde (tahriş edici), gözlerle temas halinde (tahriş edici), yutulduğunda, solunduğunda çok tehlikelidir. Aynı zamanda aşındırıcıdır. Sprey sıvısı veya buğu, özellikle gözlerin, ağzın ve solunum yolunun mukozalarında doku hasarına neden olabilir.

Cilt ile teması yanıklara neden olabilir. Sprey sisi solunması, asfiksi, öksürük veya nefes darlığı ile karakterize solunum yollarında ciddi tahrişe neden olabilir.

Göz iltihabı kızarıklık, tahriş ve tahriş veya kaşıntı ile tanımlanır. Cildin iltihaplanması, güçlü bir kaşıntı, ölçeklendirme, kızarıklık ve bazen de kabarcıklar oluşabilir..

Göz teması halinde

Kontakt lensleri kontrol edin ve çıkarın. Gözler derhal bol suyla en az 15 dakika soğuk suyla yıkanmalıdır..

Cilt teması durumunda

Etkilenen bölge, bulaşmış kıyafetleri ve ayakkabıları çıkarırken derhal en az 15 dakika bol su ile yıkanmalıdır. Tahriş olmuş cildi bir ağrı kesici ile örtün.

Giysileri ve ayakkabıları tekrar giymeden önce yıkayın. Temas şiddetli ise, dezenfektan bir sabunla ovalayın ve durulayın ve anti-bakteriyel bir krema ile kirlenmiş cildi örtün.

Solunması halinde

Kurban serin bir yere taşınmalı. Nefes almıyorsa suni solunum yapılmalıdır. Solunum zorsa, oksijen sağlayın.

Yutulması halinde

Bileşik yutulursa, tıbbi personel tarafından yönlendirilmedikçe kusma tetiklenmemelidir. Bileşiğin seyreltilmesi için bol miktarda su içilmesi önerilir. Gömlek yakası, kemer veya kravat gibi gevşek giysiler gevşetilmelidir.

Her durumda, derhal tıbbi yardım alınmalıdır (Malzeme Güvenlik Bilgi Formu Pyruvic acid, 2013).

Önemi ve kullanımı

Piruvik asit veya piruvat, biyolojik enerji üretiminde rol oynayan glikolitik ve piruvat dehidrogenaz yollarında önemli bir ara maddedir..

Piruvat canlı organizmalarda yaygın olarak bulunur. Vücudun hücrelerinde sentezlenebildiğinden, temel bir besin değildir. Bazı meyve ve sebzeler piruvat bakımından zengindir, örneğin kırmızı elma..

ATP sentezinin merkezi hücresel yolu, dokuz enzimatik reaksiyon dizisinde glikozun başka şekerlere dönüştürüldüğü bir fermentasyon şekli olan glikoliz ile başlar. Her ardışık reaksiyon, fosfat içeren bir ara şeker içerir.

İşlemde, altı karbonlu glikoz iki üç karbonlu piruvik asit molekülüne dönüştürülür. Her glikoz molekülünün glikoliziyle salınan enerjinin bir kısmı, iki ATP molekülünün oluşumunda yakalanır..

Şekerlerin metabolizmasındaki ikinci aşama, sitrik asit döngüsü veya Krebs döngüsü olarak adlandırılan birbiriyle ilişkili bir dizi reaksiyondur..

Bu döngü glikolizde üretilen üç karbonlu piruvik asidi alır ve hidrojen atomlarını yüksek enerjili bağda tuttukları özel taşıyıcı moleküllere aktarırken, karbon atomlarını karbon dioksit (CO2) oluşturmak için kullanır , 2016).

Piruvat, ATP'nin aerobik olarak üretilmesi için metabolize edildiği sitrik asit veya Krebs döngüsüne giren asetil koenzim A'ya dönüşen biyolojik bir yakıt görevi görür..

Enerji anaerobik olarak piruvattan laktata çevrilmesi yoluyla da elde edilebilir..

Aerobik glikolizde piruvat üretiminin ve ardından asetil CoA'ya dönüşümünün piruvat molekülü başına 10 ATP molekülü oluştururken, laktata indirgenmesi piruvat molekülü başına sadece 2 ATP ürettiğine dikkat etmek önemlidir (İnsan metabolom veri tabanı, 2017).

Piruvat ayrıca, yukarıdaki piruvat karboksilazın etkisiyle oksaloasetata dönüştürülür. Oksaloasetat, neo-glukojenez ve lipogenezisin metabolik yolları için, nörotransmiterlerin biyosentezinde ve pankreas adacıkları tarafından glukoz ile indüklenen insülin sekresyonunda önemli bir ara maddedir..

Alanin transaminaz enziminin etkisiyle, piruvat, organizma tarafından üretilen esansiyel olmayan 10 amino asitten biri olan geriine dönüşümlü olarak dönüştürülür. Bu reaksiyonun önemi, glikoz alanin döngüsü veya Cahill döngüsü olarak adlandırılan iskelet kası ve karaciğer arasındaki besinlerin birbirine dönüşümünde yatmaktadır..

Kaslar enerji gereksinimi için amino asitleri bozduğunda ortaya çıkan azot alanin oluşturmak için piruvat'a transamine edilir.

Bu, glutamat ve piruvatı a-ketoglutarat ve alanine dönüştüren alanin transaminaz enzimi tarafından yapılır. Elde edilen alanin, azotun üre döngüsüne girdiği ve karaciğere glukoz üretmek için piruvatın kullanıldığı karaciğere taşınır..

Son çalışmalar, yüksek konsantrasyonlarda piruvatın, inotropik bir ajan gibi kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir..

Piruvat enjeksiyonları veya perfüzyonları, glukoz veya yağ asitlerini metabolize ederek kalplerin kasılma fonksiyonunu arttırır. Bu inotropik etki, iskemi / reperfüzyon ile şaşırtan kalplerde şaşırtıcıdır..

Piruvatın inotropik etkisi, intrakoroner infüzyon gerektirir. Bu etki için olası mekanizmalar arasında, artan ATP üretimi ve ATP'nin fosforilasyon potansiyelindeki bir artış vardır..

Diğer bir mekanizma, piruvat dehidrojenaz kinazın inhibe edilmesi yoluyla kendi oksidasyonunu teşvik eden piruvat dehidrojenazın aktivasyonudır. Miyokard iskemisinde piruvat dehidrojenaz inaktive edilmiştir.

Bir diğeri, sitozolik inorganik fosfat konsantrasyonunun azaltılmasıdır. Piruvatın, bir antioksidan olarak, hidrojen peroksit ve lipit peroksit gibi reaktif oksijen türlerini temizlediği bilinmektedir. Dolaylı olarak, suprafizyolojik piruvat seviyeleri, hücresel azalmış glutatiyonu artırabilir.

Piruvat, bu kullanımı destekleyecek kanıt olmamasına rağmen, kilo vermek için ek olarak satılmaktadır. Altı denemenin sistematik bir incelemesi, vücut ağırlığında piruvat ile plaseboya kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir fark buldu..

İnceleme ayrıca, ishal, şişkinlik, gaz ve artmış düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) kolesterol gibi piruvat ile ilişkili olumsuz olayları da belirledi..

Pyruvik asitten türetilen Bromopyruvic asidi, Johns Hopkins Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından, kanserin nedeni veya nedenleri hakkında Warburg hipotezini destekleyen yollarla olası kanser tedavisi uygulamaları için çalışılmaktadır (Pyruvic Acid and Metabolism, S.F.)..

referanslar

1. Piruvik Asit ve Metabolizma. (S.F.). Boundless.com adresinden kurtarıldı.
2. EMBL-EBI. (2017, 27 Şubat). piruvik asit. Ebi.ac.uk adresinden kurtarıldı.
3. İnsan metabolomu veri tabanı. (2017, 2 Mart). Pyruvic asit için metabocard gösteriliyor. Hmdb.ca adresinden alındı.
4. Malzeme Güvenlik Bilgi Formu Pyruvic acid. (2013, 21 Mayıs). Sciencelab.com adresinden kurtarıldı.
5. Michael Cuffe, e. a. (2016, 8 Ağustos). Hücre BİYOLOJİSİ Britannica.com adresinden kurtarıldı.
6. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi ... (2017, 11 Mart). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 1060. PubChem'den alındı.
7. Piruvik Asit. (1997). PubMed'den alındı.
8. Piruvik asit. (2016, 17 Ağustos). Drugbank.ca sitesinden alındı..
9. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Piruvik asit. Chemspider.com sitesinden alındı.