Gluteenhape (α-aminoglutaarhape, Glu, E) HOOCCH₂CH₂CH (NH₂) COOH

Kai m, 147,13; värvitu kristallid. L-isomeeri jaoks 247–249 ° C (laguneb); + 32 ° (1 g 100 ml 6N HCl-s). D-isomeeri jaoks 313 ° C (laguneb); vaene sool. vees ja etanoolis, mitte lahust. eetris. Temperatuuril 25 ° C pK_ja 2,19, 4,25, 9,67 (NH₂); p / 3,08.

Keemiliste omaduste järgi G. kuni.. - tüüpiline alifaatne. a-aminohape. Kuumutamisel. moodustab Cu ja Zn-ga lahustumatute sooladega 2-pürrolidoon-5-karboksüülhapet või püroglutamiinhapet. Peptiidsidemete moodustumisel osales hl. arr. a-karboksüülrühm, mõnel juhul nt. looduses glutatiooni tripeptiid, on aminorühm. Peptiidide sünteesimisel L-isomeerist koos a-NH-ga₂-see rühm kaitseb karboksüülrühma, mille jaoks see esterdatakse bensüülalkoholiga või tert-butüüleeter saadakse isobutüleeni toimel hapete juuresolekul. G. jääkide COOH-rühm valkudes modifitseeritakse samamoodi kui asparagiinhappes.

L-G. seda leidub kõigis vabaduses olevates organismides. vormis (plasmas koos glutamiiniga on umbes 1/3 kõigist vabadest aminohapetest) ja valkude koostises. Reaktsioon L-G. c. + NH₃ + ATP glutamiin + ADP + H₃PO₄ (ADP-adenosiindifosfaat) mängib olulist rolli NH vahetuses₃ loomadel ja inimestel. Organismis dekarboksüülitakse aminovõihappeks ja trikarboksüülhapete tsükli käigus toimub muundamine. merevaikhappeks. L-G. K. - ornitiini ja proliini biosünteesi eelkäija, osaleb aminohapete biosünteesi transamineerimises, aga ka K + ioonide transportimisel tsentrisse. närvisüsteem.

G. kuni. - kodeeritud aminohape, vahetatav. L-G biosüntees. K. viiakse läbi a-ketoglutaarhappest: NH₃ + HOOCC (O) CH₂CH₂COOH + NADPH, L-D. K. + NADF, kus NADPH ja NADF - vastavalt. koensüümi nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaadi redutseeritud ja oksüdeeritud vormid. Tööstuses võtab selle vastu hl. arr. mikrobiool. süntees α-ketoglutaarhappest. L-G NMR spektris. K. in D₂O kemikaal C-a-aatomi prootoni nihked (ppm) on vastavalt 3,792, β- ja aatomite korral. 2,136 ja 2,537.

Toidus kasutatakse mononaatriumsoola G. kuni., Mis maitse järgi meenutab liha. tööstus, Ca ja Mg soolad psüühika raviks. ja närvihaigused. L-G tootmine maailmas. K. umbes 270 tuhat tonni aastas (1982).

Glutamiinhappe eelised ja kasutusalad

Glutamiinhapet leidub järgmistes NPCRiZ toodetes:

Lykam Antitoksüloogia

Amvix Aminohapped ja vitamiinid ühes kapslis

Cartalax 60 kapslit Kõhre ja lihasluukonna funktsiooni normaliseerimise bioregulaator

Temero Genero komponentide kompleks neuroendokriinse ja immuunsussüsteemi toimimise parandamiseks.

Tsütogeenid - sünteesitud peptiidid

Amitabs - 5

Cartalax

Christagen

Ovageen

Pinealon

Honluten

Glutamiinhape on asendatav aminohape, see tähendab, et seda saab sünteesida otse inimkehas. Kõigist inimkeha moodustavatest aminohapetest moodustab glutamiinhape umbes 25% kõigi aminohapete kogusest ja pakub paljusid väga olulisi biokeemilisi protsesse.

Mis on glutamiinhape ja selle päritolu

Glutamiinhapet leidub selle algsel kujul teatavates taime- ja meresaadustes. Näiteks pruunvetika perekonnast pärit söödavates vetikates, mereandides, seentes, kreeka pähklites, tomatites ja tomatitoodetes, sojakastmes. Praeguseks toodetakse glutamiinhapet suures mahus valmistoodete maitse parandamiseks, sportlikuks toitumiseks ja isegi meditsiiniliseks otstarbeks. See on tuntud mononaatriumglutamaat..

Kuidas saada glutamiinhapet tööstuses

Glutamiinhape eraldatakse taimsetest materjalidest. Saadud toormaterjalil on valged maitsetud kristallid, mis vees praktiliselt ei lahustu. Seetõttu annab primaarse lähteaine edasine töötlemine naatriumsoola või glutamaadi.

Glutamiinhappe omadused toiduainetööstuses

Esmakordselt sai glutamiinhapet jaapani keemik 1908. aastal ja seda hakati nimetama "umami", mis tähendab "maitset hea". Glutamiinhappe ja selle derivaatide omadused parandavad valmistoodete maitset. Ta on võimeline isegi jäljendama valgurikka toidu maitset. Maitse parandamine on võimalik tänu sellele, et igal inimesel on keeles glutamiiniretseptorid.

Glutamiinhappe mõju inimkehas

Glutamiinhappe üks peamisi omadusi, mida arstid ja toitumisspetsialistid märgivad, on vahendaja roll ja võime reguleerida kesknärvisüsteemi aktiivsust. Lisaks pakub see kehas palju olulisi protsesse. Seetõttu esineb glutamiinhapet sageli paljude vaevuste korral paljudes raviainetes. Näiteks esineb see järgmistes bioregulaatorites: Vezugen veresoonte funktsionaalse seisundi normaliseerimiseks, Pinealon ajurakkude funktsioonide normaliseerimiseks, Temero Genero ja Amitabs-3 neuroendokriinsüsteemi funktsioonide reguleerimiseks, Amitabs-5 lihaskudede tugevdamiseks ja arendamiseks, Likam - antitoksikoloogilised ja vähivastased. tähendab.

Glutamiinhappe kasutamine toiduainetööstuses

Toiduainetööstuses lisatakse naatriumglutamaadi kujul olevat glutamiinhapet valmistoodetele, kontsentreeritud puljongitele (kuubikuteks), kulinaarsetele toodetele ja muudele toodetele, mis omandavad meeldiva rikkaliku maitse. Tänu sellisele lisandile on meeldivam toitu võtta, täiskõhutunne tuleb kiiremini, seedimine paraneb tänu seedemahlade vabastamise stimuleerimisele.

Glutamiinhappe kasutamine meditsiinis

Glutamiinhappel on võimas kasulik mõju närvisüsteemile. See reguleerib pärssimise-ergastamise protsesse, sellel on kerge psühostimuleeriv ja nootroopiline toime..

Glutamiinhapet saab kasutada sporditoitumises, samuti lihaste düstroofia ravis ja ennetamisel. See toetab tõhusalt lihaseid ja tagab lihaskoe arengu..

Teatud koguses glutamiinhape koguneb kehasse ja vajadusel kõrvaldab lokaalse puuduse.

Kõik inimkeha glutamiinhappe omadused:

• energia metabolism ja ATV teke peaajus;
• teatud hormoonide ja muude bioloogiliselt aktiivsete ainete tootmine;
• ammoniaagi, mis on lagunemissaadus, neutraliseerimine (suurim osa sellest eraldub suurenenud füüsilise koormuse korral);
• foolhappe sünteesi lähtematerjal;
• osalemine ainevahetuses;
• närviimpulsside vahendaja roll;
• valgu ja vereplasma olemasolu;
• suurendage lihaste kontraktiilsust, suurendades rakumembraanide läbilaskevõimet kaaliumi jaoks, mis tagab lihaste kontraktsiooni.

Glutamiinhappe kasutamise vastunäidustused

Nagu iga teine ​​toode, on ka glutamiinhape mõõdukalt hea. Selle ülemäärane sisaldus kehas põhjustab närvi üleeksponeerimist, kuna sellel on põnevad omadused.

Glutamiinhape

Glutamiinhape (aka glutamiinhape) (glutamiinhape) on vahetatav neurotransmitter-aminohape. See on põnev kesknärvisüsteemi neurotransmitter, mis stimuleerib erutuse edastamist sünapsides. See on seljaaju ja aju kõige levinum neurotransmitter. Glutamiinhape eraldati esmakordselt 1866. aastal saksa teadlase Karl Rithauseni poolt gluteenist (nisugluteenist). Aminohappe keemiline struktuur määrati 1890. aastal. Meditsiinilises keskkonnas on ühendi kohmaka täieliku nimetuse asemel tavapärane kasutada lühinime: "glutamaat".

Neurotransmitterina mõjutab glutamiinhape kesknärvisüsteemi mitmeid tsoone: talamust, ajutüve, seljaaju ja subkortikaalseid tuumasid. Rakkudevaheliste kontaktide kohtades reserveeritakse aine presünaptilistes inertsetes sektsioonides - vesiikulites. Elektriline ergastav laine käivitab glutamiinhappeiooni vabanemise edastavast närvirakust. Vabanenud glutamaat liitub dendriitide - retseptorite närvilõpmete spetsiaalsete klastritega.

Üks neist kesknärvisüsteemi retseptoritest on ionotroopne kiiretoimeline NMDA retseptor (N-metüül-D-aspartaat). Teised biokeemiliste retseptorite klassid on AMPA retseptorid (α-amino-3-hüdroksü-5-metüül-4-isoksasooli propioonhappe retseptorid), metabotroopsed glutamaadi retseptorid (mGluR), mis pakuvad aeglast, pikaajalist toimet, ja vähem levinud kinaadiretseptorid, mis reguleerivad sünaptilist ülekannet ja paindlikkus.

Paljud sünapsid kasutavad mitut tüüpi glutamaadi retseptoreid. Glutamiinhape osaleb paljudes kognitiivsetes funktsioonides, sealhulgas võime uut teavet tajuda, meelde jätta ja talletada. See neurotransmitter osaleb aktiivselt neuronite vahelise sünaasi moodustumise protsessi reguleerimisel aju kasvu ja arengu ajal.

Lisaks sellele, et glutamiinhape on iseenesest neurotransmitter, osaleb ta ka gamma-aminovõihappe (GABA) sünteesis, olles selle eelkäija. Inhibeerival (inhibeerival) neurotransmitteril GABA on glutamaadi vastupidine toime, vähendades kesknärvisüsteemi aktiivsust. Glutamiinhappe mõju tõttu saavutatakse tasakaal paljudes elutähtsates neuropsühholoogilistes tingimustes.

Glutamiinhappe funktsioonid

Glutamiinhape on peamiselt aju kütus. Lisaks aju otsese energiavarustuse pakkumisele, et aju kõrgel tasemel toimida, stimuleerib see aminohape ka vaimset aktiivsust ja parandab mälufunktsiooni..

Kuna see ühend mängib olulist rolli kognitiivses valdkonnas, soovitavad arstid glutamaatravimeid selliste seisundite raviks nagu tähelepanupuudulikkuse hüperaktiivsuse häire (ADHD). Arvatakse, et see aminohape aitab käitumishäiretega lastel, annab võimaluse keskenduda ja parandab õppimisvõimet..

Glutamiinhape on väga oluline mitmesuguste psühho-emotsionaalsete patoloogiate, näiteks depressiooni, sealhulgas bipolaarse häire, skisofreenia ja liigse ärevuse raviks. Uuringud on näidanud, et meeleoluhäirete all kannatavatel inimestel on tavaliselt neurotransmitterite suhe tasakaalust väljas või teatud neurotransmitterite tase ebapiisav.

Kaasaegne meditsiin annab glutamiinhappele erilise koha selliste raskete vaimuhaiguste nagu skisofreenia tekkemehhanismis. Skisofreenia põhjuste enim uuritud versioon on hüpotees, et see psühhoos on tingitud NMDA retseptorite funktsionaalse aktiivsuse vähenemisest. N-metüül-D-aspartaadi (NMDA) retseptori toimet pärssivate anesteetikumide kasutamisel tekkisid tinglikult tervetel vabatahtlikel psühhoosi sümptomid. Samal ajal on skisofreenia sümptomite süvenemine sageli kineeiinhappe, endogeense NMDA antagonisti taseme tõusu tõttu. NMDA-retseptorite funktsiooni pärssimisel kogesid katsealused hallutsinatsioone, paranoilisi luulusid, järsku segadust ja tähelepanu hajutamist, hajutatud tähelepanu, psühhomotoorset agitatsiooni, meeleolu labiilsust ja painajalikke õudusunenägusid. Samuti täheldati olulist õppimisvõime langust ja olmeprobleeme. Sarnaseid kõrvalekaldeid tuvastatakse ka narkomaanidel, kes kasutavad NMDA-retseptorite antagonisti ketamiini..

Teraapias kasutatakse glutamiinhapet:

• käitumishäired (hüperkineetilised sündroomid, halvenenud aktiivsus ja tähelepanu);
• epilepsia;
• lihaste düstroofia;
• intellektuaalsed häired (vaimne alaareng, dementsus).

Keha kasutab seda aminohapet glutatiooni sünteesimiseks, mis on kehas üks tõhusamaid ja levinumaid antioksüdante. Glutatioon kaitseb raku mitte ainult toksiliste vabade radikaalide eest, neutraliseerides neid, vaid on ülioluline ka rakusiseses keskkonnas toimuvate redoksprotsesside läbiviimiseks. Glutamiini oluline funktsioon on ammoniaagi neutraliseerimine. Ammoniaagi liigne akumuleerumine veres viib hüperammooniumini, mille üheks ilminguks on vaimne alaareng. Glutamiinhape - epilepsia kompleksravi komponent, mille eesmärk on ennetada väikseid krampe.

Glutamiinhappe defitsiit

Side puudumine ilmneb sageli alatoidetud inimestel või inimestel, kellel on probleeme immuunsussüsteemi toimimisega. Glutamiinhappe defitsiidi korral tuvastatakse järgmised sümptomid:

• letargia on valulik seisund, mis avaldub aeglus, väsimus, letargia;
• unehäired
• võimetus keskenduda esitatud stiimulile;
• halvenenud mõtlemine;
• raskusi mäletamisega.

Madal glutamiinhappe sisaldus kutsub esile reaktiivseid seisundeid koos depressiooni sümptomitega. Ühendi rolli agressiooni kujunemisel uuritakse aktiivselt..

Kuidas suurendada glutamiinhapet?

See aminohape on kõrge valgusisaldusega toitudes, näiteks kalas, liha, munad, linnuliha ja piimatooted. Samuti on heaks ühendiallikaks valgurikkad köögiviljad. Mõnes kaunviljas, näiteks läätsedes ja ubades, on glutamiinhappe kontsentratsioon eriti kõrge.Lisaks toidu loomulikule sisaldusele kasutavad inimesed seda aminohapet sageli lisandina, et parandada teatud toitude maitset naatriumglutamaadi kujul..

Enamasti saavad inimesed toidust piisavalt glutamiinhapet. Seetõttu pole toidulisandeid tavaliselt vaja. Kulturistid ja muud sportlased saavad aga toidulisandeid keha toetamiseks kasutada aktiivsete treeningute ja spordiürituste ajal. Toidulisandite soovitatav päevane tarbimine võib varieeruda vahemikus 500–2000 mg.

Enne toidulisandite võtmist on oluline konsulteerida arstiga, eriti kui inimene kannatab maksa- või neeruprobleemide, aga ka kõigi neuroloogiliste patoloogiate all. Ehkki see on üsna ohutu aminohape, võivad toidulisandite kasutamisel tekkida mõned kõrvaltoimed, sealhulgas tsefalgia, väsimus, letargia.

Liigne glutamiinhape

Traumaatilise ajukahjustuse või mõne füsioloogilise haiguse korral võib naatriumglutamaat kehas koguneda. Glutamiinhappe mononaatriumsooli liig võib olla põhjustatud ka toidulisandi, mida nimetatakse marker E621, liigsest tarbimisest. Seda maitsetugevdajat kasutatakse sageli konserveeritud ja kiirtoitudes. Mõistlikes annustes ei kujuta see aine tervisele ohtu, kuna glutamaat leidub kõigis proteiinisisaldusega toitudes. Toodete liigne kasutamine koos maitsetugevdajatega on vastuolus glutamaadi kogunemisega, mis aja jooksul põhjustab NMDA retseptorite kanalite kaudu kaltsiumioonide rikkaliku sisseviimise tõttu rakku kahjustusi ja sageli rakusurma. Sellist nähtust teadusringkondades nimetatakse eksitotoksilisuseks. Seda nähtust peetakse tõsiste haiguste patogeneesis:

• sclerosis multiplex - aju ja seljaaju mitme osa kahjustus;
• Alzheimeri tüüpi seniilne dementsus;
• amüotroofne lateraalskleroos - progresseeruv ravimatu haigus;
• idiopaatiline parkinsonismi sündroom;
• Huntingtoni sündroom;
• autistlikud häired.

Järeldus

Glutamiinhape täidab kehas mitmeid põhifunktsioone. See toimib olulise neurotransmitterina ja keha kasutab ainet teiste neurotransmitterite, näiteks GABA, loomiseks. Seega on see aminohape aju tervisliku arengu ja toimimise jaoks ülioluline..

Glutamiinhape aitab stimuleerida õppimist, erksust, pikaajalist mälu ja muid kognitiivseid funktsioone. See on oluline energia tootmiseks, immuunsüsteemi kaitsmiseks, mürgise ammoniaagi eemaldamiseks kehast ning lihaste kasvu ja talitluse toetamiseks..

Enamik inimesi saab piisavalt glutamiinhapet biosünteesi ja õige toitumise kaudu. Mõnes olukorras võivad toidulisandid olla kasulikud, kuid enne nende kasutamist on soovitatav konsulteerida arstiga..

Glutamiinhape

Glutamiinhape kuulub asendamatute aminohapete rühma ja mängib kehas olulist rolli. Selle sisaldus kehas on kuni 25% kõigist aminohapetest.

Glutamiinhapet toodetakse kaubanduslikult mikrobioloogilise sünteesi teel. Keemiliselt puhtal kujul on sellel hapu maitsega valged lõhnatud või värvusetud kristallid ning kristallid ei lahustu vees hästi. Parema lahustuvuse tagamiseks muudetakse glutamiinhape naatriumisoolaks - glutamaadiks.

Glutamiinhape

Toiduainetööstuses on glutamiinhape tuntud toidulisandina nimega E620. Seda kasutatakse lõhna- ja maitsetugevdajana paljudes toodetes koos glutamiinhappe sooladega - glutamaatidega..

Glutamiinhapet lisatakse pooltoodetele, erinevatele kiirtoodetele, kulinaarsetele toodetele ja puljongikontsentraatidele. See annab toidule meeldiva lihamaitse..

Meditsiinis on glutamiinhappe kasutamisel kerge psühhostimuleeriv, põnev ja nootroopne toime, mida kasutatakse mitmete närvisüsteemi haiguste ravis.

20. sajandi keskel soovitasid arstid lihasdüstroofsete haiguste korral kasutada glutamiinhapet seespool. Samuti määrati ta sportlastele lihasmassi suurendamiseks..

Glutamiinhappe väärtus keha jaoks

Glutamiinhappe rolli on keeruline üle hinnata, see:

• Osaleb histamiini, serotoniini ja paljude teiste bioloogiliselt aktiivsete ainete sünteesis;
• Desinfitseerige kahjulik laguprodukt - ammoniaak;
• See on vahendaja;
• Kuulub süsivesikute ja nukleiinhapete transformatsioonide tsüklisse;
• Sellest sünteesitakse foolhape;
• Osaleb energiavahetuses AFT moodustumisega ajus.

Kehas on glutamiinhape valkude osa, see asub vereplasmas vabal kujul ja on ka paljude madala molekulmassiga ainete lahutamatu osa. Inimkeha sisaldab glutamiinhapet, puudulikkuse korral läheb see peamiselt sinna, kus seda kõige rohkem vajatakse.

Glutamiinhape mängib olulist rolli närviimpulsside ülekandmisel. Selle seondumine närvirakkude teatud retseptoritega põhjustab neuronite ergastamist ja kiirendab impulsside edastamist. Seega täidab glutamiinhape neurotransmitterite funktsioone.

Selle aminohappe ülejäägi korral sünapsis on võimalik närvirakkude üleekspluateerimine ja isegi nende kahjustused, mis põhjustab närvisüsteemi haigusi. Sellisel juhul võtavad kaitsefunktsiooni üle gliaalsed rakud, mis ümbritsevad ja kaitsevad neuroneid. Neuroglia rakud absorbeerivad ja neutraliseerivad liigse glutamiinhappe ajus ja perifeersetes närvides.

Glutamiini aminohape suurendab lihaskiudude tundlikkust kaaliumi suhtes, suurendades rakumembraanide läbilaskvust selle jaoks. See mikroelement mängib olulist rolli lihaste kontraktsioonis, suurendades lihaste kontraktsioonivõimet..

Glutamiinhape spordis

Glutamiinhape on sporditoitumise üsna tavaline komponent. See on inimkeha jaoks asendatav aminohape ja teiste aminohapete muundamine toimub täpselt glutamiinaminohappe kaudu, millel on lämmastikuühendite vahetuses lõimiv roll. Kui kehas puudub aminohape, on selle sisaldust võimalik kompenseerida üleviimisega nendest aminohapetest, mis on üleliigsed.

Juhul, kui keha füüsiline koormus on väga suur ja valgu tarbimine toiduga on piiratud või ei vasta keha vajadustele, toimub lämmastiku ümberjaotamise nähtus. Sellisel juhul lähevad siseorganite struktuuri moodustavad valgud skeleti ja südame lihaskiudude ehitamisele. Seetõttu mängib glutamiinhape spordis asendamatut rolli, kuna see on vaheetapp nende aminohapete muundamisel, mis kehal puuduvad.

Glutamiinhappe muundamine glutamiiniks ammoniaagi neutraliseerimiseks on selle üks peamisi funktsioone. Ammoniaak on väga mürgine, kuid see on muutumatu metaboolne toode - see moodustab kuni 80% kõigist lämmastikuühenditest. Mida suurem on keha koormus, seda toksilisemad lämmastiku lagunemise produktid tekivad. Spordis vähendab glutamiinhape ammoniaagi taset, sidudes selle mittetoksilise glutamiiniga. Lisaks taastab glutamiinhape ülevaatuste kohaselt sportlaste seisundi pärast võistlust kiiresti, kuna seob laktaadi liigse sisalduse, mis vastutab lihasvalu tunde eest.

Sportlastel, kellel intensiivse kehalise aktiivsuse ajal puudub glükoos, muutub glutamiinhape energiaallikaks - glükoosiks.

Läbivaatuste kohaselt on glutamiinhape hästi talutav, sellel pole kõrvaltoimeid ja see on kehale täiesti kahjutu. Uuringud on näidanud, et 100 g proteiinisisaldusega toitu sisaldab 25 g glutamiinhapet. See aminohape on loomse toidu looduslik komponent ja negatiivsed ülevaated glutamiinhappe kohta on mõnevõrra liialdatud..

Glutamiinhappe ja glutamiini omadused

Glutamiinhape või glutamaat - viitab dikarboksüülhapete aminohapete rühmale, s.o. on kaks happeosa COOH. Kahe happejäägi olemasolu tõttu nimetatakse glutamaadi koos aspartaadiga „happelisteks“ aminohapeteks. Happed jäägid annavad glutamaadile hüdrofiilsed omadused, s.o. aminohape on vees hästi lahustuv. Kuna vesi on universaalne keskkond kõigi reaktsioonide jaoks, on glutamaat aktiivne ühend, mis osaleb biokeemilise konveieri põhietappides.

Vesinikuaatom happesabal on väga liikuv, mis võimaldab teil luua vesiniksidemeid, mis annavad valgule tertsiaarse struktuuri, kuhu glutamiinhape sisestatakse.

L-glutamiinhape

glutamiin

Ta on asparagiinhappe õde, kuid üks süsivesinikuradikaal on pikem. Kehas glutamiin- ja asparagiinhapped, nagu need sõbrad, kes “kõnnivad koos Tamaraga”: nad täidavad sarnaseid funktsioone ja pealegi voolavad nad pidevalt üksteisesse.

Glutamaat on tinglikult asendatav proteinogeenne aminohape, s.o. keha suudab seda iseseisvalt sünteesida, kuid mitte kõigis kudedes. Ta tegeleb paljude valkude, peamiselt lihaste, ehitamisega. Nii ulatub selle sisaldus müosiinis 22% -ni, aktiinis - 15% -ni.

Kehasisaldus on 25% kõigist aminohapetest, suurtes kogustes sisaldub see järgmistes organites ja kudedes (mg): lihased - 6000, aju - 2250, neerud - 680, maks - 670, vereplasma - 40. Keskmiselt, on glutamiinhappe üldsisaldus kehas 9640 mg, s.o. peaaegu kümme kilo.

Glutamiin on glutamiinhappe amiid, s.t. ühend, milles vesinikuaatom on asendatud teise happesaba teises amiinirühmas - omamoodi kimäär, milles sabale on kasvanud teine ​​pea.

Glutamiinhape annab tootele lihase maitse. Laialt levinud toidulisand, naatriumglutamaat, on selle naatriumsool, nii et selle ühendi puudus ei ohusta meid. Kagu-Aasias on sealsete söömisharjumuste tõttu selle aminohappe tarbimine: Taiwan - 3 g inimese kohta päevas, Jaapan - 1,6, võrdluseks: Itaalia - 0,4 g, USA - 0,35 g.

Naatriumglutamaadi toksilisuse uuringuid on läbi viidud alates 1970. aastast. Algselt oli kontsentratsioon 120 mg / kg. inimese kehamassi peeti endiselt ohutuks, s.t. inimene kaalub 60 kg. võib päevas tarbida 7,2 grammi glutamaati, kahjustamata tervist. 1987. aastal otsustas FAO / WHO ühine ekspertkomitee: „Lubatud ööpäevast annust ei kehtestata.” See norm on kehtestatud ainete jaoks, mille tarbimine toiduga ületab märkimisväärselt selle võimalikku tarbimist lisaainetena. Muidugi ei tähenda glutamaadi madal toksilisus seda, et seda saaks lusikatega süüa..

Glutamiinhape viitab glükogeensetele aminohapetele, s.o. sellest võib saada keha glükoosiallikas. Glükoos on mootori jaoks nagu bensiin ja biokeemiline konveier ei saa seisma jääda, kütus peab pidevalt voolama. Ja kui mitte? Esiteks lähevad lihaste valgud tarbimisse, visates vereringesse glutamaadi derivaadi glutamiini. Verest pärit glutamiin siseneb soolestikku, mis töötleb selle alaniiniks ja imendub maksas, mis teeb sellest püruvaadi kaudu glükoosi. Protsess on aktiivne une ajal ja intensiivsete lihaskoormuste ajal..

Ületreening on seisund, kus füüsilise koormuse tagajärjel loobusid lihased kogu glutamiinivarustusest ja selle kontsentratsioon veres langes alla kriitilise taseme ning see ei pruugi pikka aega (kuni 14 päeva) taastuda. Loomulikult kaasneb sellega väsimus, sest mootori töötamiseks pole kütust ja tuumas on puudu aminohape.

Biosüntees kehas

Glutamaat on aminohape, milles ristuvad paljude sõlmede biokeemilised muundamisahelad nagu sõlmpunktis.

See moodustub transaminatsioonireaktsioonis, kui amiinipea viiakse teisest aminohappest üle a-ketoglutoraadiks. Enamik valkude lagunemisel moodustunud aminohappeid toimib amiinpea doonorina: alaniin, asparagiinhape, valiin, leutsiin, isoleutsiin, ornitiin, türosiin ja fenüülalaniin. Transamineerimisreaktsiooni jaoks on vaja püridoksalfosfaati (vitamiin B6), mis on amiinipea kandja doonori aminohappest retsipiendini. Glutamaat võib redutseeriva amiinimise käigus moodustuda ka proliinist, histidiinist, glutamiinist, ornitiinist ja arginiinist..

Glutamiinhape on koguja, kuhu kogunevad kõigi aminohapete aminorühmad, mis lõhustuvad. Seega põhjustab kõigi aminohapete lagunemine ühe produkti moodustumise ja see produkt on glutamaat. Vaheprodukt, mis võtab amiinpead, on α-ketoglutoraat.

Teine glutamiinhappe sünteesi viis on aminorühma eraldamine glutamiinist. Reaktsioon on pöörduv ja sellel on suur mõte, sest sel viisil kasutatakse ammoniaaki, mis moodustub kehas pidevalt aminohapete lagunemisel..

Glutamiinhappe keemilised omadused

Lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ainete hulgas on kahesuguse funktsiooniga ühendeid. Neist eriti olulised on aminohapped..

Elusorganismide rakkudes ja kudedes leidub umbes 300 erinevat aminohapet, kuid ainult 20 (α-aminohapped) toimivad ühikutena (monomeeridena), millest kõigi organismide peptiidid ja valgud on üles ehitatud (seetõttu nimetatakse neid valguaminohapeteks). Nende aminohapete asukoha järjestus valkudes kodeeritakse vastavate geenide nukleotiidijärjestuses. Ülejäänud aminohappeid leidub nii vabade molekulide kui ka seotud kujul. Paljusid aminohappeid leidub ainult teatud organismides ja on neid, mida leidub ainult ühes paljudest kirjeldatud organismidest. Enamik mikroorganisme ja taimi sünteesib neile vajalikke aminohappeid; loomad ja inimesed ei ole võimelised moodustama toidust saadavaid niinimetatud asendamatuid aminohappeid. Aminohapped osalevad valkude ja süsivesikute metabolismis, organismidele oluliste ühendite moodustamisel (näiteks puriini ja pürimidiini alused, mis on nukleiinhapete lahutamatu osa), on osa hormoonidest, vitamiinidest, alkaloididest, pigmentidest, toksiinidest, antibiootikumidest jne. mõned aminohapped vahendavad närviimpulsside edastamist.

Aminohapped - orgaanilised amfoteersed ühendid, mis sisaldavad karboksüülrühmi - COOH ja aminorühmi -NH2.

Aminohappeid võib pidada karboksüülhapeteks, mille molekulides asendab radikaali vesinikuaatom aminorühma.

1. Sõltuvalt amino- ja karboksüülrühmade suhtelisest asendist jagunevad aminohapped α-, β-, γ-, δ-, ε- jne..

2. Sõltuvalt funktsionaalrühmade arvust eristatakse happelisi, neutraalseid ja aluselisi.

3. Süsivesinikradikaali olemuse järgi eristatakse alifaatseid (rasvaseid), aromaatseid, väävlit sisaldavaid ja heterotsüklilisi aminohappeid. Ülaltoodud aminohapped on rasvased.

Aromaatse aminohappe näide on para-aminobensoehape:

Trüptofaan, asendamatu aminohape, on näide heterotsüklilisest aminohappest.

Süstemaatilise nomenklatuuri kohaselt moodustatakse aminohapete nimed vastavate hapete nimedest, lisades amino eesliite ja osutades aminorühma asukohale karboksüülrühma suhtes. Süsinikahela numeratsioon karboksüülrühma süsinikuaatomist.

Aminohapete nimede konstrueerimiseks kasutatakse sageli teist meetodit, mille kohaselt lisatakse amino-eesliide karboksüülhappe triviaalsele nimele koos aminorühma positsiooniga kreeka tähestikus.

A-aminohapete jaoks R-CH (NH₂) COOH

, mis mängivad loomade ja taimede elutähtsates protsessides äärmiselt olulist rolli, kasutatakse triviaalseid nimesid.

Glutamiinhape - glutamiinhape

Glutamiinhape

nimed
Süstemaatiline nimi IUPAC

Muud nimedIdentifitseerijad

• 56-86-0 (L isomeer) N
• 617-65-2 (D / L ratsemaat) N

• Interaktiivne pilt
• Zwitterion: interaktiivne pilt
• Prototoneeritav tswitterion: interaktiivne pilt

omadusedKUI ₅ N ₉ N Oo ₄Molaarmass7002147130000000000 ♠ 147,130 gmooli -1VälimusValge kristalne pulbertihedus1,4601 (20 ° C)Sulamistemperatuur199 ° C (390 ° F, 472 K) laguneb7,5 g / l (20 ° C)Lahustuvus0,00035 g / 100 g etanooli
(25 ° C)Happesus (p K)2,10, 4,07, 9,47-78,5 · 10-6 cm 3 / molohudMSDSVt: andmete lehtNFPA 704Murdumisnäitaja (p),
Dielektriline konstant (ε _g ) jne.Faasikäitumine
tahke-vedel-gaas Y kontrollige (mida?) Y N Infokasti lingid

Glutamiinhape (sümbol Glu või E) on α-aminohape, mida kasutavad valkude biosünteesis peaaegu kõik elusolendid. See pole inimeste jaoks hädavajalik, see tähendab, et keha saab selle sünteesida. See on ka ergastav neurotransmitter, tegelikult kõige tavalisem selgroolüli närvisüsteemis. See toimib inhibeeriva gamma-aminovõihappe (GABA) sünteesi eellasena GABAergilistes neuronites.

Tal on valem C
5 N
9 väljund
4 N. Selle molekulaarstruktuuri saab idealiseerida kui HOOC-CH (NH
2 ) - (CH
2 )₂-COOH, kahe karboksüülrühmaga - COOO ja ühe aminorühmaga - NH
2. Kuid tahkes olekus ja kergelt happelises vesilahuses viitab molekul elektriliselt neutraalsele tsvitterioonsele struktuurile - OOC-CH (NH +
3 ) - (CH
2 )₂-COOH. See on kodeeritud, kasutades GAA või GAG koodoneid..

Hape võib kaotada ühe prootoni teisest karboksüülrühmast, moodustades konjugeeritud aluse, ühenegatiivse glutamaadi aniooni - OOC-CH (NH +
3 ) - (CH
2 )₂COO -. See ühendi vorm on ülekaalus neutraalsetes lahustes. Glutamaadi neurotransmitter mängib suurt rolli närvide aktiveerimisel. See anioon vastutab ka teatud toitude piikantse maitse (meele) eest ja seda kasutatakse glutamaadi maitseainetes, näiteks MSG. Euroopas klassifitseeritakse see toidulisandina E620. Tugevalt leeliselistes lahustes on topeltnegatiivne anioon OOC-CH (NH
2 ) - (CH
2 )₂COO - prevaleerib. Glutamaadi vastavat radikaali nimetatakse glutamüülrühmaks.

sisu

Keemia

Ionisatsioon

Kui glutamiinhape lahustatakse vees, on aminorühm (- NH
2 ) võib saada prootonit (N +
) Ja / või karboksüülrühmad võivad kaotada prootoneid, sõltuvalt söötme happesusest.

Piisavalt happelises keskkonnas saab aminorühm prootoni ja molekul saab katiooniks ühe positiivse laenguga, HOOC-CH (NH +
3 ) - (CH
2 )₂-COOH.

Kui pH väärtus on vahemikus umbes 2,5 kuni 4,1, kaotab amiinile lähemal asuv karboksüülhape tavaliselt prootoni ja hape muutub neutraalseks tsvitiooniooniks - OOC-CH (NH +
3 ) - (CH
2 )₂-COOH. See on ka ühendi kristalne tahke vorm. Protonatsiooni oleku muutus toimub järk-järgult; need kaks vormi on pH 2,10 juures võrdsetes kontsentratsioonides.

Veelgi kõrgema pH korral kaotab teine ​​rühm karboksüülhapet prootoni ja hape eksisteerib peaaegu täielikult, nagu glutamaadi anioon - OOC-CH (NH +
3 ) - (CH
2 )₂СОО - ühe negatiivse laenguga. Protonisatsiooni oleku muutus toimub pH 4,07 juures. See vorm, milles mõlemal karboksülaadil puuduvad prootonid, on domineeriv füsioloogiline pH vahemik (7,35–7,45).

Veel kõrgema pH korral kaotab aminorühm täiendava prootoni ja tavaliseks liigiks on topeltnegatiivne anioon - OOC-CH (NH
2 ) - (CH
2 )₂COO -. Protonisatsiooni oleku muutus toimub pH 9,47 juures.

Optiline isomeeria

Aminorühma kõrval olev süsinikuaatom on kiraalne (ühendatud nelja erineva rühmaga), nii et glutamiinhape võib eksisteerida kahes optilises isomeeris, D (-) ja L (+). L vorm on looduses üks levinumaid, kuid D seda vormi leidub mõnes erilises kontekstis, näiteks nende bakterite rakuseinad (mis võivad seda bakterit toota) L moodustub glutamaadi ratsemaasensüümiga) ja imetaja maksaga,

lugu

Hoolimata asjaolust, et neid leidub looduses paljudes toodetes, määratakse glutamiinhappe ja teiste aminohapete aromaatne sisaldus teaduslikult alles XX sajandi alguses. Selle aine avastas ja tuvastas 1866. aastal saksa keemik Karl Heinrich Ritosen, kes ravis nisugluteeni (mille jaoks see seda nime sai) väävelhappega. 1908. aastal tuvastas Jaapani teadlane Iked Kikunae Tokyo ülikoolist - pruunid kristallid, mis jäid pärast suure koguse puljongikammi aurustamist glutamiinhappe kujul. Neid kristalle, kui maitset reprodutseerib kirjeldamatu, kuid vaieldamatu maitse, leidub seda paljudes toitudes, eriti vetikates. Professor Ikeda nimetas seda maitsemeelt. Seejärel patenteeris ta meetodi glutamiinhappe kristalse soola, naatriumglutamaadi massist tootmiseks..

Süntees

Biosüntees

Reaktiivid	Tooted	Ensüümid
Glutamiin + H 2 INFO	→ Glu + NH 3	GLS, GLS2
NAcGlu + H 2 INFO	→ Glu + atsetaat	N - atsetüülglutamaat - süntaasid
a-ketoglutaraat + NADPH + NH 4 +	→ Glu + NADP + + H 2 INFO	GLUD1, GLUD2
α-ketoglutaraat + α-aminohape	→ Glu + α-ketohape	transaminaasid
1-pürroliin-5-karboksülaat + NAD + + H 2 INFO	→ Glu + NADN	ALDH4A1
N-formimino-L-glutamaat + FH 4	→ Glu + 5-formimino-FH 4	FTCD
NAAG	→ Glu + NAA	Gcpii

Tööstuslik süntees

Glutamiinhapet toodetakse kõigi aminohapete suures mahus, 2006. aastal toodeti hinnanguliselt umbes 1,5 miljonit tonni, keemiline süntees asendati 1950ndatel suhkrute ja ammoniaagi aeroobse kääritamisega, milleks oli keha Corynebacterium glutamicum (tuntud ka Brevibacterium flavum). mida kõige laialdasemalt kasutatakse tootmiseks. Eraldamise ja puhastamise võib saavutada kontsentreerimise ja kristallimisega; see on laialdaselt saadaval ka soola vesinikkloriidina.

Eesmärk ja kasutamine

ainevahetus

Glutamaat on võtmeühend raku metabolismis. Inimese kehas lagunevad toiduvalgud hüdrolüüsi teel aminohapeteks, mis toimivad kehas muude funktsionaalsete rollide metabolismil. Peamine protsess on aminohappe transaminatsiooni lagundamine, mille käigus aminohappe aminorühm kantakse üle alfa-ketohappeks, mida tavaliselt katalüüsib transaminaas. Reaktsiooni saab sellisena üldistada:

R ₁ -aminohape + R ₂ -α-ketohapped ⇌ R ₁ -a-ketohape + R ₂ -aminohapped

Väga sageli on α-ketohape α-ketoglutaraat, sidrunhappe tsükli vaheühend. Alfa-keto transamineerimine annab glutamaadi. Selle tulemusel on sageli kasulik ka a-ketohappe produkt, mis võib olla kütusena või substraadina edasistes metaboolsetes protsessides. Näited on järgmised:

Alaniin + α-ketoglutaraat ⇌ püruvaadid + glutamaadi aspartaat + α-ketoglutaraat ⇌ oksaloatsetaat + glutamaat

Nii püruvaat kui ka oksaaloatsetaat on rakkude metabolismi võtmekomponendid, mis osalevad substraatide või vaheühenditena sellistes fundamentaalsetes protsessides nagu glükolüüs, glükoneogenees ja sidrunhappe tsükkel.

Glutamaat mängib olulist rolli ka liigse lämmastiku või jäätmejäätmete kõrvaldamisel. Glutamaat läbib deaminatsiooni, glutamaadi dehüdrogenaasi katalüüsitavad oksüdatiivsed reaktsioonid on järgmised:

glutamaat + N ₂ O + NADP + → a-ketoglutaraat + NADP + NH ₃ + N +

Seejärel eritub ammoniaak (nagu ammoonium) peamiselt karbamiidi kujul ja sünteesitakse maksas. Sellisel viisil transamineerimist võib seostada deamiinimisega, võimaldades tõhusalt aminohapete aminorühmadest lämmastiku eemaldamist, kasutades vaheühendina glutamaati ja eemaldades keha lõpuks karbamiidina.

Glutamaat on ka neurotransmitter (vt allpool), muutes selle ajus üheks kõige tavalisemaks molekuliks. Pahaloomulised ajukasvajad, mida nimetatakse glioomideks või glioblastoomideks, kasutavad seda nähtust energiaallikana glutamaat, eriti kui need tuumorid muutuvad sõltuvalt glutamaadist IDH1 geeni mutatsioonide tõttu.

vahendaja

Glutamaat on selgroolüli närvisüsteemis kõige tavalisem ergastav neurotransmitter. Keemiliste sünapside ajal hoitakse glutamaat vesiikulites. Närviimpulsid põhjustavad glutamaadi vabanemist presünaptilisest rakust. Glutamaat toimib ionotroopsetel ja metabotroopsetel (G-valgu retseptoritel). Vastupidises postsünaptilises rakus seovad glutamaadi retseptorid, nagu näiteks NMDA või AMPA retseptor, glutamaadi ja aktiveeritakse. Tänu oma rollile sünaptilises plastilisuses osaleb glutamaat kognitiivsetes funktsioonides nagu õppimine ja aju mälu. Plastilisuse vorm, mida tuntakse pikaajalise potentseerumisena, ilmneb hipokampuse, ajukoore ja teiste ajuosade glutamatergiliste sünapside korral. Glutamaat ei tööta mitte ainult punktist punkti saatjana, vaid ka sünapside vahelise sünaptilise läbilõike ületäitumise tõttu, mille käigus naabruses asuvast sünapsist eraldunud glutamaadi summa tekitab ekstrasünaptilise signaali / ruumala ülekande. Lisaks mängib glutamaat olulist rolli koonuse kasvu ja sünaptogeneesi reguleerimisel aju arengu ajal, nagu algselt kirjeldas Mark Mattson.

Mittesünaptilised glutamatergilised aju signalisatsiooniskeemid

Rakuväline glutamaat Drosophila ajus loodi postsünaptilise glutamaadi retseptori rühmituse reguleerimiseks, kasutades protsessi, mis hõlmab retseptori desensibiliseerimist. Geeni ekspresseeritakse gliaalrakkudes, transportides glutamaadi aktiivselt rakkudevahelisse ruumi, samas kui stimuleeriva II rühma metabotroopsete glutamaadi retseptorite külgnevas tuumas leiti, et see geen vähendab rakuvälise glutamaadi taset. See suurendab tõenäosust, et see rakuväline glutamaat mängib suurema homöostaasi süsteemi osana "endokriinset" rolli..

GABA eelkäija

Glutamaat toimib ka inhibeeriva gamma-aminovõihappe (GABA) sünteesi eelkäijana GABAergilistes neuronites. Seda reaktsiooni katalüüsib glutamaatdekarboksülaas (GAD), mis on kõige tavalisem väikeajus ja kõhunäärmes.

Jäiga inimese sündroom on anti-GAD antikehade põhjustatud neuroloogiline haigus, mis põhjustab GABA sünteesi langust ja seega motoorse funktsiooni halvenemist, näiteks lihaste jäikus ja krambid. Kuna kõhunäärmel on rikkalik GAD, toimub kõhunäärmes otsene immunoloogiline hävitamine ja patsientidel on diabeet.

maitsetugevdaja

Glutamiinhape, mis on valgu lahutamatu osa, sisaldub valku sisaldavates toitudes, kuid seda saab proovida ainult siis, kui see on seondumata kujul. Märkimisväärne kogus vaba glutamiinhapet on paljudes erinevates toitudes, sealhulgas juustudes ja sojakastmes, ning glutamiinhape vastutab mõtete eest, mis on üks viiest inimese maitsmismeele peamisest maitsest. Glutamiinhapet kasutatakse sageli toidulisandina ja maitsetugevdajana naatriumisoola kujul, mida tuntakse naatriumglutamaadina (MSG)..

toitaine

Kõik liha, linnuliha, kala, munad, piimatooted ja kombu on suurepärased glutamiinhappe allikad. Mõned valgurikkad taimsed toidud on ka allikad. 30–35% gluteen (suurem osa valgu nisust) on glutamiinhape. Üheksakümmend viis protsenti toidu glutamaadist metaboliseeritakse soolerakkude poolt.

Taime kasv

Auxigro on taimede kasvupreparaat, mis sisaldab 30% glutamiinhapet.

NMR spektroskoopia

Viimastel aastatel on palju uuritud jäävdipoolsidestamise (RDC) kasutamist tuumamagnetresonantsspektroskoopias (NMR). Glutamiinhappe derivaati, polü-y-bensüül-L-glutamaati (PBLG) kasutatakse sageli söötmena täheldatud dipoolsete koostoimete skaala joondamise kontrollimiseks.

Farmakoloogia

Fentsüklidiini ravim (üldisemalt tuntud kui PCP) neutraliseerib NMDA retseptori mittekonkureerivat glutamiinhapet. Samadel põhjustel on dekstrometorfaanil ja ketamiinil ka tugev dissotsiatiivne ja hallutsinogeenne toime. LY354740 (tuntud ka kui eglumegad, äge infusioon koos metabotroopse glutamaadi retseptori agonistiga 2 ja 3) tulemuseks oli yohimbiini indutseeritud stressivastuse oluline vähenemine makaakide (kiirgava Macaca) kapuutsi korral; LY354740 krooniline suukaudne manustamine nendel loomadel põhjustas kortisooli baaskoguse taseme märkimisväärset vähenemist (umbes 50 protsenti) võrreldes ravimata kontrollrühmaga. On tõestatud, et LY354740 toimib inimese neerupealise koorerakkude metabotroopsel glutamaadi retseptoril 3 (GRM3), alandades aldosterooni süntaasi, CYP11B1 ja neerupealiste steroidide tootmist (st aldosterooni ja kortisooli). Glutamaat ei pääse hõlpsalt läbi vere-aju barjääri, vaid seda transpordib kõrge afiinsusega transpordisüsteem. Seda saab muuta ka glutamiiniks..

GLUTAMIINHAPP

GLUTAMIINHAPP (aminoglutaarhape, glü, E) HOOCCH₂CH₂CH (NH₂) COOH, öeldakse. m, 147,13; värvitu kristallid. L-isomeeri jaoks 247-249 ° C (laguneb); + 32 ° (1 g 100 ml 6N HC1 lahuses). D-isomeeri jaoks 313 ° C (laguneb); vaene sool. vees ja etanoolis, mitte lahust. eetris. Temperatuuril 25 ° C pK_ja 2,19, 4,25, 9,67 (NH₂); p / 3,08.

Keemiliselt Teie glutamiinhape on tüüpiline alifaatne aine. aminohappe. Kuumutamisel. moodustab Cu ja Zn-ga lahustumatute sooladega 2-pürrolidoon-5-karboksüülrühma ehk püroglutamiini. Peptiidsidemete moodustumisel osales hl. arr. karboksüülrühm, teatud juhtudel nt. looduses glutatiooni tripeptiid, on aminorühm. L-isomeerist koos NN-ga peptiidide sünteesimisel₂-see rühm kaitseb karboksüülrühma, mille jaoks see esterdatakse bensüülalkoholiga või tert-butüüleeter saadakse isobutüleeni toimel kohalolekul. to-t. Valkude glutamiinhappejääkide COOH-rühma modifitseeritakse samamoodi nagu asparagiinhapet.

L-glutamiinhapet leidub kõigis vabaduses olevates organismides. vormis (plasmas koos glutamiiniga on umbes 1/3 kõigist vabadest aminohapetest) ja valkude koostises. R -ioon L-glutamiinhape + NН₃ + ATP glutamiin + ADP + H₃RO₄ (ADP-adenosiindifosfaat) mängib olulist rolli NH vahetuses₃ loomadel ja inimestel. Kehas dekarboksüleeritakse see amino-õli-teile ja tsükli kaudu trikarboksüül-to-t muundamiseks. merevaik-to-to. L-glutamiinhape, mis on ornitiini ja proliini biosünteesi eelkäija, osaleb aminohapete biosünteesi transamineerimises, aga ka K + ioonide transportimisel tsentrisse. närvisüsteem.

Glutamiinhappe kodeeritud aminohape, vahetatavad. L-glutamiinhappe biosüntees viiakse ketoglutaarhappest teieni: NH₃ + NOOSS (O) CH₂CH₂COOH + NADPH L-glutamiinhape + NADP, kus vastavalt NADPH ja NADP. koensüümi nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaadi redutseeritud ja oksüdeeritud vormid. Tööstuses saavad nad hl. arr. mikrobiool. süntees ketoglutaarsest sinust. L-glutamiinhappe NMR spektris (D)₂O kemikaal prootoni nihked (ppm) C-aatomis on vastavalt 3,792 ja aatomite puhul. 2,136 ja 2,537.

Toidus kasutatakse liha maitset meenutavat glutamiinhappe naatriumvesiniksooli. tööstusharudes, Ca ja Mg soolad psüühika raviks. ja närvihaigused. L-glutamiinhappe tootmine maailmas 270 tuhat tonni aastas (1982). V. V. Baev.

===
Hispaania keeles kirjandus artiklile “Gluteenhape”: andmed puuduvad

Keemilise entsüklopeedia põhjal koostatud leht "Glutinahape".

Glutamiinhape ja naatriumglutamaat

Glutamiinhape (a-aminoglutaarhape) on üks olulisemaid taimsete ja loomsete valkude aminohappeid. Kuigi see pole hädavajalik, on see siiski paljude füsioloogiliselt aktiivsete ühendite sünteesi alus, mis on vajalikud inimkeha normaalseks toimimiseks.

Glutamiinhappe oluline omadus on selle võime olla kaitsefaktor erinevates maksa ja neerude mürgistustes, tugevdada mõnede farmakoloogilist toimet ja nõrgendada teiste raviainete toksilisust ning säilitada koos teiste aminohapetega keskkonna pidevat reaktsiooni. Neil omadustel põhineb mitmete haiguste ravi glutamiinhappe sisestamisega kehasse..

Mitte vähem oluline on selle aminohappe mononaatriumsool - naatriumglutamaat. See ühend suurendab paljude toitude maitset ja aitab kaasa ka konservide pikaajalise maitse säilimisele. See asjaolu võimaldab naatriummonoglutamaadi laialdast kasutamist konservitööstuses, eriti köögiviljade, kala ja lihatoodete konserveerimisel..

Paljudes välisriikides lisatakse naatriumglutamaat absoluutselt kõigile toodetele konserveerimise, külmutamise või lihtsalt ladustamise ajal. Jaapanis, USA-s ja teistes riikides on naatriumglutamaat sama oluline toidutarvik nagu sool, pipar, sinep ja muud maitseained. See suurendab mitte ainult toidukaupade maitset, vaid stimuleerib ka seedenäärmete aktiivsust. Praegu on glutamiinhappe tootmine muutunud väga suureks. Selle lavastuse juhtiva koha hõivavad Jaapan ja USA..

Glutamiinhappe tootmiseks on teada mitmeid meetodeid: mitmesuguste valkude hüdrolüüs, keemiline süntees, ensümaatiline a-ketoglutaarhappest ja mikrobioloogiline.

Glutamiinhappe tootmine valgu hüdrolüüsi teel

Valgu hüdrolüüs on klassikaline meetod aminohapete saamiseks looduslikest allikatest. Glutamiinhappe ja selle naatriumisoola tootmiseks kasutatakse loomset ja taimset valku: piimakaseiin, nisugluteen, maisigluteen, lihatöötlemistehaste jäätmed, suhkrupeet (eralduslahus) ja piiritusetehased (bard).

Hüdrolüüsimeetod on ebaefektiivne ja küllaltki kallis kõrvalsaaduste moodustumise ja glutamiinhappe põhjaliku puhastamise vajaduse tõttu.

Melassi kompleksne töötlemine võimaldab saada koos kvaliteetsete suhkrusiirupite, glutamiinhappe, betaiini, koliini ja muude väärtuslike toodetega.

Glutamiinhappe keemiline süntees

Keemilise sünteesi meetodite hulgas on kõige paljulubavam akrüülnitriili kasutamine lähteainena. Selle meetodi kohaselt muundatakse akrüülnitriil hüdroformüülimisreaktsiooni tulemusel (B-formüülpropiononitriiliks) ja viimane muundatakse D-glutamiinhappeks a-aminoglutardinitriili moodustumise etapis.

Keemilise sünteesi peamine puudus on aminohappe ratsemaatide valmistamine. D- ja L-isomeeride eraldamine on üsna keeruline toiming ja kallis.

Glutamiinhappe ensümaatiline süntees

L-glutamiinhappe saamine a-ketoglutaarhappest on võimalik aminohapete (I) transamineerimise ja redutseeriva amiinimise (II) abil:

Mõlemal juhul on a-ketoglutaarhape L-glutamiinhappe eelkäija (joonis 5.3).

Paljud mikroorganismid (Pseudomonas, Escherichia) on võimelised tootma märkimisväärses koguses a-ketoglutaarhapet. Niisiis, kui tootjaks Kluyverd citrophila, saadi a-ketoglutaarhapet 57% saagisega.

Samuti võib Candida pärm sünteesida n-parafiinidel kasvatamisel a-ketoglutaarhapet koos väikese koguse püruvichappega (tavaliselt 85:15). A-ketoglutaarhappe saagis ulatub 90% -ni kasutatud süsivesinike kogusest.

I reaktsiooni jaoks võib kasutada E. coli ja teisi mikroorganisme. Aminorühma doonoriks võib olla asparagiinhape või alaniin..

Reduktiivne amiinimine (II) on keerulisem protsess. Pseudomonas ovalise kasutamisel on aminohappe saagis 60%. Mõnel juhul võib L-glutamiinhappe saamiseks Pseudomonas või Aeromonas kasutades asendada a-ketoglutaarhape sünteetiliselt saadud DL-a-hüdroksüglutaarhappega.

Glutamiinhappe mikrobioloogiline süntees

Kõige lootustandvam ja laialdasemalt kasutatav meetod glutamiinhappe tootmiseks on mikrobioloogiline süntees. Esmakordselt teatasid Jaapani teadlased Kinoshita, Asai jt 1957. aastal võimalusest saada L-glutamiinhapet otse süsivesikutest mikroorganismide abil sügavkultiveerimise meetodil..

Praeguseks on leitud, et mõnel pärmseenel, mikroskoopilistel seentel ja bakteritel on võime toota glutamiinhapet. Praktiliselt ainult bakterid suudavad sünteesida glutamiinhapet saagisega vähemalt 40% algsuhkru või muude toorainete suhtes. Seetõttu on seni tööstusliku tähtsusega ainult bakterid, mis kuuluvad perekondadesse Micrococcus, Bgevibacterium, Microbacterium, Corynebacterium..

Need on peamiselt vardakujulised, grampositiivsed, liikumatud bakterid, mis ei moodusta eoseid. Nende jaoks on kohustuslik vajadus biotiini või biotiini ja tiamiini järele. Lisaks süsivesikutele võivad glutamiinhappe tootmiseks olla mitmesugused süsivesinikud, alustades maagaasist (metaan, etaan) ja lõpetades n-parafiinide või aromaatsete ühenditega (bensüülalkohol, pürokatehhool jne). Võib kasutada ka gaasiõli, äädikhapet, aminovõi, fumaarhapet ja paljusid teisi tooteid.

Glutamiinhappe tootmise ajakava. Sellel on lüsiini tootmisskeemiga palju ühist. Toimingute jada ja kogu protsessile esitatavad nõuded on väga lähedased. Peamised erinevused on tootja mikroorganismi omadustes, kasvatamise tingimustes, söötme koostises ja puhastamisetapis.

Allpool on esitatud glutamiinhappe tootmisskeem, kui seda kasutatakse glükoosi või tärklise hüdrolüsaadi süsinikuallikana.

Kultuuri normaalseks kasvuks ja selle glutamiinhappe sünteesiks kasutatakse lämmastikuallikana karbamiidi koguses kuni 1,5–2,0%, vedelat ammoniaaki ja ammoniaagivett, sageli kasutatakse mitmesuguseid ammooniumsoolasid, näiteks NH4C1, (NH4) 2SO4. Abimaterjalidena viiakse toitainekeskkonna koostisse magneesiumsulfaat, mangaan, raud ja muud ühendid. Lisaks süsiniku ja lämmastiku allikatele lisatakse toitainekeskkonda ka mitmesuguseid biostimulante, näiteks maisi-, pärmi- ja linnaseekstrakte, peptooni, vitamiine, aminohappeid. Vitamiinidest kasutatakse tavaliselt tiamiini ja biotiini. Biotiini kõrge kontsentratsioon - rohkem kui 5 μg 1 liitri toitesöötme kohta aitab reeglina kaasa biomassi kasvule, kuid vähendab glutamiinhappe saagikust.

Glutamiinhappe tootmisel melassist on peamiseks raskuseks kõrge biotiinisisalduse vähendamine. See saavutatakse näiteks mõnede alkoholide lisamisega kultuurvedelikku, et pärssida biotiini või pindaktiivsete ainete toimet. Niisiis andis selle meetodi kasutamisel Microbacterium ammoniaphilum'i söötmel, mis sisaldas 7,0 g / l suhkrurooklassi melassi, glutamiinhappe saagis üle 70 g / l.

Mõned antibiootikumid (penitsilliin, tetratsükliin, oksütetratsükliin) eemaldavad liigse biotiini pärssiva toime ja neid saab kasutada glutamiinhappe tootmiseks, kasutades näiteks lüsiini tootmiseks kasutatavat tüve Brevibacterium 22. Tootja arendab aktiivselt järgmise koostisega keskkonda (g / l): melass 15; K2HPO4 0,05; KH2PO4 0,05 ja uurea 0,8.

Kultuuri biosünteetilise võime lülitamiseks lüsiinilt glutamiinhappele saab saavutada, lisades tavalisele maisi melassisöötmele väikestes kogustes (2–4 ühikut 1 ml söötme kohta) 4-5 tundi pärast kultiveerimise algust, mis muudab rakkude läbilaskvuse. Sel juhul moodustunud protoplastidel on kõrge biosünteetiline aktiivsus, muutes kuni 89% tarbitud suhkrust glutamiinhappeks.

Pärast 30-tunnist kultiveerimist 2 g / l lahustunud hapniku kohta kogunes söötmesse sulfiti arvu järgi umbes 30 g / l glutamiinhapet. Tuleb märkida, et umbes pool lähtekeskkonnas sisalduvast suhkrust jääb kasutamata. Sellega seoses on seda meetodit soovitatav kasutada koos mõne muu mikrobioloogilise tootmisega, milles jääksuhkruid kasutatakse näiteks lüsiini tootmiseks.

Glutamiinhappe saamiseks vastavalt mikrobioloogia instituudis välja töötatud meetodile. Läti teaduste akadeemia A. Kirchensteini kaudu levitatakse Micrococcus glutamicus'e kultuuri laboris - katseklaasides, seejärel kiikides kiiktoolil. Toitesöötmel on järgmine koostis (protsentides): sahharoos 5, uurea 1, melass 1,5, magneesiumsulfaat 0,1, mono- ja di-asendatud kaaliumfosfaat 0,1. Kasvatustemperatuur on 28–30 ° С, pH 6,8–7,5 ja kultiveerimise kestus 24 tundi. Inokulaat valmistatakse aeroobsetes tingimustes sama koostise söötmel fermentaatorites mahuga 2 ja 5 m3, et saada 6-8 g / l kuiva biomassi. Inokulaat koguses 5-6% (söötme mahust) viiakse fermentaatoritesse 50 m3 kohta. Masina täitetegur 0,7.

Tööstuslikku kasvatamist viiakse läbi järgmise koostisega söötmel (protsentides): sahharoos 8,5-10, melass 1,2, karbamiid 0,5, mono- ja di-asendatud kaaliumfosfaat 0,01, mangaansulfaat ja tsinksulfaat 0,005. Aeratsiooni intensiivsus on 40-45 mg 02 l / min, pH 7,8-8,0, temperatuur 28-30 ° C. Viljelusprotsess kestab 48 tundi.Selle aja jooksul koguneb söötmesse kuni 50 g / l glutamiinhapet. Biomass eraldatakse kultuurivedelikust tsentrifuugimisega.

Glutamiinhape eraldati kultiveerimisvedeliku filtraadist KU-2 vaigul, NH + 4 vormis sorptsiooni teel. Katioonvaheti sorptsioonivõime on 0,08–0,1 g glutamiinhapet 1 g absoluutselt kuiva katioonivaheti kohta. Pärast kolonni pesemist oli 0,001 n. väävelhappe elueerimine viiakse läbi 0,2 N. ammoniaagilahust, samal ajal kui glutamiinhappe saagis elueerimise etapis on üle 99%.

Kogutud eluaate töödeldakse aktiivsöega ja kontsentreeritakse vaakumis temperatuuril 40 ° C 3-5 korda. Pärast soolhappega hapestamist temperatuuril 4 ° C pH-ni 3,2, kristalliseerus umbes 77% glutamiinhapet. Emalahuse korduv töötlemine suurendas glutamiinhappe saagist 87% -ni, saadud kristallide puhtus oli 99,2%. Pärast ümberkristallimist tõuseb puhtus 99,6% -ni, mis vastab farmakopöa nõuetele.

Naatriumglutamaadi saamine. Mononaatriumglutamaat HOOC-CH2-CH2-CH (NH2) -COONa-H2O saadakse tehnilisest glutamiinhappest. Vesilahust töödeldakse aktiivsöega kuni täieliku värvuse muutumiseni temperatuuril 60–70 ° C ja NaOH lisamiseni, lahuse pH reguleeritakse väärtusele 6,8–6,85 ja filtreeritakse. Naatriumglutamaadi lahus aurutatakse vaakumis temperatuuril 40-50 ° C kuivainesisalduseni umbes 60% ja seejärel kristallitakse. Kristallimine toimub 3 päeva. temperatuuri sujuva langusega. Naatriumglutamaadi kristallid eraldatakse tsentrifuugis emalahusest ja kuivatatakse kuumutatud õhuga jääkniiskusesisalduseni 0,05–0,1%.

Vastavalt MRTU 18 / 210-68 nõuetele peab söödava mononaatriumglutamaadi koostis olema järgmine (protsentides):