Hartanah Acuan Piruvico, Risiko dan Kegunaan



The asid piruvat adalah asid 2-oxo-monokarboksilat yang merupakan derivatif 2-keto asid propionik. Rumusannya adalah CH3COCOOH. Ia adalah yang paling mudah daripada asid alpha-keto, dengan asid karboksilik dan kumpulan fungsi keton. Strukturnya ditunjukkan dalam angka 1 (EMBL-EBI, 2017).

Pyruvate, asas konjugasi (CH3COCOO-) adalah perantaraan utama dalam metabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Dalam kekurangan tiamin, pengoksidaannya ditangguhkan dan terkumpul dalam tisu, terutamanya dalam struktur saraf (Pyruvic Acid, 1997).

Pyruvate adalah hasil daripada metabolisme glukosa aerobik yang dikenali sebagai glikolisis. Pyruvate boleh ditukar kepada karbohidrat melalui glukoneogenesis, kepada asid lemak atau tenaga melalui asetil-CoA, kepada alanin asid amino dan etanol.

Pada tahun 1834, Théophile-Jules Pelouze kedua-dua asid tartarik suling (L-tartarik asid) asid racemic (campuran D- dan L-tartarik) dan asid piroartárico diasingkan (metil asid succinic). Ia juga menyulingkan satu lagi asid yang dicirikan pada tahun berikutnya oleh Jöns Jacob Berzelius dan bahawa dia memanggil asid piruvat.

Di makmal, asid piruvat boleh disediakan dengan memanaskan campuran asid tartarik dan kalium hidrogen sulfat.

Ini boleh dilakukan melalui dua cara, dengan mengoksidakan propylene oleh oksida yang kuat (contohnya, kalium permanganat) atau oleh hidrolisis acetyl cyanide, yang dibentuk oleh reaksi asetil klorida kalium sianida:

CH3COCl + KCN → CH3COCN + KCl

CH3COCN → CH3COCOOH

Indeks

  • 1 Sifat fizikal dan kimia asid piruvat
  • 2 Reaktiviti dan bahaya
    • 2.1 Sekiranya terdapat hubungan mata
    • 2.2 Sekiranya terdapat sentuhan kulit
    • 2.3 Dalam kes penyedutan
    • 2.4 Sekiranya berlaku pengingesan
  • 3 Kepentingan dan kegunaan
  • 4 Rujukan

Ciri-ciri fizikal dan kimia asid piruvat

Asid Pyruvic adalah cecair yang tidak berwarna, amberi dan likat dengan bau cuka pahit (Royal Society of Chemistry, 2015). Penampilannya ditunjukkan dalam angka 2.

Kompaun ini mempunyai berat molekul 88,06 g / mol dan kepadatan 1.250 g / ml. Ia mempunyai titik lebur 11.8 ° C dan titik didih 164 ° C. Kompaun ini sangat larut dalam air, dapat membubarkan 1000 mg bagi setiap ml pelarut. Asid Pyruvic adalah asid lemah, mempunyai pKa 2.5 (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2017).

Reaktiviti dan bahaya

Asid pyruvic diklasifikasikan sebagai sebatian yang stabil, walaupun ia mudah terbakar. Ia tidak serasi dengan agen pengoksidaan dan pangkalan kuat.

Mereka yang mengambil dos besar pyruvate tambahan - biasanya lebih besar daripada 5 gram setiap hari - telah melaporkan gejala gastrointestinal, termasuk ketidakselesaan perut dan kembung, gas dan cirit-birit. Satu kes seorang kanak-kanak yang mati menerima pyruvate intravena untuk cardiomyopathy yang ketat dilaporkan (Asid Pyruvic, 2016).

Asid piruvico sangat berbahaya sekiranya terdapat hubungan dengan kulit (merengsa), bersentuhan dengan mata (merengsa), pengingesan, penyedutan. Ia juga mengakis. Spray cecair atau kabus boleh menyebabkan kerosakan tisu terutamanya dalam membran mukus mata, mulut dan saluran pernafasan.

Hubungi dengan kulit boleh menyebabkan luka bakar. Penyedapan kabus semburan boleh menyebabkan kerengsaan teruk saluran pernafasan, yang dicirikan oleh asfiksia, batuk atau sesak nafas.

Peradangan mata dikenali dengan kemerahan, kerengsaan dan kerengsaan atau gatal-gatal. Keradangan kulit dicirikan oleh gatal-gatal yang kuat, pucat, kemerahan dan kadang-kadang lepuh boleh membentuk.

Sekiranya hubungan mata

Semak dan keluarkan kanta lekap. Mata perlu segera dibasuh dengan banyak air selama sekurang-kurangnya 15 minit dengan air sejuk.

Sekiranya terdapat sentuhan kulit

Kawasan yang terjejas hendaklah dibilas serta-merta dengan banyak air selama sekurang-kurangnya 15 minit sambil mengeluarkan pakaian dan kasut yang tercemar. Tutup kulit yang merengsa dengan ubat penahan sakit.

Basuh pakaian dan kasut sebelum meletakkannya semula. Sekiranya kenalan itu teruk, gosok dan bilas dengan sabun disinfektan dan tutup kulit yang tercemar dengan krim anti-bakteria.

Sekiranya sedutan

Mangsa harus dipindahkan ke tempat yang sejuk. Sekiranya tidak bernafas, pernafasan tiruan perlu diberikan. Jika bernafas sukar, berikan oksigen.

Sekiranya pengambilan

Jika sebatian itu ditelan, muntah tidak boleh diinduksi kecuali diarahkan oleh kakitangan perubatan. Adalah dinasihatkan untuk minum air dalam kuantiti yang banyak untuk pengencangan kompaun itu. Pakaian longgar, seperti baju kolar, tali pinggang atau tali leher, harus dilonggarkan.

Dalam semua kes, perhatian perubatan mesti diperoleh dengan serta-merta (Lembaran Data Keselamatan Bahan asid Pyruvic, 2013).

Kepentingan dan kegunaan

Asid pyruvic, atau piruvat, adalah perantaraan utama dalam laluan glikolitik dan piruvat dehidrogenase, yang terlibat dalam pengeluaran tenaga biologi.

Pyruvate didapati secara meluas dalam organisma hidup. Ia bukan nutrien penting, kerana ia boleh disintesis dalam sel-sel badan. Sesetengah buah-buahan dan sayuran kaya dengan piruvat, contohnya epal merah.

Jalur selular sintesis ATP bermula dengan glikolisis, suatu bentuk penapaian di mana glukosa diubah menjadi gula lain dalam satu siri sembilan reaksi enzimatik. Setiap tindak balas berturut-turut melibatkan gula perantaraan yang mengandungi fosfat.

Dalam proses itu, enam-karbon glukosa ditukar menjadi dua molekul asid pyruvik tiga-karbon. Sebahagian daripada tenaga yang dikeluarkan melalui glikolisis setiap molekul glukosa ditangkap dalam pembentukan dua molekul ATP.

Tahap kedua dalam metabolisme gula adalah satu set tindak balas yang saling berkaitan yang disebut kitaran asid sitrik atau kitaran Krebs.

kitaran ini mengambil asid pyruvic tiga karbon dihasilkan dalam glikolisis dan menggunakan atom karbon untuk membentuk karbon dioksida (CO2) semasa memindahkan atom hidrogen kepada molekul carrier khas, yang disimpan dalam ikatan bertenaga tinggi (Michael Cuffe , 2016).

Pyruvate berfungsi sebagai bahan bakar biologi menjadi asetil coenzyme A, yang memasuki kitaran asid sitrik atau Krebs, di mana ia dimetabolisme untuk menghasilkan ATP secara aerobik.

Tenaga juga boleh didapati secara anaerobik dari piruvat, melalui penukarannya menjadi laktat.

Yang penting, glikolisis aerobik, pengeluaran pyruvate dan penukaran seterusnya mereka ke asetil CoA menjana 10 molekul ATP setiap molekul pyruvate, manakala pengurangan kepada hasil lactate hanya 2 ATP setiap molekul pyruvate (metabolome Manusia pangkalan data, 2017).

Pyruvate juga ditukar kepada oxaloacetate oleh tindakan karboksilase pyruvate di atas. Oxaloacetate adalah perantaraan penting bagi laluan metabolik neoglucogenesis dan lipogenesis dalam biosintesis rembesan neurotransmitter dan insulin glukosa yang disebabkan oleh pulau-pulau kecil pankreas.

Melalui tindakan transaminase alanine enzim, piruvat boleh diubah menjadi alanine, salah satu daripada 10 asid amino yang tidak penting yang dihasilkan oleh organisma. Kepentingan tindak balas ini terletak pada interconversion nutrien antara otot dan hati skeletal, dalam apa yang dipanggil kitaran alanine glukosa atau kitaran Cahill.

Apabila otot menghilangkan asid amino untuk keperluan tenaga, nitrogen yang terhasil ditransmisikan ke piruvat untuk membentuk alanin.

Ini dilakukan oleh enzim alanine transaminase, yang mengubah glutamat dan piruvat kepada α-ketoglutarate dan alanine. Alanin yang dihasilkan diangkut ke hati di mana nitrogen memasuki kitaran urea dan piruvat digunakan untuk menghasilkan glukosa.

Kajian terbaru menunjukkan bahawa piruvat dalam kepekatan tinggi mungkin mempunyai peranan penting dalam rawatan penyakit kardiovaskular, seperti agen inotrop.

Suntikan atau perfusi piruvat meningkatkan fungsi kontraksi hati dengan memetabolisme asid glukosa atau lemak. Kesan inotropik ini mengejutkan hati yang terkejut oleh iskemia / reperfusi.

Kesan inotropik piruvat memerlukan infus intrasoronari. Di antara mekanisme yang mungkin untuk kesan ini adalah peningkatan ATP dan peningkatan potensi fosforilasi ATP..

Mekanisme lain ialah pengaktifan piruvat dehidrogenase, mempromosikan pengoksidaannya sendiri dengan menghalang kinase dehidrogenase pyruvate. Pyruvate dehydrogenase tidak aktif dalam iskemia miokardium.

Satu lagi ialah pengurangan kepekatan fosfat anorganik sitosolik. Telah diketahui bahawa piruvat, sebagai antioksidan, membersihkan spesies oksigen reaktif seperti hidrogen peroksida dan lipid peroksida. Secara tidak langsung, paras pirulatat suprafysiologi dapat meningkatkan glutathione berkurangan sel.

Pyruvate dijual sebagai suplemen untuk mengurangkan berat badan, walaupun tidak ada bukti untuk menyokong penggunaan ini. Kajian sistematik terhadap enam ujian mendapati perbezaan statistik dalam berat badan dengan pyruvate berbanding plasebo.

Kajian itu juga mengenal pasti kejadian buruk yang berkaitan dengan piruvat, seperti cirit-birit, kembung, gas, dan peningkatan kolesterol lipoprotein berkepekatan rendah (LDL)..

Asid bromopyruvic diperolehi daripada asid pyruvic sedang dikaji untuk aplikasi mungkin dalam rawatan kanser oleh penyelidik di Johns Hopkins University dengan cara yang menyokong Warburg hipotesis tentang punca atau penyebab kanser (asid pyruvic dan Metabolisme, S.F.).

Rujukan

  1. Asid Pyruvic dan Metabolisme. (S.F.). Pulih dari boundless.com.
  2. EMBL-EBI (2017, 27 Februari). asid piruvat. Pulih daripada ebi.ac.uk.
  3. Pangkalan data metaboloma manusia. (2017, 2 Mac). Menunjukkan metabocard untuk asid Pyruvic. Diambil dari hmdb.ca.
  4. Risalah Data Keselamatan Bahan Asid Pyruvik. (2013, 21 Mei). Pulih daripada sciencelab.com.
  5. Michael Cuffe, e. a. (2016, 8 Ogos). BIOLOGI sel. Pulih dari britannica.com.
  6. Maklumat Pusat Kebangsaan untuk Bioteknologi ... (2017, 11 Mac). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 1060. Diperoleh dari PubChem.
  7. Asid Pyruvic. (1997). Diambil dari PubMed.
  8. Asid Pyruvic. (2016, 17 Ogos). Diambil dari drugbank.ca.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Asid Pyruvic. Diperolehi daripada chemspider.com.