L глутаминовая кислота что это?

L глутаминовая кислота что это?

CAS номер: 56-86-0
Брутто формула: C5H9NO4
Внешний вид: порошок белого цвета
Химическое название и синонимы: L-Glutamic acid, L(+)-Glutamic acid; 2-Aminoglutaric acid
Физико-химические свойства:
Молекулярная масса: 147.13 г/моль
Плотность 1,538
Температура плавления 205 ºC
альфа 32 º (с = 10,2 н. HCl)
Растворимость в воде 7,5 г / л (20 ºC). Очень плохо растворяется в холодной воде.
Опасные продукты разложения, образующиеся в условиях горения — оксиды углерода, оксиды азота (NOx).
Субстанция стабильна при соблюдении рекомендуемых условий хранения. Хранить в плотно закрытой таре, хранящейся в прохладном, сухом, проветриваемом помещении. Защищать от физического повреждения. Защищать от замерзания.

Описание:

Глутаминовая кислота (или соль глутаминовой кислоты — глутамат) является условно незаменимой алифатической (не имеющая в структуре ароматических связей) аминокислотой. Глутамат используется организмом для создания белков. Он является наиболее распространенным возбуждающим (стимулирующим) нейротрансмиттером в центральной нервной системе, а также является метаболическим промежуточным продуктом в цикле Кребса и соединением, которое может участвовать в устранении токсичного аммиака из организма. Когда глютаминовая кислота объединяется с аммиаком, отходы метаболизма превращаются в глютамин. Глутаминовая кислота осуществляет решающую роль в поддержании сбалансированного соотношения кислотно-щелочных компонентов.

Глутаминовая кислота присутствует в организме в достаточно большом количестве (до 25%) в составе белков и различных химических веществ, а также в несвязанном свободном состоянии. Она может быть синтезирована из оксоглутаровой кислоты, образующейся при метаболизме углеводов, и биосинтезирована из ряда аминокислот, включая орнитин и аргинин. В нормальном здоровом организме глутаминовая кислота вырабатывается в достаточном количестве, но с возрастом и при наличии различных патологий у человека ее уровень может снижаться. В таком случае необходимо дополнительное потребление глутаминовой кислоты, возможно, в виде пищевых добавок.

Глутаминовая кислота также является предшественником ГАМК, важного нейротрансмиттера в центральной нервной системе. Она помогает транспортировать калий в спинномозговую жидкость и сама является возбуждающим нейротрансмиттером.

Источниками глутаминовой кислоты являются соя, мясо, птица, рыба, яйца и молочные продукты (особенно сыр). Но также ее много в растительной пище: зеленом горошке, свекле, кукурузе, моркови, луке, шпинате и др.

Применение:

Соль — мононатриевый глутамат (MSG) является обычной пищевой добавкой и усилителем вкуса, который широко распространен в пищевой промышленности. Глутаминовую кислоту часто используют как компонент при производстве спортивного питания и БАДов. Также ее применяют в медицине при нарушении работы нервной системы. Например, для лечения умственной отсталости, эпилепсии, болезни Паркинсона, мышечной дистрофии и алкоголизма. Перорально глютамин используется для уменьшения осложнений, связанных с серповидноклеточной анемией, и при синдроме короткой кишки у пациентов, получающих нутритивную поддержку в сочетании с рекомбинантным гормоном роста человека. Глютамин также применяют при депрессии, раздражительности, беспокойстве, бессоннице, диарее, болезни Крона, муковисцидозе, повышении физической активности и восстановлении после ожогов. Его используют перорально для истощения ВИЧ, при нарушении кишечной проницаемости у людей с ВИЧ, мукозите, вызванном химиотерапией, химиотерапии или антиретровирусной диареи, нейропатии или лимфоцитопении, вызванной химиотерапией, диабетических язвах стопы, пролежнях, а также для защиты иммунной системы и кишечника. Глютаминовая кислота выполняет барьерную функцию у людей с раком пищевода, проходящих радиохимиотерапию. Она также используется для снижения веса, при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), цистинурии, язвенной болезни, язвенном колите, панкреатите, мышечной дистрофии, восстановлении после трансплантации костного мозга, а также для поддержки опиатной или алкогольной абстиненции. Глютаминовая кислота вводится перорально в качестве энтерального питания для предотвращения заболеваемости у пациентов с травмами, предотвращения инфекционных осложнений у критически больных пациентов, а также для лечения миалгии и артралгии, вызванной паклитакселом. У недоношенных детей или детей с низким весом при рождении глютамин используется для снижения заболеваемости и смертности.

Еще L-глутаминовая кислота используется в клеточной культуре как компонент раствора незаменимых аминокислот MEM. L-глутаминовая кислота была использована в качестве источника азота в культуре Aspergillus fumigatus NRRL 2436 для производства фумагиллина.

Получение:

Способ получения L-глутаминовой кислоты биохимическим путем включает использование пирролидонкарбоновой кислоты в качестве сырья. Пирролидонкарбоновую кислоту (далее сокращенно обозначаемую как PCA) получают посредством органического синтеза, экстракции из природных материалов, внутримолекулярной реакции дегидратации глутаминовой кислоты и так далее. Было известно, что L-глутаминовая кислота, которая получается путем гидролитического превращения PCA, является коммерчески полезной. Однако в соответствии с обычным способом L-PCA превращается в L-глутаминовую кислоту, а D-PCA — в D-глутаминовую кислоту, а DL-PCA превращается в DL-глутаминовую кислоту соответственно. Чтобы получить L-глутаминовую кислоту из D-PCA или DL-PCA, необходим другой процесс, такой как оптическое разрешение или рацемизация, помимо процесса конверсии. И достигается это путем контактирования D-PCA и / или DL-PCA с микроорганизмом в качестве ферментативного агента в водной среде, имеющей диапазон pH -10 в присутствии воздуха и в диапазоне температур 25- 60 с. Предполагается, что как реакции гидролиза, так и оптическая рацемизация происходят одновременно во время этой биохимической реакции, согласно которой L-глутаминовая кислота получена из D-PCA и / или DL-PCA. Хотя подробный механизм с научной точки зрения еще не понят, фактом является то, что только L-глутаминовая кислота образуется без каких-либо следов D-глутаминовой кислоты. Кроме того, L-глутаминовая кислота, конечно, легко образуется из L-PCA, когда она существует в реакционной системе. Большинство микроорганизмов, используемых в данном способе, представляют собой штаммы, принадлежащие к семейству Achromobacteriaceae, Micrococcaceae, Brevibacteriaceae, Corynebacteriaceae, Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Rhizobiceae, их можно легко получить в природе и из культур. Однако любой микроорганизм, который может метаболизировать D-PCA в L-глутаминовую кислоту, может быть использован , даже если он не принадлежит ни к одному из этих семейств. (Данный метод принадлежит исследователям Yoshio Kawai, Zushi-shi, Teijiro Uernura and Yasuo Kawai, Tokyo, and Shinji Olrumura, Yokohama, Japan, assignors to Sanko Co., Inc., Kanagawa-lren, Japan, a corporation or Japan No Drawing).

Действие на организм:

L-глутаминовая кислота (L-GA) физиологически существует в виде глутамата. Глутамат играет важную роль в метаболизме аминокислот и, следовательно, в поддержании баланса азота в теле. Он является хорошо известным возбуждающим нейромедиатором в центральной нервной системе. Существуют убедительные доказательства защитной активности L-GA и α-кетоглутарата при винкристин-индуцированной нейротоксичности. Возможная иммуномодулирующая роль L-глютамина может быть объяснена несколькими способами. L-глютамин, по-видимому, играет главную роль в защите целостности желудочно-кишечного тракта и, в частности, толстой кишки. Во время катаболических состояний целостность слизистой оболочки кишечника может быть нарушена с последующей повышенной кишечной проницаемостью и перемещением грамотрицательных бактерий из толстой кишки в организм. Потребность в L-глютамине в кишечнике, а также в клетках, таких как лимфоциты, по-видимому, намного выше, чем в скелетных мышцах, основной ткани для хранения L-глютамина. L-глютамин является предпочтительным топливом для энтероцитов, колоноцитов и лимфоцитов. Следовательно, добавление L-глютамина может решить некоторые задачи. С одной стороны, он может обратить катаболическое состояние, щадя L-глютамин скелетных мышц. Это также будет препятствовать транслокации грамотрицательных бактерий из толстой кишки. L-глютамин помогает поддерживать секреторный IgA, который функционирует главным образом за счет предотвращения прикрепления бактерий к клеткам слизистой оболочки. L-глютамин, по-видимому, необходим для поддержки пролиферации митоген-стимулированных лимфоцитов, а также продукции интерлейкина-2 (IL-2) и интерферона-гамма (IFN-гамма). Он важен для поддержания активированных лимфокинами клеток-киллеров (ЛАК). L-глютамин может усиливать фагоцитоз нейтрофилов и моноцитов. Это может привести к усилению синтеза глутатиона в кишечнике, что также может играть роль в поддержании целостности слизистой оболочки кишечника путем уменьшения окислительного стресса. Точный механизм возможного иммуномодулирующего действия дополнительного L-глютамина, однако, остается неясным. Вполне возможно, что основной эффект L-глутамина происходит в кишечнике. Возможно, энтеральный L-глутамин действует непосредственно на лимфоидную ткань, связанную с кишечником, и стимулирует общую иммунную функцию с помощью этого механизма.

Токсикологические данные:

Острая токсичность. LD50 при оральном применении — крыса -> 30 000 мг / кг.

Очень нервное возбуждение

11 сентября 2015

Очень нервное возбуждение

  • 11268
  • 6,8
  • 14
Автор
  • Виктор Лебедев
  • Редактор
    • Медицина
    • Нейробиология
    • Нейромедиаторы

    Шестая (и последняя) статья цикла о нейромедиаторах будет посвящена глутамату. Это вещество больше знакомо нам как усилитель вкуса в продуктах, но оно играет важную роль в нашей нервной системе. Глутамат — это самый распространенный возбуждающий нейротрансмиттер в нервной системе млекопитающих вообще и человека в частности.

    Молекулы и связи

    Глутамат (глутаминовая кислота) является одной из 20 основных аминокислот. Кроме участия в синтезе белков он может выполнять функцию нейромедиатора — вещества, которое передает сигнал от одной нервной клетки к другой в синаптической щели. При этом нужно учитывать, что глутамат, который есть в пище, не проникает через гематоэнцефалический барьер, то есть не оказывает прямого влияния на мозг. Глутамат образуется в клетках нашего тела из α-кетоглутарата путем трансаминирования. Аминогруппа переносится с аланина или аспартата, заменяя кетоновый радикал α-кетоглутарата (рис. 1). В итоге мы получаем глутамат и пируват или щавелевоуксусную кислоту (в зависимости от донора аминогруппы). Два последних вещества участвуют во многих важных процессах: щавелевоуксусная кислота, например, — это один из метаболитов в великом и ужасном цикле Кребса. Разрушение глутамата происходит при помощи фермента глутаматдегидрогеназы, и в ходе реакции образуются уже знакомый нам α-кетоглутарат и аммиак.

    Рисунок 1. Синтез глутамата. Глутамат образуется из α-кетоглутарата путем замены кетогруппы на аминогруппу. При проведении реакции в клетках тратится никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ, NADP). Рисунок с сайта lecturer.ukdw.ac.id.

    У глутамата, как и у большинства других медиаторов, есть два типа рецепторов — ионотропные (которые открывают мембранную пору для ионов в ответ на присоединение лиганда) и метаботропные (которые при присоединении лиганда вызывают метаболические перестройки в клетке). Группа ионотропных рецепторов делится на три семейства: NMDA-рецепторы, AMPA-рецепторы и рецепторы каиновой кислоты. NMDA-рецепторы так называются, поскольку их селективным агонистом, веществом, избирательно стимулирующим эти рецепторы, является N-метил-D-аспартат (NMDA). В случае AMPA-рецепторов таким агонистом будет α-аминометилизоксазолпропионовая кислота, а каинатные рецепторы избирательно стимулируются каиновой кислотой. Это вещество содержится в красных водорослях и используется в нейробиологических исследованиях для моделирования эпилепсии и болезни Альцгеймера. В последнее время к ионотропным рецепторам стали также добавлять δ-рецепторы: они расположены на клетках Пуркинье в мозжечке млекопитающих. Стимуляция «классических» — NMDA-, AMPA- и каинатных — рецепторов приводит к тому, что калий начинает выходить из клетки, а кальций и натрий поступают в клетку. В ходе этих процессов в нейроне возникает возбуждение, и запускается потенциал действия. Метаботропные же рецепторы связаны с системой G-белков и участвуют в процессах нейропластичности [1]. Под нейропластичностью понимается способность нервных клеток образовывать новые связи друг другом или уничтожать их. Также в понятие нейропластичности включается способность синапсов изменять количество высвобождаемого нейромедиатора в зависимости от того, какие поведенческие акты и мыслительные процессы происходят в данный момент и с какой частотой.

    Читайте также  Что будет если качаться каждый день?

    Глутаматная система неспецифична: на глутаминовой кислоте «работает» почти весь мозг. Прочие, описанные в предыдущих статьях, нейромедиаторные системы имели более или менее узкую специфику — например, дофаминовая влияла на наши движения и мотивацию [2]. В случае с глутаматом такого не происходит — слишком широко и неизбирательно его влияние на процессы внутри мозга. Сложно выделить какую-то конкретную функцию, кроме возбуждающей. По этой причине приходится говорить о глутаматной системе как о совокупности большого количества связей в головном мозге. Такую совокупность называют коннектомом. Мозг человека содержит огромное количество нейронов, которые образуют между собой еще большее количество связей. Составить коннектом человека — задача, которая на сегодняшний день науке не под силу. Однако уже описан коннектом червя Caenorhabditis elegans [3] (рис. 2). Поклонники идеи коннектома утверждают, что в человеческих коннектомах записана наша идентичность: наши личность и память. По их мнению, в совокупности всех связей прячется наше «Я». Также «связисты» считают, что после описания всех нейронных связей мы сможем понять причину множества психических и неврологических расстройств, а значит и сможем их успешно лечить.

    Рисунок 2. Коннектом нематоды Caenorhabditis elegans Каждый нейрон червя имеет свое название, а все связи между нейронами учтены и нанесены на схему. В итоге схема выходит запутаннее, чем карта токийского метро. Рисунок с сайта connectomethebook.com.

    Как мне кажется, эта идея перспективна. В упрощённом виде связи между нейронами можно представить в виде проводов, сложных кабелей, соединяющих одни нейроны с другими. При поражении этих связей — искажении сигнала, обрыве проводов — может происходить нарушение слаженной работы головного мозга. Такие болезни, возникающие при сбое в нейронных каналах связи, называются коннектопатиями. Термин новый, но за ним скрываются уже известные ученым патологические процессы. Если вам хочется узнать о коннектомах больше, рекомендую прочесть книгу Себастьяна Сеунга «Коннектом. Как мозг делает нас тем, что мы есть» [4].

    Перегрузка сети

    Рисунок 3. Структура мемантина. Мемантин является производным углеводорода адамантана (не путайте с адамантом). Рисунок из «Википедии».

    В нормально работающем мозге сигналы от нейронов равномерно распределены по всем другим клеткам. Нейромедиаторы выделяются в необходимом количестве, и нет поврежденных клеток. Однако после инсульта (острое поражение) или при деменции (длительно текущий процесс) из нейронов в окружающее пространство начинает выделяться глутамат. Он стимулирует NMDA-рецепторы других нейронов, и в эти нейроны поступает кальций. Приток кальция запускает ряд патологических механизмов, что в итоге приводит к гибели нейрона. Процесс повреждения клеток за счет выделения большого количества эндогенного токсина (в данном случае — глутамата) называется эксайтотоксичностью.

    Рисунок 4. Действие мемантина при альцгеймеровской деменции. Мемантин снижает интенсивность возбуждающих сигналов, которые приходят от корковых нейронов на ядро Мейнерта. Ацетилхолиновые нейроны, составляющие эту структуру, регулируют внимание и ряд других когнитивных функций. Уменьшение избыточной активации ядра Мейнерта приводит к уменьшению симптомов деменции. Рисунок из [6].

    Для того чтобы предотвратить развитие эксайтотоксичности или уменьшить ее влияние на течение болезни, можно назначить мемантин. Мемантин — очень красивая молекула-антагонист NMDA-рецепторов (рис. 3). Чаще всего этот препарат назначают при сосудистой деменции и деменции при болезни Альцгеймера. В норме NMDA-рецепторы заблокированы ионами магния, но при стимуляции глутаматом эти ионы высвобождаются из рецептора, и в клетку начинает проникать кальций. Мемантин блокирует рецептор и препятствует прохождению ионов кальция в нейрон — лекарство оказывает свое нейропротективное действие, снижая общий электрический «шум» в сигналах клетки. При альцгеймеровской деменции, помимо глутамат-опосредованных проблем, снижается уровень ацетилхолина — нейромедиатора, участвующего в таких процессах как память, обучение и внимание. В связи с этой особенностью болезни Альцгеймера психиатры и неврологи используют для лечения ингибиторы ацетилхолинэстеразы, фермента, который разрушает ацетилхолин в синаптической щели. Использование этой группы лекарств увеличивает содержание ацетилхолина в мозге и нормализует состояние пациента [5]. Специалисты рекомендуют совместное назначение мемантина и ингибиторов ацетилхолинэстеразы для более эффективной борьбы с деменцией при болезни Альцгеймера [6]. При совместном применении этих препаратов происходит воздействие сразу на два механизма развития болезни (рис. 4).

    Деменция — это растянутое по времени поражение головного мозга, при котором гибель нейронов происходит медленно. А бывают заболевания, приводящие к быстрому и большому по объему поражению нервной ткани. Эксайтотоксичность — важный компонент повреждения нервных клеток при инсульте. По этой причине при нарушениях мозгового кровообращения применение мемантина может быть оправданно, однако исследования на эту тему только начинаются. В настоящее время есть работы, проведенные на мышах, где показано, что назначение мемантина в дозе 0,2 мг/кг в день уменьшает объем поражения мозга и улучшает прогноз инсульта [7]. Возможно, дальнейшие работы на эту тему позволят усовершенствовать терапию инсультов у людей.

    Голоса в голове

    Шизофрения — это еще одно заболевание, при котором воздействие на глутаматную систему мозга является новым и перспективным направлением терапии. В настоящее время главной причиной развития шизофрении считают нарушение дофаминовой передачи в мозге. Избыток дофамина в одних частях нервной системы приводит к бреду и галлюцинациям, а недостаток в других — к апатии, подавленности и отсутствию побуждений. Нейролептики — лекарства, блокирующие дофаминовые рецепторы — хорошо справляются с галлюцинациями и бредом, но с другой группой симптомов возникают проблемы. Ограниченность клинического эффекта нейролептиков указывает на то, что в развитие шизофрении могут быть вовлечены другие нейромедиаторные системы.

    Если глутаматная система задействована при шизофрении, то можно проверить это даже на здоровых людях. Если здоровым испытуемым вводить препараты, блокирующие действие глутамата (кетамин, амфетамин), то у них развиваются симптомы шизофрении [8]. Введение кетамина больным шизофренией приводило к повторному возникновению психоза с повторением типичных для пациента симптомов, то есть кетамин вызывал не «просто психоз», а возвращал галлюцинации и бред, которые были раньше [9]. Это противоречие двух гипотез усложняет и без того непростую картину нейробиологических основ шизофрении. Психотическую симптоматику при введении кетамина можно объяснить его способностью влиять и на дофаминовые рецепторы. Другим объяснением может быть то, что дофаминовые и глутаматные нейроны способны оказывать влияние на полосатое тело. Эта часть мозга активно задействована в «производстве» галлюцинаций [10].

    Самые частые галлюцинации у пациентов с шизофренией — слуховые: больной слышит «голоса» в своей голове. Голос может ругать, комментировать происходящее вокруг, в том числе и действия пациента. У одной из моих пациенток «голоса» читали вывески магазинов на улице, где она шла; другая услышала, как голос произнес: «Получишь пенсию, и пойдем в кафе». В настоящее время существует теория, объясняющая возникновение таких голосов. Представим, что пациент идет по улице. Он видит вывеску, а мозг автоматически «прочитывает» ее. При повышенной активности в височной доле, отвечающей за слуховое восприятие, у пациента возникают слуховые ощущения. Они могли бы подавляться за счет нормальной работы участков лобной коры, но этого не происходит из-за снижения их активности (рис. 5). Избыточная активность слуховой коры может быть вызвана гиперфункцией глутаматной (возбуждающей) системы или дефектом ГАМКергических структур, отвечающих за нормальное торможение в мозге человека. Вероятнее всего, недостаточная активность лобной доли в случае шизофрении также связана с нарушением нейромедиаторного баланса. Рассогласованность действий приводит к тому, что человек начинает слышать «голоса», которые явно соотносятся с окружающей обстановкой или передают его мысли. Очень часто свои мысли мы «проговариваем» в голове, что тоже может быть источником «голосов» в мозге человека, больного шизофренией [11].

    Рисунок 5. Возникновение слуховых галлюцинаций в мозге пациента с шизофренией. Первичное ощущение от автоматического «прочтения» вывесок или при возникновении мыслей, локализованное в височной коре (1), не подавляется лобной корой (2). Теменная кора (3) улавливает возникший паттерн активности в головном мозге и смещает на него фокус активности. В итоге человек начинает слышать «голос». Рисунок из [12].

    На этом наше путешествие в мир нейромедиаторов закончено. Мы познакомились с мотивирующим дофамином, успокаивающей γ-аминомасляной кислотой и еще четырьмя героями нашего мозга. Интересуйтесь своим мозгом — потому что, как гласит название книги Дика Свааба, мы — это наш мозг.

    Глутаминовая кислота (Acidum glutaminicum)

    Содержание

    • Структурная формула
    • Английское название
    • Латинское название вещества Глутаминовая кислота
    • Фармакологическая группа вещества Глутаминовая кислота
    • Нозологическая классификация (МКБ-10)
    • Характеристика вещества Глутаминовая кислота
    • Фармакология
    • Применение вещества Глутаминовая кислота
    • Противопоказания
    • Ограничения к применению
    • Побочные действия вещества Глутаминовая кислота
    • Способ применения и дозы
    • Меры предосторожности вещества Глутаминовая кислота
    • Особые указания
    • Взаимодействия с другими действующими веществами
    • Торговые названия c действующим веществом Глутаминовая кислота

    Структурная формула

    Русское название

    Английское название

    Латинское название вещества Глутаминовая кислота

    Химическое название

    Брутто-формула

    Фармакологическая группа вещества Глутаминовая кислота

    • Ноотропы
    • Белки и аминокислоты
    • Детоксицирующие средства, включая антидоты
    • Средства для энтерального и парентерального питания
    • Другие нейротропные средства

    Нозологическая классификация (МКБ-10)

    • A80 Острый полиомиелит
    • B91 Последствия полиомиелита
    • F20 Шизофрения
    • F29 Неорганический психоз неуточненный
    • F32 Депрессивный эпизод
    • F79 Умственная отсталость неуточненная
    • G21.3 Постэнцефалитический паркинсонизм
    • G40 Эпилепсия
    • G80 Детский церебральный паралич
    • P10 Разрыв внутричерепных тканей и кровотечение, вследствие родовой травмы
    • Q90 Синдром Дауна
    • T37.1 Отравление антимикобактериальными препаратами
    Читайте также  Силовой пилатес что это такое?

    Код CAS

    Характеристика вещества Глутаминовая кислота

    Белый кристаллический порошок кислого вкуса. Мало растворим в холодной воде, растворим в горячей воде (рН водного раствора 3,4–3,6), практически нерастворим в спирте.

    Фармакология

    Заменимая аминокислота, поступает в организм с пищей, а также синтезируется в организме при переаминировании в процессе катаболизма белков. Участвует в белковом и углеводном обмене, стимулирует окислительные процессы, препятствует снижению окислительно-восстановительного потенциала, повышает устойчивость организма к гипоксии. Нормализует обмен веществ, изменяя функциональное состояние нервной и эндокринной систем.

    Является нейромедиаторной аминокислотой, стимулирует передачу возбуждения в синапсах ЦНС . Участвует в синтезе других аминокислот, ацетилхолина, АТФ , способствует переносу ионов калия, улучшает деятельность скелетной мускулатуры (является одним из компонентов миофибрилл). Оказывает дезинтоксикационное действие, способствует обезвреживанию и выведению из организма аммиака. Нормализует процессы гликолиза в тканях, оказывает гепатопротекторное действие, угнетает секреторную функцию желудка.

    При приеме внутрь хорошо всасывается, проникает через ГЭБ и клеточные мембраны. Утилизируется в процессе метаболизма, 4–7% выводится почками в неизмененном виде.

    Показана эффективность сочетанного применения с пахикарпином или глицином при прогрессирующей миопатии.

    Применение вещества Глутаминовая кислота

    Эпилепсия (преимущественно малые припадки с эквивалентами), шизофрения, психозы (соматогенные, интоксикационные, инволюционные), реактивные состояния, протекающие с явлениями истощения, депрессия, последствия менингита и энцефалита, токсическая нейропатия на фоне применения гидразидов изоникотиновой кислоты (в сочетании с тиамином и пиридоксином), печеночная кома. В педиатрии — задержка психического развития, церебральный паралич, последствия внутричерепной родовой травмы, болезнь Дауна, полиомиелит (острый и восстановительный периоды).

    Противопоказания

    Гиперчувствительность, лихорадка, печеночная и/или почечная недостаточность, нефротический синдром, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, заболевания кроветворных органов, анемия, лейкопения, повышенная возбудимость, бурно протекающие психотические реакции, ожирение.

    Ограничения к применению

    Заболевания почек и печени.

    Побочные действия вещества Глутаминовая кислота

    Повышенная возбудимость, бессонница, боль в животе, тошнота, рвота, диарея, аллергические реакции, озноб, кратковременная гипертермия; при длительном применении — анемия, лейкопения, раздражение слизистой полости рта, трещины на губах.

    Способ применения и дозы

    Внутрь, за 15–30 мин до еды. Взрослым и детям 10 лет и старше — по 1 г 2–3 раза в сутки. Детям: до 1 года — по 0,1 г; 1–3 лет — по 0,15 г; 3–4 лет — по 0,25 г; 5–6 лет — по 0,4 г; 7–9 лет — по 0,5–1 г, 2–3 раза в сутки; при олигофрении — 0,1–0,2 г/кг. Курс лечения от 1–2 до 6–12 мес.

    Меры предосторожности вещества Глутаминовая кислота

    В период лечения необходимо регулярное проведение общеклинических анализов крови и мочи. При появлении побочных эффектов следует прекратить прием и обратиться к врачу.

    Особые указания

    После приема внутрь в виде порошка или суспензии рекомендуется полоскание полости рта слабым раствором натрия гидрокарбоната.

    При развитии явлений диспепсии принимают во время или после еды.

    ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА

    ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА (альфа-аминоглутаровая кислота, C5H9O4N) — моноаминодикарбоновая кислота; HOOC•CH2•CH2•CH(NH2)•COOH, Г. к. — первичный продукт усвоения неорганического азота, присутствует в растительных и животных тканях как в свободном состоянии, так и в составе белков и других биологически активных веществ (глутатиона, фолиевой к-ты, фосфатидов и др.). Применяется как мед. препарат.

    В некоторых тканях животных и человека на долю Г. к. и ее амида — глутамина (см.), находящихся в свободном состоянии, приходится 70— 80% азота свободных аминокислот. Наиболее высока концентрация Г. к. в мозге (150 мг%) ив сердечной мышце (163 мг%). В плазме крови содержание Г. к. составляет 3—3,5 мг в 100 мл. В белках обычно содержится значительное количество Г. к. Особенно много ее в растительных белках: глиадине (см.) — 41% и глютелинах (см.) — 25%; в белках мышц: миозине — 22%, актине — 15% (см. Мышечная ткань) и в белках мозга — 25%. В состав инсулина (см.) входит до 21% Г. к.

    Мол. вес (масса) Г. к. составляет 147,13. Водный р-р Г. к. имеет кислую реакцию. Изоэлектрическая точка находится при pH 3,2 Г. к. ограниченно растворима в воде (0,843 г в 100 мл при 25°) и нерастворима в органических растворителях. Из водного спирта Г. к. выпадает в осадок в виде ромбических кристаллов, их t°пл 247—249° (с разложением). В водных р-рах при 100° Г. к. теряет молекулу воды и превращается в пирролидонкарбоновую (пироглутаминовую) к-ту, в виде к-рой при pH 4,0 находится 98% Г. к.

    В природе в основном распространена L-глутаминовая к-та: [а] 18 D = +11,5° (0,1 М водный р-р) и [а] 20 D = +31,9° (5,7% р-р в 20% соляной к-те). Однако некоторые микроорганизмы содержат полипептиды, построенные гл. обр. из D-глутаминовой к-ты (Вас. anthracis и др.).

    Значительные количества Г. к. образуются при микробиол . синтезе в результате жизнедеятельности специальных штаммов бактерий. Г. к. можно получить и чисто хим. синтезом. Практичнее, однако, получать ее из кислотных гидролизатов растительных белков в виде гидрохлорида. Хорошим источником Г. к. является пшеничная клейковина, из к-рой Г. к. и была впервые выделена Риттгаузеном (H. Ritthausen) в виде L-изомера в 1866 г. Для количественного определения Г. к. используют гл. обр. различные хроматографические методы. Г. к. пищи, как свободная, так и образовавшаяся в пищеварительном тракте при ферментативном расщеплении белков пищи, всасывается через кишечную стенку, не изменяясь, а из крови быстро переходит в различные ткани (печень, почки и др.), за исключением мозга.

    Имеются сведения, что Г. к. играет специфическую роль в поддержании в мозге такой концентрации ионов калия, к-рая необходима для протекания биохим, реакций дыхания и гликолиза, проведения нервных импульсов и других процессов. Г. к.— единственный субстрат, помимо глюкозы, интенсивно окисляющийся ферментами мозга. В мозге содержится активная декарбоксилаза (см. Декарбоксилазы) — фермент, превращающий Г. к. в гамма-аминомасляную к-ту — глутаматдекарбоксилаза (КФ 4.1.1.15). Г. к. при участии специфической ферментной системы способна обезвреживать аммиак как экзогенного, так и эндогенного происхождения, при этом она превращается в глутамин.

    Г. к. относится к заменимым аминокислотам, т. е. она может синтезироваться в тканях животных. Ее углеродный скелет формируется из С-атомов промежуточных продуктов обмена углеводов и жиров, которые на определенном этапе лимонно-кислого цикла образуют альфа-кетоглутаровую к-ту (см. Трикарбоновых кислот цикл). Аминирование последней при участии специфической обратимо действующей НАД(НАДФ)-зависимой глутаматдегидрогеназы (КФ 1.4.1.3) приводит к образованию Г. к. В опытах с использованием аммиака, меченного 15 N, показано, что именно Г. к. синтезируется в тканях раньше и активнее других заменимых аминокислот. Этот факт, а также то, что в печени и в почках — органах, активно участвующих в азотистом обмене, отсутствуют ферменты прямого синтеза всех природных аминокислот, за исключением Г. к., свидетельствует о том, что Г. к. является главным, если не единственным, первичным продуктом усвоения неорганического азота, занимая, т. о., центральное положение в азотистом обмене (см.). Азот Г. к. участвует в синтезе разнообразных аминокислот, осуществляющемся путем активно протекающих в тканях реакций переаминирования (см.). Перестройка углеродного скелета Г. к. приводит к образованию циклических аминокислот— пролина и оксипролина (см. Пролин), Промежуточным продуктом при этом, по-видимому, является гамма-полуальдегид Г. к. Последний, трансаминируясь, превращается в орнитин (см.); теряя молекулу воды, гамма-полуальдегид Г. к. замыкается в кольцо пирролинкарбоновой к-ты, к-рая, восстанавливаясь, превращается в пролин. Аминогруппа Г. к. используется в тканях не только для синтеза аминокислот, но и для синтеза ряда других азотистых веществ в организме, важных в физиол, отношении. Г. к. способна обратимо переаминироваться с оксипуринами, превращая их в аминопурины (см. Пуриновые основания), Г. к. через образование аспарагиновой к-ты при участии аспартат-аминотрансферазы (КФ 2.6.1.1.) может аминировать инозиновую к-ту в адениловую. При участии азота аминогруппы Г. к. в тканях организма осуществляется и синтез пуринов: N1 пуринового кольца формируется либо непосредственно из аминогруппы Г. к., либо из аминогруппы аспарагиновой к-ты, возникающей за счет аминогруппы Г. к.

    Г. к. является глюкогенной аминокислотой: ее введение ликвидирует гипогликемическое состояние, вызванное инсулином, как в результате прямого глюкогенного действия, так и в результате влияния Г. к. на гормонообразование — после ее введения в крови увеличивается содержание адреналина. Г. к. влияет на секреторную функцию желудка, подавляя ее в результате связывания аммиака, необходимого для нормального отделения желудочного сока. Способностью связывать аммиак объясняется леч. применение Г. к. (см. ниже) при судорожных состояниях (petit mal), сопровождающихся усиленным образованием в мозге аммиака и снижением содержания дикарбоновых к-т. При язве и раке желудка содержание Г. к. и глутамина в желудочном соке оказывается увеличенным. Введение Г. к. в организм может сопровождаться развитием различных токсических явлений. Натриевая соль Г. к. обладает вкусом мяса и находит применение в пищевой промышленности как вкусовое вещество (см. Глутаминат натрия).

    Глутаминовая кислота как препарат

    Кислота глутаминовая (Acidum glutaminicum; син.: Acidum gluta-micum, Acidogen, Acidulin, Glutan, Glutansin) — белый кристаллический порошок кислого вкуса, практически нерастворим в холодной воде, растворим в горячей воде, нерастворим в спирте.

    При приеме внутрь хорошо всасывается из жел.-киш. тракта и быстро обнаруживается в крови. Распределение Г. к. в тканях происходит неравномерно: в больших количествах она фиксируется в мышечной и нервной тканях, в печени, почках. Местно оказывает раздражающее действие. Резорбтивное действие Г. к. определяется ее участием в обмене веществ. Наиболее отчетливо под влиянием Г. к. уменьшается содержание аммиака в тканях.

    Применяется Г. к. преимущественно в неврол, и психиатрической практике при лечении различных заболеваний ц. н. с.: олигофрении, психозов, реактивных состояний (особенно астенодепрессивных и астеноипохондрических), неврозов, эпилепсии (преимущественно малых припадков с эквивалентами). Терапевтический эффект Г. к. при эпилепсии объясняется способностью препарата снижать концентрацию аммиака в крови и нормализовать содержание в ней дикарбоновых к-т.

    Читайте также  Сколько километров может пройти человек за день?

    В детской психоневрол, практике Г. к. применяется при задержке психического развития различной этиологии, при болезни Дауна, невротических состояниях, в восстановительном периоде после энцефалита, туберкулезного менингита, полиомиелита.

    В комбинации с тиамином (см.) и пиридоксином (см.) Г. к. рекомендуют назначать для профилактики и лечения нейротоксических побочных эффектов препаратов группы гидразида изоникотиновой к-ты (изониазида, фтивазида и др.).

    Препарат Г. к. применяется внутрь или внутривенно. Внутрь Г. к. назначают по 1 г 2—3 раза в день за 15—30 мин. до еды. В случае возникновения диспептических расстройств препарат следует принимать во время или после еды. Длительность курсов лечения колеблется от 1—2 до 6—12 мес. Внутривенно применяют 1% р-р Г. к. по 10—20 мл ежедневно или через день курсами по 15—20 инъекций.

    Побочное действие Г. к. обычно проявляется диспептическими расстройствами и признаками возбуждения ц. н. с. При применении препарата в виде порошков может наблюдаться раздражение слизистой оболочки рта. В целях профилактики этого осложнения следует после приема порошков полоскать рот слабым раствором гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Для уменьшения побочного действия Г. к. на жел.-киш. тракт следует использовать для приема внутрь таблетки, покрытые оболочкой, или таблетки, растворимые в кишечнике.

    Противопоказания к назначению Г. к.— заболевания печени, почек, жел.-киш. тракта, органов кроветворения, лихорадочные состояния, повышенная возбудимость.

    Формы выпуска: порошок, таблетки, покрытые оболочкой (Tabulettae Acidi glutaminicae obductae), по 0,25 г, таблетки, растворимые в кишечнике (Tabulettae Acidi glutaminici enterosolubiles), no 0,25 г; ампулы по 5 и 10 мл 1% р-ра. Близкими к Г. к. по действию и применению являются ее кальциевая и магниевая соли.

    Библиография: Браунштейн А. Е. Биохимия аминокислотного обмена, М., 1949, библиогр.; МайстерА. Биохимия аминокислот, пер. с англ., М., 1961; Сила* к о в а А. И. Глютамин и глютаминовая кислота в мышцах при различных функциональных состояниях организма, в кн.: Вопр, биохимии мышц, под ред. Д. Л. Ферд-мана, с. 221, Киев, 1954, библиогр.; G г е-enstein J. P. a. Winitz М. Chemistry of the amino acids, v. 1—3, N. Y. — L., 1961; Meister A. Biochemistry of the amino acids, v. 1—2, N. Y., 1965; Pharmacological basis of therapeutics, ed. by L. S. Coodman a. A. Gilman, L., 1975.

    Глутаминовая кислота

    Глутаминовая кислота
    Общие
    Сокращения Глу, Glu, E
    GAA,GAG
    Химическая формула C5H9N1O4
    Физические свойства
    Молярная масса 147,13 г/моль
    Плотность 1.4601 г/см³
    Термические свойства
    Классификация
    Рег. номер CAS 56-86-0
    SMILES N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O

    Глутаминовая кислота (2-аминопентандиовая кислота) — алифатическая аминокислота. В живых организмах глутаминовая кислота в виде аниона глутамата присутствуют в составе белков, ряда низкомолекулярных веществ и в свободном виде. Глутаминовая кислота играет важную роль в азотистом обмене.

    Глутаминовая кислота также является нейромедиаторной аминокислотой, одним из важных представителей класса «возбуждающих аминокислот» [1] . Связывание глутамата со специфическими рецепторами нейронов приводит к возбуждению последних.

    Содержание

    Глутамат как нейромедиатор

    Глутаматные рецепторы

    Существуют ионотропные и метаботропные (mGLuR 1-8) глутаматные рецепторы.

    Ионотропными рецепторами являются NMDA-рецепторы, AMPA-рецепторы и каинатные рецепторы.

    Эндогенные лиганды глутаматных рецепторов — глутаминовая кислота и аспарагиновая кислота. Для активации NMDA рецепторов также необходим глицин. Блокаторами NMDA-рецепторов являются PCP, кетамин, и другие вещества. AMPA-рецепторы также блокируются CNQX,NBQX. Каинова кислота является активатором каинатных рецепторов.

    «Круговорот» глутамата

    При наличии глюкозы в митохондриях нервных окончаний происходит дезаминирование глутамина до глутамата при помощи фермента глутаминазы. Также, при аэробном окислении глюкозы глутамат обратимо синтезируется из альфа-кетоглутарата (образуется в цикле Кребса) при помощи аминотрансферазы.

    Синтезированный нейроном глутамат закачивается в везикулы. Этот процесс является протон-сопряжённым транспортом. В везикулу с помощью протон-зависимой АТФазы закачиваются ионы H + . При выходе протонов по градиенту в везикулу поступают молекулы глутамата при помощи везикулярного транспортера глутамата (VGLUTs).

    Глутамат выводится в синаптическую щель, откуда поступает в астроциты, там трансаминируется до глутамина. Глутамин выводится снова в синаптическую щель и только тогда захватывается нейроном. По некоторым данным, глутамат напрямую путём обратного захвата не возвращается. [2]

    Роль глутамата в кислотно-щелочном балансе

    Дезаминирование глутамина до глутамата при помощи фермента глутаминазы приводит к образованию аммиака, который, в свою очередь, связывается со свободным протоном и экскретируется в просвет почечного канальца, приводя к снижению ацидоза. Превращение глутамата в α-кетоглутарат также происходит с образованием аммиака. Далее кетоглутарат распадается на воду и углекислый газ. Последние, при помощи карбоангидразы через угольную кислоту, превращаются в свободный протон и гидрокарбонат. Протон экскретируется в просвет почечного канальца за счет котранспорта с ионом натрия, а бикарбонат попадает в плазму.

    Глутаматергическая система

    В ЦНС находится порядка 10 6 глутаматергических нейронов. Тела нейронов лежат в коре головного мозга, обонятельной луковице, гиппокампе, черной субстанции, мозжечке. В спинном мозге — в первичных афферентах дорзальных корешков.

    В ГАМКергических нейронах глутамат является предшественником тормозного медиатора, гамма-аминомасляной кислоты, образующейся с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы.

    Патологии, связанные с глутаматом

    Повышенное содержание глутамата в синапсах между нейронами может перевозбудить и даже убить эти клетки, что приводит к таким заболеваниям, как АЛС. Для избежания таких последствий глиальные клетки астроциты поглощают избыток глутамината. Он транспортируется в эти клетки с помощью транспортного белка GLT1, который присутствует в клеточной мембране астроцитов. Будучи поглощённым клетками астроглии, глутаминат больше не приводит к повреждению нейронов.

    Содержание глутамата в природе

    Глутаминовая кислота относится к условно незаменимым аминокислотам. Глутамат в норме синтезируется организмом. Присутствие в пище свободного глутамата придает ей так называемый «мясной» вкус, для чего глутамат используют как усилитель вкуса. При этом метаболизм природного глутамата и глутамата натрия синтетического не отличается.

    Содержание натурального глутамата в пище (имеется в виду пища, не содержащая искусственно добавленного глутамата натрия):

    То есть полностью исключить из рациона глутамат, как предлагают некоторые издания, достаточно проблематично.

    Применение

    Фармакологический препарат глутаминовой кислоты оказывает умеренное психостимулирующее, возбуждающее и отчасти ноотропное действие.

    Глутаминовая кислота (пищевая добавка E620) и её соли (глутамат натрия Е621, глутамат калия Е622, диглутамат кальция Е623, глутамат аммония Е624, глутамат магния Е625) используются как усилитель вкуса во многих пищевых продуктах [4] .

    Глутаминовая кислота используется в качестве хирального строительного блока в органическом синтезе [5] , в частности, дегидратация глутаминовой кислоты приводит к её лактаму ― пироглутаминовой кислоте (5-оксопролину), которая является ключевым предшественником в синтезах неприродных аминокислот, гетероциклических соединений, биологически активных соединений и т.д. [6] , [7] , [8] .

    Примечания

    1. Moloney M. G. Excitatory amino acids. // Natural Product Reports. 2002. P. 597―616.
    2. Ашмарин И. П., Ещенко Н. Д., Каразеева Е. П. Нейрохимия в таблицах и схемах. — М.: «Экзамен», 2007
    3. If MSG is so bad for you, why doesn’t everyone in Asia have a headache? | Life and style | The Observer
    4. Садовникова М. С., Беликов В. М. Пути применения аминокислот в промышленности. //Успехи химии. 1978. Т. 47. Вып. 2. С. 357―383.
    5. Coppola G. M., Schuster H. F., Asymmetric synthesis. Construction of chiral moleculs using amino acids, A Wiley-Interscience Publication, New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore, 1987.
    6. Smith M. B. Pyroglutamte as a Chiral Template for the Synthesis of Alkaloids. Chapter 4 in Alkaloids: Chemical and Biological Perspectives. Vol. 12. Ed. by Pelletier S. W. Elsevier, 1998. P. 229―287.
    7. Nájera C., Yus M. Pyroglutamic acid: a versatile building block in asymmetric synthesis. //Tetrahedron: Asymmetry. 1999. V. 10. P. 2245―2303.
    8. Panday S. K., Prasad J., Dikshit D. K. Pyroglutamic acid: a unique chiral synthon. // Tetrahedron: Asymmetry. 2009. V. 20. P. 1581―1632.

    См. также

    • Пищевые добавки
    • Аминокислоты
    • Глутаминат натрия

    Ссылки

    Wikimedia Foundation . 2010 .

    • Глицин
    • Изолейцин

    Смотреть что такое «Глутаминовая кислота» в других словарях:

    ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА — (сокр. Глу, Glu), а аминоглутаровая кислота; L Г. к. важнейшая заменимая аминокислота. Входит в состав практически всех природных белков и др. биологически активных веществ (глутатиоп, фолиевая к та, фосфатиды). В свободном состоянии присутствует … Биологический энциклопедический словарь

    ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА — HOOCCH(NH2)CH2CH2COOH, алифатическая аминокислота. В организмах присутствует в составе белков, ряда низкомолекулярных веществ (глутатион, фолиевая кислота) и в свободном виде. Играет важную роль в азотистом обмене (перенос аминогрупп, связывание… … Большой Энциклопедический словарь

    глутаминовая кислота — сущ., кол во синонимов: 3 • аминокислота (36) • ацидулин (3) • медиатор (9) … Словарь синонимов

    глутаминовая кислота — Незаменимая аминокислота [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN glutamic acid … Справочник технического переводчика

    глутаминовая кислота — HOOCCH(NH2)CH2CH2COOH, алифатическая аминокислота. В организмах присутствует в составе белков, ряда низкомолекулярных веществ (глутатион, фолиевая кислота) и в свободном виде. Играет важную роль в азотистом обмене (перенос аминогрупп, связывание… … Энциклопедический словарь

    глутаминовая кислота — glutamic acid [Glu] глутаминовая кислота [Глу]. α Аминоглутаровая кислота, заменимая аминокислота, входит в состав большинства белков, а также встречается в свободном виде, занимая ключевое положение в азотистом обмене; кодоны ГАА, ГАГ. NH2… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

    Глутаминовая кислота — аминокислота, выполняющая функцию возбуждающего нейромедиатора. Посредством декарбоксилазы глутаминовая кислота превращается в гамма аминомасляную кислоту (ГАМК) … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

    глутаминовая кислота — glutamo rūgštis statusas T sritis chemija formulė HOOCCH(NH₂)CH₂CH₂COOH santrumpa( os) Glu, E atitikmenys: angl. glutamic acid rus. глутаминовая кислота ryšiai: sinonimas – 2 aminopentano dirūgštis … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    Глутаминовая кислота — глютаминовая, или аминоглутаровая, кислота, аминокислота, COOH=CH2=CH2=CH (NH2)=COOH. Кристаллы, растворимые в воде, температура плавления 202 °С. Входит в состав белков и ряда важных низкомолекулярных соединений (например, Глутатиона,… … Большая советская энциклопедия

    Глутаминовая кислота — глутамин см. Глютаминовая кислота, Глютамин … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона