Es pot utilitzar l'alfa-cetoglutarat en la gluconeogènesi?
Paper en el metabolisme dels aminoàcids
Alfa-cetoglutarat (AKG en pols, Cas no: 328-50-7) té un paper crucial en el metabolisme dels aminoàcids i contribueix indirectament a la gluconeogènesi, el procés de producció de glucosa a partir de fonts no hidrats de carboni. Com a intermedi clau en diverses vies metabòliques, α-KG serveix d'enllaç entre el metabolisme dels carbohidrats i les proteïnes.
En el metabolisme dels aminoàcids, actua com un esquelet de carboni per a la síntesi de diversos aminoàcids. Es pot formar a partir de la desaminació del glutamat, un procés que elimina el grup amino del glutamat, deixant enrere AKG en pols. Per contra, pot acceptar grups amino d'altres aminoàcids mitjançant reaccions de transaminació, formant glutamat. Aquesta relació bidireccional entre α-KG i glutamat és fonamental per al metabolisme del nitrogen a les cèl·lules.
La connexió entre l'alfa-cetoglutarat i el metabolisme dels aminoàcids és particularment rellevant per a la gluconeogènesi. Tot i que l'alfa-cetoglutarat no es converteix directament en glucosa, la seva participació en les interconversions d'aminoàcids li permet donar suport indirectament a la producció de glucosa. Quan el cos necessita produir glucosa a partir de fonts no hidrats de carboni, els aminoàcids es poden descompondre i els seus esquelets de carboni s'utilitzen per a la síntesi de glucosa.
el seu paper en el metabolisme dels aminoàcids significa que pot influir en la disponibilitat d'aquests precursors gluconeogènics.
Per exemple, quan la descomposició de proteïnes augmenta durant el dejuni o en condicions baixes en carbohidrats, els aminoàcids resultants es poden desaminar o transaminar. En molts casos, l'alfa-cetoglutarat serveix com a acceptor dels grups amino en aquestes reaccions. El glutamat resultant es pot metabolitzar encara més i els esquelets de carboni dels aminoàcids originals poden entrar en diverses vies metabòliques, inclosa la gluconeogènesi.
És important tenir en compte que, tot i que la pols AKG facilita aquests processos, la conversió real dels aminoàcids en glucosa es produeix a través de diversos passos i implica múltiples enzims i vies metabòliques. la seva contribució de naturalesa indirecta a la gluconeogènesi posa de manifest la interconnexió dels processos metabòlics del cos.
Reacció de transaminació
Les reaccions de transaminació, en les quals l'alfa-cetoglutarat té un paper central, són fonamentals per a la capacitat del cos de gestionar el metabolisme del nitrogen i del carboni.
Aquestes reaccions impliquen la transferència d'un grup amino d'un aminoàcid a α-KG, donant lloc a la formació de glutamat i un nou α-cetoàcid.
Aquest procés és reversible i forma un vincle crític entre el metabolisme dels aminoàcids i el metabolisme dels hidrats de carboni, donant suport indirectament a la gluconeogènesi.
Una de les reaccions de transaminació més significatives que impliquen alfa-cetoglutarat és amb l'alanina, catalitzada per l'enzim alanina aminotransferasa (ALT). En aquesta reacció, l'alanina transfereix el seu grup amino a α-KG, formant glutamat i piruvat. Aquesta reacció és especialment important en el cicle glucosa-alanina, on l'alanina serveix com a portadora de grups amino del múscul al fetge.
Al fetge, el piruvat produït a partir d'aquesta transaminació pot entrar directament a la via gluconeogènica, contribuint a la producció de glucosa. Mentrestant, el glutamat format es pot utilitzar per a la síntesi de proteïnes o experimentar reaccions addicionals, que poden conduir a la seva regeneració o a la producció d'altres intermedis metabòlics.
Una altra reacció de transaminació clau implica l'aspartat i l'α-KG, catalitzats per l'aspartat aminotransferasa (AST). Aquesta reacció produeix oxaloacetat i glutamat.
L'oxaloacetat és un precursor directe de la via gluconeogènica i es pot convertir en fosfoenolpiruvat, un intermedi clau en la síntesi de glucosa.
Aquestes reaccions de transaminació permeten que l'alfa-cetoglutarat participi indirectament en la gluconeogènesi facilitant la conversió d'aminoàcids en precursors gluconeogènics. Tot i que l'α-KG en si no es converteix en glucosa, el seu paper en aquestes reaccions és crucial per mantenir el conjunt de metabòlits que es poden utilitzar per a la producció de glucosa quan sigui necessari.
Val la pena assenyalar que aquestes reaccions de transaminació són bidireccionals i la seva direcció està influenciada per les concentracions de substrats i productes. En condicions de dèficit energètic o baixa disponibilitat d'hidrats de carboni, les reaccions tendeixen a afavorir la producció de precursors gluconeogènics, donant suport a la necessitat de l'organisme de síntesi de glucosa.
Substrats glucogènics
Alfa-cetoglutarat (α-KG) té un paper important en la producció i utilització de substrats glucogènics, que són molècules que es poden convertir en glucosa mitjançant el procés de gluconeogènesi. Tot i que la pols AKG en si no es converteix directament en glucosa, la seva participació en diverses vies metabòliques contribueix al conjunt de substrats glucogènics disponibles per a la producció de glucosa.
Els substrats glucogènics són especialment importants durant els períodes de dejuni, exercici prolongat o quan la ingesta d'hidrats de carboni és baixa.
En aquestes circumstàncies, el cos necessita mantenir els nivells de glucosa en sang per garantir un subministrament constant de vitalitat al cervell i altres teixits dependents de la glucosa.
Aquí és on la gluconeogènesi arriba a ser vital i l'accessibilitat dels substrats glucogènics arriba a ser bàsica.
Una de les principals maneres en què α-KG contribueix al conjunt de substrats glucogènics és a través del seu paper en el metabolisme dels aminoàcids. Quan les proteïnes es descomponen, els aminoàcids resultants es poden desaminar o transaminar, sovint implicant α-KG com a acceptor del grup amino. Els esquelets de carboni que queden després d'aquestes reaccions poden servir com a substrats glucogènics.
Per exemple, la transaminació d'alanina amb pols AKG produeix piruvat, que és un precursor gluconeogènic directe. De la mateixa manera, la transaminació de l'aspartat amb α-KG produeix oxaloacetat, un altre substrat gluconeogènic important. Aquestes reaccions no només ajuden a gestionar l'equilibri de nitrogen, sinó que també proporcionen els esquelets de carboni necessaris per a la producció de glucosa.
A més, la seva implicació en el cicle de l'àcid cítric dóna suport indirectament a la producció de substrats glucogènics. A mesura que el cicle funciona, pot generar excés d'intermedis que es poden dirigir cap a la gluconeogènesi. De vegades, l'oxaloacetat lliurat al cicle es pot canviar a fosfoenolpiruvat, un intermedi gluconeogènic clau.
És imprescindible tenir en compte que la utilització d'aquests substrats glucogènics per a la generació de glucosa es produeix bàsicament al fetge i, en menor grau, als ronyons.
Aquests òrgans tenen els enzims vitals per dur a terme la gluconeogènesi, canviant diferents antecedents en glucosa que en aquest moment pot ser descarregada al sistema circulatori per mantenir l'homeòstasi de la glucosa.
La seva capacitat de contribuir al conjunt de substrats glucogènics subratlla la seva importància en la flexibilitat metabòlica. En facilitar la interconversió d'aminoàcids i participar en el metabolisme central del carboni, la pols AKG ajuda el cos a adaptar-se a diferents estats nutricionals i demandes energètiques, assegurant un subministrament constant de glucosa quan els carbohidrats de la dieta són limitats.
Alfa-cetoglutarat a la venda
Alfa-cetoglutarat (α-KG) ha cridat l'atenció no només pel seu paper crucial en el metabolisme, sinó també per les seves aplicacions potencials en diversos camps, com ara la investigació, els productes farmacèutics i els suplements dietètics.
Rebecca Bio-Tech, un fabricant professional amb seu a la Xina, s'ha establert com a productor líder d'α-KG. Amb una alta producció anual i un compromís amb la qualitat, Rebecca Bio-Tech ofereix alfa-cetoglutarat amb una puresa mínima del 99%. Aquest alt nivell de puresa és crucial per a aplicacions de recerca i ús farmacèutic, on la presència d'impureses podria interferir amb els resultats o comprometre la seguretat del producte.
La disponibilitat de productes d'alta puresa de fabricants com Rebecca Bio-Tech té implicacions importants per a la investigació sobre la gluconeogènesi i els processos metabòlics relacionats. Els investigadors poden utilitzar això disponible comercialment alfa-cetoglutarat en pols per estudiar els seus efectes sobre el metabolisme cel·lular, el seu paper en les interconversions d'aminoàcids i la seva influència potencial en la producció de glucosa en diverses condicions.
Per a aquells interessats a obtenir pols AKG per a la investigació o altres aplicacions, podeu contactar amb Rebecca Bio-Tech a information@sxrebecca.com per a més informació.
referències
1. Owen OE, Kalhan SC, Hanson RW. El paper clau de l'anaplerosi i la cataplerosi per a la funció del cicle de l'àcid cítric. J Biol Chem. 2002;277(34):30409-30412.
2. Brosnan JT. Glutamat, a la interfície entre el metabolisme dels aminoàcids i els carbohidrats. J Nutr. 2000;130(4):988S-990S.
3. Yang L, Venneti S, Nagrath D. Glutaminòlisi: un distintiu del metabolisme del càncer. Annu Rev Biomed Eng. 2017;19:163-194.
4. Adeva-Andany MM, Pérez-Felpete N, Fernández-Fernández C, Donapetry-García C, Pazos-García C. Liver glucose metabolism in humans. Biosci Rep. 2016;36(6):e00416.
5. Rui L. Metabolisme energètic al fetge. Compr Physiol. 2014;4(1):177-197.
