Tính chất, rủi ro và công dụng của Pirúvico

các axit pyruvic là một axit 2-oxo-monocarboxylic là dẫn xuất 2-keto của axit propionic. Công thức của nó là CH3COCOOH. Nó là loại axit alpha-keto đơn giản nhất, với axit cacboxylic và nhóm chức ketone. Cấu trúc của nó được trình bày trong hình 1 (EMBL-EBI, 2017).

Pyruvate, cơ sở liên hợp (CH3COCOO-) là một chất trung gian quan trọng trong quá trình chuyển hóa carbohydrate, protein và chất béo. Khi thiếu thiamine, quá trình oxy hóa của nó bị trì hoãn và tích lũy trong các mô, đặc biệt là trong các cấu trúc thần kinh (Pyruvic Acid, 1997).

Pyruvate là sản phẩm của quá trình chuyển hóa hiếu khí của glucose được gọi là glycolysis. Pyruvate có thể được chuyển đổi thành carbohydrate thông qua gluconeogenesis, thành axit béo hoặc năng lượng thông qua acetyl-CoA, thành axit amin alanine và ethanol.

Năm 1834, Théophile-Jules Pelouze chưng cất cả axit tartaric (axit L-tartaric) và axit racemia (hỗn hợp axit D- và L-tartaric) và axit piroartárico cô lập (axit methyl succinic). Nó cũng chưng cất một loại axit khác được đặc trưng vào năm sau bởi Jöns Jacob Berzelius và ông gọi là axit pyruvic.

Trong phòng thí nghiệm, axit pyruvic có thể được điều chế bằng cách đun nóng hỗn hợp axit tartaric và kali hydro sunfat.

Điều này có thể được thực hiện thông qua hai dạng, bằng cách oxy hóa propylene glycol bằng một chất oxy hóa mạnh (ví dụ, kali permanganat) hoặc bằng cách thủy phân acetyl cyanide, được hình thành bởi phản ứng của acetyl clorua với kali xyanua:

CH3COCl + KCN → CH3COCN + KCl

CH3COCN → CH3COCOOH

Chỉ số

• 1 Tính chất lý hóa của axit pyruvic
• 2 Tính phản ứng và mối nguy hiểm
  • 2.1 Trong trường hợp giao tiếp bằng mắt
  • 2.2 Trong trường hợp tiếp xúc với da
  • 2.3 Trong trường hợp hít phải
  • 2.4 Trong trường hợp nuốt phải
• 3 Tầm quan trọng và công dụng
• 4 tài liệu tham khảo

Tính chất hóa lý của axit pyruvic

Axit pyruvic là một chất lỏng không màu, màu hổ phách, nhớt, có mùi giấm đắng (Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, 2015). Sự xuất hiện của nó được thể hiện trong hình 2.

Hợp chất có trọng lượng phân tử 88,06 g / mol và mật độ 1,250 g / ml. Nó có điểm nóng chảy 11,8 ° C và điểm sôi là 164 ° C. Hợp chất này rất hòa tan trong nước, có thể hòa tan 1000 mg cho mỗi ml dung môi. Axit pyruvic là một axit yếu, có pKa là 2,5 (Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia., 2017).

Tính phản ứng và mối nguy hiểm

Axit pyruvic được phân loại là một hợp chất ổn định, mặc dù nó dễ cháy. Nó không tương thích với các tác nhân oxy hóa và các bazơ mạnh.

Những người dùng liều lớn pyruvate bổ sung - thường lớn hơn 5 gram mỗi ngày - đã báo cáo các triệu chứng tiêu hóa, bao gồm khó chịu ở bụng và đầy hơi, đầy hơi và tiêu chảy. Một trường hợp một đứa trẻ chết khi nhận pyruvate tiêm tĩnh mạch cho bệnh cơ tim hạn chế đã được báo cáo (Pyruvic acid, 2016).

Axit pirúvico rất nguy hiểm trong trường hợp tiếp xúc với da (chất gây kích ứng), tiếp xúc với mắt (chất kích thích), khi nuốt phải, khi hít phải. Nó cũng ăn mòn. Xịt chất lỏng hoặc sương mù có thể gây tổn thương mô đặc biệt ở màng nhầy của mắt, miệng và đường hô hấp.

Tiếp xúc với da có thể gây bỏng. Hít phải sương mù có thể gây kích thích nghiêm trọng đường hô hấp, đặc trưng là ngạt, ho hoặc khó thở.

Viêm mắt được xác định bởi đỏ, kích ứng và kích ứng hoặc ngứa. Viêm da được đặc trưng bởi ngứa mạnh, đóng vảy, đỏ và đôi khi mụn nước có thể hình thành.

Trong trường hợp giao tiếp bằng mắt

Kiểm tra và tháo kính áp tròng. Nên rửa mắt ngay với nhiều nước trong ít nhất 15 phút bằng nước lạnh.

Trong trường hợp tiếp xúc với da

Khu vực bị ảnh hưởng nên được rửa ngay lập tức với nhiều nước trong ít nhất 15 phút trong khi loại bỏ quần áo và giày bị nhiễm bẩn. Che da bị kích thích bằng thuốc giảm đau.

Giặt quần áo và giày trước khi mặc lại. Nếu tiếp xúc nghiêm trọng, chà và rửa bằng xà phòng khử trùng và che phủ da bị nhiễm kem chống vi khuẩn.

Trong trường hợp hít phải

Nạn nhân nên được chuyển đến một nơi mát mẻ. Nếu không thở, nên hô hấp nhân tạo. Nếu thở khó khăn, hãy cung cấp oxy.

Trong trường hợp nuốt phải

Nếu hợp chất bị nuốt, không nên gây nôn trừ khi có chỉ dẫn của nhân viên y tế. Nên uống nước với số lượng lớn để pha loãng hợp chất. Quần áo rộng, chẳng hạn như cổ áo sơ mi, thắt lưng hoặc cà vạt, nên được nới lỏng.

Trong mọi trường hợp, phải được chăm sóc y tế ngay lập tức (Bảng dữ liệu an toàn vật liệu Axit Pyruvic, 2013).

Tầm quan trọng và công dụng

Axit pyruvic, hay pyruvate, là chất trung gian quan trọng trong con đường glycolytic và pyruvate dehydrogenase, có liên quan đến việc sản xuất năng lượng sinh học.

Pyruvate được tìm thấy rộng rãi trong các sinh vật sống. Nó không phải là một chất dinh dưỡng thiết yếu, vì nó có thể được tổng hợp trong các tế bào của cơ thể. Một số loại trái cây và rau quả rất giàu pyruvate, ví dụ như táo đỏ.

Con đường tế bào trung tâm của quá trình tổng hợp ATP bắt đầu bằng glycolysis, một dạng lên men trong đó glucose được chuyển hóa thành các loại đường khác trong một loạt chín phản ứng enzyme. Mỗi phản ứng liên tiếp liên quan đến một loại đường trung gian có chứa phốt phát.

Trong quá trình này, glucose sáu carbon được chuyển đổi thành hai phân tử axit pyruvic ba carbon. Một phần năng lượng được giải phóng thông qua quá trình glycolysis của mỗi phân tử glucose được thu lại trong sự hình thành của hai phân tử ATP.

Giai đoạn thứ hai trong quá trình chuyển hóa đường là một tập hợp các phản ứng liên quan đến nhau gọi là chu trình axit citric hoặc chu trình Krebs.

Chu trình này lấy axit pyruvic ba carbon được tạo ra trong quá trình glycolysis và sử dụng các nguyên tử carbon của nó để tạo thành carbon dioxide (CO2) trong khi chuyển các nguyên tử hydro của nó sang các phân tử chất mang đặc biệt, nơi chúng được giữ trong liên kết năng lượng cao (Michael Cuffe , 2016).

Pyruvate đóng vai trò là nhiên liệu sinh học trở thành acetyl coenzyme A, đi vào chu trình của axit citric hoặc Krebs, nơi nó được chuyển hóa để tạo ra ATP trên không.

Năng lượng cũng có thể thu được yếm khí từ pyruvate, thông qua việc chuyển đổi thành dạng sữa.

Điều quan trọng cần lưu ý là trong quá trình phân hủy hiếu khí, việc sản xuất pyruvate và sau đó chuyển thành acetyl CoA tạo ra 10 phân tử ATP trên mỗi phân tử pyruvate, trong khi đó, việc khử thành lactate chỉ tạo ra 2 ATP cho mỗi phân tử pyruvate 2017).

Pyruvate cũng được chuyển đổi thành oxaloacetate do tác dụng của pyruvate carboxylase ở trên. Oxaloacetate là một chất trung gian quan trọng cho quá trình trao đổi chất của quá trình tạo tế bào và sinh lipogen, trong quá trình sinh tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh và trong việc tiết insulin do glucose tạo ra bởi các đảo nhỏ tụy.

Thông qua hoạt động của enzyme alanine transaminase, pyruvate được chuyển đổi ngược lại thành alanine, một trong 10 axit amin không thiết yếu được tạo ra bởi sinh vật. Tầm quan trọng của phản ứng này nằm ở sự xen kẽ các chất dinh dưỡng giữa cơ xương và gan, trong cái gọi là chu trình glucose alanine hay chu trình Cahill.

Khi cơ bắp phân hủy axit amin cho nhu cầu năng lượng, nitơ thu được được chuyển sang pyruvate để tạo thành alanine.

Điều này được thực hiện bởi enzyme alanine transaminase, giúp chuyển đổi glutamate và pyruvate thành α-ketoglutarate và alanine. Alanine thu được được vận chuyển đến gan, nơi nitơ đi vào chu trình urê và pyruvate được sử dụng để sản xuất glucose.

Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng pyruvate ở nồng độ cao có thể có một vai trò quan trọng trong điều trị các bệnh tim mạch, chẳng hạn như một tác nhân inotropic.

Tiêm hoặc tưới máu pyruvate làm tăng chức năng co bóp của tim bằng cách chuyển hóa glucose hoặc axit béo. Hiệu ứng inotropic này gây ngạc nhiên ở những trái tim choáng váng vì thiếu máu cục bộ / tái tưới máu.

Tác dụng inotropic của pyruvate đòi hỏi phải tiêm truyền nội sọ. Trong số các cơ chế có thể cho hiệu ứng này là sự phát sinh ATP tăng lên và sự gia tăng tiềm năng phosphoryl hóa ATP..

Một cơ chế khác là kích hoạt pyruvate dehydrogenase, thúc đẩy quá trình oxy hóa của chính nó bằng cách ức chế pyruvate dehydrogenase kinase. Pyruvate dehydrogenase bị bất hoạt trong thiếu máu cơ tim.

Một cách khác là giảm nồng độ phosphate vô cơ cytosolic. Được biết, pyruvate, như một chất chống oxy hóa, làm sạch các loại oxy phản ứng như hydro peroxide và lipid peroxit. Một cách gián tiếp, mức độ siêu âm của pyruvate có thể làm tăng glutathione giảm tế bào.

Pyruvate được bán như một chất bổ sung để giảm cân, mặc dù không có bằng chứng để hỗ trợ việc sử dụng này. Một tổng quan hệ thống của sáu thử nghiệm cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về trọng lượng cơ thể với pyruvate so với giả dược.

Tổng quan cũng xác định các tác dụng phụ liên quan đến pyruvate, như tiêu chảy, đầy hơi, khí và tăng cholesterol lipoprotein mật độ thấp (LDL)..

Các axit Bromopyruvic có nguồn gốc từ axit pyruvic đang được nghiên cứu cho các ứng dụng có thể điều trị ung thư của các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins theo cách ủng hộ giả thuyết Warburg về nguyên nhân hoặc nguyên nhân gây ung thư (Pyruvic Acid và Chuyển hóa, S.F.).

Tài liệu tham khảo

1. Axit pyruvic và chuyển hóa. (S.F.). Phục hồi từ ràng buộc.com.
2. EMBL-EBI (2017, ngày 27 tháng 2). axit pyruvic. Phục hồi từ ebi.ac.uk.
3. Cơ sở dữ liệu chuyển hóa của con người. (2017, ngày 2 tháng 3). Hiển thị metabocard cho axit Pyruvic. Lấy từ hmdb.ca.
4. Bảng dữ liệu an toàn vật liệu Axit pyruvic. (2013, ngày 21 tháng 5). Phục hồi từ sciencelab.com.
5. Michael Cuffe, e. a. (2016, ngày 8 tháng 8). Tế bào sinh học. Phục hồi từ britannica.com.
6. Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia ... (2017, ngày 11 tháng 3). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 1060. Lấy từ PubChem.
7. Axit pyruvic. (1997). Lấy từ PubMed.
8. Axit pyruvic. (2016, ngày 17 tháng 8). Lấy từ ma túy.ca.
9. Hội hóa học hoàng gia. (2015). Axit pyruvic. Lấy từ chemspider.com.