ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА

ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА (бутанди-кислота, этан-1,2-дикарбоновая кислота) — дикарбоновая кислота, НООС(СН2)2СООН, важнейший продукт и субстрат цикла трикарбоновых кислот, универсальный промежуточный метаболит, образующийся в процессе окисления и взаимопревращения углеводов, белков и жиров в живой клетке. Некоторые соединения янтарной кислоты применяют в качестве лекарственных средств. Анион янтарной кислоты называется сукцинатом, соли и эфиры янтарной кислоты — сукцинатами. Поскольку в физиологических условиях янтарная кислота имеет вид аниона, термин «сукцинат» часто употребляют как синоним термина «янтарная кислота».

В клетках янтарная кислота играет роль энергетического субстрата. Окисляясь под действием сукцинатдегидрогеназы (см.), янтарная кислота, главным образом в форме сукцинил-КоА (активного сукцината), используется в различных биосинтетических реакциях; так, конденсируясь с глицином, она участвует в биосинтезе некоторых жирных кислот (см.) и порфиринов (см.). Янтарная кислота является одним из субстратов глюконеогенеза (см. Глюкоза).

Янтарную кислоту и ее производные (ангидрид, амиды, соли и др.) используют для получения лекарственных средств, инсектицидов, пластмасс, полиэфирных смол, полиядерных ароматических углеводородов, красителей.

Свободная янтарная кислота в небольших количествах обнаружена в буром угле, смолах и янтаре. В значительных количествах она содержится в незрелых ягодах, соке сахарной свеклы, сахарного тростника и репы, в ревене, люцерне и др. У человека содержание янтарной кислоты в плазме крови в норме составляет в среднем 0,5 жг/100 мл.

Молекулярный вес (масса) янтарной кислоты равен 118,09. Кристаллы янтарной кислоты имеют вид бесцветных моноклинных призм. Янтарная кислота растворима в воде, спирте, эфире, ацетоне и не растворима в бензоле, хлороформе, четыреххлористом углероде; ПЛ1850, при температуре 235° от молекулы янтарной кислоты отщепляется молекула воды, в результате чего образуется циклический янтарный ангидрид. Янтарная кислота реагирует с аммиаком и аминами с образованием циклического сукцинимида и его замещенных аналогов. В промышленности янтарную кислоту получают главным образом гидрированием малеинового ангидрида или фумаровой кислоты (см.).

Количественное определение янтарной кислоты в биологических объектах осуществляется с помощью колориметрического, манометрического и ферментативного методов. Наиболее часто применяют метод, основанный на окислении янтарной кислоты до фумаровой кислоты в присутствии сукцинатдегидрогеназы (КФ 1.3.99.1) при использовании в качестве искусственного акцептора электронов окрашенного феррицианида калия. Убыль феррицианида, превращающегося в бесцветный ферроцианид, регистрируется спектрофотометрически при длине волны 420 нм (см. Дегидрогеназы).

Янтарная кислота, обнаруживаемая в живых тканях, является продуктом пятой реакции и субстратом шестой реакции цикла трикарбоновых кислот (см. Трикарбоновых кислот цикл). Она образуется из сукцинил-КоА под действием сукцинаттиокиназы (КФ 6.2.1.4; 6.2.1.5). В экстремальных состояниях накопление янтарной кислоты в организме может происходить за счет обращения конечных этапов цикла. Дополнительным источником янтарной кислоты в тканях является липолиз (см. Жировой обмен), в процессе которого при окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в углеродной цепи синтезируется сукцинил-КоА. В нервной ткани функционирует так называемый аминобутиратный путь, или 7~аминобутиратный шунт (ГАМК-шунт), в ходе которого янтарная кислота образуется из янтарного полуальде-гида.

У растений и микроорганизмов янтарная кислота продуцируется в процессе глиоксилатного цикла при расщеплении изолимонной кислоты изоцитратлиазой (КФ 4.1.3.1) и используется для биосинтетических целей. У некоторых микроорганизмов в процессе сукцинатпропионатного брожения (см. Брожение) происходит накопление янтарной кислоты. У микроорганизмов — строгих анаэробов восстановление фумаровой кислоты до янтарной кислоты, катализируемое фумаратредуктазой (сукцинат-дегидрогеназой; КФ 1.3.99.1), является единственным процессом, обеспечивающим синтез АТФ путем фосфорилирования (см.), сопряженного с переносом электронов. Образование янтарной кислоты у некоторых микроорганизмов происходит также при метаболизме аргинина (см.) и полиамина путресцина (см. Гниение, Птомаины).

В фотоактивированных мембранных системах у фотосинтезирующих бактерий осуществляется реакция дегидрирования янтарной кислоты до фумаровой кислоты, сопряженная с восстановлением НАД. В митохондриях в анаэробных условиях при внесении в систему АТФ также происходит восстановление НАД сукцинатом (так называемый обратный поток электронов).

Обнаружено, что янтарная кислота и ее соли обладают адаптогенной способностью и оказывают антигипоксическое, антистрессовое и ней-ротропное действие, нормализуют энергетический и пластический обмен и общее физиологическое состояние организма. Янтарная кислота усиливает биохимические и физиологические восстановительные процессы в различных органах в условиях патологии и интенсивной физической нагрузки, устраняет метаболический ацидоз (см.). В организме действие янтарной кислоты реализуется через регуляторные центры — гипоталамус (см.) и надпочечники (см.).

Перспективно применение янтарной кислоты с терапевтической целью при астенизации организма и ее использование в сочетании с веществами, поддерживающими метаболизм янтарной кислоты в необходимом для организма направлении. Янтарную кислоту применяют также в сочетании с некоторыми лекарственными средствами для усиления их действия или снятия их токсических побочных эффектов, так как янтарная кислота является природным, относительно нетоксичным и ненакапливающимся веществом.

За рубежом янтарная кислота и ее соли находят применение в качестве мочегонных, слабительных, антисклеротических, антацидных и других средств. Натриевую соль янтарной кислоты (Soduxin) используют для выведения из наркоза и из коматозного состояния при отравлениях морфином и его производными или барбитуратами. Некоторые исследователи считают, что натриевая соль янтарной кислоты эффективна при лечении анемий, хронической сердечной недостаточности, для восстановления работоспособности после тяжелых физических нагрузок. В СССР в качестве лекарственных средств применяют ряд препаратов, в состав которых входят янтарная кислоты и ее производные: суксилеп (см. Противоэпилептические средства), сукцимер, предион (см.), левомицетина сукцинат растворимый (см. Левомицетин), гидрокортизона гемисукцинат (см. Гидрокортизон) и др.


Библиогр.: Анисимов В. Н. иКонд-рашова М. Н. Влияние янтарной кислоты на частоту спонтанных опухолей и продолжительность жизни мышей СЗН/ Sn, Докл. АН СССР, т. 248, № 5, с. 1242, 1979; Ленинджер А. Биохимия, пер. с англ., М., 1976; Терапевтическое действие янтарной кислоты, под ред. М. Н. Кондрашовой, Пущино, 1976; Singer Т. Р., К e а r n е у Е. В. a. Kenney W. С. Succinate dehydrogenase, Ad-vanc. Enzymol., v. 37, p. 189, 1973.


H. В. Гуляева.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: