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]18D = +11,5° (0,1 М водный р-р) и [а]20D = +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 15N, 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).

См. также Аминокислоты, Глутаровая кислота, Глутамин.

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.

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.



Популярные статьи

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