هل ألفا كيتوغلوتارات هو نفسه إل أرجينين؟

في عالم الكيمياء الحيوية، تلعب المركبات المختلفة أدوارًا حاسمة في العمليات الأيضية. ومن بين هذه المركبات، ألفا كيتوغلوتارات غالبًا ما تتم مناقشة حمض الفوليك والأرجينين لفوائدهما الفسيولوجية المهمة. ومع ذلك، وعلى الرغم من بعض الوظائف المتداخلة، فإن هذين المركبين متميزان في البنية والدور داخل الجسم. ستستكشف هذه المدونة الاختلافات بين هذا المركب والأرجينين، مع تسليط الضوء على خصائصهما الفريدة وكيف يساهمان في الصحة والعافية بشكل عام.

التعريف الأساسي

عند التعمق في عالم الكيمياء الحيوية والمكملات الغذائية، من الشائع أن نصادف مركبات مختلفة قد تبدو متشابهة ولكنها تتميز بخصائص ووظائف مميزة. ومن بين هذه المركبات التي تظهر غالبًا في المناقشات حول التمثيل الغذائي والصحة مركب ألفا كيتوغلوتارات وإل أرجينين. وعلى الرغم من أدوارهما المتشابهة في الجسم، فإن هذه الجزيئات متميزة بشكل أساسي وتمتلك خصائص ووظائف مميزة.

ألفا كيتوغلوتارات، المعروف أيضًا باسم 2-أوكسوغلوتارات أو حمض ألفا كيتوغلوتاريك، هو جزيء رئيسي في عملية التمثيل الغذائي الخلوي. إنه حمض ثنائي الكربوكسيل بالصيغة الكيميائية C5H6O5. هذا المركب هو انتقالي مهم في دورة كريبس، أو ما يسمى بدورة مستخلص الحمضيات أو دورة حمض الكربوكسيل (TCA)، وهو أمر أساسي لإنتاج الطاقة في الخلايا. يتم إنتاج ألفا كيتوغلوتارات بشكل طبيعي في الجسم ولكن يمكن الحصول عليها أيضًا من مصادر غذائية أو مكملات. يتكون هيكل ألفا كيتوغلوتارات من سلسلة من خمس ذرات كربون مع مجموعتين كربوكسيل (-COOH) ومجموعة كيتون (C = O). إنه قادر على المشاركة في مجموعة متنوعة من الاستجابات الكيميائية الحيوية بفضل تصميمه الجديد، وخاصة هضم الطاقة وتركيبة حمض الأمينو. يتواجد ألفا كيتوغلوتارات بشكل أساسي في الميتوكوندريا الموجودة في الخلايا، حيث يعد مكونًا أساسيًا لدورة كريبس ومقدمة لعدد من الأحماض الأمينية.

من ناحية أخرى، يعتبر الأرجينين حمضًا أمينيًا، وتحديدًا واحدًا من 20 حمضًا أمينيًا قياسيًا تستخدمه الخلايا لتخليق البروتينات. صيغته الكيميائية هي C6H14N4O2. يُصنف الأرجينين على أنه حمض أميني أساسي مشروط، مما يعني أنه في ظل الظروف العادية، يمكن للجسم إنتاج كميات كافية منه. ومع ذلك، خلال فترات الإجهاد أو المرض أو النمو السريع، قد يكون تناول الطعام ضروريًا لتلبية احتياجات الجسم. يتضمن هيكل الأرجينين سلسلة جانبية أساسية تتكون من سلسلة مستقيمة أليفاتية مكونة من 3 كربون تنتهي بمجموعة غوانيدينو. يتم تعزيز وظائفه الفسيولوجية العديدة من خلال بنيته المميزة. يوجد الأرجينين في أنواع مختلفة من الأطعمة الغنية بالبروتين مثل اللحوم والدواجن والأسماك ومنتجات الألبان، كما أنه متاح أيضًا كمكمل غذائي.

الوظيفة الفسيولوجية

على الرغم من أن ألفا كيتوغلوتارات و إل أرجينين عبارة عن جزيئات منفصلة، ​​إلا أن كل منهما يلعب دورًا مهمًا في العديد من العمليات الفسيولوجية. إن فهم قدراتهما يمكن أن يساعد في تفسير سبب فحصهما في كثير من الحالات فيما يتعلق بالصحة والهضم.

ألفا كيتوجلوتاراتالوظيفة الأساسية لـ ألفا كيتو غلوتارات هي التمثيل الغذائي للطاقة. وهو ضروري في إنتاج ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)، عملة الطاقة في الخلية، كوسيط رئيسي في دورة كريبس. تعتمد جميع الأنشطة الخلوية، من الإشارات العصبية إلى تقلص العضلات، على هذه العملية. بالإضافة إلى توليد الطاقة، يعمل ألفا كيتو غلوتارات كمقدمة لعدد من الأحماض الأمينية، بما في ذلك البرولين والغلوتامات والغلوتامين. وهو مرتبط أيضًا بإزالة السموم من أملاح الشم في الجسم، وخاصة في الكبد والكلى. وقد تم تحديد الدور المتوقع لألفا كيتو غلوتارات في النضوج وطول العمر من خلال الأبحاث الجارية. قد يساعد في مواكبة المشهد الجيني للخلايا، وربما إبطاء التغيرات المرتبطة بالعمر، وفقًا للدراسات. كما وجد أن وظيفة الخلايا الجذعية وتجديد الأنسجة تتأثر بألفا كيتو غلوتارات، والتي قد يكون لها تأثير على الشيخوخة والمرض.

الأرجينين، باعتباره حمض أميني، له نطاق مختلف من القدرات الفسيولوجية. باعتباره مقدمة لأكسيد النيتريك (NO)، وهو جزيء ضروري لتوسيع الأوعية الدموية وتنظيم تدفق الدم وصحة القلب والأوعية الدموية، فإن إحدى وظائفه الأساسية هي تحسين صحة القلب والأوعية الدموية. الأرجينين هو مكمل شائع بين الرياضيين والأشخاص الذين يريدون تحسين صحتهم القلبية الوعائية بسبب هذه الخاصية. الأرجينين ضروري للنمو وإصلاح الأنسجة لأنه يشارك في تخليق البروتين بالإضافة إلى دوره في إنتاج أكسيد النيتريك. إنه مهم بشكل خاص في تطوير الكولاجين، وهو بروتين أساسي حيوي في الجسم. يلعب الأرجينين أيضًا دورًا في دورة اليوريا، مما يساعد على إزالة الأمونيا من الجسم، على غرار ألفا كيتوغلوتارات ولكن من خلال آلية مختلفة. كما وجد أن الأرجينين يحفز وصول المواد الكيميائية التنموية والأنسولين والمواد الكيميائية المختلفة. وبسبب هذه الخاصية، يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من الإعدادات المفيدة، مثل التئام الجروح وتعزيز مقاومة المرء.

علاقة

في حين أن ألفا كيتوغلوتارات و إل أرجينين عبارة عن جزيئات مميزة ذات وظائف أساسية مختلفة، إلا أنهما تتقاطعان بشكل مثير للاهتمام في المسارات الكيميائية الحيوية للجسم. إن فهم هذه الروابط يمكن أن يوفر المعرفة حول سبب الحديث عن هذه الخلطات بشكل متكرر معًا في بيئات التغذية والعافية.

واحدة من العلاقات الرئيسية بين ألفا كيتوغلوتارات ويقع الأرجينين في دورة اليوريا. وتتكون اليوريا، التي يمكن إخراجها بأمان من الجسم، من سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية. وفي هذه الدورة، يتحول الأرجينين إلى أورنيثين، مما يؤدي إلى إطلاق اليوريا في هذه العملية. ويلعب ألفا كيتوغلوتارات دورًا في هذه الدورة من خلال قبول المجموعة الأمينية من الجلوتامات، والتي تتكون من انتقال الأمين من الأورنيثين. وتساعد هذه العملية على تجديد الأرجينين، وإكمال الدورة.

يحدث تقاطع مهم آخر في إنتاج أكسيد النيتريك. وكما ذكرنا سابقًا، فإن إل-أرجينين هو مقدمة لأكسيد النيتريك. وقد وجد أن ألفا كيتوغلوتارات يزيد من نشاط الإنزيم الذي يحول إل-أرجينين إلى أكسيد النيتريك، وهو أكسيد النيتريك سينثيز. وقد يعزز وجود ألفا كيتوغلوتارات قدرة الجسم على إنتاج أكسيد النيتريك من إل-أرجينين بسبب هذا التأثير التآزري. وعلى الرغم من اختلاف الطرق، فإن كلتا المادتين تلعبان أيضًا دورًا في عملية التمثيل الغذائي للبروتينات. يتم دمج إل-أرجينين مباشرة في البروتينات أثناء التخليق، بينما يعمل ألفا كيتوغلوتارات كمقدمة للعديد من الأحماض الأمينية ويشارك في تفاعلات نقل الأمين التي تعد حاسمة لاستقلاب الأحماض الأمينية.

من المهم أن نلاحظ أنه على الرغم من أن ألفا كيتوغلوتارات و إل أرجينين لهما هذه التفاعلات، إلا أنهما غير قابلين للتحويل المباشر في الجسم. كل مركب له مساراته ووظائفه البيوكيميائية الفريدة، ولا يمكن لأحدهما أن يحل محل الآخر في هذه العمليات.

البحث والتطبيق السريري

نظرًا لأدوارهما المهمة في مجموعة متنوعة من العمليات الفسيولوجية، فقد كان كل من L-arginine وalpha-ketoglutarate موضوعًا لأبحاث مكثفة. وقد نشأ عدد من التطبيقات السريرية والتطبيقات العلاجية المحتملة لكلا المركبين من هذا البحث.

أظهرت العديد من مجالات البحث السريري نتائج واعدة لمركب ألفا كيتوغلوتارات. ومن بين المجالات الأكثر إثارة للدهشة الدور المحتمل الذي يمكن أن يلعبه في عملية الشيخوخة وإطالة العمر. ألفا كيتوغلوتارات وفقًا لدراسة أجريت عام 12 ونشرت في Cell Metabolism، فإن المكملات الغذائية عن طريق الفم تزيد من عمر الفئران بمعدل 2020٪. وفقًا للباحثين، تحسن لون الفراء وانحناء العمود الفقري والعلامات الالتهابية، من بين مؤشرات الشيخوخة الأخرى. في مجال الأدوية الرياضية، تم استخدام ألفا كيتوغلوتارات لتحسين أداء النشاط وإمكانية التعافي. يقترح بعض الأبحاث أنه قد يساعد في تقليل تراكم أملاح الشم الناتجة عن النشاط، وربما تأخير التعب. ومع ذلك، من المتوقع إجراء المزيد من الأبحاث لتأكيد هذه التأثيرات لدى البشر. كما تم التحقيق في تأثيرات ألفا كيتوغلوتارات على إصلاح الأنسجة وشفاء الجروح. أظهرت دراسة نُشرت في مجلة Journal of Clinical Research أن مكملات ألفا كيتوغلوتارات تعمل على تحسين إنتاج الكولاجين وتسريع التعافي من الإصابات لدى الفئران المصابة بمرض السكري.

من ناحية أخرى، تم التفكير على نطاق واسع في فوائد الأرجينين للإطار القلبي الوعائي. كانت آثاره على الضغط الدموي، والقدرة البطانية، والقدرة على ممارسة الرياضة موضوعًا لأساسيات سريرية مختلفة. وفقًا لتحليل تلوي نُشر في مجلة القلب الأمريكية، كان لدى البالغين المصابين بارتفاع ضغط الدم الذين تناولوا مكملات الأرجينين انخفاض كبير في ضغط الدم. ركزت أبحاث التغذية الرياضية على قدرة الأرجينين على تحسين الأداء الرياضي. أظهرت بعض الدراسات تحسنات في القدرة على ممارسة الرياضة والتعافي، على الرغم من النتائج المتباينة. على سبيل المثال، وجدت دراسة نُشرت في مجلة الجمعية العالمية للتغذية الرياضية أن مكملات الأرجينين تزيد من وقت ركوب الدراجات للتعب. كما تم فحص الأرجينين لفعاليته في التئام الجروح، وخاصة في حالات قرح التوتر وقرحة القدم السكرية. افترضت دراسة استقصائية فعالة نُشرت في مجلة العناية بالجروح أن مكملات الأرجينين يمكن أن تسرع التئام الجروح في هذه الظروف.

بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة العديد من الأمراض فيما يتعلق بكلا المركبين. وقد أظهرت ألفا كيتوغلوتارات فعالية متوقعة في علاج أمراض الكلى المزمنة، في حين تم البحث في إل-أرجينين لمعرفة قدرته الحقيقية في إدارة حالات مثل ضعف الانتصاب وتسمم الدم. من المهم أن نتذكر أنه على الرغم من أن هذه الدراسات تظهر الضمان، فمن الضروري إجراء المزيد من البحث لتقدير الاستخدامات الطبية لكل من إل-أرجينين وألفا كيتوغلوتارات بشكل كامل. قبل استخدام أي مكمل أو علاج، من الضروري استشارة طبيب.

ألفا كيتوغلوتارات للبيع

للراغبين في ألفا كيتوغلوتارات المكملات الغذائية، شركة ريبيكا بايو تيك هي شركة تصنيع محترفة مقرها الصين. بفضل نتائجها السنوية العالية، فهي استثنائية في تلبية احتياجات الإنتاج المختلفة. للحصول على بيانات إضافية حول منتجات ألفا كيتو غلوتارات، يمكن للأفراد المهتمين التواصل معهم على المعلومات@sxrebecca.com.

مراجع حسابات

1. شاهميرزادي AA، وآخرون (2020). ألفا كيتوغلوتارات، أحد المستقلبات الذاتية، يطيل العمر ويحد من الإصابة بالأمراض لدى الفئران المتقدمة في السن. استقلاب الخلايا، 32(3)، 447-456.

2. وو جي وآخرون (2009). استقلاب الأرجينين والتغذية في النمو والصحة والمرض. الأحماض الأمينية، 37(1)، 153-168.

3. Chin RM, et al. (2014). إن المستقلب α-ketoglutarate يطيل عمر الإنسان عن طريق تثبيط إنزيم ATP synthase وTOR. Nature, 510(7505), 397-401.

4. Dong H, et al. (2017). يعزز ألفا كيتوغلوتارات تحمل التجميد والذوبان ويمنع موت الخلايا العضلية القلبية من خلال الحفاظ على مجموعة GSH. Frontiers in Physiology، 8، 1010.

5. Bode-Böger SM، وآخرون (2003). L-arginine induces nitric oxide-dependent vasodilation in patients with critical tip ischemia: A randomized, controlled study. Circulation, 107(25), 3215-3220.

6. كامبل بي آي وآخرون (2006). الحرائك الدوائية والسلامة والتأثيرات على أداء التمارين الرياضية لـ إل-أرجينين ألفا كيتوغلوتارات لدى الرجال البالغين المدربين. التغذية، 22(9)، 872-881.

7. Stechmiller JK، وآخرون (2005). مكملات الأرجينين وشفاء الجروح. التغذية في الممارسة السريرية، 20(1)، 52-61.