Betaine je kvartarna amonijeva spojina s tremi metilnimi skupinami in jo najdemo v številnih rastlinah. Služi kot pomožno sredstvo v številnih bioloških procesih. Zdravilo med drugim uporablja betain za zdravljenje srčnih bolezni in nekaterih motenj metabolizma lipidov.
Kaj je betain?
Betain je kvartarna amonijeva spojina z empirično formulo C5H11NO2. Za kvartarno amonijevo spojino je značilno, da se štiri organske snovi vežejo na centralni dušikov atom, ki jih kemija identificira kot ostanke.
To je doseglo največje število vezi za atom dušika. Ostanki se lahko dodelijo drugače, kar daje molekuli njene končne lastnosti. V primeru betaina tri mesta zasedajo metilne skupine.
Metilne skupine so najpreprostejše spojine na osnovi ogljika; kemija se nanaša na take skupine kot organske spojine. Metilne skupine v betainu delujejo kot dajalci metil: metilne skupine sproščajo v druge molekule, na primer v zvezi s sintezo nekaterih aminokislin. Ker so metilne skupine že same po sebi zelo inertne, encimi ali druge biokemične pomožne snovi pospešijo to reakcijo v človeškem telesu.
Betain ni enak skupini snovi, imenovanih betaine - vendar je njihova struktura podobna. Betain je znan tudi pod imeni glicil betain, glicin betain, N, N, N-trimetilglicin in N, N, N-trimetilamonijeoacetat. Je lahko topen v vodi in je v čisti obliki v trdnem agregacijskem stanju. Betain se topi le pri 301 ° C.
Funkcija, učinek in naloge
Betain igra vlogo pri različnih bioloških procesih v človeškem telesu. Ker ima tri metilne skupine, na primer služi kot darovalec metila. Takšna snov sprosti eno ali več metilnih skupin v drugo molekulo. Ta korak se pojavi na primer pri sintezi različnih aminokislin. Biologija opisuje tudi postopek kot transmetilacijo.
Med transmetilacijo betain sprosti vsaj eno od svojih metilnih skupin v drugo molekulo. Ta molekula ima biološko funkcijo v organizmu; zato tudi biologija govori o naravnih snoveh ali biomolekulah. Ker so metilne skupine zelo inertne, mora enzim pomagati pri reakciji: Metiltransferaze katalizirajo prenos metilnih skupin. Betain ne deluje le kot darovalec metila, ampak tudi kot metilni akceptor. Med svojo sintezo prejema tudi metilne skupine, preden jih lahko kasneje prenese. Poleg betaina se kot darovalci metila lahko uporabljajo tudi holin, kreatin, metionin in drugi.
Zdi se, da betain v medicini ne koristi le; nekatere raziskave kažejo, da dodaten vnos betaina vodi do izboljšanja uspešnosti pri športnikih. Betain lahko vpliva na presnovo lipidov. Natančni mehanizmi za tem še vedno niso znani.
Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
Betain je ime dolžan latinski besedi "beta", kar pomeni "pesa": Betaina v teh rastlinah ni le v velikih količinah, znanstveniki so ga prvič izolirali tudi iz sladkorne pese. Vendar lahko betain najdemo tudi v drugih rastlinah. Z uravnoteženo prehrano ljudje običajno zaužijejo dovolj betain z običajno prehrano.
Ljudje s povečano potrebo po betainu lahko to snov jemljejo kot prehransko dopolnilo. Študije kažejo, da je absorpcija betaina iz prehranskih dopolnil enako dobra kot iz naravne hrane. Vendar pa je lahko betain strupen v velikih količinah. V poskusih na živalih je bil LD50 za miši 830 mg na kg telesne teže. LD50 označuje odmerek, pri katerem je umrla polovica živali. Po Cholewa, Guimarães-Ferreira in Zanchi so bili odmerki od 500 do 9000 mg na dan uporabljeni kot del zdravljenja. Ljudje z določenimi motnjami metabolizma lipidov imajo pogosto nenormalne koncentracije betaina v urinu.
Bolezni in motnje
Zdravniki med drugim uporabljajo betain za zdravljenje jetrnih bolezni - pa tudi srčnih napadov in nekaterih drugih srčno-žilnih bolezni. Bakterije lahko tvorijo tudi snovi. Obstajajo dokazi, da povzročitelj tuberkuloze uporablja betain za okužbo človeških celic.
V obliki betain hidroklorida se betain uporablja tudi pri zdravljenju hiperlipemije. S hiperlipemijo se količina trigliceridov v krvi poveča. Trigliceride imenujemo tudi nevtralna maščoba ali triacilglicerin. Te spojine glicerina in maščobnih kislin lahko povzročijo arteriosklerozo: maščobe se odlagajo v krvnem obtoku in zožijo žile. Možno je popolno zaprtje. Krv, ki teče, omogoča, da se depozit razrahlja in premika po telesu. Če se ne raztopi, obstaja tveganje, da se bo maščoba nalepila na ozka grla ali na manjše arterije. Kri ne more skozi tesnilo.
Celice, ki ležijo zadaj, ne morejo prejemati nobenih ali premalo hranil in dihalnih plinov. Ateroskleroza lahko privede do srčnega infarkta, možganske kapi ali pljučne embolije, odvisno od tega, kje je depozit. Možni so tudi drugi zapleti; so manj resni in morda ne predstavljajo neposredne grožnje, vendar jih je treba jemati resno in lahko poškodujejo tkiva in organe. Enako klinično sliko kot pri hiperlipemiji opazimo tudi pri hipertrigliceridemiji. Betain je povezan tudi z drugimi motnjami metabolizma lipidov.
Ljudje, ki proizvajajo premalo želodčne kisline, lahko potencialno izkoristijo zdravila, ki vsebujejo betain, da dopolnijo manjkajočo kislino. Pravilnost vnosa in natančen odmerek se lahko v posameznih primerih močno razlikujeta; zato mora zdravnik skrbno oceniti optimalno količino betaina. Možni neželeni učinki vključujejo izgubo apetita, izpadanje las, kožne spremembe, možganski edem, nemir, motnje spanja in psihološke spremembe.