Кислота янтарная действие: Янтарная кислота — инструкция по применению, дозы, побочные действия, противопоказания, цена, где купить

Содержание

Янтарная кислота: свойства и применение

 

Янтарная кислота – одно из немногих веществ, которое используется живой природой для жизненно важных процессов и оздоровления. Так, 50 миллионов лет назад, во время сильного потепления климата на Земле, деревья оказались в экстремальной ситуации и стали вырабатывать больше янтарной кислоты.  Вещество в больших количествах попадало в смолу и сохранилось до наших дней в янтаре.

Любой организм в неблагоприятных условиях и сегодня заметно увеличивает производство янтарной кислоты, что позволяет ему успешно сопротивляться вредным воздействиям окружающей среды. Ежедневно организм человека вырабатывает около двухсот граммов янтарной кислоты и сам же использует ее на свои нужды. Здоровому организму этого вполне достаточно. Однако в неблагоприятных условиях, когда в результате стресса или резко изменившихся физических нагрузок расход кислоты повышается, возникает ее дефицит, а следом — ощущение усталости и недомогания. Тогда на помощь приходит янтарная кислота, полученная в результате переработки натурального янтаря.

Янтарная кислота — абсолютно безвредное вещество, обладающее полезными свойствами. Она выглядит как белый, кристаллообразный порошок, по вкусу очень напоминающий лимонную кислоту. С древних времен она используется в медицине, ее полезность давно доказана на практике. Влияние янтарной кислоты легко переносится больными, не оказывая побочного действия, поскольку в организме она не накапливается, а используется во время обмена веществ.

Полезно применять янтарную кислоту в профилактических целях. Применение препарата способно предотвратить опасное для организма окисление липидов, за считанные дни восстановить память и физическую работоспособность, оптимизировать (в меру возможностей организма) его регуляторные механизмы и обменные процессы. При этом нормализуется сон, а у тех, кто принимает лекарства, устраняются побочные действия этих препаратов.

Диапазон медицинского действия янтарной кислоты очень широк. Она стимулирует нервную систему, укрепляет деятельность почек и кишечника, применяется врачами как противострессовое, противовоспалительное и антитоксичное средство. Кислота используется для лечения различного рода анемий, острых радикулитов, хронических сердечно-сосудистых заболеваний (корональный атеросклероз и перенесенный инфаркт миокарда), она хорошо помогает в случае патологии сердечной мышцы.

Применяется янтарная кислота и при лечении различного рода опухолей. Для этого необходимо делать компрессы из медицинской желчи с добавлением в нее янтарной кислоты. Обычно после непродолжительного лечения опухоли полностью рассасываются.

Кислота оказывает благотворное влияние на людей, страдающих воспалением щитовидной железы. Для достижения наибольшего эффекта необходимо втирать в область щитовидной железы янтарное масло — также продукт переработки янтаря. Однако, учитывая не очень приятный запах янтарного масла, во время лечения янтарной кислотой допускается носить на шее нитку бус из натурального янтаря.

Янтарная кислота обладает очень важным свойством: она сама находит в организме те участки, которые в ней нуждаются, обходя здоровые. Людей, регулярно употребляющих ее в виде раствора, не покидает чувство бодрости, свежести, повышенной активности, у них всегда хорошее самочувствие, отсутствует слабость, бессонница и неприятные ощущения в области сердца. Поэтому ее нередко принимают спортсмены. Перед соревнованием янтарная кислота помогает им мобилизовать свои силы, предотвратить нервный срыв.

Препараты янтарной кислоты оказывают благоприятное воздействие воздействия на репродуктивные функции человека. Если будущие родители пьют для профилактики раствор янтарной кислоты, их дети рождаются здоровыми. Во время беременности янтарная кислота облегчает гормональную перестройку организма матери, предотвращает токсикозы, снижает вероятность различных осложнений. При этом будущий ребенок обеспечивается нужным количеством кислорода и питательных веществ. После родов янтарная кислота способствует быстрому восстановлению материнского организма и увеличивает количество выделяемого молока.

Очень эффективны препараты янтарной кислоты при инфекционно-аллергической астме и острых бронхитах. Они полезны также для предупреждения и лечения гриппа и простудных заболеваний. Пищевые добавки с натуральной янтарной кислотой резко снижают вероятность заражения гриппом даже во время эпидемий. Но и в тех случаях, когда болезнь все-таки наступила, она протекает обычно в легкой форме и быстро проходит. При этом в организме формируется стойкий иммунитет.

Последние исследования показали, что янтарная кислота стимулирует в организме наработку собственного инсулина, а ее регуляторная активность повышает сопротивляемость организма и обеспечивает его стремление к нормализации обмена веществ.  Поэтому она очень полезна тем, кто болеет сахарным диабетом.   

Янтарная кислота была одним из первых веществ, у которых в 1952 году ученые обнаружили радиационнозащитные свойства. Поэтому сейчас медики используют ее в борьбе с токсикозами, сопровождающими онкологические заболевания и их лечение. Во всех случаях янтарная кислота применяется в сочетании с глюкозой, а также средствами, способствующими выделению шлаков. В этом случае она заметно снижает последствия интоксикации организма и способствует его восстановлению.

 

Янтарная кислота 100мг таблетки №20

Янтарная кислота — продукт переработки натурального янтаря, обладает массой полезных свойств, оказывает антиоксидантное действие, позволяя организму бороться с различными заболеваниями и преждевременным старением.
Янтарная кислота находится в любом организме, присутствует в каждой клетке наших тканей, производится в митохондриях и способствует выработке энергии в клетках.
Наш организм ежедневно создает для собственных нужд 200 мг янтарной кислоты — в виде анионов и солей и часть получает с пищей. Здоровому организму этого хватает, но при стрессе, больших физических нагрузках расход янтарной кислоты резко увеличивается и возникает ее дефицит.

Янтарная кислота наиболее важное значение имеет для работы головного мозга и сердца — им требуется наибольшее количество энергии и кислорода. Янтарная кислота способна существенно замедлить процессы старения организма, благодаря свойству усиливать клеточное дыхание и ускорять метаболизм. Янтарная кислота успешно применяется для предотвращения старческих изменений в центральной нервной системе и в комплексной терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Она повышает способность организма противостоять действиям свободных радикалов; предотвращает появление, а также способствует торможению развития различных опухолей.

Янтарная кислота защищает клетки от негативного воздействия окружающей среды, оздоравливает весь организм в целом, при этом побочные эффекты и опасность привыкания от приема добавок отсутствуют.
Янтарная кислота стимулирует работу почек и печени, способствуя очищению организма от вредных веществ, нейтрализует различные токсические вещества, в том числе алкоголь и никотин.

Янтарную кислоту признали веществом безвредным, поэтому она является полезной добавкой к пище, стимулирующей восстановление и нормализацию работы всех органов и систем организма. Улучшение метаболизма от приема янтарной кислоты в сочетании с ежедневными физическими нагрузками и сбалансированным питанием дают эффект похудения. Также прием янтарной кислоты устраняет отеки и препятствует их образованию, что отражается как на весе, так и на состоянии кожи. Употребление янтарной кислоты в период похудения дает организму энергию, повышает стрессоустойчивость и выносливость.
Свойства и действие данного вещества схоже с препаратом коэнзим Q10, который используется в качестве средства, продлевающего молодость и предупреждающего развитие множества заболеваний, но стоимость янтарной кислоты ниже во много раз. Если регулярно принимать янтарную кислоту, можно забыть о бессоннице, усталости и плохом самочувствии.
Янтарная кислота содействует выработке инсулина, препятствует развитию воспалительных процессов и аллергических реакций, а также обладает свойством усиливать действие других лекарств. Если в период лечения лекарственными препаратами принимать янтарную кислоту, — это блокирует развитие побочных эффектов от их приема.

что, для чего нужна / Лазерный Доктор СПб

Янтарная кислота давно известна своими полезными качествами. Так, вещество встречается не только в организмах животных, но и в растениях. Янтарная кислота является регулятором процессов, которые происходят в живых организмах. В частности, она является важным компонентов в процессе обмена веществ.

Поэтому ничего удивительного в том, что сегодня это вещество активно применяется врачами. В этой статье мы расскажем, что такое янтарная кислота, для чего она нужна и как применяется.

Что такое янтарная кислота

Янтарную кислоту по праву можно назвать важным биохимическим веществом. Кстати, она может и по-другому называться: например, бутандиовая кислота, сукцинат натрия. Издавна это вещество применяется в качестве антибиотика или болеутоляющего. Однако чем полезна янтарная кислота для кожи?

Положительные свойства янтарной кислоты

Сукцинат натрия оказывает положительное воздействие не только на внутренние ткани, но и на кожу человека. Во-первых, он улучшает функционирование сальных желез. Именно поэтому, кстати, это вещество часто добавляют в состав различных тоников и масок. Во-вторых, кислота янтарная отлично выводит токсины из тканей. В-третьих, это вещество оказывает положительное воздействие на иммунную систему, поддерживая и укрепляя ее. В-четвертых, оно оказывает и противовоспалительный эффект на ткани кожи. Именно благодаря этим положительным свойствам янтарной кислоты на кожу, она получила широкое распространение в косметологии.

Применение янтарной кислоты

В косметологии янтарная кислота применяется, например, в составе масок, кремов, тоников. Кроме того, это вещество также входит в состав инъекционных препаратов. Применение янтарной кислоты в современной косметологии позволяет добиться следующих результатов:

  1. Повышение эластичности кожи.

  2. Очищение кожных покровов.

  3. Стимуляция кровообращения.

  4. Борьба с первыми проявлениями старения.

  5. Повышение тонуса кожи.

  6. Коррекция тона лица.

  7. Борьба с отечностью и мешками под глазами.

  8. Устранение акне.

Отмечается, что при этом янтарная кислота и для мужчин, и для женщин эффективна в одинаковой степени.

Янтарная кислота в редермализации

Сегодня одной из самых востребованных косметологических процедур с применением янтарной кислоты является редермализация. Это инъекционная процедура. Это значит, что средство доставляется в глубокие слои кожи путем множества микроинъекций.

Препараты для редермализации состоят из смеси гиалуроновой и янтарной кислот (подробнее о препаратах Гиалуаль). Такое сочетание позволяет эффективно увлажнить кожу, разгладить морщинки, выровнять цвет и рельеф лица. Кроме того, редермализация отлично подходит для подготовки к ряду аппаратных, лазерных и инъекционных процедур. Также редермализация, проведенная после этих процедур, поможет улучшить и закрепить полученный результат, будет способствовать более быстрому восстановлению кожи.

Редермализация кожи не требует от пациента какой-то особой подготовки. Но проводится она, как правило, после консультации специалиста. Если он не выявит противопоказаний, то сеанс может быть проведен сразу по окончании консультации. Процедура проводится после обработки кожи анестетиком. Благодаря этому пациент не испытывает сильных дискомфортных ощущений. Время процедуры составляет около 45 минут. Но и этого достаточно, чтобы увидеть результаты даже после первого сеанса.

Теперь, когда вы знаете, для чего нужна янтарная кислота, вы можете смело записываться на процедуры с ее использованием. В частности, в нашей клинике вы можете записаться на процедуру редермализации кожи как лица, так и тела.

Информация о янтарной кислоте

Янтарная кислота (сукцинат) является универсальным промежуточным метаболитом, образующимся при взаимопревращении углеводов, белков и жиров в растительных и животных клетках.

Превращение янтарной кислоты в организме связано с продукцией энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности. При возрастании нагрузки на любую из систем организма, поддержание ее работы обеспечивается преимущественно за счет окисления янтарной кислоты. Мощность системы энергопродукции, использующей янтарную кислоту, в сотни раз превосходит все другие системы энергообразования организма.

Именно это и обеспечивает широкий диапазон неспецифического лечебного действия янтарной кислоты и ее солей. Кроме того, янтарная кислота обладает и такими эффектами, как актопротекторный и противовирусный.

В экспериментах in vitro было показано, что применение сукцината приводило к приросту потребления кислорода тканями за счёт окисления добавленных субстратов до конечных продуктов — углекислоты, воды и тепла. Одна молекула добавленной к ткани дикарбоновой кислоты обеспечивает окисление многих эндогенных субстратов. Иными словами, окисление сукцината является необходимым условием каталитического действия любой другой из карбоновых кислот для усвоения тканью кислорода (цикл три- и дикарбоновых кислот).

В основе лечебно-профилактического действия янтарной кислоты и ее соединений лежит модифицирующее влияние на процессы тканевого метаболизма — клеточное дыхание, ионный транспорт, синтез белков. При этом амплитуда и направленность модификаций зависят от исходного функционального состояния тканей, а ее конечный результат выражается в оптимизации параметров их функционирования. Такие свойства позволяют отнести янтарную кислоту к лечебно-профилактическим препаратам нового поколения — к так называемым «умным лекарствам».

Абсолютная безвредность янтарной кислоты и ряда ее производных, ее способность оказывать положительный эффект даже при весьма низких дозировках, а также повышать питательную ценность пищевых веществ и усиливать действие лекарственных препаратов делают ее весьма ценной пищевой добавкой, способствующей нормализации состояния организма, саморегуляции его функций, ускорению выздоровления и поддержанию оптимального режима функционирования в живой системе.

Тот факт, что янтарная кислота тормозит рост опухолей, причем разнообразных, установлен опытным путем и не противоречит современным научным взглядам на природу рака. Во-первых, янтарная кислота обладает профилактическим действием, не давая канцерогенам всевозможного происхождения вызывать генетические сбои, приводящие к безудержному размножению клеток. Во-вторых, она задерживает само их деление.

Правда, у янтарной кислоты есть «излюбленные болезни», от которых она спасает с наибольшей надежностью. Самый высокий эффект янтарная кислота дает при мастопатии, кистах, миомах и бесплодии.

Эффект янтарной кислоты при мастопатии, кистах, миомах, многих других опухолях, в том числе злокачественных, а также зобе связан, скорее всего, с торможением патологического клеточного деления — благодаря чему опухоль превращается просто в скопление отмерших клеток и постепенно рассасывается.

При болезнях суставов янтарная кислота восстанавливает местное кровообращение, благодаря чему выводятся соли. Кроме того, она тормозит воспалительные процессы.

Сходная картина и при варикозном расширении вен: снятие воспаления, возобновление работы венозных клапанов. Нормализация кровенаполнения вен и отток крови из них — в итоге они «спадают» и варикоз прекращается.

Противовоспалительное действие янтарной кислоты отмечено при бронхитах, астме, тонзиллитах, а также при пиелонефрите, гепатозе и даже циррозе печени. Кроме того, янтарная кислота помогает при желчно- и мочекаменной болезнях, усиливая выделение солей, дробя камни и способствуя дренажу печени.

В медицине препараты янтарной кислоты используются для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, нарушения мозгового кровообращения, для усиления секреции желудочного сока, в качестве противоядия при отравлениях мышьяком, свинцом, ртутью и в ряде других случаев.

Янтарная кислота — эффективное, безвредное природное средство продления активной жизни до преклонных лет.

Омолаживающие свойства янтарной кислоты — CosmeticShelf

Секреты сукцината: за счет чего омолаживает янтарная кислота

Янтарная кислота впервые была получена из янтаря в 17 веке. Соли янтарной кислоты называются сукцинатами. В косметологии сукцинат натрия стали использовать как эффективное вещество, способное устранять возрастные дефекты кожи.

В чем ценность соли янтарной кислоты – сукцината натрия, и почему этим веществом заинтересовались косметологи.

Н3 Источник жизни: энергетическая роль сукцината в работе каждой клетки

Натриевая соль янтарной кислоты – сукцинат естественный метаболит нашего организма, образуется в процессе окислительного распада поступающих в организм белков, жиров и углеводов. Далее клеточные митохондрии, отвечающие за выработку энергии, используют полученный сукцинат для синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), без которой невозможны любые биохимические обменные процессы в клетках.

С возрастом многие физиологические функции нашего организма претерпевают изменения, которые усугубляются вредными экологическими факторами, ультрафиолетовым излучением, различными перенесенными заболеваниями. Обменные процессы замедляются, поскольку клетки не успевают вырабатывать надлежащее количество энергии, чтобы справиться с неблагоприятными для организма обстоятельствами. Особенно ярко нехватка энергии отражается на нашей коже: она становится тусклой, обезвоженной,  истонченной, покрывается сеточкой морщин. В этой ситуации очень кстати приходится дополнительное введение сукцината натрия, который способен оказать следующий эффект:

  • предупредить преждевременные возрастные изменения кожи;
  • нормализовать тургор;
  • повысить упругость кожи и ее эластичность;
  • устранить отечность и пигментные пятна.

Все эти процессы  осуществимы потому, что сукцинат нормализует обменные процессы на клеточном уровне, корректируя биохимические процессы выработки энергии. А поскольку многие возрастные изменения в организме обусловлены энергетическим дефицитом, то благодаря поддержке введенного сукцината процессы увядания кожи значительно замедляются.

Н3 Омолаживающий эликсир: роль сукцината в активности фибробластов

Сегодня ученые выяснили, что сукцинат обладает способностью стимулировать пролиферацию фибробластов – клеток, отвечающих за синтез межклеточного матрикса соединительной ткани. Благодаря матриксу обеспечивается транспорт химических компонентов, необходимых для поддержания жизнедеятельности клетки, а основными элементами этой соединительнотканной структуры служат коллаген, эластин, протеогликаны, гиалуроновая кислота.

Активированные сукцинатом натрия фибробласты кожи начинают усиленно стимулировать формирование волокон эластина и коллагена, мелких сосудов дермы, улучшая регенерацию эпителиальных клеток и разглаживая кожу

Еще одно ценное свойство янтарной кислоты для организма – способность бороться со свободными радикалами, не позволяя им повреждать клеточные мембраны. Сукцинат натрия восстанавливает эндотелий сосудов и нормализует спастический и атонический тип микроциркуляции, регулируя лимфоотток.

Таким образом благодаря сукцинату улучшаются метаболические процессы в коже, усиливается микроциркуляция, замедляются процессы старения.

Н3 Синергия двух кислот: сукцинат и гиалуронат в действии

О том, как действует на кожу и другие ткани организма гиалуроновая кислота, давно и хорошо известно и косметологам, и их пациентам. Обычно ее ценят как прекрасное средство для регулирования увлажненности кожи, для поддержания клеточного гомеостаза, участия в формировании межклеточного  матрикса, многие помнят о ее хороших противовоспалительных свойствах. Однако в сочетании с солями янтарной кислоты, а точнее с сукцинатом натрия, у гиалуроната появились новые ценные свойства.

Синергизм гиалуроновой кислоты и сукцината натрия ярко проявляется в процессе процедуры редермализации – подкожного введения препаратов, объединяющих сукцинат и высокомолекулярную  гиалуроновую кислоту улучшается цвет и текстура кожи,  укрепляются стенки  сосудов и улучшается просвет капилляров, уменьшаются признаки воспаления и сосудистые сеточки.

Синергичное действие двух кислот в препаратах для редермализации от Institute Hyalual позволяет быстро восстановить микроциркуляцию в коже, избавить от застойных и пигментных пятен, значительно улучшить эстетический внешний вид.

Проведение процедуры редермализации с препаратами Xela Rederm, содержащими соли янтарной кислоты, дает возможность минимизировать назначение других методов коррекции возрастных изменений лица и значительно замедлить старение кожи, придать ей здоровое сияние, поскольку каждая клеточка наполняется энергией солнца.

Методы введения в кожу

Наиболее целесообразно вводить сукцинат натрия в кожу инъекционным путем, что  позволяет непосредственно влиять на проблему локально, эффективно устраняя ее. В случае внутрикожного введения сукцинат натрия усиливает обменные и энергетические процессы в клетках. Использование сукцината натрия в косметических препаратах  для наружного применения не является эффективным и лишено целесообразности. Молекулы сукцината натрия не проходят сквозь роговой слой эпидермиса и остаются на поверхности кожи, никак не способствуя ее омоложению.

побочные действия препаратов, поротивопоказания к применению янтарной кислоты

Хотя янтарная кислота (сукцинат) является достаточно безопасным препаратом и крайне редко вызывает нежелательные реакции, некоторые противопоказания к её применению всё же существуют. Они обусловлены либо индивидуальной непереносимостью компонентов, находящихся в янтарной кислоте, либо физиологическим действием лекарства.

Противопоказания и побочные действия янтарной кислоты

Во-первых, основным противопоказанием к применению янтарной кислоты и препаратов на её основе является индивидуальная непереносимость, поскольку приём янтарной кислоты у людей с её непереносимостью может спровоцировать развитие аллергических реакций.

Во-вторых, поскольку янтарная кислота ускоряет метаболизм, она может в определённой степени способствовать ускорению процессов камнеобразования в мочевыводящих путях. В связи с этим янтарную кислоту противопоказано применять при уролитиазе (мочекаменная болезнь).

В-третьих, янтарная кислота(а точнее, ее соли) снижает pH (закисляет) среду, вследствие чего можно говорить и об излишнем раздражающем действии на слизистые оболочки, в том числе на слизистую желудочно-кишечного тракта;вот потому регулярный приём янтарной кислоты может спровоцировать обострение гастрита, язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки.

В-четвертых, янтарная кислота оказывает на организм стимулирующее и тонизирующее действие, в связи с чем её применение может спровоцировать возникновение таких побочных эффектов, как некоторое повышение артериального давления, что может неблагоприятно сказаться на состоянии людей с артериальной гипертензией. По той же причине янтарную кислоту нежелательно принимать при психических расстройствах и состояниях, сопровождающихся повышенной возбудимостью. В число противопоказаний, относящихся к янтарной кислоте, входят маниакальные состояния, депрессивные состояния, сопровождающиеся суицидальными мыслями, бессонница. Если человек страдает различными расстройствами, сопровождающимися повышенной тревожностью, например, генерализованным тревожным расстройством или паническими атаками, то янтарной кислоте тоже придется сказать «нет».

Янтарная кислота при беременности

Наконец, с осторожностью янтарную кислоту следует принимать при беременности, и только под контролем врача, поскольку реакция на приём препарата может быть непредсказуема. В любом случае перед применением янтарной кислоты следует внимательно прочитать инструкцию к препарату и, если есть необходимость, проконсультироваться со специалистом.

Янтарная кислота для сельскохозяйственных птиц

Кормовая компания Мегамикс Контакты:

Адрес: ул. Б.Грузинская, д. 61, стр.2 123056 г. Москва Телефон: (495) 123-34-45 Электронная почта: [email protected] 55.772386,37.584479

Адрес: п. Первомайский, промышленная зона 040706 Республика Казахстан, Алматинская обл. Телефон: +7 (727) 299-39-99 Электронная почта: [email protected] 44.800584,78.1726

Адрес: ул.Городецкая 38А, офис 16 220125 Республика Беларусь, г. Минск Телефон: +7 (017) 361-60-61, 361-60-62 Электронная почта: [email protected] 53.78897,27.977427

Адрес: Гипрозем 16 734067 Республика Таджикистан, г.Душанбе Телефон: +9 (22) 372-31-08-63 Электронная почта: [email protected] 41.285265,69.309687

Адрес: ул. Фаргона йули, 23 100005 Республика Узбекистан, г.Ташкент Телефон: +998 (71) 291-62-49 Электронная почта: [email protected] 41.285265,69.309687

Адрес: ул.Добролюбова, 53/4 офис35 г. Ставрополь Телефон: +7(8652)99-70-17 Электронная почта: [email protected] 45.037088,41.990607

Адрес: пер. Почтовый, д. 9 460000 г. Оренбург Телефон: +7 (8442) 97-97-97 доб. 181 Электронная почта: [email protected] 51.760596,55.108337

Адрес: ул.Нальчикское шоссе,13 Ставропольский край, Пятигорск Телефон: +7-926-029-79-00 Электронная почта: [email protected] 44.00935,43.104312

Адрес: Ракитянский р-он, ул. Пролетарская, д. 2А. 309310 Белгородская обл., п. Ракитное Телефон: +7 (8442) 97- 97- 97 доб. 496 Электронная почта: [email protected] 50.834087,35.834156

Адрес: ул. Куйбышева, 1 Челябинская область, г.Коркино Телефон: +7 (8442) 97-97-97 доб. 491 Электронная почта: [email protected] 54.900808,61.396526

Адрес: ул. Дорожная, 5г 399540 Липецкая область, с. Тербуны Телефон: +7 (8442) 97-97-97 доб.432 Электронная почта: [email protected] 52.123517,38.273675

Адрес: пос. Новофедоровское, д.Кузнецово, а/д «Украина», 60 км 108805 г. Москва Телефон: +7 (495)122-23-70 Электронная почта: [email protected] 55.454195,36.949652

Адрес: пл. А.Невского, д. 2, БЦ Москва, оф. 1108 191167 г. Санкт-Петербург Телефон: +7 (8442) 97-97-97 доб. 172 Электронная почта: [email protected] 59.924697,30.386157

Адрес: ул. Хрустальная, д. 107, оф.1 400123 г. Волгоград Телефон: (8442) 97-97-97 Электронная почта: [email protected] 48.793832,44.534699

Янтарная кислота — обзор

Янтарная кислота, 1,4-бутандиол и полибутиленсукцинат (PBS)

Мономер янтарной кислоты может быть получен с помощью микробной ферментации или синтетических химических процедур. Химический синтез хорошо описан в литературе (Chen and Patel, 2012), а также электрохимический процесс, новая процедура, принятая для пищевых и фармацевтических применений, которая является многообещающей технологией благодаря высокому выходу, низкой стоимости и высокой чистоте мономеров. , без отходов производства.

Для производства микробов в промышленности можно использовать несколько микроорганизмов, например Actinobacillus succinogenes , Anaerobiospirillum succiniciproducens и Mannheimia succiniciproducens (Chen and Patecel, 2012), из кукурузного крахмала , или лигноцеллюлозы в качестве биологического сырья. Во время ферментации могут образовываться различные побочные продукты, такие как ацетат и формиат, что снижает концентрацию янтарной кислоты.Более того, к сожалению, производственные затраты на последующее производство все еще слишком высоки, составляя 60–70% от общей стоимости производства янтарной кислоты. Улучшения для низкозатратных процессов, а также для процессов очистки изучаются с целью оптимизации производства янтарной кислоты. Несколько глобальных компаний, включая BASF, Purac, BioAmber, Myriant, Amyris и Mitsubishi Chemical Corporation, работают над микробным производством янтарной кислоты. 1,4-бутандиол в настоящее время получают из нефтехимических ресурсов с помощью химического процесса.Существует большой интерес к микробному производству 1,4-бутандиола на биологической основе из сахарозы в качестве возобновляемого ресурса или путем каталитического водно-фазового гидрирования янтарной кислоты на основе биомассы, как сообщили Чен и Патель (2012).

Поли (бутиленсукцинат) (PBS) впервые был получен путем переэтерификации и поликонденсации. Стехиометрические количества диметилсукцината и 1,4-бутандиола или с избытком не более 10% 1,4-бутандиола в присутствии тетра- n -бутилтитаната или тетраизопропилтитаната в качестве катализаторов, полимеризовали в расплаве при интенсивном перемешивании при 150–190 ° C в атмосфере азота во избежание окисления.После удаления метанола, поступающего из реакции переэтерификации, поликонденсацию проводят при 200 ° C под вакуумом, чтобы удалить избыток бутандиола, полимеризовать олигомеры и увеличить молекулярную массу до M n 60000 и M w 100000. Полимеризация в расплаве предпочтительна для упаковки пищевых продуктов, поскольку в ней отсутствуют растворители.

Для увеличения молекулярной массы PBS можно использовать удлинитель цепи для соединения двух цепей PBS с концевыми группами OH или COOH.Для упаковочных материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, это не допускается, чтобы гарантировать характеристики биобезопасности и биоразлагаемости.

В целом, PBS имеет температуру плавления от 112 ° C до 116 ° C, температуру стеклования от -33 ° C до -37 ° C, температуру разложения около 353 ° C, модуль Юнга около 268 МПа, удлинение при разрыве около 175% и предел прочности на разрыв около 25 МПа. Благодаря этим свойствам он подходит для нескольких применений.

Он разлагается при гидролизе сложноэфирных связей с уменьшением молекулярной массы, что делает возможной последующую микробную деградацию.Недавно в нескольких статьях сообщалось о характеристиках таких полимеров, особенно в отношении их газонепроницаемости при упаковке пищевых продуктов. Например, Siracusa et al. (2015) изучали PBS и сополимер с полибутиленадипатом (PBS-PBA) после имитаторов контакта с пищевыми продуктами, а также процессов фото- и термоокислительной деструкции. Барьерные свойства пленок сополимеров PBS- и -PBA были испытаны с использованием различных газов (кислорода и углекислого газа) при разных температурах (от 5 ° C до 40 ° C), чтобы понять влияние температуры на проницаемость. поведения, чтобы вычислить энергию активации процесса и установить отношения, связывающие коэффициенты диффузии (D) и растворимость (S) с температурой.Кроме того, образцы были охарактеризованы с термической точки зрения, чтобы установить корреляцию между проницаемостью и структурой / кристалличностью образца. Хотя была обнаружена структурная стабильность полимеров в условиях процесса, поведение газового барьера в основном зависело от условий процесса, которые в основном зависели от нескольких физико-химических факторов.

Янтарная кислота — обзор

2 От последовательной к циклической организации

Люди обычно воспринимают причинно-следственные процессы как действия, в которых одна сущность действует на другую: камень повреждает автомобиль, ударяясь о лобовое стекло, или одна молекула катализирует реакцию, которая изменяет другую. молекула (напр.g., окисляя его или добавляя к нему фосфатную группу). Обратите внимание, что часто происходят изменения в объекте, который считается причиной, а также в затронутом — камень может расколоться при ударе об автомобиль — но это, как правило, минимизируется, поскольку мы обычно концептуализируем изменение. Более того, когда задействовано несколько шагов, мы склонны концептуализировать их как выполняющиеся последовательно. Человеческое производство фокусируется на добавлении одного компонента к частично построенному объекту (как на сборочной линии) и обычно предполагает, что уже установленные компоненты не изменяются в процессе.

Это пристрастие к простой организации ясно проявилось в исследованиях алкогольного брожения, биохимического процесса, необходимого пивоварам, который превращает глюкозу в спирт и углекислый газ. Химический состав глюкозы (C 6 H 12 O 6 в современной символике) и спирта (этанол, C 2 H 5 OH) был известен к началу 19 -го века. когда предполагалось, что брожение — обычная химическая реакция.Открытие в 1830-х годах дрожжей и их роли в ферментации подняло вопрос о том, является ли ферментация процессом, осуществляемым только в целых живых клетках. Пастер энергично отстаивал эту позицию, а также установил, что брожение происходит только в анаэробных условиях. Убедительное доказательство того, что живые клетки не нужны, наконец, появилось в 1897 году, когда Бюхнер произвел ферментацию экстрактов, полученных путем измельчения и фильтрации дрожжевых клеток. Поскольку эти химические супы содержали большое количество молекул, а также субклеточных органелл, успех Бюхнера вызвал новый вопрос: какой компонент (компоненты) клеток, оставшийся в бесклеточных экстрактах, может быть ответственным за ферментацию?

Бюхнер предложил ответ, который иллюстрирует общий начальный шаг в объяснении явления: приписать его единственному компоненту, когда на самом деле ответственен более сложный, многокомпонентный механизм.Соответственно, Бюхнер предположил, что гипотетический фермент, который он назвал , зимаза , действующий на глюкозу, объясняет ферментацию. (К тому времени ферменты были охарактеризованы как химические катализаторы внутри клеток, и для их обозначения использовался суффикс — ase ). Однако другие исследователи утверждали, что ферментация включает несколько реакций, каждая из которых катализируется разными ферментами, и собрали доказательства, указывающие на различные возможные промежуточные звенья. В течение следующих тридцати лет они соединили вместе реакции, включающие фосфорилирование, дефосфорилирование и окисление, а также внутренние реорганизации и расщепление шестиуглеродной молекулы на две трехуглеродные.Те же реакции (за исключением последней, в которой пируват превращается в спирт) были ответственны за аэробный и анаэробный гликолиз. 4 Рисунок 1 иллюстрирует, как биохимики, открывшие этот гликолитический путь, концептуализировали его как последовательность реакций — простейшую возможную временную схему организации. Участие АТФ и НАД также подвергалось минималистической обработке, поскольку побочные реакции усиливались по линейному позвоночнику.

Рисунок 1. Гликолиз представлен как последовательность химических реакций

В контексте окислительного метаболизма (который требует аэробных условий) пируват не превращается в этанол, а, скорее, поглощается другой системой реакций для дальнейшей катаболизации до вода и углекислый газ.Исследователи сосредоточились на этой системе, преследовали ту же стратегию, что и для гликолиза, стремясь идентифицировать последовательность молекулярных промежуточных соединений между исходным субстратом и конечным продуктом. Как и раньше, каждый промежуточный продукт предполагался продуктом одной реакции и субстратом следующей, чтобы заполнить последовательность. Следуя описанию Виландом окислительных реакций как связанных с удалением и переносом пар атомов водорода либо к кислороду, либо к другому акцептору водорода, Тунберг [1920] предложил последовательность реакций, некоторые с участием окисления, которые привели от янтарной кислоты к уксусной кислоте ( с пировиноградной кислотой в качестве промежуточного продукта, а не в качестве входящего продукта гликолиза из-за фрагментарного знания обоих путей в настоящее время):

Янтарная кислота → фумаровая кислота → яблочная кислота → щавелевоуксусная кислота → пировиноградная кислота → уксусная кислота

В этот момент Тунберг столкнулся с проблемой, поскольку удаление двух атомов водорода из уксусной кислоты не привело бы к получению известного химического соединения.Его решение состояло в том, чтобы предположить, что две молекулы уксусной кислоты соединятся; в этом процессе каждый отдает атом водорода, давая янтарную кислоту. Таким образом, необходимость заставила Тунберга замкнуть последовательность реакций, для которых он имел прямые доказательства, в цикл, но последствия были глубокими: циклическая система реакций помогает пополнить запасы своего собственного исходного субстрата. Как оказалось, первые три реакции и общее утверждение о циклической организации выдержали испытание временем, но только в знаменательной публикации Кребса и Джонсона [1937] хорошее, хотя и неполное, описание этого метаболического пути было достигнуто.На рисунке 2 сравниваются эти два предложения. Можно видеть, что исходный субстрат — тот, который пополняется на каждом этапе цикла, когда внутренний продукт вступает в реакцию с поставляемым извне продуктом гликолиза — на самом деле является цитратом (лимонной кислотой), а не янтарной кислотой, как в предложении Тунберга. 5

Рис. 2. Два описания ключевого пути окислительного метаболизма, распознающего его циклическую организацию. Справа — ранняя версия цикла Кребса, которая была по существу правильной, хотя и неполной.Его циклическая организация была предвидена Тунбергом (1920), как показано слева, но его предположение о том, что в решающей реакции образуется янтарная кислота из уксусной кислоты, оказалось неверным.

Ганс Кребс пришел к этому проекту с целью найти циклическое решение, в первую очередь благодаря собственному успеху в разработке орнитинового цикла с Ганселейтом в 1932 году. Хотя такие циклы были рождены химической необходимостью, он интересовался их функциональным значением. и организация. Кребс [1946-8] предположил, что они фактически состояли из двух уровней циклов.Внешний метаболический цикл многократно регенерирует исходный субстрат посредством серии промежуточных реакций, как показано на рисунке 2 для цикла Кребса и его исходного субстрата, цитрата. Однако каждая из этих реакций зависит от ферментного цикла, который проще, поскольку в нем участвуют разные формы одного и того же фермента, а не ряд промежуточных продуктов. Он отметил (стр. 92), что метаболические циклы — это «сложные механизмы, которые могут быть разделены на цепочку ферментных циклов», тогда как ферментные циклы «не могут быть далее разделены на более мелкие циклы.На рисунке 3 показано, как Кребс представлял это как цикл циклов. Если взять в качестве примера ферментный цикл в верхнем левом углу, соответствующий субстрат (малат) сначала связывается с ферментом (яблочная дегидрогеназа), образуя «ферментно-субстратный комплекс» — первый шаг в реакции окисления, достигаемой этим циклом. Фермент берет два атома водорода из малата и отправляет продукт (оксалоацетат) в следующий цикл фермента (справа), который сам временно принимает форму дигидромалиновой дегидрогеназы. Затем лишние атомы водорода объединяются с доступным кислородом с образованием воды, оставляя яблочную дегидрогеназу свободной, чтобы начать следующий виток этого цикла, снова принимая молекулу малата (отправленную из предыдущего ферментного цикла как продукт реакции с фумаратом).Внешняя петля метаболитов (в которой малат является промежуточным звеном между фумаратом и оксалоацетатом, например) находится «на другом уровне химической организации живого вещества» (стр. 92), чем петли ферментов, которые ее создают. Кребс утверждал, что такие сложно организованные метаболические циклы характерны для жизни — в отличие от ферментных циклов, которые организованы идентично неодушевленным каталитическим циклам — и его заинтриговало то, как они позволяют организмам поддерживать себя.

Рисунок 3.Кребс [1946-48] характеризует цикл Кребса как цикл циклов. (Обратите внимание, что цитрат был опущен, потому что его статус в качестве исходного субстрата был временно под сомнением.)

В конце концов, Кребс намекнул на более глубокие причины циклической организации, чем восстановление исходного состояния. 6 Тем не менее, аналогичная идея была продвинута гораздо глубже венгерским химиком Тибором Ганти [1975], который стремился охарактеризовать простейшую химическую систему, которая могла бы проявлять основные черты жизни.Как и Матурана и Варела [1980], Ганти подчеркивал необходимость в такой системе, чтобы поддерживать себя и идентифицировал циклическую организацию как позволяющую системе после того, как она выполняет процесс, быть в состоянии, необходимом для выполнения процесса снова. Это верно не только для биологических систем, но и для двигателей и других машин, созданных человеком. Тем не менее, мыслительные циклы Ганти были особенно важны для живых организмов, потому что они должны регулярно набирать материю и энергию из окружающей среды и использовать их для построения себя (при этом изгоняя то, что они не используют, как отходы).Таким образом, он принял абстрактную характеристику цикла Кребса как сердцевину своей метаболической системы и объединил его с ограничивающей мембраной (созданной самой этой системой), которая регулирует накопление метаболитов. Вместе они составляли «суперсистему», которая могла проявлять фундаментальные биологические свойства самоподдержания, роста и воспроизводства.

Кребс ожидал большей роли циклов по мере того, как биохимики продвигали свои исследования: «Даже если конкретное значение циклов все еще остается загадкой, тот факт, что многие процессы оказались циклами, предполагает в качестве рабочей гипотезы, что другие механизмы как еще неизвестные могут быть циклами »(стр.98). Он был прав в том, что количество известных циклов увеличится, но, возможно, его разочаровало ограниченное стремление к объяснению. Внимание к циклической организации не приветствуется даже условными обозначениями; последовательные последовательности реакций (как показано для гликолиза на рисунке 1) удобны, но также отражают и укрепляют существенно линейную концептуальную основу. Рисунок 4 передает ограничения линейной структуры путем сравнения сокращенной версии рисунка 1 (слева) с версией с красной диаграммой, которая показывает значительную циклическую организацию (справа).Самый простой цикл получается путем соединения боковой петли, в которой NAD + восстанавливается при окислении глицеральдегид-3-фосфата с циклом, в котором NADH окисляется при восстановлении пирувата до спирта. Это показывает, как водород, захваченный в реакции восстановления, таким образом становится доступным ниже по потоку для потребления в реакции окисления (с НАД в качестве носителя).

Рис. 4. Линейная схематизация на рисунке 1 повторяется здесь (показывая только те реакции, в которых участвуют НАД или АТФ), чтобы противопоставить ее повторному представлению гликолитического процесса, в котором замкнуты петли, включающие НАД и АТФ.

Цикл АДФ / АТФ немного сложнее понять, отчасти потому, что потребление энергии, хранящейся в третьей фосфатной связи АТФ (PO 4 , также обозначается P i ), происходит раньше при гликолизе, чем реакции, которые захватывают и хранить энергию в таких связях. (Здесь нет никакого трюка; реакции АТФ → АДФ используют преимущества поступления АТФ в среду из более ранних циклов гликолиза или из других систем реакций.) Кроме того, диаграмма приспособлена для того, чтобы учесть тот факт, что четыре различных реакции фосфорилирования задействованы (два потребления и два хранилища).Но в конечном итоге АТФ производится вдвое больше, чем потребляется. Ключом к пониманию этого является разделение единой молекулы на две молекулы. Реакции фосфорилирования, которые потребляют энергию от АТФ, предшествуют расщеплению, а реакции дефосфорилирования, которые накапливают энергию в АТФ, следуют за ними, таким образом вовлекая в два раза больше молекул. Это делает две молекулы АТФ доступными для повторного входа в гликолитический путь (путем фосфорилирования сначала молекулы глюкозы, а затем продукта этой реакции, фруктозо-6-фосфата) и оставляет две дополнительные молекулы АТФ доступными для другой работы (например.г., синтез белка).

Короче говоря, отказ от последовательной системы обозначений помогает нам понять решающую роль циклически организованных процессов. Рисунок 4 показывает, как циклы с участием НАД и АТФ объединяют катаболические реакции гликолиза в связную систему, и намекает на динамизм этой системы. Более того, хотя эти циклы не показаны здесь конкретно, они связывают гликолиз с другими биохимическими системами. Например, АТФ используется для синтеза белка и множества других энергоемких задач, а НАДН перемещается в матрицу митохондрий, где он связывается с окислительным метаболизмом — особенно с цепью переноса электронов, которая использует водород (электроны), переносимый НАДН из гликолиза. и цикл Кребса для усиления окислительного фосфорилирования (особенно эффективного преобразования АДФ в АТФ).Это придает нашей биохимии характер маленьких миров Уоттса и Строгца [1998]: сети, в которых большинство связей находится между локальными компонентами, но несколько более удаленных связей служат для интеграции всей сети. Общую метаболическую систему можно рассматривать как сеть небольшого мира. Каждый путь имеет ряд локальных звеньев, например, последовательную основу реакций гликолиза, но пути связаны друг с другом более удаленными звеньями, особенно связями с участием цикла НАД.Мы вернемся к рассмотрению роли, которую это может играть в координации и регулировании операций внутри клетки, после первого рассмотрения колебательных явлений.

обладает антибактериальными и противоугревыми свойствами.

Янтарную кислоту традиционно производили синтетическим путем из ископаемого масла или путем дорогостоящей дистилляции янтаря. В течение последнего десятилетия в промышленности были разработаны новые методы производства с помощью биотехнологических процессов (так называемая биоянтарная кислота). В поисках более натуральных ингредиентов косметический рынок теперь имеет доступ к новому доступному растительному ингредиенту.

Био-янтарная кислота: новый природный мощный многофункциональный агент

Янтарная кислота представляет собой алифатическую дикарбоновую кислоту (двухосновную кислоту), описываемую эмпирической формулой C4H6O4 и естественным образом обнаруживается в живых организмах. Эта двухосновная кислота является одним из путей входа в цикл Кребса, который происходит внутри митохондрий, присутствующих во всех клетках человеческого тела. Янтарная кислота обеспечивает энергию, необходимую для функционирования организма, и поэтому участвует во множестве важных биологических действий.
Янтарная кислота, широко используемая в пищевой промышленности в качестве хелатирующего агента и регулятора pH, уже много лет считается безопасным веществом (1). Исследования также подтвердили его антиоксидантные свойства (2), особенно в косметике. Янтарная кислота также является полностью безопасным промежуточным продуктом для производства таких производных, как смягчающие вещества, поверхностно-активные вещества и эмульгаторы, используемые в косметических препаратах.

Био-янтарная кислота предлагает широкий спектр косметических применений

  • Противомикробное средство: Органические кислоты, такие как сорбиновая, бензойная и салициловая кислоты, десятилетиями используются в продуктах для местного применения в качестве консервантов, но для всего лица плохая растворимость в воде.Показано, что био-янтарная кислота имеет гораздо более высокую и благоприятную растворимость в воде и является эффективным и простым в использовании усилителем консервантов. Первоначальное исследование минимальной ингибирующей концентрации биоянтарной кислоты, проведенное с салициловой кислотой, используемой в качестве эталона, продемонстрировало, что биоядерная кислота демонстрирует снижение роста микробов более чем на 99,9% при такой низкой концентрации, как 0,1%, по сравнению с штаммы S. Mutans, P. Acnes и G. Vaginalis, тем самым превосходя эффекты салициловой кислоты (3).
  • Средство от прыщей: Био-янтарная кислота может использоваться как эффективная альтернатива салициловой кислоте или как усилитель для других ингредиентов против угрей (4). Новые исследования продолжаются, чтобы доказать активность против большего количества штаммов, что может расширить его использование в косметике.
  • Антиоксидантная активность: Био-янтарная кислота способна снижать интенсивность перекисного окисления липидов и, следовательно, может действовать как агент, предотвращающий загрязнение (5), и улучшать стабильность косметического продукта.
  • Ингибитор деградации коллагена: Исследования в области онкологии, по-видимому, подтверждают эту активность, а это означает, что био-янтарная кислота может действовать как средство против старения (5).
  • Усилитель митохондриальной активности: Янтарная кислота может усиливать митохондриальную активность в клетках кожи (6) и потенциально может использоваться в продуктах с активизирующим и восстанавливающим кожу эффектом. Увеличение потребления кислорода может ускорить метаболизм жировых клеток, что оказалось полезным для улучшения липолиза, в продуктах для борьбы с целлюлитом и для похудения.
  • Предотвращение гиперпролиферации клеток: Было показано, что сукцинат подавляет пролиферацию клеток, стимулируя митохондриальное дыхание (7). Эта способность может быть полезной для предотвращения гиперпролиферации на уровне кожи, например, при профилактике псориаза или гиперкератоза.

Био-янтарная кислота и сертификация Ecocert

Био-янтарная кислота — это разрешенный Ecocert ингредиент, не содержащий ГМО и полученный из 100% возобновляемого растительного сырья.Это безопасная, устойчивая и многофункциональная альтернатива другим кислотам, широко используемым в косметике. Этот новый натуральный ингредиент также обладает особыми интересными преимуществами в качестве противомикробного, противоугревого, антипсориазного, антиоксидантного и средства для похудения. Простая в использовании, она позволяет разрабатывать широкий спектр косметики и туалетных принадлежностей, таких как гели для душа, гели для душа, скрабы и отшелушивающие продукты, шампуни и мыло с антимикробными свойствами и многое другое.

1. https: //www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=SCOGS, консультация 22 декабря 2017 г.
2. Палагина И.А., Ukr Biochem J, 89 (4), 22-33 (2017)
3. Theunissen L. & Courbès F. , H&PC Today — Бытовая и личная гигиена сегодня, Том 12 (2) март / апрель 2018 г.
4. Ван Ю. и др., Appl Microbiol Biotechnol, 98 (1), 411-424 (2014)
5. Сяо М. и др., Genes Dev, 26 (12), 1326-38 (2012)
6. Palsson-McDermott EM, O’Neil LA, Bioessays, 35 (11), 965-973 (2013) — Huffman KM. и др., Diabetologia, 57 (11), 2282-2295 (2014)
7.Виттвер Дж. А. и др., Cancer Prev Res (Phila), 4 (9), 1476-1484 (2011) — Wenjuan L. и др., Cancer Prev Res (Phila), 8 (6), 487-491 (2015)

Метаболит сукцинилхолина Янтарная кислота изменяет активацию устойчивого состояния в натриевых каналах мышц | Анестезиология

Наши результаты показывают, что янтарная кислота, метаболит сукцинилхолина, способствует зависимой от напряжения активации натриевых каналов мышц человека в зависимости от концентрации, не влияя на скорость и зависимость инактивации от напряжения.Контрольные данные, полученные нами для гетерологически экспрессируемых α-субъединиц натриевых каналов скелетных мышц человека, подтверждают кинетику стробирования, описанную ранее для этих каналов. 15,16

Наблюдаемый эффект янтарной кислоты на потенциал-зависимую активацию качественно сопоставим с эффектом определенных анионов на зависимость от напряжения стробирования в скелетных мышцах лягушки: для мышечных волокон лягушки было показано, что соли натрия, добавленные во внешнюю среду, потенцируют сила подергивания в порядке Cl
3 — .19,20 Основная причина потенцирования сокращений анионами, такими как нитрат или тиоцианат, была приписана сдвигу зависимости сократительной активации от напряжения в сторону более отрицательных потенциалов. 21,22 Дани и др. 23 показали, что анионы во внешнем растворе смещают зависимость напряжения стробирования в скелетных мышцах лягушки с небольшим влиянием на крутизну или максимальную проницаемость для натрия. Последовательность эффективности была ацетат
3 4 2 — 4 .Однако эти анионы смещали активацию меньше, чем инактивация, на порядок величины в диапазоне от -3,7 ± 0,4 мВ для Br до -12,7 ± 0,7 мВ для ClO 4 , когда весь хлорид в ванне был заменен на данный анион. Удаление отрицательно заряженных остатков сиаловой кислоты из клеток, экспрессирующих натриевые каналы rSkM1, показало противоположные эффекты, сдвигая зависимость стробирования от напряжения в направлении деполяризации. 24 Таким образом, мы предполагаем, что кислотная составляющая янтарной кислоты не имеет значения, и наблюдаемые эффекты скорее следует отнести к сукцинат-аниону.Кроме того, снижение внешнего pH до 4,5 сместит активацию канала Na + в направлении деполяризации, тогда как само повышение pH до 10 вызовет гиперполяризационный сдвиг -8 мВ. 25 Тем не менее, эффекты янтарной кислоты / сукцината гораздо более специфичны: для гиперполяризационного сдвига активации стационарного состояния мы нашли значение EC 50 0,4 мм, тогда как анионные эффекты, описанные ранее, наблюдались при более высоких концентрациях> 100 раз. В исследованном диапазоне концентраций янтарная кислота / сукцинат не влияли на инактивацию, зависящую от напряжения.Таким образом, мы предполагаем, что вещество более конкретно влияет на датчик напряжения активации. Аминокислотные последовательности известных катионных каналов, управляемых напряжением (Na + , K + , Ca 2+ ), демонстрируют поразительное сходство. Одна из трансмембранных α-спиралей, которая является высококонсервативной во всех известных потенциал-управляемых катионных каналах, содержит регулярно расположенные положительно заряженные аминокислотные остатки. Эта спираль используется как датчик напряжения в этих каналах.26 Таким образом, возникает соблазн предположить, что янтарная кислота может оказывать аналогичное воздействие на эти каналы.

Янтарная кислота (YMDB00338) — База данных метаболома дрожжей

Ссылки:
  • Консорциум UniProt (2011). «Текущие и будущие разработки Universal Protein Resource». Нуклеиновые кислоты Res 39: D214-D219.21051339
  • Scheer, M., Grote, A., Chang, A., Schomburg, I., Munaretto, C., Rother, M., Sohngen, C., Stelzer, M., Thiele, J., Шомбург, Д. (2011). «BRENDA, информационная система по ферментам в 2011 году». Нуклеиновые кислоты Res 39: D670-D676.21062828
  • Herrgard, MJ, Swainston, N., Dobson, P., Dunn, WB, Arga, KY, Arvas, M., Bluthgen, N., Borger, S., Costenoble, R., Heinemann, M., Hucka, М., Ле Новер, Н., Ли, П., Либермейстер, В., Мо, М.Л., Оливейра, А.П., Петранович, Д., Петтифер, С., Симеонидис, Э., Смоллбоун, К., Спасич, И. ., Weichart, D., Brent, R., Broomhead, DS, Westerhoff, HV, Kirdar, B., Penttila, M., Клипп, Э., Палссон, Б. О., Зауэр, У., Оливер, С. Г., Мендес, П., Нильсен, Дж., Келл, Д. Б. (2008). «Консенсусная реконструкция метаболической сети дрожжей, полученная на основе общественного подхода к системной биологии». Nat Biotechnol 26: 1155-1160.18846089
  • Шварц, Дж. М., Канехиса, М. (2006). «Количественный элементарный анализ метаболических путей: на примере дрожжевого гликолиза». BMC Bioinformatics 7: 186.16584566
  • Луттик, М.А., Коттер, П., Саломонс, Ф.А., ван дер Клей, И.Дж., Ван Дейкен, Дж. П., Пронк, Дж. Т. (2000). «Ген ICL2 Saccharomyces cerevisiae кодирует митохондриальную 2-метилизоцитратлиазу, участвующую в метаболизме пропионил-кофермента А.». J Bacteriol 182: 7007-7013.11092862
  • Такада, Ю., Ногучи, Т. (1985). «Характеристики аланин: глиоксилатаминотрансферазы из Saccharomyces cerevisiae, регуляторного фермента глиоксилатного пути биосинтеза глицина и серина из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот». Biochem J 231: 157-163.3933486
  • Przybyla-Zawislak, B., Гадд, Д. М., Дюшар, К., Маккаммон, М. Т. (1999). «Генетические и биохимические взаимодействия с участием цикла трикарбоновых кислот (TCA) функционируют с использованием коллекции мутантов, дефектных по всем генам цикла TCA». Генетика 152: 153-166.10224250
  • Алмейда, К., Дуарте, И. Ф., Баррос, А., Родригес, Дж., Спраул, М., Гил, А. М. (2006). «Состав пива по данным спектроскопии ЯМР 1H: влияние места пивоварения и даты производства». J Agric Food Chem 54: 700-706.16448171
  • Сингх, Дж., Кумар, Д., Рамакришнан, Н., Сингхал, В., Джервис, Дж., Гарст, Дж. Ф., Слотер, С. М., ДеСантис, А. М., Поттс, М., Хелм, Р. Ф. (2005). «Транскрипционный ответ Saccharomyces cerevisiae на обезвоживание и регидратацию». Appl Environ Microbiol 71: 8752-8763.16332871
  • Palmieri, L., Lasorsa, F. M., De Palma, A., Palmieri, F., Runswick, M. J., Walker, J. E. (1997). «Идентификация продукта гена ACR1 дрожжей как переносчика сукцинат-фумарата, необходимого для роста на этаноле или ацетате». FEBS Lett 417: 114-118.9395087
  • Przybyla-Zawislak, B., Dennis, R.A., Zakharkin, S.O., McCammon, M.T. (1998). «Гены сукцинил-КоА лигазы из Saccharomyces cerevisiae». Eur J Biochem 258: 736-743.9874242
  • Хоган, Д. А., Аухтунг, Т. А., Хаузингер, Р. П. (1999). «Клонирование и характеристика сульфонат / альфа-кетоглутарат диоксигеназы из Saccharomyces cerevisiae». J Бактериол 181: 5876-5879.10482536
  • Надь, М., Лакроут, Ф., Томас, Д. (1992). «Дивергентная эволюция биосинтеза пиримидина между анаэробными и аэробными дрожжами.»Proc Natl Acad Sci U S A 89: 8966-8970.1409592
  • Коулман, С. Т., Фанг, Т. К., Ровинский, С. А., Турано, Ф. Дж., Мой-Роули, В. С. (2001). «Экспрессия гомолога глутаматдекарбоксилазы необходима для нормальной толерантности к окислительному стрессу у Saccharomyces cerevisiae». J Biol Chem 276: 244-250.11031268
  • Мурацубаки, Х., Эномото, К. (1998). «Один из изоферментов фумаратредуктазы из Saccharomyces cerevisiae кодируется геном OSM1». Arch Biochem Biophys 352: 175-181.9587404
  • Кастрилло, Д.И., Зиф, Л.А., Хойл, округ Колумбия, Чжан, Н., Хейс, А., Гарднер, округ Колумбия, Корнелл, М.Дж., Петти, Дж., Хейкс, Л., Уордлворт, Л., Рэш, Б. , Браун, М., Данн, В.Б., Бродхерст, Д., О’Донохью, К., Хестер, С.С., Данкли, Т.П., Харт, С.Р., Суэйнстон, Н., Ли, П., Гаскелл, С.Дж., Патон, Н. У., Лилли, К. С., Келл, Д. Б., Оливер, С. Г. (2007). «Контроль роста эукариотической клетки: исследование системной биологии на дрожжах». J Biol 6: 4.17439666

Производство янтарной кислоты с помощью Actinobacillus succinogenes: анализ скорости и урожайности культур хемостата и биопленок | Фабрики микробных клеток

Микроорганизмы и питательная среда

А.succinogenes 130Z (DSM 22257 или ATCC 55618) был приобретен из Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (DSMZ). Посевные культуры во флаконах Маккартни объемом 30 мл, содержащих 15 мл стерилизованного TSB, инкубировали в течение 1624 часов при 37 ° C и 150 об / мин перед использованием (для исходных культур или инокуляции в реакторе). Краткосрочные (<3 недель) исходные культуры хранили при 4 ° C в триптон-соевом бульоне (TSB) от Merck KgaA (Дармштадт, Германия). Для длительного хранения (> 3 недель) 1 г 66,6% растворов глицерина инокулировали 0.5 мл исходной культуры и хранят при -40 ° C.

Средняя

Все химические вещества были получены от Merck KgaA (Дармштадт, Германия), если не указано иное. Среда для выращивания и фосфатный буфер, использованные для экспериментов, были такими же, как и использованные Bradfield & Nicol [15]. Среда для выращивания состояла из (мкл -1 ): YE: 6; уточненный CSL [15] (SigmaAldrich, Сент-Луис, Миссури): 10; NaCl: 1,0, MgCl 2 6H 2 O: 0,2, CaCl 2 2H 2 O: 0.2, ацетат натрия: 1,36, Na 2 S9H 2 O: 0,16 (для анаэробных условий) и 1 мл / л -1 Antifoam A (Sigma-Aldrich. Сент-Луис, Миссури). Фосфатный буфер состоял из (г л -1 ): KH 2 PO 4 : 3,2 и K 2 HPO 4 : 1,6. Для всех ферментаций использовали концентрацию D-глюкозы (Futaste Pharmaceutical Co. Ltd., Шаньдун, Китай) 40 г / л -1 .

Среду для выращивания разводили в 8 л дистиллированной воды (бутыль 10 л), фосфатный буфер в 0.5 л дистиллированной воды (бутылка 1 л) и Glc в 1,5 л дистиллированной воды (бутылка 2 л) и отдельно стерилизовать автоклавированием при 121 ° C в течение 40 минут. Перед использованием растворы оставляли охлаждаться до комнатной температуры для предотвращения нежелательных реакций между компонентами, после чего раствор Glc и фосфатный буфер добавляли в среду для выращивания в асептических условиях.

Биореактор

Экспериментальная установка, использованная в исследовании, показана на рисунке 9; секция реактора выделена жирным шрифтом и содержит встроенную газовую ловушку для непрерывного удаления CO 2 из реактора, предотвращая накопление CO 2 .Реактор состоял из 3-миллиметровой силиконовой трубки длиной примерно 5 м с активным объемом 50 мл 60 мл, в зависимости от количества газа, удерживаемого в реакторе. Линия подачи, линия дозирования NaOH, линия инокуляции, линия CO 2 (Афрокс, Йоханнесбург, Южная Африка) и линия продукта были подключены к секции реактора, как показано на Рисунке 9. Сжатый воздух был подсоединен к исходному образцу и продуктовым линиям непосредственно после перистальтических насосов для создания положительного давления, которое помогало поддерживать асептические условия.Анаэробные условия поддерживались перистальтическими насосами, которые предотвращали поступление воздуха из магистралей сжатого воздуха.

Рисунок 9

Установка биореактора, используемая как для экспериментов с хемостатом, так и с биопленкой. Полужирным шрифтом выделена реакторная секция с установленной газовой ловушкой. Секция реактора состоит из 3-миллиметровой силиконовой трубки (длиной примерно 5 м) с активным объемом 5060 мл, в зависимости от уровня жидкости в газовой ловушке.

Температуру контролировали на уровне 37 ° C с помощью нагревательной плиты, соединенной с термопарой, помещенной в алюминиевую оболочку, соединенную с реактором.pH регулировали на уровне 6,80 путем дозирования нестерилизованного 10 М NaOH через перистальтический насос 120U (Watson Marlow, Фалмут, Великобритания) с реле, подключенным к контроллеру Liquiline CM442 (Endress + Hauser, Герлинген, Германия). Контроллер был соединен с датчиком pH Tophit CPS471D ISFET (Endress + Hauser, Герлинген, Германия), размещенным внутри встроенного держателя из нержавеющей стали. Расход CO 2 в реактор непрерывно контролировали при постоянной скорости потока 6 мл / мин -1 (0,1 об / мин) с помощью термального регулятора массового расхода Brooks SLA5850S ​​(Brooks Instrument, Hatfield, Пенсильвания).CM442 и SLA5850S ​​были подключены к системе регистрации данных NI USB-6008 (National Instruments, Остин, Техас), посредством чего pH, положение реле, температура и расход CO 2 регистрировались непрерывно во время ферментации.

Скорости сдвига (отношение объемной скорости рециркуляции (м 3 -1 ) и площади поперечного сечения (м 2 ) трубы), использованные в экспериментах, составляли 1,83 мс -1. (Re ≈ 7800, т.е. полностью турбулентный поток) для экспериментов с хемостатом и 0.09 м.с -1 (Re ≈ 400, т.е. полностью ламинарный поток) для экспериментов с биопленками. Из-за высокой скорости рециркуляции по сравнению со сквозным потоком реактора предполагалось, что секция реактора действовала как реактор с идеальным смешиванием с незначительными осевыми и радиальными профилями концентрации, поскольку типичные соотношения рециркулирующего потока к сквозному потоку реактора находились в пределах 90 и 8850 [33]. Это было подтверждено тестами на распределение времени пребывания, выполненными in situ путем применения импульсного изменения расхода NaOH для контроля pH и измерения изменения pH во времени.

Усредненная по времени скорость дозирования NaOH для контроля pH непрерывно отслеживалась и использовалась в качестве индикатора установившегося состояния в системе. Чтобы гарантировать установившееся состояние в реакторе, вытекающий поток анализировали дважды с по меньшей мере двумя объемными оборотами между образцами, когда скорость дозирования NaOH колебалась менее чем на 5%.

Анализ продукта

Бактерия продуцирует четыре различных продукта метаболизма: SA, AA, FA и этанол [21]. Концентрации которых измеряли вместе с остаточным Glc с помощью высокоэффективного жидкостного хроматографа Infinity 1260 (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния) с колонкой с ионной эксклюзией с органической кислотой Aminex HPX-87H (Bio-Rad Laboratories, Беркли, США). Калифорния).Колонку предварительно откалибровали с использованием стандартов чистоты> 99%, полученных от Merck KgaA (Дармштадт, Германия) и SigmaAldrich (Сент-Луис, Миссури).

Количественное определение биомассы

Взаимосвязь между биомассой и оптической плотностью определялась путем измерения оптической плотности (ABS 660 ) на длине волны 660 нм (спектрофотометр CE 1021, Cecil Instruments, Кембридж, Великобритания) 46 отдельных образцов из различных реакций. условия и концентрации биомассы. Образцы включали измерения взвешенной и общей биомассы (раздел «Измерение общей биомассы»).Образцы дважды промывали дистиллированной водой, ресуспендировали в дистиллированной воде, измеряли ABS 660 и сушили образцы в течение ночи при 70 ° C. Было определено, что значение абсорбции 1 относится к 645 мгл -1 биомассы с коэффициентом корреляции 0,97. Концентрации биомассы были выведены из этой зависимости и измерений ABS 660 .

Измерение общей биомассы

Количественное определение биопленки было достигнуто путем физического удаления биопленки с внутренней поверхности биореактора.Вся подача в биореактор, а также рециркуляция в биореакторе были прекращены, и с помощью механического трения через мягкую силиконовую трубку биопленка была ослаблена и впоследствии удалена с помощью увеличенного сдвига (1,83 м · с -1 ). Чтобы гарантировать полное удаление биопленки, объем реактора был опорожнен в газовую ловушку, чтобы подготовить силиконовую трубку для проверки. Процесс повторяли до тех пор, пока все наблюдаемые следы биопленки не были удалены из трубки. Во время этого процесса удаленная биопленка тщательно перемешивалась со средой из-за значительного сдвига и турбулентности в реакторе.

Чтобы реактор был готов к последующим экспериментам, без необходимости полного перезапуска, реактор был не полностью осушен после удаления биопленки. Секция реактора с силиконовой трубкой опорожнялась в секцию газовой ловушки реактора. Образец примерно 40 мл был взят из газовой ловушки, и концентрация биомассы была определена с помощью ABS 660 (раздел количественного определения биомассы). Удаленный объем затем заменяли чистым сырьем, чтобы обеспечить повторную инициализацию реактора для следующего цикла.

Количественное определение EPS

Количественное определение EPS проводилось щелочным гидролизом и последующим удалением фракции EPS из биопленки путем растворения в дистиллированной воде [34]. Для предварительных испытаний образцы обрабатывали буферами pH9 и ph21, используя процедуру, описанную ниже. Однако было обнаружено, что разница в результатах между двумя буферами pH была незначительной, и поэтому впоследствии использовался только буфер pH9. Буфер pH9 состоял из 1 г л -1 KH 2 PO 4 и 79 г.L -1 K 2 HPO 4 и буфер ph21 0,01 г -1 KH 2 PO 4 и 79 г L -1 K 2 HPO 4 (соотношения 0,0162 моль KH 2 PO 4 . (Моль K 2 HPO 4 ) -1 и 0,000162 моль KH 2 PO 4 . (Моль K 2 HPO 4 ) −1 соответственно). Буферы готовили, сначала добавляя KH 2 PO 4 в 1-литровую виалу для смешивания, а затем добавляя K 2 HPO 4 при мониторинге pH (регулятор pH Alpha ph290, Eutech Instruments, Сингапур) .

Для удаления EPS известный объем образца общей биомассы после измерения ABS 660 (Измерение общей биомассы в разрезе) центрифугировали и ресуспендировали в известном объеме требуемого буферного раствора (pH9 или ph21). Образец обрабатывали ультразвуком в течение 30 минут (UMC 2, Integral Systems, Йоханнесбург, Южная Африка), центрифугировали и дважды промывали дистиллированной водой. Наконец, промытый образец ресуспендировали в известном объеме дистиллированной воды и измеряли ABS 660 .Значения ABS 660 для предварительно обработанных и обработанных образцов были преобразованы в концентрации биомассы и скорректированы для разбавления. Предполагалось, что соотношение концентраций до и после обработки представляет собой долю клеточной биомассы (включая EPS).

Янтарная кислота — как она образуется, как она влияет на титруемую кислотность и какие факторы влияют на ее концентрацию в вине?

Винификация — это сложный процесс, включающий взаимодействие между микробами и виноградным суслом, в результате которого получается вино.Ключевыми микроорганизмами являются ферментативные дрожжи, которые превращают кислое, сладкое виноградное сусло со слабым вкусом в характерный алкогольный напиток с сильным вкусом. По сути, этот процесс представляет собой спиртовую ферментацию, включающую биохимическое превращение гексозных сахаров в этанол и диоксид углерода. Центральный гликолитический путь, связанный с восстановительным образованием этанола, обеспечивает энергию, молекулы-предшественники и снижает мощность для роста, поддержания и размножения клеток. Кроме того, гликолитические и связанные с ними пути образуют летучие и нелетучие метаболиты, которые вносят вклад в аромат вина.Виды дрожжей, условия ферментации и содержание питательных веществ в сусле влияют на производство этих соединений и, следовательно, на профиль вкуса вина (Lambrechts and Pretorius 2000; Fleet 2003; Romano et al. 2003b; Swiegers et al. 2000). ). В течение последних десятилетий исследования роли дрожжей в формировании аромата вина выявили сложные взаимодействия между этим микробом и соединениями винограда; многие из этих взаимодействий влияют на внешний вид, аромат, вкус и текстуру вина.Когда древесина используется в ферментации, некоторые древесные ароматизаторы также могут быть модифицированы дрожжами. Вместе все эти соединения, которые присутствуют в сусле, производятся и изменяются во время ферментации и других процессов, вносят свой вклад в отличительный «сортовой» характер вина. Хотя многие вина по-прежнему производятся с минимальным вмешательством и полагаются на местные дрожжи, присутствующие в сусле, современное виноделие основано на использовании отобранных штаммов Saccharomyces cerevisiae, которые обладают надежными ферментационными свойствами в сочетании с хорошими вкусовыми характеристиками.По мере того, как наше понимание влияния дрожжей на вкус вина улучшилось, были выбраны штаммы, которые менее подвержены образованию неприятного запаха и лучше усиливают различные компоненты аромата вина. Химическая идентификация ключевых вкусовых соединений и определение генетической и биохимической основы ассоциированных метаболических путей и их регуляции часто отставали от использования выбранных штаммов, но остаются важным шагом в развитии дрожжей с улучшенными вкусовыми качествами, которые лучше адаптирован к виноградному суслу (Henschke 1997; Pretorius 2000; Swiegers et al.2005). Характеристика видов Saccharomyces еще больше расширила возможности виноделов по регулированию вкуса вина за счет большей генетической и метаболической изменчивости. Движимые поиском еще большего разнообразия винных ароматов, не-Saccharomyces виды, происходящие из винограда, также оцениваются и проводятся новые прививки. разработаны стратегии для использования их вкусовых комплексообразующих свойств (Jolly et al. 2006). Дикие дрожжи, хотя и представляют собой неопределенную смесь видов и штаммов, обладают вкусовыми характеристиками, которые не могут быть легко достигнуты другими методами.В этой главе будут обобщены микробиологические, физиологические и биохимические взаимодействия между соединениями винограда и метаболизмом дрожжей, которые приводят к развитию аромата вина.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *