Betaiin

Betaiin on kvaternaarne ammooniumühend, milles on kolm metüülrühma, ja seda leidub paljudes taimedes. See toimib abiainena paljudes bioloogilistes protsessides. Ravim kasutab muu hulgas betaiini südamehaiguste ja teatud lipiidide ainevahetuse häirete raviks.

Mis on betaiin?

Betaiin on kvaternaarne ammooniumiühend empiirilise valemiga C5H11NO2. Kvaternaarset ammooniumiühendit iseloomustab asjaolu, et neli orgaanilist ainet seonduvad tsentraalse lämmastikuaatomiga, mida keemia tähistab jääkidena.

See on saavutanud lämmastikuaatomi maksimaalse sidemete arvu. Jääke saab omistada erinevalt, mis annab molekulile selle lõplikud omadused. Betaiini korral hõivavad kolm kohta metüülrühmad.

Metüülrühmad on lihtsaimad süsinikul põhinevad ühendid; keemia tähistab selliseid rühmi kui orgaanilisi ühendeid. Betaiini metüülrühmad toimivad metüülidoonoritena: nad vabastavad metüülrühmad teistesse molekulidesse, näiteks teatud aminohapete sünteesi käigus. Kuna metüülrühmad on oma olemuselt väga inertsed, kiirendavad ensüümid või muud biokeemilised abiained seda reaktsiooni inimkehas.

Betaiin ei ole identne ainete rühmaga, mida nimetatakse betaiinideks, kuid nende struktuur on sarnane. Betaiin on tuntud ka nimetuste all glütsüülbetaiin, glütsiini betaiin, N, N, N-trimetüülglütsiin ja N, N, N-trimetüülammonioatsetaat. See on vees kergesti lahustuv ja puhtal kujul agregeerunud olekus. Betaiin sulab ainult temperatuuril 301 ° C.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Betaiin mängib rolli inimkeha erinevates bioloogilistes protsessides. Kuna sellel on kolm metüülrühma, toimib see näiteks metüülidoonorina. Selline aine vabastab ühe või mitu metüülrühma teisele molekulile. See etapp toimub näiteks erinevate aminohapete sünteesil. Bioloogia kirjeldab seda protsessi ka kui transmetüleerimise protsessi.

Transmetüleerimise ajal vabastab betaiin vähemalt ühe oma metüülrühmast teise molekuli. Sellel molekulil on organismis bioloogiline funktsioon; seetõttu räägib bioloogia ka looduslikest ainetest või biomolekulidest. Kuna metüülrühmad on väga inertsed, peab reaktsioonis osalema ensüüm: metüültransferaasid katalüüsivad metüülrühmade ülekandumist. Betaiin ei tegutse mitte ainult metüülidoonorina, vaid ka metüülatseptorina. Samuti saab ta sünteesi käigus metüülrühmi, enne kui saab neid hiljem edasi anda. Lisaks betaiinile võib metüülidoonoritena kasutada ka koliini, kreatiini, metioniini ja teisi.

Tundub, et betaiin ei ole meditsiinis ainult kasulik; mõned uuringud näitavad, et täiendav betaiini tarbimine parandab sportlaste sooritusvõimet. Betaiin võib mõjutada lipiidide metabolismi. Selle taga olevad täpsed mehhanismid on endiselt suuresti teadmata.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Betaiin võlgneb oma nime ladinakeelsele sõnale “beeta”, mis tähendab “peet”: nendes taimedes leidub betaiini mitte ainult suurtes kogustes, vaid ka isoleerisid teadlased seda suhkrupeedist esimest korda. Betaiini võib leida ka teistes taimedes. Tasakaalustatud toitumise korral tarbivad inimesed tavalise toitumisega tavaliselt piisavalt betaiini.

Inimesed, kellel on suurenenud vajadus betaiini järele, võivad seda ainet toidulisandina tarvitada. Uuringud näitavad, et betaiini imendumine toidulisanditest on sama hea kui looduslikest toitudest. Betaiin võib suurtes kogustes siiski olla mürgine. Loomkatsetes oli hiirte LD50 830 mg kehakaalu kg kohta. LD50 näitab annust, mille jooksul pooled loomad surid. Cholewa, Guimarães-Ferreira ja Zanchi sõnul kasutati meditsiinilise ravi osana annuseid 500–9000 mg päevas. Teatud lipiidide ainevahetuse häiretega inimestel on betaini kontsentratsioon uriinis sageli ebanormaalne.

Haigused ja häired

Arstid kasutavad muu hulgas betaiini maksahaiguste, aga ka südameatakkide ja mõnede teiste südame-veresoonkonna haiguste raviks. Ainet võivad moodustada ka bakterid. On tõendeid, et tuberkuloosi patogeen kasutab inimese rakkude nakatamiseks betaiini.

Betaiinvesinikkloriidi kujul kasutatakse betaiini ka hüperlipeemia ravis. Hüperlipeemia korral suureneb triglütseriidide sisaldus veres. Triglütseriide nimetatakse ka neutraalseks rasvaks või triatsüülglütseriiniks. Need glütseriini ja rasvhapete ühendid võivad põhjustada arterioskleroosi: rasvad ladestuvad vereringes ja kitsendavad veresooni. Täielik sulgemine on võimalik. Vere kaudu voolav veri laseb ladestusel kehast lahti liikuda ja liikuda. Kui see ei lahustu, on oht, et rasvavarud kleepuvad kitsaskohtadesse või väiksematesse arteritesse. Veri ei pääse pitserist läbi.

Selja taga asuvad rakud ei saa toitaineid ega hingamisgaase või need on ebapiisavad. Ateroskleroos võib põhjustada südameinfarkti, insuldi või kopsuarteri trombemboolia, sõltuvalt sellest, kus hoius asub. Võimalikud on ka muud tüsistused; need on vähem tõsised ega pruugi otseselt ohtu kujutada, kuid neid tuleks võtta tõsiselt ja need võivad kahjustada ka kudesid ja elundeid. Sama kliiniline pilt nagu hüperlipeemia korral on näha ka hüpertriglütserideemia korral. Betaiin on seotud ka teiste lipiidide ainevahetuse häiretega.

Inimesed, kes teevad liiga vähe maohapet, võivad puuduva happe täiendamiseks kasutada betaiini sisaldavaid ravimeid. Söömise regulaarsus ja täpne annus võivad üksikjuhtudel olla väga erinevad; seetõttu peab raviarst hoolikalt hindama betaiini optimaalset kogust. Võimalike kõrvaltoimete hulka kuuluvad isutus, juuste väljalangemine, naha muutused, ajuturse, rahutus, unehäired ja psühholoogilised muutused.