El ácido α-cetoisocaproico ( α-KIC ) y su base conjugada , el α-cetoisocaproato , son intermediarios metabólicos en la vía metabólica de la L- leucina . [2] La leucina es un aminoácido esencial y su degradación es fundamental para muchas funciones biológicas. [3] La α-KIC se produce en uno de los primeros pasos de la ruta por el aminoácido de cadena ramificada aminotransferasa al transferir la amina de la L-leucina al alfa cetoglutarato y reemplazar esa amina con una cetona.. La degradación de la L-leucina en el músculo a este compuesto permite la producción de los aminoácidos alanina y glutamato también. En el hígado , la α-KIC se puede convertir en una gran cantidad de compuestos dependiendo de las enzimas y cofactores presentes, que incluyen colesterol , acetil-CoA , isovaleril-CoA y otras moléculas biológicas. Isovaleril-CoA es el principal compuesto sintetizado a partir de ɑ-KIC. [4] [5] [6] α-KIC es un metabolito clave presente en la orina de personas con enfermedad urinaria de jarabe de arce , junto con otros aminoácidos de cadena ramificada . [7] Los derivados de α-KIC se han estudiado en humanos por su capacidad para mejorar el rendimiento físico durante el ejercicio anaeróbico como un puente complementario entre los suplementos de ejercicio a corto y largo plazo. Estos estudios muestran que α-KIC no logra este objetivo sin la presencia de otros suplementos ergogénicos . [8] También se ha observado que α-KIC reduce el daño del músculo esquelético después de ejercicios de resistencia excéntricamente sesgados en personas que no suelen realizar esos ejercicios. [9]
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Nombres | |
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Nombre IUPAC Ácido 4-metil-2-oxopentanoico | |
Nombre IUPAC sistemático Ácido 4-metil-2-oxopentanoico [1] | |
Otros nombres Ácido 4-metil-2-oxovalerico | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
3DMet | |
1701823 | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider |
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DrugBank |
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Tarjeta de información ECHA | 100.011.304 ![]() |
Número CE |
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IUPHAR / BPS |
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KEGG |
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Malla | Ácido alfa-cetoisocaproico + |
PubChem CID |
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UNII |
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un numero | 3265 |
Tablero CompTox ( EPA ) |
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InChI
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Sonrisas
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Propiedades | |
Fórmula química | C 6 H 10 O 3 |
Masa molar | 130,143 g · mol −1 |
Densidad | 1.055 g cm −3 (a 20 ° C) |
Punto de fusion | 8 a 10 ° C (46 a 50 ° F; 281 a 283 K) |
Punto de ebullición | 85 ° C (185 ° F; 358 K) a 13 mmHg |
log P | 0,133 |
Acidez (p K a ) | 2.651 |
Basicidad (p K b ) | 11.346 |
Peligros | |
Clasificación de la UE (DSD) (desactualizada) | ![]() |
Frases R (desactualizadas) | R34 |
Frases S (desactualizadas) | S26 , S36 / 37/39 , S45 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
Actividad biológica
Suplementos
El α-KIC se ha estudiado como un complemento nutricional para ayudar en la realización de una actividad física intensa. Los estudios han demostrado que la ingesta de ɑ-KIC y sus derivados antes de la actividad física aguda provocaba un aumento del trabajo muscular en un 10%, así como una disminución de la fatiga muscular durante la fase inicial de la actividad física. [8] Cuando se tomaron con otros suplementos durante un período de dos semanas, como beta-hidroxi beta-metilbutirato (HMB), los participantes informaron un inicio tardío del dolor muscular , así como otros efectos positivos como aumento de la circunferencia muscular. [9] Es importante señalar que los estudios también han sugerido que la ɑ-KIC por sí sola no tuvo ningún impacto positivo significativo en el rendimiento físico, por lo que debería tomarse junto con otras sustancias ergogénicas. [10] ɑ-KIC no está disponible como suplemento por sí solo, pero su forma aminada HMB está disponible en cápsulas de sal de calcio o en polvo. [4]
Aplicaciones
Las implicaciones bioquímicas de α-KIC están relacionadas en gran medida con otras vías bioquímicas . Se ha observado que la síntesis de proteínas , la regeneración del músculo esquelético y la proteólisis del músculo esquelético cambian cuando se toma ɑ-KIC. No hay mucha investigación sobre los mecanismos específicos que participan en estos procesos, pero existe una correlación notable entre la ingestión de ɑ-KIC y el aumento de la síntesis, regeneración y proteólisis de proteínas del músculo esquelético. [4]
Toxicidad
Múltiples estudios han demostrado que no ha habido efectos adversos en humanos ni animales que ingirieron α-KIC o HMB. [11] [12]
Uso medico
Los alfa-cetoácidos de cadena ramificada, como el α-KIC, se encuentran en altas concentraciones en la orina de personas que padecen la enfermedad de la orina con jarabe de arce. Esta enfermedad es causada por una deficiencia parcial de alfa-cetoácido deshidrogenasa de cadena ramificada , que conduce a una acumulación de alfa-cetoácidos de cadena ramificada, incluidos α-KIC y HMB. [13] Estos cetoácidos se acumulan en el hígado , [4] [5] [6] y dado que se puede producir una cantidad limitada de isovaleril-CoA, estos cetoácidos deben excretarse en la orina como α-KIC, HMB, y muchos otros cetoácidos similares . Los brotes en personas que padecen esta afección se deben a una mala alimentación. [7] Los síntomas de la enfermedad de la orina con jarabe de arce incluyen orina con olor dulce, irritabilidad , letargo y, en casos graves, edema cerebral, apnea , coma o insuficiencia respiratoria . [13] [7] El tratamiento incluye reducir la ingesta de leucina y una dieta especializada para compensar la falta de ingestión de leucina. [7]
Metabolismo de la leucina
Metabolismo de la leucina en humanos ![]() |
Referencias
- ^ CID 70 de PubChem
- ^ a b c Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (Febrero de 2013). "Stand de posición de la sociedad internacional de nutrición deportiva: beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB)" . Revista de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva . 10 (1): 6. doi : 10.1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .
- ^ https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Leucine
- ^ a b c d Wilson, Jacob M .; Fitschen, Peter J .; Campbell, Bill; Wilson, Gabriel J .; Zanchi, Nelo; Taylor, Lem; Wilborn, Colin; Kalman, Douglas S .; Stout, Jeffrey R .; Hoffman, Jay R .; Ziegenfuss, Tim N .; López, Héctor L .; Kreider, Richard B .; Smith-Ryan, Abbie E .; Antonio, Jose (2 de febrero de 2013). "Stand de posición de la sociedad internacional de nutrición deportiva: beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB)" . Revista de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva . 10 (1): 6. doi : 10.1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .
- ^ a b Zanchi, Nelo Eidy; Gerlinger-Romero, Frederico; Guimarães-Ferreira, Lucas; de Siqueira Filho, Mário Alves; Felitti, Vitor; Lira, Fabio Santos; Seelaender, Marília; Lancha, Antonio Herbert (abril de 2011). "Suplementación con HMB: efectos y mecanismos de acción relacionados con el rendimiento clínico y atlético". Aminoácidos . 40 (4): 1015-1025. doi : 10.1007 / s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 .
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Combustible energético: con el tiempo, la mayoría de los leu se descomponen, proporcionando alrededor de 6,0 kcal / g. Aproximadamente el 60% del Leu ingerido se oxida en unas pocas horas ... Cetogénesis: una proporción significativa (40% de una dosis ingerida) se convierte en acetil-CoA y, por lo tanto, contribuye a la síntesis de cetonas, esteroides, ácidos grasos y otros compuestos
Figura 8.57: Metabolismo de L- leucina