Пользовательский поиск

Глицин - производство, функции и применение

Глицин – это органическое соединение, химическая формула которого NH2CH2COOH. Учитывая, что у него имеется заместитель водорода в качестве боковой цепи, он является самой маленькой из 20 аминокислот, обнаруживаемых в белках. Его единицы генетического кода – это GGA, GGC, GGG, GGU.

Продолжение ниже

Аминокислоты и пептидная связь

Основой биополимерной цепи, формирующей белки и ферменты, являются а-аминокислоты. В природе известно более 500 различных аминокислот, однако белки формируются всего лишь из 20, при этом аминокислоты белков представляют собой а-аминокислоты. Реакция синтеза белков ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Это бесцветное кристаллическое вещество, сладкое на вкус. Он уникален среди протеиногенных аминокислот в том, что он не хиральный. Он может вписаться в гидрофильную или гидрофобную среду благодаря своей минимальной боковой цепи только одного атома водорода.

Содержание

  1. Производство глицина
  2. Видео о глицине
  3. Кислотно-щелочные свойства и структуры
  4. Биосинтез глицина
  5. Деградация
  6. Физиологическая функция глицина
    1. В качестве биосинтетического посредника
    2. В качестве нейромедиатора
  7. Применение глицина
    1. Пищевые продукты для животных и человека
    2. Косметическое и смешанное применение
    3. Как химическое сырье для промышленности
    4. В научно-исследовательской работе
  8. Присутствие в космосе

Производство глицина

Вещество было обнаружено в 1820 г. Анри Браконно, который кипятил студенистый предмет с серной кислотой.

Его изготавливают промышленным способом путем обработки хлоруксусной кислоты аммиаком:

ClCH2COOH + 2NH3 → H2NCH2COOH + NH4Cl

При помощи этого метода производится почти 15 миллионов кг ежегодно.

Его производят в синтезе аминокислот Стрекера в Японии (компанией Showa Denko К.К.) и в США (компанией GEO Specialty Chemicals Inc.).

В США есть два производители этого вещества: Chattem Chemicals Inc., филиал компании Sun Pharmaceutical из Мумбая, и GEO Specialty Chemicals Inc., которой были куплены заводы по производству глицина и сульфоната нафталина Hampshire Chemical Corp., дочерней компании Dow Chemical.

Процесс Chattem (процесс «MCA») является серийным производством, и его результатом является продукт с некоторым остаточным содержанием хлорида, но без сульфата, а процесс GEO – это полусерийное производство, и в результате получают продукт с некоторым остаточным содержанием сульфата, но без хлорида.

Видео о глицине

Кислотно-щелочные свойства и структуры

В водном растворе он сам по себе является амфотерным: при низком рН молекула может быть протонирована с рКа около 9,6 и при высоком рН она теряет протон с рКа около 2,4 (точные значения рКа зависят от температуры и ионной силы). Характер глицина в водном растворе был исследован теоретическими методами. В растворе соотношение концентраций двух изомеров не зависит ни от аналитической концентрации, ни от рН. Это отношение является просто константой равновесия для изомеризации.

Оба изомера глицина наблюдались при помощи микроволновой спектроскопии в газовой фазе. Твердотельная структура была детально проанализирована.

Биосинтез глицина

Он не является необходимым для рациона человека, так как проходит биосинтез в организме из аминокислот серина. В свою очередь он образуется из 3-фосфоглицерата. Этот фермент серин гидроксиметилтрансфераза в большинстве организмов катализирует это преобразование через кофактор пиридоксальфосфат.

Синтез в печени у позвоночных катализируется глицинсинтазой (другое название – фермент расщепления глицина). Трансформация отличается легкой обратимостью:

Генетические единицы глицина кодируются, как GGA, GGG, GGU и GGC. В большинстве белков он содержится лишь в небольших количествах. В качестве заметного исключения можно указать коллаген, в котором содержится почти 35% этого вещества.

Деградация

Вещество деградирует через три пути. Преобладающий путь у животных и растений включает фермент его расщепления.

Во втором пути он разлагается в два этапа. Обратное превращение его биосинтеза из серина с участием серин гидроксиметил трансферазы является первым этапом. Серин затем преобразуется в пируват посредством серин дегидратазы.

В третьем пути деградации глицин преобразуется в глиоксилат посредством оксидазы D-аминокислоты. Глиоксилат затем окисляется печеночной лактатдегидрогеназой в оксалат в NAD+-зависимой реакции.

На основе дозы значительно варьируется период полураспада и его выведения из организма. В одном из исследований период полураспада составил от 0,5 до 4 часов.

Физиологическая функция глицина

Основная функция – это предшественник белков, как его периодически повторяющаяся роль в образовании спирали коллагена в сочетании с гидроксипролином. Это также строительный блок для многочисленных натуральных продуктов.

В качестве биосинтетического посредника

У высших эукариотов D-аминолевулиновая кислота, главный предшественник порфиринов, подвергается биосинтезу из глицина и сукцинил-СоА. Он обеспечивает центральную субъединицу C2N всех пуринов.

В качестве нейромедиатора

Данное вещество – это ингибирующий нейромедиатор в ЦНС, особенно, в спинном мозге, стволе головного мозга и сетчатке. Когда рецепторы глицина активируются, через ионотропные рецепторы в нейрон входит хлорид, активируя тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП). В то, что касается антагонизма его ионотропных рецепторов, стрихнин силен, тогда как бикукуллин слаб. Для рецепторов NMDA глицин является необходимым совместным агонистом наряду с глутаматом. В отличие от его роли в качестве ингибитора в спинном мозге, такое поведение облегчается на глютаминергических (NMDA) рецепторах, которые возбуждают. LD50 глицина равно 7930 мг/кг у крыс (перорально), и это, как правило, приводит к смерти от повышенной возбудимости.

Существует ряд доказательств того, что 3000 мг этого вещества перед сном улучшают качество сна. Он также положительно испытан в качестве дополнительного метода лечения шизофрении.

Применение глицина

глицинВ США, как правило, продается глицин двух сортов: USP (Фармакопея США) и технический сорт. Большая часть производится, как материал сорта USP для разнообразных применений. В США продажи этого сорта составляют почти 80-85% рынка.

Фармацевтический сорт производится для применения в фармацевтике, такого как внутривенные инъекции, где требования к чистоте со стороны заказчика зачастую выше минимума, требуемого для обозначения сорта USP. Вещество фармацевтического сорта часто производится по собственным спецификациям и, как правило, продается по завышенной цене по сравнению с препаратом сорта USP.

Препарат технического сорта, который может или не может соответствовать стандартам сорта USP, продается для использования в промышленности, например, в качестве агента в комплексообразовании и финишной отделке металла. Как правило, глицин технического сорта продается по заниженной цене по сравнению с препаратом сорта USP.

Пищевые продукты для животных и человека

На других рынках для глицина сорта USP распространено его использование в качестве добавки в корма для животных и кормов для животных. Для людей он продается, как подсластитель/усилитель вкуса. Некоторые пищевые добавки и белковые напитки содержат глицин. Некоторые лекарственные формулы включают его, чтобы улучшить абсорбцию в желудке.

Косметическое и смешанное применение

Глицин выступает в качестве буферного агента в анальгетиках, антацидах, антиперспирантах и косметике.

Во многих различных продуктах используется вещество или его производные, как при производстве резиновых губок, удобрений, металлических комплексообразующих.

Как химическое сырье для промышленности

Глицин выступает в качестве промежуточного продукта в синтезе разнообразных химических продуктов. Распространено его применение в производстве гербицида глифосата. Глифосат является неселективным системным гербицидом, используемым для истребления сорняков, в особенности, многолетних растений, или в качестве средства для обрезки пней в лесничестве.

В научно-исследовательской работе

Глицин является важным компонентом некоторых растворов, используемых в методе анализа белка SDS-PAGE. Она выступает в качестве буферного агента, поддерживая рН и предотвращая повреждение образца во время электрофореза. Он также используется для удаления антител маркировки белка из мембран вестерн-блота, чтобы сделать возможным зондирование многочисленных белков, представляющих интерес, из геля SDS-PAGE. Это позволяет вывести больше данных из того же образца, что увеличивает надежность данных, уменьшая объем обработки образца и количество необходимых образцов. Этот процесс известен, как «зачистка».

Присутствие в космосе

Обсуждалось обнаружение глицина в межзвездном пространстве. В 2008 г. молекула аминоацетонитрила, подобная глицину, была обнаружена в Родине больших молекул, гигантском газовом облаке вблизи галактического центра в созвездии Стрельца, Институтом радиоастрономии Макса Планка. В 2009 г. подтвердились образцы глицина, взятые в 2004 г. с кометы Wild 2 космическим кораблем NASA Stardust, что стало первым открытием вещества за пределами Земли. В результате этой миссии укрепилась теория панспермии, согласно которой «семена жизни» отличаются широкой распространенностью во всей вселенной.



© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".