Gintaro rūgšties savybės

Kame gintaro rūgšties paslaptis?

Ląstelių procesai, kurie išjudina viską, kas gyva

Angliavandeniai, riebalai ir baltymai, įsisavinami su maistu, yra suskaidomi iki paprastųjų junginių: gliukozės, glicerino, riebiųjų ir amino rūgščių. Jos medžiagų apykaitos reakcijų, vykstančių ląstelėse, metu pavirsta į organines rūgštis, kurios oksiduojasi iki angliarūgštės dujų ir vandens. Gliukozė ir glicerinas pradžioje oksiduojasi anaerobiškai, t.y. be deguonies dalyvavimo, fermentavimo reakcijose, vadinamose glikolize.

Tais atvejais, kada nepakanka deguonies tam, kad būtų aprūpintas funkcinis energijos srautas, vyksta anaerobinės glikolizės suaktyvinimas, ir audiniuose susikaupia galutinis glikolizės produktas – pieno rūgštis (laktatas). Visose gyvose ląstelėse, nesvarbu augalų ar gyvūnų, bakterijų ar grybelių, kaupiasi kelių mikronų dydžio kūneliai, vadinami mitochondrijomis. Mitochondrijose pagrinde ir formuojasi gintaro rūgštis bei yra panaudojama tolesnėms reakcijoms.

Esant pakankamam deguonies aprūpinimui, visos organinės rūgštys sudega specialiuose ląstelių organėliuose, t.y. mitochondrijose, dėl ore esančio deguonies panaudojimo.

Aerobinėmis sąlygomis gliukozės produktai, riebiųjų rūgščių oksidacijos produktai bei amino rūgštys sudega, oksiduojasi dalyvaujant deguoniui, ląstelių organėliuose, kurie yra pagrindiniai energijos šaltiniai. Akumuliacija vyksta kvėpavimo grandinėje – poli fermentiniame komplekse, esančiame mitochondrijos membranoje.

Energetinė apykaita ląstelėse

Pagrindinė saulės energijos dalis, dalyvaujanti su maistu į organizmą patenkančių medžiagų cheminiuose ryšiuose, yra išlaisvinama oksiduojantis organinėms rūgštims ciklinėje reakcijų grandinėje, kurias nustatė Hans Adolf Krebs. Kad ir kokios būtų pradinės sunaudojamos medžiagos (baltymai, riebalai, angliavandeniai) visos jos virsta Krebs ciklo organinėmis rūgštimis

Krebs ciklas, kvėpavimo grandinė ir energijos akumuliacijos sistema, yra išsidėstę mitochondrijose. Mitochondrijos yra vadinamos energetinėmis ląstelės stotimis. Būtent mitochondrijose vyksta visų rūšių medžiagų sudeginimas kur ATF pristatoma, kaip universalus energijos šaltinis visiems darbo ir organizmo audinių sintezės tipams. Mitochondrijų skaičius ir kokybė, jų funkcionavimo būsena, ryšiai su glikolize bei deguonies išnešiojimo sistema apsprendžia ląstelės ir atitinkamo audinio funkcinio aktyvumo diapazoną.

Gintaro rūgšties dalyvavimas energijos apykaitoje

Paprastoje grandininėje reakcijoje, vykstančioje mitochondrijose, būtent Krebs cikle, gintaro rūgštis yra vienas iš tarpinių junginių. Kaip parodė Rusijos Akademijos teorinės ir eksperimentinės biofizikos profesorės M.N. Kondraševos tyrimai energetinis ATF proceso sintezės pajėgumas gintaro rūgšties oksidacijos metu yra ženkliai aukštesnis nei bet kokio kito substrato oksidacijos metu. Būtent dėl to daugelis energiją naudojančių procesų, pvz., kalcio jonų akumuliacija ir biosintezės aprūpinimas deguonimi net ir izoliuotose mitochondrijose gali vykti tik gintaro rūgšties oksidacijos metu. Remiantis M.N. Kondraševos tyrimais įrodyta, kad gamtoje egzistuoja ir reikalui esant aktyvuojasi papildomi gintaro rūgšties atsiradimo būdai. Toks papildomas gintaro rūgšties „įsižiebimas“ vyksta intensyvaus darbo metu ir atsistatymo po apkrovos metu, kada ypač aktyvus greito ATF atgaminimo poreikis.

Ne tik didelis gintaro rūgšties oksidacijos energetinis pajėgumas verčia ją išskirti iš kitų substratų. Reikalas tame, kad esant bet kokiam pakankamai intensyviam krūviui vystosi taip vadinama darbinė hipoksija, kada deguonies panaudojimas energijos apykaitos reakcijose viršija jo pernešimo į ląsteles galimybes. Beveik visų širdies ir kraujagyslių susirgimų atvejais, plaučių, kraujo ligų, apsinuodijimo atvejais, išgėrus alkoholio ir įvairių medikamentų yra sutrikdomas arba deguonies pernešimas arba jo panaudojimas. Kitaip tariant, taip vystosi hipoksija.

Esant hipoksijai mitochondrijų kvėpavimo grandinė negali įsisavinti vandenilio iš bet kokio kito substrato, išskyrus gintaro rūgštį. Juk būtent jai oksiduojantis vandenilis patenka į žymiai artimesnę deguoniui kvėpavimo grandinės dalį. Tokiu atveju šioje dalyje net ir esant didelei hipoksijai išlieka sugebėjimas priimti vandenilį. Tokiu atveju gintaro rūgšties oksidacija mitochondrijose lieka vienas iš nedaugelio ATF šaltinių. Papildomas gintaro rūgšties pateikimas į organizmą gali ženkliai sustiprinti jo gyvybines funkcijas.

Ta gintaro rūgštis, kuri formuojasi mitochondrijose taip pat momentiškai ir sudega, todėl stacionari į audinius patenkančios gintaro rūgšties koncentracija kiekvieną laiko momentą neviršija 10–20 mg/kg audinio masės ir paprasčiausiai lieka mitochondrijose. Už mitochondrijos ribų, kraujotakos sistemoje, jos praktiškai nėra. Už mitochondrijos ribų ji atsiranda esant sunkiai anaerobiozės formai (visiškai nesant deguonies) ar didelės kokios nors audinio dalies hipoksijos metu.

Papildomos gintaro rūgšties atsiradimas

Receptorinės organizmo sistemos gintaro rūgšties atsiradimą kraujotakoje supranta, kaip signalą, kad kažkokioje kūno dalyje trūksta energetinių resursų ar deguonies. Organizmas atitinkamai reaguoja į šį signalą pokyčiais endokrininėje, hormoninėje reguliacijoje, periferinės kraujotakos pagerėjimu, širdies susitraukimų sustiprėjimu, oksihemoglobino susidarymo palengvinimu ir kitomis fiziologinėmis ir biocheminėmis reakcijomis. Tai energijos apykaitos mobilizacijos reakcijos. Jos vyksta ne kaip atsakas į atsiradusį hipoksinį energijos deficitą, bet kaip signalas į tai, kad galbūt atsirado jam vietos

Visiškas gintaro rūgšties nekenksmingumas, jos gebėjimas teigiamai veikti net ir esant mažam kiekiui, sustipina medicininių preparatų poveikį, jai tampant svarbiu maisto papildu. Tokių papildų vartojimas dalyvauja organizmo būsenos normalizacijos atstatyme.