β-hidroksibutirāts – vai visi BHB sāļi ir radīti vienādi?
Paredzamais lasīšanas laiks: 6 protokols
Ketogēnas diētas laikā ir izveidoti trīs ketonu ķermeņi. Šie ketonu ķermeņi ir acetoacetāts (AcAc), beta-hidroksibutirāts (BHB) un acetons. Acetoacetāts ir pirmais ketonu ķermenis, kas iegūts, sadalot taukus aknās. Pēc tam daļa acetoacetāta tiek pārveidota par beta-hidroksibutirātu, kas ir visizplatītākais un stabilākais ketona ķermenis apritē.
Lai gan ar ketogēnu diētu tiek ražoti trīs ketonu ķermeņi, šis emuāra ieraksts ir par BHB. Ir liela interese par sava BHB ražošanu, izmantojot ketogēnu diētu un uztura bagātinātājus. Daudzi cilvēki izmanto dažādas eksogēnu ketonu formas, lai palīdzētu viņu smadzeņu veselībai.
Šīs BHB signalizācijas funkcijas plaši saista ārējo vidi ar epiģenētisko gēnu regulēšanu un šūnu funkciju, un to darbības var būt saistītas ar dažādām cilvēku slimībām, kā arī cilvēka novecošanu.
Newman, JC un Verdin, E. (2017). β-hidroksibutirāts: signālu metabolīts. Uztura gada pārskats, 37, 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916
Taču es vēlos, lai jūs saprastu, ka pieejamajās BHB veidlapās ir dažas atšķirības.
D-BHB (D-beta-hidroksibutirāts) un L-BHB (L-beta-hidroksibutirāts) ir divas ketona ķermeņa beta-hidroksibutirāta formas, un tās faktiski ir stereoizomēri. Vienkāršāk sakot, tās ir molekulas, kurām ir viena un tā pati ķīmiskā formula un struktūra, bet tām ir atšķirīgs atomu izvietojums telpā, padarot tās par spoguļattēliem viens otram.
Patiesā atšķirība starp šiem diviem slēpjas to bioloģiskajās lomās un aktivitātē organismā. D-BHB ir bioloģiski aktīva forma, kas nozīmē, ka tai ir nozīmīga loma enerģijas ražošanā un vielmaiņā.
Ja ievērojat ketogēno diētu vai badošanos, jūsu aknas ražo D-BHB kā galveno ketonvielu ķermeni. Tas darbojas kā alternatīvs enerģijas avots jūsu smadzenēm, sirdij un muskuļiem, ja trūkst glikozes. D-BHB ir forma, kurai ir pierādīta dažāda pozitīva ietekme uz šūnu procesiem, piemēram, uzlabo mitohondriju funkciju, autofagiju un mitohondriju bioģenēzi.
Tas viss ir svarīgi smadzeņu veselībai! Jūs varat uzzināt vairāk par šiem mitohondriju procesiem šajā emuāra ierakstā, kuru es rakstīju:
Turpretim L-BHB ir bioloģiski neaktīvā beta-hidroksibutirāta forma. Tas organismā tiek ražots mazākos daudzumos, un tam ir ierobežotas vielmaiņas funkcijas. Tomēr ir vērts atzīmēt, ka jaunākie pētījumi sāk atklāt L-BHB iespējamo lomu dažādos šūnu procesos.
Kā L-BHB pārvēršas par D-BHB?
Cilvēka organismā L-BHB pārvēršana par D-BHB notiek, izmantojot procesu, ko sauc par stereoizomerizāciju. Molekulārajā pasaulē stereoizomerizācija ir process, kurā molekula maina savu trīsdimensiju atomu izvietojumu, pārvēršot vienu stereoizomēru citā, nemainot kopējo molekulāro struktūru. Šīs izmaiņas telpiskajā izkārtojumā var radīt atšķirības iegūto izomēru īpašībās un funkcijās. (Ja jums ir grūti vizualizēt šo skaidrojumu, šo emuāru post ir obligāti jāizlasa, jo tajā ir lieliska grafika, ko radījuši īpaši gudri cilvēki).
BHB pasaulē konversiju veicina enzīms, ko sauc par beta-hidroksibutirāta dehidrogenāzi (BDH1), kas atrodas šūnu mitohondrijās, galvenokārt aknās.
Enzīms BDH1 katalizē atgriezenisko savstarpējo konversiju starp diviem stereoizomēriem L-BHB un D-BHB. Reakcijā ir iesaistīts arī koenzīms NAD+/NADH. BDH1 un NAD+ klātbūtnē L-BHB tiek oksidēts, veidojot acetoacetātu, vienlaikus reducējot NAD+ par NADH. Pēc tam acetoacetātu var reducēt atpakaļ līdz D-BHB, un procesā NADH tiek oksidēts atpakaļ par NAD+.
Ir vērts atzīmēt, ka šis savstarpējās konversijas process nav īpaši efektīvs, jo L-BHB organismā ir daudz mazākos daudzumos, salīdzinot ar D-BHB, un enzīmam BDH1 ir lielāka afinitāte pret D-BHB. Tā rezultātā lielākā daļa ketonķermeņu, ko izmanto enerģijas iegūšanai, ir D-BHB, kas ir bioloģiski aktīvā forma, kas ir atbildīga par lielāko daļu ar ketozi saistīto ieguvumu veselībai.
Dziļākas zināšanas par BHB endogēnajām darbībām un uzlaboti rīki BHB piegādei vai tā iedarbības atkārtošanai piedāvā solījumus uzlabot cilvēku veselību un ilgmūžību.
Ņūmens, Džons K. un Ēriks Verdins. "β-hidroksibutirāts: signalizācijas metabolīts." Uztura gada pārskats 37 (2017): 51-76. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6640868/
Kādu BHB es lietoju?
Lielākā daļa ketonu sāļu tirgū ir D-BHB un L-BHB maisījums. Tas ir tāpēc, ka ketonu sāļu ražošanas procesā bieži rodas racēmisks maisījums, kurā ir vienāds daudzums abu stereoizomēru D-BHB un L-BHB. Šos produktus dažreiz dēvē par “racēmiskajiem BHB sāļiem” vai vienkārši “BHB sāļiem”.
D-BHB ir ievērojami ketogēnāks un nodrošina mazāk kaloriju nekā racēmiskais BHB vai vidējas ķēdes triglicerīdu maisījums.
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Eksogēnā D-beta-hidroksibutirāta, enerģijas substrāta, metabolisms, ko dedzīgi patērē sirds un nieres. Robežas uzturā 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013
Ir svarīgi atzīmēt, ka D-BHB ir bioloģiski aktīva forma, kas ir saistīta ar lielāko daļu ketonķermeņu ieguvumu veselībai, piemēram, uzlabotu enerģijas metabolismu, kognitīvās funkcijas un šūnu procesus. L-BHB, kas ir mazāk bioloģiski aktīvs, nesniedz tik lielu ieguldījumu šo priekšrocību nodrošināšanā.
Kad jūs pārbaudāt savu asins ketonu līmeni uz jūsu Keto-Mojo (saistītā saite) vai jebkuru citu asins ketonu kontroles ierīci, jums jāzina, ka tie mēra tikai D-BHB. Tātad, patērējot racēmisko (D/L-BHB) elektrolīta sāli, paaugstināts L-BHB līmenis plazmā netiek atklāts ar jūsu asins ketonu mērītāju.
Lai gan racēmiskie BHB sāļi ir visizplatītākie, daži uzņēmumi ir sākuši ražot un tirgot ketonu piedevas, kas satur tikai D-BHB formu, ko bieži dēvē par "D-BHB sāļiem" vai "D-BHB esteriem". Šo produktu mērķis ir efektīvāk nodrošināt ketonu ķermeņu priekšrocības, piegādājot tikai bioloģiski aktīvo D-BHB izomēru. Tomēr D-BHB piedevas mēdz būt dārgākas, salīdzinot ar racēmiskajiem BHB sāļiem, jo ir sarežģītāks ražošanas process, kas saistīts ar D-BHB izomēra izolēšanu.
Kāpēc man vajadzētu izmantot racēmisko BHB sāli, ja man var būt D-BHB forma?
Runājot par L-BHB, tas veido tikai nelielu daļu — aptuveni 2–3% — no mūsu kopējās BHB ražošanas badošanās laikā. Tas ir novedis pie pieņēmuma, ka L-BHB organismā var nebūt nozīmīgu funkciju. Taču pētījumi ir sākuši parādīt, ka L-BHB dara vairāk, nekā tikai klaiņo un gaida, kad tiks pārvērsts par D-BHB. Ir konstatēts, ka tas ir iesaistīts vielmaiņā, un tam var būt nozīme ne tikai kā starpprodukts tauku beta oksidēšanā.
Piemēram, nesen veiktā pētījumā tika izmantota metode, lai analizētu un izmērītu L-BHB un D-BHB izomēru sadalījumu dažādos žurku audos gan pirms, gan pēc racēmiskā ketona piedevas, kas satur abus izomērus, ievadīšanas. Viņi atklāja, ka viena liela racēmiskā ketona piedevas deva, kas satur gan L-BHB, gan D-BHB, izraisīja ievērojamu L-BHB palielināšanos visos audos, īpaši smadzenēs.
Šūnu kultūras sniedz norādes, ka L-BHB ir ieguvums iekaisuma mazināšanā. Un šķiet, ka L-BHB un D-BHB vienlaikus apritē var palīdzēt regulēt imūnsistēmu.
Es vēl pilnībā nenoniecinātu L-BHB kā zemākas kvalitātes eksogēnu ketonu piedevu.
Pētījumi joprojām tiek veikti.
Šie atklājumi liecina, ka D- un L-BHB ir atšķirīgs uzsūkšanās un izplatības ātrums audos un dažādi vielmaiņas procesi, kas varētu būtiski ietekmēt terapeitiskos lietojumus, un turpmākajos pētījumos būtu jānoskaidro, kā ketoni atšķirīgi ietekmē katru audu.
Pereira, D. (2022, 14. augusts). Kāpēc mums ir nepieciešams gan D-BHB, gan L-BHB? KetoUzturs. https://ketonutrition.org/why-do-we-need-both-d-bhb-and-l-bhb/
Secinājumi
Ja varat atrast kādu D-BHB, turpiniet un pārbaudiet, vai tas jums šķiet labāk nekā L-BHB. Bet, ja nevarat vai nevarat atļauties bioloģiski identiskāku formu, nebaidieties. Es lietoju L-BHB, kas, manuprāt, ir racēmisks maisījums, un es uzskatu, ka tas patiešām ir noderīgs manām smadzenēm. Iesaku arī cilvēkiem, ar kuriem strādāju. Un es ar prieku sekoju pētnieciskajai literatūrai, kas iznāk, lai uzzinātu vairāk.
Es ceru, ka šis emuāra ieraksts jums noderēja, lai uzzinātu, kā jūs varat justies labāk!
Atsauces
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Eksogēnā D-beta-hidroksibutirāta, enerģijas substrāta, metabolisms, ko dedzīgi patērē sirds un nieres. Robežas uzturā 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013
Desrochers, SYLVAIN, Dubreuil, PASCAL, Brunet, JULIE, Jette, MANON, David, FRANCIJA, Landau, BR un Brunengraber, HENRI (1995). (R, S)-1, 3-butāndiola acetoacetāta esteru metabolisms, iespējamās parenterālās un enterālās barības vielas pie samaņas esošajām cūkām. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 268(4), E660-E667. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1995.268.4.E660
Han, YM, Ramprasath, T. un Zou, MH (2020). β-hidroksibutirāts un tā metabolisma ietekme uz ar vecumu saistītu patoloģiju. Eksperimentālā un molekulārā medicīna, 52(4), 548-555. https://doi.org/10.1038/s12276-020-0415-z
Linkolns, BC, Des Rosiers, C. un Brunengraber, H. (1987). S-3-hidroksibutirāta metabolisms perfūzētās žurku aknās. Bioķīmijas un biofizikas arhīvi, 259(1), 149-156. https://doi.org/10.1016/0003-9861(87)90480-2
Newman, JC un Verdin, E. (2017). β-hidroksibutirāts: signālu metabolīts. Uztura gada pārskats, 37, 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916
Storočuks, K. un Ari D'Agostino, C. “Kāpēc mums ir vajadzīgs gan D-BHB, gan L-BHB?” Keto uzturs: no zinātnes līdz pielietojumam. (14. gada 2022. augusts). https://ketonutrition.org/why-do-we-need-both-d-bhb-and-l-bhb/
Youm, YH, Nguyen, KY, Grant, RW, Goldberg, EL, Bodogai, M., Kim, D., … & Dixit, VD (2015). Ketona metabolīts β-hidroksibutirāts bloķē NLRP3 iekaisuma izraisītu iekaisuma slimību. Dabas medicīna, 21(3), 263-269. https://www.nature.com/articles/nm.3804
2 Komentāri