Agrárágazat főoldal   Agrárágazat 2006 szeptember






Tartalomjegyzék Penészgombák és mikotoxinok a takarmányokban és az ellenük való védekezés lehető Kell-e struccot tartani Magyarországon? Utolsó lap

A PROPIONSAV HATÁSMECHANIZMUSA

Szerző: Baross Rezső

A környezetünkben fellelhető és a takarmányokba, azok alapanyagaira kerülő gombák és baktériumok jellemzően még inaktív állapotban vannak (spórák stb.). Az élettevékenységek beindulásakor és a gyors szaporodáshoz először fel kell építeniük a sejtanyagcseréjüket.




A citrátkör (a Szent-Györgyi–Krebs ciklus) felépítése jellemzően a szükséges mennyiségű oxálecetsav előállításával kezdődik. Erre különböző anaplerotikus reakcióutak léteznek az élővilágban: a foszfoenol-piroszőlősavból a PEP-karboxiláz és a PEP-karboxikináz is képes oxálecetsavat előállítani, a piroszőlősavból pedig almasav, vagy a piruvát-karboxiláz által katalizált reakció során szintén oxálecetsav képződhetik (a PEP a foszfoenol-piroszőlősav rövidítése). Az régi „gyanúnk”, hogy a propionsav ezeket az enzimeket gátolhatja.

A piruvát-karboxiláz (a továbbiakban rövidítve: PC) által katalizált anaplerotikus reakció általánosan elterjedt az általunk ismert élővilágban [S. Jitrapakdee, J.C. Wallace: Structure, Function and Regulation of Pyruvate Carboxylase. In: Biochem.J. (1999) 340 (Pt 1): 1-16.]. A reakcióhoz egy-egy molekula ATP-re és hidrogénkarbonátra van szükség.

Korai kutatások alapján azt gondolták, hogy a propionsav, illetve a belőle a mitokondriumban képződő propionil-CoA gátolja a piruvát-dehidrogenázt, ugyanakkor aktiválja a PC-t (például Bremer 1969, vagy Scrutton és Utter 1967). Későbbi kísérletek megmutatták, hogy a propionsav és a propionil-CoA gátolja a PC-t is [T.M. Chan, R.A. Freedland: The Effect of Propionate... In: Biochem.J. (1972) 127: 539-543.] Stumpf és kutatótársai a Pediatric Research folyóiratban 1980-ban írták le, hogy a propionsav jelenléte gátolja a mitokondriális oxigénfogyasztást. Rámutattak, hogy a mitokondriumban képződő propionil-CoA gátolja a szukcinil-CoA-ligáz aktivitását. Esherichia coli baktérium citrátszintézisére a propionil-CoA kompetitív inhibitor hatást fejt ki, és ez valószínűleg más baktériumok esetében is igaz [I.S. Aldor et alia: Metabolic Engineering... In: Appl. and Env. Microbiology (2002) Vol. 68, No. 8: 3848–3854.]. A propionsav és a propionil-CoA gátolja a ketogenezist, szignifikánsan (p<0,05) csökken a sejtekben a CoA és acetil-CoA összes mennyisége, viszont nő a propionil-CoA mennyisége. A szerzők ezt a propionsav enzimgátló hatásával magyarázták [E.P. Brass, R.A. Beyerinck: Effects of Propionate. In: Biochem.J. (1988) 250: 819-825.].

Midezekből arra következtetünk, hogy egyrészt a citrátkör nem tud „felépülni” propionsav jelenlétében, mert a citrátkört oxálecetsavval feltöltő anaplerotikus reakciókat katalizáló enzimeket a propionsav mint kompetitív inhibitor gátolja, másrészt a rendelkezésre álló CoA nagy része a propionsavhoz kötődik. Ezzel meg is magyaráztuk a gátló hatást, de mi van az állati és emberi szervezetben megfigyelt serkentő hatással?

A már folyamatos élettevékenységet folytató sejtekben a propionil-CoA molekulákból előbb metil-malonil-CoA, majd abból szukcinil-CoA képződik, és az a citrátkörbe belépve jelentős energiatermelést biztosítva lebomlik. Propionil-CoA folyamatosan képződik minden olyan növényi és állati sejtben, ahol zsírlebontásból keletkező páratlan szénatomszámú zsírsavak lebontása történik. Képletesen úgy lehet mindezt érzékeltetni, hogy ha az élő szervezet, annak sejtjei már folyamatos anyagcserét folytatnak és ezzel összefüggésben a citrátkörük rendesen működik, akkor a zsírlebontásból származó propionil-CoA éppúgy lebomlik, mint ahogy az élelmiszerek, illetve a takarmányok útján bevitt propionsav is. Viszont egy fejlődésnek induló növényi szervezet vagy sejt (csírázó mag, spóra stb.) esetében ugyanaz a mennyiségű propionsav, ami számunkra hasznos táplálék, a PC és más enzimek gátlásával megakadályozza, hogy az a folyamat létre jöhessen, amely majd később lehetővé tenné magának a propionsavnak a lebontását, felhasználását. Érthető módon a már aktív élettevékenységet folytató baktérium- és gombasejtek is tudják hasznosítani a propionsavat, ha az csak annyira kis mennyiségben, olyan alacsony koncentrációban van jelen, hogy ne akadályozza meg a szaporodó baktériumok és gombák számára szükséges oxálecetsav szintézisét. Ezért egy már romlásnak indult takarmányt az ajánlottnál alacsonyabb dózisban propionsavval kezelve a kívánatossal ellentétes hatást is elérhetünk: a nagyon alacsony dózis serkentheti a káros mikrobák élettevékenységét.

Emberben és állatban eddig nem írták le a propionsav esetleges gátló hatását. (A nagyon „savanyú” takarmány, élelmiszer legrosszabb esetben is csak elutasítást vált ki, csökken annak fogyasztása.) A ketotikus hiperglicinémiának is nevezett betegséget Childs és társai 1961-ben részletesen leírták. Ezt nem a PC gátlása, hanem a PC hiánya okozza, és akkor jelenik meg neonatális és infantilis életszakaszban, ha mindkét szülő hordozza az ezt előidéző genetikai hibát. Becslések szerint 100.000 újszülöttből 1 szenved ebben a betegségben, elszigetelt populációkban (a szerzők Szaúd-Arábiát említik) gyakrabban: 2.000-5.000 születésből egy esetben jelenik meg [B. Childs et alia: Idiopathic Hyperglycinemia... In: Pediatric (1961) 27: 522–538.]. A táplálékban jelen lévő propionsavra vonatkozóan semmilyen összefüggést sem írtak le. Frye (Shands Hospital, Univ. of Florida) és Benke (Univ. of Miami) 2005-ben, illetve Roth (Creighton Univ.) 2006-ban írt összefoglaló cikkeikben szintén nem említik a propionsav vagy propionil-CoA esetleges káros hatását. Hely hiányában a propionsavnak a glükoneogenezisben betöltött szerepével most nem foglalkozunk. Kijelenthetjük, hogy a propionsav fogyasztása az ajánlott adagolás betartása esetén az állatok és az ember egészségére kockázatot nem jelent.

 

Baross Rezső

VERTUMNUS Kft.








Hirdessen itt! A szükséges információkat elolvashatja, ha erre a szövegre kattint.


A fenti dokumentummal kapcsolatos felelősség meghatározása

Agagrárágazat Archívum, év/hónap
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
11 10 10 11 11 11 11 11 11 11 11 10
10 09 09 10 10 10 08 10 10 10 09
08 08 09 09 08 06 09 09 09 09 08
06 06 08 08 06 05 08 08 08 08 07
05 05 06 06 05 04 06 06 06 06
04 04 05 05 04 03 05 05 05 05 05
03 03 04 04 03 02 04 04 04 04 04
02 01 03 03 02 03 03 03 03 03
01 02 02 02 02 02 02 02
01 01 01 01 01