أكسيد ثلاثي ميثيل أمين

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

أكسيد ثلاثي ميثيل أمين ( TMAO ) هو مركب عضوي صيغته الكيميائية ( CH3 ) 3NO . ينتمي إلى فئة أكاسيد الأمينات . على الرغم من أن المركب اللامائي معروف، إلا أن أكسيد ثلاثي ميثيل أمين يُصادف عادةً على شكل ثنائي الهيدرات . كلا المادتين ، اللامائية والمائية، عبارة عن مواد صلبة بيضاء قابلة للذوبان في الماء .

يوجد مركب TMAO في أنسجة القشريات البحرية والأسماك البحرية، حيث يمنع ضغط الماء من إتلاف البروتينات ، وبالتالي يحمي الحيوان من الموت. يزداد تركيز TMAO مع ازدياد العمق الذي يعيش فيه الحيوان؛ إذ وُجد بتركيزات عالية في أعمق أنواع الأسماك المعروفة، وهي سمكة Pseudoliparis swirei ، التي عُثر عليها في خندق ماريانا على عمق مسجل بلغ 8076 مترًا (26496 قدمًا) . [ 1 ] [ 2 ]  

في الحيوانات، يُعدّ TMAO ناتجًا عن أكسدة ثلاثي ميثيل أمين ، وهو مستقلب شائع لمركبات ثلاثي ميثيل الأمونيوم الرباعية، مثل الكولين ، وثلاثي ميثيل جليسين ، و L-كارنيتين . [ 3 ] ترتبط التركيزات العالية من TMAO بزيادة خطر الوفاة لأي سبب وأمراض القلب والأوعية الدموية. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

الحيوانات البحرية

أكسيد ثلاثي ميثيل أمين ( TMAO) هو مُثَبِّت أسموزي يوجد في الرخويات والقشريات وجميع الأسماك البحرية والعظمية. وهو مُثَبِّت للبروتينات يعمل على مُوازنة تأثيرات الضغط المُزعزعة لاستقرارها. وبشكل عام، تتكيف أجسام الحيوانات التي تعيش في أعماق كبيرة مع بيئات الضغط العالي من خلال وجود جزيئات حيوية مُقاومة للضغط وجزيئات عضوية صغيرة في خلاياها، تُعرف باسم المُثَبِّتات الكهروإجهادية، ويُعد TMAO أكثرها وفرة. تُعطي هذه المُثَبِّتات الكهروإجهادية البروتينات المرونة اللازمة لأداء وظائفها بشكل صحيح تحت ضغط عالٍ. [ 1 ] [ 2 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

يتحلل مركب TMAO إلى ثلاثي ميثيل أمين (TMA)، وهو المادة الرئيسية المسببة للرائحة التي تميز المأكولات البحرية المتحللة. [ 10 ]

مادة TMAO في النظام الغذائي

ترتفع مستويات ثلاثي ميثيل أمين أكسيد (TMAO) مع استهلاك البروتين الحيواني ، مثل البيض واللحوم الحمراء والمحار، بالإضافة إلى استهلاك الأسماك بشكل عام . [ 11 ] [ 12 ] بينما تُخفّض الأنظمة الغذائية النباتية ، مثل النظام النباتي الخالص والنظام الغذائي النباتي وحمية البحر الأبيض المتوسط ، مستويات ثلاثي ميثيل أمين أكسيد (TMAO). [ 12 ] [ 13 ]

كيمياء

يمكن تصنيع TMAO من ثلاثي ميثيل أمين عن طريق المعالجة ببيروكسيد الهيدروجين : [ 14 ]

( CH₃ ) ₃N + H₂O₂ → H₂O + ( CH₃ ) ₃NO​​

يتم تجفيف ثنائي الهيدرات عن طريق التقطير الأيزوتروبي من ثنائي ميثيل فورماميد . [ 15 ]

التطبيقات المختبرية

يُستخدم أكسيد ثلاثي ميثيل أمين في تجارب طي البروتين لمواجهة تأثيرات اليوريا في فك طي البروتين . [ 16 ]

في تفاعل الكيمياء العضوية المعدنية لانتزاع النيوكليوفيلي ، يتم استخدام (CH3 ) 3NO كعامل لإزالة الكربونيل وفقًا للقياس الكمي التالي :

M(CO) n + (CH 3 ) 3 NO + L → M(CO) n −1 L + (CH 3 ) 3 N + CO 2

حيث M هو معدن. يُستخدم هذا التفاعل لفصل الروابط العضوية عن المعادن، على سبيل المثال من ( ديين )Fe(CO) 3 . [ 14 ]

يُستخدم في بعض تفاعلات الأكسدة، مثل تحويل يوديدات الألكيل إلى الألدهيد المقابل . [ 17 ]

التأثيرات على استقرار البروتين

وُجد أن تأثيرات TMAO على السلسلة الرئيسية وبقايا الأحماض الأمينية المشحونة في الببتيدات تُسهم في استقرار التراكيب المدمجة، [ 18 ] بينما تؤدي تأثيرات TMAO على بقايا الأحماض الأمينية غير القطبية إلى انتفاخ الببتيد. يشير هذا إلى وجود آليات متنافسة لتأثير TMAO على البروتينات، وهو ما يفسر الانتفاخ الكاره للماء، وانهيار السلسلة الرئيسية، واستقرار التفاعلات بين الشحنات. وقد لوحظت هذه الآليات في بروتين قفص التربتوفان. [ 19 ]

الاضطرابات

بيلة ثلاثي ميثيل أمين

يُعدّ داء ثلاثي ميثيل أمينوريا خللاً نادراً في إنتاج إنزيم أحادي الأكسجيناز 3 المحتوي على الفلافين ( FMO3 ). [ 20 ] [ 21 ] يعجز المصابون بهذا الداء عن تحويل ثلاثي ميثيل أمين المشتق من الكولين إلى أكسيد ثلاثي ميثيل أمين. يتراكم ثلاثي ميثيل أمين بعد ذلك ويُفرز في عرق الشخص وبوله ونَفَسه، مُصدراً رائحة كريهة تشبه رائحة السمك.

الآثار الصحية

معدل الوفيات

ترتبط التركيزات العالية من TMAO في الدورة الدموية بزيادة خطر الوفاة لأي سبب . [ 4 ] [ 22 ]

أمراض القلب والأوعية الدموية

ترتبط التركيزات العالية من TMAO في الدورة الدموية بزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية [ 4 ] [ 22 ] والسكتات الدماغية على وجه الخصوص. [ 23 ]

ارتفاع ضغط الدم

ترتبط التركيزات العالية من TMAO في الدورة الدموية بزيادة خطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم . [ 24 ] [ 25 ]

السمية المحتملة

تتوفر إرشادات بشأن حدود التعرض مع وصف تفصيلي للسمية، مثل "توصية اللجنة العلمية المعنية بحدود التعرض المهني" الصادرة عن المفوضية الأوروبية. [ 26 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. لينلي ، تي دي ، إم إي جيرينجر، بي إتش يانسي، جيه سي درازن، سي إل وينستوك، إيه جيه جاميسون (2016). "أسماك منطقة الهاوية، بما في ذلك أنواع جديدة، وملاحظات ميدانية، وسجلات أعماق لعائلة ليباريداي" . أبحاث أعماق البحار، الجزء الأول: أوراق بحثية في علم المحيطات . 114 : 99-110 . Bibcode : 2016DSRI..114...99L . doi : 10.1016/j.dsr.2016.05.003 .
  2. 1 2 جيرينجر، إم إي، تي دي لينلي، بي إتش يانسي، إيه جيه جاميسون، إي جوتزه، جيه سي درازن (2016). "Pseudoliparis swirei sp. nov.: سمكة حلزونية هاوية مكتشفة حديثًا (Scorpaeniformes: Liparidae) من خندق ماريانا" . زوتاكسا . 4358 (1): 161-177 . doi : 10.11646/zootaxa.4358.1.7 . PMID 29245485 . 
  3. ↑ بيكر، جيه آر، تشايكين، إس. (1 أبريل 1962). "التخليق الحيوي لأكسيد ثلاثي ميثيل أمين- N " . مجلة الكيمياء البيولوجية 237 (4): 1309-1313 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)60325-4 . PMID 13864146 . 
  4. 1 2 3 شياتاريلا جي جي، سانينو أ، توسكانو إي، جيوجليانو جي، جارجيولو جي، فرانزوني أ، تريماركو ب، إسبوزيتو جي، بيرينو سي. (2017). "مستقلب ثلاثي ميثيل أمين-ن-أكسيد الناتج عن ميكروبات الأمعاء كمؤشر حيوي لمخاطر القلب والأوعية الدموية: مراجعة منهجية وتحليل تلوي للاستجابة للجرعة" . المجلة الأوروبية لأمراض القلب . 38 (39): 2948-2956 . doi : 10.1093/eurheartj/ehx342 . PMID 29020409 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  5. ↑ لي د، لو ي، يوان س، كاي إكس، هي ي، تشين ج، وو كيو، هي د، فانغ أ، بو ي، سونغ ب، بوغارت د، تسيليديس ك، لارسون إس سي، يو ه، تشو ه، ثيودوراتو إي، تشو ي، لي إكس. (2022). "مستقلب ثلاثي ميثيل أمين-ن-أكسيد المشتق من ميكروبات الأمعاء وتأثيره على نتائج صحية متعددة: مراجعة شاملة وتحليل تلوي محدّث" . المجلة الأمريكية للتغذية السريرية . 116 (1): 230-243 . doi : 10.1093/ajcn/ nqac074 . PMC 9257469. PMID 35348578 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  6. ↑ دين واي إي، روزان إس إس، لويزا بينتادو جيه جيه، طلعت إن إي، محمد إيه آر إتش، فيرما إس، أنور كامدي زد، جير دي، حلمي إيه، حلمي زد، أفضل إيه، مادي تي، حزيمة واي، عياش إتش. (2023). "مستويات أكسيد ثلاثي ميثيل أمين في مصل الدم لدى مرضى الشريان التاجي ومتلازمة الشريان التاجي الحادة: مراجعة منهجية وتحليل تجميعي" . حوليات الطب والجراحة . 85 (12): 6123-6133 . doi : 10.1097/MS9.0000000000001426 . PMC 10718322. PMID 38098555 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  7. ↑ يانسي، ب. (2005). "المواد المذابة العضوية كعوامل حماية خلوية متوافقة، واستقلابية، ومضادة للإجهاد في بيئات ذات أسمولية عالية وغيرها من الضغوط" . مجلة علم الأحياء التجريبي 208 (15): 2819-2830 . Bibcode : 2005JExpB.208.2819Y . doi : 10.1242/jeb.01730 . PMID 16043587 . 
  8. ↑ فيلاسكيز م، رامزاني أ، منال أ، راج د (8 نوفمبر 2016). "أكسيد ثلاثي ميثيل أمين: الجيد والسيئ والمجهول" . السموم . 8 ( 11): 326. Bibcode : 2016Toxin...8..326V . doi : 10.3390/toxins8110326 . PMC 5127123. PMID 27834801 .  
  9. ↑ "ما الذي يتطلبه العيش في قاع المحيط؟" . بي بي سي إيرث. 2016. مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2016. تم الاطلاع عليه في 19 مايو 2016 .
  10. ↑ وانغ إكس، تشنغ زد (8 يوليو 2025). "رؤى آلية حول فساد الأسماك وتقنيات الحفظ المتكاملة" . العلوم التطبيقية . 15 (14): 7639. doi : 10.3390/app15147639 .
  11. ↑ يانغ جيه جيه، شو شو، هيرينجتون دي إم، مور إس سي، ماير كا، أوسي جيه، ميني سي، بالمر إن دي، إلياسن إتش، هارادا إس، تزولاكي الأول، تشو إتش، ألبانيز د، وانغ تي جيه، تشنغ دبليو، كاي إتش، أولريش سي إم، جواش فيري إم، كارامان الأول، فورناج إم، كاي كيو، ماثيوز سي، واجينكنيشت لو، إليوت بي، غيرزتين آر إي، يو د. (2021). "تعميم ثلاثي ميثيل أمين N- أوكسيد بالتعاون مع النظام الغذائي والمؤشرات الحيوية للقلب والأوعية الدموية: تحليل دولي مجمع" . المجلة الأمريكية للتغذية السريرية . 113 (5): 1145-1156 . دوى : 10.1093/ajcn/nqaa430 . اتش دي ال : 10044/1/86226 . PMC 8106754. PMID 33826706 .​  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  12. 1 2 لومباردو م، أوليسا ج، ماركون د، ريزو ج. (2022). "تأثير الأنظمة الغذائية الحيوانية أو النباتية على مستويات ثلاثي ميثيل أمين-ن-أكسيد (TMAO) في الدم والبول لدى البشر". تقارير التغذية الحالية . 11 (1): 56-68 . doi : 10.1007/s13668-021-00387-9 . PMID 34990005 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  13. ↑ إيفانز م، داي ل، أفيساني س م، كوبليكين ك، ستينفينكل ب. (2023). "المصدر الغذائي لأكسيد ثلاثي ميثيل أمين والنتائج السريرية: علاقة غير متوقعة" . مجلة الكلى السريرية . 16 (11): 1804-1812 . doi : 10.1093/ckj/sfad095 . PMC 10616480. PMID 37915930 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  14. 1 2 بيرسون إيه جيه (2001). " أكسيد ثلاثي ميثيل أمين N ". موسوعة الكواشف للتخليق العضوي . doi : 10.1002/047084289X.rt268 . ISBN 0-471-93623-5.
  15. ↑ سودركويست، جيه إيه، وأندرسون، سي إل (1986). "أكسيد ثلاثي ميثيل أمين N-بلوري لا مائي". رسائل رباعي السطوح . 27 (34): 3961-3962 . doi : 10.1016/S0040-4039(00)84884-4 .
  16. ↑ زو، كيو، بينيون، بي جيه، داجيت، في، مورفي، كيه بي (2002). "الآلية الجزيئية لتثبيت البروتينات بواسطة TMAO وقدرتها على مقاومة تأثيرات اليوريا". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 124 (7): 1192-1202 . Bibcode : 2002JAChS.124.1192Z . doi : 10.1021/ja004206b . PMID 11841287 . 
  17. ^ فولكر فرانزين (1973). "أوكتانال" . التوليفات العضويةالمجلدات المجمعة ، المجلد 5، صفحة 872  .
  18. ↑ شيا جيه إي، فاينشتاين إس سي، لابوينت إن إي، لاريني إل، ليفين زد إيه (2015-03-03). " تنظيم وتجميع الببتيدات غير المنتظمة بنيويًا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 112 (9): 2758-2763 . Bibcode : 2015PNAS..112.2758L . doi : 10.1073/pnas.1418155112 . PMC 4352815. PMID 25691742 .  
  19. ↑ سو ز، محمودينوبار ف، دياس سي إل (2017). "تأثيرات ثلاثي ميثيل أمين-ن-أكسيد على بنية الببتيدات وآثارها على البروتينات". رسائل المراجعة الفيزيائية . 119 (10) 108102. Bibcode : 2017PhRvL.119j8102S . doi : 10.1103/physrevlett.119.108102 . PMID 28949191 . 
  20. ↑ تريسي، إي بي، أكرمان، بي آر، تشاو، إل إم، يويل، آر، بيبو، سي، لين، جيه، وآخرون (1998). "طفرات جين أحادي الأكسجين المحتوي على الفلافين ( FMO3 ) تسبب بيلة ثلاثي ميثيل أمين، وهو خلل في إزالة السموم" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 7 (5): 839-45 . doi : 10.1093/hmg/7.5.839 . PMID 9536088 .  
  21. ^ Zschocke J، Kohlmueller D، Quak E، Meissner T، Hoffmann GF، Mayatepek E (1999). "بيلة ثلاثي ميثيل أمين خفيفة ناجمة عن متغيرات شائعة في جين FMO3". لانسيت . 354 (9181): 834–5 . دوى : 10.1016/S0140-6736(99)80019-1 . بميد 10485731 . S2CID 9555588 .  
  22. 1 2 Guasti L, Galliazzo S, Molaro M, Visconti E, Pennella B, Gaudio GV, Lupi A, Grandi AM, Squizzato A. (2021). "TMAO كمؤشر حيوي لأحداث القلب والأوعية الدموية: مراجعة منهجية وتحليل تلوي". متدرب ناشئ ميد . 16 (1): 201-207 . دوى : 10.1007 / s11739-020-02470-5 . بميد 32779113 . S2CID 221099557 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  23. ↑ تشانغ هـ، ياو ج. (2023). "ارتباطٌ هام بين مستقلب ثلاثي ميثيل أمين-ن-أكسيد المشتق من ميكروبات الأمعاء وخطر الإصابة بالسكتة الدماغية: أدلةٌ مبنية على 23 دراسة رصدية". المجلة الأوروبية للتغذية السريرية . 77 (7): 731-740 . doi : 10.1038/s41430-022-01104-7 . PMID 35468932. S2CID 248368447 .  
  24. ↑ جي إكس، تشنغ إل، تشوانغ آر، يو بي، شو زد، ليو جي، شي إكس، تشو إكس، فان إتش. (2020). "مستقلب ميكروبات الأمعاء ثلاثي ميثيل أمين N-أكسيد وخطر ارتفاع ضغط الدم: مراجعة منهجية وتحليل تلوي للاستجابة للجرعة" . مجلة التغذية المتقدمة . 11 (1): 66-76 . doi : 10.1093/advances/nmz064 . PMC 7442397. PMID 31269204 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  25. ↑ هان جيه إم، غو إل، تشين إكس إتش، شي كيو، سونغ إكس واي، ما واي إل. (2024). "العلاقة بين أكسيد ثلاثي ميثيل أمين وخطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم لدى مرضى القلب والأوعية الدموية: تحليل تجميعي وتحليل علاقة الجرعة بالاستجابة" . مجلة الطب (بالتيمور) . 103 (1) e36784. doi : 10.1097/MD.0000000000036784 . PMC 10766215. PMID 38181288 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  26. ↑ المديرية العامة للتوظيف في جنوب أفريقيا، اللجنة العلمية المعنية بحدود التعرض المهني، نيلسن جي دي، بوسبيشيل إي، جوهانسون جي، كلاين سي إل، وآخرون (2017). SCOEL/REC/179 ثلاثي ميثيل أمين: توصية من اللجنة العلمية المعنية بحدود التعرض المهني . مكتب منشورات الاتحاد الأوروبي. doi : 10.2767/440659 . ISBN  978-92-79-66627-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 17-12-2023 .