بيتا-ألانين

بيتا-ألانين ( β -alanine ) هو حمض أميني بيتا طبيعي . أحماض بيتا الأمينية هي أحماض أمينية ترتبط فيها مجموعة الأمين بذرة الكربون بيتا (أي ذرة الكربون التي تبعد ذرتي كربون عن مجموعة الكربوكسيلات ) بدلاً من ذرة الكربون ألفا (α-alanine) الأكثر شيوعًا . يُعرف بيتا-ألانين وفقًا لتسمية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) باسم حمض 3-أمينوبروبانويك . على عكس ألفا-ألانين، لا يحتوي بيتا-ألانين على مركز فراغي .

من حيث عملية التخليق الحيوي ، يتكون بيتا-ألانين من تحلل ثنائي هيدرويوراسيل وكارنوزين . إستر إيثيل بيتا-ألانين هو الإستر الإيثيلي الذي يتحلل مائيًا داخل الجسم لتكوين بيتا-ألانين. ^{[ 4 ]} يُنتج صناعيًا من خلال تفاعل الأمونيا مع بيتا-بروبيو لاكتون . ^{[ 5 ]}

تشمل مصادر بيتا ألانين هدم البيريميدين للسيتوزين واليوراسيل.

بقايا بيتا-ألانين نادرة. وهو مكون من مكونات الببتيدات كارنوزين وأنسيرين ، وكذلك حمض البانتوثينيك (فيتامين ب ₅ )، الذي هو بدوره مكون من مكونات الإنزيم المساعد أ . يتم استقلاب بيتا-ألانين إلى حمض الخليك .

طليعة الكارنوزين

يُعدّ بيتا-ألانين المادة الأولية المحددة لمعدل إنتاج الكارنوزين ، أي أن مستويات الكارنوزين تتحدد بكمية بيتا-ألانين المتاحة، وليس الهيستيدين. ^{[ 6 ]} وقد ثبت أن تناول مكملات بيتا-ألانين يزيد من تركيز الكارنوزين في العضلات، ويقلل من إرهاق الرياضيين، ويزيد من إجمالي الجهد العضلي المبذول. ^{[ 7 ] [ 8 ]} ولا يُعدّ تناول مكملات الكارنوزين وحده فعالاً كتناول مكملات بيتا-ألانين، لأن الكارنوزين، عند تناوله عن طريق الفم، يتحلل أثناء الهضم إلى مكوناته، الهيستيدين (الذي يتوفر لدى الأشخاص عادةً بكميات كافية من خلال استهلاك البروتين بانتظام) وبيتا-ألانين. وبالتالي، فإن حوالي 40% فقط من الجرعة، من حيث الوزن، تكون متاحة على شكل بيتا-ألانين. ^{[ 6 ]}

نظرًا لأن ثنائيات الببتيد بيتا-ألانين لا تُدمج في البروتينات، يمكن تخزينها بتراكيز عالية نسبيًا. يُعد الكارنوزين (بيتا-ألانيل- إل  -هيستيدين)، الذي يتواجد بتركيز 17-25 ملي مول/كجم (في العضلات الجافة)، ^{[ 9 ]} مُنظمًا مهمًا للحموضة داخل العضلات، حيث يُشكل 10-20% من إجمالي سعة التخزين المؤقت في ألياف العضلات من النوع الأول والثاني. في الكارنوزين، تبلغ قيمة pKa _{لمجموعة} الإيميدازوليوم 6.83، وهي قيمة مثالية للتخزين المؤقت. ^{[ 10 ]}

تشير الأدلة إلى أن تناول مكملات بيتا-ألانين قد يُحسّن الأداء الرياضي والمعرفي، ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} في بعض أنواع الرياضات، ^{[ 17 ]} وفي التمارين التي تتراوح مدتها بين 0.5 و10 دقائق. ^{[ 18 ]} يتحول بيتا-ألانين داخل خلايا العضلات إلى كارنوزين ، الذي يعمل كمُخفف لحمض اللاكتيك المُنتج أثناء التمارين عالية الشدة، ويُساعد على تأخير ظهور الإرهاق العصبي العضلي. ^{[ 15 ] [ 19 ]}

قد يُسبب تناول بيتا-ألانين تنميلًا ، يُوصف بأنه إحساس بالوخز، ويزداد هذا التنميل تبعًا للجرعة. ^{[ 16 ]} وبغض النظر عن ذلك، لم تُسجّل أي آثار جانبية خطيرة لبيتا-ألانين، إلا أنه لا توجد معلومات كافية حول آثار استخدامه على المدى الطويل أو سلامته عند استخدامه مع مكملات غذائية أخرى، لذا يُنصح بتوخي الحذر عند استخدامه. ^{[ 13 ] [ 14 ]} علاوة على ذلك، لم تختبر العديد من الدراسات نقاء المكملات الغذائية المستخدمة ولم تتحقق من وجود مواد محظورة. ^{[ 15 ]}

β-Alanine can undergo a transamination reaction with pyruvate to form malonate-semialdehyde and L-alanine. The malonate semialdehyde can then be converted into malonate via malonate-semialdehyde dehydrogenase. Malonate is then converted into malonyl-CoA and enter fatty acid biosynthesis.^[20]

Alternatively, β-alanine can be diverted into pantothenic acid and coenzyme A biosynthesis.^[20]

• خريطة KEGG لعملية استقلاب بيتا-ألانين، مؤرشفة بتاريخ 2009-03-02 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).