β-هیدروکسی بوتیرات - آیا نمک های BHB همه یکسان ایجاد می شوند؟

زمان مطالعه تخمینی: 6 دقیقه

سه جسم کتونی در رژیم کتوژنیک ایجاد می شود. این اجسام کتون عبارتند از: استواستات (AcAc)، بتا هیدروکسی بوتیرات (BHB) و استون. استواستات اولین جسم کتونی است که از تجزیه چربی ها در کبد تولید می شود. سپس بخشی از استواستات به بتا هیدروکسی بوتیرات، فراوان ترین و پایدارترین کتون در گردش تبدیل می شود.

اگرچه سه جسم کتونی در رژیم کتوژنیک تولید می شود، این پست وبلاگ در مورد BHB است. علاقه زیادی به تولید BHB خود از طریق رژیم کتوژنیک و مکمل وجود دارد. بسیاری از افراد از اشکال مختلف کتون های اگزوژن برای کمک به سلامت مغز خود استفاده می کنند.

این عملکردهای سیگنال دهی BHB به طور گسترده ای محیط بیرون را به تنظیم ژن اپی ژنتیک و عملکرد سلولی مرتبط می کند و اقدامات آنها ممکن است به انواع بیماری های انسانی و همچنین پیری انسان مرتبط باشد.

نیومن، جی سی، و وردین، ای. (2017). β-هیدروکسی بوتیرات: یک متابولیت سیگنال دهنده. بررسی سالانه تغذیه, 37، 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916

اما می‌خواهم بدانید که تفاوت‌هایی در فرم‌های BHB موجود است.

D-BHB (D-بتا-هیدروکسی بوتیرات) و L-BHB (L-بتا-هیدروکسی بوتیرات) دو شکل از بدن کتون بتا-هیدروکسی بوتیرات هستند و در واقع استریو ایزومرها هستند. به عبارت ساده‌تر، مولکول‌هایی هستند که فرمول شیمیایی و ساختار یکسانی دارند، اما آرایش‌های متفاوتی از اتم‌ها در فضا دارند و آنها را به تصویری از یکدیگر تبدیل می‌کند.

تفاوت واقعی این دو در نقش بیولوژیکی و فعالیت آنها در بدن نهفته است. D-BHB شکل فعال بیولوژیکی است، به این معنی که نقش مهمی در تولید انرژی و متابولیسم دارد.

هنگامی که از رژیم کتوژنیک پیروی می کنید یا روزه می گیرید، کبد شما D-BHB را به عنوان بدن کتون اصلی تولید می کند. هنگامی که گلوکز کمیاب است، به عنوان یک منبع انرژی جایگزین برای مغز، قلب و عضلات شما عمل می کند. D-BHB شکلی است که نشان داده شده است که اثرات مثبت مختلفی بر فرآیندهای سلولی دارد، مانند تقویت عملکرد میتوکندری، اتوفاژی و بیوژنز میتوکندری.

همه اینها برای سلامت مغز مهم هستند! در این پست وبلاگی که من نوشتم می توانید در مورد این فرآیندهای میتوکندریایی بیشتر بدانید:

سلامت میتوکندری و رژیم غذایی کتوژنیک

در مقابل، L-BHB شکل بیولوژیکی غیر فعال بتا هیدروکسی بوتیرات است. در مقادیر کمتری در بدن تولید می شود و عملکردهای متابولیکی محدودی دارد. با این حال، شایان ذکر است که تحقیقات اخیر در حال شروع به کشف نقش‌های بالقوه L-BHB در فرآیندهای سلولی مختلف است.

چگونه L-BHB به D-BHB تبدیل می شود؟

در بدن انسان، تبدیل L-BHB به D-BHB از طریق فرآیندی به نام استریوایزومریزاسیون انجام می شود. در دنیای مولکولی، استریوایزومریزاسیون فرآیندی است که در آن یک مولکول آرایش سه بعدی اتم‌ها را تغییر می‌دهد و یک استریوایزومر را بدون تغییر ساختار کلی مولکولی به دیگری تبدیل می‌کند. این تغییر در آرایش فضایی می تواند منجر به تفاوت در خواص و عملکرد ایزومرهای حاصل شود. (اگر در تجسم این توضیح مشکل دارید، این پست وبلاگ خواندن آن ضروری است، زیرا دارای گرافیک های فوق العاده ای است که توسط افراد فوق العاده باهوش ایجاد شده است).

در دنیای BHB، تبدیل توسط آنزیمی به نام بتا هیدروکسی بوتیرات دهیدروژناز (BDH1) تسهیل می‌شود که در میتوکندری سلول‌ها، عمدتاً در کبد وجود دارد.

آنزیم BDH1 تبدیل متقابل برگشت پذیر بین دو استریو ایزومر L-BHB و D-BHB را کاتالیز می کند. این واکنش همچنین شامل کوآنزیم NAD+/NADH است. در حضور BDH1 و NAD+، L-BHB برای تشکیل استواستات اکسید می شود و در عین حال NAD+ به NADH کاهش می یابد. متعاقباً، استواستات را می توان به D-BHB کاهش داد و NADH در این فرآیند به NAD+ اکسید می شود.

شایان ذکر است که این فرآیند تبدیل متقابل کارآمدی بالایی ندارد، زیرا L-BHB در مقادیر بسیار کمتری در مقایسه با D-BHB در بدن وجود دارد و آنزیم BDH1 تمایل بیشتری به D-BHB دارد. در نتیجه، اکثر اجسام کتونی مورد استفاده برای انرژی D-BHB هستند که شکل فعال بیولوژیکی مسئول بیشتر مزایای سلامتی مرتبط با کتوز است.

دانش عمیق تر از اقدامات درون زا BHB، و ابزارهای بهبود یافته برای ارائه BHB یا تکرار اثرات آن، نویدبخش بهبود طول عمر و طول عمر انسان است.

نیومن، جان سی و اریک وردین. "β-هیدروکسی بوتیرات: یک متابولیت سیگنال دهنده." بررسی سالانه تغذیه 37 (2017): 51-76. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6640868/

چه نوع BHB مصرف می کنم؟

اکثر نمک های کتون موجود در بازار مخلوطی از D-BHB و L-BHB هستند. این به این دلیل است که فرآیند تولید نمک های کتون اغلب منجر به یک مخلوط راسمیک می شود که حاوی مقادیر مساوی از دو استریو ایزومر D-BHB و L-BHB است. این محصولات گاهی اوقات به عنوان "نمک های BHB راسمیک" یا به سادگی "نمک های BHB" نامیده می شوند.

D-BHB به طور قابل توجهی کتوژنیک تر است و کالری کمتری نسبت به مخلوط راسمیک BHB یا تری گلیسیرید با زنجیره متوسط ​​فراهم می کند.

Cuenoud، B.، Hartweg، M.، Godin، JP، Croteau، E.، Maltais، M.، Castellano، CA، … و Cunnane، SC (2020). متابولیسم D-بتا هیدروکسی بوتیرات اگزوژن، یک بستر انرژی که مشتاقانه توسط قلب و کلیه مصرف می شود. مرزهای تغذیه، 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013

توجه به این نکته مهم است که D-BHB شکل فعال بیولوژیکی است که با بسیاری از مزایای سلامتی نسبت داده شده به اجسام کتون مانند بهبود متابولیسم انرژی، عملکرد شناختی و فرآیندهای سلولی مرتبط است. L-BHB که از نظر بیولوژیکی کمتر فعال است، به این مزایا کمک نمی کند.

وقتی کتون های خون خود را روی بدن خود آزمایش می کنید کتو-موجو (لینک وابسته)، یا هر دستگاه دیگر نظارت بر کتون خون، باید بدانید که آنها فقط D-BHB را اندازه گیری می کنند. بنابراین هنگامی که نمک الکترولیت راسمیک (D/L-BHB) مصرف می کنید، افزایش سطح L-BHB پلاسما توسط کتون متر خون شما تشخیص داده نمی شود.

در حالی که نمک های راسمیک BHB رایج ترین هستند، برخی از شرکت ها شروع به تولید و بازاریابی مکمل های کتون کرده اند که فقط حاوی فرم D-BHB هستند که اغلب به عنوان نمک های D-BHB یا استرهای D-BHB شناخته می شوند. هدف این محصولات ارائه مزایای اجسام کتون به طور موثرتر با ارائه انحصاری ایزومر فعال بیولوژیکی D-BHB است. با این حال، مکمل‌های D-BHB در مقایسه با نمک‌های راسمیک BHB به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تر در جداسازی ایزومر D-BHB، گران‌تر هستند.

وقتی می توانم فرم D-BHB را داشته باشم، چرا باید از نمک راسمیک BHB استفاده کنم؟

وقتی صحبت از L-BHB می شود، تنها بخش کوچکی - حدود 2 تا 3٪ - از کل تولید BHB ما در طول روزه داری را تشکیل می دهد. این منجر به این فرض شده است که L-BHB ممکن است عملکرد قابل توجهی در بدن نداشته باشد. اما تحقیقات نشان می‌دهد که L-BHB چیزی بیش از این است که منتظر تبدیل شدن به D-BHB باشد. مشخص شده است که در متابولیسم نقش دارد و می تواند نقشی فراتر از اینکه صرفاً یک واسطه در بتا اکسیداسیون چربی ها باشد، داشته باشد.

به عنوان مثال، یک مطالعه اخیر از تکنیکی برای تجزیه و تحلیل و اندازه گیری توزیع ایزومرهای L-BHB و D-BHB در بافت های مختلف موش ها، قبل و بعد از تجویز یک مکمل کتون راسمیک حاوی هر دو ایزومر استفاده کرد. آنها دریافتند که یک دوز بالای یک مکمل کتون راسمیک حاوی هر دو L-BHB و D-BHB باعث افزایش قابل توجه L-BHB در تمام بافت ها، به ویژه در مغز می شود.

کشت سلولی سرنخ هایی را ارائه می دهد که L-BHB دارای مزایایی در کاهش التهاب است. و به نظر می رسد که داشتن L-BHB و D-BHB با هم در گردش خون ممکن است به تنظیم عملکرد سیستم ایمنی کمک کند.

من هنوز L-BHB را به عنوان یک مکمل کتون اگزوژن پایین تر تحقیر نمی کنم.

تحقیقات هنوز در حال انجام است.

این یافته‌ها نشان می‌دهد که D- و L-BHB دارای نرخ جذب و توزیع متفاوت در بافت‌ها و سرنوشت متابولیک متفاوتی هستند که می‌تواند پیامدهای مهمی برای کاربردهای درمانی داشته باشد، و تحقیقات بیشتر باید به چگونگی تأثیر کتون‌ها بر هر بافت متفاوت بپردازد.

پریرا، دی (2022، 14 اوت). چرا به D-BHB و L-BHB نیاز داریم؟ تغذیه کتون. https://ketonutrition.org/why-do-we-need-both-d-bhb-and-l-bhb/

نتیجه

اگر می‌توانید مقداری از D-BHB را به دست آورید، ادامه دهید و ببینید آیا می‌بینید که این D-BHB برای شما بهتر از L-BHB کار می‌کند یا خیر. اما اگر نمی‌توانید، یا نمی‌توانید شکل بیولوژیکی آن را بخرید، نترسید. من از L-BHB در چیزی که گمان می‌کنم یک مخلوط راسمیک است استفاده می‌کنم و آن را واقعا برای مغزم مفید می‌دانم. من آن را به افرادی که با آنها کار می کنم نیز توصیه می کنم. و من مشتاق هستم که ادبیات تحقیقاتی را دنبال کنم تا بیشتر بدانم.

امیدوارم این پست وبلاگ برای شما مفید بوده باشد تا همه راه هایی که می توانید احساس بهتری داشته باشید را بیاموزید!

منابع

Cuenoud، B.، Hartweg، M.، Godin، JP، Croteau، E.، Maltais، M.، Castellano، CA، … و Cunnane، SC (2020). متابولیسم D-بتا هیدروکسی بوتیرات اگزوژن، یک بستر انرژی که مشتاقانه توسط قلب و کلیه مصرف می شود. مرزهای تغذیه، 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013

Desrochers, SYLVAIN, Dubreuil, PASCAL, Brunet, JULIE, Jette, MANON, David, FRANCE, Landau, BR و Brunengraber, HENRI (1995). متابولیسم (R، S) -1، 3-بوتاندیول استرهای استواستات، مواد مغذی بالقوه تزریقی و روده ای در خوک های هوشیار. مجله آمریکایی فیزیولوژی - غدد درون ریز و متابولیسم, 268(4)، E660-E667. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1995.268.4.E660

Han، YM، Ramprasath، T.، و Zou، MH (2020). β-هیدروکسی بوتیرات و اثرات متابولیکی آن بر آسیب شناسی مرتبط با سن پزشکی تجربی و مولکولی, 52(4)، 548-555. https://doi.org/10.1038/s12276-020-0415-z

لینکلن، BC، Des Rosiers، C.، و Brunengraber، H. (1987). متابولیسم S-3-هیدروکسی بوتیرات در کبد پرفیوژن موش. بایگانی بیوشیمی و بیوفیزیک, 259(1)، 149-156. https://doi.org/10.1016/0003-9861(87)90480-2

نیومن، جی سی، و وردین، ای. (2017). β-هیدروکسی بوتیرات: یک متابولیت سیگنال دهنده. بررسی سالانه تغذیه, 37، 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916

Storoschuk، K.، و Ari D'Agostino، C. "چرا به D-BHB و L-BHB نیاز داریم؟" تغذیه کتو: علم تا کاربرد. (14 اوت 2022). 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). متابولیت کتون β-هیدروکسی بوتیرات بیماری التهابی ناشی از التهاب NLRP3 را مسدود می کند. طب طبیعت, 21(3)، 263-269. https://www.nature.com/articles/nm.3804