β-υδροξυβουτυρικό - Τα άλατα BHB δημιουργούνται όλα ίσα;
Εκτιμώμενος χρόνος ανάγνωσης: 6 πρακτικά
Υπάρχουν τρία κετονοσώματα που δημιουργούνται σε μια κετογονική δίαιτα. Αυτά τα κετονοσώματα είναι το ακετοξικό (AcAc), το β-υδροξυβουτυρικό (BHB) και η ακετόνη. Το ακετοξικό είναι το πρώτο κετονικό σώμα που παράγεται από τη διάσπαση των λιπών στο ήπαρ. Ένα μέρος του ακετοξικού στη συνέχεια μετατρέπεται σε β-υδροξυβουτυρικό, το πιο άφθονο και σταθερό σώμα κετόνης που κυκλοφορεί.
Αν και τρία κετονοσώματα παράγονται σε μια κετογονική δίαιτα, αυτή η ανάρτηση στο ιστολόγιο αφορά το BHB. Υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για την παραγωγή του δικού του BHB μέσω μιας κετογονικής δίαιτας και συμπληρωμάτων. Πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν διαφορετικές μορφές εξωγενών κετονών για να βοηθήσουν την υγεία του εγκεφάλου τους.
Αυτές οι λειτουργίες σηματοδότησης του BHB συνδέουν ευρέως το εξωτερικό περιβάλλον με την επιγενετική γονιδιακή ρύθμιση και την κυτταρική λειτουργία και οι δράσεις τους μπορεί να σχετίζονται με μια ποικιλία ανθρώπινων ασθενειών καθώς και με τη γήρανση του ανθρώπου.
Newman, JC, & Verdin, E. (2017). β-υδροξυβουτυρικό: ένας μεταβολίτης σηματοδότησης. Ετήσια ανασκόπηση της διατροφής, 37, 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916
Θέλω όμως να καταλάβετε ότι υπάρχουν κάποιες διαφορές στις διαθέσιμες φόρμες BHB.
Το D-BHB (D-βήτα-υδροξυβουτυρικό) και το L-BHB (L-βήτα-υδροξυβουτυρικό) είναι δύο μορφές του βήτα-υδροξυβουτυρικού σώματος κετόνης και στην πραγματικότητα είναι στερεοϊσομερή. Με απλούστερους όρους, είναι μόρια που μοιράζονται τον ίδιο χημικό τύπο και δομή, αλλά έχουν διαφορετική διάταξη ατόμων στο διάστημα, κάνοντάς τα να αντικατοπτρίζουν το ένα το άλλο.
Η πραγματική διαφορά μεταξύ αυτών των δύο έγκειται στους βιολογικούς ρόλους και τη δραστηριότητά τους στο σώμα. Το D-BHB είναι η βιολογικά ενεργή μορφή, που σημαίνει ότι είναι αυτή που παίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή ενέργειας και στο μεταβολισμό.
Όταν ακολουθείτε μια κετογονική δίαιτα ή νηστεύετε, το συκώτι σας παράγει D-BHB ως το κύριο σώμα κετόνης. Λειτουργεί ως εναλλακτική πηγή ενέργειας για τον εγκέφαλο, την καρδιά και τους μύες σας όταν η γλυκόζη είναι σπάνια. Το D-BHB είναι η μορφή που έχει αποδειχθεί ότι έχει διάφορες θετικές επιδράσεις στις κυτταρικές διεργασίες, όπως η ενίσχυση της μιτοχονδριακής λειτουργίας, η αυτοφαγία και η μιτοχονδριακή βιογένεση.
Όλα αυτά είναι σημαντικά για την υγεία του εγκεφάλου! Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για αυτές τις μιτοχονδριακές διεργασίες εδώ σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου που έγραψα:
Αντίθετα, το L-BHB είναι η βιολογικά ανενεργή μορφή του β-υδροξυβουτυρικού. Παράγεται σε μικρότερες ποσότητες στο σώμα και έχει περιορισμένες μεταβολικές λειτουργίες. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι η πρόσφατη έρευνα έχει αρχίσει να αποκαλύπτει πιθανούς ρόλους για το L-BHB σε διαφορετικές κυτταρικές διεργασίες.
Πώς το L-BHB μετατρέπεται σε D-BHB;
Στο ανθρώπινο σώμα, η μετατροπή του L-BHB σε D-BHB λαμβάνει χώρα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται στερεοϊσομερισμός. Στον μοριακό κόσμο, ο στερεοϊσομερισμός είναι η διαδικασία όπου ένα μόριο αλλάζει την τρισδιάστατη διάταξη των ατόμων του, μετατρέποντας το ένα στερεοϊσομερές σε ένα άλλο χωρίς να αλλοιώνει τη συνολική μοριακή δομή. Αυτή η αλλαγή στη χωρική διάταξη μπορεί να οδηγήσει σε διαφορές στις ιδιότητες και τις λειτουργίες των ισομερών που προκύπτουν. (Αν δυσκολεύεστε να φανταστείτε αυτήν την εξήγηση, αυτό το post στο blog είναι κάτι που πρέπει να διαβάσετε, καθώς έχει μερικά υπέροχα γραφικά που δημιουργήθηκαν από εξαιρετικά έξυπνους ανθρώπους).
Στον κόσμο του BHB, η μετατροπή διευκολύνεται από ένα ένζυμο που ονομάζεται βήτα-υδροξυβουτυρική αφυδρογονάση (BDH1), το οποίο υπάρχει στα μιτοχόνδρια των κυττάρων, κυρίως στο ήπαρ.
Το ένζυμο BDH1 καταλύει την αναστρέψιμη αλληλομετατροπή μεταξύ των δύο στερεοϊσομερών, L-BHB και D-BHB. Η αντίδραση περιλαμβάνει επίσης το συνένζυμο NAD+/NADH. Παρουσία BDH1 και NAD+, το L-BHB οξειδώνεται για να σχηματίσει ακετοξικό ενώ ανάγεται το NAD+ σε NADH. Στη συνέχεια, το ακετοξικό μπορεί να αναχθεί ξανά σε D-BHB, με το NADH να οξειδώνεται ξανά σε NAD+ στη διαδικασία.
Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή η διαδικασία αλληλομετατροπής δεν είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική, καθώς το L-BHB υπάρχει στο σώμα σε πολύ μικρότερες ποσότητες σε σύγκριση με το D-BHB και το ένζυμο BDH1 έχει υψηλότερη συγγένεια για το D-BHB. Ως αποτέλεσμα, η πλειονότητα των σωμάτων κετόνης που χρησιμοποιούνται για ενέργεια είναι D-BHB, η οποία είναι η βιολογικά ενεργή μορφή υπεύθυνη για τα περισσότερα από τα οφέλη για την υγεία που σχετίζονται με την κέτωση.
Η βαθύτερη γνώση των ενδογενών δράσεων του BHB και τα βελτιωμένα εργαλεία για την παροχή BHB ή την αναπαραγωγή των επιπτώσεών του, προσφέρουν υπόσχεση για τη βελτίωση της διάρκειας και της μακροζωίας της ανθρώπινης υγείας.
Newman, John C. και Eric Verdin. "β-υδροξυβουτυρικό: ένας μεταβολίτης σηματοδότησης." Ετήσια ανασκόπηση της διατροφής 37 (2017): 51-76. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6640868/
Τι είδους BHB παίρνω;
Τα περισσότερα άλατα κετόνης στην αγορά είναι ένα μείγμα D-BHB και L-BHB. Αυτό συμβαίνει επειδή η διαδικασία παραγωγής αλάτων κετόνης οδηγεί συχνά σε ένα ρακεμικό μείγμα, το οποίο περιέχει ίσες ποσότητες από τα δύο στερεοϊσομερή, D-BHB και L-BHB. Αυτά τα προϊόντα αναφέρονται μερικές φορές ως "ρακεμικά άλατα BHB" ή απλά "άλατα BHB".
Το D-BHB είναι σημαντικά πιο κετογονικό και παρέχει λιγότερες θερμίδες από ένα ρακεμικό μείγμα BHB ή τριγλυκεριδίων μέσης αλυσίδας.
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Μεταβολισμός του εξωγενούς D-βήτα-υδροξυβουτυρικού, ενός ενεργειακού υποστρώματος που καταναλώνεται με ενθουσιασμό από την καρδιά και τα νεφρά. Τα σύνορα στη διατροφή 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το D-BHB είναι η βιολογικά ενεργή μορφή, η οποία έχει συσχετιστεί με τα περισσότερα από τα οφέλη για την υγεία που αποδίδονται στα κετονοσώματα, όπως ο βελτιωμένος μεταβολισμός της ενέργειας, η γνωστική λειτουργία και οι κυτταρικές διεργασίες. Το L-BHB, όντας λιγότερο βιολογικά ενεργό, δεν συμβάλλει τόσο πολύ σε αυτά τα οφέλη.
Όταν δοκιμάζετε τις κετόνες στο αίμα σας Keto-Mojo (affiliate link), ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή παρακολούθησης κετονών αίματος, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι μετρούν μόνο το D-BHB. Έτσι, όταν καταναλώνετε ένα άλας ηλεκτρολυτών ρακεμικού (D/L-BHB), τα αυξημένα επίπεδα L-BHB στο πλάσμα δεν ανιχνεύονται από τον μετρητή κετόνης του αίματός σας.
Ενώ τα ρακεμικά άλατα BHB είναι τα πιο κοινά, ορισμένες εταιρείες έχουν αρχίσει να παράγουν και να εμπορεύονται συμπληρώματα κετόνης που περιέχουν μόνο τη μορφή D-BHB, που συχνά αναφέρονται ως «άλατα D-BHB» ή «εστέρες D-BHB». Αυτά τα προϊόντα στοχεύουν να παρέχουν τα οφέλη των σωμάτων κετόνης πιο αποτελεσματικά παρέχοντας αποκλειστικά το βιολογικά ενεργό ισομερές D-BHB. Ωστόσο, τα συμπληρώματα D-BHB τείνουν να είναι πιο ακριβά σε σύγκριση με τα ρακεμικά άλατα BHB λόγω της πιο πολύπλοκης διαδικασίας παραγωγής που εμπλέκεται στην απομόνωση του ισομερούς D-BHB.
Γιατί να χρησιμοποιήσω ένα ρακεμικό άλας BHB όταν μπορώ να έχω τη μορφή D-BHB;
Όταν πρόκειται για L-BHB, αποτελεί μόνο ένα μικρό μέρος —περίπου 2-3%— της συνολικής παραγωγής BHB κατά τη διάρκεια της νηστείας. Αυτό οδήγησε στην υπόθεση ότι το L-BHB μπορεί να μην έχει σημαντικές λειτουργίες στο σώμα. Αλλά η έρευνα έχει αρχίσει να δείχνει ότι η L-BHB κάνει περισσότερα από το να τριγυρνά περιμένοντας να μετατραπεί σε D-BHB. Έχει βρεθεί ότι εμπλέκεται στο μεταβολισμό και θα μπορούσε να έχει ρόλο πέρα από το να είναι απλώς ενδιάμεσο στη βήτα-οξείδωση των λιπών.
Για παράδειγμα, μια πρόσφατη μελέτη χρησιμοποίησε μια τεχνική για την ανάλυση και τη μέτρηση της κατανομής των ισομερών L-BHB και D-BHB σε διαφορετικούς ιστούς των αρουραίων, τόσο πριν όσο και μετά τη χορήγηση ενός συμπληρώματος ρακεμικής κετόνης που περιέχει και τα δύο ισομερή. Βρήκαν ότι μια μόνο υψηλή δόση ενός συμπληρώματος ρακεμικής κετόνης που περιείχε τόσο L-BHB όσο και D-BHB προκάλεσε σημαντική αύξηση του L-BHB σε όλους τους ιστούς, ιδιαίτερα στον εγκέφαλο.
Οι κυτταρικές καλλιέργειες παρέχουν ενδείξεις ότι το L-BHB έχει οφέλη στη μείωση της φλεγμονής. Και φαίνεται ότι η ταυτόχρονη κυκλοφορία και των δύο L-BHB και D-BHB μπορεί να βοηθήσει στην ανοδική ρύθμιση της ανοσοποιητικής λειτουργίας.
Δεν θα απαξιούσα πλήρως το L-BHB ως ένα κατώτερο συμπλήρωμα εξωγενούς κετόνης ακόμα.
Η έρευνα γίνεται ακόμα.
Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι το D- και το L-BHB έχουν διαφορετικό ρυθμό απορρόφησης και κατανομής στους ιστούς και διαφορετικές μεταβολικές μοίρες που θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για θεραπευτικές εφαρμογές, και περαιτέρω έρευνα θα πρέπει να εξετάσει πώς οι κετόνες επηρεάζουν διαφορετικά κάθε ιστό.
Pereira, D. (2022, 14 Αυγούστου). Γιατί χρειαζόμαστε τόσο το D-BHB όσο και το L-BHB; Κετονοδιατροφή. https://ketonutrition.org/why-do-we-need-both-d-bhb-and-l-bhb/
Συμπέρασμα
Εάν μπορείτε να πάρετε στα χέρια σας κάποιο D-BHB, προχωρήστε και δείτε αν βρίσκετε ότι λειτουργεί καλύτερα για εσάς από το L-BHB. Αλλά αν δεν μπορείτε, ή δεν μπορείτε να αντέξετε οικονομικά την πιο βιο-πανομοιότυπη μορφή, μην φρικάρετε. Χρησιμοποιώ το L-BHB σε αυτό που υποπτεύομαι ότι είναι ένα ρακεμικό μείγμα και το βρίσκω πολύ χρήσιμο για τον εγκέφαλό μου. Το προτείνω και σε άτομα με τα οποία συνεργάζομαι. Και είμαι ενθουσιασμένος που παρακολουθώ την ερευνητική βιβλιογραφία που βγαίνει για να μάθω περισσότερα.
Ελπίζω να βρήκατε αυτή την ανάρτηση ιστολογίου χρήσιμη για να μάθετε όλους τους τρόπους με τους οποίους μπορείτε να νιώσετε καλύτερα!
αναφορές
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Μεταβολισμός του εξωγενούς D-βήτα-υδροξυβουτυρικού, ενός ενεργειακού υποστρώματος που καταναλώνεται με ενθουσιασμό από την καρδιά και τα νεφρά. Τα σύνορα στη διατροφή 13. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00013
Desrochers, SYLVAIN, Dubreuil, PASCAL, Brunet, JULIE, Jette, MANON, David, FRANCE, Landau, BR, & Brunengraber, HENRI (1995). Μεταβολισμός ακετοοξικών εστέρων (R, S)-1, 3-βουτανοδιόλης, πιθανών παρεντερικών και εντερικών θρεπτικών ουσιών σε χοίρους που έχουν τις αισθήσεις τους. 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., & Zou, MH (2020). Το β-υδροξυβουτυρικό και οι μεταβολικές του επιδράσεις στην παθολογία που σχετίζεται με την ηλικία. Πειραματική & Μοριακή Ιατρική, 52(4), 548-555. https://doi.org/10.1038/s12276-020-0415-z
Lincoln, BC, Des Rosiers, C., & Brunengraber, Η. (1987). Μεταβολισμός του S-3-υδροξυβουτυρικού στο διαχυμένο ήπαρ αρουραίου. Αρχεία Βιοχημείας και Βιοφυσικής, 259(1), 149-156. https://doi.org/10.1016/0003-9861(87)90480-2
Newman, JC, & Verdin, E. (2017). β-υδροξυβουτυρικό: ένας μεταβολίτης σηματοδότησης. Ετήσια ανασκόπηση της διατροφής, 37, 51-76. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-nutr-071816-064916
Storoschuk, K., & Ari D'Agostino, C. "Γιατί χρειαζόμαστε και το D-BHB και το L-BHB;" Keto Nutrition: Science to Application. (14 Αυγούστου 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). Ο β-υδροξυβουτυρικός μεταβολίτης κετόνης μπλοκάρει τη φλεγμονώδη νόσο που προκαλείται από το φλεγμονώδες NLRP3. Φύση ιατρική, 21(3), 263-269. https://www.nature.com/articles/nm.3804
2 Σχόλια