TMG | Trimetyloglicyna

1.1. Historia i pochodzenie

Trimetyloglicyna jest związkiem organicznym z grupy betain, podklasy karboksybetain. Pod względem struktury chemicznej jest to pochodna glicyny, w której cząsteczka aminokwasu połączona jest dodatkowo z trzema grupami metylowymi. TMG to czwartorzędowa sól amoniowa, która w szerokim zakresie pH ma postać jonu obojnaczego, czyli tzw. jonu dwubiegunowego. Oznacza to, że betaina ta posiada w jednej cząsteczce zarówno fragment anionowy, jak i kationowy, zlokalizowane na rozseparowanych atomach.

Po raz pierwszy TMG wyizolowana została w XIX wieku z buraków cukrowych (Beta vulgaris). Stąd też pochodzi jej potoczna nazwa betaina, którą z czasem zaczęto określać całą klasę związków tego typu, a samą TMG wyróżniono jako betainę glicynową. Według wyników badań substancja ta stanowi ok. 0,8-1,6% suchej masy buraka cukrowego. Obecnie trimetyloglicyna otrzymywana jest jako produkt uboczny przy przemysłowej izolacji kwasu glutaminowego z wywaru melasowego. Wykazano, że stężenie TMG w melasie sfermentowanej to ok. 5%, z kolei w melasie pozbawionej cukru ok. 12%. W metodzie przemysłowej izolacji stężony wywar melasowy traktuje się silnym kwasem solnym bądź tym samym kwasem w stanie lotnym. Składniki te następnie miesza się w podwyższonej temperaturze przez kilka godzin. W efekcie otrzymuje się chlorki metali (np. KCl), które się usuwa, a pozostały ług zostaje zatężony i schłodzony. Wynikiem tego ostatniego etapu jest krystalizacja chlorowodorku trimetyloglicyny. Aby osiągnąć lepsze rezultaty, czasami stosuje się krystalizację frakcyjną oraz oczyszczanie węglem aktywnym. Trimetyloglicyna otrzymywana jest również jako produkt uboczny przemysłu cukierniczego.

Ponadto TMG wykryto w innych gatunkach roślin (głównie w ich wakuolach, cytoplazmie i chloroplastach), a także w organizmach zwierząt i ludzi (łożysko, nerki, wątroba i mózg). W organizmie człowieka odpowiada ona za prawidłowe funkcjonowanie wątroby, zaangażowana jest w proces namnażania komórek oraz jest doskonałym donorem grup metylowych, w związku z czym uczestniczy w regulacji stężenia homocysteiny.

1.2. Klasyfikacja

Trimetyloglicyna to związek chemiczny, pochodna glicyny, należący do grupy betain. W organizmie pełni funkcję donora grup metylowych, czyli odpowiada za prawidłowy przebieg procesu metylacji. Najważniejszym jej zadaniem jest przekształcanie homocysteiny w metioninę, która następnie może być wykorzystywana do produkcji SAM-e. Suplementacja poprawia funkcjonowanie układu krwionośnego, ma duże znaczenie w budowaniu masy mięśniowej oraz zwiększa płodność kobiet i niweluje ryzyko poronienia. TMG wykazuje również działanie neuroprotekcyjne i przeciwdziała chorobie Parkinsona czy Alzheimera.

1.3. Występowanie

TMG w ograniczonych ilościach może być produkowana w organizmie człowieka, aby jednak uzupełniać jej zapas, dobrze jest wybierać odpowiednie produkty. Bogatym źródłem trimetyloglicyny są głównie jagody goji, otręby i kiełki pszenne, buraki surowe i konserwowe, szpinak, a także owoce morza – krewetki i małże.

2.1. Wątroba

Wykazano, że trimetyloglicyna jest doskonałym donorem grup metylowych, niezbędnych do przebiegu drugiej fazy detoksykacji wątroby. Grupy te, poprzez przyłączenie się do toksyn rozpuszczalnych w tłuszczach bądź o niewielkiej rozpuszczalności w wodzie, zmieniają ich hydrofobowy charakter na hydrofilowy. W efekcie usprawniony zostaje proces ich usuwania czy metabolizowania w organizmie. Ponadto addycja ugrupowania -CH3 skutkuje niwelowaniem toksycznych właściwości niektórych substancji. Grupy metylowe mają szczególne znaczenie w przypadku unieszkodliwiania różnorodnych form metali, związków chemicznych oraz innych trujących substancji.

2.2. Układ krwionośny

Wyniki przeprowadzonych badań sugerują, że trimetyloglicyna przyjmowana jednocześnie z kwasem foliowym, witaminą B6 czy B12 zmniejsza stężenie homocysteiny. Według naukowców wysoki poziom homocysteiny jest jedną z przyczyn powstawania miażdżycy tętnic. Ograniczając więc jej stężenie możliwe jest przeciwdziałanie uszkodzeniom naczyń krwionośnych.

2.3 Wydolność fizyczna

Trimetyloglicyna pełni bardzo ważną rolę w produkcji kreatyny, czyli ma bardzo duże znaczenie dla sportowców, którzy chcą poprawić swoje osiągnięcia. Ponadto TMG usprawnia przebieg procesów anabolicznych, czyli przyczynia się do rozwoju masy i mięśni. Właściwość ta wynika z budowy TMG, która jest donorem grup metylowych. Proces metylacji RNA jest bowiem pierwszym etapem syntezy nowych białek mięśniowych.

TMG odgrywa kluczową rolę w reakcjach metylacji, dlatego posiada również właściwości antykataboliczne. W organizmie obecny jest specyficzny rodzaj białka katabolicznego nazywany ubikwityną. Jej przyłączenie do protein mięśniowych skutkuje ich degradacją. Działanie ubikwityny jest hamowane poprzez metylację jednego z jej aminokwasów – lizyny. Grupa metylowa przyłączana do lizyny pochodzi właśnie z betainy glicynowej, której wzrost stężenia w organizmie chroni go przed rozkładem mięśni.

2.4. Homocysteina

TMG jest odpowiedzialna również za przebieg metionizacji, czyli procesu odbudowy S-adenozylometioniny. Metionina jest bardzo ważnym aminokwasem dostarczanym do organizmu z pożywieniem. Po wchłonięciu z przewodu pokarmowego prawie natychmiast jest przekształcana w S-adenozylometioninę (SAM-e). Związek ten pomimo wielu korzyści (donor grup metylowych) ma także jedną wadę, nie jest on bowiem zdolny do samoodtwarzania. Po odłączeniu rodnika metylowego, SAM-e przekształcane jest w homocysteinę, której nadmiar jest szkodliwy – przyczynia się do rozwoju zmian miażdżycowych i zwiększa ryzyko zakrzepicy. Konieczne jest więc jej usuwanie, w czym pomocna jest właśnie trimetyloglicyna. TMG jako nośnik grup metylowych uzupełnia brakujący rodnik -CH3, a tym samym przekształca homocysteinę w metioninę, ktróa może być ponownie wykorzystana do produkcji SAM-e.

2.5. Układ nerwowy

Na podstawie analizy wyników badań klinicznych, wykazano, że osoby cierpiące z powodu choroby Alzheimera bądź Parkinsona mają podwyższony poziom homocysteiny we krwi. Według naukowców to właśnie homocysteina ogranicza produkcję ważnych neuroprzekaźników – dopaminy, serotoniny oraz noradrenaliny. Zauważono także, że niemal 50% chorych na depresję charakteryzuje wysoki poziom tego aminokwasu we krwi. W związku z tym, że przyjmowanie TMG skutkuje redukcją stężenia homocysteiny, jest to skuteczny środek wykorzystywany w terapii tych schorzeń.

2.6. Układ rozrodczy

Wykazano, że wysoki poziom homocysteiny we krwi jest jedną z przyczyn bezpłodności u kobiet. Ponadto wzrost stężenia tego aminokwasu utrudnia zagnieżdżenie się komórki jajowej w macicy. W efekcie sytuacja taka może prowadzić do zaburzeń w rozwoju płodu, a czasami nawet do poronienia. TMG może skutecznie ograniczać ilość homocysteiny we krwi, a tym samym ułatwia zajście w ciąże i niweluje ryzyko poronienia.