Leta i den här bloggen

fredag 16 september 2016

Jotain maitorasvan edusta

Milk fat globule membrane – a source of polar lipids for colon health? A review

Author for correspondence. E-mail: catherine.stantonATteagasc.ie


The milk fat globule membrane (MFGM) surrounds fat globules, protects them against lipolysis and disperses the milk fat in the milk plasma. Besides their structural and emulsifying roles, in vivo and in vitro studies have demonstrated that phospholipids and sphingolipids of MFGM possess cancer risk-reducing properties. Several reports attribute its chemopreventive activity to products of sphingomyelin hydrolysis, which affect multiple cellular targets that control cell growth, differentiation and apoptosis. With knowledge on the potential health benefits of MFGM lipids and proteins, dairy industries could in the future address their research in developing new functional dairy products enriched in beneficial MFGM components.

S1P signalointi

Pharmacol Ther. 2016 Sep 10. pii: S0163-7258(16)30164-4. doi: 10.1016/j.pharmthera.2016.09.008. [Epub ahead of print]

Targeting sphingosine-1-phosphate signaling in lung diseases.


Sphingosine-1-phosphate (S1P), a simple, bioactive sphingolipid metabolite, plays a key role, both intracellularly and extracellularly, in various cellular processes such as proliferation, survival, migration, inflammation, angiogenesis, and endothelial barrier integrity. The cellular S1P level is low and is tightly regulated by its synthesis and degradation.
 Sphingosine Kinases (SphKs) 1 and 2, catalyze the ATP-dependent phosphorylation of So, (sphingosine) to S1P, while the degradation is mediated by the reversible dephosphorylation catalyzed by the S1P phosphatases and lipid phosphate phosphatases and the irreversible degradation to hexadecenal (aldehydi)  and ethanolamine phosphate (EAP)  by sphingosine-1-phosphate lyase (S1PL).

 As a ligand for specific G-protein-coupled receptors, S1P1-5, which are differentially expressed in different cell types, S1P generates downstream signals that play crucial role in developmental and disease related pathologies. In addition to acting extracellularly on receptors located on the plasma membrane, S1P can also act intracellularly, independently of S1P1-5, affecting calcium homeostasis and cell proliferation.

 The SphKs /S1P /S1PL metabolic pathway is implicated in numerous human pathologies including respiratory disorders, thereby raising the possibility that manipulating intracellular S1P levels could offer therapeutic potential in ameliorating lung diseases. This review focuses on the prospects of targeting S1P signaling and S1P metabolizing enzymes using small molecule inhibitors, receptor agonists, and antagonists in the treatment of lung diseases.
Copyright © 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.


Ceramide; Lung diseases; S1P receptor; Sphingomyelinase; Sphingosine kinase; Sphingosine-1-phosphate lyase; Sphingosine-1-phosphate phosphatase; Sphingsine-1-phosphate

Paksusuolen tyypilliset lyhyet rasvahapot SCFA


 Isotooppitutkimuksia* on tehty terveiden henkilöiden colon-alueella muodostuneitten lyhyitten  rasvahappojen (SCFA) systeemisestä saatavuudesta ja aineenvaihdunnasta. 

J Physiol. 2016 Aug 11. doi: 10.1113/JP272613. [Epub ahead of print]

Systemic availability and metabolism of colonic-derived short-chain fatty acids in healthy subjects - a stable isotope study.


 Lyhytketjuiset tyydyttyneet rasvahapot etikkahappo C2:0), propionihappo(C3:0) ja voihappo( C4:0)  ovat bakteerien aineenvaihduntatuotteita, jotka välittävät vuorovaikutusta dieetin, mikrobifloran  ja isäntäkehon kesken. 

  • The short-chain fatty acids (SCFAs), acetate, propionate and butyrate are bacterial metabolites that mediate the interaction between diet, the microbiota and the host. 
 Tässä artikkelissa  mitattiin määrällisesti  SCFA- rasvahappojen  systeeminen saatavuus ja niiden  sijoittuminen biologisesti relevantteihin molekyyleihin.
  • In this study, the systemic availability of SCFAs and their incorporation into biologically relevant molecules was quantified.
 Tutkimuksessa merkattiin  13C-isotoopeilla(*) etikkahappoa, propionihappoa ja voihappoa ja niitä asetettiin colonalueelle 12 terveelle henkilölle kapseleissa ja mitattiin   isotoopilla (*) merkattujen tyydyttyneiden rasvahappojen (*SCFA)  ja *glukoosin,  *kolesterolin  ja rasvahappojen (*FA)  plasmapitoisuudet. Samoin mitattiin  suolistofloran kyky tuottaa voihappoa (C4:0).
  • Known amounts of 13 C-labelled acetate, propionate and butyrate were introduced in the colon of 12 healthy subjects using colon delivery capsules and plasma levels of 13 C-SCFAs and of 13 C-glucose, 13 C-cholesterol and 13 C-fatty acids were measured. The butyrate producing capacity of the intestinal microbiota was quantified as well. 
 Colonalueelle asetettujen *rasvahappojen  systeeminen  saatavuus oli *etikkahapolla 36 %, *propionihapolla 9% ja *voihapolla 2%.Se interkonversio , mikä näissä hapoissa oli tavallisinta, oli *etikkahapon muuttuminen *voihapoksi (24%) colon- mikrobifloran vaikutuksesta eikä se korreloinut fekaalinäytteiden voihapontuottokapasiteettiin.
  • Systemic availability of colonic-administered acetate, propionate and butyrate was 36%, 9% and 2%, respectively. Conversion of acetate into butyrate (24%) was the most prevalent interconversion by the colonic microbiota and was not related to the butyrate-producing capacity in the faecal samples. 
Alle 1%  merkatusta *etikkahaposta asettui *kolesteroliin ja alle 15% asettui *rasvahappoihin.  Coloniin  asetetusta  *propionihaposta asettui *glukoosiin 6%.  SCFA-rasvahapot* erittyivät  pääasiassa keuhkojen kautta isotooppia kantavaksi  CO2- hiilidioksidiksi* oksidoitumisen  jälkeen, kun taas  alle 0,05%  SCFA*:sta  erittyi virtsaan.
  • Less than 1% of administered acetate was incorporated into cholesterol and < 15% in fatty acids. On average, 6% of colonic propionate was incorporated into glucose. The SCFAs were mainly excreted via the lungs after oxidation to 13 CO2 whereas less than 0.05% of the SCFAs were excreted into urine. 
 Nämä tulokset   tekevät mahdolliseksi arvioida  ja mitata määrällisesti  tulevaisuudessa SCFA- rasvahappojen tuotantoa ihmisen colonissa   C13-isotoopilla merkatuista kuiduista* mittaamalla  merkattujen SCFA*- rasvahappojen pitoisuudet verestä.
  • These results will allow future evaluation and quantification of SCFAs production from 13 C-labelled fibres in the human colon by measuring 13 C-labelled SCFA concentrations in blood. 
  • This article is protected by copyright. All rights reserved.
Suomennos 16.9. 2016

Kuidun tärkeydestä! Suolistoflora on tärkeä


Biosci Biotechnol Biochem. 2016 May;80(5):955-61. doi: 10.1080/09168451.2015.1135041. Epub 2016 Mar 11. 


Inorganic polyphosphate (polyP) was previously identified as a probiotic-derived substance that enhances intestinal barrier function. PolyP-accumulating bacteria are expected to have beneficial effects on the human gastrointestinal tract. In this study, we selected Lactobacillus paracasei JCM 1163 as a strain with the potential to accumulate polyP, because among the probiotic bacteria stored in our laboratory, it had the largest amount of polyP. The chain length of polyP accumulated in L. paracasei JCM 1163 was approximately 700 phosphate (Pi) residues. L. paracasei JCM 1163 accumulated polyP when Pi was added to Pi-starved cells. We further improved the ability of L. paracasei JCM 1163 to accumulate polyP by nitrosoguanidine mutagenesis. The mutant accumulated polyP at a level of 1500 nmol/mg protein-approximately 190 times that of the wild-type strain. PolyP extracted from the L. paracasei JCM 1163 significantly suppressed the oxidant-induced intestinal permeability in mouse small intestine. In conclusion, we have succeeded in breeding the polyP-accumulating Lactobacillus mutant that is expected to enhance intestinal barrier function.


Pho regulon; intestinal barrier function; polyphosphate; probiotics
[PubMed - in process]

PolyP-akkumuloivien bakteerien käyttö jäteveden puhdistukseen


Biochemistry (Mosc). 2000 Mar;65(3):341-8.
Microbial selection of polyphosphate-accumulating bacteria in activated sludge wastewater treatment processes for enhanced biological phosphate removal.


 On käytetty aktivoituja lieteprosesseja anaerobista ja aerobista tilaa vaihdellen ( anaerobinen-aerobinen prosessi)  ja on saatu menestyksellä  tehostettua  biologisen fosfaatin poistamista    jätevedestä. (EBPR)
  • Activated sludge (liete)  processes with alternating anaerobic and aerobic conditions (the anaerobic-aerobic process) have been successfully used for enhanced biological phosphate removal (EBPR) from wastewater. 
 On tiedetty, että polyfosfaattia (PolyP)  akkumuloivat bakteerit (PAB) ovat  välttämättömoä EBPR:ssa anaerobisaerobisessa prosessissa.
  • It is known that polyphosphate-accumulating bacteria (PAB) play an essential role for EBPR in the anaerobic-aerobic process. 
 Tässä artikkelissa  tehdään katsausta  rajallisesta   saatavilla olevasta informaatiosta, joka käsittelee EBPR-mikrobiyhteiskuntien rakennetta  ja aineenvaihduntaa. Erityisesti kiinnitetään huomiota  EBPR- prosessissa käytettyjen PolyP:tä   akkumuloivien  bakteerien    mikrobiaaliin  ekologiseen  valintaan.  
  • The present paper reviews limited information available on the metabolism and the microbial community structure of EBPR, highlighting the microbial ecological selection of PAB in EBPR processes.
 Kun altistetaan mikro-organismeja välillä hiilipitoiselle  anaerobiselle miljöölle ja välillä hiiliköyhälle aerobiselle miljöölle, indusoituu näissä polyfosfaatia (PolyP)  akkumuloivissa bakteereissa (PAB) eräitä  avainasemassa olevia metabolisia piirteitä, joihin  kuuluu orgaanisen aineksen otto bakteeriin  ja sen jälkeen aineksen  konvertoiminen polyhydroxi-alkaanihappovarastoon (PHA) ja intrasellulaarisen polyfosfaatin (PolyP)  hydrolyysi ja  siitä seuraakin  epäorgaanisen fosfaatin (Pi) vapautuminen solusta  anaerobisissa oloiss. 
  •  Exposure of microorganisms to alternate carbon-rich anaerobic environments and carbon-poor aerobic environments in the anaerobic-aerobic process induces the key metabolic characteristics of PAB, which include organic substrate uptake followed by its conversion to stored polyhydroxyalkanoate (PHA) and hydrolysis of intracellular polyphosphate accompanied by subsequent Pi release under anaerobic conditions.
Intrasellulaarisen glykogeenin oletetaan olevan  solun redoxtasapainon säätelijä. Glykogeenin varastoiminen  on PAB- organismien avainstrategiaa, jolla  ne pitävät redoxtasapainonsa  ottaessaan anaerobisesti erilaisia orgaanisia aineksia sisäänsä  ja täten ne voittavat  mikrobiologisessa valinnassa.
  • Intracellular glycogen is assumed to function as a regulator of the redox balance in the cell. Storage of glycogen is a key strategy for PAB to maintain the redox balance in the anaerobic uptake of various organic substrates, and hence to win in the microbial selection. 
 Akinetobakteerilajit, Mikrolunatus fosfoforus, Lampropedia lajit ja Rhodosyklus-ryhmä  ovat raportoituja PAB-ehdokkaita.  Saattaa olla niin, että PAB ei käsitä  harvoja rajallisia geneettisiä lajeja, vaan niisä on  fylogeneettisesti ja taksonomisesti erilaisia bakteeriryhmiä.
  • Acinetobacter spp., Microlunatus phosphovorus, Lampropedia spp., and the Rhodocyclus group have been reported as candidates of PAB. PAB may not be composed of a few limited genospecies, but involve phylogenetically and taxonomically diverse groups of bacteria. 
Jotta voitaisiin määritellä EBPR-prosessien  mikrobiyhteiskunnan rakenne, pitäisi tarkastella lähemmin jokaisen PAB-lajin ilmenemistä ja käyttäytymistä erilaisissa EBPR-prosesseissa pääasiassa molekulaarisin menetelmin, koska useaa  PAB -lajia näyttää olevan mahdotonta viljellä.
  • To define microbial community structure of EBPR processes, it is needed to look more closely into the occurrence and behavior of each species of PAB in various EBPR processes mainly by molecular methods because many of PAB seem to be impossible to culture.
[PubMed - indexed for MEDLINE]
Suom. 16.9. 2016
Free full text

torsdag 15 september 2016


 Of theoretical interest regarding poly P is its antiquity in prebiotic evolution, which along with its high energy and phosphate content, make it a plausible precursor to RNA, DNA, and proteins. Practical interest in poly P includes many industrial applications, among which is the microbial removal of Pi in aquatic environments.

Malonate, malonaattihappo (propanedioate) 3C- molekyyli

Malonaattijoni  ( propanedioate)  on hahmolta meripihkahapon tapainen dikarboksyylihappo, mutta siltä puuttuu   CH2-CH2- ryhmä, joka voisi osallistua dehydrogenaatioreaktioon kuten meripihkhappo voi (succinate). Kuitenkin se kilpailee entsyymistä meripihkapon kanssa ja  tämä molekyyli  toimii  kemiallisesti  soluhengityksen  vähentäjänä. Se on suksinaattidehydrogenaasi -entsyymin kompetitiivinen inhibiittori (estäjä) .

 Mitä kertoo Wikipedia malonaatista .  CH3(COOH), dikarboksyylinen metyyli.


From Wikipedia, the free encyclopedia

Chemical structure of the malonate ion.
The malonate or propanedioate ion is CH2(COO)22− (malonic acid minus two hydrogen ions). Malonate compounds include salts and esters of malonic acid,

  •  Entä jos malonaatti aktivoituu CoA-tekijällä? Ja milloin se aktivoituisi?

Wikipediasta löytyy siihenkin valmis ajatus kirjallisessa muodossa.Malonyl CO ei ole ensin "malonihappo joka aktivoituu"  vaan se syntetisoituu  aktivoidusta etikkahaposta   ja biotiinin avustuksella lisätään CO2- hiilidioksidiryhmä ( bikarbonaatista) , jolloin muodostuu malonyyli-CoA. Se on tarkasti säädelty  aineenvaihdunnallinen moduli, lego ja MCAT-entsyymi  siirtää tästä malonaatti-osan  (Asyyli-ntsyymii-kompleksiin tai asetyyli-entsyymiin-komplekiin ja niin saadaan  3C pidempi molekyyli ensin, muta  se kondensoituu ja irrotaayhden CO2- ryhmän., joka kuului malonihappoon ja oli juuri se joka oli lisätty biotiinilla. 
Tämä lähde kertoo, että MCAT entsyymi  osallistuu  myös polyketidisynteesiin , ketomuodoista polymerisoituja . molekyylejä luonnossa kuten bakteereissa. tässä artikkeli maintise niille entsyymin PKS, polyketidisyntetaasin.   mutta ihmisestä tiedetään nyt ainakin  että  4C kokoa   beta-OH-muoto voihappovaiheesta - voi  polymerisoitua . (PHB). Spontaanistiko?  Fosfaatithan osallsituvat  puskuritoimintaan soluissa ja polymeroituvat ketjut  ovat inerttejä valmiina. 


From Wikipedia, the free encyclopedia
524-14-1 Yes
ChemSpider 10213 Yes
MeSH Malonyl+CoA
PubChem 869
Molar mass 853.582
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Yes verify (what is Yes ?)
Infobox references

Malonyl-CoA is a coenzyme A derivative of malonic acid.


1.1. It plays a key role in chain elongation in fatty acid biosynthesis and polyketide biosynthesis.
Malonyl-CoA is also used in transporting alpha-ketoglutarate across the mitochondrial membrane into the mitochondrial matrix.
1.2. In the former, it provides 2-carbon units to fatty acids and commits them to fatty acid chain synthesis.
Malonyl-CoA is formed by carboxylating acetyl-CoA using the enzyme acetyl-CoA carboxylase. One molecule of acetyl-CoA joins with a molecule of bicarbonate, requiring energy rendered from ATP.
Malonyl-CoA is utilised in fatty acid biosynthesis by the enzyme malonyl coenzyme A:acyl carrier protein transacylase (MCAT).
MCAT serves to transfer malonate from malonyl-CoA to the terminal thiol of holo-acyl carrier protein (ACP).

Polyketide biosynthesis

MCAT is also involved in bacterial polyketide biosynthesis. The enzyme MCAT together with an acyl carrier protein (ACP), and a polyketide synthase (PKS) and chain-length factor heterodimer, constitutes the minimal PKS of type II polyketides.

(Pohdinta   Samalla kun  malonaatti vähentää  energia-aineenvaihduntaa, se lisää  mahdollisuutta neutraalien rasvahappojen synteesiin , lisää palmitiiniallasta ja  vaikuttaa hiljentävästi beta-oksidaatioon-   ja täten  epäsuorasti  edistää glukoneogeneesia ja glykogeenin akkumulaatiota. Myös krebsin syklin alkupää on avoinna käytölle.
Myös samalla tulee  mahdollisuutta akkumuloida  polyfosfaattia inerttinä valmiiksi , jota sitten käytetään glykogeenin synteesiin. ja mahdollisesti,  synteeissä irronneiden pyrofosfaattien ja muun epäorgaanisen liika fosfaatin heti  inertiksi muuttamiseen polyfosfaattina- ujoisa on korekaenergisiä sidoksia talletettuna. )
Malonyl-CoA is a highly-regulated molecule in fatty acid synthesis; as such, it inhibits the rate-limiting step in beta-oxidation of fatty acids.
 Malonyl CoA inhibits fatty acids from associating with carnitine by regulating the enzyme carnitine acyltransferase, thereby preventing them from entering the mitochondria, where fatty acid oxidation and degradation occur.

See also


  1. Nelson D, Cox M (2008) Lehninger principles of biochemistry. 5th Ed: p. 806

External links

Kuten tekstistä ylhäältä huomaa, malonihappoa ei sinänsä mitenkään syödä niihin kohtiin, missä sitä kehossa tqarvitaan, vaan siä muodsotuu  kun on hyvä energiatasapino ja liikunta ja hapensaanti.  Se on itseasiasa moduli enemmän kuin molekyyli. Runsaat ylimääräiset hiiliketjut hiilihydraattien aineenvaihdunnasta  saadaan muokattua malonaattimuotoon, jolloin se on predestinoitunut tuotatmaan PALMITIINIHAPPOA tiettyyn  pisteeseen asti, kunnes palmitiinihappoa alkaa olla niin tarpeeksi että se alkaa ajrrutaa malonimodulin  synteesifunktiota.

Palmitiinihappo on erittäin tärkeä kehossa. varsinkin keuhkoille sen merkitys on suuri. Keuhko valmistaa spesifisesti paikalliset surfaktanttilesitiininsä  kahdesta palmitiinihaposta- dipalmityl-lesitiinejä.   Epäilen vähän kannattaako maitorasvoja jättää liian niukalle ravinnossa, sillä niistä tulee tukea kehon palmitiinihapposynteesiin niin että on hyvä immunologinen luonnollinen puolustukyky esim keuhkotulehduksia vastaan. Aina kun keuhkoissa on jotakin häikkää, kannattaa muistaa  lääkkeen tapaan tavallinen  täysmaito . vanha keino on keitettyä sipulimaitoa. Sipulista saa myös orgaanista rikkiä palmitiinien lisäksi, molemmat avustavat keuhkopuhdistumaa. .
Luonnollisesti keho tuottaa geneetttisesti  palmitiinia hiiliketjuista käsin riittävästi, . kun  ravinto on tasapainoista  ja riittävää ja kunnon ulkoilulla käytetän keuhkoja, että ne antavat signaalin keuhkolesitiinin tarpeesta ja bikarbonaattiakin on  saatavissa.  malonaatin synteesiin.

gamma-hydroksivoihappo GHB


 Tämä teksti väittää että GHB saadaan SSA-tietä konvertoitua takaisin GABA-muotoon ilman että hiiliketjun täytyy käydä koko Krebsin sykli läpi ja muuttua ensin glutamaatiksi.
GHB:n takaperin konvertoituminen  GABA:ksi on perusta  GHB:n käyttöön  lääkkeellisesti GABA-vajeissa. ja käytännössä on nähty GABA-funktion korjaantumsita. Artikkelin esimerkki on alkoholista vieroitustapaukset rajallisine indikaatioineen.
Tietysti analogiseeti lihaksen väsymistuoteen maitohapon  muutuminen takaisin  glykolyyttisen tien  hyödyllisiin muotoihin on  itsesään selvä. GHB on vastaavasti aivojen väsymistuote ja  on luonnollsita että se palautuisi ilman  suurta energeettistä häviötä funktionaaliseksi. joten GHB- SSA GABA- tie voi olla se normaalin unen antaman aivolevon tuottama metabolinen  tie salvage GABA.  jonka tietysti  varmistaa Glutamaatista tuleva   de novo GABA.  Saattaa olla että niillä on  oskilloiva suhdekin, joka korreloi yö päivärytmiin tai  uni ja -valve-rytmiin. Artikkeli mainitsee jotain myös narkolepsiasta.

  • GHB occurs naturally in mammalian brain tissue [21]. The primary precursor of GHB in the brain is GABA, which is transformed into succinic semialdehyde (SSA) through a GABA-transaminase and then converted into GHB via a specific succinic semialdehyde reductase (SSR). GHB can be reconverted to SSA via a GHB dehydrogenase, and then SSA can be converted back to GABA (Figure 1); SSA can also be transformed by succinic semialdehyde dehydrogenase (SSADH) into succinic acid and then further metabolized via the Krebs Cycle in mitochondria (Figure 1). GHB is primarily eliminated by the liver, and only a modest quantity of it remains unmodified (2–5%) and eliminated with urine and/or by a still not fully ascertained process of beta-oxidation
Maininta  aiemmasta GHB:n käytöstä narkolepsian terapiassa.
  • In the 1970s, GHB was found to be effective in the treatment of narcolepsy [1215]. In particular, nightly doses of GHB were shown to improve the structure of sleep in narcoleptic patients, reducing the number of nocturnal awakenings and daytime attacks of cataplexy [1618]. In the United States, through a limited distribution program, the FDA approved GHB as a Schedule III Controlled Substance to treat a small subset of patients with narcolepsy who have episodes of weak or paralyzed muscles (i.e. cataplexy) [19].

 Ijerph 06 01917f1 1024

Mitokondria porus teoria 2016. Polyfosfaatin tärkeys. ja PHB:n

 Tämäkin artikkeli on tuoreita 2016. Ydinrakenteena tässä  permeabiliteettiaukossa on  helix polyfosfaateja jotka  tekevät jonisidosta  calsiumjoniin ja  kalsium taas  pitäytyy ulompaan polyhydroksyrasvahappohelixiin (PHB- helix). . Helixin ulko pinta  on lipofiilinen  metyyliryhmien takia  Sisäänpäin on polaarinen  esteri karbonyylihappi   kalsiumin suuntaan. Näin  kalsiumjoni välittää näitä kahta helixiä,  ytimen  polyfosfaattia ja ulompaa  polyhydroksirasvahappo ( polyhydroksialkanylaattia, tässä tapauksessa  polyhydroksybutyraattia, PHB) .



Mitochondrial permeability transition pore (mPTP) is a large channel located in the mitochondrial inner membrane. The opening of mPTP during pathological calcium overload leads to the membrane depolarization and disruption of ATP production. mPTP activation has been implicated as a central event during the process of stress-induced cell death. mPTP is a supramolecular complex composed of many proteins. Recent studies suggest that mitochondrial ATPase plays the central role in the formation of mPTP. However, the structure of the central conducting pore part of mPTP (mPTPore) remains elusive. Here we review current models proposed for the mPTPore and involvement of polyP in its formation and regulation. We discuss the underestimated role of polyP as an effector and a putative structural component of the mPTPore. We propose the hypothesis that inclusion of polyP can explain such properties of mPTP activity as calcium activation, selectivity and voltage-dependence.
 Bildresultat för polyP/Ca2+/polyhydroxybutyrate complexes

Propionihappo/ etikkahappo suhde ja PAO


Biotechnol Bioeng. 2005 Jul 20;91(2):162-8.

Comparison of acetate and propionate uptake by polyphosphate accumulating organisms and glycogen accumulating organisms.


Enhanced biological phosphorus removal (EBPR) performance is directly affected by the competition between polyphosphate accumulating organisms (PAOs) and glycogen accumulating organisms (GAOs). This study investigates the effects of carbon source on PAO and GAO metabolism. Enriched PAO and GAO cultures were tested with the two most commonly found volatile fatty acids (VFAs) in wastewater systems, acetate (C2:0) and propionate (C3:0).
Four sequencing batch reactors (SBRs) were operated under similar conditions and influent compositions with either acetate or propionate as the sole carbon source. The stimulus for selection of the PAO and GAO phenotypes was provided only through variation of the phosphorus concentration in the feed. The abundance of PAOs and GAOs was quantified using fluorescence in situ hybridisation (FISH). In the acetate fed PAO and GAO reactors, "Candidatus Accumulibacter phosphatis" (a known PAO) and "Candidatus Competibacter phosphatis" (a known GAO) were present in abundance. A novel GAO, likely belonging to the group of Alphaproteobacteria, was found to dominate the propionate fed GAO reactor. The results clearly show that there are some very distinctive differences between PAOs and GAOs in their ability to take up acetate and propionate. PAOs enriched with acetate as the sole carbon source were immediately able to take up propionate, likely at a similar rate as acetate. However, an enrichment of GAOs with acetate as the sole carbon source took up propionate at a much slower rate (only about 5% of the rate of acetate uptake on a COD basis) during a short-term switch in carbon source. A GAO enrichment with propionate as the sole carbon source took up acetate at a rate that was less than half of the propionate uptake rate on a COD basis. These results, along with literature reports showing that PAOs fed with propionate (also dominated by Accumulibacter) can immediately switch to acetate, suggesting that PAOs are more adaptable to changes in carbon source as compared to GAOs. This study suggests that the PAO and GAO competition could be influenced in favour of PAOs through the provision of propionate in the feed or even by regularly switching the dominant VFA species in the wastewater. Further study is necessary in order to provide greater support for these hypotheses.
[PubMed - indexed for MEDLINE]

Polyfosfaattia akkumuloivat organismit(PAO) ja glykogeenia (GAO)

(1)  http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135408000092

Could polyphosphate-accumulating organisms (PAOs) be glycogen-accumulating organisms (GAOs)?

Polyphosphate (poly-P) is known to be a key compound in the metabolism of polyphosphate-accumulating organisms (PAOs). In this study, a sludge highly enriched (80%) in Candidatus Accumulibacter phosphatis (hereafter referred to as Accumulibacter), a widely known PAO, was used to study the ability of these microorganisms to utilize acetate anaerobically under poly-P-limiting conditions. The biomass was subject to several anaerobic and aerobic cycles, during which the poly-P pool of PAOs was gradually emptied by supplying feed deficient in phosphate and washing the biomass at the end of each anaerobic period using media containing no phosphorus. After three cycles, phosphorus was hardly released but PAOs were still able to take up acetate and stored it as polyhydroxyalkanoates (PHA), as demonstrated by post-FISH chemical staining. Glycogen degradation increased substantially, suggesting PAOs were using glycogen as the main energy source. This is a key feature of glycogen-accumulating organisms (GAOs), which are known to compete with PAOs in enhanced biological phosphorus removal (EBPR) systems. The ratios between acetate uptake, polyhydroxybutyrate (PHB) and polyhydroxyvalerate (PHV) production, and glycogen consumption agree well with the anaerobic models previously proposed for GAOs.

(2) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26233656 

Water Res. 2015 Nov 1;84:171-80. doi: 10.1016/j.watres.2015.07.042. Epub 2015 Jul 26.

Calcium effect on the metabolic pathway of phosphorus accumulating organisms in enhanced biological phosphorus removal systems.


Phosphorus accumulating organisms (PAOs) have been found to act as glycogen-accumulating organisms (GAOs) under certain conditions, thus, the deterioration in the performance of enhanced biological phosphorus removal systems is not always attributed to the proliferation of GAOs. In this work, the effects of calcium on the metabolic pathway of PAOs were explored. It was found that when the influent Ca(2+) concentration was elevated, the tendency and extent of extracellular calcium phosphate precipitation increased, and the intracellular inert Ca-bound polyphosphate was synthesized, while the microbial population remained almost unchanged. The changes in the ratios of phosphorus released/acetate uptaken, the glycogen degraded/acetate uptaken and the poly-β-hydroxyalkanoates synthesized/acetate uptaken during the anaerobic period confirm that, as the influent Ca(2+) concentration was increased, the polyphosphate-accumulating metabolism was partially shifted to the glycogen-accumulating metabolism. At an influent Ca(2+) around 50 mg/L, in addition to the extracellular calcium phosphate precipitation, the intracellular inert Ca-bound polyphosphate synthesis might also be involved in the metabolic change of PAOs. The results of the present work would be beneficial to better understand the biochemical metabolism of PAOs in enhanced biological phosphorus removal systems.
Copyright © 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.


Glycogen-accumulating metabolism (GAM); Granular sludge; Metabolic pathway; Phosphorus accumulating organisms (PAOs); Polyphosphate-accumulating metabolism (PAM)

onsdag 14 september 2016

BAIB eli beta-amino-isovoihappo

Harperin kirjassa BAIB oli vuonna 1969 tymiinin kataboliakartalla ja sen hahmosta  näkee, että  haaroittuneena se joutuu kataboliassa  lopulta sille radalla, josta tulee propionihappoa ja joka on riippuvainen mm B12-vitamiinista kuten valiiniaminohapon lopputuotteet, joiden pitää oksidoitua sitruunahapposyklissä.
Sitten Harper mainitsi että BAIB- kataboliaan vaikuttaa geneettinen  rakenne, esim 25%:lla kiinalaisista ja japanilaisista  BAIB erittyy  kehosta eikä  siinä tapauksessa tavitse  B12- koentsyymiä ja  (metylamalinisemialdehydi) - propionihappotietä , mikä on melkoinen  nopeutus aineenvaihdunnan vaateille ja samalla ,  ainakin epäsuorasti ,energian  saannille.

Mitä etua tuolla satojen miljoonien henkilöiden väestöllä saattaisi olla tästä asiasta?
Nyt on havaittu että BAIB on  muutakin kuin vain tymiinin katabolian hankala loppumolekyyli. Sillä on omia vaikutuksia: Se on termogeeninen siten, että se vaikutyaa valkoisen rasvan muuttumista ruskeaksi, joka on energeettisesti  nopeasti energiaksi saatavaa rasvaa.
 Lihakselle se on siis edullinen molekyyli ja  käytetään nimeä myokiini. kts. otsikon artikkeli. 


4C rakenteitten merkitys aineenvaihdunnalle. Minikatsaus neljän hiilen rakenteista

LÄHDE:   http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4549763/
Miten löysin tämän lähteen? olin jäljittämässä BAIB degradaatioteoriaa  tältä vuodelta. 

World J Biol Chem. 2015 Aug 26;6(3):223-30. doi: 10.4331/wjbc.v6.i3.223.
Neljän hiilen omaavilla rakenteilla on essentiellejä tehtäviä aineenvaihdunnan kontrollissa. 

Essential roles of four-carbon backbone chemicals in the control of metabolism.

TIIVISTELMÄ, Abstract (suomennosta)

 Kiireellinen kansanterveydellinen ongelma on lihavuuden lisääntyminen globaalisti ja siihen liittyvät kardiometaboliset komplikaatiot.
  • The increasing incidence of obesity worldwide and its related cardiometabolic complications is an urgent public health problem. 
 Tiedämme jo että  painon lisääntyminen johtuu negatiivisesta tasapainosta energian kulutuksen ja kalorisaannin kesken. Nykytutkimus  on osoittanut, että useilla pienillä neljän hiilen omaavilla orgaanisilla molekyyleillä (4C)  voi olla kykyä moduloida tätä tasapainoa  energian käyttöä suosivasti ja täten endoplasmisen verkoston (ER)   stressiä ja oksidatiivista stressiä lievittävästi.
  • While weight gain results from a negative balance between the energy expenditure and calorie intake, recent research has demonstrated that several small organic molecules containing a four-carbon backbone can modulate this balance by favoring energy expenditure, and alleviating endoplasmic reticulum (ER)  stress and oxidative stress.
 Sellaisia  pieniä molekyylejä ovat  bakteerien suolistossa tuottamat lyhytketjuisiin rasvahappohin (SCF) kuuluvat hapot
 kuten voihappo ( butyric acid, ( C4:0),
sen  kemiallisesti tuottunut johdannainen 4-fenyyli-voihappo,
 kehon  pääasiallinen ketoniaine D-beta-hydroksivoihappo  (beta-HB), jota maksa syntetisoi
 ja  äskettäin  havaittu myokiini beta- amino-iso-voihappo (BAIB)
  • Such small molecules include the bacterially produced short chain fatty acid butyric acid, its chemically produced derivative 4-phenylbutyric acid, the main ketone body D-β-hydroxybutyrate - synthesized by the liver - and the recently discovered myokine β-aminoisobutyric acid (BAIB).
 Sitävastoin  eräs  voihapon sukulaismolekyyli alfa-hydroksi-voihappo  alfa-HB on havaittu varhaiseksi enteksi insuliiniresitenssistä ja glukoosiintoleranssista.

  •  Conversely, another butyrate-related molecule, α-hydroxybutyrate, has been found to be an early predictor of insulin resistance and glucose intolerance. 
 Tässä minikatsauksessa  tehdään yhteenvetoa uusista  edistyksistä näiden molekyylien toimintamekanismin  käsittämsiessä  ja keskustellaan niiden terapeuttisesta käytöstä metabolisen homeostaasin kohentamiseen tai  alkavan insuliiniresistenssin  varhaisen havaitsemisen  biomerkitsijänä  käyttämiseen.
  • In this minireview, we summarize recent advances in the understanding of the mechanism of action of these molecules, and discuss their use as therapeutics to improve metabolic homeostasis or their detection as early biomarkers of incipient insulin resistance.


Butyric acid; D-β-hydroxybutyrate; Histone deacetylases; Histone deacetylases inhibitors; Insulin resistance
  • PMID:26322177
  • PMCID:PMC4549763
  • DOI: 10.4331/wjbc.v6.i3.223
  • [PubMed]
  • Alfa-hydroksivoihappo alfa-HB biomerkitsijä alentuneesta sokerinsiedosta

    Alfaketovoihappoa ilmenee AABA -deaminaatiossa normaalsiti .
    Entä  voiko muodostua alfa-OH-voihappoa (Alfa-HB) , alfa-hydroksibutyraattia?
    Näyttää sitäkin esiintyän.ja se kelpaa biomerkitsijäksikin!  Se on selektiivinen aineenvaihduntatuote-biomerkitsijä  huonontuneesta sokerin siedosta! Nyt on toteutettu ajatus, jota olen vain toivonut toteutuvaksi: että löydettäisiin sokerirasituksen sijasta jokin järkevämpi menetelmä alentuneen sokerin siedon ja diabeteksen diagnostisoimiseksi. Sokerirasitus mielestäni näille  epäillyille  patologisille tiloille ( joissa betasolut jo ovat kompromittoituneet ja ehkä tulehtuneet)  on samanlaista kuin menisi törkkäisemään trapetsitaiteilijan trapetsilta ja sitten tämä jäisi roikkumaan sinne maan ja taivaan välille ja koettamaan kivuta taksiin tasapinoonsa ulkopuolisen ( testaajan) katsellessa yritystä ja diagnosoidessa onnsituuko vai eikö. Korkeintaan  sallisin sellaisen rasituksen, missä käytetään potilaan omia elintrvikkeita siinä määrin kun hän saattaa kotiolosisa käyttää, esim maitomäärää tai pullamäärää testiolosuhteissa. koska silloin testi olisi sama rasitus mikä  saataa toistau   vuoden joka päivä eikä olisi mikään ääretön kertarasitus epäfysiologisella määrällä. suoraa verensokeria sokerin päätemuodossa. Päätemuotoista sokeria  ahrva  syö koskaan  siinä määrin. kuin  GTT tarjoaa, joten   testi on "insidenssi" , vauriotekijä. joka myös pitäisi anmnestisesti  mainita.


    Diabetes Care. 2016 Jun;39(6):988-95. doi: 10.2337/dc15-2752. Epub 2016 Apr 5. α-Hydroxybutyric Acid Is a Selective Metabolite Biomarker of Impaired Glucose Tolerance. Cobb J1, Eckhart A2, Motsinger-Reif A3, Carr B4, Groop L5, Ferrannini E6.

    TIIVISTELMÄ Abstract (Suomennosta)

     Huonontuneen glukoosin siedon  hyödyllisenä biomerkitsijänä voidaan käyttää plasman metaboliitteja erottamaan  isoloitu huonotunut  glukoosin sieto (iIGT)  isoloidusta huonontuneesta paaastosokerista (iIFG). 2-tyypin diabeteksen (T2DM)  suuren riskin tilanteessa.

    • OBJECTIVE: Plasma metabolites that distinguish isolated impaired glucose tolerance (iIGT) from isolated impaired fasting glucose (iIFG) may be useful biomarkers to predict IGT, a high-risk state for the development of type 2 diabetes.

     Menetelmät. Jo aiemmin dysglysemiaan liittyneitä  metaboliitteja  valittiin 23 ja niitä katsottiin paastoplasmasta henkilöiltä, joilla ei ollut diabetesta. Näytteenottoaika  oli perinteisen  sokeriasituksen (OGTT) 0 hetki . Kahta kohorttia havainnoitiin. Toisessa tarkattiin suhdetta insuliiniherkkyyden ja kardiovaskulaarisen taudin kesken. Toisessa  oli kysymyksen asetteluna DM ja verisuoniston terveys. Tulokset käsiteltiin statistisesti.  Huonontuneen  isoloidun glukoositoleranssin (iIGT) valitut biomerkitsijät vahvistettiin kolmannella kohortilla  Botnia-tutkimuksessa. 

    • RESEARCH DESIGN AND METHODS: Targeted metabolomics with 23 metabolites previously associated with dysglycemia was performed with fasting plasma samples from subjects without diabetes at time 0 of an oral glucose tolerance test (OGTT) in two observational cohorts: RISC (Relationship Between Insulin Sensitivity and Cardiovascular Disease) and DMVhi (Diabetes Mellitus and Vascular Health Initiative). Odds ratios (ORs) for a one-SD change in the metabolite level were calculated using multiple logistic regression models controlling for age, sex, and BMI to test for associations with iIGT or iIFG versus normal. Selective biomarkers of iIGT were further validated in the Botnia study.

     Alfa-hydroksivoihappo ( alfa-HB) oli vahvimmin assosioitunut huonontuneeseen isoloituun sokeritoleranssiin (iIGT)  kahdessa ensinmainitussa  kohortissa, mutta  merkitsevää liittymää isoloituun huonontuneeseen paastosokeriin (iIFG)  ei ollut. Botniatutkimuksen  mukaan alfa-HB  oli selektiivisesti assosioitunut isoloituun huonontuneeseen glukoositoleranssiin( iIGT)  eikä omannut merkitsevää assosiaatiota isoloituun huonontuneeseen paastosokeriin (iIFG).

    • RESULTS:  α-Hydroxybutyric acid (α-HB) was most strongly associated with iIGT in RISC (OR 2.54 [95% CI 1.86-3.48], P value 5E-9) and DMVhi (2.75 [1.81-4.19], 4E-5) while having no significant association with iIFG. In Botnia, α-HB was selectively associated with iIGT (2.03 [1.65-2.49], 3E-11) and had no significant association with iIFG. 

    Myös  linolyyli-glyserofosfokoliini  (L-GPC)  ja öljyhappo havaittiin  selektiiviksi merkitsijöiksi isoloidusta  glukoosi-intoleranssista (iIGT). 

    • Linoleoyl-glycerophosphocholine (L-GPC) and oleic acid were also found to be selective biomarkers of iIGT. 

     Monen  variantin IGT- ennustemallissa kaikilla kolmella kohortilla  saatujen käyrien alaiset alat paranivat merkitsevästi,  kun  alfa-HB-, L-GPC- ja öljyhappovariantit  ikään, sukupuoleen, BMI-arvoon ja paastoglukoosiin.

    • In multivariate IGT prediction models, addition of α-HB, L-GPC, and oleic acid to age, sex, BMI, and fasting glucose significantly improved area under the curve in all three cohorts.

    Yhteenveto,   CONCLUSIONS: 

     Alfa-HB, L-GPC ja öljyhappo osoittautuivat  isoloidun huonontuneen sokerin siedon (iIGT) biomerkitsijöiksi  riippumatta iästä, sukupuolesta, kehonpainosta ja paastosokerista kolmeen eurooppalaiseen tutkimukseen osallistuneilla 4053 henkilöllä, joilla ei ollut diabetesta.   Näitä biomerkitsijöitä  voidaan käyttää ennustemalleissa tunnistamassa (seulonnoissa) yksilöitä, joilla on alentunut sokerinsieto ilman, että tehdään oraalista sokerirasitustestiä (OGTT)

    • α-HB, L-GPC, and oleic acid were shown to be selective biomarkers of iIGT, independent of age, sex, BMI, and fasting glucose, in 4,053 subjects without diabetes from three European cohorts. These biomarkers can be used in predictive models to identify subjects with IGT without performing an OGTT.
    • © 2016 by the American Diabetes Association. Readers may use this article as long as the work is properly cited, the use is educational and not for profit, and the work is not altered.

    Alfa-aminovoihappo (AABA), oftalmihapon osa

    Selvittelen näitä  voihappojohdannaisia. Aloitetaan aasta, eli otan ensin alfa-aminovoihapon. tästä löytyy myös aivostruktuurin aistinelimessä  tärkeä molekyyli, silmän linssistä eräs happo.
     AABA eli alfa-aminovoihappo tunentaan myös homoalaniinina biokemiassa  ja se ei  ole proteiinistruktuureja muodostavin aminohappoihin kuuluva.  Sen kemiallinen kaava näissä 4 hiilen voihappojohdannaisissa  on C4H9NO2.  Homoalaniinia   ( yhtä hiiltä pitempi kuin aminohappo alaniini) syntetisoituu oxovoihapon transaminoituessa.  siis jos OHB  saa OH ryhmän sijalle NH2- ryhmän. Esim aminohappo isoleusiinin mataboliassa muodostuu homoalaniinia, eli alfa-aminovoihappoa.
     //Kommentti: Huomaan Harperin kartoista, että myös cysteiini-aminohaposta syntyy 4-hiilen voihappoja ensin homoseriinin muodostuttua ja siitä  deaminaatiolla alfa-keto-voihappoa ja sen transaminaatiolla alfa-aminovoihappoa (AABA). Sitä on todettu ihmisessä jo  1969 varsinkin metioniinin saannin lisäännyttyä. Siis sitä   syntyy essentielleistä aminohapoista. kataboliassa. (Sopii biomerkitsijäksi) //
     Tätä  AABA,  alfa-aminovoihappoa käyttää non-ribosomaalinen  peptidisyntaasientsyymi. Yksi esimerkki tällaisesta non-ribosomaalisesta peptidistä on  silmän linssissä(tavattava  oftalmihappo ( ophtalmic acid). Tämä havaittiin vasikan silmän linssistä.  Alfa-aminohappo on aminovoihappoisomeeri. Sillä on kaksi muutakin isomeeria, toinen on GABA, gamma-aminovoihappo ja toinen on BABA, beeta-aminovoihappo,
     Onko ihmiselläkin oftalminen happo? Pub Med vastaa että 60 artikkelia jos hakee sanalla opthalmic acid.Löytyi sellaisten aineiten luettelossa, jotka heijastavat ihmisessä tapahtuvia ikääntymis-ilmiöitä. lisäksi se kuluu niihin jotka  heijastavat iän mukaan tapahtumaa tehon vähenemistä  ammoniumin käsittelyssä.

    Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Apr 19;113(16):4252-9. doi: 10.1073/pnas.1603023113. Epub 2016 Mar 28.

    Individual variability in human blood metabolites identifies age-related differences.


    Metabolites present in human blood document individual physiological states influenced by genetic, epigenetic, and lifestyle factors. Using high-resolution liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), we performed nontargeted, quantitative metabolomics analysis in blood of 15 young (29 ± 4 y of age) and 15 elderly (81 ± 7 y of age) individuals. Coefficients of variation (CV = SD/mean) were obtained for 126 blood metabolites of all 30 donors. Fifty-five RBC-enriched metabolites, for which metabolomics studies have been scarce, are highlighted here. We found 14 blood compounds that show remarkable age-related increases or decreases; they include
    ophthalmic acid,
     NAD(+), and
    Six of them are RBC-enriched, suggesting that RBC metabolomics is highly valuable for human aging research. Age differences are partly explained by a decrease in antioxidant production or increasing inefficiency of urea metabolism among the elderly. Pearson's coefficients demonstrated that some age-related compounds are correlated, suggesting that aging affects them concomitantly. Although our CV values are mostly consistent with those CVs previously published, we here report previously unidentified CVs of 51 blood compounds. Compounds having moderate to high CV values (0.4-2.5) are often modified. Compounds having low CV values, such as ATP and glutathione, may be related to various diseases because their concentrations are strictly controlled, and changes in them would compromise health. Thus, human blood is a rich source of information about individual metabolic differences.


    CV value; aging markers; antioxidants; red blood cells; urea cycle
    Wikipedia tarkentaa vielä oftalmisen hapon tekstin erikseen:

    Aivon ja hermon aineenvaihdunta (1969) Harperin mukaan

    Tämä kappale on ollut minusta hyvin valaiseva ja sen takia  vuoden 1969 Harperin kirjassani on miltei kaikki sivut irrallaan: Sivuja on 564 ja silloin tällöin olen joutunut tarkistamaan niitten sekvenssin.

    • Metabolism of brain and Nerve  ( pages 522-3)    Year 1969

    • When a nerve is stimualted to conduct an impulse, a small but measured amount of heat is produced.  The heat is produced in two stages, as it is in working muscle. This suggests that rapidly released initial heat represents the energy involved in transmission of the impulse, and that the delayed or recovery heat ( which may continue for 30 to 45 minutes) is released  to restoration of the energy mechanisms. Similarly, the nerve may conduct impulses and develop heat under anaerobic conditions as, for example, in an atmosphere of nitrogen; but recovery depends on the admission of oxygen, as indicated by extra consumption of readmitted oxygen.
    • The respiratory quotient of metabolizing nerve is very close to 1, which suggests that the nerve is utilizing carbohydrate almost exclusively. Recent studies with rat brain mitochondria (1963) indicate that, contrary to earlier assumptions, brain mitochondria are not capable of oxidizing glucose. Glycolytic enzymes are apparently contained only in soluble cytoplasmic material of  some cellular fragments present as contaminants of the original mitochondrial preparations, which thus appear to possess glycolytic acivity. Mitochondria do, however appear to possess significant quantities of the hexokinase activity identified in preparations from rat brain.
    • The metabolism of carbohydrate in nerve tissue seems to be similar to that of muscle, since lactic and pyruvic acids appear under anaerobic conditions. These end-products disappear very slowly; oxygen does not accelerate the process.
    • The synthesis of glycogen by brain tissue has been shown to take place by way of uridine diphosphate glucose (UDPG)  as was described for liver and muscle. the glycogen stores of brain and nerve are very small; hence a minute-to-minute supply of blood glucose is particularly important for nervous system. this may be the major reason for the prominence of nervous symptoms in hypoglycemia.
    • Glutamic acid (GLU) seems to be  the only aminoacid metabolized by brain tissue. However, this amino acid is of  considerable importance in brain metabolism. It serves as a precursor of gamma-aminobutyric acid (GABA) and is a major acceptor of ammonia (NH3) produced either in metabolism of the brain or delivered to the brain when arterial blood ammonia is elevated. In this latter reaction, glutamic acid  (GLU) accepts 1 mol of ammonia and is thus converted to glutamine (GLN).
    • Although it has been shown that  the brain can form ure a(1959), the formation of urea does not play a significant role in removal ammonia in the brain. This is accomplished almost entirely by reactions involving the formation of glutamic acid (GLU) by amidation of ketoglutaric acid (KG) as well as by the formation of glutamine (GLN).
    • When the levels of ammonia in the brain are elevated, usually as a result of increased ammonia in the blood, the supply of glutamic acid (GLU)  available from the the blood may be insufficient to form the additional  amounts of glutamine (GLN) required to detoxify the ammonia in the brain.  Under these circumstances glutamic acid is synthesized in the brain by amination of the ketoglutaric acid (KG) produced in the citric acid cycle within the brain itself. However, continuous utilization of ketoglutaric acid for this purpose would rapidly deplete the citric acid cycle of its intermediates unless a method of replenishing the cycle were available. Depletion is accomplished by CO2-fixation, involving pyruvate to form oxaloacetic acid (OA), which enters to the citric acid cycle and proceeds to the formation of ketoglutarate (KG). The reaction in brain is precisely analogous to that which occurs in the liver.
    • Fixation of CO2 in isolated retinal tissue was demonstrated 1951. Studies of CO2-fixation in brain have been described 1962. These authors have found that CO2 fixation into aminoacids occurs to a significant degree in the cerebral cortex. The highest specific activity among metabolites in the brain was found in aspartate (ASP), which would be expected if the initial reaction involved formation of malate and then oxaloacetate, this latter compound forming aspartate by transamination.  However, after infusion of ammonia, it was apparent that oxaloacetate (OA)  was now being used for the synthesis of ketoglutarate (KG), glutamate (GLU) nad glutamine (GLN)  at faster rate than it was being converted to aspartate (ASP). This suggests that ammonia causes channelling of oxaloacetate to the formation of glutamine (GLU). 
    • The formation  of gamma-aminobutyrate (GABA) in central nervous system tissue from glutamtae GLU) has been discussed on page 350. the significance of GABA as an important regulatory factor in neuronal activity has also been mentioned.
    • The synthesis of long-chain fatty acids (LCFA) by entzyme preparations from rat brain tissue has been demosntrated by brady( 1960). The pathway of synthesis was that of the extramitochondrial system. in which malonyl coenzyme A is a required intermediate. 
    • From the examples cited above and the results of other recent( 1969) investigations of brain metabolism, it is becoming apparent that cerebral tissue possesses all enzymatic activity necessary to support major metabolic pathways which are found in other organs of the bodyThis has been referred to as the "autonomy of cerebral metabolism".
    • The ability of the brain to fix CO2 introduces interestin speculations with respect to the influence of CO2 on the operations of the citric acid cycle in the brain. because the metabolism of glucose provides virtually the sole source of energy for brain emtabolism, if CO2 tension did exert a controlling influence on the citric acid cycle an additional ecplanation for the effects of CO2 on the brain might be forthcoming.  
    KOMMENTTI  Nykyään 2016Tunnetaan myös  reseptorit yllämainituille aminohapoille:
    GABA-reseptorit http://www.aasmnet.org/jcsm/Articles/020223.pdf
    GLU reseptorit NMDA ja AMPA http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/receptors.html
    ASP : Aspartate (the conjugate base of aspartic acid) stimulates NMDA receptors, though not as strongly as the amino acid neurotransmitter L-glutamate does.

    Gamma- voihappojohdannainen GABA

    Kirjoitan  GABA-molekyylistä ikivanhan tekstin tähän, siis  Harperista, jonka avulla itse sain käsityksen gamma-aminovoihapon metaboliasta.
     Gamma-aminovoihappo  muodostuu  glutamaatista, kun  sen toinen -COOH pääty dekarboksyloituu. jolloin  jää jäljelle 4C- voihappo-runko, jonka  päätyhiilessä on NH2-ryhmä.
    (H2N)C-CH2-CH2-COOH , gamma- amino voihappo,
    Hiiliasemien nimet: C gamma  -  C beta-  C alfa -  C-pääty

    Harper 1969 sivulta  350-2.

    • In the centrl nervous system  amino acid glutamate (GLU) plays a special role in brain metabolism. For example, the transport of potassium (kalium) to the brain is accomplished by glutamate. The role of glutamate (GLU) in detoxifying ammonia (NH3)  in the brain by formation of glutamine (GLN) should also be recalled. 
    • Decarboxylation of glutamate (GLU) produces gamma-aminobutyrate (GABA). An enzyme which catalyzes its formation from glutamte (GLU) by alpha-decarboxylation is found in tissues of the central nervous system, principally in the gray matter of the brain. This enzyme requires pyridoxal phosphate ( B6 vitamine)  as a coenzym.

    (Comment: Glutamate COOH- CH(NH2)-CH2-CH2-COOH  has 5  carbon, The both ends have a carboxylgroup -COOH.
    One of them decarboxylates. That means:  CO2- group leave the  molecule from the alfa- carbon)
    GABA has 4 carbons left:
    Compare (C4:0)  usual  Butyrate , short chain fatty acid, It has four carbons  C-C-C-COOH
    but GABA has  still  NH2- aminogroup in the butyrate chain. Its place is called gamma, the third  carbon from the caerboxylated end of  this amino-butyrate-species:
    (H2N)C-CH2-CH2-COOH , gamma- amino butyric acid)

    • Gamma-aminobutyric acid is now known to serve as a normal regulator of neuronal activity, being active as an inhibitor when studied in various reflex preparations. (1969!).
    • it is further metabolized by deamination to succinic semialdehyde. The deamination is accomplished by a pyridoxal-dependent enzyme and the ammonia removed is transaminated to ketoglutarate (alfa-KG) , thus forming more glutamate (GLU) 
    (So You see  Glutamate  metabolism  (5 -carbon cycle)  can  recieve this toxic waste from GABA-metabolism  ( 4 c -cycle) with its  alfa-KG- metabolite ( 5 C metabolite)  , which can be enriched with nitrogenum waste  (NH3) and form thus  a new glutamate  molecule.  Even glutamate  can be enriched and  becoem glutamine.(GLN) with 2 nitrogens!


    (And how the GABA itself  after  forming  succinic semialdehyd without nitrogen?)
    • Succinic semialdehyde may then be oxidized to succinate  ( and so  to take part in citron acid cycle, oxidative metabolism)  
    • or it can be reduced to gamma-hydroxybutyrate  GHB, which has been found to exist in the brain in significant amounts.  
    ( As we now some  drugaddicts "drink"  this  brain waste product,  the product of " brain tiredness" , "brain lactic  acid" relatively immense  amounts  with lethal  results and cannot wake up any more.  This  wasteproduct  metabolizes when people sleep  normally).
    • According to Fishbein et  Bessman (1964), reduction of succinic semialdehyde by homogenates of brain can be accomplished by an enzyme in the soluble protein fraction  which was indistingguishable from lactic dehydrogenase.
    • When succinic semialdehyde is oxidized to succinic acid, there is completed what amounts to a bypass around the citric acid  sycle in the brain in the sense that ketoglutarate (KG) , rather than going directly to succinate ( as in the citric acid cycle), is transaminated to glutamate (GLU) and thence by decarboxylation to gamma-aminobutyrate (GABA), which is the source of succinic semialdehyde to form succinate.  
    • Gamma-aminobutyrate has also been detected in the kidneys of humans, indicating that this compound is not unique of the central nervous system in man (1966). (Comment:  E.g.  pancreatic beta-cells use GABA-GLU cycle, when producing  glucose homeostasis to the bloodcircualtion).

    Harper kuvaa vielä sivulla 522 aivojen ja hermon metaboliaa. Asetan sen kappakeen erikseen.

    Koska kuitenkin GHB on kehitetty lääkkeelliseksi alunperin, otan siitä erikseen tekstiä.  GABA-neuronituhossa tai GABA-depletiossa sillä lienee merkitys lääkkeenä, kosa se on eräänlainen shunttitie saada GABA-molekyyliä aivoihin. Gatsa GHB,gamma- hydroksybutyrioc acid 

    Polyfosfaatti. Beta-hydroksivoihappo (OHB) ja sen polymeeri PHB.

     Gamma-amino- voihappo GABA on  tärkeä molekyyli hermonvälittäjäaineena, aminoryhmän takia se luetellaan aminohappojen puolelle, mutta se ei mene rakenteisiin vaan on funktionaalinen molekyyli ja muodostuu  varsinaisista aminohapoista, glutamiini-glutamiinihappo,jotka taas ovat rakenneaminohappojakin( siis DNA- koodin käyttämiåä rakenteenmuodostaja-aminohappoja) . Tästä erikseen GBA-GLU sykli, jota harmaat aivosolut käyttävät. 

    Mutta myös beta-hydroksi voihappo OHB on tärkeä. ja sillä on polymeerinen muoto PHB, polyhydroksivoihappo. PHB.  joka pystyy muodostamaan  kompleksisen molekyylin  solukalvoissa polyfosfaatin ja kalsiumjonin kanssa. rakenne kokonaisuudessaan muodostaa jonikanavia mitokondrioissa ja on kalvo-osa.  en voi sanoa tietäneeni tätä ennen  tätä viikkoa, siksi se on suuri kiinnsotukseni aihe ja  asetan siitä käännöksiä sekä rasvahappoblogiini että fytiiniblogiini, sillä fytiini orgaanisena fosfaattina ei yksin pysty kattamaan solufosfaatien kohtaloa. Sillä täytyy olla työtoveri  inorgaaanisten fosfaattistruktuurien puolella- inertti-  ja tästähän se löytyi! Fosfaattihan ei koskaan esiinny yksin se  "takertuu! aina johonkin toiseen. Koko luonto käyttää polyfosfaatteja aivan  jättiketjuinakin, mutta  ihmisellä täytyy olla joitain sellaisia ketjuja, jotka ovat  sekä inerttejä, sekä valmiudessa  ja dynaamisesti käytettävissä  ja  vähän toisella tavalla kuin esim bakteereilla.  Avainartikkeli minulle  tähän  OHB ja PHB voihappomuodon käsittämiseen on  tämä allaoleva, jonka abstraktin asennan tähän. 
    JOS fosfaatin käsittely inertian ja aktiivisten tapahtumien välillä ei omaa  kaikkia tarvittavia  järjestelmiä ja niiden varajärjestelmiä varajärjestelmineen,  tämä  sinänsä aggressiivinen  alkuaine P tuottaa harmia. 

    nt Physiol. 2014; 5: 260.
    Published online 2014 Jul 17. doi:  10.3389/fphys.2014.00260
    PMCID: PMC4102118http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4102118/

    Role of β-hydroxybutyrate, its polymer poly-β-hydroxybutyrate and inorganic polyphosphate in mammalian health and disease

    Abstract  (Suomennosta)

    Tässä työssä annetaan valaistusta beta-hydroksyvoihaposta , beta-OHB, sen lineaarista polymeeristä PHB ( poly-beta-hydroksivoihappo) sekä epäorgaanisesta polyfosfaatista (polyP)  nisäkkäiden terveydessä ja taudissa.
    • We provide a comprehensive review of the role of β-hydroxybutyrate (β-OHB), its linear polymer poly-β-hydroxybutyrate (PHB), and inorganic polyphosphate (polyP) in mammalian health and disease.
     Beta- hydroksivoihappo on aineenvaihdunnallinen välituote ja käsittää 70 % ketoosin aikana tuottuneista ketoniaineista. Vaikka ketoosia on pidetty yleensä epäsuotuisana patologisena tilana ( esim diabeettinen ketoasidoosi Tyypin 1 diabeteksessa), on myös ehdotettu, että lievälla hyperketonemian induktiolla saattaisi olla tiettyä terapeuttista etua.
    • β-OHB is a metabolic intermediate that constitutes 70% of ketone bodies produced during ketosis. Although ketosis has been generally considered as an unfavorable pathological state (e.g., diabetic ketoacidosis in type-1 diabetes mellitus), it has been suggested that induction of mild hyperketonemia may have certain therapeutic benefits.
     Beta- hydroksivoihappo syntyy maksassa asetyyliCoA.sta   spesifisellä dehydrogenaasilla ja keho voi käyttää sitä   vaihtoehtoisena energialähteenä.
    • β-OHB is synthesized in the liver from acetyl-CoA by β-OHB dehydrogenase and can be used as alternative energy source.
     Mutat polybetahydroksivoihapon (PHB)  kohonneet pitoisuudet heijastavat patologista tilaa. Ihmisellä on tavattu   polybetahydroksivoihappokomplekseja  (cPHB) laajalti eri kudoksissa ja ateroskleroottisissa plakeissa. Plasman cPHB pitoisuudet  korreloivat vahvasti aterogeneettiseen lipidikirjoon ja kudoksien PHB pitoisuudet ovat kohonneet tyypin 1 diabeettisissa eläimissä. Muta hyvin vähän on ollut tietoa PHB:n toiminnan mekanismista erityisesti sydämessä. Kun   yksittäinen beta-hydroksivoihappo on vesiliukoinen niin sitävastoin poly-beta-hydroksivoihappo (PHB) on liukenematon, amfifiilinen polymeeri, jolla on suuri sisäinen viskositeetti ja suolaaliuottavia ominaisuuksia. cPHB voi mudoostaa epäspesifisiä jonikanavia lipidikaksoiskerroksiin ja liposomeihinPHB voi muodostaa komplekseja  polyfosfaatin ja jonisoituneen kalsiumin kanssa  ja sellainen lisää kalvopermeabiliteettia. 
    • Elevated levels of PHB are associated with pathological states. In humans, short-chain, complexed PHB (cPHB) is found in a wide variety of tissues and in atherosclerotic plaques. Plasma cPHB concentrations correlate strongly with atherogenic lipid profiles, and PHB tissue levels are elevated in type-1 diabetic animals. However, little is known about mechanisms of PHB action especially in the heart. In contrast to β-OHB, PHB is a water-insoluble, amphiphilic polymer that has high intrinsic viscosity and salt-solvating properties. cPHB can form non-specific ion channels in planar lipid bilayers and liposomes. PHB can form complexes with polyP and Ca2+ which increases membrane permeability. 
     Prokaryosyyteillä  on mitä laajimmin tutkittu  polyfosfaatin biologisia rooleja, sillä se on  yleinen fosfaattipolymeeri, josa on ATP:n kaltaisia  sidoksia. Mutta  nyt on alettu yhdistää  polyfosfaattia erilaisiin nisäkässolunkin funktioihin kuten  veren hyytymiseen, syöpäsolun entsyymiaktiivisuuden säätelyyn, solun proliferaatioon, apoptoosiin ja mitokondriaaliseen jonikuljetukseen ja energia-aineenvaihduntaan. On  tuoretta näyttöä siitä, että  polyfosfaatti on mitokondriaalisesta läpäisevyydestä vastaavien aukkojen vahva  aktivaattori  sydänlihassoluissa ( kardiomyosyyteissä) ja saattaa edustaa  tähän asti tuntematonta avainrakennetta ja funktionaalista komponenttia mitokondrian kalvojärjestelmässä.
    • The biological roles played by polyP, a ubiquitous phosphate polymer with ATP-like bonds, have been most extensively studied in prokaryotes, however polyP has recently been linked to a variety of functions in mammalian cells, including blood coagulation, regulation of enzyme activity in cancer cells, cell proliferation, apoptosis and mitochondrial ion transport and energy metabolism. Recent evidence suggests that polyP is a potent activator of the mitochondrial permeability transition pore in cardiomyocytes and may represent a hitherto unrecognized key structural and functional component of the mitochondrial membrane system.
    Keywords: inorganic polyphosphate, β-hydroxybutyrate, poly-β-hydroxybutyrate, cardiovascular disease, heart failure, mitochondrial permeability transition pore