Xantin dannes som et mellomprodukt i nedbrytningen av purinnukleotider til urinsyre. Dermed representerer det et sentralt molekyl i sammenheng med nukleinsyremetabolismen. Når nedbrytning av xantin forstyrres, oppstår såkalt xantinuri.
Hva er Xanthine?
Xanthine representerer et mellomprodukt i purindegradering i organismen. De viktigste utgangsforbindelsene er purin baser adenin og guanin, som stammer fra nukleinsyremetabolismen. Det er også føre stoff i gruppen av xantiner. Xanthine består av en heteroring med seks atomer, som en annen heteroring med fem atomer er festet til. Det grunnleggende skjelettet av xantiner inneholder en nitrogen atom i henholdsvis posisjonene 1, 3, 7 og 9. Posisjon 4 og 5 inneholder hver karbon atomer, som tilhører begge ringene. De resterende 9 stillingene består av karbon atomer som forskjellige atomer eller grupper av atomer er knyttet til, avhengig av forbindelsen. Når det gjelder xantin, blir posisjon 2 og 6 hydroksylert i hvert tilfelle. Men når aromastrukturen blir brutt opp, vil hydrogen ion av hydroksylgruppen vandrer til ringen nitrogen. I prosessen dannes C = O dobbeltbindinger og NH enkeltbindinger. Xanthine dukker opp som et fargeløst og krystallinsk fast stoff med en smeltepunkt på 360 grader. Det er bare litt løselig i forkjølelse Vann og moderat løselig i varmt vann. Videre oppløses det i alkohol. Xanthines inkluderer også de aktive ingrediensene koffein, teobromin, eller teofyllin, Blant andre.
Funksjon, effekt og oppgaver
Som nevnt tidligere er xantin et mellomprodukt i nedbrytningen av puriner i kroppen. Den omvendte reaksjonen av xantin til purin baser det er ikke mulig. Når den er dannet, skilles den ut fra kroppen under konvertering til urinsyre. Gjennom denne prosessen, mye av nitrogen i kroppen blir kastet. Purin baser, som komponenter i nukleinsyrer, er syntetisert fra aminosyrer. Under syntesen dannes ingen frie purinbaser, bare deres nukleotider. ribose fosfat fungerer som startmolekylet, som den grunnleggende strukturen til purinbasen syntetiseres ved å feste atomer og atomgrupper. Disse atomgruppene stammer fra aminosyremetabolismen. Siden denne prosessen er veldig energiintensiv, utvinnes purinbaser fra nukleinsyrer via den såkalte bergingsveien og reinkorporert i nukleinsyrene som mononukleotider. Den nye syntesen av purinbaser og deres nedbrytning balansere hverandre ut. Jo bedre bergingsveien, dvs. resirkulering av purinbaser, fungerer, jo mindre xantin og dermed urinsyre kroppen produserer. Når denne prosessen forstyrres, øker metabolismen til å danne xantin. Dannelsen av xantin katalyseres av enzymet xantinoksydase. Ved hjelp av xantinoksidase dannes mellomproduktene til purindegradering, hypoksantin og xantin. I tillegg til den viktige funksjonen som et mellomprodukt i nedbrytningen av puriner, har den også en stimulerende effekt på grunn av sin kjemiske struktur i kroppen.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Xanthine finnes i blod, muskler og leveren. Den dannes under hydroksylering av purinbaser i posisjon 2 og 6. Den representerer også føre substans av forskjellige alkaloider slik som koffein, teobromin eller teofyllin. Disse stoffene finnes i kaffe bønner, kakao, te blader, mate, guarana eller kola nøtter og er kjent for sin stimulerende effekt. Det samme gjelder xanthine. Dermed sies det også at xantin har en stimulerende effekt. I vin dannes den i liten grad under spaltning av gjær. I tillegg til de andre xantinderivatene, finnes også xantin i kaffe bønner, te, mate og til og med poteter. Den spesielle stimulerende effekten av mate te sies å skyldes påvirkning av xantin. Som de andre purinbasene, danner det nukleosider og nukleotider. Dermed består nukleosidet xanthosin av sukker ribofuranose og xantin. Et velkjent nukleotid er xantosinmonofosfat (XMP), som er dannet av xantin, ribose og fosfat. XMP danner guanisimonofosfat (GMP) i kroppen som en grunnleggende byggestein av RNA. I likhet med GMP brukes XMP også som en smaksforsterker. Xanthine kan danne basepar med andre purinbaser via hydrogen obligasjoner. Ved hjelp av 2,4-diaminopyrimidin og xantin studeres uvanlige baseparringer for å bedre forstå prosesser i DNA.
Sykdommer og lidelser
En lidelse assosiert med xantin er kjent som xanthinuria. Xanthinuria er en genetisk forårsaket metabolsk lidelse i purinmetabolisme. På grunn av en mutasjon er ikke enzymet xanthine oxidase (XO) ikke funksjonelt eller bare delvis funksjonelt. Xanthine oxidase er ansvarlig for å katalysere nedbrytningen av hypoxanthine og xanthine til urinsyre. Når nedbrytingen slutter å fungere, akkumuleres xantin i blod. Hypoxanthine kan resirkuleres via bergingsveien og returneres til purinmetabolisme. Dette er imidlertid ikke lenger mulig for xantin. Siden det er Vann-oppløselig, det kan skilles ut i urinen. Urinsyrenivået er lavt. I sjeldne tilfeller kan dette føre til xantinavleiringer i muskler eller andre organer. I ekstreme tilfeller fører xantinstein i nyrene til akutte nyre feil. Type II xanthinuria er assosiert med autismeforsinket mental utvikling, nyrecyster, nefrocalcinosis og redusert Bein tetthet, blant andre symptomer. Anbefalt terapi inkluderer å drikke rikelig med væske og spise lite purin kosthold. Xanthinuria kan også utvikle seg som et resultat av medikamentell behandling for gikt med allopurinol. Allopurinol hemmer enzymet xantinoksidase til lavere urinsyrenivåer. I stedet for økt dannelse av urinsyre er det nå en økning i xantin konsentrasjon. Å forhindre nyre steindannelse, må væskeinntaket økes.
