Penggunaan bahan api dalam organ berbeza Badan keton

Badan keton boleh digunakan sebagai bahan api dalam jantung, otak dan otot, tetapi bukan hati. Ia menjana 2 guanosina trifosfat (GTP) dan 22 adenosina trifosfat (ATP) molekul setiap molekul asetoasetat apabila teroksida dalam mitokondria. Badan keton diangkut dari hati ke tisu lain, di mana asetoasetat dan β-hidroksibutirat boleh ditukar semula kepada asetil-KoA untuk menghasilkan molekul setara penurunan (NADH dan FADH2), melalui kitaran asid sitrik. Walaupun ia merupakan sumber badan keton, hati tidak boleh menggunakannya buat menjana tenaga kerana ia tidak mempunyai enzim tioforase (β-ketoasil-KoA transferase). Aseton diambil oleh hati dalam kepekatan rendah, dan menjalani detoksifikasi melalui laluan metilglioksal yang berakhir dengan laktat. Aseton dalam kepekatan tinggi, seperti ketika puasa berpanjangan atau diet ketogenik, diserap oleh sel di luar hati dan dimetabolismekan melalui laluan berbeza melalui propilena glikol. Walaupun laluan itu mengikut siri langkah yang berbeza yang memerlukan ATP, propilena glikol akhirnya boleh bertukar menjadi piruvat.[11]

Jantung

Jantung lebih suka menggunakan asid lemak sebagai bahan api dalam keadaan fisiologi normal. Walau bagaimanapun, dalam keadaan ketosis, jantung boleh menggunakan badan keton dengan berkesan untuk tujuan ini.[12]

Otak

Selama beberapa dekad, hati telah dianggap sebagai pembekal utama badan keton untuk menjana metabolisme tenaga otak. Walau bagaimanapun, bukti terkini telah menunjukkan bahawa sel glia boleh memacu neuron dengan badan keton yang disintesis secara tempatan untuk mengekalkan pembentukan ingatan ketika sekatan makanan.[3]

Otak mendapat sebahagian daripada keperluan bahan apinya daripada badan keton apabila glukosa kurang tersedia daripada biasa. Sekiranya kepekatan glukosa rendah dalam darah, kebanyakan tisu lain mempunyai sumber bahan api alternatif selain badan keton dan glukosa (seperti asid lemak), tetapi kajian telah menunjukkan bahawa otak mempunyai keperluan wajib untuk beberapa glukosa.[13] Selepas berpuasa selama 3 hari, otak mendapat 25% tenaga daripada badan keton.[14] Selepas kira-kira 24 hari, badan keton menjadi bahan api utama otak, yakni dua pertiga daripada penggunaan bahan api otak.[15] Banyak kajian mencadangkan bahawa sel otak manusia boleh bertahan dengan sedikit atau tanpa glukosa, tetapi cubaan pembuktian boleh dipersoalkan secara etika.[15] Semasa peringkat awal ketosis, otak tidak membakar keton kerana ia merupakan substrat penting bagi sintesis lipid dalam otak. Tambahan pula, keton yang dihasilkan daripada asid lemak omega-3 boleh mengurangkan kemerosotan kognitif pada usia tua .[16]

Ketogenesis membantu memacu pembesaran otak manusia semasa evolusinya. Sebelum ini, ada cadangan bahawa ketogenesis ialah kunci kepada evolusi dan daya maju otak yang lebih besar secara umum. Walau bagaimanapun, kehilangan HMGCS2 (dan seterusnya keupayaan ini) dalam tiga keturunan mamalia berotak besar (setasea, gajahmastodon, kelawar buah Dunia Lama) menunjukkan sebaliknya. Daripada tiga keturunan, hanya kelawar buah yang mempunyai sensitiviti yang dijangkakan terhadap kelaparan; dua yang lain telah menemui cara alternatif untuk menjana tenaga badan semasa kelaparan.[17]

Rujukan

WikiPedia: Badan keton https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC21945... https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC12793... https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC88854... https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28048/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC61912... https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK247/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC23429... https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC50842... https://www.worldcat.org/issn/0065-7778 https://www.worldcat.org/issn/1933-7213