Asam beta-hidroksi beta-metilbutirat

asam β-hidroksi β-metilbutirat

Atas: Asam β-hidroksi β-metilbutirat Bawah: β-hidroksi β-metilbutirat
Nama sistematis (IUPAC)
asam 3-hidroksi-3-metilbutanoat
Data klinis
Kat. kehamilan	?
Status hukum	? (US)
Rute	Oral[1] atau nasogastris[2]
Data farmakokinetik
Waktu paruh	HMB-FA: 3 jam[1] HMB-Ca: 2.5 jam[1]
Ekskresi	Ginjal (10–40% diekskresikan)[1][3]
Pengenal
Nomor CAS	625-08-1 Y
Kode ATC	None
PubChem	CID 69362
ChemSpider	62571 Y
UNII	3F752311CD Y
KEGG	C20827 Y
ChEBI	CHEBI:37084 Y
Sinonim	Bentuk asam konjugasi: asam β-hidroksiisovalerat asam 3-hidroksiisovalerat Bentuk basa konjugasi: hidroksimetilbutirat
Data kimia
Rumus	C5H10O3
InChI InChI=1S/C5H10O3/c1-5(2,8)3-4(6)7/h8H,3H2,1-2H3,(H,6,7) Y Key:AXFYFNCPONWUHW-UHFFFAOYSA-N Y
Data fisik
Kepadatan	~1.1 g/cm³
Titik lebur	−80 °C (-112 °F) (kaca)[4]
Titik didih	128 °C (262 °F) pada 7 mmHg[5][6]

Asam β-hidroksi β-metilbutirat^{[catatan 1]} (HMB), atau yang dikenal dengan basa konjugatnya, β-hidroksi β-metilbutirat, adalah suatu senyawa yang dihasilkan secara alami dalam tubuh manusia yang digunakan sebagai suplemen makanan serta sebagai bahan dalam beberapa makanan medis yang diperuntukkan bagi penyembuhan luka serta menyediakan dukungan nutrisi bagi individu dengan atrofi otot akibat kanker atau HIV/AIDS.^{[sumber 1]} Pada orang dewasa yang sehat, suplementasi dengan HMB telah terbukti meningkatkan ukuran otot yang diinduksi olahraga, kekuatan otot, dan perampingan massa tubuh, mengurangi kerusakan otot rangka saat olahraga, meningkatkan latihan kinerja aerobik, dan mempercepat pemulihan dari olahraga.^{[sumber 2]} Tinjauan medis dan meta-analisis menunjukkan bahwa suplementasi HMB juga membantu menjaga atau meningkatkan massa tubuh dan kekuatan otot pada individu yang mengalami kehilangan otot akibat usia.^{[catatan 2][11][12][13]} HMB menghasilkan efek ini sebagian dengan merangsang produksi protein dan menghambat pemecahan protein di jaringan otot.^[11][14][15] Tidak ada efek samping dari penggunaan jangka panjang senyawa ini sebagai suplemen makanan pada orang dewasa yang telah ditemukan.^[16][17][18]

HMB dijual sebagai suplemen makanan yang dijual bebas dalam bentuk asam bebasnya, asam β-hidroksi β-metilbutirat (HMB-FA), dan sebagai garam kalsium monohidrat dari basa konjugatnya, kalsium β-hidroksi β-metilbutirat monohidrat (HMB-Ca, CaHMB).^[19][20] Karena hanya sebagian kecil dari prekursor metabolisme HMB, L-leusin, dimetabolisme menjadi HMB, konsentrasi aktif senyawa dalam plasma darah dan otot hanya dapat dicapai dengan menambahkan HMB secara langsung.^[1][21][22] Orang dewasa yang sehat menghasilkan sekitar 0.3 gram per hari, sedangkan HMB tambahan biasanya dikonsumsi dalam dosis 3–6 gram per hari.^[17] HMB dijual dengan harga sekitar US$30–50 per bulan ketika dikonsumsi dengan dosis 3 gram per hari.^[16] HMB juga terkandung dalam beberapa produk nutrisi dan makanan medis yang dipasarkan oleh Abbott Laboratories (sepeti, formulasi tertentu Goldsure, Juven, dan Myoplex),^[8][23] serta hadir dalam jumlah yang tidak signifikan dalam makanan tertentu, seperti alfalfa, asparagus, alpukat, kembang kol, limau gedang, dan ikan lele.^[24][25]

HMB tambahan telah digunakan dalam uji klinis sebagai pengobatan untuk menjaga massa tubuh tanpa lemak dalam kondisi pengecilan otot, khususnya sarkopenia, dan telah dipelajari dalam uji klinis sebagai terapi tambahan bersamaan dengan latihan ketahanan.^[11][16][21] Berdasarkan dua ulasan medis dan meta-analisis dari tujuh uji acak terkendali, suplementasi HMB dapat mempertahankan atau meningkatkan massa otot dan kekuatan otot pada orang dewasa yang lebih tua.^{[catatan 2][11][12][13]}

Beberapa produk bermerek yang mengandung HMB (yaitu, formulasi tertentu dari Ensure dan Juven) merupakan makanan medis yang dimaksudkan untuk digunakan untuk memberikan dukungan nutrisi di bawah perawatan dokter pada individu dengan atrofi otot akibat HIV/AIDS atau kanker, untuk mempromosikan penyembuhan luka setelah pembedahan atau cedera, atau ketika direkomendasikan oleh profesional medis.^{[sumber 3]}

Dengan program olahraga yang tepat, suplementasi makanan dengan 3 gram HMB per hari telah terbukti meningkatkan peningkatan ukuran otot yang diinduksi oleh olahraga, kekuatan dan ketahanan otot, dan massa tubuh tanpa lemak, mengurangi kerusakan otot rangka yang disebabkan oleh olahraga,^{[catatan 3]} dan mempercepat pemulihan dari latihan dengan intensitas tinggi.^{[sumber 2]}

Beberapa komponen kaskade persinyalan yang memediasi peningkatan yang diinduksi oleh HMB dalam sintesis protein otot rangka manusia telah diidentifikasi secara in vivo.^[14][15]

Mayoritas metabolisme L-leusin mulanya dikatalisis oleh enzim asam amino rantai samping aminotransferase, menghasilkan α-ketoisokaproat (α-KIC).^[3][28] α-KIC utamanya dimetabolisme oleh enzim mitokondrial asam α-keto rantai cabang dehidrogenase, yang mengubahnya menjadi isovaleril-CoA.^[3][28] Isovaleril-KoA selanjutnya dimetabolisme oleh isovaleril-KoA dehidrogenase dan dikonversi menjadi MC-KoA, yang digunakan dalam sintesis asetil-KoA dan senyawa lainnya.^[28] Selama defisiensi biotin, HMB dapat disintesis dari MC-KoA melalui enoil-KoA hidratase dan enzim tioesterase yang tidak diketahui,^[29][30][31] yang mengubah MC-KoA menjadi HMB-KoA dan HMB-KoA menjadi HMB berturut-turut.^[30] Sejumlah kecil α-KIC dimetabolisme di hati oleh enzim sitosolik 4-hidroksifenilpiruvat dioksigenase (KIC dioksigenase), yang mengubah α-KIC menjadi HMB.^[3][28][32] Pada individu sehat, jalur minor ini – yang melibatkan konversi L-leusin menjadi α-KIC dan kemudian HMB – adalah jalur utama sintesis HMB.^[3][28]

Profil keamanan HMB pada manusia dewasa didasarkan pada bukti dari uji klinis pada manusia dan penelitian pada hewan.^[16][18] Pada manusia, tidak ada efek samping pada orang dewasa muda atau orang dewasa yang lebih tua yang telah dilaporkan ketika HMB dikonsumsi dalam dosis 3 gram per hari hingga satu tahun.^[16][17][18]

Rumus kerangka asam butirat dengan karbon alfa, beta, dan gamma ditandai

Rumus asam β-hidroksi β-metilbutirat

Asam β-hidroksi β-metilbutirat adalah suatu asam β-hidroksi monokarboksilat serta produk alami dengan rumus molekul C₅H₁₀O₃.^[33][34] Pada suhu ruangan, asam β-hidroksi β-metilbutirat terdapat sebagai cairan transparan, tak berwarna hingga kuning terang yang larut dalam air.^[6][35][36] Asam β-hidroksi β-metilbutirat adalah suatu asam lemah dengan pK_a 4.4.^[4] Indeks refraksi (${\displaystyle {\mathit {n}}_{\text{25°C}}^{\mathrm {\lambda =589nm} }}$) senyawa ini adalah 1.42.^[4]

Asam β-hidroksi β-metilbutirat merupakan anggota keluarga senyawa organik asam karboksilat.^[33] Senyawa ini adalah analog struktural dari asam butirat dengan gugus fungsi hidroksil dan suatu substituen metil yang berlokasi pada karbon beta.^[33][37] Dengan perpanjangan, analog struktur lainnya diantaranya asam β-hidroksibutirat dan asam β-metilbutirat.^[33][37]

Berbagai jalur sintesis asam β-hidroksi β-metilbutirat telah dikembangkan. Pendekatan sintesis kimia HMB yang pertama dilaporkan mendekati HMB dengan oksidasi alkena, diol visinal, dan prekursor alkohol:

• pada tahun 1877, kimiawan Rusia Michael dan Alexander Zaytsev melaporkan preparasi HMB oleh oksidasi 2-metilpent-4-en-2-ol dengan asam kromat (H₂CrO₄);^[38]
• pada tahun 1880 dan 1889, Schirokoff dan Reformatsky (masing-masing) melaporkan bahwa pembelahan oksidatif diol visinal 4-metilpentana-1,2,4-triol dengan kalium permanganat (KMnO₄) dalam suasana asam menghasilkan HMB^[39][40] – hasil ini paling mendekati terkait dengan sintesis pertama karena KMnO₄ encer dan dingin mengoksidasi alkena menjadi diol-cis visinal yang lebih lanjut dioksidasi oleh KMnO₄ panas dalam suasana asam menjadi senyawa yang mengandung karbonil, serta zat antara diol tidak diperoleh kita kondisi asam dan panas digunakan bagi oksidasi alkena.^[41] Dengan kata lain, rasemat 4-metilpentana-1,2,4-triol adalah turunan 2-metilpent-4-en-2-ol dan asam β-hidroksi β-metilbutirat adalah turunan keduanya; serta,
• pada tahun 1892, Kondakow melaporkan preparasi HMB oleh oksidasi 3-metilbutana-1,3-diol dengan permanganat.^[42]

Bergantung pada kondisi eksperimen, sikloadisi dari aseton dan ketena menghasilkan β-isovalerolakton atau 4,4-dimetiloksetan-2-on,^[43][44] keduanya terhidrolisis dalam kondisi basa untuk menghasilkan basa konjugat dari HMB. Reaksi haloform menyediakan jalur lain ke HMB yang melibatkan halogenasi lengkap dari wilayah metil-keton alkohol diaseton dengan natrium hipobromit atau natrium hipoklorit;^[4][45][46]

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Beta-Hidroksi beta-metilbutirat.

• MeSH acid Beta-Hydroxyisovaleric acid