גליצרין

גליצרין שייך לאלכוהולי הסוכר ומעורב בתהליכים מטבוליים רבים. הרפואה משתמשת בה, בין היתר, לטיפול בבצקת מוחית, כמשלשל בחלל המשקע ובבסיס ניסיוני לייצוב פעולות מסוימות.

מה זה גליצרין?

גליצרין הוא אלכוהול. קרל וילהלם שללה גילה את החומר כבר בשנת 1779 כשקיבל אותו בעת הכנת סבון משמן זית. אך רק במאה הבאה, בשנת 1813, הוכיח סוף סוף מישל-יוג'ין שברול כי גליצרין הוא מרכיב בשומנים - לצד חומצות שומן. עם זאת, עברו עשר שנים נוספות עד שהגליצרין קיבל את שמו.

כיום החומר נמצא גם תחת השמות גליצרול, פרופנטריול, פרופאן-1,2,3-טריול אוֹ 1,2,3 פרופנטריול ידוע. המספר E עבור גליצרין הוא 422. בצורתו הטהורה הוא חסר צבע ונוזל; יש לו נקודת התכה של 18 מעלות צלזיוס וטעם מתוק. חימום גורם להתאדות של גליצרין. בכך הוא הופך לפרוטנל.

פונקציה, אפקט ומשימות

גליצרין משמש בתהליכים ביולוגיים שונים או יכול להתערב במהלך התהליכים. ניתן למצוא אותו בעיקר בתהליכים מטבוליים.

עיכול השומנים משחרר גליצרין במעיים. הרקמה סופגת מחדש את החומר והיא מגיעה בסופו של דבר לכבד. האנזים גליצרין קינאז ממיר את הגליצרין לגליצרין 3-פוספט. בנוסף למצע, האנזים זקוק גם לאדנוזין טריפוספט (ATP) לתהליך זה. פירוק ה- ATP משחרר אנרגיה בה גליצרול קינאז משתמש כדי לזרז את התגובה הביוכימית עם גליצרול -3-פוספט. הגוף לא תמיד ממיר את הגליצרין המוזר לגלצרין 3-פוספט. לחילופין, החומר יכול גם להתחמצן ולזרחן - המוצר הוא אז גליצראלדהיד-3-פוספט או חומצה גליצרית-2-פוספט.

בצורה זו הוא מתערב במטבוליזם וממלא תפקיד בעיבוד שומנים ופחמימות, למשל. הגוף יכול להשתמש בגליצראלדהיד בגלייקוליזה. גליקוליזה היא התהליך שבאמצעותו תאים מפרקים את גלוקוז הסוכר בצורה ספציפית. גליקוליזה עוקבת אחר תוכנית Embden-Meyerhof הכוללת מולקולות אחרות עם גליצרין.

גליצרין ממלא תפקיד גם בביוממברנות כמו קרומי התא. פוספוליפידים יוצרים את דו שכבתי השומנים המרכיב את הממברנה. תוכן הפוספוליפידים בקרום תלוי בסוג התא; לתאי שוואן, למשל, יש תוכן גבוה מאוד. פוספוליפידים מורכבים מחומצות שומן וחומצות זרחן המועתרות באלכוהול, בין היתר. בנוסף לגליצרין, ניתן להשתמש בספינגוזין גם למטרה זו.

חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים

גליצרין מופיע בעיקר בשומנים ובאסטרי חומצות שומן. ביוכימיה מכנה גם את הטריגליצרידים האחרונים, מכיוון שהם אסטרים משולשים של גליצרין. ריכוז הטריגליצרידים בדם הוא אינדיקטור לבריאותו של האדם. ערך מעל 150 מ"ג לד"ל נחשב לגבוה ויכול, למשל, להוות סימן להפרעה בחילוף חומרים בשומנים (hypertriglyceridaemia).

גליצרין מורכב מפחמן, מימן וחמצן ויש לו את הנוסחה האמפירית C3H8O3. זהו האלכוהול הפשוט ביותר. גליצרין מופיע לרוב בשילוב עם חומצות קרבוקסיליות, שהן תרכובות אורגניות ויש להן לפחות קבוצת קרבוקסיל אחת. יחד עם חומצות קרבוקסיליות, גליצרין יוצר אסטרים אורגניים, אשר במולקולות רבות יוצרים תרכובות עם אבני בניין אחרות.

מחלות והפרעות

עלייה בטריגליצרידים בדם יכולה להעיד על הפרעה בחילוף חומרים בשומנים. הרפואה מכנה מחלה זו היפר-טריגליצרידמיה. ישנם גורמים אפשריים שונים למחלה. וריאנט של היפר-טריגליצרידמיה הוא גנטי. אנשים מושפעים סובלים ממחסור באנזימים מסוימים. ליפאז-חלבון ליפאז הוא אנזים כזה.

זה ממיר את הטריגליצרידים והמים לדיאקיל-גליצרול וחומצה שומנית. תאי גוף זקוקים לחומצות השומן על מנת לסנתז שומנים ולאגור אותם כשמורות, למשל. מוטציה מובילה לטעויות בהיווצרות ליפאז האנזים ליפופרוטאין, מה שמשבש את סינתזת השומן. במקרה זה, שינוי בגן LPL אחראי להיפר-טריגליצרידמיה.

גורם נוסף למחלה ניתן למצוא ב- apolipoprotein C2. זהו חלק מהליפופרוטאינים המסייעים בהעברת הליפידים דרך הדם. כתוצאה ממוטציה בקטע ה- DNA המקביל, לא רק שיכול להתרחש hypertriglyceridemia; מטבוליזם השומנים המופרע מגביר גם את הסיכון להתקשות העורקים, אשר הרפואה מכנה טרשת עורקים. טרשת עורקים יכולה להיות כתוצאה משומנים בדם כמו טריגליצרידים, המופקדים בכלי הדם ובכך מצמצמים את הוורידים. אפשרי גם סתומות שלמות של כלי שיט.

המשקעים יכולים גם לשחרר ולסתום ורידים עדינים. השלכות אפשריות הן אירוע מוחי, התקף לב ותסחיף ריאתי. גורמי אורח חיים כמו תזונה לקויה, שימוש בטבק, חוסר פעילות גופנית ולחץ דם גבוה מגדילים עוד יותר את הסיכון לסיבוכים כאלה. גליצרין משמש גם כבסיס למשחות וקרמים. היא משמשת גם כתרופה: בתרביים יש לגלצרין השפעה משלשלת והיא מגרשת אבני מרה ואבני שתן. רופאים משתמשים גם בגליצרין לטיפול בבצקת מוחית (החזקת מים במוח).

יתר על כן, ישנם ניסיונות ראשונים להשתמש בגליצרין במהלך פעולות ממושכות: רופאים יכולים להשתמש בזה כדי להפחית עוד יותר את טמפרטורת הגוף במהלך הניתוח, מה שעלול להגביר את ההסתברות להתערבות בהצלחה. גליצרין הניתן דרך הפה בכמויות גדולות יותר עלול להזיק לבריאות אם הוא לא נלקח מסיבות רפואיות וללא פיקוח רפואי.