Asam beta-hidroksi beta-metilbutirat
Asam β-hidroksi β-metilbutirat (HMB), atau yang dikenal dengan basa konjugatnya, , 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. 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.[1] 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.[2][3][4][5] HMB menghasilkan efek ini sebagian dengan merangsang produksi protein dan menghambat pemecahan protein di jaringan otot.[6][7][8] Tidak ada efek samping dari penggunaan jangka panjang senyawa ini sebagai suplemen makanan pada orang dewasa yang telah ditemukan.[9][10][11]
Penggunaan
Bentuk yang tersedia
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 monohidrat (HMB-Ca, CaHMB).[12][13] Karena hanya sebagian kecil dari prekursor metabolisme HMB, , dimetabolisme menjadi HMB, konsentrasi aktif senyawa dalam plasma darah dan otot hanya dapat dicapai dengan menambahkan HMB secara langsung.[14][15][16] Orang dewasa yang sehat menghasilkan sekitar 0.3 gram per hari, sedangkan HMB tambahan biasanya dikonsumsi dalam dosis gram per hari.[17] HMB dijual dengan harga sekitar per bulan ketika dikonsumsi dengan dosis 3 gram per hari.[18] HMB juga terkandung dalam beberapa produk nutrisi dan makanan medis yang dipasarkan oleh Abbott Laboratories (sepeti, formulasi tertentu Goldsure, Juven, dan Myoplex),[19][20] serta hadir dalam jumlah yang tidak signifikan dalam makanan tertentu, seperti alfalfa, asparagus, alpukat, kembang kol, limau gedang, dan ikan lele.[21][22]
Kedokteran
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.[23][24][25] 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.[26][27][28]
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.
Peningkatan performa
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, dan mempercepat pemulihan dari latihan dengan intensitas tinggi.
Farmakologi
Farmakodinamika
Beberapa komponen kaskade persinyalan yang memediasi peningkatan yang diinduksi oleh HMB dalam sintesis protein otot rangka manusia telah diidentifikasi secara in vivo.[29][30]
Biosintesis
Mayoritas metabolisme mulanya dikatalisis oleh enzim asam amino rantai samping aminotransferase, menghasilkan (α-KIC).[31][32] α-KIC utamanya dimetabolisme oleh enzim mitokondrial rantai cabang dehidrogenase, yang mengubahnya menjadi isovaleril-CoA.[33][34] Isovaleril-KoA selanjutnya dimetabolisme oleh isovaleril-KoA dehidrogenase dan dikonversi menjadi , yang digunakan dalam sintesis asetil-KoA dan senyawa lainnya.[35] Selama defisiensi biotin, HMB dapat disintesis dari melalui enoil-KoA hidratase dan enzim tioesterase yang tidak diketahui,[36][37][38] yang mengubah menjadi dan menjadi HMB berturut-turut.[39] Sejumlah kecil α-KIC dimetabolisme di hati oleh enzim sitosolik 4-hidroksifenilpiruvat dioksigenase (KIC dioksigenase), yang mengubah α-KIC menjadi HMB.[40][41][42] Pada individu sehat, jalur minor ini – yang melibatkan konversi menjadi α-KIC dan kemudian HMB – adalah jalur utama sintesis HMB.[43][44]
Efek samping
Profil keamanan HMB pada manusia dewasa didasarkan pada bukti dari uji klinis pada manusia dan penelitian pada hewan.[45][46] 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.[47][48][49]
Kimia
Asam adalah suatu asam β-hidroksi monokarboksilat serta produk alami dengan rumus molekul .[50][51] Pada suhu ruangan, asam terdapat sebagai cairan transparan, tak berwarna hingga kuning terang yang larut dalam air.[52][53][54] Asam adalah suatu asam lemah dengan pKa 4.4.[55] Indeks refraksi () senyawa ini adalah 1.42.[56]
Struktur kimia
Asam merupakan anggota keluarga senyawa organik asam karboksilat.[57] Senyawa ini adalah analog struktural dari asam butirat dengan gugus fungsi hidroksil dan suatu substituen metil yang berlokasi pada karbon beta.[58][59] Dengan perpanjangan, analog struktur lainnya diantaranya asam dan asam .[60][61]
Sintesis
Berbagai jalur sintesis asam 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);[62]
- 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[63][64] – 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.[65] 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.[66]
Bergantung pada kondisi eksperimen, sikloadisi dari aseton dan ketena menghasilkan atau 4,4-dimetiloksetan-2-on,[67][68] 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;[69][70][71]
Catatan
Catatan referensi
Pranala luar
Referensi
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on muscle loss in older adults: a systematic review and meta-analysis. Archives of Gerontology and Geriatrics. September 2015. Vol. 61 (2). hlm. 168–175. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020.
- ↑ Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation and skeletal muscle in healthy and muscle-wasting conditions. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. August 2017. Vol. 8 (4). hlm. 529–541. doi:10.1002/jcsm.12208.
- ↑ The Potential of β-Hydroxy-β-Methylbutyrate as a New Strategy for the Management of Sarcopenia and Sarcopenic Obesity. Drugs & Aging. October 2017. Vol. 34 (11). hlm. 833–840. doi:10.1007/s40266-017-0496-0.
- ↑ Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on muscle loss in older adults: a systematic review and meta-analysis. Archives of Gerontology and Geriatrics. September 2015. Vol. 61 (2). hlm. 168–175. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020.
- ↑ β-hydroxy-β-methylbutyrate free acid supplementation may improve recovery and muscle adaptations after resistance training: a systematic review. Nutrition Research. September 2017. Vol. 45. hlm. 1–9. doi:10.1016/j.nutres.2017.07.008.
- ↑ Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism. The Journal of Physiology. June 2013. Vol. 591 (11). hlm. 2911–2923. doi:10.1113/jphysiol.2013.253203.
- ↑ Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention. Molecular Aspects of Medicine. August 2016. Vol. 50. hlm. 56–87. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006.
- ↑ Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials. Amino Acids. December 2013. Vol. 45 (6). hlm. 1273–1292. doi:10.1007/s00726-013-1592-z.
- ↑ Efficacy and Safety of Leucine Supplementation in the Elderly. The Journal of Nutrition. December 2016. Vol. 146 (12). hlm. 2625S–2629S. doi:10.3945/jn.116.230771.
- ↑ Performance-enhancing substances in sports: a review of the literature. Sports Medicine. April 2015. Vol. 45 (4). hlm. 517–531. doi:10.1007/s40279-015-0308-9.
- ↑ Comparison of availability and plasma clearance rates of β-hydroxy-β-methylbutyrate delivery in the free acid and calcium salt forms. The British Journal of Nutrition. November 2015. Vol. 114 (9). hlm. 1403–1409. doi:10.1017/S0007114515003050.
- ↑ International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB). Journal of the International Society of Sports Nutrition. February 2013. Vol. 10 (1). hlm. 6. doi:10.1186/1550-2783-10-6.
- ↑ Skeletal Muscle Regulates Metabolism via Interorgan Crosstalk: Roles in Health and Disease. Journal of the American Medical Directors Association. September 2016. Vol. 17 (9). hlm. 789–796. doi:10.1016/j.jamda.2016.04.019.
- ↑ Protein Intake and Muscle Health in Old Age: From Biological Plausibility to Clinical Evidence. Nutrients. May 2016. Vol. 8 (5). hlm. 295. doi:10.3390/nu8050295.
- ↑ Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials. Amino Acids. December 2013. Vol. 45 (6). hlm. 1273–1292. doi:10.1007/s00726-013-1592-z.
- ↑ Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention. Molecular Aspects of Medicine. August 2016. Vol. 50. hlm. 56–87. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006.
- ↑ Proteins in Human Health and Performance. Iowa State University. 13 May 2013.
- ↑ Abbott Nutrition Overview. Abbott. Abbott Laboratories.
- ↑ Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on exercise performance and body composition across varying levels of age, sex, and training experience: A review. Nutrition & Metabolism. Januari 2008. Vol. 5. hlm. 1. doi:10.1186/1743-7075-5-1.
- ↑ Dietary supplementation of β-hydroxy-β-methylbutyrate in animals – a review. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. June 2015. Vol. 99 (3). hlm. 405–417. doi:10.1111/jpn.12234.
- ↑ Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on muscle loss in older adults: a systematic review and meta-analysis. Archives of Gerontology and Geriatrics. September 2015. Vol. 61 (2). hlm. 168–175. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020.
- ↑ Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention. Molecular Aspects of Medicine. August 2016. Vol. 50. hlm. 56–87. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006.
- ↑ Skeletal Muscle Regulates Metabolism via Interorgan Crosstalk: Roles in Health and Disease. Journal of the American Medical Directors Association. September 2016. Vol. 17 (9). hlm. 789–796. doi:10.1016/j.jamda.2016.04.019.
- ↑ Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on muscle loss in older adults: a systematic review and meta-analysis. Archives of Gerontology and Geriatrics. September 2015. Vol. 61 (2). hlm. 168–175. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020.
- ↑ Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation and skeletal muscle in healthy and muscle-wasting conditions. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. August 2017. Vol. 8 (4). hlm. 529–541. doi:10.1002/jcsm.12208.
- ↑ The Potential of β-Hydroxy-β-Methylbutyrate as a New Strategy for the Management of Sarcopenia and Sarcopenic Obesity. Drugs & Aging. October 2017. Vol. 34 (11). hlm. 833–840. doi:10.1007/s40266-017-0496-0.
- ↑ β-hydroxy-β-methylbutyrate free acid supplementation may improve recovery and muscle adaptations after resistance training: a systematic review. Nutrition Research. September 2017. Vol. 45. hlm. 1–9. doi:10.1016/j.nutres.2017.07.008.
- ↑ Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism. The Journal of Physiology. June 2013. Vol. 591 (11). hlm. 2911–2923. doi:10.1113/jphysiol.2013.253203.
- ↑ HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action. Amino Acids. April 2011. Vol. 40 (4). hlm. 1015–1025. doi:10.1007/s00726-010-0678-0.
- ↑ Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes. Academic Press. May 2015. hlm. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Figure 8.57: Metabolism of -leucine
- ↑ HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action. Amino Acids. April 2011. Vol. 40 (4). hlm. 1015–1025. doi:10.1007/s00726-010-0678-0.
- ↑ Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes. Academic Press. May 2015. hlm. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Figure 8.57: Metabolism of -leucine
- ↑ Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes. Academic Press. May 2015. hlm. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Figure 8.57: Metabolism of -leucine
- ↑ KEGG Reaction: R10759. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes. Kanehisa Laboratories.
- ↑ Urinary excretion of 3-hydroxyisovaleric acid and 3-hydroxyisovaleryl carnitine increases in response to a leucine challenge in marginally biotin-deficient humans. The Journal of Nutrition. November 2011. Vol. 141 (11). hlm. 1925–1930. doi:10.3945/jn.111.146126.
- ↑ KEGG Reaction: R04137. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes. Kanehisa Laboratories.
- ↑ Urinary excretion of 3-hydroxyisovaleric acid and 3-hydroxyisovaleryl carnitine increases in response to a leucine challenge in marginally biotin-deficient humans. The Journal of Nutrition. November 2011. Vol. 141 (11). hlm. 1925–1930. doi:10.3945/jn.111.146126.
- ↑ HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action. Amino Acids. April 2011. Vol. 40 (4). hlm. 1015–1025. doi:10.1007/s00726-010-0678-0.
- ↑ Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes. Academic Press. May 2015. hlm. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Figure 8.57: Metabolism of -leucine
- ↑ Homo sapiens: 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase reaction. MetaCyc. SRI International. 20 August 2012.
- ↑ HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action. Amino Acids. April 2011. Vol. 40 (4). hlm. 1015–1025. doi:10.1007/s00726-010-0678-0.
- ↑ Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes. Academic Press. May 2015. hlm. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Figure 8.57: Metabolism of -leucine
- ↑ Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention. Molecular Aspects of Medicine. August 2016. Vol. 50. hlm. 56–87. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006.
- ↑ Efficacy and Safety of Leucine Supplementation in the Elderly. The Journal of Nutrition. December 2016. Vol. 146 (12). hlm. 2625S–2629S. doi:10.3945/jn.116.230771.
- ↑ Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention. Molecular Aspects of Medicine. August 2016. Vol. 50. hlm. 56–87. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006.
- ↑ Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials. Amino Acids. December 2013. Vol. 45 (6). hlm. 1273–1292. doi:10.1007/s00726-013-1592-z.
- ↑ Efficacy and Safety of Leucine Supplementation in the Elderly. The Journal of Nutrition. December 2016. Vol. 146 (12). hlm. 2625S–2629S. doi:10.3945/jn.116.230771.
- ↑ 3-Hydroxyisovaleric acid. HMDB Version 4.0. Human Metabolome Database. 7 December 2017.
- ↑ 3-hydroxyisovalerate. Chemical Entities of Biological Interest. European Bioinformatics Institute. 16 September 2014.
- ↑ 3-OH-isovaleric acid. ChemSpider. Royal Society of Chemistry. 2015.
- ↑ Stable liquid filled hard capsule comprising beta-hydroxy-beta-methylbutyric acid.
- ↑ Beta-Hydroxyisovaleric acid. ChemicalBook.
- ↑ Syntheses by Free-radical Reactions. V. A New Synthesis of Carboxylic Acids. Journal of the American Chemical Society. June 1958. Vol. 80 (11). hlm. 2882–2887. doi:10.1021/ja01544a072.
- ↑ Syntheses by Free-radical Reactions. V. A New Synthesis of Carboxylic Acids. Journal of the American Chemical Society. June 1958. Vol. 80 (11). hlm. 2882–2887. doi:10.1021/ja01544a072.
- ↑ 3-Hydroxyisovaleric acid. HMDB Version 4.0. Human Metabolome Database. 7 December 2017.
- ↑ 3-Hydroxyisovaleric acid. HMDB Version 4.0. Human Metabolome Database. 7 December 2017.
- ↑ 3-hydroxyisovaleric acid. Chemical Entities of Biological Interest. European Bioinformatics Institute. 23 Oktober 2015.
- ↑ 3-Hydroxyisovaleric acid. HMDB Version 4.0. Human Metabolome Database. 7 December 2017.
- ↑ 3-hydroxyisovaleric acid. Chemical Entities of Biological Interest. European Bioinformatics Institute. 23 Oktober 2015.
- ↑ Sitiran pertama bagi sintesis asam β-hidroksi β-metilbutirat dalam basis data kimia Reaxys sejak September 2016 adalah: Michael Saytzeff. Synthese des Allyldimethylcarbinols. Justus Liebig's Annalen der Chemie. 1877. Vol. 185 (2–3). hlm. 151–169. doi:10.1002/jlac.18771850204.
- ↑ Alexius Schirokoff. Ueber die β-Dipropyl- und β-Diäthyläthylenmilchsäure und über die Oxydation des Allyldimethylcarbinols und Diallylcarbinols mit übermangansaurem Kalium. Journal für Praktische Chemie. January 1881. Vol. 23 (1). hlm. 196–208. doi:10.1002/prac.18810230115.
- ↑ Bergius Reformatzky. Synthese einiger Glycerine mittelst unterchloriger Säure. Journal für Praktische Chemie. 30 October 1889. Vol. 40 (1). hlm. 396–419. doi:10.1002/prac.18890400137.
- ↑ John E. McMurry. Fundamentals of Organic Chemistry. Cengage Learning. 2010. hlm. 124–126, 142. ISBN 9781439049716.
- ↑ On the action of mineral acids on dimethylallyls. Zhurnal Russkago Fiziko-Khimicheskago Obshchestva (Journal of the Russian Physico-Chemical Society). 1892. Vol. 1. hlm. 508–513. abstrak oleh Grosset. Ueber die Einwirkung von Mineralsauren auk Dimethylallen. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 1893. Vol. 26 (4). hlm. 96. doi:10.1002/cber.18930260412.
- ↑ β-Propiolactone. XIV. β-Isovalerolactone. Journal of the American Chemical Society. January 1954. Vol. 76 (2). hlm. 486–488. doi:10.1021/ja01631a045.
- ↑ Process for the preparation of 3-hydroxy-3-methylbutyric acid or its calcium salts.
- ↑ Syntheses by Free-radical Reactions. V. A New Synthesis of Carboxylic Acids. Journal of the American Chemical Society. June 1958. Vol. 80 (11). hlm. 2882–2887. doi:10.1021/ja01544a072.
- ↑ Moritz Kohn. Zur Kenntnis des Diacetonalkohols und des Mesityloxyds. Monatshefte für Chemie und Verwandte Teile Anderer Wissenschaften. September 1903. Vol. 24 (9). hlm. 765–772. doi:10.1007/BF01526057.
- ↑ Organic Synthesis Engineering. Oxford University Press. February 2001. hlm. 102–124. ISBN 978-0-19-509689-7.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 27779999 (2025-09-05T02:47:00Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.