Изолимонная кислота
Изолимо́нная кислота́ (1-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновая кислота, 2-гидрокси-3-карбоксиглутаровая кислота, 2-гидрокси-3-карбоксипентандиовая кислота), изомер лимонной кислоты, природная предельная трёхосновная кислота ациклического ряда, трикарбоновая оксикислота, HOOCCH₂CH(COOH)CH(OH)COOH. Изолимонная кислота существует в виде четырёх стереоизомеров. В природе встречается только в виде трео-Ds (+)-изомера. В живых организмах присутствует в виде аниона – изоцитрата. Промежуточный продукт превращения трикарбоновых кислот, играющий важную роль в метаболизме. Молярная масса 192,12 г/моль. Температура плавления ~ 125 °C.
Физико-химические свойства
Изолимонная кислота – бесцветное кристаллическое вещество, труднорастворимое в воде, этаноле, диэтиловом эфире. Константы диссоциации кислоты (рКа ) составляют 3,29, 4,71 и 6,40.
Изолимонная кислота обладает свойствами кислот и спиртов. Возможно образование сложных эфиров двух типов. Карбоксильная группа (-COOH) участвует в образовании солей, может быть превращена в нитрильную или амидную. Изолимонная кислота является одновременно α-, β- и γ-гидроксикислотой. Как α-гидроксикислота с галогенидами фосфора даёт α-галогеноацилгалогениды, при окислении – α-кетокислоты, при нагревании с каталитическими количествами минеральных кислот образует димерные сложные эфиры (лактиды), в которых карбоксильная группа одной молекулы этерифицирует гидроксильную группу второй молекулы, и наоборот; с ионами металлов может образовывать циклические комплексные ионы (хелаты). Как β-гидроксикислота дегидратируется до соответствующих ненасыщенных карбоновых кислот. В дополнение к обычным свойствам α- и β-гидроксикислот она легко превращается в γ-лактон (tпл 156–157 °C).
Способы получения
Изолимонную кислоту получают микробиологическим синтезом с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica.
Участие в обмене веществ
В свободном состоянии изолимонная кислота присутствует в растениях, её особенно много в суккулентах и некоторых плодах (например, ежевики). В цикле трикарбоновых кислот изоцитрат образуется из цитрата в результате реакции изомеризации под действием фермента аконитатгидратазы (КФ 4.2.1.3). Далее в ходе окислительного декарбоксилирования под действием NAD-специфичной изоцитратдегидрогеназы (1.1.1.41) изоцитрат превращается в α-кетоглутарат.
Литература
- Справочник химика. Т. 2. Основные свойства неорганических и органических соединений. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва ; Ленинград : Химия, Ленинградское отделение, 1965.
- Тейлор Г. Основы органической химии для студентов нехимических специальностей / пер. с англ. Е. Д. Гопиус. – Москва : Мир, 1989.
- Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот [и др.] ; пер. с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой. – Москва : Мир, 1991.
- Биосинтез изолимонной кислоты дрожжами Yarrowia lipolytica и его регуляция / С. В. Камзолова, Ю. Н. Лунина, Р. К. Аллаяров [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2015. – Т. 51, № 2. – С. 251–257.
- Нельсон Д. Л. Основы биохимии Ленинджера. В 3 т. Т. 2. Биоэнергетика и метаболизм / Д. Нельсон, М. Кокс ; пер. с англ. Т. П. Мосоловой [и др.]. – 4-е изд. – Москва : Бином. Лаборатория знаний : Лаборатория Пилот, 2020. – (Лучший зарубежный учебник).