U broju časopisa Nature od 2. kolovoza ove godine osvanuo je neobičan naslov: „An unexpected trigger for calorie burning“ (Neočekivani okidač za izgaranje kalorija), a na 102. stranici znanstveni članak na tu temu što ga je napisala skupina američkih i britanskih znanstvenika. Njegov je naslov malo određeniji. „Accumulation of succinate controls actiation of adipose tissue thermogenesis“ (Akumulacija sukcinata regulira aktivaciju termogeneze masnoga tkiva). Drugim riječima da sukcinat ima ključnu ulogu u pretvaranju energije hrane u toplinu. No što je sukcinat? Sukcinat je drugo ime za jantarnu kiselinu, to je naime ime njezina aniona, forme u kojoj se nalazi pri fiziološkoj vrijednosti pH. Formula jantarne kiseline je posve jednostavna, HOOC-CH₂-CH₂-COOH,  a budući da je jedan od devet članova Krebsova ciklusa, jasno je da nije riječ o nikakvoj neobičnoj, novootkrivenoj tvari nego o najobičnijem metabolitu. (Krebsov ciklus je završni ciklus mijene tvari u kojem se događa konačno „izgaranje“ svega što pojedemo.)

Da je disanje u osnovi isto što i gorenje, tj. da u tijelo ulazi kisik a iz njega izlazi ugljikov dioksid, otkrio je još 1789. godine otac kemije Antoine Laurent Lavoisier pokusima (na kome drugom nego) na svom suradniku Armandu Seguinu, no što se iza tog sumarno jednostavnoga kemijskog procesa krije odgonetnuto je istom u prošlom stoljeću. Osnovu svega, da ne duljim, čini kemiosmotska teorija. Kemijska energija sadržana u hrani ne troši se direktno, nego se usmjerava na izbacivanje protona (drugo ime za vodikove ione, H⁺) iz stanice kroz, razumije se, staničnu membranu. Time se, da tako kažemo, izvanstanična tekućina zakiseljava, a stanica zalužuje. Kako kiselina i lužina teže da se neutraliziraju, vodikovi ioni prodiru u stanicu. No njihov se ulazak ne događa nasumično, nego se odvija kroz posebne kanale u kojima se nalazi kompleks proteina s enzimskom funkcijom. Taj kompleks  (proton-ATPaza) koristi energiju protona za sintezu molekula ATP koje potom služe kao temeljno gorivo za pokretanje metaboličkih promjena. Drugim riječima stanica funkcionira kao stroj koji radi na vodikove ione.

Svaki stroj, pa tako i onaj stanični, proizvodi rad. Rad protonskog stroja je sinteza molekula ATP. To je naravno povoljno jer se putem tih molekula, molekula ATP, energija sadržana u hrani korisno troši, primjerice za sintezu proteina ili za pokretanje mišića. No ponekad organizmu ne treba rad nego baš toplina. Recimo kada je zima, pa drhtiš kao miš!

Mišićnim radom oslobađa se i toplina pa je jasno zašto miševi (i ljudi) drhte kad im je hladno. No postoji još jedan razlog. Kada mišić drhti iz njega se oslobađa sukcinat koji potom preko krvotoka dospijeva do masnoga tkiva, no masnoga tkiva posebne vrste. Riječ je o smeđoj masti (brown fat), čija boja potječe od kapljica masti raspršenih u njihovim stanicama, no mnogo manjima od kapljica u običnom, bijelom masnom tkivu. U stanicama toga tkiva, točnije na membranama stanica njihovih mitohondrija (organela u kojima se odvija Krebsov ciklus) nalazi se poseban protein. Njegovo je ime uncoupling protein 1 (protein za razvezivanje 1), a kratica UCP1. Funkcija mu je slična funkciji spomenute protein-ATPaze, no obrnuta. On energiju proteinskog gradijenta, prodiranja vodikovih iona kroz membranu, ne pretvara u ATP ili neku sličnu energijom bogatu molekulu nego u toplinu. Drugim riječima naše tijelo koristi struju protona kao što naša kuća koristi struju elektrona: električnom strujom možemo pokretati ventilator (funkcija protein-ATPaze), no i napajati kalorifer (funkcija UCP1).  

No da skratimo. Sukcinat je aktivator enzima UCP1: kada mišić počne drhtati on preko sukcinata šalje signal smeđem masnom tkivu da počne pretvarati energiju u toplinu. Korisno za miševe – ali i za ljude.

Upravo na to upućuju pokusi skupine američkih znanstvenika u radu kojeg sam spomenuo na početku ovoga članka. Umjesto da se sukcinat oslobađa iz mišića, može se unositi, vrlo jednostavno, vodom koju miševi piju. Dakle, u jednom od mnogih pokusa znanstvenici su davali jednoj skupini miševa da piju čistu vodu, a drugim dvjema skupinama vodu koja je sadržavala 1 ili 1,5 % natrijeva sukcinata. Vaganjem se  miševa pokazalo da su sve životinje dobivale na masi, što je i razumljivo jer su rasle, no najmanje su dobivali na masi miševi koji su primali s vodom najviše natrijeva sukcinata. Da je riječ o mršavljenju najjasnije je pokazalo mjerenje omjera nemasnog (lean mass) i masnog tkiva (fat mass). Sudeći prema tom omjeru pijenje 1,5 % natrijeva sukcinata u vodi dovodi  nakon mjesec dana do gubitka pola mase masnoga tkiva.

Što ima jednostavnije, dakle, nego prodavati napitke koji sadržavaju natrijev sukcinat ili jantarnu kiselinu, od kojih se ne bi – poput piva ili voćnih sokova – debljalo nego mršavilo? Ništa jednostavnije od toga, no da bi se takvi napitci pustili u promet treba napraviti još mnogo istraživanja. Jer nije isto miš i čovjek, a treba istražiti i mnoge mogućnosti negativnih posljedica takve kure mršavljenja. Stoga nemojte to činiti – piti jantarnu kiselinu kod kuće.

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu, a u posljednje vrijeme i za mrežne stranice Zg-magazin te, naravno, BUG online. Autor je i 13 znanstveno-popularnih knjiga od kojih je posljednju, „The Cookbook of Life – New Theories on the Origin of Life“ (izišlu ove godine), napisao na engleskom jeziku. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.