Гама-линоленова киселина (GLA) е дълговерижна (≥ 12 въглероден (C) атоми), полиненаситена (> 1 двойна връзка) мастна киселина (англ. PUFAs, полиненаситени мастни киселини), която принадлежи към групата на омега-6 мастни киселини (n-6-FS, първата двойна връзка е разположена в шестата СС връзка, както се вижда от метиловия (СН3) края на веригата на мастните киселини) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. GLA може да се доставя както чрез диета, главно от растителни масла, като напр пореч масло от семена (около 20%), масло от семена от касис (15-20%), вечерна иглика масло (около 10%) и масло от конопено семе (около 3%) и синтезирано в човешкия организъм от есенциалната (жизненоважна) n-6 FS линолова киселина (C18: 2).
Синтез
Линолевата киселина е предшественик (предшественик) за ендогенния (ендогенен) синтез на GLA и попада в тялото изключително от диета чрез естествени мазнини и масла, като шафран, слънчоглед, царевица зародишни, соеви, сусамови и конопени масла, както и пекани, Бразилия ядки, и бор ядки. Превръщането на линолова киселина в GLA се осъществява в здравия човешки организъм чрез десатурация (вмъкване на двойна връзка, превръщане на наситено съединение в ненаситено) в гладкия ендоплазмен ретикулум (структурно богата клетъчна органела с канална система от кухини, заобиколена от мембрани) на левкоцити (бял кръв клетки) и черен дроб клетки с помощта на делта-6-десатураза (ензим, който вкарва двойна връзка в шестата СС връзка - както се вижда от карбоксилния (COOH) края на веригата на мастните киселини - чрез прехвърляне на електрони). GLA от своя страна служи като изходно вещество за ендогенния синтез на дихомо-гама-линоленова киселина (C20: 3; n-6-FS), от което се получава арахидонова киселина (C20: 4; n-6-FS). Докато синтезът на GLA от линолова киселина е относително бавен, метаболизирането (метаболизирането) на GLA до дихомо-гама-линоленова киселина е много бързо. За да се поддържа активността на делта-6-десатуразата, е необходим достатъчен запас от някои микроелементи, особено пиридоксин (витамин В6), биотин, калций, магнезий намлява цинк необходимо е. Недостигът на тези микроелементи води до намаляване на активността на десатуразата, което води до нарушен синтез на гама-линоленова киселина и впоследствие дихомо-гама-линоленова киселина и арахидонова киселина. В допълнение към дефицита на микроелементи, делта-6 десатуразната активност се инхибира и от следните фактори:
- Повишен прием на наситени и ненаситени мастни киселини, като олеинова киселина (C18: 1; n-9-FS), линолова киселина (C18: 2; n-6-FS) и алфа-линоленова киселина (C18: 3; n-3-FS), както и арахидонова киселина (C20: 4; n-6-FS), ейкозапентаенова киселина (EPA, C20: 5; n-3-FS) и докозахексаенова киселина (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- алкохол консумация във високи дози и за дълъг период от време, хронична консумация на алкохол.
- Атопична екзема (невродермит)
- Прекомерна консумация на никотин
- Затлъстяване (затлъстяване, ИТМ ≥ 30 kg / m2)
- Хиперхолестеролемия (повишен холестерол)
- Хиперинсулинемия (повишена инсулин нива).
- Инсулинозависим захарен диабет
- Чернодробно заболяване
- Вирусни инфекции
- Стрес - освобождаване на липолитик хормони, Като адреналин, което води до разцепване на триглицериди (TG, тройни естери на тривалента алкохол глицерин с три мастни киселини) и освобождаване на наситени и ненаситени мастни киселини чрез стимулиране на триглицеридите липаза.
- Отлеж.
- Физическа бездействие
Първично намаляване на активността на делта-6 десатураза, което е патологично значимо, се наблюдава при атопичните екзема (хронично, незаразно кожа болест), предменструален синдром (PMS) (изключително сложни симптоми при жени, възникващи във всеки менструален цикъл, започвайки от 4 дни до 2 седмици преди това менструация и обикновено изчезва след менопауза), доброкачествени мастопатия (обща, доброкачествена промяна в жлезистата тъкан на гърдата) и мигрена. Според многобройни проучвания, добавянето с GLA води до значително подобряване на съответната клинична картина.В допълнение към метаболизиращата (метаболизираща) линолова киселина (C18: 3; n-6-FS), делта-6-десатуразата е отговорна и за превръщане на алфа-линоленова киселина (C18: 3; n-3-FS) в други физиологично важни полиненаситени мазнини киселини, Като ейкозапентаенова киселина (C20: 5; n-3-FS) и докозахексаенова киселина (C22: 6; n-3-FS) и за превръщането на олеинова киселина (C18: 1; n-9-FS). Така линолова киселина, алфа-линоленова киселина и олеинова киселина се конкурират като субстрати за същата ензимна система. Колкото по-голямо е снабдяването с линолова киселина, толкова по-висок е афинитетът към делта-6-десатураза и толкова повече GLA може да бъде синтезиран. Ако обаче приемът на линолова киселина значително надвишава този на алфа-линоленова киселина, това може олово до повишен ендогенен синтез на възпалителната (провъзпалителна) n-6-FS арахидонова киселина и намален ендогенен синтез на противовъзпалителната (противовъзпалителна) n-3-FS ейкозапентаенова киселина. Това илюстрира значението на количествено балансирано съотношение на линолова киселина към алфа-линоленова киселина в диета. Според Германското общество по хранене (DGE), съотношението на омега-6 към омега-3 мазнини киселини в диетата трябва да бъде 5: 1 по отношение на превантивно ефективен състав.
Абсорбцията
GLA може да присъства в диетата както в свободна форма, така и свързана триглицериди (TG, тройни естери на тривалента алкохол глицерин с три мазни киселини) И фосфолипиди (PL, фосфор-съдържащ, амфифилен липиди като основни компоненти на клетъчните мембрани), които са обект на механично и ензимно разграждане в стомашно-чревния тракт (уста, стомах, тънко черво). Чрез механична дисперсия - дъвчене, стомашна и чревна перисталтика - и под действието на жлъчка, диетични липиди са емулгирани и по този начин се разграждат на малки маслени капчици (0.1-0.2 µm), които могат да бъдат атакувани от липази (ензими които разцепват свободни мастни киселини (FFS) от липиди → липолиза). Прегастрален (основа на език, предимно в ранна детска възраст) и стомашни (стомах) липазите инициират разцепване на триглицериди намлява фосфолипиди (10-30% от липидите в храната). Основната липолиза (70-90% от липидите) обаче се проявява в дванадесетопръстник (дванадесетопръстник) и йеюнум (йеюнум) под действието на панкреатични (панкреатични) естерази, като панкреас липаза, карбоксилестер липаза и фосфолипаза, чиято секреция (секреция) се стимулира от холецистокинин (CCK, пептиден хормон на стомашно-чревния тракт). Моноглицеридите (MG, глицерин естерифициран с мастна киселина, като GLA), лизо-фосфолипиди (глицерол, естерифициран с фосфорна киселина) и свободните мастни киселини, включително GLA, получени от разцепване на TG и PL, се комбинират в лумена на тънките черва заедно с други хидролизирани липиди, като холестерол, и жлъчни киселини за образуване на смесени мицели (сферични структури с диаметър 3-10 nm, в които липидът молекули са подредени така, че водаразтворимите молекулни части са обърнати навън, а неразтворимите във вода молекулни части са обърнати навътре) - мицеларна фаза за разтваряне (увеличаване на разтворимостта) - които позволяват поемането на липофилни (мастноразтворими) вещества в ентероцитите (клетките на тънките черва) епителий) от дванадесетопръстник и йеюнум. Болести на стомашно-чревния тракт свързано с повишено производство на киселина, като напр Синдром на Золингер-Елисън (повишен синтез на хормона гастрин от тумори в панкреаса или горната част тънко черво), мога олово до увредени абсорбция на липидите молекули и по този начин към стеаторея (стеаторея; патологично повишено съдържание на мазнини в изпражненията), тъй като тенденцията за образуване на мицели намалява с намаляване на рН в чревния лумен. Дебел абсорбция при физиологични условия е между 85-95% и може да се случи по два механизма. От една страна, MG, лизо-PL, холестерол и GLA може да премине през фосфолипидната двойна мембрана на ентероцитите посредством пасивна дифузия поради тяхната липофилна природа и от друга страна чрез участието на мембраната протеини, като FABPpm (свързващ мастните киселини протеин на плазмената мембрана) и FAT (транслоказа на мастни киселини), които присъстват не само в тънко черво но и в други тъкани, като черен дроб, бъбрек, мастна тъкан - адипоцити (мастни клетки), сърце намлява плацента (плацента), за да се позволи поемането на липиди в клетките. Диетата с високо съдържание на мазнини стимулира вътреклетъчната експресия на FAT.В ентероцитите GLA, който е включен като свободна мастна киселина или под формата на моноглицериди и е освободен под въздействието на вътреклетъчни липази, се свързва с FABPc (протеин, свързващ мастни киселини цитозолът), който има по-висок афинитет към ненаситени, отколкото към наситени дълговерижни мастни киселини и се изразява по-специално в четката на йеюнума. Последващо активиране на протеин-свързан GLA чрез аденозин трифосфат (ATP) -зависима ацил-коензим А (CoA) синтетаза (→ GLA-CoA) и трансфер на GLA-CoA към ACBP (ацил-CoA-свързващ протеин), който служи като вътреклетъчен пул и транспортер на активирана дълга верига мастни киселини (ацил-CoA), позволява ресинтеза на триглицериди и фосфолипиди в гладкия ендоплазмен ретикулум (богато разклонена канална система от равнинни кухини, затворени от мембрани), от една страна, и - чрез отстраняване на мастните киселини от дифузионното равновесие - включването на допълнителни мастните киселини в ентероцити от друга. Това е последвано от включване на GLA-съдържащи TG и PL, съответно, в хиломикрони (CM, липопротеини), които са съставени от липиди-триглицериди, фосфолипиди, холестерол и естери на холестерола-и аполипопротеини (протеинова част от липопротеини, функционират като структурни скелета и / или разпознаване и скачване молекулинапример за мембранни рецептори), като апо В48, AI и AIV и са отговорни за транспорта на диетични липиди, абсорбирани в червата, до периферните тъкани и черен дроб. Вместо да се транспортират в хиломикрони, GLA-съдържащите TG и PL, съответно, също могат да бъдат транспортирани до тъкани, включени в VLDL (много ниско плътност липопротеини). Отстраняването на абсорбираните диетични липиди от VLDL се случва особено в състояние на глад. Повторното естерифициране на липидите в ентероцитите и включването им в хиломикрони може да бъде нарушено при някои заболявания, като Болестта на Адисън (първична адренокортикална недостатъчност) и глутен-индуцирана ентеропатия (хронично заболяване от лигавицата на тънките черва поради непоносимост към глутен), което води до намаляване на мазнините абсорбция и в крайна сметка стеаторея (патологично повишено съдържание на мазнини в изпражненията). Чревната абсорбция на мазнини също може да бъде нарушена при наличие на дефицит жлъчка киселина и секреция на панкреатичен сок, например, в циститна фиброза (вродена грешка в метаболизма, свързана с дисфункция на екзокринните жлези поради дисфункция на хлорид канали), и при наличие на прекомерен прием на диетични фибри (несмилаеми хранителни компоненти, които образуват неразтворими комплекси с мазнини, наред с други).
Транспорт и дистрибуция
Богатите на липиди хиломикрони (състоящи се от 80-90% триглицериди) се секретират в интерстициалните пространства на ентероцитите чрез екзоцитоза (транспорт на вещества извън клетката) и се транспортират през лимфа. Чрез truncus intestinalis (несдвоен лимфен събирателен ствол на коремната кухина) и ductus thoracicus (лимфен събирателен ствол на гръдната кухина) хиломикроните навлизат в субклавията вена (субклавиална вена) и югуларна вена (югуларна вена), съответно, които се сливат, образувайки брахиоцефалната вена (лява страна) - angulus venosus (венозен ъгъл). Venae brachiocephalicae от двете страни се обединяват, за да образуват несдвоения висш Главна артерия (горната куха вена), която се отваря в дясно предсърдие от сърце (atrium cordis dextrum). По силата на изпомпване на сърце, хиломикроните се въвеждат в периферните Тя , където имат период на полуразпад (време, при което стойността, която намалява експоненциално с времето, се намалява наполовина) от около 30 минути. По време на транспортирането до черния дроб повечето от триглицеридите от хиломикроните се разцепват до глицерол и свободни мастни киселини, включително GLA, под действието на липопротеин липаза (LPL), разположени на повърхността на ендотелните клетки на кръв капиляри, които се поемат от периферни тъкани, като мускулна и мастна тъкан, отчасти чрез пасивна дифузия и отчасти медиирани от носител - FABPpm; ДЕБЕЛ. Чрез този процес хиломикроните се разграждат до остатъци от хиломикрон (CM-R, нискомаслени остатъци от хиломикрон), които, медиирани от аполипопротеин Е (ApoE), се свързват със специфични рецептори в черния дроб. Приемането на CM-R в черния дроб се осъществява чрез медиирана от рецептора ендоцитоза (инвагинация от клетъчната мембрана → удушаване на CM-R-съдържащи везикули (ендозоми, клетъчни органели) във вътрешността на клетката.) Богатите на CM-R ендозоми се сливат с лизозоми (клетъчни органели с хидролиза ензими) в цитозола на чернодробните клетки, което води до разцепване на свободни мастни киселини, включително GLA, от липиди в CM-R. След свързване на освободения GLA с FABPc, неговото активиране от АТР-зависима ацил-КоА синтетаза и трансфер на GLA-CoA към ACBP, настъпва реестерификация на триглицериди и фосфолипиди. Ресинтезираните липиди могат да бъдат допълнително метаболизирани (метаболизирани) в черния дроб и / или включени в VLDL (много ниски плътност липопротеини), за да преминат през тях чрез кръвния поток към екстрахепаталните („извън черния дроб“) тъкани. Тъй като VLDL циркулира в кръв свързва се с периферните клетки, триглицеридите се разцепват чрез действие на LPL и освободените мастни киселини, включително GLA, се интернализират чрез пасивна дифузия и трансмембранен транспорт протеини, като FABPpm и FAT, съответно. Това води до катаболизъм на VLDL към IDL (междинен плътност липопротеини). IDL частиците могат или да бъдат погълнати от черния дроб по рецептор-медииран начин и там да се разграждат, или да се метаболизират в кръвната плазма от триглицеридна липаза до богата на холестерол LDL (липопротеини с ниска плътност), който снабдява периферните тъкани с холестерол. В клетките на целевите тъкани, като кръв, черен дроб, мозък, сърце и кожа, GLA може да бъде включен във фосфолипидите на клетъчните мембрани, както и в мембраните на клетъчните органели, като митохондрии („Енергийни електроцентрали“ на клетките) и лизозоми (клетъчни органели с киселинно рН и храносмилателни ензими), в зависимост от функцията и нуждите на клетката, като изходно вещество за синтеза на дихомо-гама-линоленова киселина и по този начин на противовъзпалително (противовъзпалително), съдоразширяващо (вазодилататор) и инхибитор на агрегацията на тромбоцитите ейкозаноиди (хормоноподобни вещества, които действат като имунни модулатори и невротрансмитери), като простагландин Е1 (PGE1), съхраняван под формата на триглицериди и / или окислен за производство на енергия. Многобройни проучвания показват, че структурата на мастните киселини на фосфолипидите в клетъчните мембрани силно зависи от състава на мастните киселини в диетата. По този начин високият прием на GLA води до увеличаване на дела на GLA в фосфолипидите на плазмената мембрана, което има значение за мембранната течливост, електронния транспорт, активността на свързаните с мембраната ензимни и рецепторни системи, хормоналните и имунологични дейности, мембранния лиганд взаимодействия, пропускливост (пропускливост) и междуклетъчни взаимодействия.
деградация
Катаболизмът (разграждането) на мастните киселини се среща във всички телесни клетки, особено в черния дроб и мускулните клетки, и е локализиран в митохондрии („Енергийни мощности“ на клетките). Изключения са еритроцити (червени кръвни клетки), които нямат митохондриии нервни клетки, на които липсват ензимите, които разграждат мастните киселини. Процесът на реакция на катаболизма на мастните киселини се нарича още ß-окисление, тъй като окислението се случва при β-C атома на мастните киселини. При ß-окисление преди това активираните мастни киселини (ацил-КоА) се разграждат окислително до няколко ацетил-КоА (активирани оцетна киселина състоящ се от 2 С атома) в цикъл, който се изпълнява многократно. В този процес ацил-КоА се съкращава с 2 С атоми - съответстващи на един ацетил-КоА - за „цикъл“. За разлика от наситените мастни киселини, чийто катаболизъм се случва според β-окислителната спирала, ненаситените мастни киселини, като GLA, претърпяват няколко реакции на преобразуване по време на тяхното разграждане - в зависимост от броя на двойните връзки - тъй като са cis-конфигурирани в природата (и двата заместителя са от една и съща страна на референтната равнина), но за ß-окисление те трябва да бъдат в транс-конфигурация (двата заместителя са от противоположните страни на референтната равнина). За да бъде предоставен за ß-окисление, GLA, свързан съответно с триглицеридите и фосфолипидите, първо трябва да се освободи от хормоночувствителни липази. При глад и стрес ситуации, този процес (→ липолиза) се засилва поради увеличеното отделяне на липолитик хормони , като адреналин. GLA, освободен в хода на липолизата, се транспортира през кръвния поток - свързан с албумин (глобуларен протеин) - до енергоемки тъкани като черния дроб и мускулите.В цитозола на клетките GLA се активира от АТФ-зависимата ацил-КоА синтетаза (→ GLA-CoA) и се транспортира през вътрешната митохондриална мембрана в митохондриалните матрица с помощта на карнитин (3-хидрокси-4-триметиламиномаслена киселина, четвъртично амониево (NH4 +) съединение), рецепторна молекула за активирани дълговерижни мастни киселини. В митохондриалната матрица GLA-CoA се въвежда в ß-окисление, чийто цикъл се провежда два пъти - както следва.
- Ацил-КоА → алфа-бета-транс-еноил-КоА (ненаситено съединение) → L-бета-хидроксиацил-КоА → бета-кетоацил-КоА → ацил-КоА (Cn-2).
Резултатът е GLA, съкратен с 4 C атома, който трябва да бъде трансформиран ензимно в своята cis двойна връзка, преди да влезе в следващия реакционен цикъл. Тъй като първата двойна връзка на GLA - както се вижда от края на СООН на веригата на мастните киселини - е разположена върху четен номериран атом С (→ алфа-бета-цис-еноил-КоА), тя възниква под въздействието на хидратаза (ензим, който съхранява H2O в молекула), алфа-бета-цис-еноил-КоА се превръща в D-бета-хидроксиацил-КоА и след това под въздействието на епимераза (ензим, който променя асиметричното разположение на атом С в молекула), се изомеризира до L-бета-хидроксиацил-КоА, който е междинен продукт на ß-окисление. След поредния цикъл на ß-окислителния цикъл и скъсяването на веригата на мастните киселини от друго тяло на С2, възниква транс конфигурацията на следващата цис-двойна връзка на GLA, която - видно от края на СООН на веригата на мастните киселини - е локализирана върху нечетен номер С атом (→ бета-гама-цис-еноил-КоА). За тази цел бета-гама-цис-еноил-КоА се изомеризира под действието на изомераза до алфа-бета-транс-еноил-КоА, която се въвежда директно в нейния реакционен цикъл като междинен продукт на ß-окислението. Докато активираният GLA не се разгради напълно до ацетил-КоА, са необходими друга реакция на конверсия (реакция на хидратаза-епимераза) и още 5 цикъла на бета-окисление, така че общо ß-окисление да се проведе 8 пъти, 3 реакции на конверсия (1 изомераза, 2 хидратаза-епимеразни реакции) - съответстващи на 3 съществуващи цис-двойни връзки - протичат и се образуват 9 ацетил-КоА, както и редуцирани коензими (8 NADH2 и 5 FADH2). Ацетил-КоА в резултат на GLA катаболизма се въвеждат в цитратния цикъл, при който се получава окислително разграждане на органични вещества с цел получаване на редуцирани коензими, като NADH2 и FADH2, които заедно с редуцираните коензими от ß-окисление в дихателните верига се използват за синтезиране на АТФ (аденозин трифосфат, универсална форма на незабавно достъпна енергия). Въпреки че ненаситените мастни киселини изискват реакции на конверсия (cis → trans) по време на ß-окисление, анализи на цялото тяло при безмазнини хранени плъхове разкриват, че белязаните ненаситени мастни киселини проявяват подобно бързо разграждане като наситените мастни киселини.
отделяне
При физиологични условия отделянето на мазнини с изпражненията не трябва да надвишава 7% при прием на мазнини от 100 g / ден поради високата степен на абсорбция (85-95%). Синдром на маласимилация (нарушено използване на хранителни вещества поради намалено разграждане и / или абсорбция), например, поради недостиг жлъчка секреция на киселина и панкреатичен сок в циститна фиброза (вродена грешка в метаболизма, свързана с дисфункция на екзокринните жлези поради дисфункция на хлорид канали) или заболявания на тънките черва, като напр цьолиакия (хронично заболяване от лигавицата на тънките черва поради непоносимост към глутен), мога олово до намаляване на чревната абсорбция на мазнини и по този начин до стеаторея (патологично повишено съдържание на мазнини (> 7%) в изпражненията).
