A gamma-linolénsav (GLA) hosszú láncú (≥ 12 szén (C) atomok), többszörösen telítetlen (> 1 kettős kötés) zsírsav (angol PUFA-k, többszörösen telítetlen zsírsavak), amely a omega-6 zsírsavak (n-6-FS, az első kettős kötés a hatodik CC kötésnél helyezkedik el, a zsírsavlánc metil (CH3) végéből nézve) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. A GLA mind a diéta, főleg növényi olajok, mint pl borágó magolaj (kb. 20%), fekete ribizli magolaj (15-20%), esti kankalin olaj (kb. 10%) és kendermagolaj (kb. 3%), és szintetizálódik az emberi szervezetben az esszenciális (létfontosságú) n-6 FS linolsavból (C18: 2).
Szintézis
A linolsav a GLA endogén (endogén) szintézisének prekurzora (prekurzora), és kizárólag a diéta természetes zsírok és olajok, például sáfrány, napraforgó, kukorica csíra-, szója-, szezám- és kenderolajok, valamint pekándió, Brazília diófélékés fenyő diófélék. A linolsav GLA -vá történő átalakulása az egészséges emberi szervezetben deszaturációval (kettős kötés beillesztése, telített vegyület telítetlenné alakítása) történik a sima endoplazmatikus retikulumban (szerkezetileg gazdag sejtorganella üregek csatornarendszerével, körülötte membránok) leukociták (fehér vér sejtek) és máj sejtek delta-6-deszaturáz (enzim, amely kettős kötést helyez be a hatodik CC kötésbe - a zsírsavlánc karboxil (COOH) végéből nézve - elektronok átadásával) .. A GLA pedig a kiindulási anyag a dihomo-gamma-linolénsav (C20: 3; n-6-FS) endogén szintéziséhez, amelyből arachidonsav (C20: 4; n-6-FS) származik. Míg a linolsavból a GLA szintézise viszonylag lassú, addig a GLA dihomo-gamma-linolénsavvá történő metabolizálása (metabolizálása) nagyon gyors. A delta-6-deszaturáz aktivitásának fenntartása érdekében bizonyos mikroelemek megfelelő ellátása, különösen piridoxin (B6-vitamin), biotin, kalcium, magnézium és a cink szükséges. Ezeknek a mikroelemeknek a hiánya a deszaturáz aktivitás csökkenéséhez vezet, ami a gamma-linolénsav, majd a dihomo-gamma-linolénsav és az arachidonsav szintézisének károsodását eredményezi. A mikroelemhiány mellett a delta-6 deszaturáz aktivitást a következő tényezők is gátolják:
- Fokozott telített és telítetlen bevitel zsírsavak, például olajsav (C18: 1; n-9-FS), linolsav (C18: 2; n-6-FS) és alfa-linolénsav (C18: 3; n-3-FS), valamint arachidonsav (C20: 4; n-6-FS), eikozapentaénsav (EPA, C20: 5; n-3-FS), és dokozahexaénsav (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- Alkohol fogyasztás nagy dózisban és hosszú ideig, krónikus alkoholfogyasztás.
- Atópiás ekcéma (neurodermatitis)
- Túlzott nikotinfogyasztás
- Elhízás (elhízás, BMI ≥ 30 kg / m2)
- Hiperkoleszterinémia (emelkedett koleszterinszint)
- Hyperinsulinemia (emelkedett inzulin szintek).
- Inzulinfüggő diabetes mellitus
- Májbetegség
- vírusos fertőzések
- feszültség - lipolitikus felszabadulás hormonok, Mint például a adrenalin, amely a hasításhoz vezet trigliceridek (TG, a háromértékű hármas észterek alkohol glicerin hárommal zsírsavak) és telített és telítetlen zsírsavak felszabadulása a triglicerid stimulálása révén lipáz.
- Öregedés
- Fizikai inaktivitás
A delta-6 deszaturáz aktivitásának elsődleges csökkenése, amely kórosan jelentős, atópiás ekcéma (krónikus, nem fertőző bőr betegség), premenstruációs szindróma (PMS) (nőknél rendkívül összetett tünetek, amelyek az egyes menstruációs ciklusokban jelentkeznek, 4 naptól 2 héttel azelőtt kezdődnek menstruáció és általában utána tűnnek el klimax), jóindulatú masztopátia (gyakori, jóindulatú változás a mell mirigyszövetében), és migrén. Számos tanulmány szerint a GLA-val történő kiegészítés a megfelelő klinikai kép jelentős javulásához vezet. A linolsav (C18: 3; n-6-FS) metabolizálása (metabolizálása) mellett a delta-6-deszaturáz felelős a az alfa-linolénsav (C18: 3; n-3-FS) átalakítása más fiziológiailag fontos többszörösen telítetlen zsírsavakká savak, Mint például a eikozapentaénsav (C20: 5; n-3-FS) és dokozahexaénsav (C22: 6; n-3-FS) és az olajsav átalakításához (C18: 1; n-9-FS). Így a linolsav, az alfa-linolénsav és az oleinsav szubsztrátumokként versenyeznek ugyanazon enzimrendszerért. Minél nagyobb a linolsav ellátottság, annál nagyobb az affinitás a delta-6-deszaturáz iránt, és annál több GLA szintetizálható. Ha azonban a linolsav bevitele jelentősen meghaladja az alfa-linolénsav bevitelét, ez megteheti vezet a proinflammatorikus (proinflammatorikus) n-6-FS arachidonsav fokozott endogén szintéziséhez és a gyulladásgátló (gyulladásgátló) n-3-FS endogén szintézisének csökkenéséhez eikozapentaénsav. Ez szemlélteti a linolsav és az alfa-linolénsav mennyiségi egyensúlyának arányát a diéta. A német táplálkozási társaság (DGE) szerint az omega-6 és az omega-3 zsír aránya savak az étrendben 5: 1 arányúnak kell lennie a megelőzően hatékony összetétel szempontjából.
Abszorpció
A GLA szabad formában és kötve egyaránt jelen lehet az étrendben trigliceridek (TG, a háromértékű hármas észterek alkohol glicerin három zsíros savak) És foszfolipidek (PL, foszfor-tartalmú, amfifilikus lipidek mint a sejtmembránok nélkülözhetetlen alkotóelemei), amelyek mechanikus és enzimatikus lebomlásnak vannak kitéve a gyomor-bél traktusban (száj, gyomor, vékonybél). Mechanikus diszperzióval - rágás, gyomor- és bélperisztaltika -, valamint epe, diétás lipidek emulgeálódnak és így apró olajcseppekre (0.1–0.2 µm) bomlanak fel, amelyek lipázok által megtámadhatók (enzimek amelyek hasítják a szabad zsírsavakat (FFS) a lipidek → lipolízis). Pregastric (alapja nyelv, elsősorban korai csecsemőkorban) és gyomor (gyomor) a lipázok megindítják a hasítást trigliceridek és a foszfolipidek (Az étrendi lipidek 10-30% -a). A fő lipolízis (a lipidek 70-90% -a) azonban a patkóbél (nyombél) és a jejunum (jejunum) hasnyálmirigy (hasnyálmirigy) észterázok, például hasnyálmirigy lipáz, karboxilészter-lipáz és foszfolipáz, amelynek szekrécióját (szekrécióját) a kolecisztokinin (CCK, a gyomor-bél traktus peptidhormonja) stimulálja. A monogliceridek (MG, glicerin zsírsavval, például GLA-val észterezve, lizo-foszfolipidek (glicerint észterezve a foszforsav), és a TG és PL hasításából származó szabad zsírsavak, beleértve a GLA-t is, a vékonybél lumenében más hidrolizált lipidekkel, például pl. koleszterinés epesavak kevert micellák képződésére (3-10 nm átmérőjű gömb alakú szerkezetek, amelyekben a lipid molekulák úgy vannak elrendezve, hogy a víz- az oldható molekula részeket kifelé fordítjuk, és a vízben oldhatatlan molekula részeket befelé fordítjuk) - micelláris fázis az oldáshoz (az oldhatóság növekedése) -, amelyek lehetővé teszik a lipofil (zsírban oldódó) anyagok felvételét az enterocitákba (a vékonybél sejtjeibe) hámszövet) patkóbél és a jejunum. A gyomor-bél traktus betegségei fokozott savtermeléssel jár, mint pl Zollinger-Ellison szindróma (a hormon fokozott szintézise gasztrin a hasnyálmirigy vagy a felső daganatok által vékonybél), tud vezet károsodott abszorpció lipid molekulák és ezáltal steatorrhea (steatorrhoea; kórosan megnövekedett zsírtartalom a székletben), mivel a micellák kialakulására való hajlam a bél lumenében bekövetkező pH csökkenéssel csökken. Zsír abszorpció fiziológiai körülmények között 85-95% között van, és két mechanizmussal fordulhat elő. Egyrészt MG, lizo-PL, koleszterin és a GLA passzív diffúzióval juthat át az enterociták kettős foszfolipid membránján lipofil jellegük miatt, másrészt a membrán bevonásával fehérjék, mint például a FABPpm (a plazmamembrán zsírsavat megkötő fehérje) és a FAT (zsírsav transzlokáz), amelyek nemcsak a vékonybél hanem más szövetekben is, például máj, vese, zsírszövet - zsírsejtek (zsírsejtek), szív és a placenta (placenta), hogy lehetővé tegye a lipid felvételét a sejtekbe. A magas zsírtartalmú étrend serkenti a FAT intracelluláris expresszióját. Az enterocitákban a szabad zsírsavként vagy monogliceridek formájában beépített és az intracelluláris lipázok hatására felszabaduló GLA a FABPc-hez (zsírsavkötő fehérje a citoszol), amely nagyobb affinitással rendelkezik a telítetlen, mint a telített hosszú láncú zsírsavak iránt, és különösen a jejunum kefe határában fejeződik ki. A fehérjéhez kötött GLA későbbi aktiválása adenozin trifoszfát (ATP) -függő acil-koenzim A (CoA) szintetáz (→ GLA-CoA) és a GLA-CoA átvitele ACBP-be (acil-CoA-kötő fehérje), amely intracelluláris medenceként és az aktivált hosszú lánc transzportereként szolgál zsírsavak (acil-CoA), egyrészt lehetővé teszik a trigliceridek és a foszfolipidek újraszintézisét a sima endoplazmatikus retikulumban (a membránok által körülzárt sík üregek gazdag elágazású csatornarendszere), és - a zsírsavak eltávolításával a diffúziós egyensúlyból - további zsírsavak enterocitákba másrészt. Ezt követi a GLA-tartalmú TG és PL beépítése a kiomikronokba (CM, lipoproteinek), amelyek lipidek-trigliceridekből, foszfolipidekből, koleszterin és koleszterin-észterek és apolipoproteinek (a lipoproteinek fehérje része, strukturális állványként és / vagy felismerésként és dokkolásként funkcionál molekulák(például membránreceptorok esetében), mint például az apo B48, AI és AIV, és felelősek a bélben felszívódó étkezési lipidek perifériás szövetekbe és a máj. A chilomikronokban történő szállítás helyett a GLA-tartalmú TG-k és a PL-k szintén a VLDL-be beépített szövetekbe szállíthatók (nagyon alacsony sűrűség lipoproteinek). Az abszorbeált étrendi lipidek VLDL általi eltávolítása különösen éhezési állapotban történik. Az enterocitákban a lipidek újraészterezése és a chilomicronokba való beépülés bizonyos betegségeknél károsodhat, mint pl. Addison-kór (elsődleges mellékveseelégtelenség) és sikér-indukált enteropátia (krónikus betegség az nyálkahártya a vékonybél miatt glutén intolerancia), ami csökkent zsírtartalmat eredményez abszorpció végül steatorrhoea (kórosan megnövekedett zsírtartalom a székletben). A bél zsírfelszívódása szintén károsodhat hiány esetén epe sav és hasnyálmirigy-lé váladék például a cisztás fibrózis (az anyagcsere veleszületett hibája, amely az exokrin mirigyek diszfunkciójához kapcsolódik a klorid csatornák), és túlzott mennyiségű élelmi rost (emészthetetlen élelmiszer-összetevők, amelyek többek között oldhatatlan komplexeket képeznek a zsírokkal).
Szállítás és forgalmazás
A lipidekben gazdag chilomikronokat (amelyek 80-90% trigliceridet tartalmaznak) exocitózis (az anyagok sejtből történő szállítása) exocitózis útján szekretálják az enterociták intersticiális terébe, és a nyirok. A chilomicronok a truncus zarnu (a hasüreg páratlan nyirokgyűjtő törzse) és a ductus thoracicus (a mellkas üregének nyirokgyűjtő törzse) útján jutnak a szubklaviaba. ér (subclavia vénája), illetve a jugularis véna (jugularis véna), amelyek konvergálva alkotják a brachiocephalicus vénát (bal oldal) - angulus venosus (vénás szög). Mindkét oldal venae brachiocephalicae egyesülve alkotják a párosítatlan felsőbbséget vena cava (superior vena cava), amely a jobb pitvar az szív (atrium cordis dextrum). A szivattyú erővel szív, a kilomikronok kerülnek a perifériába keringés, ahol felezési ideje (az idő, amelyben az idővel exponenciálisan csökkenő érték feleződik) körülbelül 30 perc. A májba történő szállítás során a chilomicronok trigliceridjeinek nagy része a lipoprotein hatására glicerinné és szabad zsírsavakká, köztük GLA-vá válik. lipáz (LPL) az endothel sejtek felszínén található vér kapillárisok, amelyeket perifériás szövetek, például izom és zsírszövet vesznek fel, részben passzív diffúzióval, részben hordozó által közvetítve - FABPpm; ZSÍR. Ezen eljárás révén a chilomicronok chilomicron maradványokká (CM-R, alacsony zsírtartalmú chilomicron maradvány részecskék) bomlanak le, amelyek az apolipoprotein E (ApoE) közvetítésével a máj specifikus receptoraihoz kötődnek. A CM-R májba történő felvétele a receptor által közvetített endocitózis révén történik (behatolás az sejt membrán → a CM-R-t tartalmazó vezikulák (endoszómák, sejtorganellumok) fojtása a sejt belsejébe). A CM-R-ben gazdag endoszómák egyesülnek lizoszómákkal (sejtszervi sejtek hidrolizálódnak) enzimek) a májsejtek citoszoljában, ami a CM-R lipidjeiből származó szabad zsírsavak, köztük a GLA hasadását eredményezi. A felszabadult GLA FABPc-hez való kötődése után annak aktiválása ATP-függő acil-CoA szintetázzal és a GLA-CoA transzferje az ACBP-re, a trigliceridek és foszfolipidek újraészterezése történik. Az újraszintetizált lipidek tovább metabolizálódhatnak (metabolizálódhatnak) a májban és / vagy beépülhetnek a VLDL-be (nagyon alacsony sűrűség lipoproteinek), hogy a véráramon keresztül az extrahepatikus („a májon kívüli”) szövetekbe kerüljenek. Mivel a VLDL kering a vér a perifériás sejtekhez kötődik, a triglicerideket az LPL hatására hasítják, és a felszabaduló zsírsavakat, beleértve a GLA-t is, passzív diffúzió és transzmembrán transzport révén internalizálják fehérjék, például FABPpm és FAT. Ennek eredményeként a VLDL katabolizálódik IDL-re (köztes sűrűség lipoproteinek). Az IDL-részecskéket vagy felveheti a máj receptorok által közvetített módon, és ott lebonthatja, vagy a triglicerid lipáz révén a vérplazmában metabolizálhatja koleszterinben gazdag LDL (alacsony sűrűségű lipoproteinek), amely a perifériás szöveteket koleszterinnel látja el. A célszövetek sejtjeiben, például vérben, májban, agy, szív, és bőr, A GLA beépülhet a sejtmembránok foszfolipidjeibe, valamint a sejtorganellumok membránjaiba, mint pl. mitokondrium (Sejtek „energiaerőművei”) és lizoszómák (savas pH-értékű és emésztő sejtorganellák) enzimek), a sejt funkciójától és igényeitől függően, kiindulási anyagként a dihomo-gamma-linolénsav és így gyulladáscsökkentő (gyulladáscsökkentő), értágító (értágító) és vérlemezke-aggregációs gátló szintéziséhez eicosanoidok (hormonszerű anyagok, amelyek immunmodulátorként és neurotranszmitterként működnek), mint például a prosztaglandin E1 (PGE1), trigliceridek formájában tárolva, és / vagy energiatermelés céljából oxidálódva. Számos tanulmány kimutatta, hogy a sejtmembránokban található foszfolipidek zsírsav-mintázata erősen függ az étrend zsírsav-összetételétől. Így a magas GLA bevitel a GLA arányának növekedését okozza a plazma membrán foszfolipidekben, ami kihat a membrán folyékonyságára, az elektron transzportra, a membránhoz kapcsolódó enzim és receptor rendszerek aktivitására, a hormonális és immunológiai aktivitásokra, a membrán-ligandumra. kölcsönhatások, permeabilitás (permeabilitás) és sejtek közötti kölcsönhatások.
degradáció
A zsírsavak katabolizmusa (lebontása) az összes testsejtben előfordul, különösen a máj- és izomsejtekben, és lokalizálódik mitokondrium (Sejtek „energiaerőművei”). Kivételek vannak vörösvértesteket (vörösvértestek), amelyeknek nincsenek mitokondriumés idegsejtek, amelyekből hiányoznak a zsírsavakat lebontó enzimek. A zsírsav katabolizmus reakcióját ß-oxidációnak is nevezik, mivel az oxidáció a zsírsavak ß-C atomjánál történik. A ß-oxidáció során az előzőleg aktivált zsírsavak (acil-CoA) oxidatív módon több acetil-CoA-vá ecetsav 2 C atomból álló) ismételten lefutott ciklusban. Ebben a folyamatban az acil-CoA-t „ciklusonként” 2 C-atom rövidíti - ami egy acetil-CoA-nak felel meg. A telített zsírsavakkal ellentétben, amelyek katabolizmusa a ß-oxidációs spirál szerint történik, a telítetlen zsírsavak, például a GLA, lebomlásuk során - a kettős kötések számától függően - több átalakulási reakción mennek keresztül, mivel cisz-konfigurációjúak (mindkét szubsztituens a referenciasík ugyanazon oldalán található), de a ß-oxidációhoz transzkonfigurációban kell lenniük (mindkét szubsztituens a referenciasík ellentétes oldalán helyezkedik el). Ahhoz, hogy rendelkezésre álljon a ß-oxidációhoz, a trigliceridekben és foszfolipidekben megkötött GLA-t először hormonérzékeny lipázoknak kell felszabadítaniuk. Éhezésben és feszültség helyzetekben ez a folyamat (→ lipolízis) intenzívebbé válik a fokozott lipolitikus felszabadulás miatt hormonok mint például adrenalin. A lipolízis során felszabaduló GLA a véráramon keresztül szállul - kötődik hozzá albumin (globuláris fehérje) - energiát fogyasztó szövetekhez, például a májhoz és az izmokhoz. A sejtek citoszoljában a GLA-t az ATP-függő acil-CoA szintetáz (→ GLA-CoA) aktiválja, és a belső mitokondriális membránon át a mitokondriálisba szállítja. mátrix karnitin (3-hidroxi-4-trimetil-amino-vajsav, kvaterner ammónium (NH4 +) vegyület) segítségével, az aktivált hosszú láncú zsírsavak receptormolekulája. A mitokondriális mátrixban a GLA-CoA bejut a ß-oxidációba, amelynek ciklusát kétszer futtatják - az alábbiak szerint.
- Acil-CoA → alfa-béta-transz-enoil-CoA (telítetlen vegyület) → L-béta-hidroxi-acil-CoA → béta-ketoacil-CoA → acil-CoA (Cn-2).
Az eredmény egy 4 C-atomral rövidített GLA, amelyet enzimatikusan át kell alakítani a cisz kettős kötésénél, mielőtt belépne a következő reakcióciklusba. Mivel a GLA első kettős kötése - a zsírsavlánc COOH végéből nézve - páros C atomon helyezkedik el (→ alfa-béta-cisz-enoil-CoA), egy hidratáz hatására következik be (enzim, amely egy molekulában tárolja a H2O-t), az alfa-béta-cisz-enoil-CoA átalakul D-béta-hidroxi-acil-CoA-vá, majd egy epimeráz (enzim, amely megváltoztatja a C atom aszimmetrikus elrendezését) hatására egy molekulában) izomerizálódik L-béta-hidroxi-acil-CoA-val, amely a ß-oxidáció köztiterméke. Az ß-oxidációs ciklus újabb futtatása és a zsírsavlánc egy másik C2-test általi lerövidülése után következik be a GLA következő cisz-kettős kötésének transz-konfigurációja, amely - a zsírsavlánc COOH-végéből nézve - lokalizálódik páratlan C-atomon (→ béta-gamma-cisz-enoil-CoA). Erre a célra a béta-gamma-cisz-enoil-CoA-t izomeráz hatására izomeráz hatására alfa-béta-transz-enoil-CoA-vá alakítják, amelyet közvetlenül a reakcióciklusába vezetnek be a ß-oxidáció köztitermékeként. Amíg az aktivált GLA teljesen lebomlik acetil-CoA-vá, további konverziós reakcióra (hidratáz-epimeráz reakció) és további 5 ß-oxidációs ciklusra van szükség, így a teljes ß-oxidáció nyolcszor megy végbe, 8 konverziós reakció (3 izomeráz, 1 hidratáz-epimeráz reakció) - 2 meglévő cisz-kettős kötésnek felel meg - 3 acetil-CoA, valamint redukált koenzim (9 NADH8 és 2 FADH5) keletkezik. A GLA katabolizmus eredményeként kapott acetil-CoA-t bevezetjük a citrát ciklusba, amelyben a szerves anyagok oxidatív lebomlása történik redukált koenzimek, például NADH2 és FADH2 előállítása céljából, amelyek a légzőszervekben a ß-oxidációból származó redukált koenzimekkel együtt az ATP szintetizálásához (adenozin trifoszfát, a azonnal elérhető energia univerzális formája). Noha a telítetlen zsírsavak átalakulási reakciókat (cisz → transz) igényelnek a ß-oxidáció során, a zsírmentes táplált patkányok egész testre vonatkozó elemzései azt mutatták, hogy a jelölt telítetlen zsírsavak hasonló gyorsan lebomlanak, mint a telített zsírsavak.
Kiválasztás
Fiziológiai körülmények között a székletben a zsírkiválasztás nem haladhatja meg a 7% -ot 100 g / nap zsírbevitel esetén, a magas felszívódási arány (85-95%) miatt. Malassimilációs szindróma (a csökkent tápanyag-felhasználás a csökkent lebomlás és / vagy felszívódás miatt), például hiányos epe sav- és hasnyálmirigylé-szekréció cisztás fibrózis (az anyagcsere veleszületett hibája, amely az exokrin mirigyek diszfunkciójához kapcsolódik a klorid csatornák) vagy a vékonybél betegségei, mint pl coeliakia (krónikus betegség az nyálkahártya a vékonybél miatt glutén intolerancia), tud vezet a bél zsírfelszívódásának csökkentésére és ezáltal a steatorrhoára (kórosan megnövekedett zsírtartalom (> 7%) a székletben).
