Asid gamma-linolenat (GLA) adalah rantai panjang (≥ 12 karbon (C) atom), asid lemak tak jenuh ganda (> 1 ikatan berganda) (Engl. PUFAs, tak jenuh ganda asid lemak), yang tergolong dalam kumpulan asid lemak omega-6 (n-6-FS, ikatan rangkap pertama terletak pada ikatan CC keenam seperti yang dilihat dari hujung rantai asid lemak metil (CH3)) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. GLA boleh dibekalkan baik melalui diet, terutamanya oleh minyak sayuran, seperti borage minyak biji (sekitar 20%), minyak biji kismis hitam (15-20%), primrose petang minyak (sekitar 10%), dan minyak biji rami (sekitar 3%), dan disintesis dalam organisma manusia dari asid linoleik FS-penting (vital) n-6 FS (C18: 2).
Sintesis
Asid linoleat adalah prekursor (prekursor) untuk sintesis endogen (endogen) GLA dan memasuki badan secara eksklusif dari diet melalui lemak dan minyak semula jadi, seperti bunga safflower, bunga matahari, jagung minyak kuman, kacang soya, bijan, dan rami, serta pecan, Brazil kacang, dan pain kacang. Penukaran asid linoleat menjadi GLA berlaku pada organisma manusia yang sihat dengan desaturasi (penyisipan ikatan berganda, mengubah sebatian tepu menjadi tak jenuh) dalam retikulum endoplasma halus (organel sel yang kaya struktur dengan sistem rongga saluran, dikelilingi oleh membran) daripada leukosit (putih darah sel) dan hati sel dengan bantuan delta-6-desaturase (enzim yang memasukkan ikatan berganda pada ikatan CC keenam - seperti yang dilihat dari hujung karboksil (COOH) rantai asid lemak - dengan memindahkan elektron) .. GLA seterusnya berfungsi sebagai bahan permulaan untuk sintesis endogen asid dihomo-gamma-linolenat (C20: 3; n-6-FS), dari mana asid arakidonat (C20: 4; n-6-FS) berasal. Walaupun sintesis GLA dari asid linoleat agak lambat, metabolisme (metabolisme) GLA menjadi asid dihomo-gamma-linolenat sangat cepat. Untuk mengekalkan aktiviti delta-6-desaturase, bekalan mikronutrien tertentu yang mencukupi, terutamanya pyridoxine (vitamin B6), Biotin, kalsium, magnesium and zink ia perlu. Kekurangan mikronutrien ini menyebabkan penurunan aktiviti desaturase, mengakibatkan gangguan sintesis asid gamma-linolenat dan seterusnya asid dihomo-gamma-linolenat dan asid arakidonat. Sebagai tambahan kepada kekurangan mikronutrien, aktiviti desaturase delta-6 juga dihambat oleh faktor-faktor berikut:
- Peningkatan pengambilan tepu dan tak jenuh asid lemak, seperti asid oleik (C18: 1; n-9-FS), asid linoleat (C18: 2; n-6-FS), dan asid alpha-linolenat (C18: 3; n-3-FS) serta asid arakidonik (C20: 4; n-6-FS), asid eicosapentaenoic (EPA, C20: 5; n-3-FS), dan asid docosahexaenoic (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- Alkohol pengambilan dalam dos yang tinggi dan dalam jangka masa yang panjang, pengambilan alkohol kronik.
- Eksim atopik (neurodermatitis)
- Pengambilan nikotin yang berlebihan
- Obesiti (obesiti, BMI ≥ 30 kg / m2)
- Hiperkolesterolemia (kolesterol tinggi)
- Hyperinsulinemia (meningkat insulin tahap).
- Diabetes mellitus yang bergantung kepada insulin
- Penyakit hati
- Jangkitan virus
- tekanan - pembebasan lipolitik hormon, Seperti adrenalin, yang membawa kepada pembelahan trigliserida (TG, ester tiga dari trivalen alkohol gliserol dengan tiga asid lemak) dan pembebasan asid lemak tak jenuh dan tak jenuh melalui rangsangan trigliserida lipase.
- Penuaan
- Tidak aktif fizikal
Pengurangan utama dalam aktiviti desaturase delta-6, yang signifikan secara patologi, berlaku pada atopik ekzema (kronik, tidak berjangkit kulit penyakit), sindrom pramenstruasi (PMS) (gejala yang sangat kompleks pada wanita yang berlaku pada setiap kitaran haid, bermula 4 hari hingga 2 minggu sebelumnya haid dan biasanya hilang selepas menopaus), jinak mastopati (perubahan biasa, jinak pada tisu kelenjar payudara), dan migrain. Menurut banyak kajian, suplementasi dengan GLA membawa kepada peningkatan yang signifikan dari gambaran klinikal masing-masing. Selain metabolisme (metabolisme) asid linoleat (C18: 3; n-6-FS), delta-6-desaturase juga bertanggungjawab untuk penukaran asid alpha-linolenat (C18: 3; n-3-FS) kepada lemak tak jenuh ganda yang penting secara fisiologi asid, Seperti asid eicosapentaenoic (C20: 5; n-3-FS) dan asid docosahexaenoic (C22: 6; n-3-FS), dan untuk penukaran asid oleik (C18: 1; n-9-FS). Oleh itu, asid linoleat, asid alpha-linolenat, dan asid oleik bersaing sebagai substrat untuk sistem enzim yang sama. Semakin tinggi bekalan asid linoleat, semakin tinggi pertaliannya dengan delta-6-desaturase dan semakin banyak GLA dapat disintesis. Walau bagaimanapun, jika pengambilan asid linoleat jauh melebihi asid alpha-linolenik, ini boleh berlaku membawa kepada peningkatan sintesis endogen asid arachidonic pro-inflamasi (proinflammatory) n-6-FS dan penurunan sintesis endogen n-3-FS anti-radang (anti-radang) asid eicosapentaenoic. Ini menggambarkan perkaitan antara nisbah asid linoleik dan asid alfa-linolenik secara kuantitatif dalam diet. Menurut Persatuan Pemakanan Jerman (DGE), nisbah lemak omega-6 dan omega-3 asid dalam diet harus 5: 1 dari segi komposisi berkesan pencegahan.
Penyerapan
GLA boleh terdapat dalam makanan baik dalam bentuk bebas dan terikat dalam trigliserida (TG, ester tiga dari trivalen alkohol gliserol dengan tiga lemak asid) dan Phospholipid (PL, fosforus-mengandungi, amfifilik lipid sebagai komponen penting membran sel), yang mengalami degradasi mekanikal dan enzimatik pada saluran gastrointestinal (mulut, perut, usus kecil). Melalui penyebaran mekanikal - mengunyah, gastrik dan peristalsis usus - dan di bawah tindakan bile, pemakanan lipid diemulsi dan dengan itu dipecah menjadi titisan minyak kecil (0.1-0.2 µm) yang boleh diserang lipase (enzim yang membebaskan asid lemak bebas (FFS) dari lipid → lipolisis). Pregastrik (asas dari lidah, terutamanya pada awal kanak-kanak) dan gastrik (perutlipase memulakan pembelahan trigliserida and Phospholipid (10-30% lipid makanan). Walau bagaimanapun, lipolisis utama (70-90% lipid) berlaku pada duodenum (duodenal) dan jejunum (jejunum) di bawah tindakan esterase pankreas (pankreas), seperti pankreas lipase, lipase karboksilester, dan phospholipase, yang rembesan (rembesan) dirangsang oleh cholecystokinin (CCK, hormon peptida saluran gastrointestinal). Monogliserida (MG, gliserol diesterifikasi dengan asid lemak, seperti GLA), lyso-Phospholipid (gliserol diesterifikasi dengan a asid fosforik), dan asid lemak bebas, termasuk GLA, yang dihasilkan dari pembelahan TG dan PL bergabung dalam lumen usus kecil bersama dengan lipid hidrolisis lain, seperti kolesterol, dan asid hempedu untuk membentuk misel campuran (struktur sfera berdiameter 3-10 nm, di mana lipid molekul disusun sedemikian rupa sehingga air-Bahagian molekul larut dipusingkan ke luar dan bahagian molekul yang tidak larut dalam air dihidupkan ke dalam) - fasa misel untuk larutan (peningkatan kelarutan) - yang membolehkan pengambilan zat lipofilik (larut lemak) ke dalam enterosit (sel-sel usus kecil) epitelium) daripada duodenum dan jejunum. Penyakit saluran gastrousus dikaitkan dengan peningkatan pengeluaran asid, seperti Sindrom Zollinger-Ellison (peningkatan sintesis hormon gastrin oleh tumor di pankreas atau bahagian atas usus kecil), boleh membawa hingga cacat penyerapan lipid molekul dan dengan demikian kepada steatorrhea (steatorrhea; peningkatan kandungan lemak dalam tinja secara patologi), kerana kecenderungan untuk membentuk misel menurun dengan penurunan pH pada lumen usus. Lemak penyerapan dalam keadaan fisiologi adalah antara 85-95% dan boleh berlaku oleh dua mekanisme. Di satu pihak, MG, lyso-PL, kolesterol dan GLA dapat melalui membran fosfolipid ganda dari enterosit melalui penyebaran pasif kerana sifat lipofiliknya, dan sebaliknya dengan penglibatan membran protein, seperti FABPpm (protein pengikat asid lemak membran plasma) dan FAT (translocase asid lemak), yang terdapat bukan hanya di usus kecil tetapi juga pada tisu lain, seperti hati, buah pinggang, tisu adiposa - adiposit (sel lemak), jantung and plasenta (plasenta), untuk membolehkan penyerapan lipid ke dalam sel. Makanan tinggi lemak merangsang ekspresi FAT intraselular. Dalam enterosit, GLA, yang digabungkan sebagai asid lemak bebas atau dalam bentuk monogliserida dan dilepaskan di bawah pengaruh lipase intraselular, terikat dengan FABPc (protein pengikat asid lemak dalam sitosol), yang mempunyai pertalian yang lebih tinggi untuk tak jenuh daripada asid lemak rantai panjang tepu dan dinyatakan khususnya di sempadan berus jejunum. Pengaktifan GLA terikat protein seterusnya oleh trifosfat sintetase acil-koenzim A (CoA) yang bergantung pada triphosfat (ATP) (→ GLA-CoA) dan pemindahan GLA-CoA ke ACBP (protein pengikat acyl-CoA), yang berfungsi sebagai kumpulan intraselular dan pengangkut rantai panjang yang diaktifkan asid lemak (acyl-CoA), memungkinkan penyeragaman semula trigliserida dan fosfolipid dalam retikulum endoplasma yang lancar (sistem saluran kaya rongga planar yang tertutup oleh membran) di satu pihak dan - dengan mengeluarkan asid lemak dari keseimbangan penyebaran - penggabungan lebih lanjut asid lemak menjadi enterosit di sisi lain. Ini diikuti dengan penggabungan TG dan PL yang mengandung GLA, masing-masing, ke dalam chylomicrons (CM, lipoprotein), yang terdiri daripada lipid-trigliserida, fosfolipid, kolesterol dan ester kolesterol-dan apolipoprotein (bahagian protein lipoprotein, berfungsi sebagai perancah struktur dan / atau pengiktirafan dan dok molekul, misalnya, untuk reseptor membran), seperti apo B48, AI, dan AIV, dan bertanggungjawab untuk pengangkutan lipid makanan yang diserap dalam usus ke tisu periferal dan hati. Daripada diangkut dalam chylomicrons, TG dan PL yang mengandung GLA, masing-masing, juga dapat diangkut ke tisu yang dimasukkan dalam VLDL (sangat rendah ketumpatan lipoprotein). Penyingkiran lipid makanan yang diserap oleh VLDL berlaku terutamanya dalam keadaan kelaparan. Pengesahan semula lipid dalam enterosit dan penggabungannya ke dalam chylomicrons mungkin terganggu pada penyakit tertentu, seperti Penyakit Addison (kekurangan adrenokortikal utama) dan gluten- enteropati yang disebabkan (penyakit kronik daripada mukosa dari usus kecil kerana intoleransi gluten), mengakibatkan penurunan lemak penyerapan dan akhirnya steatorrhea (peningkatan kandungan lemak dalam najis secara patologi). Penyerapan lemak usus juga boleh terganggu sekiranya kekurangan bile rembesan jus asid dan pankreas, misalnya, di Sistik Fibrosis (Kesalahan metabolisme bawaan yang berkaitan dengan disfungsi kelenjar eksokrin kerana disfungsi klorida saluran), dan sekiranya terdapat pengambilan berlebihan serat pemakanan (komponen makanan yang tidak dicerna yang membentuk kompleks yang tidak larut dengan lemak, antara lain).
Pengangkutan dan pengedaran
Chylomicrons yang kaya dengan lipid (terdiri daripada 80-90% trigliserida) dirembeskan ke ruang interstitial enterosit oleh eksositosis (pengangkutan zat keluar dari sel) dan diangkut melalui limfa. Melalui truncus intestinalis (batang pengumpul limfa tanpa rongga perut) dan duktus thoracicus (batang pengumpul limfa rongga toraks), chylomicrons memasuki subclavian vena (subclavian vein) dan jugular vein (jugular vein), yang saling bertumpu untuk membentuk vena brachiocephalic (sebelah kiri) - angulus venosus (sudut vena). Venae brachiocephalicae kedua-dua belah pihak bersatu membentuk atasan yang tidak berpasangan vena kava (vena cava unggul), yang terbuka ke Atrium kanan daripada jantung (atrium cordis dextrum). Oleh kekuatan pam dari jantung, chylomicrons diperkenalkan ke dalam periferal peredaran, di mana mereka mempunyai waktu paruh (waktu di mana nilai yang menurun secara eksponensial dengan masa dibahagi dua) kira-kira 30 minit. Semasa pengangkutan ke hati, sebahagian besar trigliserida dari chylomicrons dibelah menjadi gliserol dan asid lemak bebas, termasuk GLA, di bawah tindakan lipoprotein lipase (LPL) yang terletak di permukaan sel endotel darah kapilari, yang diambil oleh tisu periferal, seperti otot dan tisu adiposa, sebahagiannya oleh penyebaran pasif dan sebahagiannya dimediasi oleh pembawa - FABPpm; LEMAK. Melalui proses ini, chylomicrons terdegradasi menjadi sisa-sisa chylomicron (CM-R, partikel sisa chylomicron rendah lemak), yang dimediasi oleh apolipoprotein E (ApoE), mengikat reseptor tertentu di hati. Penyerapan CM-R ke dalam hati berlaku melalui endositosis yang dimediasi oleh reseptor (pencerobohan daripada membran sel → mencekik vesikel yang mengandung CM-R (endosom, organel sel) ke dalam sel). Endosom kaya CM-R menyatu dengan lisosom (organel sel dengan hidrolisis enzim) di sitosol sel hati, mengakibatkan pembelahan asid lemak bebas, termasuk GLA, dari lipid di CM-R. Setelah mengikat GLA yang dilepaskan ke FABPc, pengaktifannya oleh sintetase acyl-CoA yang bergantung pada ATP dan pemindahan GLA-CoA ke ACBP, berlaku pengesahan semula trigliserida dan fosfolipid. Lipid yang disintesis semula dapat dimetabolismekan lagi (dimetabolisme) di hati dan / atau dimasukkan ke dalam VLDL (sangat rendah ketumpatan lipoprotein) untuk melaluinya melalui aliran darah ke tisu extrahepatic ("di luar hati"). Sebagai VLDL beredar di darah mengikat sel periferal, trigliserida dibelah oleh tindakan LPL dan asid lemak yang dilepaskan, termasuk GLA, diinternalisasi oleh penyebaran pasif dan pengangkutan transmembran protein, seperti FABPpm dan FAT, masing-masing. Ini mengakibatkan katabolisme VLDL ke IDL (perantaraan ketumpatan lipoprotein). Zarah-zarah IDL dapat diambil oleh hati dengan cara yang dimediasi oleh reseptor dan terdegradasi di sana atau dimetabolisme dalam plasma darah oleh lipase trigliserida ke kolesterol LDL (lipoprotein berketumpatan rendah), yang membekalkan tisu periferal dengan kolesterol. Dalam sel-sel tisu sasaran, seperti darah, hati, otak, hati, dan kulit, GLA dapat dimasukkan ke dalam fosfolipid membran sel serta membran organel sel, seperti mitokondria ("Tenaga tenaga tenaga" sel) dan lisosom (sel organel dengan pH berasid dan pencernaan enzimbergantung pada fungsi dan keperluan sel, sebagai bahan permulaan untuk sintesis asid dihomo-gamma-linolenik dan dengan demikian anti-inflamasi (anti-radang), vasodilatory (vasodilator) dan penghambatan agregasi platelet eicosanoids (bahan seperti hormon yang bertindak sebagai pengatur imun dan neurotransmitter), seperti prostaglandin E1 (PGE1), disimpan dalam bentuk trigliserida, dan / atau dioksidakan untuk menghasilkan tenaga. Banyak kajian menunjukkan bahawa corak asid lemak fosfolipid pada membran sel sangat bergantung pada komposisi asid lemak dalam makanan. Oleh itu, pengambilan GLA yang tinggi menyebabkan peningkatan perkadaran GLA dalam fosfolipid membran plasma, yang mempunyai implikasi terhadap kecairan membran, pengangkutan elektron, aktiviti sistem enzim dan reseptor yang berkaitan dengan membran, aktiviti hormon dan imunologi, membran-ligan interaksi, kebolehtelapan (kebolehtelapan), dan interaksi antara sel.
degradasi
Katabolisme (pemecahan) asid lemak berlaku di semua sel badan, terutama sel hati dan otot, dan dilokalisasi di mitokondria ("Tenaga tenaga tenaga" sel). Pengecualian adalah erythrocytes (sel darah merah), yang tidak mempunyai mitokondria, dan sel saraf, yang kekurangan enzim yang memecah asid lemak. Proses tindak balas katabolisme asid lemak juga disebut ß-oksidasi, kerana pengoksidaan berlaku pada atom ß-C asid lemak. Dalam ß-pengoksidaan, asid lemak yang diaktifkan sebelumnya (acyl-CoA) secara oksidatif terdegradasi menjadi beberapa asetil-CoA (diaktifkan asid asetik terdiri daripada 2 atom C) dalam satu kitaran yang dijalankan berulang kali. Dalam proses ini, acyl-CoA dipendekkan oleh 2 atom C - sepadan dengan satu asetil-CoA - setiap "run". Berbeza dengan asid lemak tepu, yang katabolismenya berlaku mengikut lingkaran ß-pengoksidaan, asid lemak tak jenuh, seperti GLA, mengalami beberapa reaksi penukaran semasa penurunannya - bergantung pada jumlah ikatan berganda - kerana ia dikonfigurasi secara cis (kedua-dua substituen berada di sisi yang sama dari satah rujukan), tetapi untuk ß-oksidasi mestilah dalam konfigurasi trans (kedua-dua substituen berada di sisi yang berlawanan dari satah rujukan). Untuk disediakan available-oksidasi, GLA yang terikat dalam trigliserida dan fosfolipid, masing-masing, mesti dilepaskan terlebih dahulu oleh lipase sensitif hormon. Dalam kebuluran dan tekanan situasi, proses ini (→ lipolisis) dipergiatkan kerana peningkatan pelepasan lipolitik hormon seperti adrenalin. GLA yang dikeluarkan semasa lipolisis diangkut melalui aliran darah - menuju ke album (protein globular) - ke tisu yang memakan tenaga seperti hati dan otot. Dalam sitosol sel, GLA diaktifkan oleh synthetase acyl-CoA yang bergantung pada ATP (→ GLA-CoA) dan diangkut melintasi membran mitokondria dalaman ke dalam mitokondria matriks dengan bantuan karnitin (asid 3-hidroksi-4-trimetilaminobutrik, sebatian amonium (NH4 +)), molekul reseptor untuk asid lemak rantai panjang yang diaktifkan. Dalam matriks mitokondria, GLA-CoA diperkenalkan ke dalam ß-oksidasi, kitarannya dijalankan dua kali - seperti berikut.
- Acyl-CoA → alpha-beta-trans-enoyl-CoA (sebatian tak jenuh) → L-beta-hydroxyacyl-CoA → beta-ketoacyl-CoA → acyl-CoA (Cn-2).
Hasilnya adalah GLA yang dipendekkan oleh atom 4 C, yang mesti dikonfigurasi secara enzimatik pada ikatan berganda cisnya sebelum memasuki kitaran tindak balas seterusnya. Oleh kerana ikatan rangkap pertama GLA - seperti yang dilihat dari hujung COOH rantai asid lemak - terletak pada atom C bernombor genap (→ alpha-beta-cis-enoyl-CoA), ia berlaku di bawah pengaruh hidratase (enzim, yang menyimpan H2O dalam molekul), alpha-beta-cis-enoyl-CoA diubah menjadi D-beta-hydroxyacyl-CoA dan kemudian, di bawah pengaruh epimerase (enzim yang mengubah susunan asimetri atom C dalam molekul), diisomerkan menjadi L-beta-hydroxyacyl-CoA, yang merupakan produk perantaraan ß-oksidasi. Selepas satu lagi kitaran ß-oksidasi dan pemendekan rantai asid lemak oleh badan C2 yang lain, konfigurasi trans ikatan cis-double GLA seterusnya berlaku, yang - dilihat dari hujung COOH rantai asid lemak - dilokalisasikan pada atom C bernombor ganjil (→ beta-gamma-cis-enoyl-CoA). Untuk tujuan ini, beta-gamma-cis-enoyl-CoA diisomerkan di bawah tindakan isomerase kepada alpha-beta-trans-enoyl-CoA, yang diperkenalkan secara langsung ke dalam kitaran tindak balasnya sebagai perantaraan ß-oksidasi. Sehingga GLA yang diaktifkan sepenuhnya terdegradasi menjadi asetil-CoA, reaksi penukaran lain (tindak balas hidratase-epimerase) dan 5 lagi kitaran ß-pengoksidaan diperlukan, sehingga secara total ß-pengoksidaan dijalankan 8 kali, 3 reaksi penukaran (1 isomerase, 2 tindak balas hidratase-epimerase) - sepadan dengan 3 ikatan cis-ganda yang ada - berlaku dan 9 asetil-CoA serta koenzim berkurang (8 NADH2 dan 5 FADH2) terbentuk. Asetil-CoA yang dihasilkan dari katabolisme GLA diperkenalkan ke dalam kitaran sitrat, di mana degradasi bahan organik berlaku untuk tujuan mendapatkan koenzim yang berkurang, seperti NADH2 dan FADH2, yang bersama-sama dengan koenzim yang dikurangkan dari ß-oksidasi dalam pernafasan rantai digunakan untuk mensintesis ATP (trifosfat trifosfat, bentuk sejagat tenaga segera tersedia). Walaupun asid lemak tak jenuh memerlukan reaksi penukaran (cis → trans) semasa oxid-oksidasi, analisis seluruh badan pada tikus yang diberi makan tanpa lemak menunjukkan bahawa asid lemak tak jenuh berlabel menunjukkan penurunan cepat yang serupa dengan asid lemak tepu.
Perkumuhan
Dalam keadaan fisiologi, perkumuhan lemak dalam tinja tidak boleh melebihi 7% pada pengambilan lemak 100 g / hari kerana kadar penyerapan yang tinggi (85-95%). Sindrom malassimilation (gangguan penggunaan nutrien kerana penurunan kerosakan dan / atau penyerapan), misalnya, kerana kekurangan bile rembesan jus asid dan pankreas di Sistik Fibrosis (kesalahan metabolisme bawaan, yang berkaitan dengan disfungsi kelenjar eksokrin kerana disfungsi klorida saluran) atau penyakit usus kecil, seperti penyakit seliak (penyakit kronik daripada mukosa dari usus kecil kerana intoleransi gluten), boleh membawa untuk mengurangkan penyerapan lemak usus dan dengan demikian kepada steatorrhea (peningkatan kandungan lemak secara patologi (> 7%) dalam tinja).
