Kyselina nervová NAje mononenasýtená mastná kyselina s dlhým-reťazcom. Patrí do kategórie mastných kyselín s veľmi dlhým-reťazcom. Ako štrukturálne špecializovaný člen rodiny mastných kyselín, syntéza kyseliny nervónovej závisí od iných prekurzorov mastných kyselín a zohráva nezastupiteľnú úlohu v štruktúre myelínového obalu centrálneho nervového systému. Aký je vzťah medzi kyselinou nervónovou a mastnými kyselinami?
Aký je vzťah medzi kyselinou nervovou a mastnými kyselinami?
Umiestnenie nervovej kyseliny v mastnej kyseline
Mastné kyseliny sú organické zlúčeniny zložené z uhľovodíkových reťazcov a koncových karboxylových skupín. Na základe dĺžky uhlíkového reťazca možno mastné kyseliny rozdeliť na mastné kyseliny s krátkym-reťazcom (C2-C6), mastné kyseliny so stredným{7}}reťazcom (C8-C14), mastné kyseliny s dlhým-reťazcom (C16-C18) a mastné kyseliny s veľmi dlhým reťazcom (C20 a vyššie). Kyselina nervová má 24 atómov uhlíka, čím sa zaraďuje medzi typické mastné kyseliny s veľmi dlhým reťazcom.
Na základe nenasýtenosti sa mastné kyseliny delia na nasýtené mastné kyseliny (bez dvojitých väzieb), mononenasýtené mastné kyseliny (obsahujúce jednu dvojitú väzbu) a polynenasýtené mastné kyseliny (obsahujúce dve alebo viac dvojitých väzieb). Nervónová kyselina obsahuje dvojitú väzbu medzi 15. a 16. atómom uhlíka vo svojom uhlíkovom reťazci. Preto sa zaraďuje medzi mononenasýtené mastné kyseliny.
Na základe polohy dvojitej väzby sa mononenasýtené mastné kyseliny ďalej delia na sériu ω-9 (dvojitá väzba umiestnená medzi 9. a 10. uhlíkom od metylového konca) a sériu ω-7 atď. preto patrí do kategórie ω-9 mononenasýtených mastných kyselín. Ďalšími členmi tejto rodiny sú kyselina olejová a kyselina eruková.
Vyššie uvedený klasifikačný vzťah možno zhrnúť takto: kyselina nervónová → mastné kyseliny s dlhým-reťazcom → mononenasýtené mastné kyseliny → ω-9 mastné kyseliny.
Biosyntetická dráha nervovej kyseliny
Syntéza kyseliny nervónovej v organizmoch neprebieha nezávisle, ale závisí od predlžovacích a desaturačných reakcií mastných kyselín s dlhým-reťazcom. Syntetická cesta pozostáva z dvoch stupňov.
Fáza 1: Konverzia kyseliny olejovej na kyselinu erukovú
Kyselina olejová (18:1Δ9) je najkratším-reťazcom z rodiny ω-9 mastných kyselín a slúži ako východiskový bod pre syntézu kyseliny nervónovej. Kyselina olejová, katalyzovaná komplexom elongázy mastných kyselín viazaným na membránu endoplazmatického retikula, podlieha dvom po sebe idúcim reakciám predlžovania uhlíkového reťazca:
Kyselina olejová (18:1A9) sa predĺži elongázou za vzniku kyseliny eikozénovej (20:1A11).
Kyselina eikosenová sa ďalej predĺži za vzniku kyseliny erukovej (22:1A13).
Fáza 2: Predĺženie kyseliny erukovej na kyselinu nervovú
Kyselina eruková (22:1A13) je katalyzovaná komplexom elongázy mastnej kyseliny, ktorý pridáva dva atómy uhlíka na karboxylový koniec za vzniku kyseliny nervónovej (24:1A15). Táto predlžovacia reakcia vyžaduje malonyl-CoA ako donor dvoch-uhlíkov a na zníženie výkonu sa spolieha na redukovaný koenzým II (NADPH).
Vyššie uvedená metabolická dráha naznačuje, že biosyntéza kyseliny nervónovej priamo závisí od mastných kyselín, ako je kyselina olejová, kyselina eikosenová a kyselina eruková. Ak je prísun kyseliny olejovej v organizme nedostatočný, alebo ak je inhibovaná aktivita elongačných enzýmov mastných kyselín, syntézny tok kyseliny nervónovej sa výrazne zníži.
Okrem toho niektoré organizmy (ako sú niektoré rastliny a mikroorganizmy) majú alternatívne syntetické cesty, menovite tvorbu nervónovej kyseliny prostredníctvom predlžovania kyseliny erukovej; avšak táto dráha má nízku aktivitu v tkanivách cicavcov.
Funkcia nervovej kyseliny v mastnej kyseline
Kyselina nervová nie je všadeprítomná vo všetkých metabolických zásobách mastných kyselín, ale skôr vykazuje vysoko špecializovanú distribúciu v tkanivách a funkčnú orientáciu. U cicavcov sa nervónová kyselina koncentruje hlavne v oblasti bielej hmoty centrálneho nervového systému, konkrétne v molekulách sfingomyelínu v myelínovej pošve.
Sfingomyelín pozostáva zo sfingozínovej kostry, fosfocholínovej hlavy a chvosta mastnej kyseliny. Kyselina nervová je jednou z kľúčových zložiek tvoriacich chvost mastných kyselín sfingomyelínu. Jeho ultra-dlhý uhlíkový reťazec (24 uhlíkov) dáva molekulám sfingomyelínu nasledujúce vlastnosti:
● Zväčšenie hrúbky lipidovej dvojvrstvy je prospešné pre izolačnú funkciu myelínového obalu.
● Zlepšenie stability lipidových raftových štruktúr uľahčuje ukotvenie proteínov súvisiacich s prenosom nervového signálu.
● Regulácia ohybovej tuhosti membrány, aby sa prispôsobila geometrii axónu.
Z hľadiska metabolickej siete má nervónová kyselina konkurenčné aj synergické vzťahy s inými mastnými kyselinami. Napríklad pri syntéze myelínu sa C24:1 (kyselina nervová) a C24:0 (kyselina lignínová, nasýtená mastná kyselina s ultra-dlhým-reťazcom) spoločne podieľajú na stavbe sfingomyelínu a ich pomer ovplyvňuje tekutosť myelínového obalu. Ďalej, kyselina nervónová a kyselina dokosahexaénová (DHA, 22:6ω-3) majú rôzne distribúcie v neurónových membránach: kyselina nervónová sa nachádza hlavne v myelínovej pošve, zatiaľ čo DHA sa nachádza hlavne v synaptickej membráne a extracelulárnom segmente tyčinkových buniek.
Nervová kyselina a iné mastné kyseliny pri chorobách
Niekoľko dedičných porúch metabolizmu mastných kyselín odhalilo klinicky významné kvantitatívne vzťahy medzi kyselinou nervónovou a inými mastnými kyselinami. Napríklad pri adrenoleukodystrofii (ALD) pacienti vykazujú abnormálnu akumuláciu nasýtených mastných kyselín s dlhým-reťazcom (najmä C24:0 a C26:0), zatiaľ čo hladiny kyseliny nervónovej sú relatívne znížené. V klinickej diagnóze sú plazmatický pomer C24:0/C24:1 a pomer C26:0/C22:0 štandardizovanými biomarkermi pre ALD.
V mozgovom tkanive pacientov so sklerózou multiplex sú hladiny nervónovej kyseliny o 30 %-50 % nižšie ako u zdravých kontrol, zatiaľ čo hladiny iných mononenasýtených mastných kyselín s dlhým reťazcom (ako je kyselina olejová) nevykazujú žiadne významné zmeny. To naznačuje, že kyselina nervónová má vysokú špecifickosť pre patologický proces demyelinizácie.
Z pohľadu doplnkovej terapie môže príjem exogénnej kyseliny nervónovej kompetitívne inhibovať predlžovacie enzýmy mastných kyselín, čím sa znižuje syntéza endogénnych nasýtených mastných kyselín s dlhým-reťazcom. Tento mechanizmus bol potvrdený na niektorých zvieracích modeloch neurodegeneratívnych ochorení, ale presný vzťah medzi dávkou-reakciou u ľudí si stále vyžaduje ďalší klinický výskum na potvrdenie.
Ako si vybrať-vysokú kvalituKyselina nervová?
Na základe vyššie uvedeného vzťahu medzi kyselinou nervónovou a mastnými kyselinami by B2B klienti mali pri výbere surovín kyseliny nervónovej venovať pozornosť nasledujúcim technickým parametrom:
• Definícia čistoty:
Potvrďte, či sa hodnota čistoty poskytnutá dodávateľom vzťahuje na percento metylesterov kyseliny nervónovej v celkovom počte metylesterov mastných kyselín (čistota FAME) alebo na percento voľnej kyseliny nervónovej v celkovom extrakte lipidov. Rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami môže byť 10% až 20%.
• Súvisiaci profil mastných kyselín:
Požiadajte dodávateľa, aby poskytol úplný kvantitatívny zoznam mastných kyselín iných ako kyselina nervónová, s osobitným zameraním na obsah C22:1 (kyselina eruková), C24:0 (kyselina lignocerová) a C18:2 (kyselina linolová).
• Oxidačná stabilita:
Požiadajte dodávateľa, aby poskytol tri indikátory-hodnotu peroxidu, číslo kyslosti a hodnotu p-anizidínu-a nie iba jeden z nich.
• Rozpustnosť a kompatibilita zloženia:
Kyselina nervová, ako mononenasýtená mastná kyselina s veľmi{0}}dlhým{1}}reťazcom, je pri izbovej teplote tuhá voskovitá látka s teplotou topenia približne 42 – 43 stupňov . Táto vlastnosť ovplyvňuje jeho disperzné správanie v prípravkoch na -olejovej alebo vodnej{6}} báze. Zákazníci by si mali od dodávateľa vyžiadať príslušné špecifikácie veľkosti častíc na základe zamýšľanej dávkovej formy (mäkké kapsuly, mikrokapsulový prášok, emulzie atď.).
Záver:
Vzťah medzi kyselinou nervónovou a mastnými kyselinami možno zhrnúť do troch úrovní. Na taxonomickej úrovni je kyselina nervónová typickým členom rodiny mononenasýtených ω-9 mastných kyselín s ultra-dlhým-reťazcom. Na metabolickej úrovni závisí biosyntéza kyseliny nervónovej od predlžovania uhlíkového- reťazca mastných kyselín, ako je kyselina olejová a kyselina eruková, a jej hladina in vivo je spoločne regulovaná enzýmovými systémami predlžovania mastných kyselín a desaturačnými enzýmovými systémami. Na funkčnej úrovni kyselina nervónová spolu s ďalšími mastnými kyselinami s ultra-dlhým reťazcom (najmä nasýtené C24:0) synergicky tvorí hydrofóbne jadro myelínového sfingomyelínu a zmeny v jej obsahu kvantitatívne korelujú s rôznymi demyelinizačnými ochoreniami.
Na základe vyššie uvedených biochemických princípov spoločnosť Guanjie Biotechnology vytvorila komplexný technologický systém na extrakciu, čistenie, kontrolu kvality a formuláciu mastných kyselín kyseliny nervónovej. Spoločnosť sa zameriava na výskum a vývoj inovatívnych voľne ložených práškových produktov kyseliny nervónovej, implementuje úplnú-kontrolu kvality procesu od surovín až po hotové produkty a dodáva produkty B-koncovým zákazníkom vo viac ako 100 krajinách po celom svete.
Pre technické špecifikácie, vzorky alebo prispôsobené výrobné služby pre suroviny na báze kyseliny nervónovej kontaktujte: info@gybiotech.com.
Referencie
[1] Sargent, JR, Tocher, DR a Bell, JG (2002).Lipidy. In: Halver, JE, Hardy, RW (Eds.), Výživa rýb (3. vydanie). Academic Press.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010).Kľúčové úlohy elongáz a desaturáz v metabolizme mastných kyselín cicavcov. Progress in Lipid Research, 49 (2), 186–199.
[3] Leonard, AE, Pereira, SL, Sprecher, H., & Huang, YS (2004).Predlžovanie- mastných kyselín s dlhým reťazcom. Progress in Lipid Research, 43 (1), 36–54.
[4] Sandhoff, R., & Brugger, B. (2015).Metabolizmus a funkcie sfingolipidov v nervovom systéme. FEBS Letters, 589(22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS a Sampson, EL (1965).Zloženie mastných kyselín a mastných aldehydov hlavných mozgových lipidov v normálnej ľudskej šedej hmote, bielej hmote a myelíne. Journal of Lipid Research, 6 (4), 537–544.
[6] Kemp, S., Berger, J., & Aubourg, P. (2012).X-adrenoleukodystrofia: klinické, metabolické, genetické a patofyziologické aspekty. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1822(9), 1465–1474.
[7] Martínez, M. (1992).Abnormálne profily mastných kyselín s veľmi dlhým reťazcom pri demyelinizačných ochoreniach. Neurológia, 42(4), 801–806.
[8]Jump, DB (2002).Biochémia n-3 polynenasýtených mastných kyselín. Journal of Biological Chemistry, 277(11), 8755–8758.
