Nervonska kiselina NAje dugolančana mononezasićena masna kiselina-. Spada u kategoriju vrlo dugih-lančanih masnih kiselina. Kao strukturno specijalizirani član obitelji masnih kiselina, sinteza živčane kiseline ovisi o drugim prekursorima masnih kiselina i igra nezamjenjivu ulogu u strukturi mijelinske ovojnice središnjeg živčanog sustava. Kakav je odnos između nervonske kiseline i masnih kiselina?
Kakav je odnos između živčane kiseline i masnih kiselina?
Položaj nervne kiseline u masnoj kiselini
Masne kiseline su organski spojevi koji se sastoje od lanaca ugljikovodika i terminalnih karboksilnih skupina. Na temelju duljine ugljikovog lanca, masne kiseline se mogu klasificirati u kratko{1}}lančane masne kiseline (C2-C6), srednje-lančane masne kiseline (C8-C14), dugo-lančane masne kiseline (C16-C18) i vrlo dugolančane masne kiseline (C20 i više). Nervonska kiselina ima 24 atoma ugljika, što ju svrstava u tipične vrlo dugolančane masne kiseline.
Na temelju nezasićenosti, masne kiseline se dijele na zasićene masne kiseline (bez dvostrukih veza), mononezasićene masne kiseline (sadrže jednu dvostruku vezu) i polinezasićene masne kiseline (sadrže dvije ili više dvostrukih veza). Nervonska kiselina sadrži dvostruku vezu između 15. i 16. atoma ugljika u svom ugljikovom lancu. Stoga se svrstava u mononezasićene masne kiseline.
Na temelju položaja dvostruke veze, jednostruko nezasićene masne kiseline dalje se dijele na niz ω-9 (dvostruka veza smještena između 9. i 10. atoma ugljika računajući od metilnog kraja) i niz ω-7, itd. Položaj dvostruke veze nervonske kiseline je Δ15, što je između 9. i 10. atoma ugljika računajući od metilnog kraja; stoga pripada kategoriji ω-9 mononezasićenih masnih kiselina. Ostali članovi ove obitelji uključuju oleinsku kiselinu i eruka kiselinu.
Gornji odnos klasifikacije može se sažeti kao: nervonska kiselina → dugo-lančane masne kiseline → mononezasićene masne kiseline → ω-9 masne kiseline.
Biosintetski put živčane kiseline
Sinteza nervonske kiseline u organizmima ne odvija se neovisno, već ovisi o produljenju lanca ugljika i reakcijama desaturacije dugo-lančanih masnih kiselina. Sintetski put sastoji se od dvije faze.
Faza 1: Pretvorba oleinske kiseline u eručnu kiselinu
Oleinska kiselina (18:1Δ9) je najkraći -lančani član obitelji ω-9 masnih kiselina i služi kao početna točka za sintezu živčane kiseline. Katalizirana kompleksom elongaze masne kiseline vezane na membranu endoplazmatskog retikuluma, oleinska kiselina prolazi kroz dvije uzastopne reakcije produljenja lanca ugljika:
Oleinska kiselina (18:1Δ9) produljuje se elongazom kako bi se dobila eikosenska kiselina (20:1Δ11).
Eikozenska kiselina se dalje produljuje kako bi se stvorila eruka kiselina (22:1Δ13).
Faza 2: Elongacija eručne kiseline u nervnu kiselinu
Eruka kiselina (22:1Δ13) je katalizirana kompleksom elongaze masne kiseline, koji dodaje dva atoma ugljika na karboksilnom kraju kako bi se stvorila živčana kiselina (24:1Δ15). Ova reakcija elongacije zahtijeva malonil-CoA kao dva-donora ugljika i oslanja se na reducirani koenzim II (NADPH) za smanjenje snage.
Gornji metabolički put ukazuje na to da biosinteza nervonske kiseline izravno ovisi o uzvodnim masnim kiselinama kao što su oleinska kiselina, eikosenska kiselina i eruka kiselina. Ako je zaliha oleinske kiseline u organizmu nedovoljna, ili ako je inhibirana aktivnost enzima za elongaciju masnih kiselina, sintezni tok nervonske kiseline značajno će se smanjiti.
Osim toga, neki organizmi (kao što su određene biljke i mikroorganizmi) imaju alternativne sintetske putove, točnije stvaranje nervonske kiseline produljenjem eruka kiseline; međutim, ovaj put ima nisku aktivnost u tkivima sisavaca.
Funkcija živčane kiseline u masnoj kiselini
Nervonska kiselina nije sveprisutna u svim metaboličkim skupinama masnih kiselina, već pokazuje visoko specijaliziranu distribuciju tkiva i funkcionalnu orijentaciju. Kod sisavaca, nervonska kiselina je uglavnom koncentrirana u području bijele tvari središnjeg živčanog sustava, posebno unutar molekula sfingomijelina mijelinske ovojnice.
Sfingomijelin se sastoji od sfingozinske okosnice, fosfokolinske glave i repa masne kiseline. Nervonska kiselina je jedna od ključnih komponenti koja čini rep masne kiseline sfingomijelina. Njegov ultra-ugljični lanac (24 atoma ugljika) daje molekulama sfingomijelina sljedeća svojstva:
● Povećanje debljine lipidnog dvosloja je korisno za izolacijsku funkciju mijelinske ovojnice.
● Poboljšanje stabilnosti struktura lipidnih splavi olakšava usidrenje proteina povezanih s prijenosom živčanog signala.
● Reguliranje krutosti membrane na savijanje kako bi se prilagodila geometriji aksona.
Iz perspektive metaboličke mreže, nervonska kiselina ima konkurentske i sinergističke odnose s drugim masnim kiselinama. Na primjer, tijekom sinteze mijelina, C24:1 (nervonska kiselina) i C24:0 (ligninska kiselina, zasićena ultra-dugo-masna kiselina) zajednički sudjeluju u izgradnji sfingomijelina, a njihov omjer utječe na fluidnost mijelinske ovojnice. Nadalje, nervonska kiselina i dokozaheksaenska kiselina (DHA, 22:6ω-3) imaju različite distribucije u neuronskim membranama: nervonska kiselina je uglavnom smještena u mijelinskoj ovojnici, dok je DHA uglavnom smještena u sinaptičkoj membrani i izvanstaničnom segmentu štapićastih stanica.
Nervna kiselina i druge masne kiseline u bolestima
Nekoliko nasljednih poremećaja metabolizma masnih kiselina otkrilo je klinički značajne kvantitativne odnose između nervonske kiseline i drugih masnih kiselina. Na primjer, kod adrenoleukodistrofije (ALD), pacijenti pokazuju abnormalno nakupljanje zasićenih dugo{1}}lančanih masnih kiselina (osobito C24:0 i C26:0), dok su razine živčane kiseline relativno smanjene. U kliničkoj dijagnozi, omjer C24:0/C24:1 u plazmi i omjer C26:0/C22:0 standardizirani su biomarkeri za ALD.
U tkivu mozga pacijenata s multiplom sklerozom, razine nervne kiseline su 30%-50% niže nego u zdravih kontrola, dok razine drugih dugolančanih mononezasićenih masnih kiselina (kao što je oleinska kiselina) ne pokazuju značajne promjene. To ukazuje na visoku specifičnost nervonske kiseline za patološki proces demijelinizacije.
Iz perspektive dopunske terapije, unos egzogene nervonske kiseline može kompetitivno inhibirati enzime elongacije masnih kiselina, čime se smanjuje sinteza endogenih zasićenih masnih kiselina dugog lanca-. Ovaj je mehanizam potvrđen na nekim životinjskim modelima neurodegenerativnih bolesti, ali točan odnos doze-odgovora kod ljudi još zahtijeva daljnja klinička istraživanja za potvrdu.
Kako odabrati visoku-kvalitetuNervna kiselina?
Na temelju prethodno navedenog odnosa između nervonske kiseline i masnih kiselina, B2B klijenti trebaju obratiti pozornost na sljedeće tehničke parametre pri odabiru sirovina za nervonsku kiselinu:
• Definicija čistoće:
Potvrdite odnosi li se vrijednost čistoće koju je dostavio dobavljač na postotak metil estera nervonske kiseline u ukupnim metil esterima masnih kiselina (čistoća FAME) ili na postotak slobodne nervonske kiseline u ukupnom ekstraktu lipida. Razlika između ove dvije vrijednosti može biti 10%–20%.
• Povezani profil masnih kiselina:
Zatražite od dobavljača potpuni kvantitativni popis masnih kiselina osim nervonske kiseline, s posebnim naglaskom na sadržaj C22:1 (eruka kiselina), C24:0 (lignocerinska kiselina) i C18:2 (linolna kiselina).
• Oksidativna stabilnost:
Zatražite od dobavljača tri pokazatelja-peroksidnu vrijednost, kiselinsku vrijednost i p-anizidinsku vrijednost-umjesto samo jednog od njih.
• Topljivost i kompatibilnost formulacije:
Nervonska kiselina, kao mononezasićena masna kiselina vrlo-dugog{1}}lanca, čvrsta je, voštana tvar na sobnoj temperaturi s talištem od približno 42-43 stupnja. Ova karakteristika utječe na njegovo disperzijsko ponašanje u formulacijama na bazi ulja-ili vode-. Kupci bi od dobavljača trebali zatražiti odgovarajuće specifikacije veličine čestica na temelju predviđenog oblika doziranja (meke kapsule, mikrokapsule u prahu, emulzije itd.).
Zaključak:
Odnos između nervonske kiseline i masnih kiselina može se sažeti na tri razine. Na taksonomskoj razini, nervonska kiselina tipičan je član obitelji mononezasićenih ω-9 masnih kiselina ultra--lanaca. Na metaboličkoj razini, biosinteza nervonske kiseline ovisi o produljenju ugljičnog-lanca uzvodnih masnih kiselina kao što su oleinska kiselina i eruka kiselina, a njezinu razinu in vivo zajednički reguliraju enzimski sustavi za produljenje masnih kiselina i enzimski sustavi za desaturaciju. Na funkcionalnoj razini, nervonska kiselina, zajedno s drugim ultra-dugolančanim masnim kiselinama (osobito zasićenom C24:0), sinergistički čini hidrofobnu jezgru mijelinskog sfingomijelina, a promjene u njezinom sadržaju kvantitativno su povezane s različitim demijelinizirajućim bolestima.
Na temelju gore navedenih biokemijskih načela, Guanjie Biotechnology je uspostavio sveobuhvatan tehnološki sustav za ekstrakciju, pročišćavanje, kontrolu kvalitete i formulaciju masnih kiselina nervonske kiseline. Tvrtka se usredotočuje na istraživanje i razvoj inovativnih praškastih proizvoda nervne kiseline u rasutom stanju, provodi potpunu-kontrolu kvalitete procesa od sirovina do gotovih proizvoda i isporučuje proizvode B-krajnjim kupcima u više od 100 zemalja širom svijeta.
Za tehničke specifikacije, uzorke ili prilagođene proizvodne usluge za sirovine nervonske kiseline kontaktirajte: info@gybiotech.com.
Reference
[1] Sargent, JR, Tocher, DR, i Bell, JG (2002).Lipidi. U: Halver, JE, Hardy, RW (ur.), Prehrana riba (3. izdanje). Akademski tisak.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010.).Ključne uloge elongaza i desaturaza u metabolizmu masnih kiselina sisavaca. Napredak u istraživanju lipida, 49(2), 186–199.
[3] Leonard, AE, Pereira, SL, Sprecher, H. i Huang, YS (2004).Produljenje dugo{0}}lančanih masnih kiselina. Napredak u istraživanju lipida, 43(1), 36–54.
[4] Sandhoff, R. i Brugger, B. (2015.).Metabolizam i funkcije sfingolipida u živčanom sustavu. Pisma FEBS-a, 589(22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS i Sampson, EL (1965).Sastav masnih kiselina i masnih aldehida glavnih moždanih lipida u normalnoj ljudskoj sivoj tvari, bijeloj tvari i mijelinu. Journal of Lipid Research, 6(4), 537–544.
[6] Kemp, S., Berger, J. i Aubourg, P. (2012.).X-vezana adrenoleukodistrofija: klinički, metabolički, genetski i patofiziološki aspekti. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1822(9), 1465–1474.
[7] Martínez, M. (1992).Abnormalni profili vrlo dugolančanih masnih kiselina u demijelinizirajućim bolestima. Neurologija, 42(4), 801–806.
[8] Jump, DB (2002).Biokemija n-3 polinezasićenih masnih kiselina. Journal of Biological Chemistry, 277(11), 8755–8758.
