Нервонова киселина NAе дълго{0}}верижна мононенаситена мастна киселина. Принадлежи към категорията на мастните киселини с много дълга-верига. Като структурно специализиран член на семейството на мастните киселини, синтезът на нервоновата киселина зависи от други прекурсори на мастни киселини и играе незаменима роля в структурата на миелиновата обвивка на централната нервна система. Каква е връзката между нервоновата киселина и мастните киселини?
Каква е връзката между нервната киселина и мастните киселини?
Позициониране на нервната киселина в мастната киселина
Мастните киселини са органични съединения, съставени от въглеводородни вериги и крайни карбоксилни групи. Въз основа на дължината на въглеродната верига мастните киселини могат да бъдат класифицирани като късо{1}}верижни мастни киселини (C2-C6), средно-верижни мастни киселини (C8-C14), дълго-верижни мастни киселини (C16-C18) и много дълговерижни мастни киселини (C20 и по-горе). Нервонова киселина има 24 въглеродни атома, което я класифицира като типична много дълговерижна мастна киселина.
Въз основа на ненаситеността мастните киселини се класифицират на наситени мастни киселини (без двойни връзки), мононенаситени мастни киселини (съдържащи една двойна връзка) и полиненаситени мастни киселини (съдържащи две или повече двойни връзки). Нервонова киселина съдържа двойна връзка между 15-ия и 16-ия въглероден атом в своята въглеродна верига. Поради това се класифицира като мононенаситена мастна киселина.
Въз основа на позицията на двойната връзка мононенаситените мастни киселини се разделят допълнително на серия ω-9 (двойна връзка, разположена между 9-ия и 10-ия въглерод, считано от метиловия край) и серия ω-7 и т.н. Позицията на двойната връзка на нервоновата киселина е Δ15, която е между 9-ия и 10-ия въглерод, считано от метиловия край; следователно принадлежи към категорията на ω-9 мононенаситени мастни киселини. Други членове на това семейство включват олеинова киселина и ерукова киселина.
Горната класификационна връзка може да се обобщи като: нервонова киселина → дълго{0}}верижни мастни киселини → мононенаситени мастни киселини → ω-9 мастни киселини.
Биосинтетичен път на нервната киселина
Синтезът на нервоновата киселина в организмите не се осъществява самостоятелно, а зависи от удължаването на въглеродната верига и реакциите на десатурация на дълговерижните мастни киселини. Синтетичният път се състои от два етапа.
Етап 1: Превръщане на олеиновата киселина в ерукова киселина
Олеиновата киселина (18:1Δ9) е членът на най-късата -верига от семейството на ω-9 мастни киселини и служи като отправна точка за синтеза на нервна киселина. Катализирана от елонгазен комплекс на мастна киселина, свързан с мембрана на ендоплазмения ретикулум, олеиновата киселина претърпява две последователни реакции на удължаване на въглеродната верига:
Олеиновата киселина (18:1Δ9) се удължава от елонгаза, за да се генерира ейкозенова киселина (20:1Δ11).
Ейкозеновата киселина е допълнително удължена, за да генерира ерукова киселина (22:1Δ13).
Етап 2: Удължаване на ерукова киселина до нервна киселина
Еруковата киселина (22:1Δ13) се катализира от елонгазен комплекс на мастни киселини, който добавя два въглеродни атома в карбоксилния край, за да генерира нервонова киселина (24:1Δ15). Тази реакция на удължаване изисква малонил-CoA като дву-въглероден донор и разчита на редуциран коензим II (NADPH) за намаляване на мощността.
Горният метаболитен път показва, че биосинтезата на нервоновата киселина директно зависи от мастни киселини нагоре по веригата като олеинова киселина, ейкозенова киселина и ерукова киселина. Ако доставката на олеинова киселина в организма е недостатъчна или ако активността на ензимите за удължаване на мастни киселини е инхибирана, потокът на синтез на нервна киселина ще намалее значително.
В допълнение, някои организми (като някои растения и микроорганизми) имат алтернативни синтетични пътища, а именно генериране на нервна киселина чрез удължаване на ерукова киселина; обаче, този път има ниска активност в тъканите на бозайници.
функция на нервната киселина в мастната киселина
Нервонова киселина не е повсеместно във всички метаболитни пулове на мастни киселини, а по-скоро показва високоспециализирано тъканно разпределение и функционална ориентация. При бозайниците нервоновата киселина е концентрирана главно в областта на бялото вещество на централната нервна система, по-специално в сфингомиелиновите молекули на миелиновата обвивка.
Сфингомиелинът се състои от сфингозинов гръбнак, фосфохолинова глава и опашка на мастна киселина. Нервонова киселина е един от ключовите компоненти, съставляващи опашката на мастната киселина на сфингомиелина. Неговата свръх-дълга въглеродна верига (24 въглерода) придава на молекулите на сфингомиелина следните свойства:
● Увеличаването на дебелината на липидния двоен слой е от полза за изолационната функция на миелиновата обвивка.
● Подобряването на стабилността на структурите на липидния сал улеснява закрепването на протеини, свързани с трансдукцията на нервния сигнал.
● Регулиране на твърдостта на огъване на мембраната, за да се адаптира към геометрията на аксона.
От гледна точка на метаболитната мрежа нервоновата киселина има както конкурентни, така и синергични взаимоотношения с други мастни киселини. Например, по време на синтеза на миелин C24:1 (нервонова киселина) и C24:0 (лигнинова киселина, наситена мастна киселина с ултра-дълга-верига) участват съвместно в изграждането на сфингомиелин и тяхното съотношение влияе върху течливостта на миелиновата обвивка. Освен това нервоновата киселина и докозахексаеновата киселина (DHA, 22:6ω-3) имат различни разпределения в невронните мембрани: нервоновата киселина е разположена главно в миелиновата обвивка, докато DHA е разположена главно в синаптичната мембрана и извънклетъчния сегмент на пръчковидни клетки.
Нервонова киселина и други мастни киселини при заболяване
Няколко наследствени нарушения на метаболизма на мастни киселини разкриват клинично значими количествени връзки между нервната киселина и други мастни киселини. Например, при адренолевкодистрофия (ALD), пациентите проявяват необичайно натрупване на наситени дълго{1}}верижни мастни киселини (особено C24:0 и C26:0), докато нивата на нервната киселина са относително понижени. В клиничната диагноза плазменото съотношение C24:0/C24:1 и съотношението C26:0/C22:0 са стандартизирани биомаркери за ALD.
В мозъчната тъкан на пациенти с множествена склероза нивата на нервната киселина са с 30%-50% по-ниски, отколкото при здрави контроли, докато нивата на други дълговерижни мононенаситени мастни киселини (като олеинова киселина) не показват значителни промени. Това показва, че нервната киселина има висока специфичност за патологичния процес на демиелинизация.
От гледна точка на допълнителната терапия, приемът на екзогенна нервна киселина може конкурентно да инхибира ензимите за удължаване на мастни киселини, като по този начин намалява синтеза на ендогенни наситени дълговерижни мастни киселини. Този механизъм е потвърден при някои животински модели на невродегенеративни заболявания, но точната връзка между доза-отговор при хора все още изисква допълнителни клинични изследвания за потвърждаване.
Как да изберете високо{0}}качествонервна киселина?
Въз основа на гореспоменатата връзка между нервоновата киселина и мастните киселини, B2B клиентите трябва да обърнат внимание на следните технически параметри при избора на суровини за нервнова киселина:
• Определение за чистота:
Потвърдете дали стойността на чистотата, предоставена от доставчика, се отнася до процента на метиловите естери на нервоновата киселина в общите метилови естери на мастни киселини (чистота на FAME) или процента на свободната нервонова киселина в общия липиден екстракт. Разликата между тези две стойности може да бъде 10%–20%.
• Свързан профил на мастни киселини:
Изисквайте доставчикът да предостави пълен количествен списък на мастни киселини, различни от нервоновата киселина, с особен акцент върху съдържанието на C22:1 (ерукова киселина), C24:0 (лигноцеринова киселина) и C18:2 (линолова киселина).
• Окислителна стабилност:
Поискайте от доставчика да предостави три показателя-пероксидно число, киселинно число и п-анизидиново число-а не само един от тях.
• Разтворимост и съвместимост на формулата:
Нервонова киселина, като мононенаситена мастна киселина с много-дълга{1}}верига, е твърдо, восъчно вещество при стайна температура с точка на топене приблизително 42–43 градуса. Тази характеристика влияе на дисперсионното му поведение във формули на маслена- или водна- основа. Клиентите трябва да поискат съответните спецификации за размера на частиците от доставчика въз основа на предвидената дозирана форма (меки капсули, микрокапсули на прах, емулсии и др.).
Заключение:
Връзката между нервната киселина и мастните киселини може да се обобщи на три нива. На таксономично ниво нервоновата киселина е типичен член на семейството на ултра-дълги-вериги мононенаситени ω-9 мастни киселини. На метаболитно ниво биосинтезата на нервоновата киселина зависи от удължаването на въглеродната -верига на мастни киселини нагоре по веригата, като олеинова киселина и ерукова киселина, и нейното in vivo ниво се регулира съвместно от ензимни системи за удължаване на мастни киселини и ензимни системи за десатурация. На функционално ниво, нервната киселина, заедно с други ултра-дълговерижни мастни киселини (особено наситени C24:0), синергично съставлява хидрофобното ядро на миелин сфингомиелин и промените в нейното съдържание са количествено свързани с различни демиелинизиращи заболявания.
Въз основа на горните биохимични принципи, Guanjie Biotechnology създаде цялостна технологична система за извличане, пречистване, качествен контрол и формулиране на мастни киселини на нервоновата киселина. Компанията се фокусира върху изследването и разработването на иновативни насипни прахообразни продукти на невронова киселина, прилага пълен-контрол на качеството на процеса от суровините до готовите продукти и доставя продукти на B-крайни клиенти в повече от 100 страни по света.
За технически спецификации, мостри или персонализирани производствени услуги за суровини за нервна киселина, моля свържете се с: info@gybiotech.com.
Референции
[1] Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2002).Липидите. В: Halver, JE, Hardy, RW (Eds.), Fish Nutrition (3rd ed.). Академична преса.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010).Ключовата роля на елонгазите и десатуразите в метаболизма на мастни киселини при бозайници. Напредък в изследването на липидите, 49 (2), 186–199.
[3] Леонард, AE, Перейра, SL, Sprecher, H., & Huang, YS (2004).Удължаване на дълго{0}}верижни мастни киселини. Напредък в изследването на липидите, 43 (1), 36–54.
[4] Sandhoff, R., & Brugger, B. (2015).Сфинголипиден метаболизъм и функции в нервната система. Писма на FEBS, 589 (22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS, & Sampson, EL (1965).Състав на мастни киселини и мастни алдехиди на основните мозъчни липиди в нормално човешко сиво вещество, бяло вещество и миелин. Journal of Lipid Research, 6 (4), 537–544.
[6] Kemp, S., Berger, J., & Aubourg, P. (2012).Х-свързана адренолевкодистрофия: клинични, метаболитни, генетични и патофизиологични аспекти. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярна основа на болестта, 1822(9), 1465–1474.
[7] Мартинес, М. (1992).Анормални профили на много дълговерижни мастни киселини при демиелинизиращи заболявания. Неврология, 42 (4), 801–806.
[8] Jump, DB (2002).Биохимията на n-3 полиненаситени мастни киселини. Journal of Biological Chemistry, 277 (11), 8755–8758.
