Nervonsyra NAär en lång- enkelomättad fettsyra. Den tillhör kategorin mycket långa-kedjiga fettsyror. Som en strukturellt specialiserad medlem av fettsyrafamiljen beror nervonsyrans syntes på andra fettsyraprekursorer, och den spelar en oersättlig roll i myelinskidans struktur i det centrala nervsystemet. Vad är sambandet mellan nervonsyra och fettsyror?
Vad är förhållandet mellan nervonsyra och fettsyror?
Placering av nervonsyra i fettsyran
Fettsyror är organiska föreningar som består av kolvätekedjor och terminala karboxylgrupper. Baserat på kolkedjelängden kan fettsyror klassificeras i kortkedjiga fettsyror (C2-C6), medelhöga-fettsyror (C8-C14), långkedjiga fettsyror (C16-C18) och mycket långkedjiga fettsyror (C20 och högre). Nervonsyra har 24 kolatomer, vilket klassificerar den som en typisk mycket långkedjig fettsyra.
Baserat på omättnad klassificeras fettsyror i mättade fettsyror (inga dubbelbindningar), enkelomättade fettsyror (innehåller en dubbelbindning) och fleromättade fettsyror (innehåller två eller flera dubbelbindningar). Nervonsyra innehåller en dubbelbindning mellan den 15:e och 16:e kolatomen i sin kolkedja. Därför klassificeras den som en enkelomättad fettsyra.
Baserat på dubbelbindningens position delas enkelomättade fettsyror ytterligare in i ω-9-serien (dubbelbindning belägen mellan 9:e och 10:e kolatomen räknat från metyländen) och ω-7-serien, etc. Dubbelbindningspositionen för nervonsyra är Δ15, vilket är mellan det 9:e och 10:e kolatomen från metyländen; därför tillhör den kategorin ω-9 enkelomättade fettsyror. Andra medlemmar av denna familj inkluderar oljesyra och erukasyra.
Ovanstående klassificeringssamband kan sammanfattas som: nervonsyra → långkedjiga-fettsyror → enkelomättade fettsyror → ω-9 fettsyror.
Biosyntetisk väg för nervonsyra
Syntesen av nervonsyra i organismer sker inte oberoende utan beror på kolkedjeförlängningen och desaturationsreaktionerna hos långa-fettsyror. Den syntetiska vägen består av två steg.
Steg 1: Omvandling av oljesyra till erukasyra
Oljesyra (18:1Δ9) är den kortaste-kedjemedlemmen i ω-9-fettsyrafamiljen och fungerar som startpunkten för nervonsyrasyntes. Katalyserad av ett endoplasmatiskt retikulummembranbundet fettsyraelongaskomplex, genomgår oljesyra två på varandra följande kolkedjeförlängningsreaktioner:
Oljesyra (18:1A9) förlängs av elongas för att generera eikosensyra (20:1A11).
Eikosensyra förlängs ytterligare för att generera erukasyra (22:1Δ13).
Steg 2: Förlängning av erukasyra till nervonsyra
Erucinsyra (22:1Δ13) katalyseras av ett fettsyraelongaskomplex, som adderar två kolatomer vid karboxylterminalen för att generera nervonsyra (24:1Δ15). Denna förlängningsreaktion kräver malonyl-CoA som två-koldonator och förlitar sig på reducerat koenzym II (NADPH) för att reducera kraften.
Ovanstående metaboliska väg indikerar att biosyntesen av nervonsyra direkt beror på uppströms fettsyror såsom oljesyra, eikosensyra och erukasyra. Om tillförseln av oljesyra i organismen är otillräcklig, eller om aktiviteten av fettsyraförlängningsenzymer hämmas, kommer syntesflödet av nervonsyra att minska avsevärt.
Dessutom har vissa organismer (såsom vissa växter och mikroorganismer) alternativa syntetiska vägar, nämligen generering av nervonsyra genom förlängning av erukasyra; emellertid har denna väg låg aktivitet i däggdjursvävnader.
Fungera av nervonsyra i fettsyra
Nervonsyra är inte allmänt förekommande i alla fettsyrametaboliska pooler, utan uppvisar snarare mycket specialiserad vävnadsfördelning och funktionell orientering. Hos däggdjur är nervonsyra huvudsakligen koncentrerad till den vita substansen i centrala nervsystemet, särskilt inom sfingomyelinmolekylerna i myelinskidan.
Sphingomyelin består av en sfingosinryggrad, ett fosfokolinhuvud och en fettsyrasvans. Nervonsyra är en av nyckelkomponenterna som utgör fettsyrasvansen av sfingomyelin. Dess ultra-långa kolkedja (24 kol) ger sfingomyelinmolekyler följande egenskaper:
● Att öka tjockleken på lipiddubbelskiktet är fördelaktigt för myelinskidans isolerande funktion.
● Förbättring av stabiliteten hos lipidflottens strukturer underlättar förankringen av proteiner relaterade till nervsignaltransduktion.
● Reglera membranets böjstyvhet för att anpassa sig till axonets geometri.
Ur ett metaboliskt nätverksperspektiv har nervonsyra både konkurrenskraftiga och synergistiska relationer med andra fettsyror. Till exempel, under myelinsyntesen deltar C24:1 (nervonsyra) och C24:0 (ligninsyra, en mättad ultra-lång-fettsyra med lång kedja) gemensamt i konstruktionen av sfingomyelin, och deras förhållande påverkar myelinskidans fluiditet. Vidare har nervonsyra och dokosahexaensyra (DHA, 22:6ω-3) olika fördelning i neuronala membran: nervonsyra är huvudsakligen lokaliserad i myelinskidan, medan DHA huvudsakligen finns i det synaptiska membranet och det extracellulära segmentet av stavceller.
Nervonsyra och andra fettsyror vid sjukdom
Flera ärftliga störningar i fettsyrametabolismen har avslöjat kliniskt signifikanta kvantitativa samband mellan nervonsyra och andra fettsyror. Till exempel, vid adrenoleukodystrofi (ALD), uppvisar patienter onormal ackumulering av mättade långkedjiga fettsyror (särskilt C24:0 och C26:0), medan nervonsyranivåerna är relativt sänkta. Vid klinisk diagnos är plasmaförhållandet C24:0/C24:1 och förhållandet C26:0/C22:0 standardiserade biomarkörer för ALD.
I hjärnvävnaden hos patienter med multipel skleros är nervonsyranivåerna 30 %-50 % lägre än hos friska kontroller, medan nivåerna av andra långkedjiga enkelomättade fettsyror (som oljesyra) inte visar några signifikanta förändringar. Detta indikerar att nervonsyra har hög specificitet för den patologiska processen med demyelinisering.
Ur ett tilläggsterapiperspektiv kan intaget av exogen nervonsyra konkurrenskraftigt hämma fettsyraförlängningsenzymer, och därigenom minska syntesen av endogena mättade långkedjiga fettsyror-. Denna mekanism har validerats i vissa djurmodeller av neurodegenerativa sjukdomar, men det exakta dos-responssambandet hos människor kräver fortfarande ytterligare klinisk forskning för att bekräfta.
Så här väljer du hög-kvalitetNervonsyra?
Baserat på det ovan nämnda förhållandet mellan nervonsyra och fettsyror bör B2B-kunder vara uppmärksamma på följande tekniska parametrar när de väljer nervonsyraråvaror:
• Renhetsdefinition:
Bekräfta om det renhetsvärde som tillhandahålls av leverantören avser procentandelen nervonsyrametylestrar i den totala fettsyrametylestrarna (FAME-renhet) eller procentandelen fri nervonsyra i det totala lipidextraktet. Skillnaden mellan dessa två värden kan vara 10 %–20 %.
• Associerad fettsyraprofil:
Be leverantören tillhandahålla en fullständig kvantitativ lista över andra fettsyror än nervonsyra, med särskilt fokus på innehållet av C22:1 (erucinsyra), C24:0 (lignoceric acid) och C18:2 (linolsyra).
• Oxidativ stabilitet:
Be leverantören tillhandahålla tre indikatorer-peroxidvärde, syravärde och p-anisidinvärde-snarare än bara en av dem.
• Löslighet och formuleringskompatibilitet:
Nervonsyra, som en mycket-lång- enkelomättad fettsyra, är en fast, vaxartad substans vid rumstemperatur med en smältpunkt på cirka 42–43 grader. Denna egenskap påverkar dess spridningsbeteende i olje-baserade eller vatten-baserade formuleringar. Kunder bör begära motsvarande partikelstorleksspecifikationer från leverantören baserat på den avsedda doseringsformen (mjuka kapslar, mikrokapselpulver, emulsioner, etc.).
Slutsats:
Förhållandet mellan nervonsyra och fettsyror kan sammanfattas på tre nivåer. På taxonomisk nivå är nervonsyra en typisk medlem av den ultra-lång-kedjiga enkelomättade ω-9-fettsyrafamiljen. På metabolisk nivå beror biosyntesen av nervonsyra på kol-kedjeförlängningen av uppströms fettsyror såsom oljesyra och erukasyra, och dess in vivo-nivå regleras gemensamt av fettsyraförlängningsenzymsystem och desaturationsenzymsystem. På funktionsnivå utgör nervonsyra tillsammans med andra ultra-långkedjiga fettsyror (särskilt mättade C24:0), synergistiskt den hydrofoba kärnan av myelinsfingomyelin, och förändringar i dess innehåll är kvantitativt korrelerade med olika demyeliniserande sjukdomar.
Baserat på ovanstående biokemiska principer har Guanjie Biotechnology etablerat ett omfattande teknologisystem för extraktion, rening, kvalitetskontroll och formulering av nervonsyrafettsyror. Företaget fokuserar på forskning och utveckling av innovativa nervonsyrapulverprodukter i bulk, implementerar fullständig-processkvalitetskontroll från råmaterial till färdiga produkter och levererar produkter till B-slutkunder i mer än 100 länder över hela världen.
För tekniska specifikationer, prover eller skräddarsydda produktionstjänster för nervonsyraråvaror, vänligen kontakta: info@gybiotech.com.
Referenser
[1] Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2002).Lipiderna. I: Halver, JE, Hardy, RW (Eds.), Fish Nutrition (3:e upplagan). Akademisk press.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010).Nyckelrollerna för elongaser och desaturaser i däggdjursfettsyrametabolism. Progress in Lipid Research, 49(2), 186–199.
[3] Leonard, AE, Pereira, SL, Sprecher, H., & Huang, YS (2004).Förlängning av långa-fettsyror. Progress in Lipid Research, 43(1), 36–54.
[4] Sandhoff, R., & Brugger, B. (2015).Sfingolipidmetabolism och funktioner i nervsystemet. FEBS Letters, 589(22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS, & Sampson, EL (1965).Fettsyra- och fettaldehydsammansättningen av de viktigaste hjärnlipiderna i normal mänsklig grå substans, vit substans och myelin. Journal of Lipid Research, 6(4), 537–544.
[6] Kemp, S., Berger, J., & Aubourg, P. (2012).X-kopplad adrenoleukodystrofi: kliniska, metaboliska, genetiska och patofysiologiska aspekter. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1822(9), 1465–1474.
[7] Martínez, M. (1992).Onormala profiler av mycket långa fettsyror vid demyeliniserande sjukdomar. Neurology, 42(4), 801–806.
[8]Jump, DB (2002).Biokemin av n-3 fleromättade fettsyror. Journal of Biological Chemistry, 277(11), 8755–8758.
