Kyselina alfa-linolenová (ALA) patří do skupiny omega-3 mastné kyseliny. Skládá se z 18 uhlík atomy a je to trojná nenasycená mastná kyselina. Tři dvojné vazby jsou umístěny mezi devátým atomem C a methylovým koncem - C18: 3, n-3. ALA je jednou z nezbytných mastné kyseliny. Důvodem je methylový konec na dvojných vazbách. Nepodstatné mastné kyseliny mají karboxylový konec, a proto enzymy lidského organismu jsou schopny vložit dvojné vazby. To není možné u methylového konce, protože enzymy Chybí 12- a 15-desaturáza. Proto musí být ALA přijímána prostřednictvím strava primárně prostřednictvím rostlinných olejů.
Syntéza (přeměna ALA na kyselinu eikosapentaenovou (EPA) a kyselinu dokosahexaenovou (DHA))
Esenciální kyselina alfa-linolenová vstupuje do těla výhradně prostřednictvím strava, zejména prostřednictvím rostlinných olejů, jako jsou len, vlašský ořech, řepkový a sójový olej. Kyselina alfa-linolenová je substrátem omega-3 mastných kyselin kyseliny a je metabolizován (metabolizován) na kyselina eikosapentaenová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA) prodloužením (prodloužení řetězce mastných kyselin o 2 atomy C) a desaturací (přeměna nasycených na nenasycené sloučeniny vložením dvojných vazeb). Tento proces probíhá v hladkém endoplazmatickém retikulu (strukturně bohatá buněčná organela s kanálovým systémem dutin obklopených membránami) člověka leukocyty (bílý krev buňky) a játra buňky. Konverze kyseliny alfa-linolenové na EPA probíhá následovně.
- Kyselina alfa-linolenová (C18: 3) → C18: 4 delta-6 desaturázou (enzym, který vloží dvojnou vazbu na šestou CC vazbu - jak je patrné z karboxylového (COOH) konce řetězce mastných kyselin - přenosem elektronů) .
- C18: 4 → C20: 4 elongázou mastných kyselin (enzym, který prodlužuje mastné kyseliny kyseliny tělem C2).
- C20: 4 → kyselina eikosapentaenová (C20: 5) delta-5 desaturázou (enzym, který vloží dvojnou vazbu na pátou CC vazbu - jak je patrné z karboxylového (COOH) konce řetězce mastných kyselin - přenosem elektronů).
Konverze kyseliny alfa-linolenové na DHA probíhá následovně:
- První převod ALA (C18: 3) na EPA (C20: 5) - viz výše, poté:
- C20: 5 → kyselina dokosapentaenová (C22: 5) → kyselina tetrakosapentaenová (C24: 5) pomocí elongázy mastných kyselin.
- C24: 5 → kyselina tetrakosapentaenová (C24: 6) delta-6 desaturázou.
- C24: 6 → kyselina dokosahexaenová (C22: 6) ß-oxidací (oxidační zkrácení mastných kyselin o 2 atomy C najednou) v peroxisomech (buněčné organely, ve kterých se oxidačně odbourávají mastné kyseliny a další sloučeniny)
K zajištění endogenní syntézy EPA a DHA je nutná dostatečná aktivita delta-6 i delta-5 desaturázy. Obě desaturázy vyžadují k udržení své funkce zejména určité mikroživiny pyridoxin (vitamín B6), biotin, vápník, magnézium, zinek a vitamin E. Nedostatek těchto mikroživin vede ke snížení aktivity desaturázy a následně ke zhoršení syntézy EPA i DHA.
Vstřebávání
Kyselina alfa-linolenová je vázána v strava in triglyceridů (trojné estery trojmocného alkohol glycerol se třemi mastnými kyseliny) a podléhá mechanické a enzymatické degradaci v gastrointestinálním traktu (ústa, žaludek, tenké střevo). Mechanickou disperzí - žvýkáním, žaludeční a střevní peristaltikou - a působením žluč, dietní lipidy (dietní tuky) se emulgují, a tak se rozkládají na malé kapičky oleje (0.1-0.2 µm), které mohou být napadeny lipázami (enzymy které štěpí mastné kyseliny bez lipidy). Pregastrické a žaludeční (žaludek) lipázy iniciují štěpení triglyceridů a Fosfolipidy (10-30% ze stravy lipidy). Hlavní lipolýza (rozpuštění 70-90% lipidů) se však vyskytuje v duodenum a jejunum působením pankreatických esteráz, jako je pankreatická lipáza, karboxylester lipáza a fosfolipázy, jehož sekreci stimuluje cholecystokinin (CCK, peptidový hormon zažívacího traktu). Monoglyceridy (glycerol esterifikovaný mastnou kyselinou), lyso-Fosfolipidy (glycerol esterifikovaný a kyselina fosforečná) a volné mastné kyseliny vzniklé štěpením triglyceridů a fosfolipidů se spojují v lumen tenkého střeva spolu s dalšími hydrolyzovanými lipidy, jako jsou cholesterolu, a žlučové kyseliny za vzniku smíšených micel (sférické struktury o průměru 3 - 10 nm, ve kterých je lipid molekuly jsou uspořádány tak, aby vodačásti rozpustné molekuly jsou otočeny směrem ven a části molekuly nerozpustné ve vodě jsou otočeny dovnitř). Micelární fáze slouží k solubilizaci (zvýšení rozpustnosti) lipidů a umožňuje absorpci lipofilních (v tucích rozpustných) látek do enterocytů (buněk tenkého střeva) epitel) z duodenum a jejunum. Tlustý vstřebávání za fyziologických podmínek je mezi 85-95% a může nastat dvěma mechanismy. Na jedné straně monoglyceridy, lyso-Fosfolipidy, cholesterolu a volné mastné kyseliny mohou procházet fosfolipidovou dvojitou membránou enterocytů pasivní difúzí díky své lipofilní povaze. Na druhé straně k absorpci lipidů dochází prostřednictvím membrány Proteinů, jako je FABPpm (protein vázající mastné kyseliny plazmatické membrány) a FAT (translokáza mastných kyselin), které jsou kromě tenké střevo, Jako játra, ledvina, tuková tkáň - adipocyty (tukové buňky), srdce a placenta. Dieta s vysokým obsahem tuku stimuluje intracelulární (uvnitř buňky) expresi FAT. V enterocytech se ALA, která byla přijata jako volná mastná kyselina nebo ve formě monoglyceridů a uvolněna pod vlivem intracelulárních lipáz, váže na FABPc (protein vázající mastné kyseliny v cytosolu), který má vyšší afinitu k nenasycené než u nasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem a je exprimováno (tvořeno) zejména v kartáčovém okraji jejuna. Poté následuje resyntéza triglyceridů a fosfolipidy v hladkém endoplazmatickém retikulu (strukturně bohatá buněčná organela s kanálovým systémem dutin obklopených membránami) a příjem dalších mastných kyselin do enterocytů. Následuje absorpce lipidů do chylomikronů (lipoproteinů). Skládají se z triglyceridů, fosfolipidů, cholesterolu, estery cholesterolu a apolipoproteiny (proteinová část lipoproteinů, funkce jako strukturální lešení a / nebo rozpoznávání a dokování molekulynapříklad pro membránové receptory), jako je Apo B48, AI a AIV. Chylomikrony jsou zodpovědné za transport dietních lipidů absorbovaných ve střevě do periferních tkání a do játra. Místo transportu v chylomikronech mohou být lipidy transportovány také do tkání ve VLDL (velmi nízké hustota lipoproteiny; lipoproteiny obsahující tuk s velmi nízkou hustotou).
Doprava a distribuce
Chylomikrony bohaté na lipidy (skládající se z 80-90% triglyceridů) se vylučují (vylučují) do intersticiálních prostorů enterocytů pomocí exocytózy (transport látek z buňky) a transportují se pryč lymfy. Přes truncus intestinalis (nepárový lymfatický sběrný kmen břišní dutiny) a ductus thoracicus (lymfatický sběrný kmen hrudní dutiny) vstupují chylomikrony do podklíčkové žíla (podklíčková žíla), respektive krční žíla (krční žíla), které se sbíhají a tvoří brachiocefalickou žílu (levá strana) - angulus venosus (žilní úhel). Venae brachiocephalicae na obou stranách se spojily a vytvořily nepárového představeného vena cava (superior vena cava), která ústí do pravé síně z srdce. Čerpací silou srdce, chylomikrony jsou zavedeny do periferních oběh, kde mají poločas (čas, ve kterém je hodnota exponenciálně poloviční s časem) přibližně 30 minut. Během transportu do jater se většina triglyceridů z chylomikronů štěpí na glycerol a volné mastné kyseliny působením lipoproteinu lipáza (LPL), který se nachází na povrchu endoteliálních buněk krev kapiláry, které jsou absorbovány periferními tkáněmi, jako je svalová a tuková tkáň, částečně pasivní difúzí a částečně nosičem zprostředkovaným -FABPpm; TLUSTÝ -. Prostřednictvím tohoto procesu se chylomikrony degradují na zbytky chylomikronu (CM-R, částice zbytku chylomikronu s nízkým obsahem tuku), které se vážou na specifické receptory v játrech zprostředkované apolipoproteinem E (ApoE). K vychytávání CM-R do jater dochází prostřednictvím receptorem zprostředkované endocytózy (invaze z buněčná membrána → uškrcení vezikul obsahujících CM-R (endosomy, buněčné organely) do buněčného vnitřku). Endosomy bohaté na CM-R fúzují s lysosomy (buněčné organely s hydrolyzujícími enzymy) v cytosolu jaterních buněk, což vede ke štěpení volné mastné kyseliny z lipidů v CM-R. Nakonec v jaterních buňkách (stejně jako v leukocyty), dochází ke konverzi ALA na EPA a DHA.
Výroba z rostlinného oleje
Kyselina alfa-linolenová je vázána jako estery v mnoha triglyceridech a lze je získat pomocí alkalického zmýdelnění. V tomto procesu jsou odpovídající rostlinné oleje, jako je lněné semínko, vlašský ořechnebo řepkový olej jsou silně zahřáté v kombinaci s alkáliemi. Olejová směs se oddělí destilací a může se tak izolovat ALA. K výrobě se obvykle používá lněný olej. Při pokojové teplotě a bez vystavení vzduchu existuje ALA jako olejovitá, bezbarvá kapalina a relativně bez zápachu. Tato mastná kyselina je nerozpustná v voda a citlivé na oxidaci. Při vystavení kyslíkrychle dochází k žloutnutí a dokonce k lepení kapaliny.
