Nervová kyselina NAje mononenasycená mastná kyselina s dlouhým-řetězcem. Patří do kategorie mastných kyselin s velmi dlouhým-řetězcem. Jako strukturně specializovaný člen rodiny mastných kyselin závisí syntéza kyseliny nervonové na jiných prekurzorech mastných kyselin a hraje nezastupitelnou roli ve struktuře myelinových pochev centrálního nervového systému. Jaký je vztah mezi nervonovou kyselinou a mastnými kyselinami?
Jaký je vztah mezi kyselinou nervovou a mastnými kyselinami?
Umístění nervové kyseliny v mastné kyselině
Mastné kyseliny jsou organické sloučeniny složené z uhlovodíkových řetězců a koncových karboxylových skupin. Na základě délky uhlíkového řetězce lze mastné kyseliny rozdělit na mastné kyseliny s krátkým-řetězcem (C2-C6), mastné kyseliny se středním{7}}řetězcem (C8-C14), mastné kyseliny s dlouhým-řetězcem (C16-C18) a mastné kyseliny s velmi dlouhým řetězcem (C20 a vyšší). Nervonová kyselina má 24 atomů uhlíku, což ji řadí mezi typické mastné kyseliny s velmi dlouhým řetězcem.
Na základě nenasycenosti se mastné kyseliny dělí na nasycené mastné kyseliny (bez dvojných vazeb), mononenasycené mastné kyseliny (obsahující jednu dvojnou vazbu) a polynenasycené mastné kyseliny (obsahující dvě nebo více dvojných vazeb). Nervonová kyselina obsahuje dvojnou vazbu mezi 15. a 16. atomem uhlíku v uhlíkovém řetězci. Proto se řadí mezi mononenasycené mastné kyseliny.
Na základě polohy dvojné vazby se mononenasycené mastné kyseliny dále dělí na řadu ω-9 (dvojná vazba umístěná mezi 9. a 10. uhlíky počítáno od methylového konce) a řadu ω-7 atd. Poloha dvojné vazby nervonové kyseliny je Δ15, což je mezi 9. a 10. methylovým koncem, počítáno od methylového konce; proto patří do kategorie ω-9 mononenasycených mastných kyselin. Mezi další členy této rodiny patří kyselina olejová a kyselina eruková.
Výše uvedený klasifikační vztah lze shrnout takto: kyselina nervonová → mastné kyseliny s dlouhým-řetězcem → mononenasycené mastné kyseliny → ω-9 mastné kyseliny.
Biosyntetická cesta nervové kyseliny
Syntéza nervonové kyseliny v organismech neprobíhá nezávisle, ale závisí na prodlužovacích a desaturačních reakcích mastných kyselin s dlouhým-řetězcem. Syntetická cesta se skládá ze dvou fází.
Fáze 1: Přeměna kyseliny olejové na kyselinu erukovou
Kyselina olejová (18:1Δ9) je nejkratším-řetězcem ze skupiny mastných kyselin ω-9 a slouží jako výchozí bod pro syntézu kyseliny nervonové. Kyselina olejová, katalyzovaná elongázovým komplexem mastných kyselin vázaným na membránu endoplazmatického retikula, prochází dvěma po sobě jdoucími reakcemi prodlužování uhlíkového řetězce:
Kyselina olejová (18:1A9) se prodlužuje elongázou za vzniku kyseliny eikosenové (20:1A11).
Kyselina eikosenová se dále prodlužuje za vzniku kyseliny erukové (22:1A13).
Fáze 2: Elongace kyseliny erukové na kyselinu nervovou
Kyselina eruková (22:1A13) je katalyzována elongázovým komplexem mastných kyselin, který přidává dva atomy uhlíku na karboxylový konec za vzniku nervonové kyseliny (24:1A15). Tato prodlužovací reakce vyžaduje malonyl-CoA jako dvou-donora uhlíku a spoléhá na redukovaný koenzym II (NADPH) pro snížení výkonu.
Výše uvedená metabolická dráha ukazuje, že biosyntéza nervonové kyseliny přímo závisí na mastných kyselinách, jako je kyselina olejová, eikosenová a eruková. Při nedostatečném zásobení organismu kyselinou olejovou nebo při inhibici aktivity elongačních enzymů mastných kyselin se výrazně sníží tok syntézy nervonové kyseliny.
Navíc některé organismy (jako jsou některé rostliny a mikroorganismy) mají alternativní syntetické cesty, jmenovitě tvorbu nervonové kyseliny prostřednictvím prodloužení kyseliny erukové; tato cesta má však nízkou aktivitu v savčích tkáních.
Funkce nervové kyseliny v mastné kyselině
Nervonová kyselina není všudypřítomná ve všech metabolických zásobách mastných kyselin, ale spíše vykazuje vysoce specializovanou tkáňovou distribuci a funkční orientaci. U savců se nervonová kyselina koncentruje hlavně v oblasti bílé hmoty centrálního nervového systému, konkrétně v molekulách sfingomyelinu myelinové pochvy.
Sfingomyelin se skládá ze sfingosinové páteře, fosfocholinové hlavy a ocasu mastné kyseliny. Kyselina nervová je jednou z klíčových složek tvořících konec mastné kyseliny sfingomyelinu. Jeho ultra-dlouhý uhlíkový řetězec (24 uhlíků) propůjčuje molekulám sfingomyelinu následující vlastnosti:
● Zvětšení tloušťky lipidové dvojvrstvy je prospěšné pro izolační funkci myelinové pochvy.
● Zlepšení stability struktur lipidového raftu usnadňuje ukotvení proteinů souvisejících s transdukcí nervového signálu.
● Regulace ohybové tuhosti membrány, aby se přizpůsobila geometrii axonu.
Z hlediska metabolické sítě má nervonová kyselina konkurenční i synergické vztahy s jinými mastnými kyselinami. Například při syntéze myelinu se C24:1 (kyselina nervová) a C24:0 (kyselina ligninová, nasycená mastná kyselina s ultra-dlouhým-řetězcem) společně podílejí na stavbě sfingomyelinu a jejich poměr ovlivňuje tekutost myelinové pochvy. Kromě toho mají nervonová kyselina a dokosahexaenová kyselina (DHA, 22:6ω-3) různé distribuce v neuronových membránách: nervonová kyselina se nachází hlavně v myelinové pochvě, zatímco DHA se nachází hlavně v synaptické membráně a extracelulárním segmentu tyčinkových buněk.
Nervová kyselina a jiné mastné kyseliny při onemocnění
Několik dědičných poruch metabolismu mastných kyselin odhalilo klinicky významné kvantitativní vztahy mezi nervonovou kyselinou a jinými mastnými kyselinami. Například u adrenoleukodystrofie (ALD) pacienti vykazují abnormální akumulaci nasycených mastných kyselin s dlouhým-řetězcem (zejména C24:0 a C26:0), zatímco hladiny nervonové kyseliny jsou relativně sníženy. V klinické diagnóze jsou plazmatický poměr C24:0/C24:1 a poměr C26:0/C22:0 standardizovanými biomarkery pro ALD.
V mozkové tkáni pacientů s roztroušenou sklerózou jsou hladiny nervonové kyseliny o 30 %-50 % nižší než u zdravých kontrol, zatímco hladiny jiných mononenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem (jako je kyselina olejová) nevykazují žádné významné změny. To ukazuje, že nervonová kyselina má vysokou specificitu pro patologický proces demyelinizace.
Z hlediska doplňkové terapie může příjem exogenní nervonové kyseliny kompetitivně inhibovat elongační enzymy mastných kyselin, a tím snížit syntézu endogenních nasycených mastných kyselin s dlouhým-řetězcem. Tento mechanismus byl ověřen na některých zvířecích modelech neurodegenerativních onemocnění, ale přesný vztah mezi dávkou-reakcí u lidí stále vyžaduje další klinický výzkum k potvrzení.
Jak vybrat vysokou-kvalituNervonová kyselina?
Na základě výše uvedeného vztahu mezi kyselinou nervonovou a mastnými kyselinami by B2B klienti měli při výběru surovin kyseliny nervové věnovat pozornost následujícím technickým parametrům:
• Definice čistoty:
Potvrďte, zda hodnota čistoty poskytnutá dodavatelem odkazuje na procento methylesterů kyseliny nervonové v celkových metylesterech mastných kyselin (čistota FAME) nebo na procento volné kyseliny nervonové v celkovém extraktu lipidů. Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami může být 10–20 %.
• Přidružený profil mastných kyselin:
Požádejte dodavatele, aby poskytl úplný kvantitativní seznam mastných kyselin jiných než kyselina nervonová, se zvláštním zaměřením na obsah C22:1 (kyselina eruková), C24:0 (kyselina lignocerová) a C18:2 (kyselina linolová).
• Oxidační stabilita:
Požádejte dodavatele, aby poskytl tři indikátory -peroxidové číslo, číslo kyselosti a p-číslo anisidinu-, nikoli pouze jeden z nich.
• Rozpustnost a kompatibilita složení:
Kyselina nervová, jako mononenasycená mastná kyselina s velmi{0}}dlouhým{1}}řetězcem, je při pokojové teplotě pevná voskovitá látka s teplotou tání přibližně 42–43 stupňů. Tato vlastnost ovlivňuje jeho disperzní chování ve formulacích na bázi oleje-nebo vody-. Zákazníci by si měli od dodavatele vyžádat odpovídající specifikace velikosti částic na základě zamýšlené lékové formy (měkké tobolky, mikrokapsle v prášku, emulze atd.).
Závěr:
Vztah mezi nervonovou kyselinou a mastnými kyselinami lze shrnout do tří úrovní. Na taxonomické úrovni je nervonová kyselina typickým členem rodiny mononenasycených ω-9 mastných kyselin s ultra-dlouhým-řetězcem. Na metabolické úrovni závisí biosyntéza nervonové kyseliny na prodloužení uhlíkového-řetězce mastných kyselin, jako je kyselina olejová a kyselina eruková, a její hladina in vivo je společně regulována enzymovými systémy prodlužování mastných kyselin a desaturačními enzymovými systémy. Na funkční úrovni tvoří nervonová kyselina spolu s dalšími mastnými kyselinami s ultra-dlouhým řetězcem (zejména nasycené C24:0) synergicky hydrofobní jádro myelinu sfingomyelinu a změny v jejím obsahu kvantitativně korelují s různými demyelinizačními onemocněními.
Na základě výše uvedených biochemických principů Guanjie Biotechnology vytvořila komplexní technologický systém pro extrakci, čištění, kontrolu kvality a formulaci mastných kyselin nervonových kyselin. Společnost se zaměřuje na výzkum a vývoj inovativních volně ložených práškových produktů s nervonovou kyselinou, zavádí úplnou-kontrolu kvality procesu od surovin až po hotové produkty a dodává produkty B-koncovým zákazníkům ve více než 100 zemích po celém světě.
Pro technické specifikace, vzorky nebo přizpůsobené výrobní služby pro suroviny na bázi kyseliny nervonové prosím kontaktujte: info@gybiotech.com.
Reference
[1] Sargent, JR, Tocher, DR a Bell, JG (2002).Lipidy. In: Halver, JE, Hardy, RW (Eds.), Výživa ryb (3. ed.). Academic Press.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010).Klíčové role elongáz a desaturáz v metabolismu mastných kyselin savců. Pokroky ve výzkumu lipidů, 49(2), 186–199.
[3] Leonard, AE, Pereira, SL, Sprecher, H., & Huang, YS (2004).Prodloužení mastných kyselin-s dlouhým řetězcem. Pokroky ve výzkumu lipidů, 43(1), 36–54.
[4] Sandhoff, R., & Brugger, B. (2015).Metabolismus a funkce sfingolipidů v nervovém systému. FEBS Letters, 589(22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS, & Sampson, EL (1965).Složení mastných kyselin a mastných aldehydů hlavních mozkových lipidů v normální lidské šedé hmotě, bílé hmotě a myelinu. Journal of Lipid Research, 6(4), 537–544.
[6] Kemp, S., Berger, J., & Aubourg, P. (2012).X-adrenoleukodystrofie: klinické, metabolické, genetické a patofyziologické aspekty. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekulární základ nemoci, 1822(9), 1465–1474.
[7] Martínez, M. (1992).Abnormální profily mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem u demyelinizačních onemocnění. Neurologie, 42(4), 801–806.
[8]Jump, DB (2002).Biochemie n-3 polynenasycených mastných kyselin. Journal of Biological Chemistry, 277(11), 8755–8758.
