Nervonsyre NAer en lang-enumettet fettsyre. Den tilhører kategorien svært langkjedede-fettsyrer. Som et strukturelt spesialisert medlem av fettsyrefamilien avhenger nervonsyresyntesen av andre fettsyreforløpere, og den spiller en uerstattelig rolle i myelinskjedestrukturen i sentralnervesystemet. Hva er forholdet mellom nervonsyre og fettsyrer?
Hva er forholdet mellom nervonsyre og fettsyrer?
Plassering av nervonsyre i fettsyren
Fettsyrer er organiske forbindelser sammensatt av hydrokarbonkjeder og terminale karboksylgrupper. Basert på karbonkjedelengde kan fettsyrer klassifiseres i kortkjedede fettsyrer (C2-C6), middels-fettsyrer (C8-C14), langkjedede fettsyrer (C16-C18) og svært langkjedede fettsyrer (C20 og høyere). Nervonsyre har 24 karbonatomer, og klassifiserer den som en typisk svært langkjedet fettsyre.
Basert på umettethet klassifiseres fettsyrer i mettede fettsyrer (ingen dobbeltbindinger), enumettede fettsyrer (som inneholder én dobbeltbinding) og flerumettede fettsyrer (som inneholder to eller flere dobbeltbindinger). Nervonsyre inneholder en dobbeltbinding mellom det 15. og 16. karbonatomet i sin karbonkjede. Derfor er det klassifisert som en enumettet fettsyre.
Basert på posisjonen til dobbeltbindingen deles enumettede fettsyrer videre inn i ω-9-serien (dobbeltbinding lokalisert mellom 9. og 10. karbon tellende fra metylenden) og ω-7-serien osv. Dobbeltbindingsposisjonen til nervonsyre er Δ15, som er mellom 9. og 10. karbonende fra metylenden; derfor tilhører den kategorien ω-9 enumettede fettsyrer. Andre medlemmer av denne familien inkluderer oljesyre og erukasyre.
Klassifiseringsforholdet ovenfor kan oppsummeres som: nervonsyre → langkjedede fettsyrer → enumettede fettsyrer → ω-9 fettsyrer.
Biosyntetisk vei for nervonsyre
Syntesen av nervonsyre i organismer skjer ikke uavhengig, men avhenger av karbonkjedeforlengelsen og demetningsreaksjonene til langkjedede fettsyrer. Den syntetiske banen består av to stadier.
Trinn 1: Omdannelse av oljesyre til erukasyre
Oljesyre (18:1Δ9) er det korteste-kjedemedlemmet i ω-9-fettsyrefamilien og tjener som utgangspunkt for nervonsyresyntese. Katalysert av et endoplasmatisk retikulummembranbundet fettsyreelongasekompleks, gjennomgår oljesyre to påfølgende karbonkjedeforlengelsesreaksjoner:
Oljesyre (18:1Δ9) forlenges av elongase for å generere eikosensyre (20:1Δ11).
Eikosensyre forlenges ytterligere for å generere erukasyre (22:1Δ13).
Trinn 2: Forlengelse av erucasyre til nervonsyre
Erucinsyre (22:1Δ13) katalyseres av et fettsyreelongasekompleks, som legger til to karbonatomer ved karboksylterminalen for å generere nervonsyre (24:1Δ15). Denne forlengelsesreaksjonen krever malonyl-CoA som en to-karbondonor og er avhengig av redusert koenzym II (NADPH) for å redusere kraften.
Ovennevnte metabolske vei indikerer at biosyntesen av nervonsyre direkte avhenger av oppstrøms fettsyrer som oljesyre, eikosensyre og erukasyre. Hvis tilførselen av oljesyre i organismen er utilstrekkelig, eller hvis aktiviteten til fettsyreforlengelsesenzymer hemmes, vil syntesefluksen av nervonsyre reduseres betydelig.
I tillegg har noen organismer (som visse planter og mikroorganismer) alternative syntetiske veier, nemlig generering av nervonsyre gjennom forlengelsen av erukasyre; imidlertid har denne banen lav aktivitet i pattedyrvev.
Funksjon av nervonsyre i fettsyre
Nervonsyre er ikke allestedsnærværende i alle fettsyremetabolske bassenger, men viser snarere høyspesialisert vevsfordeling og funksjonell orientering. Hos pattedyr er nervonsyre hovedsakelig konsentrert i det hvite stoffområdet i sentralnervesystemet, spesielt innenfor sfingomyelinmolekylene i myelinskjeden.
Sphingomyelin består av en sfingosin-ryggrad, et fosfokolinhode og en fettsyrehale. Nervonsyre er en av nøkkelkomponentene som utgjør fettsyrehalen til sfingomyelin. Dens ultra-lange karbonkjede (24 karbonatomer) gir sfingomyelinmolekyler følgende egenskaper:
● Å øke tykkelsen på lipiddobbeltlaget er gunstig for myelinskjedens isolerende funksjon.
● Forbedring av stabiliteten til lipidflåtestrukturer letter forankringen av proteiner relatert til nervesignaloverføring.
● Regulering av bøyningsstivheten til membranen for å tilpasses geometrien til aksonet.
Fra et metabolsk nettverksperspektiv har nervonsyre både konkurransedyktige og synergistiske forhold med andre fettsyrer. For eksempel, under myelinsyntese, deltar C24:1 (nervonsyre) og C24:0 (ligninsyre, en mettet ultra-lang-fettsyre) sammen i konstruksjonen av sfingomyelin, og forholdet deres påvirker myelinskjedens fluiditet. Videre har nervonsyre og dokosaheksaensyre (DHA, 22:6ω-3) ulike fordelinger i nevronale membraner: nervonsyre er hovedsakelig lokalisert i myelinskjeden, mens DHA hovedsakelig befinner seg i den synaptiske membranen og det ekstracellulære segmentet av stavceller.
Nervonsyre og andre fettsyrer ved sykdom
Flere arvelige fettsyremetabolismeforstyrrelser har avslørt klinisk signifikante kvantitative forhold mellom nervonsyre og andre fettsyrer. For eksempel, ved adrenoleukodystrofi (ALD), viser pasienter unormal akkumulering av mettede langkjedede fettsyrer (spesielt C24:0 og C26:0), mens nervonsyrenivået er relativt redusert. I klinisk diagnose er plasma C24:0/C24:1-forholdet og C26:0/C22:0-forholdet standardiserte biomarkører for ALD.
I hjernevevet til pasienter med multippel sklerose er nervonsyrenivåene 30 %-50 % lavere enn hos friske kontroller, mens nivåene av andre langkjedede enumettede fettsyrer (som oljesyre) ikke viser noen signifikante endringer. Dette indikerer at nervonsyre har høy spesifisitet for den patologiske prosessen med demyelinisering.
Fra et supplerende terapiperspektiv kan inntak av eksogen nervonsyre konkurrerende hemme fettsyreforlengelsesenzymer, og dermed redusere syntesen av endogene mettede langkjedede-fettsyrer. Denne mekanismen har blitt validert i noen dyremodeller av nevrodegenerative sykdommer, men det nøyaktige dose-responsforholdet hos mennesker krever fortsatt ytterligere klinisk forskning for å bekrefte.
Hvordan velge høy-kvalitetNervonsyre?
Basert på det nevnte forholdet mellom nervonsyre og fettsyrer, bør B2B-kunder ta hensyn til følgende tekniske parametere når de velger nervonsyreråmaterialer:
• Renhetsdefinisjon:
Bekreft om renhetsverdien oppgitt av leverandøren refererer til prosentandelen nervonsyremetylestere i de totale fettsyremetylesterene (FAME-renhet) eller prosentandelen fri nervonsyre i det totale lipidekstraktet. Forskjellen mellom disse to verdiene kan være 10–20 %.
• Assosiert fettsyreprofil:
Be om at leverandøren gir en fullstendig kvantitativ liste over andre fettsyrer enn nervonsyre, med særlig fokus på innholdet av C22:1 (erucinsyre), C24:0 (lignoceric acid), og C18:2 (linolsyre).
• Oksidativ stabilitet:
Be leverandøren om å oppgi tre indikatorer-peroksidverdi, syreverdi og p-anisidinverdi-i stedet for bare én av dem.
• Løselighet og formuleringskompatibilitet:
Nervonsyre, som en svært-lang- enumettet fettsyre, er et fast, voksaktig stoff ved romtemperatur med et smeltepunkt på omtrent 42–43 grader. Denne egenskapen påvirker dens spredningsadferd i olje-baserte eller vann-baserte formuleringer. Kunder bør be om de tilsvarende partikkelstørrelsesspesifikasjonene fra leverandøren basert på den tiltenkte doseringsformen (myke kapsler, mikrokapselpulver, emulsjoner, etc.).
Konklusjon:
Forholdet mellom nervonsyre og fettsyrer kan oppsummeres på tre nivåer. På taksonomisk nivå er nervonsyre et typisk medlem av den ultra-lange-kjedede enumettede ω-9-fettsyrefamilien. På metabolsk nivå avhenger biosyntesen av nervonsyre av karbon-kjedeforlengelsen av oppstrøms fettsyrer som oljesyre og erukasyre, og in vivo-nivået reguleres i fellesskap av fettsyreforlengelsesenzymsystemer og desaturasjonsenzymsystemer. På funksjonsnivå utgjør nervonsyre, sammen med andre ultra-langkjedede fettsyrer (spesielt mettet C24:0), synergistisk den hydrofobe kjernen til myelinsfingomyelin, og endringer i innholdet er kvantitativt korrelert med ulike demyeliniserende sykdommer.
Basert på de ovennevnte biokjemiske prinsippene har Guanjie Biotechnology etablert et omfattende teknologisystem for utvinning, rensing, kvalitetskontroll og formulering av nervonsyrefettsyrer. Selskapet fokuserer på forskning og utvikling av innovative bulkprodukter av nervonsyrepulver, implementerer full-prosesskvalitetskontroll fra råvarer til ferdige produkter, og leverer produkter til B-sluttkunder i mer enn 100 land over hele verden.
For tekniske spesifikasjoner, prøver eller tilpassede produksjonstjenester for nervonsyreråvarer, vennligst kontakt: info@gybiotech.com.
Referanser
[1] Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2002).Lipidene. I: Halver, JE, Hardy, RW (Red.), Fish Nutrition (3. utgave). Akademisk presse.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010).Nøkkelrollene til elongaser og desaturaser i pattedyrs fettsyremetabolisme. Progress in Lipid Research, 49(2), 186–199.
[3] Leonard, AE, Pereira, SL, Sprecher, H., & Huang, YS (2004).Forlengelse av lange-fettsyrer. Progress in Lipid Research, 43(1), 36–54.
[4] Sandhoff, R., & Brugger, B. (2015).Sfingolipidmetabolisme og funksjoner i nervesystemet. FEBS Letters, 589(22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS, & Sampson, EL (1965).Fettsyre- og fettaldehydsammensetning av de viktigste hjernelipidene i normal menneskelig grå substans, hvit substans og myelin. Journal of Lipid Research, 6(4), 537–544.
[6] Kemp, S., Berger, J., & Aubourg, P. (2012).X-koblet adrenoleukodystrofi: kliniske, metabolske, genetiske og patofysiologiske aspekter. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1822(9), 1465–1474.
[7] Martínez, M. (1992).Unormale profiler av svært langkjedede fettsyrer ved demyeliniserende sykdommer. Neurology, 42(4), 801–806.
[8]Jump, DB (2002).Biokjemien til n-3 flerumettede fettsyrer. Journal of Biological Chemistry, 277(11), 8755–8758.
