Alfa-linolenska kiselina (ALA) spada u skupinu omega-3 masnih kiselina. Sastoji se od 18 ugljen atoma i trostruko je nezasićena masna kiselina. Tri dvostruke veze nalaze se između devetog atoma C i metilnog kraja - C18: 3, n-3. ALA je jedan od bitnih masnih kiselina. Razlog tome je metilni kraj na dvostrukim vezama. Nebitno masnih kiselina imaju karboksilni kraj, zbog čega enzimi ljudskog organizma sposobni su umetnuti dvostruke veze. To nije moguće s metilnim krajem, kao enzimi Nedostaju 12- i 15-desaturaza potrebne za to. Stoga se ALA mora unijeti kroz dijeta prije svega putem biljnih ulja.
Sinteza (pretvorba ALA u eikozapentaensku kiselinu (EPA) i dokozaheksaensku kiselinu (DHA))
Esencijalna alfa-linolenska kiselina ulazi u tijelo isključivo putem dijeta, uglavnom putem biljnih ulja poput lan, orah, ulja repice i soje. Alfa-linolenska kiselina supstrat je omega-3 masnih kiselina kiseline i metabolizira se (metabolizira) u eikosapentaenoična kiselina (EPA) i dokozaheksaenska kiselina (DHA) izduživanjem (produljenje lanca masnih kiselina za 2 C atoma) i desaturacijom (pretvaranje zasićenih u nezasićene spojeve umetanjem dvostrukih veza). Taj se proces odvija u glatkom endoplazmatskom retikulumu (strukturno bogati stanični organeli s kanalskim sustavom šupljina okruženim membranama) čovjekovih leukociti (bijela krv stanice) i jetra Stanice. Konverzija alfa-linolenske kiseline u EPA odvija se na sljedeći način.
- Alfa-linolenska kiselina (C18: 3) → C18: 4 delta-6 desaturazom (enzim koji uvodi dvostruku vezu na šestoj CC vezi - kao što se vidi s karboksilnog (COOH) kraja lanca masnih kiselina - prijenosom elektrona) .
- C18: 4 → C20: 4 elongazom masnih kiselina (enzim koji produžuje masnoće kiseline tijelom C2).
- C20: 4 → eikosapentaenoična kiselina (C20: 5) delta-5 desaturazom (enzim koji ubacuje dvostruku vezu na petu CC vezu - kao što se vidi s karboksilnog (COOH) kraja lanca masnih kiselina - prijenosom elektrona).
Konverzija alfa-linolenske kiseline u DHA odvija se na sljedeći način:
- Prva konverzija ALA (C18: 3) u EPA (C20: 5) - vidi gore, zatim:
- C20: 5 → dokosapentaenojska kiselina (C22: 5) → tetrakosapentaenojska kiselina (C24: 5) elongazom masnih kiselina.
- C24: 5 → tetrakosapentaenska kiselina (C24: 6) delta-6 desaturazom.
- C24: 6 → dokozaheksaenska kiselina (C22: 6) ß-oksidacijom (oksidativno skraćivanje masnih kiselina za 2 atoma C odjednom) u peroksizomima (stanične organele u kojima se masne kiseline i drugi spojevi oksidativno razgrađuju)
Da bi se osigurala endogena sinteza EPA i DHA, potrebna je dovoljna aktivnost delta-6 i delta-5 desaturaze. Obje desaturaze posebno zahtijevaju određene mikronutrijente da bi održale svoju funkciju piridoksina (vitamin B6), biotin, kalcijum, magnezij, cink i vitamin E. Nedostatak ovih mikronutrijenata dovodi do smanjene aktivnosti desaturaze, a nakon toga do oštećenja EPA, kao i sinteze DHA.
Apsorpcija
Alfa-linolenska kiselina vezana je u dijeta in trigliceridi (trostruki esteri trovalentnog alkohol glicerol s tri masna kiseline) i prolazi kroz mehaničku i enzimsku razgradnju u gastrointestinalnom traktu (usta, želudac, tankog crijeva). Kroz mehaničku disperziju - žvakanje, želučanu i crijevnu peristaltiku - i pod djelovanjem žuč, dijetalna lipidi (dijetalne masti) emulgiraju se i tako razlažu na male kapljice ulja (0.1-0.2 µm) koje mogu napadati lipaze (enzimi koji razgrađuju masne kiseline bez lipidi). Pregastrični i želučani (želudac) lipaze iniciraju cijepanje trigliceridi i fosfolipidi (10-30% dijetalnih lipidi). Međutim, glavna lipoliza (otapanje 70-90% lipida) događa se u dvanaesnika i jejunum pod djelovanjem esteraze gušterače, poput gušterače lipaza, karboksilester lipaza i fosfolipaza, čije izlučivanje stimulira holecistokinin (CCK, peptidni hormon gastrointestinalnog trakta). Monogliceridi (glicerol esterificirana masnom kiselinom), lizo-fosfolipidi (glicerol esterificirana s a fosforna kiselina) i slobodne masne kiseline koje nastaju cijepanjem triglicerida i fosfolipida kombiniraju se u lumenu tankog crijeva zajedno s drugim hidroliziranim lipidima, poput holesteroli žučne kiseline da tvore miješane micele (sferne strukture promjera 3-10 nm u kojima lipidi molekule su raspoređeni na takav način da vodadijelovi molekule netopivi okrenuti su prema van, a dijelovi molekule netopivi u vodi prema unutra). Micelarna faza služi za otapanje (povećava topivost) lipida i omogućuje apsorpciju lipofilnih (topivih u mastima) tvari u enterocite (stanice tankog crijeva) epitelijum) od dvanaesnika i jejunuma. Mast apsorpcija u fiziološkim uvjetima je između 85-95% i može se dogoditi kroz dva mehanizma. S jedne strane, monogliceridi, lizo-fosfolipidi, holesterol a slobodne masne kiseline mogu proći kroz fosfolipidnu dvostruku membranu enterocita pasivnom difuzijom zbog svoje lipofilne prirode. S druge strane, do usvajanja lipida dolazi zahvaćanjem membrane proteini, kao što su FABPpm (protein koji veže masne kiseline plazmatske membrane) i FAT (translokada masnih kiselina), koji su prisutni u drugim tkivima, osim u tankog crijeva, Kao što su jetra, bubreg, masno tkivo - adipociti (masne stanice), srce i posteljica. Prehrana bogata mastima stimulira unutarstaničnu (unutar stanice) ekspresiju FAT-a. U enterocitima, ALA, koji je unet kao slobodna masna kiselina ili u obliku monoglicerida i oslobođen pod utjecajem unutarstaničnih lipaza, vezan je za FABPc (protein koji veže masne kiseline u citozolu), koji ima veći afinitet za nezasićen nego za zasićene masne kiseline dugog lanca i izražava se (stvara se) posebno u rubu četkica jejunuma. Nakon toga slijedi resinteza trigliceridi i fosfolipidi u glatkom endoplazmatskom retikulumu (strukturno bogati organeli stanica s kanalskim sustavom šupljina okruženih membranama) i unos dodatnih masnih kiselina u enterocite. Nakon toga slijedi unos lipida u hilomikrone (lipoproteine). Oni se sastoje od triglicerida, fosfolipida, holesterol, esteri kolesterola i apolipoproteini (proteinski dio lipoproteina, funkcioniraju kao strukturni skeli i / ili prepoznavanje i pristajanje molekulena primjer za membranske receptore) kao što su Apo B48, AI i AIV. Hilomikroni su odgovorni za transport prehrambenih lipida apsorbiranih u crijevima do perifernih tkiva i jetra. Umjesto da se prenose u hilomikronima, lipidi se također mogu transportirati u tkiva u VLDL (vrlo niska gustoća lipoproteini; lipoproteini koji sadrže masnoće vrlo male gustoće).
Prijevoz i distribucija
Hilomikroni bogati lipidima (sastoje se od 80-90% triglicerida) izlučuju se (izlučuju) u intersticijske prostore enterocita egzocitozom (transport tvari iz stanice) i odvoze putem limfa. Preko truncus intestinalis (nespareni limfni sabirni trup trbušne šupljine) i ductus thoracicus (limfni sabirni trup prsne šupljine), hilomikroni ulaze u subklaviju vena (subklavijska vena), odnosno vratna vena (jugularna vena), koje se konvergiraju i čine brahiocefalnu venu (lijeva strana) - angulus venosus (venski kut). Vene brahiocefalike obje strane ujedinjuju se i čine nesparenog nadređenog šuplja vena (gornja šuplja vena), koja se otvara u desni atrij od srce. Snagom pumpanja srce, hilomikroni se unose u perifernu Cirkulacija, gdje imaju vrijeme poluraspada (vrijeme u kojem se vrijednost eksponencijalno prepolovljuje s vremenom) od približno 30 minuta. Tijekom transporta u jetru, većina triglicerida iz hilomikrona cijepa se u glicerol i slobodne masne kiseline pod djelovanjem lipoproteina lipaza (LPL), smješteno na površini endotelnih stanica krv kapilare koje zauzimaju periferna tkiva, poput mišića i masnog tkiva, dijelom pasivnom difuzijom, a dijelom posredstvom nosača -FABPpm; MASTI -. Kroz ovaj postupak, hilomikroni se razgrađuju do ostataka hilomikrona (CM-R, ostaci hilomikrona s niskim udjelom masti), koji se vežu za specifične receptore u jetri posredovani apolipoproteinom E (ApoE). Unos CM-R u jetru događa se receptorima posredovanom endocitozom (invaginacije od stanična membrana → davljenje vezikula koji sadrže CM-R (endosomi, organele stanica) u unutrašnjost stanice). Endosomi bogati CM-R-om stapaju se s lizosomima (stanične organele s hidrolizirajućim enzimima) u citozolu jetrenih stanica, što rezultira cijepanjem slobodne masne kiseline iz lipida u CM-Rs. Napokon, u stanicama jetre (kao i u leukociti), dolazi do konverzije ALA u EPA i DHA.
Proizvodnja od biljnog ulja
Alfa-linolenska kiselina vezana je kao ester u mnogim trigliceridima i može se dobiti uz pomoć alkalne saponifikacije. U ovom procesu odgovarajuća biljna ulja poput lanenog sjemena, orah, ili ulja uljane repice snažno se zagrijavaju u kombinaciji s lužinama. Smjesa ulja se odvaja destilacijom i tako se može izolirati ALA. Za proizvodnju se obično koristi laneno ulje. Na sobnoj temperaturi i bez izlaganja zraku, ALA postoji kao uljna tekućina bez boje i relativno mirisa. Ova masna kiselina je netopiva u voda i osjetljiv na oksidaciju. Kad je izložen kisik, žuto i čak gumiranje tekućine brzo se javlja.
