Folna kiselina ili folat (sinonimi: vitamin B9, vitamin B11, vitamin M) je opći izraz za hidrofilni (voda-topivi) vitamin. Znanstveni interes za ovaj vitamin započeo je 1930. Godine, kada je Lucy Wills otkrio faktor jetra, kvasac i špinat koji potiče rast i antianemično (sprečava anemija) efekti. 1938. godine Day je u eksperimentima na majmunima pokazao da je to odgovarajući nedostatak dijeta pokreće simptome anemija (anemija) i da se te mogu eliminirati davanjem kvasca i jetra pripreme. Ovaj ljekoviti faktor sadržan u kvascu i jetra u početku se zvao vitamin M (majmun). Izolaciju ovog čimbenika od lišća špinata postigli su 1941. godine Snell i sur. Izvedeno iz latinskog izraza folium (= list), ova je supstanca dobila ime “folna kiselina“. Međutim, u moderno doba poznato je da stimulirajući rast i antianemik (sprečava anemija) faktor koji se izvorno naziva folna kiselina ne pojavljuje se u prirodi u obliku u kojem se događa i da je njegova izolacija bila umjetni proizvod. Folna kiselina ima heterocikličku strukturu koja se sastoji od dušikkoji sadrži pteridinski prsten povezan s amino skupinom prstena para-aminobenzojeve kiseline preko svoje metilne skupine na atomu C6 - pteroične kiseline. Molekula glutaminske kiseline pričvršćena je na karboksilni kraj p-aminobenzojeve kiseline peptidnom vezom (vezom između karboksilne i amino skupine). Kemijski naziv folne kiseline je dakle pteroilmonoglutaminska kiselina ili pteroilmonoglutamat (PteGlu). Folna kiselina, koja se ne pojavljuje u prirodi, može se jasno razlikovati od folata [5-8, 11, 17]. Folati su dio bioloških sustava i tako se prirodno javljaju u hrani. U usporedbi s folnom kiselinom, folati se također sastoje od molekule pteridina i p-aminobenzoata - pteroične kiseline - i glutamat talog. Međutim, potonji se mogu konjugirati na svojoj gama-karboksilnoj skupini s daljnjim glutamat molekule, što rezultira pteroilmonoglutamatom (PteGlu) ili pteroilpoliglutamatom (PteGlu2-7), ovisno o broju glutamilnih ostataka. Pteridinski prsten prisutan je u oksidiranom, dihidrogeniranom (dodatak 2 vodik atomi) ili tetrahidrogenirani (dodatak 4 atoma vodika). Konačno, folati se međusobno razlikuju po duljini glutamilnog lanca, stupnju hidrogenizacije (broj vodik atoma) molekule pteridina i supstitucija (izmjena) različitih C1 jedinica (1-ugljen jedinice), poput metila, formaldehidi ostaci formata na atomima N5 i N10 [1-3, 9, 10, 15, 18, 21]. Biološki aktivan oblik vitamina B9 je 5,6,7,8-tetrahidrofolat (THF) i njegovi derivati (derivati). THF je ključni oblik koenzima i funkcionira kao akceptor (prijemnik) i odašiljač C1 dijelova, poput metilnih skupina, hidroksimetilnih skupina (aktiviran formaldehid) i formilne skupine (aktivirane mravlja kiselina), posebno u metabolizmu proteina i nukleinske kiseline [1-3, 9, 15, 18]. Ostaci C1 koji potječu iz različitih metaboličkih reakcija vezani su za THF - spoj THF-C1 - i uz njegovu pomoć prebačeni na prikladne akceptore (prijemnike). Razni spojevi THF-C1, koji se razlikuju po oksidacijskom stanju, mogu se međusobno pretvoriti. Sljedeći spojevi THF-C1 pojavljuju se u ljudskom organizmu.
- THF s C1 ostatkom formata (mravlja kiselina).
- 10-formil THF
- 5-formil-THF
- 5,10-metenil-THF
- 5-formimino-THF
- THF s ostatkom C1 formaldehid (metanal).
- 5,10-metilen THF
- THF s C1 ostatkom metanolom
- 5-metil THF
Folna kiselina ima najveću stabilnost i oksidacijsko stanje u usporedbi s prirodnim spojevima folata i gotovo se kvantitativno (potpuno) apsorbira kao čista tvar. Iz tog razloga se nakon sintetske proizvodnje koristi u vitaminski pripravci, obogaćivanje lijekova i hrane. U međuvremenu je također moguće sintetički proizvoditi prirodne folate, poput monoglutamata 5-metiltetrahidrofolata (5-MTHF, kalcijum L-metilfolat) .Prema rezultatima studija na bioraspoloživost i snižavanje homocistein razine (aminokiseline koje se prirodno javljaju, a koje su se povećale koncentracija može oštetiti krv posuđe), biološki aktivni oblik 5-MTHF ekvivalentan je folnoj kiselini - 1 µg 5-MTHF je ekvivalentan (ekvivalent) 1 µg sintetičke folne kiseline. Dugoročne studije koje istražuju utjecaj administraciju folne kiseline ili 5-MTHF na folatu koncentracija in eritrociti (Crvena krv stanice) čak su pokazali značajnu superiornost prirodnog 5-MTHF-a. Budući da prema znanstvenom panelu Europske agencije za sigurnost hrane (engl.: European Food Safety Authority, EFSA 2004), nema zabrinutosti zbog sigurnosti upotrebe 5-MTHF-a kao izvor folata u hrani, a sintetizirani prirodni oblik odobren je za upotrebu u dijetalnoj hrani i dodataka od veljače 2006. umjesto folne kiseline može se koristiti 5-MTHF.
Apsorpcija
Folati se nalaze i u životinjskoj i u biljnoj hrani, gdje su prisutni u obliku pteroilmonoglutamata, ali uglavnom kao pteroilpoliglutamati (60-80%). Oni se moraju enzimski cijepati u dvanaesnika a proksimalni jejunum prije apsorpcija. Hidroliza (cijepanje reakcijom sa voda) nastaje gama-glutamilom karboksipeptidaze (konjugaza) na granici membrane četkica enterocita (stanice crijeva epitelijum), koji pretvara poliglutamilfolat u monoglutamilfolat. Potonji se uzima u crijeva sluznica stanice (stanice sluznice crijeva) aktivnim glukoza- i natrij-zavisni mehanizam nosača koji slijedi kinetiku zasićenja. 20-30% monoglutamilfolata se apsorbira (usvaja) putem pasivnog transportnog mehanizma neovisno o folatu doza [1-3, 10, 18, 20, 21]. Dok se pteroilmonoglutamati, poput sintetske folne kiseline, gotovo u potpunosti apsorbiraju (> 90%), poliglutamatni spojevi imaju apsorpcija stopa od samo oko 20% zbog nepotpunog enzimskog cijepanja koje je rezultat ograničene aktivnosti konjugaze [2, 5-8, 10-12, 16, 18]. Budući da se sadržaj folata i omjer mono- i poliglutamata u pojedinoj hrani uvelike razlikuju, a gubitke vitamina tijekom pripreme hrane teško je izračunati, nije moguće dati precizne podatke o stvarnom folatu apsorpcija. Prema trenutnim referentnim vrijednostima, a bioraspoloživost od oko 50% može se pretpostaviti za spojeve folata sadržane u hrani. Različita brzina apsorpcije spojeva mono- i poliglutaminske kiseline dovodi do izraza ekvivalent folata (FE). Ekvivalentni pojam definiran je kako slijedi.
- 1 µg FÄ = 1 µg dijetalnog folata.
- 1 µg dijetalnog folata = 0.5 µg sintetske folne kiseline
- 1 µg sintetske folne kiseline = 2 µg dijetalnog folata (ili 2 µg FÄ).
Apsorpcija vitamina B9 je proces ovisan o pH s maksimalnom apsorpcijom pri pH 6.0. Pored pH, oslobađanje folata iz stanične strukture, vrsta matrice hrane (tekstura hrane) i prisutnost drugih dijetalnih sastojaka, poput organskih kiseline, veže folate proteinireducirajuće tvari i čimbenici koji inhibiraju konjugazu također utječu na bioraspoloživost vitamina B9. Dakle, folati iz životinjske hrane bolje se apsorbiraju nego iz hrane biljnog podrijetla zbog njihovog vezanja na proteini. Apsorbirani monoglutamilfolat pretvara se u enterocite (stanice crijeva epitelijum) u dva koraka redukcije putem 7,8-dihidrofolata (DHF) do metabolički aktivnog 5,6,7,8-THF-a, koji do portala dolazi do jetre vena djelomično u metiliranim (5-MTHF) i formiliranim (10-formil-THF) oblicima, ali uglavnom bez C1 supstituenta kao slobodnog THF-a.
Transport i raspodjela u tijelu
U jetri dolazi do metilacije tetrahidrofolata. Također se javljaju manje reakcije formilacije, tako da vitamin B9 cirkulira u krv pretežno kao 5-MTHF (> 80%) i u manjoj mjeri kao 10-formyl-THF i slobodni THF. Dok 10-formyl-THF koncentracija u serumu je konstanta u zdravih odraslih osoba, povišen je u brzorastućim tkivima. U krvnom serumu 50-60% spojeva folata s niskim afinitetom (veže se snaga) nisu specifično vezani za album, alfa-makroglobulin i transferina. Osim toga, postoji specifični protein koji veže folate i koji veže serumske folate s visokim afinitetom, ali samo u vrlo malim količinama (opseg pikograma (pg)). Glavna funkcija ovog veznog proteina je transport oksidiranih folata u jetru, gdje dolazi do redukcije do biološki aktivnog THF-a. Opažanje koje žene uzimaju oralni kontraceptivi (kontracepcijske tablete) i tijekom trudnoća imaju višu razinu vezivanja folata proteini nego muškarci i djeca sugeriraju hormonalni utjecaj. Razina folata u serumu kreće se od 7-17 ng / ml u bazalnim uvjetima i određuje se vremenom zadnjeg unosa hrane (trajanje apstinencije), razinom unosa folata i individualnom opskrbom folatima . Uzimaju se monoglutamilni folati koji cirkuliraju u krvi, prvenstveno 5-MTHF eritrociti (crvene krvne stanice) i periferne stanice prema zakonima kinetike zasićenja, s posebnim proteinom nosačem lokaliziranim u stanična membrana posredovanje u prijevozu. Reducirani folati imaju značajno veći afinitet za ovaj transmembranski transportni protein od oksidiranih folata. Prolazak spojeva monoglutamata vitamina B9 kroz krvno-moždana barijera (fiziološka barijera prisutna u mozgu između krvi Cirkulacija i središnja živčani sustav) vjerojatno se javlja i prema kinetikama zasićenja. Cerebrospinalna tekućina (likvor, cerebrospinalna tekućina) ima razinu folata dva do tri puta višu od krvnog seruma. Unutarstanično, pteroilmonoglutamati se pretvaraju u oblik poliglutamata (PteGlu2-7), uglavnom u penta- ili heksaglutamate, jer se mogu zadržati ili čuvati samo u ovom obliku. U tu svrhu, 5-MTHF se prvo mora demetilirati (enzimatsko cijepanje metilne skupine) - postupak koji je Vitamin B12-zavisno - tako da se zatim može pretvoriti poliglutamat-sintetazom (enzim koji prenosi glutamat skupine). U eritrociti (crvene krvne stanice), poliglutamil-THF, koji ima visok afinitet za deoksihemoglobin (kisik-deficijentni oblik hemoglobin), sastoji se uglavnom od 4-7 glutaminske kiseline molekule. Koncentracija folata u eritrocitima premašuje sadržaj folata u serumu oko 40 puta (200-500 ng / ml). U zrelim eritrocitima vitamin B9 nema metaboličke funkcije, već samo funkcije skladištenja. Za razliku od retikulociti ("Juvenilni" eritrociti), koji uključuju (apsorbiraju) značajne količine folata, zreli eritrociti (crvene krvne stanice) uglavnom su nepropusni (nepropusni) za foliranje. Iz tog razloga, razina folata u eritrocitima pouzdanije odražava status vitamina B9 od visoko fluktuirajuće (fluktuirajuće) razine folata u serumu. Vitamin B9 nalazi se u svim tkivima i distribucija Uzorak pokazuje ovisnost o mitotskoj brzini (brzini diobe stanica) tkiva - stanični sustavi s visokom stopom diobe, poput krvotvornih i epitelnih stanica, imaju visoke koncentracije folata. Ukupan tjelesni sadržaj folata u ljudi iznosi 5-10 mg, od čega je polovica lokalizirana u jetri, prvenstveno u obliku 5-MTHF i malo kao 10-formyl-THF. Jetra je glavni organ za pohranu i regulira opskrbu drugih organa. Biološki poluvrijeme (vrijeme tijekom kojeg se koncentracija tvari prepolovila zbog bioloških procesa) vitamina B9 je oko 100 dana. Zbog niskih tjelesnih rezervi, razina vitamina B9 u serumu može se održavati samo 3-4 tjedna na bez folata dijeta. Ako se lišavanje dijeta folne kiseline nastavi, nakon pada koncentracije folata u serumu, prekomjerna segmentacija („pomak udesno“) neutrofilni granulociti (bijele krvne stanice koji su dio urođene imunološke obrane) događa se unutar 10-12 tjedana, nakon 18 tjedana, smanjenje razine folata eritrocita, a nakon 4-5 mjeseci, manifestacija megaloblastična anemija (anemija s većim od prosjeka prekursorskim stanicama eritrocita koje sadrže jezgre i hemoglobin u koštana srž), koji se pojavljuje u krvna slika kao hiperkromna, makrocitna anemija (sinonim: megaloblastična anemija; anemija (anemija) zbog Vitamin B12, nedostatak tiamina ili folne kiseline, što rezultira oštećenom eritropoezom (stvaranje crvenih krvnih stanica).
izlučivanje
Količina od 10-90 µg monoglutamilfolata / dan izlučeno u žuč podliježe enterohepatična cirkulacija (jetra-crijevo Cirkulacija) i gotovo je kvantitativno reapsorbiran. Bolesti tankog crijeva ili resekcija (kirurško uklanjanje) određenih crijevnih segmenata narušava enteralnu reapsorpciju. Brzo dostupna, relativno velika žuč (koja utječe na žuč) folanski monoglutamatni bazen - koncentracija folata u žuči premašuje onu u krvnoj plazmi za 10 puta - zajedno s malim unutarstaničnim folanim bazenom (skladištenje u jetri i ekstrahepatičkim tkivima) regulira kratkotrajne fluktuacije u prehrambenoj opskrbi vitaminom B9 - folat homeostaza (održavanje konstantne razine folata u serumu). S fiziološkim (normalnim za metabolizam) unosom folata, dnevno se eliminira samo 1-12 µg (oko 10-20% apsorbirane količine monoglutamata folata) bubreg u obliku folne kiseline, 5-MTHF, 10-formil-THF i neaktivnih produkata razgradnje, poput derivata pteridina i acetamida benzoilglutamata; većina vitamina se tubularno reabsorbira (reapsorpcija putem bubrežnih tubula). Nedovoljna količina vitamina B9 uzrokuje bubrežne (utječu na bubreg) izlučivanje smanjuje poticanjem tubularne reapsorpcije. Količinu spojeva folata koji se izlučuju izmetom (stolicom) teško je procijeniti jer mikrobiološki sintetizirani folati (vitamin B9 koji nastaju bakterija u distalni (donji) dio crijeva) uvijek se fekalno izlučuju uz neapsorbirani vitamin B9. Smatra se da feces sadrži 5- do 10 puta veće količine folata nego u unesenom dijeta.
