Νευρονικό οξύ ΝΑείναι ένα μονοακόρεστο λιπαρό οξύ μακράς-αλυσίδας. Ανήκει στην κατηγορία των Λιπαρών Οξέων Πολύ Μακράς-Αλυσίδας. Ως δομικά εξειδικευμένο μέλος της οικογένειας των λιπαρών οξέων, η σύνθεση του νευρονικού οξέος εξαρτάται από άλλους πρόδρομους λιπαρών οξέων και παίζει αναντικατάστατο ρόλο στη δομή του περιβλήματος της μυελίνης του κεντρικού νευρικού συστήματος. Ποια είναι η σχέση μεταξύ του νευρονικού οξέος και των λιπαρών οξέων;
Ποια είναι η σχέση μεταξύ του νευρικού οξέος και των λιπαρών οξέων?
Τοποθέτηση του Νευρονικού Οξέος στο Λιπαρό Οξύ
Τα λιπαρά οξέα είναι οργανικές ενώσεις που αποτελούνται από αλυσίδες υδρογονάνθρακα και τερματικές καρβοξυλομάδες. Με βάση το μήκος της ανθρακικής αλυσίδας, τα λιπαρά οξέα μπορούν να ταξινομηθούν σε λιπαρά οξέα μικρής{{1}αλυσίδας (C2-C6), μεσαίας-αλυσίδας λιπαρά οξέα (C8-C14), μακράς-αλυσίδας λιπαρά οξέα (C16-C18) και πολύ μακριάς αλυσίδας (λιπαρά οξέα C20). Το νευρβονικό οξύ έχει 24 άτομα άνθρακα, κατατάσσοντάς το ως τυπικό λιπαρό οξύ με πολύ μακριά αλυσίδα.
Με βάση την ακορεστότητα, τα λιπαρά οξέα ταξινομούνται σε κορεσμένα λιπαρά οξέα (χωρίς διπλούς δεσμούς), μονοακόρεστα λιπαρά οξέα (που περιέχουν έναν διπλό δεσμό) και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (που περιέχουν δύο ή περισσότερους διπλούς δεσμούς). Το νευρβονικό οξύ περιέχει διπλό δεσμό μεταξύ του 15ου και του 16ου ατόμων άνθρακα στην ανθρακική του αλυσίδα. Ως εκ τούτου, ταξινομείται ως μονοακόρεστο λιπαρό οξύ.
Με βάση τη θέση του διπλού δεσμού, τα μονοακόρεστα λιπαρά οξέα διαιρούνται περαιτέρω στη σειρά ω-9 (διπλός δεσμός που βρίσκεται μεταξύ του 9ου και 10ου άνθρακος μετρώντας από το άκρο του μεθυλίου) και στη σειρά ω-7, κ.λπ. επομένως ανήκει στην κατηγορία των μονοακόρεστων λιπαρών οξέων ω-9. Άλλα μέλη αυτής της οικογένειας περιλαμβάνουν το ελαϊκό οξύ και το ερουκικό οξύ.
Η παραπάνω σχέση ταξινόμησης μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: νευρονικό οξύ → λιπαρά οξέα μακράς{{0} αλυσίδας → μονοακόρεστα λιπαρά οξέα → ω-9 λιπαρά οξέα.
Βιοσυνθετικό μονοπάτι του Νευρονικού Οξέος
Η σύνθεση του νευρονικού οξέος στους οργανισμούς δεν συμβαίνει ανεξάρτητα, αλλά εξαρτάται από τις αντιδράσεις επιμήκυνσης της ανθρακικής αλυσίδας και αποκορεσμού των λιπαρών οξέων μακράς-αλυσίδας. Η συνθετική οδός αποτελείται από δύο στάδια.
Στάδιο 1: Μετατροπή ελαϊκού οξέος σε ερουκικό οξύ
Το ελαϊκό οξύ (18:1Δ9) είναι το μικρότερο-μέλος της αλυσίδας της οικογένειας των ω-9 λιπαρών οξέων και χρησιμεύει ως το σημείο εκκίνησης για τη σύνθεση νευρονικού οξέος. Καταλυόμενο από ένα σύμπλοκο ελονγκάσης λιπαρού οξέος συνδεδεμένο με τη μεμβράνη του ενδοπλασματικού δικτύου, το ελαϊκό οξύ υφίσταται δύο διαδοχικές αντιδράσεις επιμήκυνσης της ανθρακικής αλυσίδας:
Το ελαϊκό οξύ (18:1Δ9) επιμηκύνεται από την ελονγκάση για να δημιουργήσει εικοσενοϊκό οξύ (20:1Δ11).
Το εικοσενοϊκό οξύ επιμηκύνεται περαιτέρω για να δημιουργήσει ερουκικό οξύ (22:1Δ13).
Στάδιο 2: Επιμήκυνση Ερουκικού Οξέος σε Νευρονικό Οξύ
Το ερουκικό οξύ (22:1Δ13) καταλύεται από ένα σύμπλοκο ελονγκάσης λιπαρού οξέος, το οποίο προσθέτει δύο άτομα άνθρακα στο καρβοξυλικό άκρο για να δημιουργήσει νευρονικό οξύ (24:1Δ15). Αυτή η αντίδραση επιμήκυνσης απαιτεί μηλονυλ-CoA ως δότη δύο-άνθρακα και βασίζεται στο μειωμένο συνένζυμο II (NADPH) για τη μείωση της ισχύος.
Η παραπάνω μεταβολική οδός υποδεικνύει ότι η βιοσύνθεση του νευρονικού οξέος εξαρτάται άμεσα από τα ανοδικά λιπαρά οξέα όπως το ελαϊκό οξύ, το εικοσενοϊκό οξύ και το ερουκικό οξύ. Εάν η παροχή ελαϊκού οξέος στον οργανισμό είναι ανεπαρκής ή εάν ανασταλεί η δραστηριότητα των ενζύμων επιμήκυνσης των λιπαρών οξέων, η ροή σύνθεσης του νευρονικού οξέος θα μειωθεί σημαντικά.
Επιπλέον, ορισμένοι οργανισμοί (όπως ορισμένα φυτά και μικροοργανισμοί) έχουν εναλλακτικές συνθετικές οδούς, δηλαδή τη δημιουργία νευρονικού οξέος μέσω της επιμήκυνσης του ερουκικού οξέος. Ωστόσο, αυτή η οδός έχει χαμηλή δραστηριότητα στους ιστούς των θηλαστικών.
Λειτουργία του Nervonic Acid in Fatty Acid
Το νευρονικό οξύ δεν είναι πανταχού παρόν σε όλες τις δεξαμενές μεταβολισμού λιπαρών οξέων, αλλά μάλλον παρουσιάζει εξαιρετικά εξειδικευμένη κατανομή στους ιστούς και λειτουργικό προσανατολισμό. Στα θηλαστικά, το νευρονικό οξύ συγκεντρώνεται κυρίως στην περιοχή της λευκής ουσίας του κεντρικού νευρικού συστήματος, συγκεκριμένα εντός των μορίων σφιγγομυελίνης του περιβλήματος της μυελίνης.
Η σφιγγομυελίνη αποτελείται από μια ραχοκοκαλιά σφιγγοσίνης, μια κεφαλή φωσφοχολίνης και μια ουρά λιπαρού οξέος. Το νευρονικό οξύ είναι ένα από τα βασικά συστατικά που αποτελούν την ουρά των λιπαρών οξέων της σφιγγομυελίνης. Η εξαιρετικά-μακριά ανθρακική αλυσίδα του (24 άνθρακες) προσδίδει στα μόρια σφιγγομυελίνης τις ακόλουθες ιδιότητες:
● Η αύξηση του πάχους της λιπιδικής διπλοστιβάδας είναι ευεργετική για τη μονωτική λειτουργία του περιβλήματος της μυελίνης.
● Η βελτίωση της σταθερότητας των δομών της λιπιδικής σχεδίας διευκολύνει την αγκύρωση των πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη μεταγωγή του νευρικού σήματος.
● Ρύθμιση της ακαμψίας κάμψης της μεμβράνης για προσαρμογή στη γεωμετρία του άξονα.
Από την άποψη του μεταβολικού δικτύου, το νευρονικό οξύ έχει ανταγωνιστικές και συνεργικές σχέσεις με άλλα λιπαρά οξέα. Για παράδειγμα, κατά τη σύνθεση της μυελίνης, το C24:1 (νερβονικό οξύ) και το C24:0 (λιγινικό οξύ, ένα κορεσμένο λιπαρό οξύ με υπερ-μακριά-αλυσίδα) συμμετέχουν από κοινού στην κατασκευή της σφιγγομυελίνης και η αναλογία τους επηρεάζει τη ρευστότητα του περιβλήματος της μυελίνης. Επιπλέον, το νευρονικό οξύ και το εικοσιδυοεξανοϊκό οξύ (DHA, 22:6ω-3) έχουν διαφορετικές κατανομές στις νευρωνικές μεμβράνες: το νευρονικό οξύ εντοπίζεται κυρίως στο περίβλημα της μυελίνης, ενώ το DHA βρίσκεται κυρίως στη συναπτική μεμβράνη και στο εξωκυτταρικό τμήμα των ραβδωτών κυττάρων.
Νευρονικό οξύ και άλλα λιπαρά οξέα σε ασθένειες
Αρκετές κληρονομικές διαταραχές του μεταβολισμού των λιπαρών οξέων έχουν αποκαλύψει κλινικά σημαντικές ποσοτικές σχέσεις μεταξύ του νευρονικού οξέος και άλλων λιπαρών οξέων. Για παράδειγμα, στην αδρενολευκοδυστροφία (ALD), οι ασθενείς εμφανίζουν μη φυσιολογική συσσώρευση κορεσμένων λιπαρών οξέων μακράς{{1}αλυσίδας (ειδικά C24:0 και C26:0), ενώ τα επίπεδα νευρονικού οξέος είναι σχετικά μειωμένα. Στην κλινική διάγνωση, η αναλογία C24:0/C24:1 πλάσματος και η αναλογία C26:0/C22:0 είναι τυποποιημένοι βιοδείκτες για την ALD.
Στον εγκεφαλικό ιστό ασθενών με σκλήρυνση κατά πλάκας, τα επίπεδα του νευρονικού οξέος είναι 30%-50% χαμηλότερα από ό,τι στους υγιείς μάρτυρες, ενώ τα επίπεδα άλλων μονοακόρεστων λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας (όπως το ελαϊκό οξύ) δεν παρουσιάζουν σημαντικές αλλαγές. Αυτό δείχνει ότι το νευρονικό οξύ έχει υψηλή ειδικότητα για την παθολογική διαδικασία της απομυελίνωσης.
Από την άποψη της συμπληρωματικής θεραπείας, η πρόσληψη εξωγενούς νευρονικού οξέος μπορεί να αναστείλει ανταγωνιστικά τα ένζυμα επιμήκυνσης των λιπαρών οξέων, μειώνοντας έτσι τη σύνθεση ενδογενών κορεσμένων λιπαρών οξέων μακράς-αλυσίδας. Αυτός ο μηχανισμός έχει επικυρωθεί σε ορισμένα ζωικά μοντέλα νευροεκφυλιστικών ασθενειών, αλλά η ακριβής σχέση δόσης-απόκρισης στους ανθρώπους εξακολουθεί να απαιτεί περαιτέρω κλινική έρευνα για επιβεβαίωση.
Πώς να επιλέξετε υψηλή-ποιότηταΝευρονικό Οξύ?
Με βάση την προαναφερθείσα σχέση μεταξύ νευρονικού οξέος και λιπαρών οξέων, οι πελάτες B2B θα πρέπει να δώσουν προσοχή στις ακόλουθες τεχνικές παραμέτρους κατά την επιλογή πρώτων υλών νευρονικού οξέος:
• Ορισμός καθαρότητας:
Επιβεβαιώστε εάν η τιμή καθαρότητας που παρέχεται από τον προμηθευτή αναφέρεται στο ποσοστό των μεθυλεστέρων του νευρονικού οξέος στους συνολικούς μεθυλεστέρες των λιπαρών οξέων (καθαρότητα FAME) ή στο ποσοστό του ελεύθερου νευρονικού οξέος στο συνολικό εκχύλισμα λιπιδίων. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τιμών μπορεί να είναι 10%-20%.
• Σχετικό προφίλ λιπαρών οξέων:
Ζητήστε από τον προμηθευτή να παράσχει πλήρη ποσοτική λίστα λιπαρών οξέων εκτός του νευρονικού οξέος, με ιδιαίτερη έμφαση στην περιεκτικότητα σε C22:1 (ερουκικό οξύ), C24:0 (λιγνοκερικό οξύ) και C18:2 (λινελαϊκό οξύ).
• Οξειδωτική σταθερότητα:
Ζητήστε από τον προμηθευτή να παρέχει τρεις δείκτες-τιμή υπεροξειδίου, τιμή οξέος και p{1}}τιμή ανισιδίνης-και όχι μόνο έναν από αυτούς.
• Διαλυτότητα και συμβατότητα σύνθεσης:
Το νευρβονικό οξύ, ως ένα πολύ-μακράς-αλυσίδας μονοακόρεστο λιπαρό οξύ, είναι μια στερεή, κηρώδης ουσία σε θερμοκρασία δωματίου με σημείο τήξης περίπου 42–43 βαθμούς . Αυτό το χαρακτηριστικό επηρεάζει τη συμπεριφορά διασποράς του σε σκευάσματα-με βάση το λάδι ή το νερό-. Οι πελάτες θα πρέπει να ζητήσουν τις αντίστοιχες προδιαγραφές μεγέθους σωματιδίων από τον προμηθευτή με βάση την προβλεπόμενη δοσολογική μορφή (μαλακές κάψουλες, σκόνη μικροκάψουλας, γαλακτώματα κ.λπ.).
Σύναψη:
Η σχέση μεταξύ νευρονικού οξέος και λιπαρών οξέων μπορεί να συνοψιστεί σε τρία επίπεδα. Σε ταξινομικό επίπεδο, το νευρονικό οξύ είναι ένα τυπικό μέλος της οικογένειας των υπερ-μακριών-αλυσίδων μονοακόρεστων ω-9 λιπαρών οξέων. Σε μεταβολικό επίπεδο, η βιοσύνθεση του νευρονικού οξέος εξαρτάται από την επιμήκυνση της αλυσίδας άνθρακα-των ανοδικών λιπαρών οξέων όπως το ελαϊκό οξύ και το ερουκικό οξύ, και το in vivo επίπεδό του ρυθμίζεται από κοινού από ενζυμικά συστήματα επιμήκυνσης λιπαρών οξέων και ενζυμικά συστήματα αποκορεσμού. Σε λειτουργικό επίπεδο, το νευρονικό οξύ, μαζί με άλλα υπερ-λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας (ειδικά κορεσμένα C24:0), αποτελούν συνεργιστικά τον υδρόφοβο πυρήνα της σφιγγομυελίνης της μυελίνης και οι αλλαγές στην περιεκτικότητά της συσχετίζονται ποσοτικά με διάφορες απομυελινωτικές ασθένειες.
Με βάση τις παραπάνω βιοχημικές αρχές, η Guanjie Biotechnology έχει δημιουργήσει ένα ολοκληρωμένο τεχνολογικό σύστημα για την εκχύλιση, τον καθαρισμό, τον ποιοτικό έλεγχο και τη σύνθεση των λιπαρών οξέων νευρονικού οξέος. Η εταιρεία επικεντρώνεται στην έρευνα και την ανάπτυξη καινοτόμων προϊόντων χύδην σκόνης νευρονικού οξέος, εφαρμόζει πλήρη-έλεγχο ποιότητας διεργασιών από τις πρώτες ύλες έως τα τελικά προϊόντα και προμηθεύει προϊόντα σε Β-τελικούς πελάτες σε περισσότερες από 100 χώρες παγκοσμίως.
Για τεχνικές προδιαγραφές, δείγματα ή προσαρμοσμένες υπηρεσίες παραγωγής για πρώτες ύλες νευρονικού οξέος, επικοινωνήστε με: info@gybiotech.com.
Αναφορές
[1] Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2002).Τα λιπίδια. Στο: Halver, JE, Hardy, RW (Επιμ.), Fish Nutrition (3η έκδ.). Ακαδημαϊκός Τύπος.
[2] Guillou, H., Zadravec, D., Martin, PGP, & Jacobsson, A. (2010).Οι βασικοί ρόλοι των ελονγκασών και των δεσατουρασών στον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων των θηλαστικών. Progress in Lipid Research, 49(2), 186–199.
[3] Leonard, AE, Pereira, SL, Sprecher, H., & Huang, YS (2004).Επιμήκυνση μακράς-αλυσίδας λιπαρών οξέων. Progress in Lipid Research, 43(1), 36–54.
[4] Sandhoff, R., & Brugger, B. (2015).Σφιγγολιπιδικός μεταβολισμός και λειτουργίες στο νευρικό σύστημα. FEBS Letters, 589(22), 3779–3791.
[5] O'Brien, JS, & Sampson, EL (1965).Σύνθεση λιπαρών οξέων και λιπαρών αλδεΰδης των κύριων λιπιδίων του εγκεφάλου στη φυσιολογική ανθρώπινη φαιά ουσία, τη λευκή ουσία και τη μυελίνη. Journal of Lipid Research, 6(4), 537-544.
[6] Kemp, S., Berger, J., & Aubourg, P. (2012).X-συνδεδεμένη αδρεναλευκοδυστροφία: κλινικές, μεταβολικές, γενετικές και παθοφυσιολογικές πτυχές. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1822(9), 1465–1474.
[7] Martínez, M. (1992).Μη φυσιολογικά προφίλ λιπαρών οξέων πολύ μακράς αλυσίδας σε απομυελινωτικές ασθένειες. Neurology, 42(4), 801-806.
[8]Jump, DB (2002).Η βιοχημεία των n-3 πολυακόρεστων λιπαρών οξέων. Journal of Biological Chemistry, 277(11), 8755-8758.
