Арахідонова кислота

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Jump to navigation Jump to search
Арахідонова кислота
Arachidonic acid.svg
Структурна формула арахідонової кислоти
Arachidonic acid spacefill.png
Arachidonic acid2.png
Назва за IUPAC (5Z,8Z,11Z,14Z)-5,8,11,14-Ейкозатетраєнова кислота
Систематична назва (5Z,8Z,11Z,14Z)-Ікоза-5,8,11,14-тетраєнова кислота[1]
Ідентифікатори
Номер CAS 506-32-1
PubChem 444899
Номер EINECS 208-033-4
DrugBank DB04557
KEGG C00219
Назва MeSH Arachidonic+acid
ChEBI 15843
RTECS CE6675000
SMILES CCCCC/C=C\C/C=C\C/C=C\C/C=C\CCCC(=O)O
InChI 1S/C20H32O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20(21)22/h6-7,9-10,12-13,15-16H,2-5,8,11,14,17-19H2,1H3,(H,21,22)/b7-6-,10-9-,13-12-,16-15-
Номер Бельштейна 1713889
Номер Гмеліна 58972
3DMet B00061
Властивості
Молекулярна формула C20H32O2
Густина 0,922 г/см3
Тпл -49°C
Ткип 169 -171°C (при 0,15 мм Рт.ст.)
Кислотність (pKa) 4,752
Небезпеки
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
1
0
Температура спалаху 113°C
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Арахідонова кислота (АА, іноді Ара) — це поліненасичена Омега-6 жирна кислота 20:4(ω-6). Структурно пов'язана із насиченою арахіновою кислотою, яку знайдено в арахісовій олії.[2]

Хімія[ред.ред. код]

AAnumbering.png

Згідно хімічної структури. арахідонова кислота — це карбонова кислота з ланцюгом із 20-ти атомів карбону, який містить чотири цис-подвійних зв'язків; перший подвійний зв'язок знаходиться на шостому атомі вуглецю з Омега кінця.

Деякі хімічні джерела визначають 'арахідонову кислоту' для встановлення будь-якої із ейкозатетраєнових кислот. Проте, майже всі праці з біології, медицини та харчування обмежуються цим визначенням для всіх cis-5,8,11,14-ейкозатетраєнонових кислот.

Біологія[ред.ред. код]

Арахідонова кислота — це поліненасичена жирна кислота, наявна у фосфоліпідах (особливо фосфатидилетаноламині, фосфатидилхоліні, і фосфатидилінозитидах) мембран  клітин тіла, і в достатку в мозку, м'язах, печінці. Скелетні м'язи являють собою особливо активний центр утримання арахідонової кислоти, що становить приблизно 10-20 % з фосфоліпідів жирних кислот від загальної кількості.[3]

Крім участі у сигнальній системі клітин в ролі ліпідів вторинного посланця, які беруть участь у регуляції сигнальних ферментів, таких як ПЛК-γ, ПЛК-δ, і РКС-α-β-і γ-ізоформ, арахідонова кислота є ключовим інтермедіатом запальних сигналів, а також може виступати вазоділатором.[4] (Зверніть увагу на окремі шляхи синтезу, які описані в розділі нижче.)

Умовно незамінні жирні кислоти[ред.ред. код]

Арахідонова кислота потрапляє в організмі людини, як правило, з продуктами тваринного походження—м'ясо, яйця, молочні продукти, або синтезується з лінолевої кислоти.

Арахідонова кислота не є однією з незамінних жирних кислот. Проте, вона стає життєво необхідною, якщо є дефіцит лінолевої кислоти або організм нездатний перетворювати лінолеву кислоту в арахідонову, яка є обов'язковою для більшості ссавців. Деякі ссавці не здатні—або мають дуже обмежену можливість перетворювати лінолеву кислоту в арахідонову, що робить її важливою складовою їх дієти. З тих пір, як у рослинах стало міститися геть мало арахідонової кислоти, або її було вкрай мало в поширених рослинах, деякі тварини стали зобов'язаними хижаками, типовим прикладом є кішка.[5][6] Проте, комерційним джерелом арахідонової кислоти є гриб Mortierella Alpina.[7]

Послідовність синтезу в організмі людини[ред.ред. код]

Синтез ейкозаноїдів

Арахідонова кислота вивільняється з молекули фосфоліпіду під дією ферменту фосфоліпази А2 (PLA2), який відщеплює жирну кислоту, але також можна отримати з дигліцериду за допомогою дигліцерол ліпази.[4]

Арахідонова кислота, яка утворюється для сигнальних цілей, як виявилося, вивільняється під дією фосфатидилхоліну конкретної цитозольної фосфоліпази А2 (cPLA2, 85 kDa), в той час як арахідонова кислота для загальних цілей виробляється під дією низькомолекулярних секреторних PLA2 (sPLAс2, 14-18 kDa).[4]

Арахідонова кислота в організмі[ред.ред. код]

Ріст м'язів[ред.ред. код]

Завдяки взаємним перетворенням таких активних компонентів, як простагландини, наприклад  PGF2alpha і PGE2 після фізичних навантажень, арахідонова кислота необхідна для відновлення та росту скелетних м'язів.[8]

Мозок[ред.ред. код]

Арахідонова кислота є однією з найпоширеніших жирних кислот в мозку, і присутня у такій кількості, що й докозагексаєнова кислота (ДГК). Обидві становлять приблизно 20 % від загального вмісту його жирних кислот.[9] Неврологічне здоров'я залежить від достатнього рівня арахідонової кислоти, так само, як і докозогексаєнової кислоти. Між іншим, арахідонова кислота допомагає підтримувати гіпокампу оновлення клітинних мембран.[10] Це також допомагає захистити мозок від окисного стресу шляхом активації пероксисом гама-рецептор, що активується проліфератором.[11] Крім того, арахідонова кислота активує синтаксин-3, білок, який бере участь у зростання та відновленню нейронів.[12]

Арахідонова кислота бере участь на ранніх стадіях розвитку нейрологістики. В одному із досліджень, яке фінансувалося Американським інститутом здоров'я дитини та розвитку людини, дітям (18 місяців) давали додаткові порції арахідонової кислоти протягом 17 тижнів, і вони продемонстрували значне поліпшення інтелекту, який вимірювався індексом психічного розвитку.[13] Цей ефект підсилюється, якщо одночасно додавати арахідонову та докозогексаєнову кислоти.

У дорослих порушення метаболізму арахідонової кислоти спричиняє неврологічні розлади, такі як хвороба Альцгеймера і Біполярний розлад.[14] Це призводить до суттєвих змін в перетворенні арахідонової кислоти в інші біоактивні молекули (надмірна експресія або перешкоди в роботі ферменту каскаду арахідонової кислоти).

Хвороба Альцгеймера[ред.ред. код]

Дослідження арахідонової кислоти і патогенез хвороби Альцгеймера не такі однозначні, при одному дослідженні арахідонової кислоти та її метаболітів припускає, що вони пов'язані з настанням хвороби Альцгеймера,[15] у той же час як інше дослідження припускає, що добавки з арахідонової кислотою на ранніх стадіях цього захворювання можуть бути ефективні в зменшенні симптомів і уповільнення прогресу хвороби.[16] Необхідні додаткові дослідження добавок арахідонової кислоти для пацієнтів з хворобою Альцгеймера. Інше дослідження показує, що забруднення повітря є джерелом запалення і метаболіти арахідонової кислоти сприяють запаленню.[17]

Вплив на здоров'я добавок арахідонової кислоти[ред.ред. код]

Добавки арахідонової кислоти в добових дозах по 1,000–1,500 мг протягом 50 днів добре переносяться в кількох клінічних дослідженнях, не було відзначено будь-яких істотних побічних ефектів. Всі загальні маркери здоров'я, включно із функціональністю нирок та печінки,[18][19] ліпідів сироватки крові,[20] імунітету,[21] агрегації тромбоцитів[22] як виявилося, не залежать від вживаної кількості та часу споживання. Крім того, більш високі концентрації арахідонової кислоти  в м'язевій тканині, можуть бути співвіднесені з поліпшеною чутливістю до інсуліну.[23] Схоже, добавки арахідонової кислоти в раціоні здорових дорослих людей не мають токсичного ефекту та ризиків для здоров'я.

Мета-аналіз, який проводив Університет Кембриджу і шукав взаємозв'язок між серцево-судинною недостатністю та окремими жирними кислотами, повідомили про значне зниження ризиків захворювань серцево-судинної системи при споживанні більшої кількості ейкозопантенової та докозогексаєнової кислот (Омега-3 жири), так само добре, як і омега-6 арахідонової кислоти.[24] Наукові консультанти із Американської асоціації здоров'я серця також дали позитивну оцінку на здоров'я харчових омега-6-жирів, включно із арахідоновою кислотою.[25] Не рекомендується обмежувати ці ненасичені жирні кислоти. Насправді в документах вказані рекомендації по індивідуальному харчуванню, в якому 5-10 % калорій мають надходити у вигляді омега-6 жирів, включно із арахідоновою кислотою. Тобто, арахідонова кислота не складає ризику для роботи серця, а грає роль у підтримці оптимального обміну речовин та знижує ризик серцево-судинних захворювань. Тому рекомендується споживати однаково достатню кількість обох, омега-3 та омега-6 жирних кислот для оптимального здоров'я.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Pubchem. 5,8,11,14-Eicosatetraenoic acid | C20H32O2 — PubChem. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Процитовано 2016-03-31. 
  2. Dorland's Medical Dictionary – 'A'. Архів оригіналу за 11 January 2007. Процитовано 2007-01-12. 
  3. Smith, GI; Atherton, P; Reeds, DN; Mohammed, BS; Rankin, D; Rennie, MJ; Mittendorfer, B (Sep 2011). Omega-3 polyunsaturated fatty acids augment the muscle protein anabolic response to hyperinsulinaemia-hyperaminoacidaemia in healthy young and middle-aged men and women.. Clinical science (London, England : 1979) 121 (6): 267–78. PMID 21501117. doi:10.1042/cs20100597. 
  4. а б в Baynes, John W.; Marek H. Dominiczak (2005). Medical Biochemistry 2nd. Edition. Elsevier Mosby. с. 555. ISBN 0-7234-3341-0. 
  5. MacDonald, ML; Rogers, QR; Morris, JG (1984). Nutrition of the Domestic Cat, a Mammalian Carnivore. Annual Review of Nutrition 4: 521–62. PMID 6380542. doi:10.1146/annurev.nu.04.070184.002513. 
  6. Rivers, JP; Sinclair, AJ; Craqford, MA (1975). Inability of the cat to desaturate essential fatty acids. Nature 258 (5531): 171–3. Bibcode:1975Natur.258..171R. PMID 1186900. doi:10.1038/258171a0. 
  7. Production of life'sARA™, www.lifesdha.com/
  8. Trappe, TA; Fluckey, JD; White, F; Lambert, CP; Evans, WJ (2001). Skeletal muscle PGF(2)(alpha) and PGE(2) in response to eccentric resistance exercise: influence of ibuprofen acetaminophen. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 86 (10): 5067–70. PMID 11600586. doi:10.1210/jc.86.10.5067. 
  9. Crawford, MA; Sinclair, AJ (1971). Nutritional influences in the evolution of mammalian brain. In: lipids, malnutrition & the developing brain. Ciba Foundation symposium: 267–92. PMID 4949878. 
  10. Fukaya, T.; Gondaira, T.; Kashiyae, Y.; Kotani, S.; Ishikura, Y.; Fujikawa, S.; Kiso, Y.; Sakakibara, M. (2007). Arachidonic acid preserves hippocampal neuron membrane fluidity in senescent rats. Neurobiology of Aging 28 (8): 1179–1186. PMID 16790296. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2006.05.023. 
  11. Wang, ZJ; Liang, CL; Li, GM; Yu, CY; Yin, M (2006). Neuroprotective effects of arachidonic acid against oxidative stress on rat hippocampal slices. Chemico-biological interactions 163 (3): 207–17. PMID 16982041. doi:10.1016/j.cbi.2006.08.005. 
  12. Darios, F; Davletov, B (2006). Omega-3 and omega-6 fatty acids stimulate cell membrane expansion by acting on syntaxin 3. Nature 440 (7085): 813–7. Bibcode:2006Natur.440..813D. PMID 16598260. doi:10.1038/nature04598. 
  13. Birch, Eileen E; Garfield, Sharon; Hoffman, Dennis R; Uauy, Ricardo; Birch, David G (2007). A randomized controlled trial of early dietary supply of long-chain polyunsaturated fatty acids and mental development in term infants. Developmental Medicine & Child Neurology 42 (3): 174–181. doi:10.1111/j.1469-8749.2000.tb00066.x. 
  14. Rapoport, SI (2008). Arachidonic acid and the brain. The Journal of Nutrition 138 (12): 2515–20. PMC 3415870. PMID 19022981. 
  15. Amtul, Z.; Uhrig, M.; Wang, L.; Rozmahel, R. F.; Beyreuther, K. (2012). Detrimental effects of arachidonic acid and its metabolites in cellular and mouse models of Alzheimer's disease: Structural insight. Neurobiology of Aging 33 (4): 831.e21–31. PMID 21920632. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2011.07.014. 
  16. Schaeffer, EL; Forlenza, OV; Gattaz, WF (2009). Phospholipase A2 activation as a therapeutic approach for cognitive enhancement in early-stage Alzheimer disease. Psychopharmacology 202 (1–3): 37–51. PMID 18853146. doi:10.1007/s00213-008-1351-0. 
  17. Calderón-Garcidueñas, L; Reed, W; Maronpot, R. R.; Henríquez-Roldán, C; Delgado-Chavez, R; Calderón-Garcidueñas, A; Dragustinovis, I; Franco-Lira, M; Aragón-Flores, M; Solt, A. C.; Altenburg, M; Torres-Jardón, R; Swenberg, J. A. (2004). Brain inflammation and Alzheimer's-like pathology in individuals exposed to severe air pollution. Toxicologic Pathology 32 (6): 650–8. PMID 15513908. doi:10.1080/01926230490520232. 
  18. Changes in whole blood and clinical safety markers over 50 days of concomitant arachidonic acid supplementation and resistance training. Wilborn, C, M Roberts, C Kerksick, M Iosia, L Taylor, B Campbell, T Harvey, R Wilson, M. Greenwood, D Willoughby and R Kreider. Proceedings of the International Society of Sports Nutrition (ISSN) Conference June 15–17, 2006.
  19. Pantaleo, P; Marra, F; Vizzutti, F; Spadoni, S; Ciabattoni, G; Galli, C; La Villa, G; Gentilini, P та ін. (2004). Effects of dietary supplementation with arachidonic acid on platelet and renal function in patients with cirrhosis. Clinical science 106 (1): 27–34. PMID 12877651. doi:10.1042/CS20030182. 
  20. Nelson, GJ; Schmidt, PC; Bartolini, G; Kelley, DS; Phinney, SD; Kyle, D; Silbermann, S; Schaefer, EJ (1997). The effect of dietary arachidonic acid on plasma lipoprotein distributions, apoproteins, blood lipid levels, and tissue fatty acid composition in humans. Lipids 32 (4): 427–33. PMID 9113632. doi:10.1007/s11745-997-0056-6. 
  21. Kelley, DS; Taylor, PC; Nelson, GJ; MacKey, BE (1998). Arachidonic acid supplementation enhances synthesis of eicosanoids without suppressing immune functions in young healthy men. Lipids 33 (2): 125–30. PMID 9507233. doi:10.1007/s11745-998-0187-9. 
  22. Nelson, GJ; Schmidt, PC; Bartolini, G; Kelley, DS; Kyle, D (1997). The effect of dietary arachidonic acid on platelet function, platelet fatty acid composition, and blood coagulation in humans. Lipids 32 (4): 421–5. PMID 9113631. doi:10.1007/s11745-997-0055-7. 
  23. Borkman, M; Storlien, LH; Pan, DA; Jenkins, AB; Chisholm, DJ; Campbell, LV (1993). The relation between insulin sensitivity and the fatty-acid composition of skeletal-muscle phospholipids. The New England Journal of Medicine 328 (4). с. 238–44. PMID 8418404. doi:10.1056/NEJM199301283280404. 
  24. Chowdhury, R; Warnakula, S; Kunutsor, S; Crowe, F; Ward, HA; Johnson, L; Franco, OH; Butterworth, AS; Forouhi, NG; Thompson, SG; Khaw, KT; Mozaffarian, D; Danesh, J; Di Angelantonio, E (Mar 18, 2014). Association of dietary, circulating, and supplement fatty acids with coronary risk: a systematic review and meta-analysis.. Annals of Internal Medicine 160 (6): 398–406. PMID 24723079. doi:10.7326/M13-1788. 
  25. Harris, WS; Mozaffarian, D; Rimm, E; Kris-Etherton, P; Rudel, LL; Appel, LJ; Engler, MM; Engler, MB та ін. (2009). Omega-6 fatty acids and risk for cardiovascular disease: a science advisory from the American Heart Association Nutrition Subcommittee of the Council on Nutrition, Physical Activity, and Metabolism; Council on Cardiovascular Nursing; and Council on Epidemiology and Prevention. Circulation 119 (6): 902–7. PMID 19171857. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.191627.