Laktaatiomaidon rasvahappokoostumuksen dietääri säätyminen

LÄHDE: Bernard L, Bonnet M, Leroux C, Shingfield KJ, Chilliard Y.Effect of sunflower-seed oil and linseed oil on tissue lipid metabolism, gene expression, and milk fatty acid secretion in Alpine goats fed maize silage-based diets. J Dairy Sci. 2009 Dec;92(12):6083-94.
INRA, UR1213 Herbivores, Site de Theix, F-63122 Saint-Genès-Champanelle, France.

Näyttää olevan olemassa karjaa koskeva tutkimus siitä, miten niiten rehun kautta voidaan vaikuttaa maidossa olevan rasvahappokoostumuksen kirjoon. Maitoa kehkeyttäviä lajeja on tässä katsottu vuohi (caprine) ja lehmä(bovine) , koska niiten tuotteet ovat ihmisruokaa. Ihmisen (human) omaan rintamaitoon vaikuttaminen on tietysti paljon vaikeampaa tieteellisesti määrittää, koska ravinto ei ole kontrolloitua niin tiukasti eikä myöskään ole pelkkää vegetabiilista laatua kuten tässä karjan (herbivora) maitoa koskevassa tutkimuksessa , joka on uunituore(dec 2009).

Olisihan todella hienoa, jos voitaisiin vaikuttaa tietyn rasvahappokoon eliminoitumista rintamaidosta, jos tunnetaan esim. tietty betaoksidaatioheikkous vauvassa.

Suomenna abstraktin ajattelutavasta osia.

DIEETIN LIPIDIEN eli rasva-aineiden tiedetään lisäävän maitorasvan erittymistä ja muuntavan maitorasvan koostumusta imettävissä kiliemoissa.
Tässä tutkimuksessa katsotiin mikä osuus kasvisöljyillä on perifeeristen kudosten ja maitorauhasen lipidien aineenvaihdunnan maitorasvakomposition muutoksiin.

Tutkittiin 14 kiliemoa keskivaiheilla imetysaikaa. Niille annettiin

• maissipohjaista rehua, jossa ei ollut lisäöljyä(M)
• auringonkukansiemenöljyä(sunflower oil) 6,1% dieetistä ( MSO)
• pellavansiemenöljyä (linseed oil) 6,2% dieetistä(MLO)
  

Kontrolleina toimi ne joilla oli pelkkä maissipohjainen ravinto.
Maidon määrä oli suurempi niissä kiliemoissa, jotka saivat MSO öljyä( 3.37 kontrollit ja 3.62 kg/ pv auringonkukkaöljyä saaneet)

MLO-dieetti, pellavansiemenöljyä sisältänyt ravinto, lisäsi maitorasvojen pitoisuutta (+3.9 g/kg) ja johti 14% nousuun maitorasvojen erittymisessä.

Kasvisöljydieetit, sekä auringonkukansiemenöljyä(MSO) että pellavansiemenöljyä(MLO) sisältänyt dieetti nostivat laktoosi-sokerin erittymistä 12 % ja vastaavasti 8 % verrattuna pelkkään maissidieettiin.

Kasvisöljyt (MSO ja MLO) vähensivät C10 ja C16 rasvahappojen eritystä maitoon( 32% ja vast. 24%) ja lisäsivät C18 rasvahappokokoa maidossa( noin 110 %).

Kasvisöljydieetit ( MSO ja MLO) lisäsivät cis-9,18:1 öljyhapon erittymistä maitoon 25% ja vast. 31% verrattuna kontrolliin(pelkkä maissi).

MSO dieetti lisäsi maitoon erittyvää trans-11, 18:1 öljyhappoa ja cis-9, trans-11. 18:2 rasvahappoa 8.34- ja jälkimmäistä 6.02-kertaisiin määriin. MLO nosti vastaavia rasvahappoja 5.58- ja 3.71 kertaisiin määriin ( verrattuna pelkkään maissipohjaiseen dieettiin) .

MSO lisäsi myös trans-10 18:1 ja trans-10, cis-12 18:2 erittymistä maitoon.

Kasvisöljyt vähensivät seuraavia maitorasvoja: cis-9 14:1/14:0; cis-9 16:1/16:0; cis-9 18:1/18:0; ja cis-9, trans-11 18:2/trans-11 18:1 ja pitoisuuksien suhteita, mutta niillä ei ollut mitään vaikutusta seuraavaan entsyymiin rintarauhasessa:
stearoyl-CoA desaturase mRNA tai vastaava entsyymiaktiviteetti.

Edelleen rasvahappojen erittymisen muutokset eivät liittyneet muuntumisiin seuraavissa seikoissa:
entsyymin mRNA ja entsyymiaktiivisuus seuraavissa entsyymeissä
rintarauhasen acetyl-CoA carboxylase
LPL entsyymi (LPL= lipoprotein lipase)
Rasvahapposyntaasi (fatty acid synthase)
malic enzyme
G3Pdh (glycerol-3-phosphate dehydrogenase activity )

LPL aktiivisuus lisääntyi MSO:sta verrattuna MLO dieettiin.

Käsittelyllä ei ollut mitään vaikutusta G6Pdh ( glucose-6-phosphate dehydrogenase) entsyymin, malic enzyme, malaattientsyymiin,G3Pdh ( glycerol-3-phosphate dehydrogenase) aktiivisuuteen tai LPL mRNA runsauteen ja aktiivisuuteen, acetyl-CoA karboksylaasiin, rasvahapposyntaasiin tai stearoyl-CoA desaturaasiin maksasssa tai rasvakudoksessa.

JOHTOPÄÄTÖKSENÄ tutkijat sanovat, että auringonkukkaöljyn ja pellavansiemenöljyn liittäminen maissipohjaiseen ravintoon muuntaa maidon rasvahappojen eritystä kiliemoissa sellaisella mekanismilla, joka on riippumaton rintarauhasen, maksan tai rasvakudoksen lipogeenisen geenin ekspressoitumisesta.
Lisäksi tiedot antavat viitettä siitä, että rintarauhasen lipidejä kehkeyttävän geenin vasteitten säätyminen runsastärkkelyksisen ravinnon kasvisöljylisällä on erilaista kiliemoissa(CAPRINE) ja imettävässä lehmikarjassa (BOVINE).

Tutkijat eivät anna mitään interpolointia tai vihjetta ihmisten puolelta.

SCAD, MCAD ja RR- MAD entsyymivajeet rasvahappo-oksidaatiossa

Aihepiiri: FAO ( Fatty Acid Oxifdation, Disorders SCADD, MADD)

(1) SCADD , erilaisia geneettisiä taustoja

http://dels.nas.edu/ilar_n/ilarjournal/43_2/43_2_59f1.gif

LÄHDE: Sarah P. Younga, Dietrich Maternb, et al. A comparison of in vitro acylcarnitine profiling methods for the diagnosis of classical and variant short chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency Volume 337, Issues 1-2, November 2003, Pages 103-113

TAUSTA SCAD geenin homozygoottisuus ja kombinoitu heterozygoottisuus geenivariantille 625G>A ja 611C>T liittyy etyylimalonihappouriaan (EMA) , mikä on biologinen indikaattori SCAD vajeesta , SCADD.
(SCAD= short chain acyl-CoA dehydrogenase , lyhytketjuisten rasvahappojen dehydrogenaasi).
Kliinisiä ja biokemiallisia seikkoja, mitä näihin variantteihin liittyy, ei ole täysin pystytty selvittämään. Tässä tutkimuksessa selvitettiin näitten geenivarianttien vaikutus fibroblasteissa tapahtuvaan butyryylikarnitiinin kertymisen. (C4:karn).

METODIT: Koeputkessa katsottiin asyylikarnitiiniprofiilit fibroblasteista käyttämällä merkattua U13- hiiltä palmitaatissa tai merkkaamatonta palmitiinihappoa sekä runsasta karnitiinimäärää., sekä MCAD entsyymin kera että MCAD- inhibiittorin läsnäollessa.
(MCAD = medium chain acyl-CoA dehydrogenase. Keskipitkäketjuisten rasvahappojen dehydrogenaasi).
Sitten asyylikarnitiinit analysoitiin spektrometrialla. Geenejä vastaavia fibroblasteja oli seuraavia tyyppejä: 625G/625G (wild type), 625G/625A ja 625A/625A (variant) control fibroblasts. Näitä verrattiin homozygooteilta potilailta saatuihin fibroblasteihin, joissa oli SCAD entsyymiä inaktivoiva mutaatio ( SCADD= SCAD Deficient) ja potilailta, joilla oli EMA, etyylimalonihappouriaa. ja jotka olivat homozygootteja tai SCAD-variantin suhteen kombinoidusti heterozygootteja.

TULOKSET: Kontrollivariantit ja potilaitten fibroblastit akkumuloivat kohtalaisia määriä butyryylikarnitiinia (C4 Carn) verrattuna normaalikontrolleihin ja - vastakohtana niille merkitsevän asteisille butyryylikarnitiinimäärille, joita SCAD -puutteisissa fibroblasteissa havaittiin, inkubaatio-oloduhteista riippumatta.

JOHTOPÄÄTÖS: Kohtalaisesti alentunut SCAD- aktiivisuus liittyy SCAD geenivariantteihin ja se voidaan havaita in vitro testeissä asyylikarnitiiniprofiilimetodilla, jota voi käyttää suorana keinona SCAD- aktiivisuuden mittaamisessa.

Terminologiaa:

SCAD deficiency=SCADD; lyhytketjuisten rasvahappojen alfa, beta- dehydrogenaation vaje
Ethylmalonic aciduria; EMA, etyylimalonihappovirtsaisuus
Acylcarnitine profiling; asyylikarnitiiniprofiili
Butyrylcarnitine; C4-Carn, neljän hiilen rasvahappo karnitiinissa
Human skin fibroblasts, ihmisen fibroblastit
BCAA, branched chain amino acid; haaroittuneet rasvahapot
MCAD, medium chain acyl-CoA dehydrogenase; keskipitkaketjuisten aktivoitujen rasvahappojen dehydrogenaasi. Tämän vaje on MCADD


(2) PubMed lähde hakusanana SCAD, MCAD

B2 vitamiinista (Riboflaviinista) apua eräässä Asyyli CoA dehydrogenaasivajeessa!
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2774489

LÄHDE: DiDonato S, Gellera C et al. Normalization of short-chain acylcoenzyme A dehydrogenase after riboflavin treatment in a girl with multiple acylcoenzyme A dehydrogenase-deficient myopathy. Ann Neurol. 1989 May;25(5):479-84.

Artikkelissa kerrotaan tapaus 12 vuotiaasta tytöstä, jolla oli karnitiinivajeisesta lipidien varastoitumisesta johtuva myopatia ja orgaanisten happojen erittyminen virtsaan. Tämä tila vastasi multipplin asyyliCoA dehydrogenaasin (MAD) vajetta
(multiple acyl-coenzyme A (acyl-CoA) dehydrogenase deficiency= MADD) .

Lihaksesta otetussa mitokondriassa todettiin, että sekä SCAD, lyhytketjuisten rasvahappoCoA dehydrogenaasien että keskipitkäketjuisten rasvahappoCoA-dehydrogenaasien (MCAD) määrä vastasi vain 33 % normaalista. Tutkittaessa käytettiin SCAD- ja MCAD- vasta-aineita ja elektroneja kuljettavan flavoproteiinin FAD vasta-aineita potilaan mitokondriamateriaalissa. Tulokset osoittivat, että SCAD puuttui ja MCAD oli vähäistä potilaan mitokondrioissa. Mutta flavoproteiinia (FAD/ FADH2) oli normaalisti. Potilas ei vastannut suun kautta annettuun karnitiinihoitoon, mutta kun hänelle annettiin tablettina 100 mg Riboflaviinia (B2) hän sai dramaattisen hyvän vasteen. Lihasten määrä ja voima kasvoi ja orgaanisten happojen erittäminenkin normalisoitui, mikä merkitsi , että SCAD-aktiivisuutta oli normaaleja määriä ja samalla myös SCAD näytti ilmestyvän mitokondriamateriaaliin. Mutta kuitenkin sekä MCAD aktiivisuus että sitä vastaava materiamäärä mitokondriassa pysyivät edelleen tavallista matalammalla tasolla. Näistä tuloksista huomataan, että joillain potilailla multippeli rasvahappoCoA-dehydrogenaasivaje (MADD) saattaa korjautua tehokkaasti SCAD- aktiivisuuden osalta riboflaviinin (B2 vitamiini) lisällä ja ehkä muita mitokondriaalisesta flaviinista (FAD) riippuvia entsyymeitä korjautuu.

(3) Vuonna 2008 mainitaan näiden rasvahappo-oksidaatioitten olevan edelleen vahva haaste lääketieteelle ja tässä mainitaan niistä kolme.

LÄHDE: Gregersen N, Andresen BS, et al. Mitochondrial fatty acid oxidation defects--remaining challenges. J Inherit Metab Dis. 2008 Oct;31(5):643-57. Epub 2008 Oct 7.

MITOKONDRIAALISET rasvahappo-oksidation puutteet alettiin tunnistaa 1970 luvun varhaisvuosina. Näitä löydetään tasaisesti lisää. Joka vuosikymmen löytyy 3-4 uutta häiriötä. Näistä kaikkein uusin on nimeltään ACAD9-puute joka raportoitiin vuonna 2007. Tässä tutkijat kuitenkin fokusoivat kolmeen vähän vanhempaan ja tavalliseen defektiin, kuten keskipitkien rasvahappoCoA dehydrogenaasien(MCAD) puutteeseen ( MCAD vaje = MCADD),
sekä
riboflaviinille vastaavan multippelin asyyli CoA dehydrogenaasin (RR-MAD) puutteeseen
ja
lyhytketjuisten rasvahappo CoA dehydrogenaasin (SCAD) puuteeseen (SCADD) .

Näistä entsyymihäiriöistä on paljon julkaisuja ja lukemattomia esityksiä.

MCAD vajeessa avainkysymys on, miksi 80 % oireilevista potilaista on homozygootteja ja ACADM geenivarianttilla C985A>G, mutta vastasyntyneistä positiiviseksi seulotuista tämä löytyy vain 50%:ssa-

RR-MAD vajeessa haasteena on löytää yhteys ETFDH geenivariaatioihin ja havaita vaje lukuisten erilaisten mitokondriaalisisten dehydrogenaasivajeitten joukosta tai havaita FAD ja koentsyymi Q(10) vaje.

SCAD- vajeen (SCADD) suhteen haasteena on selvittää, jos ACADS geeni variaatiot liittyvät tautiin, erityisesti kun ne ovat kombinoituneina muihiin geneettisiin, solu tai ympäristötekijöihin, jotka voivat toimia synergistisesti.


(4) Uusinta tietoa riboflaviiniin (B2 vitamiiniin) vastaavasta multippelin asyyliCoA dehydrogenaasin vajeesta ( RR-MAD entsyymivajeesta).

LÄHDE: Liang WC, Ohkuma A et al. ETFDH mutations, CoQ10 levels, and respiratory chain activities in patients with riboflavin-responsive multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency. Neuromuscul Disord. 2009 Mar;19(3):212-6. Epub 2009 Feb 26.

Multipplin asyyliCoA dehydrogenaasin vaje (MADD) on aineenaihdunnallinen häiriö, jossa on dysfunktiota eletroneja kuljettavassa flavoproteiinissa ( ETF) tai ETF-ubikinoni-oksidoreduktaasissa (ETF-QO).

Mutaatioita ETFDH geenissä, joka koodaa ETF-QO on liitetty sekä riboflaviiniin vastaaviin että siihen vastaamattomiin MADD tiloihin ja samoin ubikinonipuutteiseen myopatiamuotoon , vaikka taudinmuotoja, jotka näitten eri fenotyyppien taustalla on, ei ole tarkemmin määritelty.

Tutkijat ovat tehneet mutaatioanalyysin neljästä formosalaisesta MADD- potilaasta. He pystyivät löytämään kolme uutta ETFDH-geenimutaatiota neljästä potilaasta ja kaikilla oli A84T mutaatio. Lihaksen koentsyymi Q10 ( CoQ(10)) pitoisuudet ja hengitysketjun aktiivisuus mitattuna kahdelta potilaalta olivat normaalit. Kolme potilasta neljästä tuli parempaan kuntoon riboflaviinista (B2 vitamiinsita) ja karnitiinista ( carnitine). Tutkijoitten tulokset osoittavat , että ei kaikilla MADD –potilailla ole koentsyymi Q vajetta. Tähän tietoon pohjaten ensisijaiset lääkkeet MADD tilan hoidossa lienevät riboflaviini(B2 vitamiini) ja karnitiini.

Mitokondrian betaoksidaatio ja FAO häriöt

Rasvahappojen oksidaation häiriöistä
June 23, 2009 About Fatty Acid Oxidation disorders

LÄHDE: Moczulski D, Majak I, An overview of beta-oxidation disorders. Postepy Hig Med Dosw (Online). 2009 Jun 8;63:266-77. Katedra Medycyny Wewnetrznej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Łódź.

Rasvahapot kuuluvat osarakenteena solukalvoihin, entsyymeihin ja hormoneihin. Ne ovat myös eräs tärkein energialähde monissa organismeissa.

Rasvahapoilla on monta eri typpistä tapaa oksidoitua .

Niitä on alfa-oksidaatio, beta-oksidaatio ja omega-oksidaatio ja ne tapahtuvat erityisissä solurakenteissa kuten mitokondrioissa ja peroksisomeissa.

Kaikkein tunnetuin oksidaatiotie on beta-oksidaatio ja se tapahtuu mitokondrian matrixissa. Se vastaa suoraketjuisten rasvahappojen oksidaatiosta. Rasvahappojen beetaoksidaatiotie käsittää ainakin 25 erilaista entsyymiä ja spesifisiä kuljetusproteiineja.

On pystytty osoittamaan 18 eri puutetta joistain näistä entsyymeistä , millä on merkitystä ihmisten eri tautien suhteen. Näillä taudeilla on hyvin laaja kirjo erilaisia oireita, joita joskus esiintyy satunnaisesti, yksi oire kerrallaan tai settinä, yksilötyyppisesti enemmänkin kuin yleisesti jonkin metabolisen taudin tyyppisesti. Arvellaan, että betaoksidaatiotaudit ovat 1-3%.ssa vauvakuolemien syitä (SIDS) Raskauden aikainen akuutti rasvamaksa (AFLP) ja hemolyyttinen oireyhtymä , kohonneet maksaentsyymit ja matalat trombosyytit (HELLP syndrome) , joihin liittyy merkitsevä neonaatali ja maternaali morbiditeetti ja mortaliteetti on myös liittynyt sikiön betaoksidaatiovajeeseen.

Tässä katsauksesaan tutkijat tekevät yhteenvedon kaikista niistä sairauksista , jotka liittyvät rasvahappojen oksidaation häiriöihin, betaoksidaatioentsyymien vajeeseen nimittäin koskien seuraavia entsyymeitä: VLCAD, TFP (trifunctional proten) ja LCHAD, MCAD, MCKAT (Medium Chain 3- keto-AcylCoA Thiolase), M/SCHAD ja SCAD ja puutteisiin entsyymeissä karnitiinisyklin entsyymivajeisiin CPT I, CPT II (transferase deficiency Type II (CPT-2) CAT ( Carnitine/acylcarnitine translocase deficiency).

KERTAUKSENA engl ja suom. tekstiä betaoksidaation entsyymeistä ja tapahtumsita

RASVAHAPPOJEN BETA-OKSIDAATIO Fatty Acid beta-Oxidation (FAO)

( HARPER 1969)

(1) Beta-oxidation is recognized to day as the principal method by which fatty acids are oxidized. Beeta -oksidaatio katsotaan päätieksi, jota myöten rasvahapot oksidoituvat, eli voivat pilkkoutua ATP-energiaksi siten, että tulee samalla metabolista vettä ja hiilidioksidia sivussa. http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/Chm452/gif/tca-b-ox.gif

(2) Several enzymes, known collectively as the fatty acid oxidase complex are found in mitochondria closely associated with the enzymes of the respiratory chain. Useita entsyymejä – ennen vanhaan yhteisnimellä rasvahappo-oksidaatiokompleksi - löytyy mitokondriasta hyvin läheisesti liittyneenä hengitystieketjuun
http://dolly.biochem.arizona.edu/Bioc462b_Honors_Spring_2009/ksamsel/Images-GIF/B%20oxidation%20full.gif

(3) These catalyze the oxidation of fatty acids (FAO) to acetyl-CoA, the system being coupled with the phosphorylation of ADP to ATP.
Nämä entsyymit katalysoivat rasvahappojen oksidaatiota kohti aktiivia etikkahappoa eli asetyl CoA- molekyylejä ja tämä järjestelmä on läheisessä yhteydessä oksidatiivisen fosforylaatioon, jossa ADP muuttuu ATP-energiapaketiksi.
http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/lecture/faox/faox.html

(4) As in the metabolism of glucose (sugar), the fatty acids must first be converted in a reaction with ATP to an active intermediate before they can react with the the enzymes responsible for their further metabolism.
Aivan kuten sokeriaineenvaihdunnan puolella glukoosin pitää tehdä aktivaationsa , niin rasvahappojenkin pitää ”aktivoitua” valmiin energiapakkauksen ATP:n avulla aktiiviksi välituotteeksi (” aktiiviksi rasvahapoiksi”) ennen kuin ne voivat reagoida niiden jatkoaineenvaihdunnasta vastuussa olevien entsyymien kanssa.
http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/lecture/faox/activate.gif

(Acyl CoA =”aktiivi rasvahappo” ) (CoA on Koentsyymi A, joka on aktiivi rikkipitoinen pantoteenihappoperäinen B5 vitamiini-koentsyymi) .

(5) This is the only step in the complete degradation of fatty acid that requires energy from ATP. Yllämainittu aktivoimistapahtuma on ainoa askel monimutkaisessa rasvahappojen oksidaatiossa, joka vaatii valmista alkuenergiaa ATP.

(6) In the presence of ATP and Coenzyme A, the enzyme THIOKINASE catalyzes the conversion of fatty acid ( FFA, free fatty acid) to an “active fatty acid”. or AcylCoA. Kun on läsnä ATP ja Koentsyymi A, niin entsyymi TIOKINAASI katalysoi vapaan rasvahapon muuttumista aktiiviksi rasvahapoksi eli asyyli CoA –muotoon

(E.g. Palmitate to Palmitoyl CoA) http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/lecture/faox/strucact.gif
Kuvassa näkyy miten palmitiinihappo C16:0 muuttuu aktiiviksi palmitiinihapoksi.

(7) Several thiokinases have been described, each specific for fatty acids of different chain length.
On havaittu useita TIOKINAASEJA, joista jokainen on spesifinen jollekin erityiselle rasvahappokoolle.

(8) Other enzymatic steps in The Beta-oxidation.
Sitten muut askeleet betaoksidaatiossa.

Näiden askeleitten tarkoitus on saada katkaistua syklissä aina 2 hiilen pala irti rasvahaposta siten, että sidoksen purkautuessa poimitaan talteen energiaa protoni protonilta ja pitkäkin rasvahappo pilkotaan täten vain 2 hiiltä irrotamalla kerralla ja lyhennetty happo kiertää niin kauan tätä oksidaatiosykliä ,että jäljelle jää vain 2 hiilen palasia tai ehkä 3 hiilen palanen, jos pitkällä rasvhapolla oli pariton määrä hiiliä. Sille 3- hiilen hapolle ( propionihappo) on toinen kohta mennä sisään sitruunahapposykliin ( aktivoidusta propionihaposta muokkkaamalla ja se tarvitsee B12 vitamiinia ja biotiinia avuksi).

(9) After the formation of AcylCoA , there follows the removal of 2 hydrogen atoms from the alfa and beta carbons, catalyzed by ACYL-CoA DEHYDROGENASE .
Sen jälkeen kun “aktivoitu rasvahappo” on valmis, seuraa kahden vetyatomin (H+) irrottaminen alfa-ja beta-aseman hiilistä ja tätä (oksidaatioaskelta) katalysoi entsyymi ASYYLI-CoA-DEHYDROGENAASI.

Jos rasvahappo on lyhytketjuinen (Short Chain Fatty Acid), SCFA, entsyymi on SCAD. (Puute =SCADD)

Jos rasvahappo on keskipitkä(Medium Chain Fatty Acid, MCFA) , entsyymi on MCAD. (Puute = MCADD)

Jos rasvahappo on pitkä (Long Chain Fatty Acid, LCFA), entsyymi on LCAD (Puute on LCADD)

Jos rasvahappo on hyvin pitkä(Very Long Chain Fatty Acid, VLCFA), entsyymi on VLCAD (Puute on VLCADD).

(10) This first dehydrogenation with FAD coenzyme results in formation of alfa, beta- unsaturated acyl-CoA ( one double bond). Tämä johtaa alfa- ja beta asemassa sijaitsevaan kaksoisidokseen, ” alfa, beta- tyydyttämättömään aktivoituun rasvahappoon”.

(11) The COENZYME for the first DEHYDROGENASE is a flavoprotein (redox FAD/FADH2 ) whose reoxidation by the respiratory chain require the mediation of another flavoprotein, termed the electron transferring flavoprotein(ETF)

KOENTSYYMINÄ tälle ensimmäiselle , kaksoissidoksen tehneelle DEHYDROGENAASILLE toimii flavoproteiini, jonka hengitysketjussa tapahtuvaan uudelleen oksidaatioon tarvitaan toinen flavoproteiini, nämä ovat elektroneja siirtäviä flavoproteiineja. Redoxpari on FAD/FADH2 ( B2 vitamiinijohdannaisia)

(12) Water is added to saturate the double bond and form beta-hydroxy acyl-CoA, catalyzed by the enzym ENOYL CoA HYDRATASE (crotonase).

Nyt lisäytyy vesimolekyyli H2O ( tapahtuu hydraatio) kaksoissidoksen kohtaan muuttaen kohdan taas tyydyttyneeksi. Katalysoiva entsyymi on ENOYYLI-CoA- HYDRATAASI ja syntyvä tuote on beeta-hydroxy-AsyyliCoA, siis beta-OH-AcylCoA. ( Onko joka rasvahappokoolle omia enoyylihydrataasejaan, en tiedä, pitää ottaa selvää)

(13) Beta- hydroxy derivative undergoes further dehydrogenation on the beta-carbon. Enzyme is BETA-HYDROXY-ACYL-CoA- DEHYDROGENASE. The product is the corresponding beta-keto-Acyl-CoA compound.

Tämä beta-OH-johdannainen käy läpi vielä toisen oksidaatioaskelen, jossa se dehydrogenoituu ja muuttuu vastaavaksi keto-rasvahapoksi, keto-asyyli-CoA. Entsyymin nimi on BETA-HYDROKSI-ASYYLI-CoA DEHYDROGENAASI.

Jos rasvahappo on lyhyt SHORT CHAIN, dehydrogenoiva entsyymi on SCHAD. (Puute on SCHADD)

Jos rasvahappo on keskipitkä, entsyymi on MCHAD (Puute on MCHADD)

Jos rasvahappo on pitkä, entsyymi on LCHAD. (Puute On LCHADD)

Jos rasvahappo on hyvin pitkä, entsyymi on VLCHAD. (Puute on VLCHADD)

(LÄHDE: For each chain length there is a corresponding hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency: SCHAD, MCHAD, LCHAD, and VLCHAD, respectively.)

(14) In this second dehydrogenation, NAD is the COENZYME involved in the dehydrogenation.

Tässä yhtedessä toimii KOENTSYYMINÄ , joka ottaa protonit vastaan, NAD. (Redox pari on NAD, NADH+ H+).

(15) Finally , beta- keto-acyl-CoA is split at the beta-position byenzy,e THIOLASE. ( BETA- KETO-THIOLASE), which catalyzes a thiolytic cleavage involving another molecule of CoA.

Lopuksi sellainen entsyymi kuin BETA-KETOTIOLAASI pilkkoo beta-asemasta tämän aktiivin beta-ketorasvahapon ja käyttää tiolyyttiseen pilkkomiseen toista CoA molekyyliä. (Ehkä ketotiolaasejakin on koko joukko, en tiedä).

(16) The products of this reaction are one acetyl-CoA and one acyl-CoA derivate, containing two carbons less than the original acyl-CoA molecule which underwent oxidation.

Tuotteena reaktiosta muodostuu kahden hiilen pituinen aktivoitu etikkahappo (Asetyl-CoA) ja kahta hiiltä lyhempi Asyyli-CoA. ( Huom: sidoksen purkautumisesta vapautunut energia on prosessin aikana otettu talteen protonivirtana ja siirretty hengitysketjuun elektronivirtana, josta voidaan sitoa energiaksi ATP molekyyliin fosfaattisidoksina)

http://wpcontent.answers.com/wikipedia/commons/thumb/8/89/Mitochondrial_electron_transport_chain%E2%80%94Etc4.svg/400px-Mitochondrial_electron_transport_chain%E2%80%94Etc4.svg.png

(17) The Acyl CoA formed in the cleavage reaction reenters the oxidative pathway at reaction (number 9 in this translation). Tällä tavalla muodostunut kahta hiiltä lyhempi rasvahappo jatkaa uudelleen sidoksien purkamista ja energian vapauttamista niistä. Se jatkaa kohdassa 9. mainitusta entsyymireaktiosta.

(18) In this way a long chain fatty acid (LCFA) may be degraded completely to acetyl CoA- ( C2-units)

Tällä tavalla pitkäkin rasvahappo voi pilkkoutua täydellisesti ” aktiiveiksi etikkahapoiksi” muotoon Acetyl CoA. Kehossa on oma AcetylCoA – aitio, josta tätä hyödyllistä molekyyliä voi siirtää tarpeen mukaan eri suuntiin, energiaksi tai eri synteesiteihin tai avuksi eri funktioihin) .

(19) As Acetyl CoA can be oxidized to CO2 and Water H2O in the citric acid cycle which is inside the mitochondria, the complete oxidation of fatty acids can be achieved. Koska asetyyli-CoA voi oksidoitua hiilidioksidiksi ja vedeksi sitruunahapposyklissä, joka on myös mitokondriassa, voidaan rasvahappojen täydellinen oksidaatiokin saada aikaan.

(20) EXEM: Energetics of Fatty Acid Oxidation Transport in the respiratory chain of electrons from reduced flavoprotein and NAD will lead to the synthesis of at least five high energy phosphate bonds for each of the first seven Acetyl-CoA molecules formed by beta-oxidation beginning from palmitate C16:0 ( 7 x 5 = 35) .

The total of eight moles of Acetyl CoA formed, will each give rise to at least 12 high –energy bonds on oxidation in the citric acid cycle, making 8 x 12 = 96 high energy bonds derived from acetyl-CoA formed from palmitate (C16:0), minus two for the initial activation of the fatty acid, yielding a net gain 129 high energy bonds/mol, or 129 x 7,6 = 980 kcal. As the caloric value of palmitate is 2340 kcal per mol, the process captures as high-energy phosphate at least 41% (980/2340 x 100) of the total energy of combustion of the fatty acid.

ESIM. RASVAHAPPO-OKSIDAATION ENERGIALASKUSTA – vuodelta 1969 , nykyisin on tarkempiakin: Energia rasvahapon oksidaatiosta on seuraava. Elektronien kuljetus hengitysketjuun redusoituneista flavoproteiineista ( B2 vitamiini) ja NAD sta (B4 vitamiini) johtaa ainakin viiden korkea-energisen fosfaattisidoksen syntymiseen jokaisesta seitsemästä aktiivista etikkahaposta. ( 7 x 5 = 35 ) . Kaikenkaikkiaan muodostui 8 aktiivia etikkahappoa 16- hiilen palmitaatista.

Jos ja kun ne menevät jatkossa sitruunahapposykliin, siellä jokainen edelleen tuottaa ainakin 12 korkea-energistä sidosta ( 8 x 12 = 96) .

Rasvahapon alkuaktivoiminen kulutti kaksi korkeaenergistä sidosta (-2) .

Täten summaksi saadaan 35 + 96- 2 korkea-energistä sidosta = 129. Lasketaan että kalorinen arvo näistä on 129 x 7,6 kcal = 980 kcal. Tiedetään rasvahapon combustiotutkimuksista, että se sisältää 2340 kcal energiaa. Joten hyöty, mikä siitä saadaan sidottua ATP energiapakkauksiin betaoksidaatiossa on 41%:nen.

Tästä on paljon pikkutarkkaa uutta laskua, mutta tämä Harperin lasku vuodelta 1969 antaa periaatteen, millä rasvoista tulee energiaa. Osahan siitä jää kehon lämmöksi.

http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/lecture/faox/faox.htm

(21) Citric Acid Cycle

SITRUUNAHAPPOKIERTOON

http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/Chm452/gif%5Ctca-b-ox.gif

Mitokondrian sisällä on täydellinen sitruunahappokierto, mutta myös sytoplasmasss on osittain sitruunahappokiertoa käynnissä. Beta-oksidaation terminaaliset osat tapahtuvat mitokondrian sisällä.

http://books.google.se/books?id=aNmgMg2L_FIC&pg=PA131&lpg=PA131&dq=GTP-specific++mitochondrial+thiokinase&source=bl&ots=ROPYNRH7Ic&sig=pwQqMdF4PPCAYTSeM5t4DuPurHU&hl=sv&ei=BtJASrv_GJPh-Qarvvm6CA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7

LCAD, VLCAD. Tieteen nykyvaihe

Tieteen nykyvaihe LCAD/VLCAD taudin tutkimuksesta

Mitokondriaalinen pitkien rasvahappojen betaoksidaation tutkimusta ihmisessa ja hiiressä.

LÄHDE: Chegary M, Brinke HT et al. Mitochondrial long chain fatty acid beta-oxidation in man and mouse. Biochim Biophys Acta. 2009 May 22.Amsterdam, The Netherlands.

Nyt on pystytty kehittämään useita hiirimalleja mitokondriaalisista rasva-happojen beetaoksidaation vajeista (FAO defects , Fatty Acid Oxidation defects). Toistaiseksi on saatu vain vähän lisää nykyiseen tietämykseen näiden tautien patofysiologiasta. Tässä tutkimuksessa koetettiin selvittää eroja hiiren ja ihmisen rasvahappo-oksidaation välillä.

Tutkijat käyttivät analyyttisiä, biokemiallisia ja molekulaarisia metodeja vertaillessaan fibroblasteista LCAD (-/- )poistogeenista hiirtä, VLCAD (-/-) poistogeenista hiirtä ja tavallista hiirtä VLCAD- tautia potevan sekä terveen kontrollihenkilön fibroblasteihin.
(LCAD= long chain acyl-CoA dehydrogenase
VLCAD= very long chain acyl-CoA dehydrogenase ).

Tutkijat pystyivät osoittamaan hiiressä LCAD ja VLCAD entsyymeillä sekä toisiaan kattavia että erillisiä funktioita rasvahappo-oksidaatiossa. VLCAD:n poissaolo tulee hiirellä aivan täysin kompensoiduksi. Sen sijaan LCAD vaje ei kompensoidu täysin.

LCAD omaa essentiellin osan tyydyttämättömien rasvahappojen oksidaatiossa, näihin kuuluu öljyhapon (C18:1) oksidaatio, mutta se vaikuttaa olevan tarpeeton tai ylimääräinen tyydytettyjen rasvahappojen oksidaatiossa.

Hyvin vahvana vastakohtana hiiren LCAD:n suhteen ihmisellä ei ole havaittavissLCAD mRNA tasossa eikä proteiinitasossa, mikä tekee taas VLCAD entsyymin välttämättömäksi rasvahappojen oksidaatiolle.

Näistä löydöistä aukeaa uusia väyliä olemassaolevien hiirimallien käyttämiseen ihmisen rasvahappo-oksidaation patofysiologian tutkimuksissa.

Seerumin karnitiini

Yleistä
http://www.epshp.fi/labnet/html/3121.htm
Karnitiinin (beeta-hydroksi-gamma-trimetyyliaminobutyraatti) tehtävänä on kuljettaa pitkäketjuisia rasvahappoja solulimasta mitokondrioiden sisälle. Aineenvaihdunnan häiriöissä karnitiini kuljettaa myös mitokondrioon kertyneitä orgaanisia happoja vastakkaiseen suuntaan solulimaan, josta ne siirtyvät plasmaan ja virtsaan asyylikarnitiinina.
Indikaatiot Määritystä käytetään mm. pienten lasten metabolisten kriisien ja heikon kasvun (failure to thrive) selvittelyyn. Akuuteissa metabolisissa kohtauksissa tulee mitata seerumin ja vuorokausivirtsan karnitiinipitoisuus. Lopullinen varmistus saadaan lihaskudoksen karnitiinimäärityksellä.

Tulkinta	Karnitiinin puutos voi esiintyä itsenäisenä tautina, liittyneenä moniin tunnettuihin aineenvaihduntadefekteihin sekä eräisiin muihin tautitiloihin. Karnitiinin puutoksessa seerumin karnitiinitaso alenee, kun taas sen eritys virtsaan lisääntyy. Puutos voi ilmetä yksinomaan lihasoirein, jolloin seerumin karnitiini on normaali lihaskudoksen karnitiinin ollessa matala.
Päivitetty	2.3.2009

OLIIVIÖLJYN antioksidanteista

Eräs oliiviöljyn antioksidanttimolekyyli on hydoxytyrosol(HT)
Hydroxytyrosol häiritsee mm. influenssaviruksen sisäproteiineja ja virionien muodostusta.

http://www.opextan.info/public/olives.asp

OLIIVIÖLJYLLÄ näyttää olevan hyvin tehokkaita molekyylejä muassaan.

http://www.nyfikenvital.org/?q=node/2079

OLIIVIÖLJYN biologiset ominaisuudet perustuvat sen rasvahappokokoomukseen, mutta myös näihin pieniin polaarisiin yhdisteisiin, joilla on vahvaa antioksidatiivista aktiivisuutta. Nämä fenoliset molekyylit ovat oliivin antioksidanttien kaikkein mielenkiintoisimpia osasia ja niitä on oliivimarjoissa, oliiviöljyssä ja oliivin lehdissä; niitä on tutkittu paljon. Näitä ovat fenoliset alkoholit hydroksytyrosoli ja tyrosoli , secoiridoidit kuten oleuropeiini ja hydrokinnamiinihappojohdannaiset kuten verbascosidi ja kaffeiinihappo.

(Engl. phenolic alcohols like hydroxytyrosol and tyrosol,
secoiridoids like oleuropein, hydrocinnamic acid derivatives, verbascoside , caffeic acid:

http://www.opextan.info/images/olives1.gif

TUOREISSA OLIIVEISSA on seuraavat pitoisuudet:
Hydroxytyrosol 0.06-0.41% (w/w by HPLC)
Tyrosol 0.01-0.12% (w/w by HPLC)
Oleuropein traces-0.24% (w/w by HPLC)
Verbascoside 0.02-0.32% (w/w by HPLC)

Opextan-nimistä tuotettakin on tehty tuoreista oliiveista luonnonlääkkeeksi Italiassa.

WIKIPEDIA kertoo hydroxystyrosolista myös.

en.wikipedia.org/wiki/Hydroxytyrosol

3-Hydroxytyrosol on 3,4,-dihydroxyfenyletanol ja se on dopamiinin metaboliitti muotoja.

Suomennosta PubMedistä. Sielläkin on useita artikkeleita tästä dopamiinijohdannaisesta.

LÄHDE.Yamada K, Ogawa H et al. Mechanism of the antiviral effect of hydroxytyrosol on influenza virus appears to involve morphological change of the virus. : Antiviral Res. 2009 Jul;83(1):35-44. Epub 2009 Mar 24. Research Center for Animal Hygiene and Food Safety, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine, Obihiro, Hokkaido, Japan.

HYDROKSYTYROSOLI (HT) on pieni fenolinen yhdiste joka inaktivoi influenssa A viruksia H1N1, H3N2, H5N1 ja H9N2 alaryhmiä. HT inaktivoi myös Newcastle taudin virusta ( mutta ei naudan rotavirusta eikä siipikarjan adenovirusta, mikä viittaisi siihen, että HT molekyylin antivirusvaikutukseen on edellytyksenä että viruksella on vaippa (envelope).
Jos MDCK soluja oli esikäsitelty hydroxytyrasolilla, tämä ei vaikuttanut H9N2 viruksen propagoimiseen sen jälkeen inokuloiduissa soluissa, mikä viittaa siihen, että HT kohdistaa vaikutuksensa virukseen eikä niinkään isäntäsoluun.
H9N2 virus joka tuli HT molekyylistä inaktivoiduksi säilytti muuttumattomana hemagglutinoivan aktiivisuutensa ja sitoutui MDCK-soluihin aivan kuten nekin virukset, joita ei oltu HT-käsitelty. Neuraminidaasiaktiivisuus säilyi HT-käsitellyissä soluissa muuttumattomana. Kuitenkin HT:lla inokuloiduissa soluissa H9N2 virus inaktivoitui siten , että ei todettu viruksen mRNA:ta eikö virusproteiineja.
Elektronimikroskooppisessa analyysissä havaittiin HT-käsitellyillä viruksilla atyyppisiä influenssavirioneita eikä hemagglutiniinin lokalisoituminen välttämättä keskittynyt virionien pintaan . Nämä huomiot viittaavat siihen, että viruksen H9N2 rakenne voi olla särkynyt HT vaikutuksesta.


Mistä tällaista hydroxytyrosolia saa?

Voidaan valmistaa uudentyyppisiä johdoksia luonnossa esiintyvästä antioksidantista hydroxytyrosol. Oliiviöljyn valmistuksessa teollisesta jätevesituotteesta isoloidusta hydroxytyrosolista kolmevaiheisella prosessilla voidaan valmistaa hydroxytyrosolialkyylieettereitä (Rancimat-metodilla) ja näillä johdannaisilla on havaittu olevan samoja kykyjä kuin vapaalla hydroxytyrosolilla.
kertoo LÄHDE: Madrona A, Pereira-Caro G, et al Synthesis of hydroxytyrosyl alkyl ethers from olive oil waste waters. Molecules. 2009 May 11;14(5):1762-72. Dpto Química Orgánica y Farmacéutica, Facultad de Farmacia, Universidad de Sevilla, Sevilla, Spain.

Molekyyli on protektiivinen sytotoksisuutta ja DNA-vauriota vastaan.
kertoo LÄHDE: Zhang X, Cao J et al. Protective effect of hydroxytyrosol against acrylamide-induced cytotoxicity and DNA damage in HepG2 cells. Mutat Res. 2009 May 12;664(1-2):64-8. Epub 2009 Mar 10.

Molekyyli vaimentaa oksidatiivista stressiä ja NF-kB aktivaatiota.

ketoo LÄHDE: Zhang X, Cao Jet al. Suppressive effects of hydroxytyrosol on oxidative stress and nuclear Factor-kappaB activation in THP-1 cells. Biol Pharm Bull. 2009 Apr;32(4):578-82

Korvavaha, Cerumen

(1) Korvakäytävän paikallinen immuunipuolustus

Korvavahalla on oma latinalainen nimensä, cerumen. Normaali korvavahan muodostus heijastaa osaltaan hyvää immuunikapasiteettia, mitä korva luonnostaan omaa. Italiassa on tehty tutkimus ulkoisen korvakäytävän ihon lokaalisesta immuunivasteesta.

LÄHDE 1.
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/56082/ABSTRACT?CRETRY=1&SRETRY=0
Paola Sirigu et al. Local immune response in the skin of the external auditory meatus: An immunohistochemical study Microsc. Res. Tech. 38:329-334, 1997.

Cerumen- vaha on tärkeä suoja korvakäytävää kohtaavia vaurioittavia tekijöitä vastaan. Cerumen on hydrofobinen ominaisuuksiltaan, koska siinä on runsaasti lipidejä ja siten se voi suojata korvakäytävää fysikaalisilta vaurioilta. Cerumenvahan muut komponentit taas voinevat suojata tietyiltä mikrobikannoilta. Tästä huolimatta kuitenkin on kirjallisuudessa kovasti väitelty cerumenvahan antibakterielleista kyvyistä.

Koska paikallisissa puolustusmekanismeissa on immunoglobuliineilla (Ig) tunnettu tärkeä osuus, tutkijat halusivat nyt immunohistokemiallisin menetelmin selvittää niiden solujen olemassaolon ja lokalisoitumisen, jotka ovat välttämättömiä aktivoitaessa Ig-välitteistä immuunipuolustusta ja epiteliaalista IgA, IgM ja IgG immunoglobuliinieritystä. Samalla he saisivat käsityksen siitä paikallisesta immuunivasteesta, mikä tulee korvakäytävän ihon niistä kohdista, jotka osallistuvat cerumen- vahan tuottoon.

Tutkimuslöydökset osoittivat, että ihmisen ulkoisen korvakäytävän ihon intensiivisin IgA ja IgG immunoreaktiivisuus oli peräisin ihon epiteliaalisista kerroksista.
Vasta-ainevälitteisen vasteen aktivoitumiselle välttämättömät solut taas sijaitsivat epidermiksen eri kerroksissa ja / tai dermiksessä, joka ympäröi talirauhasia ( sebaceous glands) ja ceruminooseja rauhasia ( ceruminous glands) ja karvafollikkeleita (piliary follicle).

Tästä tuloksesta voitiin päätellä, että ulkoinen korvakäytävä saa suojaa patogeeneilta vasta-ainevälitteisen paikallisen immuunivasteen kautta, koska kaikkia aktiiviin paikalliseen immuunisysteemiin kuuluvia effektorikomponetteja on löydettävissä.

(2) Korvavahan rasva-aineet, Cerumen lipidit

LÄHDE: Bortz JT, Wertz PW, Downing DT. Composition of cerumen lipids. J Am Acad Dermatol. 1990 Nov;23(5 Pt 1):845-9.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2254469

Tässä tutkimustyössä Cerumen -lipidejä uutettiin ja analysoitiin. Kuivapainosta oli lipidejä 52 % ja se sisälsi seuraavan, hyvin korkean laatuisen ja kompleksisen, osin tuntemattomankin kokoomuksen lipidiaineita, joita sitten cerumen -erityksen mukana korneosyyteistä hilseilee. Tulosta sanotaan korvavahaksi.

Uutetut vapaat lipidit olivat.
skvaleenia (6.4%),
kolesteroliestereitä (9.6%),
vahaestereitä (9.3%),
triasyyliglyseroleja (TG) (3.0%),
rasvahappoja (22.7%),
kolesterolia (20.9%),
keramideja (18.6%),
kolesterolisulfaatteja (2.0%),
ja useita identifioimattomia polaarisia komponentteja; (7.5%).

Uuttettujen lipidien lisäksi oli lipidejä, joita saatiin vapautumaan ja analyysiin vasta saponifikaation jälkeen .
Nämä kovalentisti sitoutuneet lipidit käsittivät
kaksi epätavallista keramidia (63.4%),
omega hydroksirasvahappoja (27.7%)
ja non- hydroksi rasvahappoja (8.8%).

Tämän sitoutuneen lipidin rakenne muistutti samantapaista, mitä on tavattu ihmisen silmän sarveiskalvosta (stratum corneum), minkä arvellaan muodostuvan lipidikalvoa korneosyyttiensa ulkopinnalle.

Nämä vapaat ja kovalenttisesti sitoutuneet lipidit saattanevat olla merkitseviä determinantteja cerumen- vahan ominaisuuksille. Korneosyyttien ja niihin liittyneitten lipidien hilseily epidermispinnasta korvan käytävään muodostanee pääosan cerumen vahan sisällöstä.

Plasmalogeeni ja aivot

Plasmalogeenin puute on merkitsevä tekijät AD:ssa.

LÄHDE: Han X, Holtzman DM, McKeel DW Jr. Plasmalogen deficiency in early Alzheimer's disease subjects and in animal models: molecular characterization using electrospray ionization mass spectrometry. J Neurochem. 2001 May;77(4):1168-80.

On tehty hypoteesi, että muutokset plasmalogeenissa heijastaisivat suoraan Alzheimerin dementian vaikeusastetta. Tutkijat pureutuivat tähän kysymykseen ja tekivät systemaattisen selvityksen plasmalogeenin pitoisuuksista ihmisaivojen eri alueiden harmaan ja valkoisen aineen solukalvoissa. Tutkimusmateriaalissa oli laaja kirjo eri asteisia Alzheimerin tautitapauksia, jossa henkilöistä oli kliininen arvio ns. CDR asteikolla ( AD Clinical Dementia Ratings) . Käytettiin elektrospray jonisaatio/massaspektrometriaa (ESI/MS) menetelmää.Tulokset osoittivat seuraavaa.

1. Dramaattista plasmalogeenin vähenemistä ( jopa 40% totaaliplasmalogeenista) valkoisessa aivoaineessa hyvin varhaisessa vaiheessa AD-tautia (CDR 0.5).

2. Harmaan aineen plasmalogeenin vaje korreloi AD-CDR arvioon (esim. 10 mooli% vaje plasmalogeenissa vastasi CDR 0.5 arviota, mikä on lievä dementia ja 30 mol% plasmalogeenivaje vastasi arviota CDR 3: vaikea dementia.

3. Plasmalogeenipitoisuuden ja molekyylilajien vaihtelun puuttuminen pikkuaivojen harmaasta aineesta kaikissa CDR- arvioissa, vaikka oli dramaattiset plasmalogeenin pitoisuuden vaihtelut pikkuaivojen valkoisessa materiaalissa.

Tutkittiin myös AD- mallin, APP(V717F) ja APPw mallin koehiiriä ESI-MS-tekniikalla ja niistä mitattiin etanolaminiplasmalogeenien pitoisuuksien muuttumiset. Plasmalogeenin puutetta aivojen kuorikerroksessa esiintyi ad 10 mol% totaaliplasmalogeenista 18 kk iässä, mutta puutetta ei ollut pikkuaivoissa kummallakaan koe-eläintyypillä.

Näistä tuloksista pääteltiin, että plasmalogeenin vajeella voi olla tärkeä osuus AD taudin patogeneesissä erityisesti valkoisessa aivoaineksessa ja tutkijat esittävät, että muuntunut plasmalogeenin pitoisuus voi osaltaan vaikuttaa neurodegeneraatioon, synapsien katoamiseen ja synaptiseen dysfunktioon AD-taudissa.

Plasmalogeeni ja kolesterolin kuljetus solussa

3. Plasmalogeenin puutteen vaikutus kolesterolin kuljetukseen

Plasmalogeenin puute muuttaa kolesterolin transporttia ER-suuntaan (Acyl-CoA/CAT entsyymille) , mutta ei muuta kolesterolin kuljetusta solun periferiaan

LÄHDE: Munn NJ, Arnio E et al.
Deficiency in ethanolamine plasmalogen leads to altered cholesterol transport. J Lipid Res. 2003 Jan;44(1):182-92.

Plasmalogeenit ovat eräs iso alaluokka etanolamini-ja koliinifosfolipidejä, joissa sn-1 asemassa on pitkäketjuinen rasva-alkoholi liittyneenä vinyylieetterisidoksella. On arveltu, että nämä fosfolipidit osallistuvat kalvojen fuusiotapahtumien välittämiseen. Tässä tutkimuksessa tiedemiehet selvittävät etanolaminiplasmalogeenin (PlsEtn) eli plasmenyylietanolaminin osuutta solun sisäisessä kolesterolin kuljetuksessa ( koe-eläinsolussa):

Soluun oli johdettu yksittäinen PlsEtn-biosynteesin geenidefekti.

Tutkijat havaitsivat, että plasmalogeeni PlsEtn oli essentielli eli välttämätön spesifisissä kolesterolin kuljetusteissä, suunnassa, joka johti solun pinnasta tai endosyyttisestä aitiosta endoplasmisessa retikulumissa sijaitsevalle entsyymille Acyl-CoA/CAT( kolesteroliasyylitransferaasi) . Plasmalogeenin puuttuessa tämä kuljetus oli epänormaalia.

Mutta plasmalogeeni ei ollut välttämätön osatekijä siinä kolesterolin kuljetuksessa, joka suuntautui endoplasmisesta retikulumista periferiaan, solun pintaa kohden, sillä tämä kuljetus oli normaalia, vaikka plasmalogeeni puuttuisikin.

Myös rakkuloitten kuljetus oli normaalia, vaikka plasmalogeeni puuttui. Tätä mitattiin nestefaasin endosytoosista ja exosytoosista. Samoin oli normaalia vastasyntyneitten proteiinien liikkuminen solun pintaan.

Geenivajeinen kolesterolin kuljetusfenotyyppi johtui plasmalogeenin (PlsEtn) puutteesta ja se voitiin osoittaa transfektoimalla cDNA, joka koodasi puuttuvaa entsyymiä tai antamalla metabolista välituotetta, joka meni plasmalogeenin biosynteesin teihin defektistä alavirtaan.Tulevien tutkimusten tulee osoittaa plasmalogeenin tarkka rooli kolesterolin kuljetuksessa kohti endoplasmista retikulumia.

Future work must determine the precise role that plasmalogens have on cholesterol transport to the endoplasmic reticulum (2003 tieto).

Plasmalogeeni: Entsyymit GNPAT ja ADAPS

Plasmalogeenin muodostuksesta Entsyymit GNPAT ja ADAPS
Peroksisomaaliset entsyymit GNPAT ja ADAPS

LÄHDE: van den Bosch H, de Vet EC. Alkyl-dihydroxyacetonephosphate (ADAPS) synthase. Biochim Biophys Acta. 1997 Sep 4;1348(1-2):35-44.

Eetterifosfolipidit omaavat tunnuksenaan glyserolirungon sn-1 asemassa glycero-eetteri-sidoksen. Ihmisessä tämän tyyppisiä fosfolipidilajeja esiintyy pääasiassa etanolamini-(Etn)- ja koliinifosfoglyserideissä, joita katsotaan olevan 15 % kaikista fosfolipideistä. GLYCERO-EETTERI-linkki syntetisoituu sijoittamalla asyyli-DHAP molekyyliin asyylin kohdalle pitkäketjuinen alkoholi, joka luovuttaa O- molekyylinsä eetterisidokseen.

Sekä se entsyymi, joka muodostaa asyyli-dihydroxyasetonifosfaatin (GNPAT) että se entsyymi, joka asettaa glysero-eetteri-sidoksen, esim alkyyli-dihydroxyasetone phosphate synthase ADAPS, sijaitsevat peroxisomissa.

Ihmisten synnynnäiset aineenvaihdunnalliset vajeet eetterilipidien muodostumisessa aiheutuvat peroxisomien biogeneesin puutteista ja sellaiset ovat osoittaneet peroxisomien korvaamattoman osuuden eetterifosfolipidien synteesissä.

Eetterilipidisynteesin kaikkein luonteenomaisin entsyymi on alkyyli-dihydroasetonifosfaattisyntaasi( ADAPS).Tämä peroxisomaalinen entsyymi on koodattu. Sen kromosomisijainti on 2q31.

Plasmalogeeni ja nikotiini

PLASMALOGEENI, fosfolipidi, relevanssi fosfolipideissä, esiintyminen yli 10% fosfolipideistä)

Plasmalogen Deficiency 156 löytöä PubMed haussa.

2009-03-12 07:36
Nikotiinin käyttö säätää alas AGPS geeniä alas; plasmalogeeni: lesitiini suhde laskee

LÄHDE: Wan-Sattler R et al. Metabolic profiling reveals distinct variations linked to nicotine consumption in humans--first results from the KORA study. PLoS ONE. 2008;3(12):e3863. Epub 2008 Dec 5

Tupakanpolton aikainen altistus nikotiinille aiheuttaa moninaisia metabolisia muutoksia, joita on kehnosti aiemmin hahmotettu. Tämä tutkijaryhmä analysoi kokonaista 198 erilaista aineenvaihdunnallista tuotetta 283 seeruminäytteestä eräästä tutkitusta kohortista (Cooperative Health Research in the Region of Augsburg). Monitekijäisen metaboliittiprofiilin analyysissä havaittiin, että tupakanpolttajat olivat erotettavissa niistä, jotka eivät olleet koskaan polttaneet tai jotka olivat lopettaneet tupakanpolton. Lisäksi oli tunnistettavissa 23 sellaista lipidimerkitsijää, jotka olivat nikotiinista riippuvia. Näiden merkitsijöiden pitoisuudet olivat kaikissa polttajissa koholla verrattuna niihin jotka olivat lopettaneet tupakan tai eivät olleet koskaan tupakoineet, paitsi kolmessa biomerkitsijässä asyyli-alkyyli-fosfatidyylikoliineissa esim. plasmalogeeneissa pitoisuudet olivat alentuneet. Myös tehtiin merkitsevä havainto plasmalogeenin ja diasyylifosfatidyylikoliinin( lesitiinin) suhteesta (Pls/PC). Suhde oli alentunut polttajilla ja säätyi entsyymistä alkyyli-glyseronifosfaattisyntetaasi (alkylDHAP syntetaasi, (AGPS ) sekä eetterilipideissä että glyserofosfolipiditeissä.

Tutkijoiden metaboliittiprofiilit viittasivat vahvasti AGPS-geenin alassäätymiseen tupakanpolttajilla (the gene for alkyl-DHAP synthase (AGPS)). Tämä on analysoitu keuhkokudoksista. Näistä tiedoista päätellen tupakanpoltto oli assosioitunut plasmalogeenin vajeeseen, minkä syynä olisi alentunut tai puuttuva aktiviteetti peroksisomaalisessa alkyyli-DHAP(AGPS) entsyymissä. Nämä löydöt antavat uutta oivallusta tupakasta riippuvuuden taustaan. Uusia terapiareittejä voisi olla AGPS entsyymin aktivoiminen pienillä molekyyleillä.

Glyserolista fosfolipideihin

GLYSEROLISTA (CH2OH-CHOH-CH2OH) ja 3 hiilen ketjuista (CCC) fosfolipideihin.

Tällä kertaa kokoan tietoa siitä kolmen hiilen pätkästä mikä sokerista aineenvaihdunnasa tulee juuri ennen kuin se siten muutuu AcetylCoA muotoon ja häviää energialaitokseen tekemään CO2, H2O, ATP ja lämpöä.

Kaikki sokeri tai rasva ei menee energiaksi kuten tiedetään, vaan osasta keho valmistaa varastoenergiaa ja rakenteita kehoon. Rakennetarkoituksiin kolmen hiilen pätkä on aivan mainio. Siitä saa eräänlaisen pienikokoisen hyllyn, johon voi sijoittaa mitä erilaisimpia ketjuja ja rakenteita eri tarkoituksiin geenien koodaamilla erilaisilla entsyymeillä.

GLYSEROLISSA on jokaisessa hiilessä alkoholinen OH-ryhmä. Siis glyseroli on kolmen arvoinen alkoholi. Tämä glyseroli, jos sitä on ravinnossa, lasketaan koviin rasvoihin. Kehossa sen täytyy aktivoitua fosfaattimuotoon , Glyserolifosfaatti (G3P), jotta se pääsee erilaisiin aineenvaihdunnallisiin teihinsä: CH2OH- CHOH-CH2-O-fosfaatti

Entsyymi joka fosforyloi, on nimeltään KINAASI, glyserolikinaasi

Maksassa, munuaisessa, maitorauhasessa, suoliston limakalvossa on entsyymiä glyserokinaasi ja niin niissä kudoksissa voi muodostua glyserolista tätä alfa-glyserofosfaattia ( alfa-glycerophosphate).

Mutta jos kudossa ei koodaudu esiin tätä entsyymiä tai jos entsyymin aktiivisuus on matala kuten lihaksessa tai rasvakudoksessa, alfa-glyserofosfaatti, jota tarvitaan, valmistetaan muuta tietä, glykolyyttisen järjestelmän DHAP molekyylistä käsin. Tämä on dihydroxyasetonifosfaatti. Jos se redusoidaan NADH:lla muodostuu haluttua alfa-glyserofosfaattia, mutta entsyyminä tulee olla alfa-glyserofosfaattidehydrogenaasi.

Molekyyli alfa-glyserofosfaatti (G3P) voi sijoittaa aktivoituja rasvahappoja kahteen hiilimolekyyliinsä ja tuloksena on 1,2-diglyseridifosfatidaatti (phosphatidic acid, PA).

Glyserofosfaatti-asyylitransferaasi katalysoi tällaista reaktiota.

Jos fosfatidihappoa(PA) muuntaa siten, että fosfaatiryhmä poistuu fosfaatista, jää jäljelle diglyseridi, jolla on vielä yksi vapaa OH-ryhmä.

Diglyseridin kolmanteen hiileen O molekyyliin voi esteröityä lisää yksi Acyl-CoA molekyyli, aktivoitunutta rasvahappoa, jolloin molekyyli on kaikille tuttu triglyseridi TG. Tämä on kovaa rasvaa ja kehon pääasiallisin varastorasvamuoto, neutraalirasva.

Ylimääräinen hiilihydraattienergia pääsee näistä 3 hiilen pätkien vaiheesta siirtymään triglyserideiksi, varastorasvoiksi, mikä on hyvin yksinkertainen tapa lihoa, jos energian käyttö ja liikunta ei vastaa nautittua kalorimäärää.

MUTTA KAIKKI SYÖTY ENERGIA ei mene yksinkertaisiin varastorasvoihin, vaan keho pitää huolen myös jatkuvasta solukalvojen uudistamisesta, korjaamisesta, turn over tapahtumista. Rakenteita ei paikkaile pelkät sokerit tai pelkät rasvat, vaan ne täytyy muokata pysyväismuotoon ja ne fosforyloidaan (P) ja osa sulfatoidaan (S) ja osaan liitetään myös typellisiä(N) muotoja. Nämä ovat sellaisia energia-aineista rakenneaineiksi muuntavia molekyylejä. Sen takia ravintosuosituksissa on tärkeää, että hiilihydraattien lisäksi käytetään tiettyjä määriä rasvoja , tiettyjä essentiellejä rasvalaatuja ja tietty määrä laadukasta proteiinia.

Nyt siirrytään rakennelipidien puolelle.

Niistä eräs tärkeä luokka ovat fosfolipidit, joista tässä yhteydessä ( muitakin rakennelipidiryhmiä on: sfingolipideissäkin on fosforihappoa)

Fosfolipidit syntetisoituvat joko fosfatidihaposta(PA) käsin kuten fosfatidyyli-inositoli(PI), lipositoli) tai diglyseridistä käsin kuten lesitiinit eli fosfatidyylikoliinit tai kefaliinit, fosfatidyylietanolaminit)

Lipositoli eli fosfatidyyli-inositoli (PI) muodostuu siten, että fosfatidihappo(PA) muodostaa CDP-diglyseridin, joka reagoi inositolin kanssa entsyymillä CDP-diglyseridi:inositolitransferaasi. Totaalifosfolipideistä voi olla tätä laatua 5-8%

Lesitiini eli fosfatidyylikoliini (PC) muodostuu kun koliini ensin aktivoituu aktiiviksi koliiniksi CDP-Choline ja sitten entsyymi fosforyylikoliini:glyseriditransferaasi siirtää tuon aktivoidun koliini diglyseridiin (1,2-DAG) .Totaalifosfolipideistä voi olla tätä laatua 40%.

Eri kudoksisssa fosfolipidien prosentuaalisuus keskenään on eri tavalla säätynyttä geneettisesti.

Yleensä tunnetaan energiamuoto ATP, mutta tässä käytetään ATP energian siirtoa CTP energiaksi ensin.

Kefaliini eli fosfatidyylietanolamini (PE) muodostuu aktivoidusta etanolaminista (Etn), Etanolaminifosfaatista(EtnP) . Tämä fosfolipidi voi jatkokehittyä siten, että se metyloituu CH3- ryhmillä ja muuttuu lesitiiniksi. Tällaista metyloitumista voi tapahtua maksassa, mutta ei aivojen alueella. Toisaalta kefaliinin suoraan tekevää entsyymiä ei ole maksassa (fosforyyli-etanolamini-glyseriditransferaasi). Aivoissa sitä on, siitä kai nimikin johtuu).

Fosfatidyyliseriini (PS) voi muodostua suoraan fosfatidyylietanolaminista (PE) .
Tämä tunnetaan molekyylinä joka signaloi solun vanhenemista ja solun vanhetessa siirtyy solukalvosta sisemmästä osasta solun pintaan ja solu poimitaan pois kudoksen solujen joukosta. Kaikilla fosfolipideillä on solukalvossa hierarkinen järjestelmä terveessä solussa, joten poikkeamat heijastavat eri tauteja.

Mitokondrialla on omat DNA:ssa ja mitokondriat generoivat itselleen aivan omatyyppistä fosfolipidiä, jonka nimi on kardiolipiini. Se on difosfatidyyliglyseroli, erikoisen pätevä molekyyli mitokondriaalisiin tehtäviin, integroi mitokondrian energialaitoksen hyvin solun sytoplasmamiljöössä. Kardiolipiini muodostuu fosfatidyyliglyserolista, joka syntetisoiduu CDP-diglyseridista ja alfa-glyerofosfaatista. Siinä on lopuksi kolmesta glyserolista osia.

Peroxisomi syntetisoi alkuosia eräästä erityisestä fosfolipidistä plasmalogeenistä (Pls) . Arvellaan, että sen osuus on ainakin 10% ellei paljon runsaampikin tietyissä kudoksissa. Eri plasmalogeenilajeja muokkautuu endoplasmisessa retikulumissa, mutta peroxisomin osuutena on hyödyntää pitkien rasva-alkoholien alkyyliä plasmalogeenin C1 – hiilen R1 ryhmäksi. Alkyyli liitetään rakenteeseen eetterisidoksella C n1 hiileen ja Alkyl-G3P muodostuu. Tämä voikin ilmeisesti jo siirtyä sytoplasmaan . C2- hiileen plasmalogeeni miellään asentaa dokosahexaeenihappoa tai arakidonihappoa, joten se vaikuttuu ravinnosta. Valmis plasmalogeeni sytoplasmassa voi vapauttaa näitä essentiellejä rasvahappoja ja niistä arakidoni menee eikosanoiditiehen.

Tämä peroxisomissa rakentunut sidos on vinyylieetteri aldehydogeeninen sidos (-CH2-O-CH=CH-R1). Entsyymi, joka tässä on kriittinen, on nimeltään AGPS, taitaa olla useita merkintöjä sillä, kuten alkyl/acyl DHAP: NAD(P)H oxidoreduktaasi. Joka tapauksesa tulos on Alkyl- G3P molekyyli eetterisidoksella.

Vinyloidut glyserofosfaatit, Alkyyli-G3P, lähdettyään peroxisomista eteenpäin voivat kyllä reagoida vielä CDP-koliinin tai CDP-etanolaminin kanssa aivan kuten lesitiinit ja kefaliinit (ER:ssä) ja ilmetä myös post-Golgilaitteessa.

Vielä 1969 ei voitu sanoa, mikä merkitys näillä plasmalogeeneillä ja niiden metaboliiteilla oli.

Nykyään tästä on paljon tietoa. Ne ovat esim aivolipideissä antioksidatiivinen suoja vapaita happiradikaaleja vastaan. Niiden osuuden vähyys heijastaa tautitilaa aivostossa.

Mikä siis on perus ero plasmalogeenien ja muiden fosfolipidien , glyseridimuotojen välillä?

Muissa on sivuryhmät glyserolin hiiliketjussa esterisidoksella tehtyjä, mutta plasmalogeenissä eetterisidoksella ja sellaisen voi tehdä vain peroxisomi, joka on ottanut vastaan pitkäketuisia alkoholilipidejä kataboliaansa ja konvertoinut ne asyylimuotoon ja sitten liittänyt tämän alkoholiperäisen hiiliketjun pitkän alkyylin glyseridinsä C1 hiileen eetterisidoksella, jolloin glyseridi on plasmalogeenilaatu.

On tyypillistä että tämä alkyyliradikaali on peräisin tyydyttämättömästä alkoholista. Plasmalogeeni voi ottaa mielellään jonkin pitkän rasvahapon R2- asemaan, kuten arakidonihapon tai jonkin docosahexaeenin tai docosapentaeenin

Plasmalogeeni voi olla muokatulta tyypiltään (Cn3 hiilen ryhmältään) seriinejä (Pls-Ser, plasmenyyliseriini) tai etanolamineja (PlsEtn, plasminyylietanolamini) tai koliineja (Pls-koliini, plasminyylikoliini tai inositoleja (PlsIns, plasminyyli-inositoli).

http://www.steve.gb.com/images/molecules/lipids/plasmalogen.png

Zellwegerin syndrooma aiheutuu kalvoon liittyvän peroxiinin Pex2 puutteesta. Tällöin ei ole peroxisomeissa katalaasia hävittämässä H2O2 molekyyliä ja oksidatiivinen vaurio estää myeliinin muodostumisen, erityisesti eetterilinkkiytyneitten fosfolipidien, plasmalogeenien muodostuksen, siksi tuossa oireyhtymässä elinkykyisyyttä ei ole muutamaa viikkoa enempää. Jos plasmalogeenien pitoisuus laskee , lisääntyy oksidatiiviset vauriot aivostossa.

12.3.2009 12:38

PLASMALOGEENI. PAF on koliinialkyylieetteriplasmalogeenä!

PLASMALOGEENI kuuluu fosfolipidien ryhmään (kuten sellaiset rasva-aineet joissa on osana glyserolituma, rasvahappoja ja fosforihappotähde, typpeäsisältäviä emäksiä tai muita substituentteja.
Fosfolipidejä ovat lesitiini PC, kefaliini PE , lipositoli PI, fosfotidyyliseriini PS, kardiolipiini, plasmalogeeni ja sfingomyeliini. Aivojen ja lihasten fosfolipideistä on 10 % plasmalogeenejä).

Plasmalogeeni on esim. hippokampin lipidimiljöön molekyyli

Plasmalogeenit ovat glyserolieetterifosfolipidejä.
Niitä on kahta tyyppiä, alkyylieetteriä ja alkenyylieetteriä, jossa on yksi kaksoissidos. Glykolyyttisen kartan  DHA-fosfaatista käsin saadaan glyseroliprekursoriainesta ja siitä tehdään soluissa pitkäketjuisen rasva-alkoholin kanssa glyserolieetterifosfolipidejä peroksisomeissa.

(Otettava huomioon, että DHA-P on hiilihydraattiaineenvaihdunnan yksi välituote, ja diabeteksen ollessa huonossa tasapainossa pyrkii fosfaattimuoto muuttumaan DHA-muodoksi, joka on solutoksinen dihydroksiasetoni

 Voi olettaa, että varsinkin neuronaalisten rakenteiden muodostukseen on tärkeää pitää yllä normaalia verensokeritasapainoa hyvin paljon tarkemmin kuin mitä oli viime vuosisadalla ja tuhannella tapana, jotta aivorakenteet eivät kärsi diabeteskomplikaatioista detaljeitaan myöten).

Näitä plasmalogeenejä tavataan kolmea päätyyppiä:
 koliiniplasmalogeeni (PcPm),
 etanolaminiplasmalogeeni (EtnPm) ja
 seriiniplasmalogeeni (Ser-Pm).

Etanolaminiplasmalogeeni EtnPm

Myeliinissä on varsinkin EtnPm plasmalogeenia.
Sydänkudoksessa on koliiniplasmalogeenia.

PAF

On löydetty eräs biologisesti hyvin aktiivi ja vahva välittäjäaine, se on koliini-alkyylieetteri plasmalogeeni (1-O--enyyli-2-asetyyli-sn-glysero-3-fosfokoliini) ja se pystyy indusoimaan soluvasteita hyvin pienissä konsentraatioissa ( 10E-11M). Tätä molekyyliä sanotaan tutummalla nimellä PAF, Platelet Activating Factor (trombosyyttejä aktivoiva tekijä). Se voi välittää hypersensitiivisyyttä akuutteja tulehduksia ja anafylaktista shokkia. Sitä syntetisoituu vasteena IgE-antigeenikompleksille basofiilien, neutrofiilien, eosinofiilien, makrofagien ja monosyyttien pinnoissa. PAF-synteesi ja vapautuminen soluista johtaa trombosyyttien aggregaatioon ja serotoniinin vapautumiseen trombosyyteistä.PAF tuottaa myös vasteita muista elimistä, kuten sydämestä, maksasta, sileästä lihaksesta, keuhkoista jne.
 LÄHDE: Michael W. King, Ph.D / IU School of Medicine /

http://web.indstate.edu/thcme/mwking/lipid-synthesis

Plasmalogeeni on kehon oma molekyyli.
Muistiin 22.10.2007 14:32

Polycosanolit vahoissa

LÄHDE:VAHOJEN POLYCOSANOLIT

Tällaisesta patenttimyrskystä löytyy asiaa polycosanoleista. Katsotaan.
US Patent 6984666 - Polycosanols from wax

Tässä koetetaan kehitellä hyötyä luonnon vahoista niiden polycosanoleista.
Kyse oneräästä keksinnöstä polycosanoleista patenttien puolelta. Suomennosta tausta-teoriasta
Tässä kuvataan entisiä metodeita, joilla uutetaan esiin primäärisiä alifaattisia alkoholeja, joilla on hiiliketjukoko noin C24- C30 (-C40) ja eräänä luonnonlähteenä mainitaan sellainenkin vaha, jota erittää kiinalainen hyönteinen Ericerus pela, Coccidae-suvusta ( Engl. Chinese wax soft scale insect, Ericerus pela, family Coccidae).

Vaha-aineen sisältö on polycosanoleja, joita tämä taustaselvitys kuvaa. Luonnonvahoissa tavataan pääasiassa neljää primääristä alifaattista alkoholia, polycosanolilaatua: engl. nimet näille ovat: tetracosanol, hexacosanol, octacosanol ja triacontanol.

POLYCOSANOLEILLA LIENEE KLIINISTÄ MERKITYSTÄ

Tässä artikkelissa käsitellään myös näitten vahojen modifikaattituotteiden lääkkeellistä käyttöä liikalihavuuden, syndroma X, diabeteksen, hyperkolesterolemian, ateroskleroosin komplikaatioitten , iskemian ja tromboosin hoitoon.

POLYCOSANOLIT ERI KASVILAJEISSA

Polycosanolit ovat primäärisiä alifaattisia alkoholeja, joiden koko on hiiliketjuissa ilmaisten C20- C40 alueelta. Tällaisia löytyy laajalti pähkinän iduista, ytimistä ja muista komponenteista, siemenistä, hedelmistä ja viljoista, kreikkalaisesta oliiviöljystä ja omenan vahasta.

Polycosanoleja on myös pieniä määriä (alle 0.1%) vehnänjyvissä pitkäketjuisten rasvahappojen alkyyliestereinä. Pääkomponentit, mitä vehnän jyvissä on, ovat palmityylihexacosanolia ja arakidyyli-, palmityyli ja behenyyli-tetrakosanolia.

POLYCOSANOLEJA sekä vapaina alkoholeina että rasvahappojen estereinä on eristettävissä monista kasvisuvuista ja lajeista mm lajeista Achillea biebersteinii, Calamagrostis arundinacea , Emilia sonchifolia, Heliotropium digynum, Hypericum perforatum (aito Johannesyrtti) ,Tragopogon orientalis(Pukinparta), Triticeae-suvut (Viljoista).

POLYCOSANOLIT KASVIN ERI OSISSA

Eri akaasialajien kaarnasta, Anisomeles indica kasvin rungosta; Cordia rothii, Hibiscus cannabinus ja Holigarna arnottiana kasvien lehdistä; Talinum paniculatum kasvin juurista; Gymnosporia Montana lajin lehdistä ja juurista; Cymbopogon citrates, E. merifolia ja E. Peplus, Portulaca suffruticosa L. ja Youngia Denticulate kasvien ilmassa kasvavista osista; Melia birmanica kasvin puuytimesta.

POLYCOSANOLEJA KASVIUUTTEISTA

Palmupuun Conifera cerifera lehtiexudaatista; Euphorbia helioscopia- kasvin lehtivahasta; Gramineae sukujen epikuticulaarisesta vahasta; Euphorbia pseudocactus ja Euphorbia thymifolia kasvien latexista ja korealaisesta kasvista Echinosophora koreensis kasvista.

UUTTAMISMETODEISTA

Bertholet on kuvannut metodin, jolla voi valmistaa polycosanoliseoksen kasvivahaa saponifioimalla esim riisileseen vahasta (rice bran wax), carnauba-vahasta ja jojobaöljystä.Tässä menetelmässä kasvivaha ensin liuotetaan orgaaniseen veteen sekoittumattomaan liuottimeen kuten butanoliin tai pentanoliin ja sitten hydrolysoidaan käyttämällä alkaalin maametallihydoksidin vesiliuosta. Saponifioitumisessa muodostuneet rasvahapot liukenevat alkaaliin vesikerrokseen ja polycosanoli-alkoholituotteet jäävät orgaaniseen kerrokseen, mikä sisältää alle 10% rasvahappoja ja yli 90 % alkoholeja. Hyötytuotto on 50%. Polycosanolituotteiden kompositio riippuu alkuperäisestä kasvisvahasta. N-hexacosanolia eristetään villavahan (woolwax) hydroksyloituneista seoksista käyttämällä geelikromatografiaa.

RIISILESEVAHA (Rice Bran Wax)

Riisileseitten vahasta eristetyt polycosanolit on muokattu kasvisöljyjen fytosteroleilla ja niitä on käytetty alentamaan kolesterolipitoisuuksia. Tämän materiaalin alifaattisten alkoholien profiili käsittää lähes 23-33% kaikkia polycosanoleja, joissa päämolekyyli on triacontanolia (8-9%), sitten oktacosanolia( 5-6%) ja tetracontanolia, hexacosanolia, dotriacontanolia ja tetratriacosanolia (2-5% kutakin)

SOKERIRUOKOVAHA (Sugar Cane Wax)

Sokeriruovon vaha on suurehko luonnonlähde kaupallisille polycosanolin tuotolle. Pitkäketjuisia alifaattisia alkoholeja sijaitsee pääasiassa sokeriruovon vahakerroksessa ja niistä hallitsevin komponentti on oktacosanoli. Näitä alifaattisia alkoholeja voidaan uuttaa suoraan eräällä orgaanisella liuottimella tai alkoholilla, jolloin saadaan seoksessa oktacosanolia (7-10%) ja triakontanolia (0.4-1%) pääkomponentteina.
Sokeriruovon vahan saponifioimisella saadaan seos korkeampia primäärisiä alifaattisia alkoholeja, joissa hiiliketju- koko on C24- C34. Saponifioimisessa sulatetaan sokeriruovon vaha ja muodostetaan homogeeninen faasi maa-alkaalimetallihydroksidilla, uuttaminen tapahtuu orgaanisella liuottimella ja sitten tapahtuu uudelleen kiteytyminen orgaanisesta liuottimesta. Materiaalin profiiliin sisältyy oktakosanolia pääkomponettina (60-70%), sitten triakontanolia (10-15%), hexacosanolia(5.5- 8.5 %), dotriakontanolia (4- 6%), heptacosanolia (2-3.5 %), tetratriacontanolia(0.4-2.0 %), nonakontanolia (0.4-1.2%) ja tetracosanolia (0.5- 1.0%). Tämä on sitten käsitelty asetyylisalisyylihapolla ja käytetty hyperkolesterolemian, ateroskleroosin komplikaatioitten, mahahaavojen hoitoon.

KIINALAINEN HYÖNTEISVAHA ( Ericerus-pela Wax)

Pehmeäkuorinen hyönteinen Ericerus pela, Coccidae on tavallinen E- Kiinan hyönteinen. Sillä on suuri ekonominen arvo Kiinassa, koska se pystyy tekemään vahaa ja koska sillä on korkea nutritionaalinen arvo. Naaras munii 7000 munaa keskimäärin ja munien kuoriutuminen on suoraan yhteydessä vahantuottoon. Ericerus pelan reproduktiivinen kapasiteetti vaikuttuu monesta ekologisesta syystä. Tämän hyönteisen munissa on korkea prosentti proteiinia (40-55%) ja aminohappoja( 30-50%) ja materia on ”ravitsevaa ja turvallista ihmisen käyttää”. (Ye et al. (2001) Forest Res. 14:322-327).

Tätä hyönteistä voi kasvattaa n 200 eri isäntäkasvissa, jotka kuuluvat 98 eri lajiin(genera) ja 36 eri sukuun (family). (Chen and Li (2001) Forest Res. Beijing 14:100-105). Nämä isäntäkasvit eivät ole ainoastaan hyönteisen habitaatio- ja reproduktiopaikka, vaan toimivat myös hyönteisen ravintolähteenä. (Chen et al. (1997) Forest Res. 10:415-419). Keskimääräinen vahan tuotto vaikuttuu isäntäkasvilajista, hyönteisen geografisista erilaisuuksita ja ilmastosta, erityisesti lämpötilasta, kuivuudesta ja intensiivisesta auringonpaisteesta. (Liu et al. (1998) Forest Res. 11:508-512).Tästä hyönteistä on tuotettu kaupallisilla metsäistutuksilla ja eri sadosta on tehty raportteja. (Tämän mannan ekonominen kannattavuus?)

ERICERUS PELA–vaha puoli kiloa sulatettuna 100- 110 asteessa tuottaa 150 g polycosanoleja 30 % hyötysuhteella. Ericerus pela-vaha erittyy sekä koiras- että naarashyönteisen vaharauhasista. (Tan and Zhong (1992) Zoological Res. 13:217-222). Hyönteisvahan analyysi on selvittänyt, että vahassa on seuraava kokoomus: hexacosyl hexacosanoate (55.16%), hexacosyl tetracosanoate (22.36%) ja hexacosyl octacosanol (16.65%). (Takahashi and Nomura (1982) Entomol. Gen. 7:313-316). Tätä vahaa käytetään traditionaalisesti myös lääkkeenä vuotoihin, kivun lievitykseen, haavojen parantamiseen, yskään ja ripuliin.

Tyydytettyjä pitkäketjuisia rasvahappoja on havaittu myös muissa hyönteisissä, kuten Drosicha corpulenta.

MEHILÄISEN VAHA (Bee Wax)

Mehiläisen vahassa on myös merkitsevästi pitkäketjuisia primäärejä alkoholeja sekä vapaina että esteröityneinä.
Mehiläisvahasta uutetut polycosanoliyhdisteet sisältävät C24- C-34 hiiliatomia ja käsittävä seuraavia molekyylejä: tetracosanol (9-15%), hexacosanol (12-18%), octacosanol (13-20%), triacontanol (20-30%), dotriacontanol (13-21%).

Jos mehiläisen vahaa muokataan oliiviöljyllä, beeta-sitosterolilla ja Coptis chinensis uutteella, tuotetta on käytetty vaippaihottuman ( blöjekzem, diaper rash) hoitoon sekä farmaseuttisena että kosmeettisena valmistepohjana. Mehiläisvahan polycosanoleilla osoittautuu olevan myös anti-ulcus- ja anti-inflammatorista aktiivisuutta.

Saponifikaatiossa saatu erittely mehiläisvahan polycosanoleista antaa lisäksi seuraavaa vähän edellisten lisäksi: tetratriacontanol (1.5-3.5%). Polycosanolituotto mehiläisvahasta antoi hyötytuotetta 30% mehiläisvahasta. Materiaalista voidaan valmistaa samalla tavalla kuin sokeriruovon vahasta asetyylisalisyylihappoon muokattuna lääkkeellistä valmistetta, jolla hoidetaan hyperkolesterolemiaa, ateroskleroosin komplikaatioita, mahahaavoja ym.

Jos polykosanolit uutetaan mehiläisvahasta ilman saponifikaatiota, tuotteen pitoisuudet ovat seuraavat: octacosanol (30-60%), triacosanol (16-26%), dotriacontanol (13-22%) ja hexacosanol (7-12%) ja näilläkin on havaittu olevan hyperkolesterolemiaa ehkäiseviä vaikutuksia (Perez, U.S. Pat. No. 6,225,354 (1999)).

MITÄ POLYCOSANOLIT VAIKUTTAVAT KEHOSSA?

SOKERIRUOKOPERÄISET POLYCOSANOLIT JA KOLESTEROLI

Sokeriruokoperäiset polycosanolit alentavat veren kolesterolia sekä eläinkokeissa että ihmisillä. Am. Heart J. 143:356-365; Alcocer et al. (1999) Int. J. Tissue React 21:85-92).

HMG-CoA (3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A) reduktaasientsyymi moduloituu joissain tutkimusmalleissa, mutta ei suoralla entsyymi-inhibitiolla. Polycosanoleilla voi olla toinen mekanismi kolesterolin alentamiseen kuin vaikuttaminen HMG-CoA-reduktaasiin (johon suurin osa kolesterolia-alentavista lääkkeistä kohdistuu). Esim. HMG-CoA-reduktaasin tuoton säätäminen geeniexpressiotasossa ja/tai proteomitasossa.

Vanhemmat hypertensiota potevat potilaat ja tyypin II hyperkolesterolemia potilaat, joille oli annettu sokeriruovosta uutettua polycosanoliyhdistettä, saivat merkitsevästi alentuneita totaalikolesterolipitoisuuksia, alentuneita LDL-kolesteroli pitoisuuksia, LDL-/HDL-suhteen alenemista ja totaalikolesteroli/HDL suhteen alenemista ja kohonneita HDL-kolesterolipitoisuuksia (Castano et al. (2002) Drug R D. 3:159-172; Castano et al. (2001) Int. J. Clin. Pharmacol. 21:43-57). Jopa 5-10 mg sokeriruokoperäisiä polycosanoleja osoittautui olevan hyödyksi hyperkolesterolemiassa naisten postmenopaussissa (Mirkin et al. (2001) ja iäkkällä korkean sepelsuonitautiriskin potilailla (Castano et al. (2001) J. Geontol A Biol. Sci. Med. Sci. 56:M186-192; Castano et al. (1999) Int. J. Clin. Pharmacol. 19:105-116).

Tämä viittaisi siihen, että sokeriruokoperäisistä polycosanoli-isolaateista voisi mahdollisesti olla kehitettävissä terapiaa kardiovaskulaarisiin tauteihin ja tehot voisivat olla samanveroisia tai parempia kuin simvastatiinilla, pravastatiinilla, lovastatiinilla, probucolilla ja acipimoxilla, arveli aikanaan Janikula (2002) Altern. Med. Rev. 7:203-217). (Tästäkin on jo kulunut aikaa).

POLYCOSANOLIEN ANTITROMBOOTTISIA VAIKUTUKSIA

Polycosanolien antitromboottinen vaikutus näyttää johtuvan merkitsevästä verihiutaleitten aggrekaation estämisestä. (Carbajal et al. (1998)

Lisäksi mainitan että polycosanolit eivät vaikuta kuten aspiriini, joka estää PGI2;n aggrekatiivisen vaikutuksen, vaan pikemminkin estävät verihiutaleitten aggrekoivaa entsyymiä tromboxaani B2, (TXB2), sanoo Carbajal et al. (1998). Tässä terapeuttinen mahdollisuus kombinoida aspiriinia ja polycosanoleja on kiinnostava optio. (Arruzazabala et al. (1997) Pharmacol. Res. 36293-297).

Jotkut raportoivat myös anti-trombisia vaikutuksia polycosanoliyhdisteistä, Arruzazabala et al. (2002).

POLYCOSANOLIEN RAVINNOLLINEN JA PREVENTIIVINEN TERAPEUTTINEN ARVO

ikääntyneillä, ateroskleroosissa, hypertensiossa, diabeteksessa, tuumoreissa, lihavuudessa, ylipainossa, hypertriglyseridemiassa, hyperkolesterolemiassa ym käsitellään eräässä lähteessä (Pistolesi, WO 02/052955, 2001).

Sitten on kirjallisuudessa lukuisia muita raportteja erilaisten polycosanolien ja niiden seosten käytöistä. Tämä on kannuste uusien polycosanolikompositioitten kehittelyyn. sillä niillä saattaa olla erilaisia farmakologisia vaikutuksia ja vahvuuksia. Myös parempien uutemetodien kehittelyyn on kannustetta.

POLYCOSANOLIEN KÄYTTÖMÄÄRISTÄ JA NYKYVALMISTEISTA

Artikkeli mainitsee, että polycosanolien käyttö on turvallista jopa määrissä 500 mg/ kg/ päivä, mikä on 1500 kertaa tavallinen ihmisten saama standardipäiväannos 20 mg/ kg/ päivä. Koe-eläimillä ei ole todettu toksisuutta tai karsinogeenisyyttä korkeista polycosanolipitoisuuksista. Pitkäaikaisestakaan annoksesesta 180 mg/ painokilo/ vuosi ei ole havaittu mitään sivuvaikutusta Jopa 5 vuoden tutkimuksia on tehty. Teratogeenisyyttä ei ole havaittu eläinkokeissa. On kuvattu polycosanolien jakaantuminen kudoksiin. On havaittu, että 10 mg tabletit polycosanoleja ovat stabiileja 9 kk ajan eikä ne tee interaktioita muihin tekijöihin.
CHOLESTIN- niminen ravintosupplementti (Pharmanex tuote ) sisältää octacosanolia, jota on eristetty mehiläisen vahasta. Tämän on havaittu edistävän terveitä kolesterolipitoisuuksia estämällä maksan kolesterolin tuottoa.
LESSTANOL Garuda international-tuote sisältää luonnon octacosanolia (95%) ja se on sokeriruovon vahasta tai kasvisvahasta peräisin.
TWINLAB OCTACOSANOL Plus –tuote on pinaatista johdettua, mikä on luonnollisen octacosanolin hyvä lähde.
OCTACOSANOL, Nature Ways tuote on sokeriruoko-, vehnänalkioöljy-, pinaatti- ja muu luonnon lähdeperäinen valmiste.
OCTACOSANOL,Viable Herbal Solutions- tuote on vehnänalkioöljyn aktiivi ingredienssi ja sitä on käytetty kestokyvyn lisäämiseen.


ARTIKKELIN KIRJOITTANEITTEN TUTKIJOITEN TARKOITUS
Tämän tarkoituksena on kirjoittajilla ollut kehitellä oma polycosanolituote korkeammista alifaattisista alkoholeista, jolla olisi aivan ainutlaatuinen kemiallinen kompositioprofiili ja yllämainitut asiat ovat heidän työnsä taustaa. Lisäksi he haluavat kehittää paremman metodin tällaisten molekyylien puhtaan seoksen esiin uuttamiseksi, mutta tässä tyydyn suomentamaan vain tämän taustan, jotta saa käsitystä asioista POLYCOSANOLI, sillä onhan se tavallista kansaa, joka kaikenlaista ostaa ja käyttää terveyttään hoitaessaan.
Siis polycosanolit ovat muille kaiketi vaarattomia , paitsi niille, joiden peroxisomaalinen funktio ei toimi hyvin.

8.3.2009 14:11

Vehnänalkioöljy ja sen octacosanoli C28

Wheat Germ Oil

LÄHDE_ Wikipedia: Suomennosta ja kommentti.

http://en.wikipedia.org/wiki/Wheat_germ_oil

Vehnänydinöljyä uutetaan wehnän jyvien ( wheat kernel) iduista (germ), ja öljy muodostaa 2,5% jyvistä.

Vehnänydinöljy on erityisen oktacosanolipitoista, mikä on C28 hiilirunkoinen tyydytetty primääri alkoholi, jota esiintyy usean kasvin vahoissa. Oktakosanolin (Octacosanol ) tutkimuksissa on havaittu sen lisäävän fyysistä suorituskykyä ja treenauskykyåä. Hyvin pitkäketjuiset alkoholit, joita kasvisvahoista ja mehiläisvahoista saadaan, on eräitten raporttien mukaan plasman kolesterolia alentavia ihmisellä.

Vehnänalkioöljyssä on myös runsaasti E-vitamiinia ja itse asiassa suurin E-vitamiinipitoisuus, mitä missään ruoassa on havaittu ennen elintarvikkeen valmistamista tai vitamiinirikastusta.

Keittoöljynä vehnänydinöljy on vahvasti arominen, kallis ja helposti tuhoutuva. Vehnänalkioöljyssä on seuraavia rasvahappoja.

Linolihappoa (omega-6) 55 g/ 100 grammassa öljyä

Palmitiinihappoa 16 grammaa 100 grammassa öljyä-

Öljyhappoa 14 g 100 grammassa öljyä.

Linoleenihappoa (omega3): 7 grammaa 100 grammassa öljyä.

Mikä on pitkien rasvahappoa-lkoholien ravitsemuksellinen
ja aineenvaihdunnallinen merkitys?

LÄHDE : James L. Hargrove et al. Nutritional Significance and Metabolism of Very Long Chain Fatty Alcohols and Acids from Dietary Waxes

(Suomennosta) KASVISVAHOISTA ja MEHILÄISVAHASTA peräisin olevien pitkäketjuisten alkoholien on raportoitu olevan ihmisen plasman kolesterolia alentavia tekijöitä. Tässä minikatsauksessa keskustellaan käsittelemättömien vehnänjyvien, mehiläisivahan (beewax) ja monien kasvien vahaestereiden (wax esters) ja alifaattisten happojen ja alkoholeiden ravitsemuksellisista ja säätelyvaikutuksista. Raporttien mukaan 5-20 mg päivittäin tällaisia C24- C34 kokoisia alkoholeja ( joissa on myös oktacosanolia ja triacontanolia) alentaa LDL-kolesterolia 21-29 (%) prosentilla ja kohottaa HDL-kolesterolin osuutta 8-15 (%) prosentilla.

Vahaesterit hydrolysoituvat sappisuoloista riippuvan haimaperäisen karboksyyliesteraasi- entsyymin avulla (pancreatic carboxyl esterase) ja niistä vapautuu pitkäketjuisia alkoholeja ja rasvahappoja, jotka absorboituvat ruoansulatuskanavasta.

RASVA-ALKOHOLEIN AINEENVAIHDUNNAN fibroblastitutkimuksissa on havaittu, että hyvin pitkäketjuiset rasva-alkoholit, rasva-aldehydit ja rasvahapot (VLCFA) interkonveroituvat reversibelisti ( muuttuvat keskenään palautuvalla tavalla) rasva-alkoholisyklissä (a fatty alcohol cycle).

Näiden yhdisteiden aineenvaihdunta on vikuuntunut monissa perinnöllisissä peroksisomaalisissa häiriöissä, joihin kuuluu adrenoleukodystrofia (ALD) ja Sjögren-Larssonin oireyhtymä. Raportit dietäärisestä hoidosta näissä taudeissa varmistavat, että hyvin pitkäketjuiset rasvahapot (VLCFA) ovat ihmisen tavallisen dieetin komponentti ja että niitä syntyy myös endogeenisesti.

http://www.socialstyrelsen.se/ovanligadiagnoser/Sjogren-Larssons+syndrom.htm

http://www.socialstyrelsen.se/ovanligadiagnoser/Adrenoleukodystrofi+och+Adrenomyeloneuropati.htm

Hyvin pitkäketjuisten rasvahappojen (VLCFA) esiintyminen plasmassa nousee paaston aikana ja silloin, jos lapset ovat asetettu ketogeeniselle dieetille kohtauksien välttämiseksi, kuten joskus on tapana. Olemassa oleva tieto tukee sitä oletusta, että hyvin pitkät rasvahapot (VLCFA) omaavat säätelevää osaa kolesterolin aineenvaihduntaan peroksisomeissa ja myös muuntavat LDL-kolesterolin soluunottoa ja aineenvaihduntaa.

MITÄ OVAT POLYCOSANOLIT?

Löytyy lähde, joka koettaa kumota polycosanoleista sanotun hyvän sanan ja sen takia on otettava huomioon.

LÄHDE: Stefan P. J. Dullens. Effects of emulsified policosanols with different chain lengths on cholesterol metabolism in heterozygous LDL receptor-deficient mice. Journal of Lipid Research, Vol. 49, 790-796, April 2008

(Suomennosta) POLYCOSANOLIT ovat seos pitkäketjuisia primäärisiä alifaattisia tyydytettyjä alkoholeja. Aiemmat tutkimukset ihmisiltä ja eläimiltä ovat osoittaneet, että nämä yhdistykset paransivat lipoproteiiniprofiileja. Kuitenkin plasebokontrolloidut uudemmat tutkimukst eivät varmistaneet näitä lupaavia vaikutuksia.

Oktakosanoli(C28) on pääkomponentti sokeriruokoperäisissä polycosanoleissa ja sitä pidetään bioaktiivina yhdisteenä. Tätä ei kuitenkaan ole koskaan testattu in vivo tutkimuksilla, jotka vertaisivat eri polycosanoleja keskenään.

Tämä työ koettaa esittää, että ei erilliset polycosanolikomponentit (C24, C26, C28, C30) eikä luonnollinen polycosanoliseoskaan (30 mg/100 g dieetti) alentaneett seerumin kolesterolin pitoisuuksia LDL-poistogeenisessä koe-eläimessä . Lisäksi ei ollut mitään geenivaikutustakaan LDLr, ABCA1, HMG-CoA syntaasi-1 ja apolipoproteiini A-I (apoA-I): ssa maksa-ja ohutsuolen kudoksissa poistogeenisessä naarashiiressä 7 viikon interventiokokeessa.

Lopuksi ei mikään yksittäinen polycosanoli tai niitä vastaava pitkäketjuinen rasvahappo tai aldehydi vaikuttanut näiden tutkijoitten mielestä de novo apo-A-I-proteiinin tuottoon in vitro tutkituissa soluissa. Sen takia tutkijat tässä ryhmässä eivät katsoneet yksittäisten polycosanolien eikä luonnollisen polycosanoliseoksenkaan omaavan potentiaalia koronaaritautien riskin vähentämisessä seerumin lipoproteiinivaikutuksen kautta.

KOMMENTTINI: Jos siis polycosanolit eivät mahdollisesti vaikuta mitään hyvää ja beetaoksdiaatioheikkoudessa vain pahaa, niin niitä pitää silmäillä enemmänkin.

Ne ovat kuitenkin hyvämaineisen vehnänalkioöljyn merkitsevä osa. Jos ne ovat haitaksi, ne pitäisi poistaa vehnänydinöljystä, joka on muuten edullista koostumukseltaan.

8.3.2009 10:26