лецитине важна биологично активна молекула, която има много основни физиологични функции в човешкото тяло, като основен компонент на клетъчните мембрани, невротрансмитерите и липидния метаболизъм в черния дроб, така че е много важно да се разбере неговият синтез. В тази статия ще бъдат представени всички пътища за синтез на лецитин от следните аспекти: път на синтез на фосфатидилхолин, път на синтез на лецитин, път на синтез на фосфолипиди и път на синтез на глицерол фосфат на мастна киселина.
1. Път на синтеза на фосфатидилхолин:
Лецитинът, известен също като лецитин, е важно фосфолипидно вещество, широко присъстващо в животински и растителни организми. В организмите лецитинът изпълнява различни важни физиологични функции, включително структура на клетъчната мембрана, невротрансмисия, метаболизъм на холестерола и др.
Фосфатидилхолинът е един от най-важните компоненти на лецитина, който е в изобилие в човешкото тяло. Биосинтезата на фосфатидилхолин обикновено завършва чрез реакция на пренос на метил и нейният подробен път е както следва:
1.1. Фосфатидилацилдиацилглицерол (PA), образуван от мастни киселини и глицерол, се фосфорилира от CDP-ацилхолин (CDP-холин), за да се генерира фосфорилхолин (PtdCho).
1.2. В същото време метилирането се осигурява от SAM (S-аденозилметионин) за метилиране на метионилхолин (GPC) в мазнини-2-фосфоаденозилхолин (PC).
1.3. PtdCho и PC генерират фосфатидилинозитол холин (PI-Cho) чрез обменна реакция, катализирана от маст-1-фосфоинозитид трансфераза.
1.4. След това PI-Cho се превръща във фосфо-инозитол холин (IP-Cho) чрез дефосфорилиране.
Горното е общият път на синтез на фосфатидилхолин, в който първата и втората стъпка са фосфорилхолиновият път (пътят на Кенеди), който се среща главно в ендоплазмения ретикулум и тялото на Голджи; третият и четвъртият етап са инозитол фосфолипиден път, главно в цитоплазмата и в еозинофилни тела. Синтезът на фосфатидилхолин изисква участието на различни ензими и коензими, като CDP ацилаза, SAM аденилаза, фосфатидилинозитолаза и дефосфатаза.
2. Път на синтез на лецитин:
Лецитинът е важен биологичен липид, който съществува широко в организмите и има важни функции в поддържането на структурата и функцията на клетъчната мембрана, невротрансмисията и липидния метаболизъм. Основните му компоненти включват фосфорилхолин, фосфорилацетилхолин и фосфорилкреатин, сред които фосфорилхолинът има най-високо съдържание, което представлява повече от половината от общото количество лецитин. Процесът на синтез на лецитин включва множество метаболитни пътища и синергията на различни ензими, които са различни в различните типове клетки и различни тъкани. Основният път на синтез на лецитин ще бъде обсъден по-долу.
2.1. Глицерофосфатен път (GPAT път):
Пътят на глицерофосфата е началната стъпка на синтеза на лецитин и неговият процес включва главно следните стъпки: глицерол трифосфат (G3P) се комбинира с мастни киселини, за да генерира ацил глицерофосфат (LPA), а LPA допълнително генерира фосфатидна киселина (PA) чрез реакция на декарбоксилиране, Редукцията на PA произвежда CDP-ацилглицерол (CDP-DAG), а CDP-DAG и холин, етаноламин и други субстрати допълнително синтезират лецитин чрез инозитол фосфолипидния път. Ензимът GPAT е ензимът, определящ скоростта на пътя на глицерол фосфата, и неговата катализа е да ацилира глицерол трифосфат и мастна киселина за генериране на LPA. Доставянето на субстрати като холин трябва да се извършва по един от двата пътя на "инозитол фосфатидилиране" и "орнитин фосфатидилиране".
2.2. Инозитол фосфолипиден път:
Инозитол фосфолипидният път е един от важните пътища за синтез на лецитин и неговият път е свързан с пътя на клетъчната мембрана дифосфат манитол. Синтезът на инозитол фосфолипиди включва главно следните две стъпки: реакция на фосфатидилиране на холин или инозитол фосфат с ацилглицерол фосфат за генериране на фосфоглицерол холин (PGC) или фосфоглицерол инозитол (PGI), и след това чрез инозитол фосфоглицерол трансфераза (PIT) и фосфоглицерол трансфераза (PGT) ) прехвърлят фосфоглицерол холин или фосфоглицерол инозитол към CDP-DAG молекулата, за да образуват пълна молекула лецитин. Фосфорилхолинът, синтезиран от инозитол фосфолипидния път, представлява около 20 процента от общото количество лецитин.
2.3. Орнитин фосфолипидният път:
Пътят на орнитин фосфолипидите е основният път за синтеза на орнитин фосфолипиди. Този път се основава на хидролизата на орнитин в клетката до амоняк и катализата на въглероден диоксид за генериране на пирогроздена киселина и оксалова киселина и след това на реакцията на ацилов трансфер на оксалова киселина и ацилглицерол фосфат за получаване на фосфоглицерил оксалова киселина (PGS). Впоследствие PGS прехвърля фосфорната група към CDP-DAG молекулата чрез две ензимно-катализирани реакции (PSD и PSS), генерирайки пълна молекула лецитин. Фосфорилхолинът, синтезиран от орнитин фосфолипидния път, представлява около 10 процента от общото количество лецитин.
3. Синтезен път на фосфолипиди:
Лецитинът (фосфолипид) е много често срещан фосфолипид, основните му компоненти са фосфоглицериди и холин и може да се използва широко в храните, лекарствата, пестицидите и други области. Има много методи за приготвяне на лецитин, като най-често използваните са химични методи и биологични методи.
Конкретният процес е както следва:
1. Cafestol и аминокиселини:
В промишления ферментатор се добавят клетъчният субстрат кафестол и аминокиселина и след реакцията на ферментация се генерира ферментационна течност, съдържаща кафестол и аминокиселина.
2. Фосфорилиране:
Добавете подходящо количество фосфорна киселина към ферментационния бульон и използвайте фосфорилаза, за да добавите фосфорна киселина към глицерол, за да се образува глицерофосфат. Сред тях функцията на фосфорилазата е да добавя фосфорна киселина към кафестол и аминокиселини.
3. Генерирайте етаноламин от мастна киселина:
Глицерофосфатът и етаноламинът на мастната киселина реагират от ацилазата, за да образуват лецитин. Сред тях функцията на ацилазата е да комбинира мастна киселина с фосфоглицерид или алкохолен амин, за да образува лецитин.
4. Технология за имобилизиране на ензими:
Технологията позволява да се произвеждат големи количества ензими и могат да се използват повторно, което прави процеса на производство на лецитин по-рентабилен. Ензимът е имобилизиран върху каолин, за да прехвърли групите на мастни киселини към етаноламин, за да образува лецитин, който има добра повторна употреба.
Фосфолипидите са един от най-важните компоненти на лецитина и неговият синтезен път включва различни субстрати. Фосфорната киселина (пентозофосфатен път) е субстратът 1-хидроксиглицеринова киселина, произведен от метаболизма на захарта; субстратната фосфатидна киселина се получава чрез подкисляване; CDP-холинът може да бъде получен чрез реакция на метилиране; Получават се субстратите пируват и метилвалонат; аминокиселините лизин и левцин могат да бъдат получени чрез декарбоксилиране; субстратите калий и метионин могат да се използват като реакционни субстрати, които катализират реакцията две в едно на CDP холин фосфат.
4. Синтезен път на мастна киселина глицерол фосфат:
Пътят на синтеза на глицерол фосфат на мастна киселина е друг път за биосинтеза на лецитин, в който няма холин, основните му субстрати са мастни киселини и тартарат, а триглицеридът може да бъде получен чрез катализа на ацил инаркозил синтаза. Впоследствие, чрез действието на триглицерид ацилтрансфераза, се образува фосфатна връзка между 2-хидроксиглицерол и тартарат, за да се образува молекулярната структура на мастна киселина глицерол фосфат, който е предшественикът на лецитина.
В обобщение, синтетичните пътища на лецитина включват синтетичен път на фосфатидилхолин, синтетичен път на лецитин, синтетичен път на фосфолипиди и синтетичен път на мастна киселина глицерол фосфат. Сред тях, пътят на синтез на фосфатидилхолин и пътят на синтез на лецитин са подобни един на друг и двата реагират чрез междинното съединение CDP-хлорооцетна киселина; пътят на фосфолипиден синтез използва повече субстрати, включително субстрати, произведени от захарния метаболизъм и пътищата на окисление. Субстрати и субстрати, получени чрез реакции на декарбоксилиране; основната функция на пътя на синтеза на глицерол фосфат на мастна киселина е да образува прекурсорната молекулярна структура на лецитина.