Lecitinje važna biološki aktivna molekula koja ima mnoge osnovne fiziološke funkcije u ljudskom tijelu, kao što je glavna komponenta staničnih membrana, neurotransmitera i metabolizma lipida u jetri, stoga je vrlo značajno razumjeti njegovu sintezu. U ovom će članku biti predstavljeni svi putevi sinteze lecitina sa sljedećih aspekata: put sinteze fosfatidilkolina, put sinteze lecitina, put sinteze fosfolipida i put sinteze glicerol fosfata masne kiseline.
1. Put sinteze fosfatidilkolina:
Lecitin, poznat i kao lecitin, važna je fosfolipidna tvar široko prisutna u životinjskim i biljnim organizmima. U organizmima lecitin ima niz važnih fizioloških funkcija, uključujući strukturu stanične membrane, neurotransmisiju, metabolizam kolesterola itd.
Fosfatidilkolin je jedna od najvažnijih komponenti lecitina, kojeg u ljudskom tijelu ima dosta. Biosinteza fosfatidilkolina općenito se dovršava reakcijom prijenosa metila, a njezin detaljni put je sljedeći:
1.1. Fosfatidilacildiacilglicerol (PA) formiran od masnih kiselina i glicerola fosforilira se CDP-acilkolinom (CDP-kolin) kako bi se stvorio fosforilkolin (PtdCho).
1.2. U isto vrijeme, SAM (S-adenozilmetionin) osigurava metilaciju za metiliranje metionilkolina (GPC) u mast-2-fosfoadenozilkolin (PC).
1.3. PtdCho i PC stvaraju fosfatidilinozitol kolin (PI-Cho) reakcijom izmjene koju katalizira mast-1-fosfoinozitid transferaza.
1.4. PI-Cho se zatim defosforilacijom pretvara u fosfo-inozitol kolin (IP-Cho).
Gore navedeno je ukupni put sinteze fosfatidilkolina, u kojem su prvi i drugi korak fosforilkolinski put (Kennedyjev put), koji se uglavnom odvija u endoplazmatskom retikulumu i Golgijevom tijelu; treći i četvrti korak su put inozitol fosfolipida, uglavnom u citoplazmi iu eozinofilnim tijelima. Sinteza fosfatidilkolina zahtijeva sudjelovanje raznih enzima i koenzima, kao što su CDP acilaza, SAM adenilaza, fosfatidilinozitolaza i defosfataza.
2. Put sinteze lecitina:
Lecitin je važan biološki lipid koji je široko prisutan u organizmima i ima važne funkcije u održavanju strukture i funkcije stanične membrane, neurotransmisije i metabolizma lipida. Njegove glavne komponente su fosforilkolin, fosforilacetilkolin i fosforilkreatin, među kojima je najveći udio fosforilkolina koji čini više od polovice ukupne količine lecitina. Proces sinteze lecitina uključuje višestruke metaboličke putove i sinergiju različitih enzima, koji su različiti u različitim vrstama stanica i različitim tkivima. U nastavku će se raspravljati o glavnom putu sinteze lecitina.
2.1. Glicerofosfatni put (GPAT put):
Glicerofosfatni put početni je korak sinteze lecitina, a njegov proces uglavnom uključuje sljedeće korake: glicerol trifosfat (G3P) spaja se s masnim kiselinama da bi se stvorio acil glicerofosfat (LPA), a LPA dalje stvara fosfatidnu kiselinu (PA) kroz reakciju dekarboksilacije, PA Redukcija proizvodi CDP-acilglicerol (CDP-DAG), a CDP-DAG i kolin, etanolamin i drugi supstrati dalje sintetiziraju lecitin kroz inozitol fosfolipidni put. Enzim GPAT je enzim koji određuje brzinu glicerol fosfatnog puta, a njegova kataliza je aciliranje glicerol trifosfata i masne kiseline za stvaranje LPA. Opskrba supstratima kao što je kolin mora se provesti kroz jedan od dva puta "fosfatidilacije inozitola" i "fosfatidilacije ornitina".
2.2. Inozitol fosfolipidni put:
Inozitol fosfolipidni put je jedan od važnih puteva sinteze lecitina, a njegov put je povezan sa staničnim membranskim difosfat manitolnim putem. Sinteza inozitol fosfolipida uglavnom uključuje sljedeća dva koraka: reakciju fosfatidilacije kolina ili inozitol fosfata s acilglicerol fosfatom za stvaranje fosfoglicerol kolina (PGC) ili fosfoglicerol inozitola (PGI), a zatim kroz inozitol fosfoglicerol transferazu (PIT) i fosfoglicerol transferazu (PGT). ) prenose fosfoglicerol kolin ili fosfoglicerol inozitol na molekulu CDP-DAG kako bi se stvorila potpuna molekula lecitina. Fosforilkolin sintetiziran inozitolnim fosfolipidnim putem čini oko 20 posto ukupne količine lecitina.
2.3. Ornitin fosfolipidni put:
Ornitin fosfolipidni put je glavni put za sintezu ornitin fosfolipida. Ovaj se put oslanja na hidrolizu ornitina u stanici u amonijak i katalizu ugljičnog dioksida za stvaranje pirogrožđane kiseline i oksalne kiseline, a zatim reakciju acilnog prijenosa oksalne kiseline i acilglicerol fosfata za dobivanje fosfogliceril oksalne kiseline (PGS). Nakon toga, PGS prenosi fosfornu skupinu na molekulu CDP-DAG kroz dvije reakcije katalizirane enzimima (PSD i PSS), generirajući potpunu molekulu lecitina. Fosforilkolin sintetiziran ornitin fosfolipidnim putem čini oko 10 posto ukupne količine lecitina.
3. Put sinteze fosfolipida:
Lecitin (fosfolipid) je vrlo čest fosfolipid, njegove glavne komponente su fosfogliceridi i kolin, a može se široko koristiti u hrani, medicini, pesticidima i drugim poljima. Postoje mnoge metode pripreme lecitina, a najčešće se koriste kemijske metode i biološke metode.
Konkretan proces je sljedeći:
1. Cafestol i aminokiseline:
U industrijskom fermentoru dodaju se stanični supstrat kafestol i aminokiselina, a nakon reakcije fermentacije stvara se fermentacijska tekućina koja sadrži kafestol i aminokiselinu.
2. Fosforilacija:
Dodajte odgovarajuću količinu fosforne kiseline u fermentacijsku juhu i upotrijebite fosforilazu da dodate fosfornu kiselinu u glicerol da nastane glicerofosfat. Među njima, funkcija fosforilaze je dodavanje fosforne kiseline kafestolu i aminokiselinama.
3. Stvaranje etanolamina masne kiseline:
Glicerofosfat i etanolamin masne kiseline reagiraju acilazom u lecitin. Među njima, funkcija acilaze je spajanje masne kiseline s fosfogliceridom ili alkoholnim aminom u lecitin.
4. Tehnologija imobilizacije enzima:
Tehnologija omogućuje proizvodnju velikih količina enzima koji se mogu ponovno upotrijebiti, čineći proces proizvodnje lecitina isplativijim. Enzim je imobiliziran na kaolinu za prijenos skupina masnih kiselina na etanolamin kako bi se formirao lecitin, koji ima dobru mogućnost višekratne upotrebe.
Fosfolipid je jedna od najvažnijih komponenti lecitina, a put njegove sinteze uključuje različite supstrate. Fosforna kiselina (pentozofosfatni put) je supstrat 1-hidroksiglicerinske kiseline proizveden metabolizmom šećera; supstratna fosfatidna kiselina nastaje zakiseljavanjem; CDP-kolin se može dobiti reakcijom metilacije; Nastaju supstrati piruvat i metilvalonat; aminokiseline lizin i leucin mogu se dobiti dekarboksilacijom; supstrati kalij i metionin mogu se koristiti kao reakcijski supstrati koji kataliziraju reakciju dva u jednom CDP kolin fosfata.
4. Put sinteze glicerol fosfata masne kiseline:
Put sinteze glicerol fosfata masne kiseline je drugi put za biosintezu lecitina, u kojem nema kolina, njegovi glavni supstrati su masne kiseline i tartarat, a triglicerid se može dobiti katalizom acil inarkozil sintaze. Nakon toga, djelovanjem triglicerid aciltransferaze, formira se fosfatna veza između 2-hidroksiglicerola i tartarata kako bi se formirala molekularna struktura glicerol fosfata masne kiseline, koji je prekursor lecitina.
Ukratko, sintetski putovi lecitina uključuju sintetski put fosfatidilkolina, sintetski put lecitina, sintetski put fosfolipida i sintetski put masne kiseline glicerol fosfata. Među njima, put sinteze fosfatidilkolina i put sinteze lecitina međusobno su slični i oba reagiraju kroz intermedijer CDP-kloroctene kiseline; put sinteze fosfolipida koristi više supstrata, uključujući supstrate proizvedene metabolizmom šećera i putevima oksidacije. Supstrati i supstrati dobiveni reakcijama dekarboksilacije; glavna funkcija puta sinteze glicerol fosfata masne kiseline je formiranje molekularne strukture prekursora lecitina.