Fordøjelse af lipider
Denne rapport opsummerer handlinger i mave-tarmkanalen, når de spiser forskellige typer af lipid komplekser; triacylglycerols, fosfolipider og ethylestere deraf. Desuden hvad sker der under lipid malabsorption, der påvirker den samlede optagelse af lipider og lipidopløselige vitaminer og carotenoider., Derudover indeholder denne rapport også et resum.af nutidens viden om at studere lipidabsorptionen in vivo og de forskellige biomarkører, der foreslås for at afspejle indtaget af n-3 PUFA ‘ er.
Lipider i fødevarer
Lipider i fødevarer findes i flere typer af forskellige lipid komplekser, med den mest udbredte er den triacylglycerols (TAGs), som er bygget fra et glycerol-molekyle og tre fedtsyrer (FA) (fig. 1)., Disse lipidkomplekser er hydrofobe, hvilket betyder, at de er opløselige i vand, en egenskab, der påvirker deres transport gennem det vandrige miljø i mave-tarmkanalen (GIT). Baseret på dette skal esterbindingerne af mærket hydrolyseres, hvilket fører til dannelse af frie fedtsyrer (FFA) og monoacylglycerol (MAG). FFA og MAGs er mere hydrofile, hvilket gør dem lettere at opløse i vand, hvilket øger absorptionen i tyndtarmen., På grund af deres hydrofobe natur findes de fleste diætfedt hovedsageligt som emulsioner, hvor lipiddråberne stabiliseres i det vandrige miljø af amfifile lipider og proteiner . Amphiphilic hvilket betyder, at molekylet har en vand-opløselig gruppe er knyttet til en upolære, vand-uopløselige kulbrinte kæden, hvilket gør dem gå i interphase mellem lipid og vand, opløst lipid.
FA har en lang række forskellige kædelængder, grad af umætning og forskellige FA-isomerer., Generelt, en fedtsyre, som indeholder 2-24 kulstofatomer (C) , med en etage gruppe (COOH) i den ene ende, og en methylgruppe (CH3) i den anden ende, almindeligvis kaldet ω/n. Dobbelt bindinger kan også være, der indgår i kæden gøre umættede FA; monoumættede FA (MUFA) hvis kun én dobbeltbinding er til stede, og en flerumættet FA (PUFA), hvis der er ≥2 dobbelt-bindinger til stede . Den PUFAs er yderligere klassificeret som enten n-3, n-6, n-7 eller n-9 PUFAs, afhængig af placeringen af den første dobbeltbinding, regnet fra -CH3 i fedtsyren., Både længden af carbonkæden såvel som tilstedeværelsen af dobbeltbindinger vil påvirke FA ‘ s egenskaber. Inden for triacylglycerol (TAG) lignende FA kunne placeres i forskellige positioner, opkaldt sn-1, -2 og -3 (Fig. 1). Som et eksempel på denne holdning lang lænket (LC) n-3 PUFAs eicosapentaensyre (EPA) og docosahexaensyre (DHA) på TAG er afhængig af oprindelsen af lipid. EPA og DHA er placeret hovedsageligt i sn1 og -3 i havpattedyr, mens de er beriget I SN-2 position i TAGs afledt af fisk .,
Tidligere undersøgelser har vist, at PUFAs kan have gavnlige effekter på flere metaboliske risikofaktorer hos mennesker . De gavnlige virkninger af LC n-3 PUFA ‘ erne foreslås delvis at skyldes reduktion af serummærker og ved at reducere inflammation .
 |
Figur 1 viser som triacylglycerol (TAG), herunder en glycerol rygraden og tre fedtsyrer (FA)., FA er knyttet til specifikke positioner af mærket, forkortet sn-1, -2 og -3. |
den Menneskelige fordøjelse og absorption af lipider
lipid fordøjelse er meget effektiv. 95-98% af lipiderne i kosten absorberes i tyndtarmen . De kostholdige lipidkomplekser skal opdeles i mindre stykker for at blive absorberet af enterocytterne, som er cellerne, der forer tarmvæggen (fig. 4)., De fleste, men ikke alle, diætlipider indeholder esterbindinger, der let hydrolyseres af lipaserne, der findes i mave-tarmkanalen (GIT). Lipaser er de en .ymer, der er ansvarlige for nedbrydningen af lipidkomplekser beskrevet ovenfor og generelt nødvendige for lipidfordøjelsen. De absorberer til dråbeoverfladen, hvorfor arten af det grænsefladelag bestemmer hastigheden og omfanget af lipidhydrolyse., Endvidere er den samlede absorption af lipider størst i den øvre tyndtarme på grund af tilstedeværelsen af overfladeaktive stoffer, hvilket øger antallet af blandede miceller. Efterhånden som absorptionen af de overfladeaktive stoffer, for eksempel FFA og MAGs, fortsætter, vil den samlede lipolyse og absorption være mindre effektiv på grund af faldet i overfladearealet af lipiddråberne.,
Da TAGs er de vigtigste lipid-komplekser, der findes i fødevarer, der er primært to lipolytic enzym-systemer, der er vigtige for en effektiv lipid fordøjelse, gastriske (HGL) – og pancreas (HPL) lipases . HGL og HPL ‘ s relative bidrag til den samlede lipidhydrolyse er henholdsvis ca. 10-30% og 70-90% (fig. 2)., Der er dog også andre lipases til stede i GIT, ligesom bugspytkirtlen ikke-specifikke lipase (pancreas carboxylgrupper esterase), pancreas fosfolipase A2 (sPLA2) og pancreas lipase relateret protein-2 (PLRP2). Disse lipaser er ansvarlige for hydrolysering af andre lipidkomplekser i kosten, for eksempel phospholipider og galaktolipider . Desuden er der også andre lipaser, der findes uden for GIT, for eksempel: hepatisk (HL), lipoprotein (LPL) og endotel (EL) lipaser ., Den generelle funktion af disse ikke-GIT-lipaser er at frigive FA fra lipoproteiner, der er til stede i blodbanen, hvilket gør dem tilgængelige til absorption.
Oral lipidfordøjelse
munden er det første trin i fødevaren, når den kommer ind i GIT. De mekaniske kræfter ved slibning af tænderne vil nedbryde maden i mindre stykker. Desuden vil der være sekretion af spyt, som er afgørende for smøring af fødevarepartiklerne, hvilket gør en fødevare-bolus., Eksistensen af lingual lipase, der stammer fra munden, er tidligere blevet stillet spørgsmålstegn ved. Imidlertid er cellulær og vævsoprindelse af de humane preduodenale lipaser blevet etableret, hvilket ikke viser nogen tilstedeværelse af dette en .ym hos mennesker .
Gastrisk lipid fordøjelse
fordelingen af kosten TAGs starter i maven ved hjælp af gastrisk lipase (HGL) , der er kendt for at være stabil og aktiv i surt miljø, med en maksimal aktivitet på pH-5.0-5.4 . Det hydrolyserer FA fra alle tre positioner på TAGs, men har en specificitet for sn-3 ., På baggrund af dette, er den lipolytiske aktivitet af HGL primært udbytter én frie fedtsyrer (FFA)+ en diacylglycerol (DAG) , med DAG at være en lipid kompleks bestående af et glycerol backbone med to FA knyttet foretages, når lipases skærer løs en FA fra en af de tre positioner på glycerol rygraden af TAG (fig. 3). HGL er ansvarlig for op til 10-30 % af den totale lipidnedbrydning inden for GIT, og det begrænsede omfang af lipolyse foreslås at skyldes feedbackhæmning af lipidprodukter .,
Figur 3 viser fordelingen af triacylglycerols (TAGs) til Diacylglycerol (DAG) og en Frie Fedtsyrer (FFA) initieret af gastrisk lipase.
Tarm-lipid fordøjelse
Som pre-fordøjet mad, går videre ind i den første del af tyndtarmen, duodenum, det er blandet med enzymatisk bugspytkirtlen og galde ., De vigtigste overfladeaktive stoffer i galde er galdesalte, som er afgørende for at sprede den hydrofobe lipid komplekser i vand-rigt miljø af tyndtarmen, der letter frigivelsen af FA fra TAGs og DAGs-ved at gøre det yderste lag af blandet miceller . Andre lipider fra galden, som phospholipider og kolesterol, indgår også i dannelsen af blandede miceller (fig. 5). Desuden vil også dannelsen af FFA og mag som følge af virkningen af lipaserne mod de forskellige positioner på TAGs bidrage til at øge emulgeringshastigheden., For at opsummere vil emulgering af lipiddråben øge overfladearealet af lipiddråberne og derved øge lipasernes lipolytiske virkning .
enzymet sekretion fra bugspytkirtlen stimuleres både ved tilstedeværelsen af føde i maven, af hormoner og som en reaktion på sensoriske signaler ved tanken, synet eller lugten af mad . Blandt de en .ymer, der udskilles på disse stimuli er pancreas lipase (HPL) ., Den HPL er det vigtigste enzym, der er ansvarlig for lipolysen i humant GIT, der er ansvarlig for hydrolysing omkring 98% af de resterende kosten TAGs i sunde mennesker, lette samlede optagelse af 95-98 % af den samlede lipid-indholdet fra maden . HPL har en præference for FA placeret i SN-1 og sn-3 position af TAGs giver to FFA + sn-2 MAG (fig. 4). HPL har brug for et co-en .ym, colipasen, som en mediator for at udøve sin funktion. Colipase virker ved at forankre HPL til dets substrat . Som fordøjelsen forløber FA frigives fra TAGs., Kort og mellemkædet FA (2-12 C), som har en højere opløselighed i vandige medier, vil øge emulgeringen af lipiddråber ved effektiv opløsning til blandede miceller. Mens langkædet FA (LC FA) (>12C), som er mere hydrofobe, vil akkumulere ved olie-vand-interfase, hvilket hæmmer HPL ‘ s en .ymatiske virkning noget . Som beskrevet ovenfor er lipidfordøjelsen og absorptionen imidlertid ekstremt effektiv. Derfor vil dette kun påvirke hastigheden af den lipolytiske virkning, men ikke den samlede lipolyse.,
Figur 4 viser fordelingen af triacylglycerols (TAGs) til Monoacylglycerol (MAG) og to Frie Fedtsyrer (FFA) indledt af pancreas lipase
Absorption og fordeling af lipider
I tyndtarmen, den miceller er vigtige for at transportere den hydrofobe centrale indhold dannet af lipider med lav opløselighed i vand, for eksempel, kolesterol, MAGs, og FFA, at den enterocyterne for absorption ., Når de blandede miceller når det uforstyrrede lag, deaktiveres komplekset på grund af et skift i pH, hvilket fører til en frigivelse af både kerneindholdet og forbindelserne, der danner det ydre lag, blandt disse galdesalte. Mekanismen for optagelse og absorption af FA er uklar, men det foreslås at blive påvirket af kædelængden af FA. FAs indeholdende <12 C kunne bindes til albumin, hvilket er et protein med affinitet for FA , hvilket gør dem vandopløselige., Følgelig, disse FA er fri til passivt diffundere gennem epitelcellerne foring tarmen lumen, yderligere diffunderer ind i blodstrømmen, hvor de transporteres til leveren via leveren vene. LC FA (>12 C), som er mere hydrofobe, transporteres over cellemembranen ved hjælp af transportproteiner ., Inde i cellen bliver de resynthetiseret til TAGs i det endoplasmatiske retikulum, før de transporteres til Golgi-apparatet, hvor de kombineres med kolesterol, phospholipider og proteiner, hvilket gør et lipoprotein kaldet chylomicron (CM) . Lipoproteiner er transportkøretøjer, der er ansvarlige for at transportere de forskellige mængder kolesterol og TAGs gennem det vandrige miljø i blodet og lymfen fra oprindelsen til destinationsstedet., Opløseligheden af lipoproteinerne i det vandrige miljø i blodstrømmen skyldes belægningen af apo-lipoproteiner.
Disse specifikke proteiner er vigtige både som enzymatisk cofaktorer, og som markører for receptorer. Markørerne hjælper de forskellige væv og celler med at genkende den specifikke type lipoproteiner, og sørger for, at deres kerneindhold leveres til den rigtige destination., Som beskrevet ovenfor er CMs ansvarlige for transport af lipider afledt af kosten til cellerne i vævet eller leveren, afhængigt af behovet for FA. Da mærkerne fjernes og absorberes af vævet, mister CM sit specifikke apolipoprotein, hvilket gør en CM-rest( CM R), som fjernes fra blodstrømmen af leveren og yderligere kataboliseres . Lipider, der syntetiseres i leveren, pakkes i lipoproteiner kaldet lipoproteiner med meget lav densitet (VLDL) og udskilles i den perifere cirkulation., Da mærkerne fjernes fra VLDL ved virkningen af lipaserne i vævet, reduceres det til Mellemdensitetslipoprotein (IDL) og videre til lavdensitetslipoprotein (LDL). LDL indeholder en lille mængde TAGs, hvilket gør andelen af kolesterol stor. Derfor er LDL ‘ s hovedfunktion at transportere kolesterol til det perifere væv og leveren., High-density lipoprotein (HDL) er lipoprotein, som er ansvarlig for ” reverse lipid transport, der transporterer overflødige kolesterol fra vævet tilbage til leveren og steroidogenic væv for nedbrydningen og omsætningen. Steriodogenic væv beeing væv, der producerer steroider i den menneskelige krop. Kolesterolet bruges blandt andet til at syntetisere galdesyrer , der er vigtige for en effektiv lipidfordøjelse, som tidligere beskrevet.
dette afsnit; Absorption og fordeling af lipider er opsummeret i figur 5.,
Absorption af n-3 PUFAs fra ethyl estere og triacylglycerols
De to n-3 PUFAs EPA og DHA har vist sig at have flere positive sundhedsmæssige konsekvenser, som beskrevet tidligere. Men “naturlige” fødevarer har disse FA i en relativt lav andel.. For at øge mængden af N-3 PUFA ‘ er, der indtages, er der foreslået en koncentration af disse specifikke FA., For at gøre dette fremstilling af ethylestere (EE) Ved transesterificate FA, fjerne glycerol rygraden af mærket indføre et ethanol i stedet, har været almindeligt anvendt .
fordøjelsen af TAGs ved pancreas lipase (HPL) er beskrevet detaljeret ovenfor. Fordøjelsen af EE adskiller sig på en eller anden måde fra fordøjelsen af TAG på grund af den manglende glycerol rygrad. For at opsummere; EE er også afhængige af HPL ‘ s en .ymatiske aktivitet for at frigive FA, da FA skal være til stede som frie fedtsyrer eller monoacylglycerol, der skal absorberes., Forbindelsen mellem FA og ethanolen er imidlertid mere modstandsdygtig over for hydrolyse, hvilket gør den samlede frigivelse af FA fra EE mindre effektiv sammenlignet med frigivelsen af FA fra TAGs . Biotilgængeligheden af n-3 PUFA ‘ er fra EE og TAG er blevet undersøgt af adskillige undersøgelser. Et par undersøgelser har vist lignende resultater, når man sammenligner absorptionen fra TAGs og EE . Samlet set antyder undersøgelserne, at n-3 PUFA ‘ er i TAGs har en øget biotilgængelighed sammenlignet med, når de er til stede i EE.,Imidlertid er en .ymproduktionen i overskud ved fordøjelse af mad, og derfor ville ikke et øget indtag af EE påvirke hverken effektiviteten eller TAGHYDROLYSEN.
fordøjelse af phospholipider
i en normal diæt udgør phospholipider cirka 1-10% af det daglige fedtindtag. De fleste af disse phospholipider er phosphatidylcholin, som også er det næst mest rigelige diætlipid efter triacylglyceroler ., Imidlertid er der også andre phospholipider til stede i diætlipiderne; for eksempel phosphatidylethanolamin, phosphatidylserin og phosphatidylinositol. Fosfolipase A2, som er det enzym til stede i tarmen lumen ansvarlig for at frigive FA fra fosfolipider, har en præference for, at sn-2 af phospholipid, og dens lipolytic handling fører til en dannelse af en fri fedtsyre + lyso PC. Disse komponenter absorberes som komponenterne fra TAGs og resynthetiseres til phospholipider inden for enterocytterne, før de frigives som dele af chylomicronerne .,
Malabsorption af lipider
Biotilgængelighed er et begreb, der ofte anvendes, når undersøge absorption af næringsstoffer, der er defineret som den brøkdel af indtaget komponenter, som er availiable til anvendelse i normale fysiologiske funktioner, e. g. availiable i blodet . Som tidligere beskrevet er lipidfordøjelsen og optagelsen meget effektiv, men flere dysfunktioner i GIT kan påvirke absorptionens effektivitet, hvilket giver en sekundær reaktion kaldet malabsorption., Malabsorption er defineret som en patologisk interferens med den normale fysiologiske sekvens af fordøjelse, absorption og transport af næringsstoffer og elektrolytter . Dette kan skyldes flere forskellige dysfunktioner i GIT. For eksempel; intestinale årsager, som pancreas insufficiens betyder produktion af fordøjelseskomponenter (f. eks., enzymer) er kompromitteret, inflammatorisk tarmsygdom og tarm resektion; slimhinder dysfunktion, som cøliaki og tropisk sprue; lymfe dysfunktion, som lymphagiectasia, Whipple ‘ s sygdom og filariasis, eller gennem andre fysiske ændringer i GIT, som medicin øge galde syre sekretion eller delvis ileal buypass . Når malabsorption opstår dette ville normalt føre til en generel mangel på makro – og mikronæringsstoffer giver klassiske malabsorptionssymptomer furthere beskrevet nedenfor., Malabsorption kan klassificeres i tre grupper baseret på graden af malabsorption; (1) selektiv, hvis malabsorption kun påvirker den ene, specifikke mikro nutriet; e.g laktose intolerance; (2) delvis, når malabsorption påvirker en gruppe om makronæringsstoffer,e.g-β-lipoproteinemia i babyer, som ikke absorbe lipider og lipid-opløselige vitaminer som normalt, og (3) i alt, når funktionen af de helt små intesine er nedsat, e.g ved cøliaki sygdomme., Symptomer på malabsorption af næringsstoffer klassificeres også i to forskellige kategorier og er kendt for at være intestinale, som normalt er de mest dominerende symptomer og ekstraintestinale. Intestinale symptomer compremise af; kronisk diarr., vandig, daglig og natlig voluminøs afføring; ændring i afføring farve, påvirket af fedtindhold giver en bleg, gul flydende, svampet afføring., Observationer skal bekræftes ved tilstrækkelig undersøgelse af afføring, og decal fedtindhold bør ikke overstige 7 g / dag, uafhængigt af det samlede fedtindtag; hyperfagi; kvalme; opkastning; Abdominal distension; overdreven Flatus og abdominal ubehag, men ikke smerte. Kramper vil foreslå tilstedeværelsen af obstricted intestinale segmenter, observeret i sygdomme som Chrons sygdomme og maligniteter. Ekstraintestinale symptomer kan være; kort statur; infertilitet, knoglesygdom og hæmatologiske problemer .,
Malabsorption af lipider ville føre til mangel på lipid-opløselige vitamine (A, D, E og K). Desuden har lipidmalabsorption også vist sig at påvirke absorptionen af essentiel FA (linolsyre) hos patienter, der har gennemgået tarmresektion . Som menteret ovenfor ville malabsorption påvirke absorptionen af næringsstoffer generelt. Imidlertid er malabsorption af single også tidligere rapporteret., Blandt disse er galdesyrerne, der vides at være essentielle for lipidabsorption, hvilket giver diarr., når koncentrationen er >3mmol/l i tyktarmen. Malabsorption kan også være terapeutisk induceret, for eksempel ved nedsættelse af serumlipider hos patienter med hyperlipidæmi ved brug af det farmaceutiske neomy .in eller cholestyramin. Dette skyldes en samlet reduktion af lipidabsorption fra tyndtarmen. Effekten ville være mere forøget hos personer, der tidligere har været gennem en ileal bypass på grund af faldet i lipidabsorption.,
Måling af indtag af n-3 PUFAs
Der er en mangel på generelt accepterede biomarkører, der afspejler øget n-3 PUFA status som reaktion på øget indtag via kosten. Dette er tidligere blevet understreget som et problem ved udformning og udførelse af kliniske forsøg, der undersøger effekten af N-3 Pufas-supplementet in vivo. Som opsummeret af Fekete et. al (2009) ville en defineret biomarkør være afgørende for at afgøre, om det negative resultat af et kontrolleret forsøg, f. eks., manglende funktionelt ændringer i respons til tilskud, er relateret til enten den kliniske effekt, manglende omfattet af overholdelse af eller manglende evne til diætetisk intervention til at fremkalde ændringer i FA sammensætning af relevante biologiske rum i kroppen. Flere rum er tidligere blevet foreslået, for eksempel forskellige plasma-lipider (TAGs, kolesterol estere, fosfolipider og total plasma-lipider), erythrocytter og fedtvæv., Imidlertid har dosis-responskurven for inkorporering i disse rum tidligere vist sig at være forskellig , hvilket antyder, at valget af måling også kan påvirke resultatet af undersøgelsen. Desuden ville den observation, der blev opnået ved at studere forskellige rum, være vanskelig at sammenligne med hinanden. En anmeldelse af Øverby et. Al (2009) foreslog også, at valget af segment til analyse bør vælges ud fra undersøgelsens formål og længde ., For eksempel at udnytte fedtvæv, når de vurderer på lang sigt FA indtag , erythrocytter, når man studerer indarbejdelse af n-3 FA <120 dage , og plasma-lipider, når man studerer det daglige indtag for en kortere tid . Imidlertid er plasmalipider også blevet foreslået at give information i en længere periode, hvis forsøgspersonerne er i et stabilt diætregime .,
Rapport, skrevet på grundlag af Ph.d. – af Kristi Ekrann Aarak, entiteled “Frigivelse af fedtsyrer fra laks olie-og muskel ved in vitro-fordøjelse – virkningen af et måltid sammensætning” (ISBN 978-82-575-1165-4)
