Fordøyelsen av lipider
Denne rapporten oppsummerer handlinger i mage-tarmkanalen når du spiser forskjellige typer av lipid komplekser; triacylglycerols, fosfolipider og ethyl ester. Videre hva som skjer i løpet av lipid-malabsorpsjon, påvirker det samlede opptaket av fett og fettløselige vitaminer og karotenoider., I tillegg til denne rapporten inneholder også en oppsummering av dagens kunnskap om å studere lipid absorpsjon in vivo, og de ulike biomarkører som er foreslått for å speile inntak av n-3 PUFAs.
Lipider i mat
Lipider i mat er funnet i flere typer forskjellige lipid komplekser, med de mest tallrike er triacylglycerols (Koder), som er bygget fra en glyserol molekyl og tre fettsyrer (FA) (fig. 1)., Disse kalles lipid-komplekser er hydrofobe, som betyr at de er i-oppløselig i vann, en egenskap som påvirker deres transport gjennom vann-rikt miljø i mage-tarmkanalen (GIT). Basert på dette ester obligasjoner i kategorien må være hydrolysed, som fører til dannelsen av frie fettsyrer (FFA) og monoacylglycerol (MAG). FFA og MAGs er mer hydrofile, noe som gjør dem lettere å løse opp i vann, og følgelig øke absorpsjonen i tynntarmen., På grunn av deres hydrofobe naturen, mest fett finnes hovedsakelig som emulsjoner hvor lipid dråper er stabilisert innen vann rikt miljø av amfifile lipider og proteiner . Amfifile noe som betyr at molekylet har en vannløselig gruppe knyttet til en upolar, vann-uløselig hydrokarbon-kjeden, noe som gjør dem gå inn i interphase mellom lipid og vann, oppløsning lipid.
FA har et bredt spekter av ulike kjede lengder, grad av unsaturation og annen FA-isomerene., Generelt, er en fettsyre som inneholder 2-24 karbonatomer (C) , med en carboxyl gruppe (COOH) i den ene enden, og en methyl gruppe (CH3) i den andre enden, ofte kalt ω/n. Doble bindinger kan også være inkludert i kjeden gjør umettede FA; enumettet FA (MUFA) hvis bare én dobbeltbindingen er til stede, og en flerumettede FA (PUFA) hvis det er ≥2 doble bindinger til stede . Den PUFAs er videre klassifisert som enten n-3 og n-6, n-7 eller n-9 PUFAs; avhengig av posisjonen til den første dobbeltbindingen regnet fra -CH3 i den fatty acid., Både lengden av karbon-kjeden, så vel som tilstedeværelsen av dobbeltbindinger, vil påvirke egenskapene til FA. I triacylglycerol (TAG) lignende FA kan være plassert i forskjellige posisjoner, kalt sn-1, -2 og -3 (Fig. 1). Som et eksempel på dette, plasseringen av den lange lenket (LC) n-3 PUFAs eikosapentaensyre (EPA) og dokosaheksaensyre (DHA) på etiketten, er avhengig av opprinnelsen av lipid. EPA og DHA er i hovedsak lokalisert i sn1 og -3 i marine pattedyr, mens de er beriket i sn-2 posisjon i Koder utvunnet fra fisk .,
Tidligere studier har vist at PUFAs kan ha gunstige effekter på flere metabolske risikofaktorer hos mennesker . De gunstige effektene av LC n-3 PUFAs er foreslått å være delvis på grunn av reduksjon av serum-Koder, og ved å redusere betennelse .
 |
Figur 1 viser som en triacylglycerol (TAG), inkludert en glyserol ryggraden og tre fettsyrer (FA)., FA er knyttet til bestemte posisjoner i KODEN, forkortet sn-1, -2 og -3. |
Menneskelige fordøyelse og absorpsjon av lipider
lipid fordøyelse er svært effektiv. Ca 95-98% av lipider i kosten absorberes i tynntarmen . Kosttilskudd lipid komplekser trenger å bli brutt ned i mindre deler for å bli absorbert av enterocytes, som er de cellene lining gut veggen (fig. 4)., De fleste, men ikke alle, kosttilskudd lipider inneholder ester obligasjoner som er lett hydrolysed av lipases til stede i mage og tarmsystemet (GIT). Lipases er enzymer som er ansvarlig for nedbryting av lipid komplekser som er beskrevet ovenfor, og totalt sett er nødvendig for lipid fordøyelsen. De absorberer å slippverktøyet overflaten, derav arten av interfacial lag vil finne ut pris og omfang av lipid hydrolyse., Videre er den generelle absorpsjon av lipider er størst i den øvre tynntarm på grunn av tilstedeværelsen av overflateaktive stoffer som øker antall av blandede micelles. Som absorpsjon av overflateaktive stoffer, for eksempel FFA og MAGs, inntektene, totalt lipolyse og absorpsjon vil være mindre effektive på grunn av reduksjon av arealet av lipid dråper.,
Siden Kodene er de viktigste lipid komplekser som finnes i mat, det er i hovedsak to lipolytic enzym systemer som er viktige for en effektiv lipid fordøyelse, mage (HGL) – og i bukspyttkjertelen (HPL) lipases . Det relative bidraget av HGL og HPL totalt lipid hydrolyse, er ca 10-30% og 70-90%, henholdsvis (Fig. 2)., Det er imidlertid også andre lipases til stede i GIT; som i bukspyttkjertelen ikke-spesifikke lipase (bukspyttkjertelen carboxyl esterase), bukspyttkjertelen fosfolipase A2 (sPLA2) og bukspyttkjertelen lipase-relatert protein-2 (PLRP2). Disse lipases er ansvarlig for hydrolysing andre kosttilskudd lipid komplekser, for eksempel fosfolipider og galaktolipids . Videre er det også andre lipases som er funnet utenfor GIT, for eksempel: nedsatt (HL), lipoprotein (LPL) og endotelceller (EL) lipases ., Den generelle funksjonen til disse ikke-GIT lipases er å slippe FA fra lipoproteiner til stede i blodet, noe som gjør dem tilgjengelig for absorpsjon.
Oral lipid fordøyelsen
munnen er første steg på maten når du går inn i GIT. Den mekaniske krefter sliping av tennene vil bryte ned maten i mindre biter. Videre vil det være utskillelsen av spytt som er avgjørende for smøring av mat partikler, noe som gjør en mat-bolus., Eksistensen av lingual lipase oppsto i munnen har tidligere blitt avhørt. Imidlertid, mobil og vev opprinnelsen til den menneskelige preduodenal lipases har blitt etablert, viser ingen tilstedeværelse av dette enzymet i mennesker .
Mage lipid fordøyelsen
nedbryting av kosttilskudd Koder starter i magen ved handlingen av mage lipase (HGL) , kjent for å være stabil og aktiv i det sure pH, med en maksimal aktivitet ved pH 5.0-5.4 . Det hydrolyses FA fra alle tre posisjoner på Koder , men har en spesifisitet for sn-3 ., På grunnlag av dette, lipolytic aktivitet av HGL hovedsakelig gis en gratis fettsyrer (FFA)+ en diacylglycerol (DAG) , med DAG blir en lipid complex består av ett glyserol ryggraden med to FA-festet er gjort når det lipases skjærer løs en FA fra en av de tre stillingene på glyserol ryggraden i TAG (fig. 3). Den HGL er ansvarlig for opp til 10-30 % av den totale lipid sammenbrudd i GIT og begrenset grad av lipolyse er foreslått å være på grunn av tilbakemeldinger hemming av lipid-produkter .,
Figur 3 viser fordelingen av triacylglycerols (TAGs) i Diacylglycerol (DAG) og en Gratis Fettsyrer (FFA), som ble initiert av mage-lipase.
Intestinal lipid fordøyelsen
Som pre-fordøyd maten går videre til den første delen av tynntarmen, tolvfingertarmen, det er blandet med enzymatisk bukspyttkjertelen og galle ., Den viktigste tensider i galle er galle salter som er avgjørende for å spre den hydrofobe lipid komplekser innen vann-rikt miljø av tynntarmen, tilrettelegging for utgivelsen av FA-fra-Koder og DAGs ved å gjøre det ytterste laget av blandede micelles . Andre lipider fra galle, som fosfolipider og kolesterol er også inkludert i dannelsen av blandet micelles (fig. 5). Videre vil også dannelsen av FFA og MAG som et resultat av handlingen av lipases mot ulike posisjoner på Koder bidra til å øke frekvensen av emulgering., For å oppsummere, emulgering av lipid dråpe vil øke arealet av lipid dråper, og dermed øke lipolytic handling av lipases .
enzymet sekresjonen fra bukspyttkjertelen stimuleres både ved tilstedeværelse av mat i magen, av hormoner og som en reaksjon på sensoriske signaler ved tanken, synet eller lukten av mat . Blant de enzymer som skilles ut ved disse stimuli er det bukspyttkjertelen lipase (HPL) ., Den HPL er det viktigste enzymet ansvarlig for lipolyse i den menneskelige GIT, som er ansvarlig for hydrolysing ca 98 % av den gjenværende kosttilskudd Koder hos friske mennesker, legge til rette for en samlet utnytting av 95-98 % av den totale lipid innhold fra maten . Den HPL har en preferanse for de FA som ligger i sn-1 og sn-3 plassering av Koder som gir to FFA + sn-2 MAG (fig. 4). Den HPL trenger en co-enzym, den colipase, som en mellommann til å utøve sin funksjon. Colipase verker av forankring HPL til underlaget . Som fordøyelsen fortsetter FA er gitt ut fra Koder., Kort og medium lenket FA (2-12 C), som har en høyere løselighet i vandige media, vil øke emulgering av lipid dråper av effektiv solubilisation i blandet micelles. Mens langvarig lenket FA (LC FA) (>12C), som er mer hydrofobe, vil det samle seg på olje-vann interphase, noe hemme enzymatisk handling av HPL . Imidlertid, som beskrevet ovenfor, lipid-fordøyelse og absorpsjon er ekstremt effektiv. Følgelig, dette vil bare påvirke frekvensen av lipolytic handling, men ikke den generelle lipolyse.,
Figur 4 viser fordelingen av triacylglycerols (TAGs) i Monoacylglycerol (MAG) og to Frie Fettsyrer (FFA) startet av bukspyttkjertelen lipase
Absorpsjon og distribusjon av lipider
I tynntarmen, den micelles er viktig for å transportere hydrofobe kjerne innhold dannet av lipider med lave vannløselighet, for eksempel; kolesterol, MAGs, og FFA, til enterocytes for absorpsjon ., Når blandet micelles nå unstirred lag, komplekse og vil være deaktivert på grunn av en endring i pH, noe som fører til et utslipp av både kjernen innhold og forbindelser som danner de ytre lag, blant disse galle salter. Mekanismen for opptak, og opptaket av FA er uklart, men det er foreslått å være påvirket av kjede lengde av FA. FAs inneholder <12 C kan være bundet til albumin, som er et protein med affinitet for FA , noe som gjør dem vannløselig., Følgelig er disse FA er gratis å passivt diffuse gjennom epiteliale celler fôr gut lumen , spre videre inn i blodet, hvor de transporteres til leveren via nedsatt vene. LC FA (>12 C), som er mer hydrofobe, blir transportert over cellemembranen ved handlingen av transportproteiner ., Inne i cellen og de vil være resynthesized inn Koder i endoplasmatic reticulum, før de fraktes til Golgi apparatet der de er kombinert med kolesterol, fosfolipider og proteiner, noe som gjør et lipoprotein som kalles chylomicron (CM) . Lipoproteiner er transporter kjøretøy er ansvarlig for å transportere ulike mengder av kolesterol og Koder, gjennom vann rikt miljø av blod og lymfe fra opprinnelsen til det området av reisemål., Løseligheten av lipoproteiner i vann rikt miljø av blodet er på grunn av belegget på apo-lipoproteiner.
Disse spesifikke proteiner er viktig både som enzymatisk kofaktorer og som markører for reseptorer. Markørene hjelpe de forskjellige vev og celler som gjenkjenner spesifikke typen av lipoproteiner, å sørge for at deres core innholdet blir levert til riktig destinasjon., Som beskrevet ovenfor, CMs er ansvarlig for transport av lipider avledet fra kosthold til cellene i vevet eller leveren, avhengig av behovet for FA. Som Koder blir fjernet og absorbert av vev, CM mister sin spesifikke apolipoprotein å lage en CM-rest (CM R), som er fjernet fra blodet i leveren og videre catabolized . Lipider som er syntetisert i leveren er pakket inn i lipoproteiner kalt svært lav tetthet lipoproteiner (VLDL) og utskilles i perifer sirkulasjon., Som Koder er fjernet fra VLDL ved handlingen av lipases i vev, den er redusert til Intermediate density lipoprotein (IDL) og videre til low-density lipoprotein (LDL). LDL inneholder en liten mengde av Koder, noe som gjør den andelen av kolesterol store. Følgelig, er den viktigste funksjonen av LDL er å transportere kolesterol til perifere vev og lever., High-density lipoprotein (HDL) er lipoprotein som er ansvarlig for «omvendt lipid transport’, transport overflødig kolesterol fra vev tilbake til leveren og steroidogenic vev for nedbrytning og catabolization. Steriodogenic vev som vil ligge vev som produserer steroider i kroppen. Kolesterol er blant annet brukt til å produsere galle syrer , viktig for en effektiv lipid fordøyelsen, som tidligere beskrevet.
Dette avsnittet; Absorpsjon og distribusjon av lipider, er oppsummert i figur 5.,
Absorpsjon av n-3 PUFAs fra ethyl ester og triacylglycerols
De to n-3 PUFAs EPA og DHA har vist seg å ha flere positive helsemessige konsekvenser, som tidligere beskrevet. Imidlertid, «naturlig» mat produkter har disse FA i en relativt lav andel.. For å øke mengden av n-3 PUFAs inntatt et konsentrasjoner av disse spesifikke FA har blitt foreslått., For å gjøre dette inngåelse av ethyl ester (EE) av transesterificate FA fjerning av glyserol ryggraden i TAG å introdusere etanol i stedet, har blitt vanlig ansatt .
fordøyelsen av Koder av bukspyttkjertelen lipase (HPL) er beskrevet i detalj. Fordøyelsen av EE er noe forskjellig fra fordøyelsen av TAG på grunn av den manglende glyserol ryggraden. For å oppsummere; det EE er også avhengig av enzymatisk aktivitet av HPL å slippe FA, som FA har behov for å være til stede som frie fettsyrer eller monoacylglycerol å bli absorbert., Men, sammenhengen mellom FA og etanol er mer motstandsdyktig mot hydrolyse, og gjøre den samlede utslipp av FA fra EE blir mindre effektiv i forhold til utslipp av FA-fra-Koder . Biotilgjengeligheten av n-3 PUFAs fra EE og TAG har blitt undersøkt av en rekke studier. Noen studier har vist lignende resultater når man sammenligner absorpsjon fra Koder og EE . Imidlertid, generelle studier gjennomført tyder på at n-3 PUFAs i Kodene har en økt biotilgjengelighet i forhold til når de er tilstede i EE.,Imidlertid, enzymet utgang er i overkant når du fordøyer maten, derfor vil ikke en økt inntak av EE påvirke verken effektivitet eller TAG hydrolyse.
Fordøyelsen av fosfolipider
I et normalt kosthold, fosfolipider er å gjøre ut ca 1-10 % av daglig fett inntaket. De fleste av disse fosfolipider er fosfatidylkolin som er også den nest mest tallrike kosttilskudd lipid etter triacylglycerols ., Det er imidlertid også andre fosfolipider til stede i kosttilskudd lipider; for eksempel phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine og phosphatidylinositol. Fosfolipase A2, som er enzymet finnes i tarmen lumen ansvarlig for å slippe FA fra fosfolipider, har en preferanse for sn-2 av fosfolipid, og dens lipolytic handling fører til dannelsen av en gratis fettsyrer + lyso PC. Disse komponentene er absorbert som komponenter fra Koder, og resynthesized i fosfolipider i enterocytes før de er utgitt som deler av kylomikroner .,
Malabsorpsjon av lipider
Biotilgjengelighet er et begrep som ofte brukes ved undersøkelse av absorpsjon av næringsstoffer, definert som den del av svelget komponenter som er availiable for utnyttelse i normale fysiologiske funksjoner, e. g. availiable i blodet . Som previosly beskrevet, lipid fordøyelsen og opptaket er svært effektive, men flere dysfunksjoner i GIT kan påvirke effektiviteten av absorpsjon å gi en sekundær reaksjon som kalles malabsorpsjon., Malabsorpsjon er definert som en patologiske forstyrrelser med det normale fysiologiske sekvens av fordøyelse, absorpsjon og transport av næringsstoffer og elektrolytter . Dette kan være forårsaket av flere ulike dysfunksjoner i GIT. For eksempel; intestinal årsaker, som i bukspyttkjertelen insuffisiens betyr produksjon av fordøyelsesenzymer komponenter (e. g., enzymer) er kompromittert, inflammatorisk tarmsykdom og intestinal reseksjon; slimhinnene dysfunksjon, som cøliaki og tropiske sprue; lymfatisk dysfunksjon, som lymphagiectasia, Whipple sykdom og filariasis, eller gjennom andre fysiske endringer i GIT, som anarkistiske kvadranten øker utskillelsen av gallesyre eller delvis ileal buypass . Når malabsorpsjon occures dette vil vanligvis føre til en generell deficiecy av makro – og mikro-næringsstoffer som gir klassisk malabsorpsjon symptomes furthere beskrevet nedenfor., Malabsorpsjon kan deles inn i tre hovedgrupper basert på grad av malabsorpsjon; (1) selektiv, hvis malabsorpsjon bare påvirker en bestemt micro nutriet; e.g laktose intoleranse; (2) delvis, når malabsorpsjon påvirker en gruppe om macronutrients,e.g-β-lipoproteinemia i babyer som ikke absorbe fett og fettløselige vitamines som normalt, og (3) sum, når funksjonen av hel liten intesine er svekket, e.g av cøliaki sykdommer., Symptomer på dårlig opptak av næringsstoffer er også klassifisert i to forskjellige kategorier, og er kjent for å være intestinal, som er vanligvis den mest dominerende symptomer, og extraintestinal. Tarm symptomer compremise av; Kronisk diaré, rennende, daglige og nattlige klumpete krakk; Endring i avføring farge, påvirket av fettinnhold gir en blek gul, flytende, spongish avføring., Observasjoner behov for å bli bekreftet ved tilstrekkelig undersøkelse av avføring, og merket fettinnhold bør ikke overstige 7 g/dag, uavhengig av det totale fettinntaket; Hyperphagia, Kvalme, Oppkast; Abdominal distensjon; Overdreven Luft og ubehag i magen, men ikke smerter. Kramper ville tyder på tilstedeværelsen av obstricted intestinal segmenter, observert i sykdommer som Chrons er sykdommer og malignitet. Extraintestinal symptomer kan være; kortvoksthet; inferility, bein sykdom og hematological problemer .,
Malabsorpsjon av lipider ville føre til mangel på fettoppløselig vitamine (A, D, E og K). Videre, lipid-malabsorpsjon har også vist seg å påvirke opptaket av essensielle FA (linoleic acid) i pasienter etter å ha gått gjennom intestinal reseksjon . Som mentoned ovenfor, malabsorpsjon ville påvirke opptaket av næringsstoffer generelt. Imidlertid, malabsorpsjon av single har også previosuly blitt rapportert., Blant disse er galle syrer, kjent for å være avgjørende for lipid absorpsjon, noe som gir diaré når konsentrasjonen er >3mmol/l i tykktarmen . Malabsorpsjon kan også være therapautical forårsaket, for eksempel ved å redusere serum lipider i pasienter med hyperlipidemi ved bruk av farmasøytisk neomyzin eller kolestyramin. Dette skyldes til en samlet reduksjon av lipid absorpsjon fra tynntarmen. Effekten ville være mer økt i fag som tidligere har vært gjennom en ileal bypass, på grunn av nedgangen i lipid absorpsjon.,
Måler inntak av n-3 PUFAs
Det er en mangel på allment aksepterte biomarkører som gjenspeiler økt n-3 PUFA status i respons til økt inntak. Dette har tidligere vært fremhevet som et problem når det gjelder utforming og gjennomføring av kliniske studier som undersøker effekten av n-3 PUFAs supplementation in vivo. Som oppsummert av Fekete et. al (2009) ville en definert biomarkør være avgjørende for å bestemme om det negative utfallet av en kontrollert studie, e. g., mangel på funksjonelt endringer i respons til tilskudd, er relatert til enten den kliniske effekt, mangel på motiv oppfyllelse eller manglende evne til kosttilskudd intervensjon for å initiere endringer i FA sammensetning av relevante biologiske avdelinger i kroppen. Flere avdelinger har tidligere vært foreslått, for eksempel ulike plasma-lipider (TAGs, kolesterol estere, fosfolipider og total plasma lipider), erytrocytter og fettvev., Imidlertid, dose-respons-kurve av innblanding i disse avdelinger har tidligere vist seg å være forskjellig , noe som tyder på at valg av måling kan også påvirke utfallet av studien. Videre, at observasjon innhentet å studere forskjellige avdelinger ville være vanskelig å sammenligne med hverandre. En gjennomgang av Øverby et. Al (2009) gjorde også foreslå at valg av rommet for å analysere bør velges basert på formål og lengde på studiet ., For eksempel utnytte fettvev ved vurderingen av langsiktig FA inntak , erytrocytter når man studerer inkorporering av n-3 FA <120 dager , og en plasma-lipider når man studerer inntak for en kortere tidsperiode . Imidlertid, plasma lipider har også vært foreslått å gi informasjon for en lengre periode hvis fagene er på et stabilt kosthold regime .,
Rapporten er skrevet på grunnlag av PhD-av Kristi Ekrann Aarak, entiteled «Frigjøring av fettsyrer fra laks olje-og muskelen under in vitro-fordøyelse – effekten av et måltid komposisjon» (ISBN 978-82-575-1165-4)
