vertering van lipiden
dit rapport geeft een samenvatting van de werking binnen het maagdarmkanaal bij het eten van verschillende soorten lipidencomplexen; triacylglycerolen, fosfolipiden en ethylesters. Verder wat er gebeurt tijdens lipide malabsorptie, die de totale opname van lipiden en lipide-oplosbare vitamines en carotenoïden beïnvloedt., Bovendien bevat dit rapport ook een samenvatting van de kennis van vandaag van het bestuderen van de lipideabsorptie in vivo, en de verschillende biomarkers die worden voorgesteld om de inname van n-3 PUFAs te spiegelen.
lipiden in levensmiddelen
lipiden in levensmiddelen worden aangetroffen in verschillende soorten lipidencomplexen, met als meest voorkomende de triacylglycerolen (TAGs), opgebouwd uit één glycerolmolecuul en drie vetzuren (fa) (fig. 1)., Deze lipidencomplexen zijn hydrofoob, wat betekent dat ze in-oplosbaar zijn in water, een eigenschap die hun transport door de waterrijke omgeving binnen het maag-darmkanaal (GIT) beïnvloedt. Gebaseerd op dit moeten de esterbanden van de markering worden gehydrolyseerd, leidend tot de vorming van vrije vetzuren (FFA) en monoacylglycerol (MAG). FFA en MAGs zijn meer hydrofiele, waardoor ze gemakkelijker op te lossen in water, dus het verhogen van de absorptie in de dunne darm., Wegens hun hydrophobic aard, bestaan het meeste dieetvet hoofdzakelijk als emulsies waar de lipidedruppeltjes binnen het waterrijke milieu door amfifilic lipiden en proteã nen worden gestabiliseerd . Amfifiele betekenis dat de molecule een in water oplosbare groep in bijlage aan een niet-polaire, in water onoplosbare koolwaterstofketen heeft, die hen in de interfase tussen het lipide en het water maken, oplossend het lipide.
de FA heeft een breed scala van verschillende ketenlengtes, mate van onverzadiging en verschillende fa-isomeren., In het algemeen bevat een vetzuur 2-24 koolstof (C) , met één carboxylgroep (COOH) aan het ene uiteinde, en een methylgroep (CH3) aan het andere uiteinde, gewoonlijk ω/n genoemd. dubbele bindingen kunnen ook worden opgenomen in de keten die onverzadigde FA maakt; enkelvoudig onverzadigde FA (MUFA) als er slechts één dubbele binding aanwezig is, en een meervoudig onverzadigde FA (PUFA) als er ≥2 dubbele bindingen aanwezig zijn . De PUFA ’s worden verder geclassificeerd als N-3, n-6, n-7 of n-9 PUFA’ s; afhankelijk van de positie van de eerste dubbele binding geteld uit de-CH3 in het vetzuur., Zowel de lengte van de koolstofketen als de aanwezigheid van dubbele bindingen zullen de kenmerken van de FA beïnvloeden. Binnen de triacylglycerol (TAG) soortgelijke FA kan worden geplaatst in verschillende posities, genaamd sn-1, -2 en -3 (Fig. 1). Als voorbeeld hiervan is de positie van de long chained (LC) n-3 PUFAs eicosapentaeenzuur (EPA) en docosahexaeenzuur (DHA) op de TAG afhankelijk van de herkomst van het lipide. EPA EN DHA bevinden zich voornamelijk in sn1 en -3 bij zeezoogdieren, terwijl ze zijn verrijkt in SN-2 Positie in TAGs afgeleid van vis .,
eerdere studies hebben aangetoond dat PUFA ‘ s gunstige effecten kunnen hebben op verschillende metabole risicofactoren bij de mens . De gunstige effecten van de LC n-3 PUFA ‘ s worden voorgesteld om gedeeltelijk te wijten zijn aan vermindering van serum TAGs en door het verminderen van ontsteking .
 |
figuur 1 toont als een triacylglycerol (tag), met inbegrip van een glycerol backbone en drie vetzuren (fa)., De FA zijn bevestigd aan specifieke posities van de TAG, afgekort sn-1, -2 en -3. |
humane spijsvertering en absorptie van lipiden
de vetvertering is zeer efficiënt. Ongeveer 95-98% van de lipiden in het dieet worden geabsorbeerd in de dunne darm . De lipidencomplexen in de voeding moeten in kleinere stukken worden opgesplitst om te worden geabsorbeerd door de enterocyten, de cellen die de darmwand bekleden (fig. 4)., De meeste, maar niet alle, dieetlipiden bevatten esterbindingen die gemakkelijk door de lipasen in het maagdarmkanaal (GIT) worden gehydrolyseerd. Lipasen zijn de enzymen die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van lipidencomplexen zoals hierboven beschreven, en over het algemeen noodzakelijk voor de lipidenvertering. Zij absorberen aan het druppeloppervlak, vandaar zal de aard van de interfaciale laag tarief en omvang van lipidehydrolyse bepalen., Bovendien is de totale absorptie van lipiden het grootst in de bovenste dunne darm als gevolg van de aanwezigheid van oppervlakteactieve stoffen die het aantal gemengde micellen verhoogt. Naarmate de absorptie van de oppervlakteactieve stoffen, bijvoorbeeld FFA en MAGs, vordert, zullen de totale lipolyse en absorptie minder efficiënt zijn als gevolg van de afname van het oppervlak van de lipidendruppels.,
aangezien TAGs de belangrijkste lipidencomplexen zijn die in levensmiddelen voorkomen, zijn er hoofdzakelijk twee lipolytische enzymsystemen die belangrijk zijn voor een efficiënte lipidenvertering, namelijk de maag – (HGL) – en de pancreaslipasen (HPL). De relatieve bijdrage van HGL en HPL aan de totale lipidenhydrolyse is respectievelijk ongeveer 10-30% en 70-90% (Fig. 2)., Er zijn echter ook andere lipasen aanwezig in de GIT; zoals de pancreatische niet-specifieke lipase (pancreatische carboxylesterase), pancreatische fosfolipase A2 (sPLA2) en de pancreatische lipase gerelateerde proteïne-2 (PLRP2). Deze lipasen zijn verantwoordelijk voor het hydrolyseren van andere lipidencomplexen in de voeding, bijvoorbeeld fosfolipiden en galaktolipiden . Verder zijn er ook andere lipasen die buiten de GIT worden gevonden, bijvoorbeeld: hepatische (HL), lipoproteïne (LPL) en endothelial (EL) lipasen ., De algemene functie van deze niet-GIT lipasen is FA vrij te geven van lipoproteïnen aanwezig in de bloedbaan, waardoor ze beschikbaar zijn voor absorptie.
orale lipidenvertering
de mond is de eerste stap van het voedsel wanneer het GIT binnenkomt. De mechanische krachten van het tandenknarsen zullen het voedsel in kleinere stukken afbreken. Bovendien zal er speekselafscheiding zijn die essentieel is voor de smering van de voedseldeeltjes, waardoor een voedselbolus ontstaat., Het bestaan van linguale lipase afkomstig uit de mond is eerder in twijfel getrokken. Echter, de cellulaire en weefseloorsprong van de menselijke preduodenale lipasen is vastgesteld, die geen aanwezigheid van dit enzym bij mensen tonen .
Maaglipide spijsvertering
de afbraak van dieetmarkeringen begint in de maag door de werking van maaglipase (HGL) , waarvan bekend is dat het stabiel en actief is bij zure pH, met een maximale activiteit bij pH 5,0-5,4 . Het hydrolyseert FA vanuit alle drie posities op TAGs, maar heeft een specificiteit voor sn-3 ., Op basis hiervan levert de lipolytische activiteit van de HGL hoofdzakelijk één vrij vetzuur (FFA)+ één diacylglycerol (DAG) op, waarbij DAG een lipidencomplex is dat bestaat uit één glycerolbeenderen met twee FA eraan bevestigd , gemaakt wanneer de lipasen een FA uit één van de drie posities op de glycerolbeenderen van de TAG (fig. 3). De HGL is verantwoordelijk voor maximaal 10-30% van de totale lipidenafbraak binnen de GIT en de beperkte mate van lipolyse wordt verondersteld te worden veroorzaakt door feedbackremming door lipidenproducten .,
Figuur 3 toont de afbraak van triacylglycerolen (TAGs) in Diacylglycerol (DAG) en één vrij vetzuur (FFA) geïnitieerd door de maaglipase.
intestinale lipide spijsvertering
aangezien het vooraf verteerde voedsel verder in het eerste deel van de dunne darm, de twaalfvingerige darm, wordt het gemengd met enzymatische pancreas en gal ., De belangrijkste oppervlakteactieve stoffen in gal zijn galzouten die essentieel zijn om de hydrofobe lipidencomplexen binnen de waterrijke omgeving van de dunne darm te verspreiden, waardoor FA van TAGs en DAGs vrijkomt door de buitenste laag van de gemengde micellen te maken . Andere lipiden uit de gal, zoals fosfolipiden en cholesterol zijn ook opgenomen in de vorming van gemengde micellen (fig. 5). Verder zal ook de vorming van FFA en MAG als gevolg van de werking van de lipasen naar de verschillende posities op de TAGs helpen om de snelheid van emulgering te verhogen., Samengevat, zal de emulgering van de lipidedruppel het oppervlak van de lipidedruppels verhogen, waardoor de lipolytische werking van de lipasen wordt verhoogd .
de enzymsecretie uit de alvleesklier wordt gestimuleerd door de aanwezigheid van voedsel in de maag, door hormonen en als reactie op sensorische signalen door de gedachte, het zicht of de geur van voedsel . Onder de enzymen die op deze stimuli worden afgescheiden is de alvleesklierlipase (HPL) ., Het HPL is het belangrijkste enzym dat verantwoordelijk is voor lipolyse in het menselijke GIT, dat verantwoordelijk is voor het hydrolyseren van ongeveer 98% van de resterende voedingsetiketten bij gezonde mensen, wat een algehele absorptie van 95-98% van het totale lipidengehalte uit het voedsel vergemakkelijkt . De HPL heeft een voorkeur voor de FA gelegen in de SN-1 en sn-3 positie van TAGs die twee FFA + sn-2 MAG opleveren (fig. 4). HPL heeft een co-enzym nodig, colipase, als bemiddelaar om zijn functie uit te oefenen. Colipase werkt door HPL aan zijn substraat te verankeren . Naarmate de spijsvertering vordert FA worden vrijgegeven van de TAGs., Korte en middellange ketende FA (2-12 C), die een hogere Oplosbaarheid in waterige media heeft, zal de emulgering van lipidedruppels door efficiënte Oplosbaarheid in gemengde micellen verhogen. Terwijl FA (LC FA) met lange ketens (>12C), die meer hydrofoob zijn, zich ophopen bij de olie-waterinterfase, waardoor de enzymatische werking van HPL enigszins wordt geremd . Echter, zoals hierboven beschreven, de vetvertering en absorptie is uiterst efficiënt. Bijgevolg zou dit slechts het tarief van de lipolytische actie beà nvloeden, maar niet de Algemene lipolyse.,
Figuur 4 toont de verdeling van triacylglycerolen (TAGs) in Monoacylglycerol (MAG) en twee Vrije Vetzuren (FFA) geïnitieerd door de pancreas lipase
Absorptie en distributie van lipiden
In de dunne darm, de micellen zijn belangrijk voor het transport van de hydrofobe kern inhoud gevormd door lipiden met een lage oplosbaarheid in water, bijvoorbeeld; cholesterol, MAGs, en FFA, de enterocytes voor absorptie ., Wanneer de gemengde micellen de ongestirred laag bereiken, zal het complex wegens een verschuiving in pH worden uitgeschakeld, leidend tot een vrijgave van zowel de kerninhoud als de samenstellingen die de buitenlaag vormen, onder deze galzouten. Het mechanisme van opname en absorptie van FA is onduidelijk, maar er wordt gesuggereerd om door de kettinglengte van FA worden beïnvloed. FAs met < 12 C kan worden gebonden aan albumine, een eiwit met affiniteit voor FA , waardoor deze in water oplosbaar zijn., Bijgevolg zijn deze FA vrij om passief te verspreiden door de epitheliale cellen die het darmlumen voeren , verder verspreiden in de bloedstroom waar zij naar de lever via de leverader worden vervoerd. De LC FA (>12 C), die meer hydrofoob zijn, worden door het celmembraan getransporteerd door de werking van transporteiwitten ., In de cel worden ze opnieuw gesynthetiseerd tot TAGs in het endoplasmatisch reticulum, voordat ze worden getransporteerd naar het Golgi-apparaat waar ze worden gecombineerd met cholesterol, fosfolipiden en eiwitten, waardoor een lipoproteïne wordt gevormd genaamd chylomicron (CM) . Lipoproteins zijn transportvoertuigen verantwoordelijk voor het vervoer van de verschillende hoeveelheden cholesterol en markeringen, door het water rijke milieu van het bloed en lymfe van de oorsprong aan de plaats van bestemming., De oplosbaarheid van de lipoproteins binnen het waterrijke milieu van de bloedstroom is toe te schrijven aan de bekleding van apo-lipoproteins.
deze specifieke eiwitten zijn belangrijk als enzymatische cofactoren en als markers voor receptoren. De tellers helpen de verschillende weefsels en cellen het specifieke type van lipoproteins erkennen, ervoor zorgend dat hun kerninhoud bij de juiste bestemming wordt geleverd., Zoals hierboven beschreven, zijn CMs verantwoordelijk voor het transporteren van lipiden afgeleid van het dieet naar de cellen in het weefsel of de lever, afhankelijk van de behoefte aan FA. Als de TAGs worden verwijderd en geabsorbeerd door het weefsel, de CM verliest zijn specifieke apolipoproteïne maken van een cm-overblijfsel (CM R), die uit de bloedstroom door de lever wordt verwijderd en verder katabolized . De lipiden die in de lever worden samengesteld worden ingepakt in lipoproteins genoemd zeer – lage dichtheidslipoproteins (VLDL) en in de perifere omloop afgescheiden., Aangezien de markeringen van VLDL door de actie van de lipasen in het weefsel worden verwijderd, wordt het tot midden-dichtheidslipoprotein (IDL) en verder aan laag-dichtheidslipoprotein (LDL) verminderd. LDL bevat een kleine hoeveelheid TAGs, waardoor het aandeel cholesterol groot is. De belangrijkste functie van de LDL is dan ook het transporteren van cholesterol naar het perifere weefsel en de lever., High-density lipoproteïne (HDL) is het lipoproteïne dat verantwoordelijk is voor het ‘reverse lipid transport’, het transporteren van overtollig cholesterol van het weefsel terug naar de lever en de steroidogene weefsels voor afbraak en katabolisatie. Steriodogene weefsels worden weefsels die steroïden in het menselijk lichaam produceert. De cholesterol worden, onder andere , gebruikt om galzuren te synthetiseren, belangrijk voor een efficiënte lipide spijsvertering, zoals eerder beschreven.
deze rubriek; absorptie en distributie van lipiden, zijn samengevat in Figuur 5.,
absorptie van n-3 PUFA ‘ s uit ethylesters en triacylglycerolen
de twee N-3 PUFA ‘ s EPA EN DHA hebben, zoals eerder beschreven, verschillende positieve gezondheidsimplicaties. Echter,” natuurlijke ” voedingsmiddelen hebben deze FA in een relatief laag percentage.. Om de hoeveelheid ingenomen n-3 PUFA ’s te verhogen zijn A-concentraties van deze specifieke FA’ s voorgesteld., Om dit te doen het maken van ethylesters (EE) door de FA te transesterificeren, het verwijderen van de glycerol backbone van de TAG invoering van een ethanol in plaats daarvan, zijn algemeen gebruikt .
de vertering van TAGs door de pancreaslipase (HPL) wordt hierboven in detail beschreven. De vertering van EE verschilt op een of andere manier van de vertering van TAG vanwege de ontbrekende glycerol ruggengraat. Samenvattend: EE is ook afhankelijk van de enzymatische activiteit van HPL om FA vrij te geven, aangezien FA aanwezig moet zijn als vrije vetzuren of monoacylglycerol om te worden geabsorbeerd., De koppeling tussen de FA en de ethanol is echter beter bestand tegen hydrolyse, waardoor de totale afgifte van FA uit EE minder efficiënt is in vergelijking met de afgifte van FA uit TAGs . De biologische beschikbaarheid van n-3 PUFA ‘ s uit EE en TAG is in talrijke studies onderzocht. Enkele studies hebben vergelijkbare resultaten laten zien bij het vergelijken van de absorptie van TAGs en EE . Over het geheel genomen suggereren de uitgevoerde studies echter dat n-3 PUFA ‘ s in TAGs een verhoogde biologische beschikbaarheid hebben in vergelijking met wanneer ze aanwezig zijn in EE.,De enzymoutput is echter te hoog bij het verteren van voedsel, dus zou een verhoogde inname van EE noch de efficiëntie noch de TAGHYDROLYSE beïnvloeden.
vertering van fosfolipiden
in een normaal dieet maken fosfolipiden ongeveer 1-10 % van de dagelijkse vetinname uit. De meeste van deze fosfolipiden zijn phosphatidylcholine, die ook de tweede overvloedigste dieetlipide na triacylglycerols zijn ., Er zijn echter ook andere fosfolipiden aanwezig in de dieetlipiden; bijvoorbeeld fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine en fosfatidylinositol. Fosfolipase A2, dat het enzym huidig is in het darmlumen verantwoordelijk voor het vrijgeven van FA van fosfolipiden, heeft een voorkeur voor SN-2 van fosfolipide, en zijn lipolytische werking leidt tot een vorming van een vrij vetzuur + Lyso PC. Deze componenten worden geabsorbeerd als componenten van de markeringen, en opnieuw gesynthetiseerd in phospholipids binnen de enterocytes alvorens zij als Delen van chylomicrons worden vrijgegeven .,
malabsorptie van lipiden
biologische beschikbaarheid is een term die vaak wordt gebruikt bij het onderzoeken van de absorptie van nutriënten, gedefinieerd als de fractie van de ingenomen bestanddelen die beschikbaar zijn voor gebruik in normale fysiologische functies, bijvoorbeeld aanwezig in de bloedstroom. Zoals eerder beschreven, zijn de lipide spijsvertering en opname zeer efficiënt, echter, verschillende disfuncties binnen het GIT kunnen de efficiëntie van de absorptie beïnvloeden, wat een secundaire reactie geeft die malabsorptie wordt genoemd., Malabsorptie wordt gedefinieerd als een pathologische interferentie met de normale fysiologische sequentie van spijsvertering, absorptie en transport van voedingsstoffen en elektrolyten . Dit kan veroorzaakt worden door verschillende disfuncties binnen de GIT. Bijvoorbeeld; intestinale oorzaken, zoals pancreas insufficiëntie betekent de productie van spijsverteringscomponenten (bijv., enzymen) zijn gecompromitteerd, inflammatoire darmziekte en intestinale resectie; mucosale disfunctie, zoals coeliakie en tropische sprue; lymfatische disfunctie, zoals lymphagiectasia, de ziekte van Whipple en filariasis; of door andere fysieke veranderingen binnen de GIT, zoals geneesmiddel toenemende galzuursecretie of gedeeltelijke ileale buypass . Wanneer malabsorptie optreedt, leidt dit gewoonlijk tot een algemene deficie van macro – en micro-nutriënten die klassieke malabsorptie-symptomen geven die hieronder nader worden beschreven., Malabsorptie kan in drie hoofdgroepen worden ingedeeld op basis van de mate van malabsorptie; (1) selectief, indien de malabsorptie slechts één specifiek microvoedingsmiddel aantast; (b.v.lactose-intolerantie; (2) partieel, wanneer de malabsorptie een groep om macronutriënten aantast,b.v.a-β-lipoproteïnemie bij baby ‘ s die geen lipiden en in lipiden oplosbare vitamines absorberen als normaal, en (3) totaal, wanneer de functie van de gehele kleine intesine is aangetast, B. V. door coeliakieziekten., Symptomen van malabsorptie van voedingsstoffen zijn ook ingedeeld in twee verschillende categorieën, en zijn bekend dat intestinale, die meestal de meest dominante symptomen, en extraintestinale. Intestinale symptomen compremise van; chronische diarree, waterige, dag-en nachtelijke omvangrijke ontlasting; verandering in de kleur van de ontlasting, beïnvloed door het vetgehalte geven van een bleke, gele drijvende, sponzige ontlasting., De waarnemingen moeten door adequaat onderzoek van feces worden bevestigd, en de inhoud van het stickervet mag 7g/dag niet overschrijden, onafhankelijk van de totale vetopname; hyperfagie; misselijkheid; het braken; abdominale zwelling; bovenmatige Flatus en abdominaal ongemak, maar geen pijn. Krampen zou de aanwezigheid van obstricted intestinal segmenten suggereren, waargenomen in ziekten zoals ziekten van Chrons en maligniteiten. Extraintestinale symptomen kunnen zijn; korte gestalte; onvruchtbaarheid, botziekte en hematologische problemen .,
malabsorptie van lipiden zou leiden tot deficiëntie van vetoplosbare vitamine (A, D, E en K). Bovendien heeft lipide malabsorptie ook aangetoond dat de absorptie van essentiële FA (linolzuur) bij patiënten die door intestinale resectie . Zoals hierboven uiteengezet, zou malabsorptie de absorptie van nutriënten in het algemeen beïnvloeden. Er werd echter ook eerder melding gemaakt van malabsorptie van single., Hieronder vallen de galzuren, waarvan bekend is dat ze essentieel zijn voor de absorptie van lipiden, die diarree geven wanneer de concentratie >3mmol/l in de dikke darm is . Malabsorptie kan ook therapeutisch worden geïnduceerd, bijvoorbeeld bij het verlagen van serumlipiden bij patiënten met hyperlipidemie door het gebruik van het farmaceutische neomyzine of cholestyramine. Dit als gevolg van een algehele vermindering van de absorptie van lipiden uit de dunne darm. Het effect zou meer toenemen bij proefpersonen die eerder door een ileale bypass zijn gegaan, als gevolg van de afname van lipidenabsorptie.,
meten van de inname via de voeding van n-3 PUFA ‘ s
er is een gebrek aan algemeen aanvaarde biomarkers die een verhoogde status van n-3 PUFA ‘ s weerspiegelt als reactie op een verhoogde inname via de voeding. Dit is eerder benadrukt als probleem bij het ontwerpen en uitvoeren van klinische proeven die het effect van de N-3 PUFAs suppletie in vivo onderzoeken. Zoals samengevat door Fekete et. al (2009) zou een gedefinieerde biomarker essentieel zijn om te beslissen of de negatieve uitkomst van een gecontroleerde proef, bijvoorbeeld. , het ontbreken van functionele veranderingen in reactie op suppletie, zijn gerelateerd aan ofwel het klinische effect, het ontbreken van subject compliance of het onvermogen van dieetinterventie om veranderingen in de FA-samenstelling van relevante biologische compartimenten in het lichaam op te roepen. Verschillende compartimenten zijn eerder voorgesteld, bijvoorbeeld verschillende plasmalipiden (TAGs, cholesterolesters, fosfolipiden en totale plasmalipiden), erytrocyten en vetweefsel., In het verleden is echter gebleken dat de dosis-responscurve van incorporatie in deze compartimenten verschilt , hetgeen erop wijst dat de keuze van de meting ook van invloed kan zijn op de resultaten van het onderzoek. Bovendien zou die observatie verkregen door het bestuderen van verschillende compartimenten moeilijk met elkaar te vergelijken zijn. Een recensie door Øverby et. Al (2009) stelde ook voor dat de keuze van het te analyseren compartiment moest worden gekozen op basis van het doel en de duur van het onderzoek ., Bijvoorbeeld het gebruik van vetweefsel bij de beoordeling van langdurige fa-inname , erytrocyten bij het bestuderen van de incorporatie van n-3 FA <120 dagen , en plasmalipiden bij het bestuderen van de opname via de voeding voor een kortere tijd . Nochtans, zijn de plasmalipiden ook voorgesteld om informatie voor een langere periode te verstrekken als de onderwerpen op een stabiel dieet regime zijn .,
rapport geschreven op basis van het Doctoraat van Kristi Ekrann Aarak, getiteld “Release of fetish acids from salmon oil and muscle during in vitro digestion – impact of a meal composition” (ISBN 978-82-575-1165-4)
