Folijskābe vai folāts (sinonīmi: B9 vitamīns, B11 vitamīns, M vitamīns) ir vispārējs termins hidrofils (ūdensšķīstošs) vitamīns. Zinātniskā interese par šo vitamīnu sākās 1930. gadā, kad Lūsija Vilsa atklāja faktoru aknas, raugs un spināti, kas veicina augšanu un ir antianēmiski (novērš anēmija) sekas. 1938. gadā Deja eksperimentos ar pērtiķiem parādīja, ka ir piemērots trūkums uzturs izraisa simptomus anēmija (anēmija) un ka tos var novērst, ievadot raugu un aknas preparāti. Šis dziedinošais faktors, ko satur raugs un aknas sākotnēji sauca par M vitamīnu (pērtiķi). Šī faktora izolēšanu no spinātu lapām 1941. gadā panāca Snell et al. Atvasināts no latīņu valodas folium (= lapa), šai vielai tika piešķirts nosaukums “folijskābe“. Tomēr mūsdienās ir zināms, ka augšanu stimulējoši un antianēmiski (novēršot anēmija) faktors, kuru sākotnēji sauca folijskābe dabā nenotiek tādā formā, kādā tā notiek, un ka tā izolācija bija mākslīgs produkts. Folijskābei ir heterocikliska struktūra, kas sastāv no a slāpeklissatur pteridīna gredzenu, kas savienots ar para-aminobenzoskābes gredzena aminogrupu caur tā metilgrupu uz C6 atoma - pteroskābi. Glutamīnskābes molekula ir pievienota p-aminobenzoskābes karboksilgrupai caur peptīdu saiti (saite starp karboksilgrupu un aminogrupu). Tāpēc folijskābes ķīmiskais nosaukums ir pteroilmonoglutamīnskābe vai pteroilmonoglutamāts (PteGlu). Folijskābi, kas dabā nenotiek, var skaidri atšķirt no folātiem [5-8, 11, 17]. Folāti ir bioloģisko sistēmu sastāvdaļa, un tādējādi tie dabiski sastopami pārtikā. Salīdzinājumā ar folskābi folāti sastāv arī no pteridīna un p-aminobenzoāta molekulas - pteroskābes - un glutamāts atliekas. Tomēr pēdējo var konjugēt tā gamma-karboksilgrupā ar citām glutamāts molekulas, kā rezultātā iegūst pteroilmonoglutamātu (PteGlu) vai pteroilpoliglutamātu (PteGlu2-7), atkarībā no glutamila atlikumu skaita. Pteridīna gredzens ir oksidēts, dihidrogenēts (2 ūdeņradis atomi) vai attiecīgi tetrahidrogenēti (4 ūdeņraža atomu pievienošana). Visbeidzot, folāti savā starpā atšķiras ar glutamilķēdes garumu, hidrogenēšanas pakāpi ( ūdeņradis atomiem) un dažādu C1 vienību (1-ogleklis vienības), piemēram, metils, formaldehīdsun formāta atlikumi pie N5 un N10 atomiem [1-3, 9, 10, 15, 18, 21]. B9 vitamīna bioloģiski aktīvā forma ir 5,6,7,8-tetrahidrofolāts (THF) un tā atvasinājumi (atvasinājumi). THF ir galvenā koenzīma forma un darbojas kā C1 daļu, piemēram, metilgrupu, hidroksimetilgrupu (aktivizēta) akceptors (uztvērējs) un raidītājs. formaldehīds) un formilgrupas (aktivētas skudrskābe), īpaši olbaltumvielu un nukleīnskābju metabolismā [1-3, 9, 15, 18]. Dažādu metabolisko reakciju rezultātā radušies C1 atlikumi ir saistīti ar THF - THF-C1 savienojumu - un ar tā palīdzību tiek pārnesti uz piemērotiem akceptoriem (uztvērējiem). Dažādi THF-C1 savienojumi, kas atšķiras pēc oksidācijas stāvokļa, ir savstarpēji pārveidojami. Cilvēka organismā sastopami šādi THF-C1 savienojumi.
- THF ar C1 atlikuma formiātu (skudrskābe).
- 10-formil-THF
- 5-formil-THF
- 5,10-metenil-THF
- 5-formimino-THF
- THF ar C1 atlikumu formaldehīds (metanāls).
- 5,10-metilēna THF
- THF ar C1 atlikumu metanolu
- 5-metil-THF
Folijskābei ir visaugstākā stabilitāte un oksidēšanās pakāpe salīdzinājumā ar dabīgiem folātu savienojumiem, un tā gandrīz kvantitatīvi (pilnībā) absorbējas kā tīra viela. Šī iemesla dēļ pēc sintētiskas ražošanas to izmanto vitamīnu preparāti, zāles un pārtikas bagātināšana. Tikmēr ir iespējams sintētiski ražot arī dabīgus folātus, piemēram, monoglutamātu 5-metiltetrahidrofolātu (5-MTHF, kalcijs L-metilfolāts). Saskaņā ar pētījumu rezultātiem par biopieejamība un nolaišana homocisteīns līmenis (dabiski sastopama aminoskābe, kas palielinājās koncentrācija var sabojāt asinis kuģi), bioloģiski aktīvā forma 5-MTHF ir ekvivalenta folijskābei - 1 µg 5-MTHF ir ekvivalenta (ekvivalents) 1 µg sintētiskās folijskābes. Ilgtermiņa pētījumi, kuros pētīta pārvalde folijskābes vai 5-MTHF uz folāta koncentrācija in eritrocīti (sarkans asinis šūnas) pat parādīja ievērojamu dabiskā 5-MTHF pārākumu. Tā kā saskaņā ar Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestādes (angļu: Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestāde, EFSA 2004) zinātniskās grupas datiem nav nekādu problēmu saistībā ar 5-MTHF lietošanu kā folātu avots pārtikā, un sintezējamā dabiskā forma ir apstiprināta lietošanai diētiskajā pārtikā un bagātinātāji kopš 2006. gada februāra folijskābes vietā var lietot 5-MTHF.
Absorbcija
Folāti ir sastopami gan dzīvnieku, gan augu pārtikas produktos, kur tie ir kā pteroilmonoglutamāti, bet galvenokārt kā pteroilpoliglutamāti (60-80%). Tiem jābūt fermentatīvi sašķeltiem divpadsmitpirkstu zarnas un proksimālā tukšā zarnā pirms tam absorbcija. Hidrolīze (šķelšana, reaģējot ar ūdens) notiek ar gamma-glutamilu karboksipeptidāze (konjugāze) pie enterocītu (zarnu šūnas) otas robežas membrānas epitēlijs), kas poliglutamilfolātu pārvērš par monoglutamilfolātu. Pēdējais tiek absorbēts zarnās gļotādas šūnas (zarnu gļotādas šūnas) glikoze- un nātrijs-atkarīgs nesēja mehānisms pēc piesātinājuma kinētikas. 20-30% monoglutamilfolātu uzsūcas (uzņem) caur pasīvo transporta mehānismu, kas nav atkarīgs no folāta deva [1-3, 10, 18, 20, 21]. Kamēr pteroilmonoglutamāti, piemēram, sintētiskā folijskābe, gandrīz pilnībā uzsūcas (> 90%), poliglutamāta savienojumiem ir absorbcija likme ir tikai aptuveni 20% nepilnīgas fermentatīvās šķelšanās dēļ ierobežotas konjugāzes aktivitātes dēļ [2, 5-8, 10-12, 16, 18]. Tā kā folātu saturs un mono- un poliglutamātu attiecība atsevišķos pārtikas produktos ir ļoti atšķirīga un vitamīnu zudumus pārtikas sagatavošanas laikā ir grūti aprēķināt, nav iespējams sniegt precīzu informāciju par faktisko folātu saturu absorbcija. Saskaņā ar pašreizējām atsauces vērtībām a biopieejamība aptuveni 50% var pieņemt par folātu savienojumiem, kas satur pārtiku. Atšķirīgais mono- un poliglutamīnskābes savienojumu absorbcijas ātrums rada terminu folātu ekvivalents (FE). Ekvivalents termins ir definēts šādi.
- 1 µg FÄ = 1 µg pārtikas folāta.
- 1 µg pārtikas folāta = 0.5 µg sintētiskās folijskābes
- 1 µg sintētiskās folijskābes = 2 µg pārtikas folāta (vai 2 µg FÄ).
B9 vitamīna absorbcija ir no pH atkarīgs process ar maksimālu absorbciju pie pH 6.0. Papildus pH, folātu izdalīšanās no šūnu struktūras, pārtikas matricas veids (pārtikas struktūra) un citu uztura sastāvdaļu klātbūtne, piemēram, organiskās skābes, saistošs folātiem proteīni, reducējošās vielas un konjugāzi inhibējošie faktori arī ietekmē biopieejamība vitamīna B9. Tādējādi dzīvnieku izcelsmes pārtikas folāti ir labāk absorbēti nekā no augu izcelsmes pārtikas, jo tie saistās ar proteīni. Absorbētais monoglutamilfolāts tiek pārveidots enterocītos (zarnu šūnās epitēlijs) ar divām reducēšanas pakāpēm, izmantojot 7,8-dihidrofolātu (DHF), līdz metaboliski aktīvajam 5,6,7,8-THF, kas caur aknām nonāk aknās vēnas daļēji metilētās (5-MTHF) un formilētās (10-formil-THF) formās, bet galvenokārt bez C1 aizvietotāja kā brīvā THF.
Transports un izplatīšanās organismā
Aknās notiek tetrahidrofolāta metilēšana. Notiek arī nelielas formilēšanas reakcijas, tāpēc vitamīnā B9 cirkulē asinis pārsvarā kā 5-MTHF (> 80%) un mazākā mērā kā 10-formil-THF un brīvais THF. Kamēr 10-formil-THF koncentrācija serumā veseliem pieaugušajiem ir nemainīgs, tas strauji aug audos. Asins serumā 50-60% folātu savienojumu ar zemu afinitāti (saistošs spēks) nav īpaši saistīti albumīns, alfa-makroglobulīns un transferīns. Turklāt pastāv specifisks folātus saistošs proteīns, kas ar augstu afinitāti saistās seruma folātus, bet tikai ļoti mazos daudzumos (pikogramu (pg) diapazons). Šī saistošā proteīna galvenā funkcija ir oksidēto folātu transportēšana uz aknām, kur notiek reducēšanās līdz bioloģiski aktīvam THF. Novērojums, ko sievietes lieto perorālie kontracepcijas līdzekļi (kontracepcijas tabletes) un laikā grūtniecība ir augstāks folātu saistīšanās līmenis proteīni nekā vīrieši un bērni norāda uz hormonālu ietekmi. Folāta līmenis serumā bazālajos apstākļos svārstās no 7 līdz 17 ng / ml, un to nosaka pēdējās ēdienreizes laiks (pārtikas atturēšanās ilgums), folātu uzņemšanas līmenis un individuāls folātu daudzums . Tiek absorbēti cirkulējošie monoglutamilfolāti asinīs, galvenokārt 5-MTHF eritrocīti (sarkanās asins šūnas) un perifērās šūnas saskaņā ar piesātinājuma kinētikas likumiem, ar īpašu nesēju proteīnu, kas lokalizēts šūnu membrānu transporta starpniecība. Reducētiem folātiem ir ievērojami augstāka afinitāte pret šo transmembrānas transporta proteīnu nekā oksidētajiem folātiem. B9 vitamīna monoglutamāta savienojumu pāreja caur asins-smadzeņu barjera (fizioloģiska barjera, kas atrodas smadzenēs starp asinīm apgrozība un centrālais nervu sistēmas), iespējams, notiek arī saskaņā ar piesātinājuma kinētiku. Cerebrospinālajā šķidrumā (CSF, cerebrospinālajā šķidrumā) folātu līmenis ir divas līdz trīs reizes lielāks nekā asins serumā. Intracelulāri pteroilmonoglutamāti tiek pārvērsti poliglutamāta formā (PteGlu2-7), galvenokārt penta vai heksaglutamātos, jo tos var saglabāt vai uzglabāt tikai šajā formā. Šim nolūkam 5-MTHF vispirms ir demetilēts (metilgrupas fermentatīvā šķelšanās) - process, kas ir vitamīns B12-atkarīgs - lai pēc tam to varētu pārveidot ar poliglutamāta sintetāzi (fermentu, kas pārnes glutamāts grupas). In eritrocīti (sarkanās asins šūnas), poliglutamil-THF, kam ir augsta afinitāte pret dezoksihemoglobīnu (skābeklis-deficīta forma hemoglobīns), sastāv galvenokārt no 4-7 glutamīnskābes molekulas. Eritrocītu folātu koncentrācija aptuveni 40 reizes pārsniedz folātu saturu serumā (200-500 ng / ml). Nobriedušos eritrocītos B9 vitamīnam nav vielmaiņas funkciju, bet tikai uzglabāšanas funkcijas. Atšķirībā no retikulocīti (“Juvenilie” eritrocīti), kas satur (absorbē) ievērojamu daudzumu folātu, nobrieduši eritrocīti (sarkanās asins šūnas) lielākoties ir folatam necaurlaidīgi (necaurlaidīgi). Šī iemesla dēļ eritrocītu folātu līmenis ticamāk atspoguļo B9 vitamīna statusu nekā ļoti svārstīgais (svārstīgais) seruma folātu līmenis. B9 vitamīns ir atrodams visos audos, un sadale modelis parāda atkarību no audu mitotiskā ātruma (šūnu dalīšanās ātruma) - šūnu sistēmās ar augstu dalīšanās ātrumu, piemēram, asinsrades un epitēlija šūnās, ir augsta folātu koncentrācija. Kopējais folātu ķermeņa saturs cilvēkiem ir 5-10 mg, no kuriem puse ir lokalizēta aknās, galvenokārt 5-MTHF un nedaudz kā 10-formil-THF formā. Aknas ir galvenais uzglabāšanas orgāns un regulē piegādi citiem orgāniem. B9 vitamīna bioloģiskais pusperiods (laiks, kurā vielas koncentrācija bioloģisko procesu dēļ ir samazinājusies uz pusi) ir aptuveni 100 dienas. Zemas ķermeņa rezerves dēļ B9 vitamīna līmeni serumā var uzturēt tikai 3-4 nedēļas. uz folātu nesaturoša uzturs. Ja uztura folātu trūkums turpinās, pēc seruma folātu koncentrācijas krituma, pārmērīga segmentācija (“labā nobīde”) neitrofilo granulocītu (baltās asins šūnas kas ir iedzimtas imūnās aizsardzības sastāvdaļa) notiek 10-12 nedēļu laikā, pēc 18 nedēļām, eritrocītu folātu līmeņa pazemināšanās un pēc 4-5 mēnešiem megaloblastiskā anēmija (anēmija ar lielākiem nekā vidēji eritrocītu prekursoru šūnām, kas satur kodolus un hemoglobīns iekš kaulu smadzenes), kas parādās asins skaits kā hiperhroma, makrocitārā anēmija (sinonīms: megaloblastiskā anēmija; anēmija (anēmija) sakarā ar vitamīns B12, tiamīna vai folijskābes deficīts, kā rezultātā tiek traucēta eritropoēze (sarkano asins šūnu ražošana).
Izdalīšanās
10 - 90 µg monoglutamilfolāta dienā izdalās žults ir pakļauts enterohepatiskā cirkulācija (aknas-stīga apgrozība) un ir gandrīz kvantitatīvi reabsorbēts tievā zarnā vai noteiktu zarnu segmentu rezekcija (ķirurģiska noņemšana) pasliktina enterālo reabsorbciju. Ātri pieejamais, salīdzinoši lielais žultsceļš (kas ietekmē žults) folātu monoglutamāta baseins - folātu koncentrācija žulti par 10 reizēm pārsniedz koncentrāciju asins plazmā - kopā ar mazo intracelulāro folātu baseinu (uzglabāšana aknu un ārpushepatiskajos audos) regulē īslaicīgas barības B9 vitamīna - folātu - svārstības homeostāze (nemainīga folātu līmeņa seruma līmeņa uzturēšana). Fizioloģiski (normāli metabolisma gadījumā) folātu uzņemšana katru dienu izdalās tikai 1-12 µg (apmēram 10-20% no absorbētā folātu monoglutamāta daudzuma). niere folijskābes, 5-MTHF, 10-formil-THF un neaktīvu noārdīšanās produktu, piemēram, pteridīna un acetamīda benzoilglutamāta atvasinājuma formā; lielākā daļa vitamīna ir cauruļveida reabsorbcija (reabsorbcija caur nieru kanāliņiem). Nepietiekams vitamīna B9 piedāvājums izraisa nieru darbību (ietekmē niere) ekskrēcijas samazināšanās, stimulējot tubulāru reabsorbciju. Izkārnījumos (izkārnījumos) izdalīto folātu savienojumu daudzumu ir grūti novērtēt, jo mikrobos sintezētie folāti (B9 vitamīns, ko veido baktērijas zarnu distālajās (apakšējās) daļās) vienmēr tiek izvadīti ar fekālijām papildus neuzsūcamam B9 vitamīnam. Tiek uzskatīts, ka fekālijās ir 5 līdz 10 reizes lielāks folātu daudzums nekā uzņemtajos uzturs.
