Folna kislina ali folata (sopomenke: vitamin B9, vitamin B11, vitamin M) je generično izraz za hidrofilno (voda-topen) vitamin. Znanstveno zanimanje za ta vitamin se je začelo leta 1930, ko je Lucy Wills leta XNUMX odkrila dejavnik jetra, kvas in špinača, ki spodbuja rast in antianemično (preprečuje anemija) učinki. Leta 1938 je Day v poskusih na opicah pokazal, da je primeren pomanjkljiv prehrana sproži simptome anemija (anemija) in da jih je mogoče odpraviti z dajanjem kvasa in jetra pripravki. Ta zdravilni dejavnik, ki ga vsebujejo kvas in jetra se je sprva imenoval vitamin M (opica). Izolacijo tega dejavnika iz špinačnih listov so leta 1941 dosegli Snell in sod. Ta snov, ki izhaja iz latinskega izraza folium (= list), je dobila ime “folna kislina“. Vendar pa je v sodobnem času znano, da rast in spodbujanje rasti (ki preprečujejo anemija) faktor, prvotno imenovan folna kislina se v naravi ne pojavlja v takšni obliki, kot je, in da je bila njegova izolacija umetni izdelek. Folna kislina ima heterociklično strukturo, sestavljeno iz a dušikvsebuje pteridinski obroč, povezan z amino skupino obroča para-aminobenzojske kisline preko metilne skupine na atomu C6 - pterojske kisline. Molekula glutaminske kisline je vezana na karboksilni konec p-aminobenzojske kisline s pomočjo peptidne vezi (vez med karboksilno in amino skupino). Kemijsko ime folne kisline je torej pteroilmonoglutaminska kislina ali pteroilmonoglutamat (PteGlu). Folno kislino, ki se v naravi ne pojavlja, lahko jasno ločimo od folatov [5-8, 11, 17]. Folati so del bioloških sistemov in se tako naravno pojavljajo v živilih. V primerjavi s folno kislino so folati sestavljeni tudi iz molekule pteridina in p-aminobenzoata - pterojske kisline - in glutamat ostanek. Vendar pa je slednji lahko konjugiran v svoji gama-karboksilni skupini z nadaljnjim glutamat molekule, kar ima za posledico pteroilmonoglutamat (PteGlu) ali pteroilpoliglutamat (PteGlu2-7), odvisno od števila glutamilnih ostankov. Pteridinski obroč je prisoten v oksidiranem, dihidrogeniranem (dodatek 2 vodik atomi) oziroma tetrahidrogenirana (dodatek 4 atomov vodika). Končno se folati med seboj razlikujejo po dolžini glutamilne verige, stopnji hidrogeniranja (število vodik atomi) molekule pteridina in substitucija (izmenjava) različnih enot C1 (1-ogljika enote), kot so metil, formaldehid, in ostanki formatov pri atomih N5 in N10 [1-3, 9, 10, 15, 18, 21]. Biološko aktivna oblika vitamina B9 je 5,6,7,8-tetrahidrofolat (THF) in njegovi derivati (derivati). THF je ključna koencimska oblika in deluje kot akceptor (sprejemnik) in oddajnik delov C1, kot so metilne skupine, hidroksimetilne skupine (aktivirane formaldehid) in formilne skupine (aktivirane mravljinčna kislina), zlasti pri presnovi beljakovin in nukleinskih kislin [1-3, 9, 15, 18]. Ostanki C1, ki izvirajo iz različnih presnovnih reakcij, so vezani na THF - spojino THF-C1 - in z njeno pomočjo preneseni na ustrezne sprejemnike (sprejemnike). Različne spojine THF-C1, ki se razlikujejo po stopnji oksidacije, se lahko pretvorijo druga v drugo. Naslednje spojine THF-C1 se pojavljajo v človeškem organizmu.
- THF z ostankom formata C1 (mravljinčna kislina).
- 10-formil THF
- 5-formil-THF
- 5,10-metenil-THF
- 5-formimino-THF
- THF z ostankom C1 formaldehid (metanal).
- 5,10-metilen THF
- THF z ostankom metanola C1
- 5-metil THF
Folna kislina ima najvišjo stabilnost in oksidacijsko stanje v primerjavi z naravnimi folatnimi spojinami in se skoraj kvantitativno (popolnoma) absorbira kot čista snov. Zato se po sintetični proizvodnji uporablja v vitaminski pripravki, zdravila in obogatitev hrane. Medtem je mogoče tudi sintetično proizvajati naravne folate, kot je monoglutamat 5-metiltetrahidrofolat (5-MTHF kalcij L-metilfolat). Glede na rezultate študij o biološko uporabnost in spuščanje homocisteina ravni (naravno prisotna aminokislina, ki se je povečala koncentracija lahko poškoduje kri plovila), je biološko aktivna oblika 5-MTHF enakovredna folni kislini - 1 µg 5-MTHF je enakovredna (ekvivalent) 1 µg sintetične folne kisline. Dolgoročne študije, ki preučujejo vpliv uprava folne kisline ali 5-MTHF na folatu koncentracija in eritrocitov (rdeča kri celice) celo pokazale znatno premoč naravnega 5-MTHF. Ker po mnenju znanstvenega odbora Evropske agencije za varnost hrane (engl.: European Food Safety Authority, EFSA 2004), ni nobenih pomislekov glede varnosti uporabe kot vir folata v živilih, sintetizirana naravna oblika pa je odobrena za uporabo v dietetičnih živilih in dodatki od februarja 2006 se lahko namesto folne kisline uporablja 5-MTHF.
Absorpcija
Folate najdemo tako v živalski kot rastlinski hrani, kjer so prisotni kot pteroilmonoglutamati, predvsem pa kot pteroilpoliglutamati (60-80%). Ti morajo biti encimsko cepljeni v dvanajstnik in proksimalni jejunum prej absorpcija. Hidroliza (cepitev po reakciji z voda) se pojavi z gama-glutamilom karboksipeptidaza (konjugaza) na krtačni mejni membrani enterocitov (črevesne celice epitelija), ki pretvori poliglutamilfolat v monoglutamilfolat. Slednja se absorbira v črevesje sluznica celice (sluznične črevesne celice) z aktivnim glukoze- in natrijevneodvisen nosilni mehanizem po kinetiki nasičenja. 20-30% monoglutamilfolatov se absorbira (absorbira) prek pasivnega transportnega mehanizma, neodvisno od folata Odmerek [1-3, 10, 18, 20, 21]. Medtem ko se pteroilmonoglutamati, kot je sintetična folna kislina, skoraj popolnoma absorbirajo (> 90%), imajo poliglutamatne spojine absorpcija stopnja le približno 20% zaradi nepopolnega encimskega cepljenja, ki je posledica omejene aktivnosti konjugaze [2, 5-8, 10-12, 16, 18]. Ker se vsebnost folatov in razmerje med mono- in poliglutamati v posameznih živilih močno razlikujeta in je izgube vitaminov med pripravo hrane težko izračunati, ni mogoče natančno podati informacij o dejanskih folatah. absorpcija. Glede na trenutne referenčne vrednosti je a biološko uporabnost približno 50% za folatne spojine, ki jih vsebuje hrana. Različna stopnja absorpcije spojin mono- in poliglutaminske kisline vodi do izraza folatni ekvivalent (FE). Enakovreden izraz je opredeljen na naslednji način.
- 1 µg FÄ = 1 µg prehranskega folata.
- 1 µg prehranskega folata = 0.5 µg sintetične folne kisline
- 1 µg sintetične folne kisline = 2 µg prehranskega folata (ali 2 µg FÄ).
Absorpcija vitamina B9 je od pH odvisen proces z največjo absorpcijo pri pH 6.0. Poleg pH, sproščanje folatov iz celične strukture, vrsta matriksa hrane (tekstura hrane) in prisotnost drugih prehranskih sestavin, kot je organska kisline, vezava folata beljakovin, reducirajoče snovi in faktorji, ki zavirajo konjugazo, vplivajo tudi na biološko uporabnost vitamina B9. Folati iz živalske hrane se tako bolje absorbirajo kot iz živil rastlinskega izvora zaradi njihove vezave beljakovin. Absorbirani monoglutamilfolat se pretvori v enterocite (črevesne celice epitelija) v dveh korakih redukcije preko 7,8-dihidrofolata (DHF) na presnovno aktivni 5,6,7,8-THF, ki preko portala doseže jetra Vena delno v metilirani (5-MTHF) in formilirani (10-formil-THF) obliki, vendar predvsem brez substituenta C1 kot prostega THF.
Prevoz in porazdelitev v telesu
V jetrih pride do metilacije tetrahidrofolata. Pojavijo se tudi manjše reakcije formilacije, tako da vitamin B9 kroži v kri pretežno kot 5-MTHF (> 80%) in v manjši meri kot 10-formyl-THF in prosti THF. Medtem ko 10-formil-THF koncentracija v serumu je pri zdravih odraslih stalen, v hitro rastočih tkivih je povišan. V krvnem serumu je 50-60% folatnih spojin z nizko afiniteto (vezavno moč) niso posebej vezani na albumin, alfa-makroglobulin in transferinPoleg tega obstaja poseben protein, ki veže folate, ki veže serumske folate z visoko afiniteto, vendar le v zelo majhnih količinah (obseg pikogramov (pg)). Glavna naloga te vezavne beljakovine je transport oksidiranih folatov v jetra, kjer pride do redukcije do biološko aktivnega THF. Opažanje, ki ga jemljejo ženske peroralni kontraceptivi (kontracepcijske tablete) in med nosečnost imajo višjo stopnjo vezave folata beljakovin kot moški in otroci kažejo na hormonski vpliv. Raven folata v serumu se giblje med 7-17 ng / ml v bazalnih pogojih in se določi glede na čas zadnjega vnosa hrane (trajanje abstinence), raven vnosa folata in individualno oskrbo s folati . Vzamejo se monoglutamilni folati v obtoku v krvi, predvsem 5-MTHF eritrocitov (rdeče krvne celice) in periferne celice v skladu z zakoni kinetike nasičenja, s posebnim nosilnim proteinom, ki je lokaliziran v celična membrana posredniški prevoz. Zmanjšani folati imajo bistveno večjo afiniteto do tega transmembranskega transportnega proteina kot oksidirani folati. Prehod monoglutamatnih spojin vitamina B9 skozi krvno-možgansko pregrado (fiziološka pregrada v možganih med krvjo kroženje in osrednja živčni sistem) se verjetno pojavlja tudi glede na kinetiko nasičenja. Cerebrospinalna tekočina (cerebrospinalna tekočina) ima nivo folata dva do trikrat višji od krvnega seruma. Znotrajcelično se pteroilmonoglutamati pretvorijo v poliglutamatno obliko (PteGlu2-7), predvsem v penta- ali heksaglutamate, saj jih je mogoče zadržati ali shraniti le v tej obliki. V ta namen je treba najprej 5-MTHF demetilirati (encimsko cepitev metilne skupine) - postopek, ki je vitamin B12-odvisno - tako da ga lahko nato pretvori s poliglutamat sintetazo (encim, ki prenaša glutamat skupine). V eritrocitov (rdeče krvne celice), poliglutamil-THF, ki ima visoko afiniteto za deoksihemoglobin (kisik-pomanjkljiva oblika hemoglobina), je večinoma sestavljen iz 4-7 glutaminske kisline molekule. Koncentracija folata v eritrocitih presega vsebnost folata v serumu približno 40-krat (200-500 ng / ml). V zrelih eritrocitih vitamin B9 nima presnovnih funkcij, temveč le funkcije shranjevanja. Za razliko retikulociti ("Juvenilni" eritrociti), ki vsebujejo (absorbirajo) velike količine folata, zreli eritrociti (rdeče krvne celice) so v veliki meri neprepustni (neprepustni) za folate. Iz tega razloga raven folata v eritrocitih zanesljiveje odraža stanje vitamina B9 kot močno nihajoča (nihajoča) koncentracija folata v serumu. Vitamin B9 najdemo v vseh tkivih in distribucija Vzorec kaže odvisnost od mitotske hitrosti (stopnje celične delitve) tkiv - celični sistemi z visoko stopnjo delitve, kot so hematopoetske in epitelijske celice, imajo visoke koncentracije folatov. Celotna telesna vsebnost folata pri ljudeh je 5-10 mg, od tega je polovica lokalizirana v jetrih, predvsem v obliki 5-MTHF in nekoliko kot 10-formyl-THF. Jetra so glavni organ za shranjevanje in uravnavajo oskrbo z drugimi organi. Biološki razpolovni čas (čas, v katerem se je koncentracija snovi zaradi bioloških procesov zmanjšala za polovico) vitamina B9 je približno 100 dni. Zaradi nizkih telesnih zalog lahko ravni vitamina B9 v serumu vzdržujemo le 3-4 tedne. na brez folata prehrana. Če se prikrajšanje prehranskih folatov nadaljuje, se po padcu koncentracije folata v serumu pojavi čezmerna segmentacija ("premik v desno") nevtrofilni granulociti (bele krvničke ki so del prirojene imunske obrambe) se pojavi v 10-12 tednih, po 18 tednih se raven folata v eritrocitih zniža in po 4-5 mesecih se megaloblastna anemija (anemija z večjimi od povprečja celic predhodnic eritrocitov, ki vsebujejo jedra in hemoglobina v kostni mozeg), ki je prikazan v krvna slika kot hiperkromna, makrocitna anemija (sopomenka: megaloblastna anemija; anemija (anemija) zaradi vitamin B12, pomanjkanje tiamina ali folne kisline, kar ima za posledico oslabljeno eritropoezo (nastajanje rdečih krvnih celic).
Izločanje
Količina 10-90 µg monoglutamilfolata na dan, izločenega v žolč je predmet enterohepatični obtok (jetra-črevo kroženje) in je skoraj kvantitativno reabsorbiran Tanko črevo ali resekcija (kirurška odstranitev) nekaterih črevesnih segmentov poslabša enteralno reabsorpcijo. Hitro razpoložljiv, razmeroma velik žolč (ki vpliva na žolč) folag monoglutamatni bazen - koncentracija folata v žolču za 10-krat presega koncentracijo folata v krvni plazmi - skupaj z majhnim znotrajceličnim folatnim bazenom (shranjevanje v jetrih in zunaj jetrnih tkivih) uravnava kratkotrajna nihanja v preskrbi z vitaminom B9 v hrani - folat homeostaza (vzdrževanje stalne ravni folata v serumu). S fiziološkim (normalnim za presnovo) vnosom folata se dnevno izloči le 1-12 µg (približno 10-20% absorbirane količine folatnega monoglutamata) ledvice v obliki folne kisline, 5-MTHF, 10-formil-THF in neaktivnih razgradnih produktov, kot sta derivat pteridina in acetamida benzoilglutamata; večina vitamina se tubularno reabsorbira (reabsorpcija skozi ledvične tubule). Pomanjkanje vitamina B9 povzroča ledvice (ki vplivajo na ledvice) izločanje se zmanjša s spodbujanjem tubulne reabsorpcije. Količino folatnih spojin, izločenih z blatom (blato), je težko oceniti, ker mikrobiološko sintetizirani folati (vitamin B9, ki ga tvorijo bakterije v distalnih (spodnjih) predelih črevesja) se poleg neabsorbiranega vitamina B9 vedno tudi fekalno izločijo. V blatu naj bi bilo 5- do 10-krat večje količine folata kot v zaužitem prehrana.
