Lecitinaè un'importante molecola biologicamente attiva che ha molte funzioni fisiologiche di base nel corpo umano, come il componente principale delle membrane cellulari, dei neurotrasmettitori e del metabolismo lipidico nel fegato, quindi è molto significativo comprenderne la sintesi. In questo articolo, verranno introdotte tutte le vie di sintesi della lecitina dai seguenti aspetti: via di sintesi della fosfatidilcolina, via di sintesi della lecitina, via di sintesi dei fosfolipidi e via di sintesi del glicerolo fosfato degli acidi grassi.
1. Via di sintesi della fosfatidilcolina:
La lecitina, nota anche come lecitina, è un'importante sostanza fosfolipidica ampiamente presente negli organismi animali e vegetali. Negli organismi, la lecitina svolge una serie di importanti funzioni fisiologiche, tra cui la struttura della membrana cellulare, la neurotrasmissione, il metabolismo del colesterolo, ecc.
La fosfatidilcolina è uno dei componenti più importanti della lecitina, che è abbastanza abbondante nel corpo umano. La biosintesi della fosfatidilcolina è generalmente completata attraverso una reazione di trasferimento di metile e il suo percorso dettagliato è il seguente:
1.1. Il fosfatidilacildiacilglicerolo (PA) formato da acidi grassi e glicerolo viene fosforilato dalla CDP-acilcolina (CDP-colina) per generare fosforilcolina (PtdCho).
1.2. Allo stesso tempo, la metilazione è fornita da SAM (S-adenosilmetionina) per metilare la metionilcolina (GPC) in grasso-2-fosfoadenosilcolina (PC).
1.3. PtdCho e PC generano fosfatidilinositolo colina (PI-Cho) attraverso la reazione di scambio catalizzata dalla grasso-1-fosfoinositide transferasi.
1.4. PI-Cho viene quindi convertito in fosfo-inositolo colina (IP-Cho) mediante defosforilazione.
Quanto sopra è la via di sintesi totale della fosfatidilcolina, in cui il primo e il secondo passaggio sono la via della fosforilcolina (via Kennedy), che si verifica principalmente nel reticolo endoplasmatico e nel corpo di Golgi; la terza e la quarta fase sono la via dei fosfolipidi dell'inositolo, principalmente nel citoplasma e nei corpi eosinofili. La sintesi della fosfatidilcolina richiede la partecipazione di vari enzimi e coenzimi, come CDP acilasi, SAM adenilasi, fosfatidilinositolasi e defosfatasi.
2. Percorso di sintesi della lecitina:
La lecitina è un importante lipide biologico che esiste ampiamente negli organismi e ha funzioni importanti nel mantenimento della struttura e della funzione della membrana cellulare, nella neurotrasmissione e nel metabolismo dei lipidi. I suoi componenti principali includono fosforilcolina, fosforilacetilcolina e fosforilcreatina, tra i quali la fosforilcolina ha il contenuto più alto, rappresentando più della metà della quantità totale di lecitina. Il processo di sintesi della lecitina coinvolge molteplici vie metaboliche e la sinergia di vari enzimi, che sono diversi nei diversi tipi di cellule e nei diversi tessuti. Il principale percorso di sintesi della lecitina sarà discusso di seguito.
2.1. Via del glicerofosfato (via GPAT):
La via del glicerofosfato è la fase iniziale della sintesi della lecitina e il suo processo include principalmente i seguenti passaggi: il glicerolo trifosfato (G3P) si combina con gli acidi grassi per generare acilglicerofosfato (LPA) e l'LPA genera ulteriormente acido fosfatidico (PA) attraverso la reazione di decarbossilazione, La riduzione della PA produce CDP-acilglicerolo (CDP-DAG) e CDP-DAG e colina, etanolamina e altri substrati sintetizzano ulteriormente la lecitina attraverso la via dei fosfolipidi dell'inositolo. L'enzima GPAT è l'enzima che determina la velocità della via del glicerolo fosfato e la sua catalisi consiste nell'acilare il glicerolo trifosfato e l'acido grasso per generare LPA. L'apporto di substrati come la colina deve avvenire attraverso una delle due vie di "fosfatidilazione dell'inositolo" e "fosfatidilazione dell'ornitina".
2.2. Via dei fosfolipidi dell'inositolo:
La via dei fosfolipidi dell'inositolo è una delle importanti vie di sintesi della lecitina e la sua via è correlata alla via del mannitolo del difosfato della membrana cellulare. La sintesi di inositolo fosfolipidi comprende principalmente le seguenti due fasi: reazione di fosfatidilazione di colina o inositolo fosfato con acilglicerolo fosfato per generare fosfoglicerolo colina (PGC) o fosfoglicerolo inositolo (PGI), e quindi attraverso inositolo fosfoglicerolo transferasi (PIT) e fosfoglicerolo transferasi (PGT ) trasferiscono fosfoglicerolo colina o fosfoglicerolo inositolo alla molecola CDP-DAG per formare una molecola completa di lecitina. La fosforilcolina sintetizzata dalla via dei fosfolipidi dell'inositolo rappresenta circa il 20% della quantità totale di lecitina.
2.3. Percorso dei fosfolipidi dell'ornitina:
La via dei fosfolipidi dell'ornitina è la via principale per la sintesi dei fosfolipidi dell'ornitina. Questo percorso si basa sull'idrolisi dell'ornitina nella cellula in ammoniaca e sulla catalisi dell'anidride carbonica per generare acido piruvico e acido ossalico, quindi sulla reazione di trasferimento acilico dell'acido ossalico e dell'acilglicerolo fosfato per ottenere l'acido fosfogliceril ossalico (PGS). Successivamente, il PGS trasferisce il gruppo fosforo alla molecola CDP-DAG attraverso due reazioni catalizzate da enzimi (PSD e PSS), generando una molecola completa di lecitina. La fosforilcolina sintetizzata dalla via dei fosfolipidi dell'ornitina rappresenta circa il 10% della quantità totale di lecitina.
3. Percorso di sintesi dei fosfolipidi:
La lecitina (fosfolipide) è un fosfolipide molto comune, i suoi componenti principali sono fosfogliceridi e colina e può essere ampiamente utilizzato in alimenti, medicine, pesticidi e altri campi. Esistono molti metodi di preparazione della Lecitina, i più comunemente usati sono i metodi chimici e i metodi biologici.
Il processo specifico è il seguente:
1. Cafestol e aminoacidi:
Nel fermentatore industriale vengono aggiunti il substrato cellulare cafestolo e l'amminoacido e, dopo la reazione di fermentazione, viene generato un liquido di fermentazione contenente cafestolo e amminoacido.
2. Fosforilazione:
Aggiungere una quantità appropriata di acido fosforico al brodo di fermentazione e utilizzare la fosforilasi per aggiungere acido fosforico al glicerolo per formare glicerofosfato. Tra questi, la funzione della fosforilasi è quella di aggiungere acido fosforico al cafestolo e agli amminoacidi.
3. Generare etanolamina di acidi grassi:
Il glicerofosfato e l'etanolammina degli acidi grassi vengono fatti reagire dall'acilasi per formare la lecitina. Tra questi, la funzione dell'acilasi è quella di combinare l'acido grasso con il fosfogliceride o l'alcool ammina per formare la lecitina.
4. Tecnologia di immobilizzazione enzimatica:
La tecnologia consente di produrre grandi quantità di enzimi che possono essere riutilizzati, rendendo il processo di produzione della lecitina più conveniente. L'enzima viene immobilizzato sul caolino per trasferire i gruppi di acidi grassi all'etanolamina per formare la lecitina, che ha una buona riutilizzabilità.
Il fosfolipide è uno dei componenti più importanti della lecitina e il suo percorso di sintesi coinvolge diversi substrati. L'acido fosforico (via del pentoso fosfato) è il substrato 1-acido idrossiglicerico prodotto dal metabolismo dello zucchero; l'acido fosfatidico del substrato è prodotto dall'acidificazione; La CDP-colina può essere ottenuta mediante reazione di metilazione; Vengono prodotti i substrati piruvato e metilvalonato; gli amminoacidi lisina e leucina possono essere ottenuti per decarbossilazione; i substrati potassio e metionina possono essere utilizzati come substrati di reazione che catalizzano la reazione due in uno del fosfato di colina CDP.
4. Via di sintesi del glicerolo fosfato degli acidi grassi:
La via di sintesi del glicerolo fosfato degli acidi grassi è un'altra via per la biosintesi della lecitina, in cui non c'è colina, i suoi substrati principali sono gli acidi grassi e il tartrato e il trigliceride può essere ottenuto dalla catalisi dell'acil inarcosil sintasi. Successivamente, attraverso l'azione della trigliceride aciltransferasi, si forma un legame fosfatico tra 2-idrossiglicerolo e tartrato per formare la struttura molecolare dell'acido grasso glicerolo fosfato, che è il precursore della lecitina.
In sintesi, le vie sintetiche della lecitina includono la via sintetica della fosfatidilcolina, la via sintetica della lecitina, la via sintetica dei fosfolipidi e la via sintetica del glicerolo fosfato degli acidi grassi. Tra questi, la via di sintesi della fosfatidilcolina e la via di sintesi della lecitina sono simili tra loro ed entrambe reagiscono attraverso l'intermedio CDP-acido cloroacetico; il percorso di sintesi dei fosfolipidi utilizza più substrati, compresi i substrati prodotti dal metabolismo dello zucchero e dai percorsi di ossidazione. Substrati e substrati prodotti da reazioni di decarbossilazione; la funzione principale della via di sintesi del glicerolo fosfato degli acidi grassi è quella di formare la struttura molecolare precursore della lecitina.