Lecitinär en viktig biologiskt aktiv molekyl som har många grundläggande fysiologiska funktioner i människokroppen, såsom huvudkomponenten i cellmembran, neurotransmittorer och lipidmetabolism i levern, så det är mycket meningsfullt att förstå dess syntes. I den här artikeln kommer alla syntesvägar av lecitin att introduceras från följande aspekter: fosfatidylkolinsyntesväg, lecitinsyntesväg, fosfolipidsyntesväg och fettsyraglycerolfosfatsyntesväg.
1. Fosfatidylkolinsyntesväg:
Lecitin, även känd som lecitin, är en viktig fosfolipidsubstans som är allmänt närvarande i djur- och växtorganismer. I organismer spelar Lecitin en mängd viktiga fysiologiska funktioner, inklusive cellmembranstruktur, neurotransmission, kolesterolmetabolism, etc.
Fosfatidylkolin är en av de viktigaste komponenterna i lecitin, som är ganska rikligt i människokroppen. Biosyntesen av fosfatidylkolin fullbordas i allmänhet genom en metylöverföringsreaktion, och dess detaljerade väg är som följer:
1.1. Fosfatidylacyldiacylglycerol (PA) bildad av fettsyror och glycerol fosforyleras av CDP-acylkolin (CDP-kolin) för att generera fosforylkolin (PtdCho).
1.2. Samtidigt tillhandahålls metylering av SAM (S-adenosylmetionin) för att metylera metionylkolin (GPC) till fett-2-fosfoadenosylkolin (PC).
1.3. PtdCho och PC genererar fosfatidylinositolkolin (PI-Cho) genom utbytesreaktionen katalyserad av fett-1-fosfoinositidtransferas.
1.4. PI-Cho omvandlas sedan till fosfo-inositolkolin (IP-Cho) genom defosforylering.
Ovanstående är den totala syntesvägen av fosfatidylkolin, där det första och andra steget är fosforylkolinvägen (Kennedy-vägen), som huvudsakligen förekommer i det endoplasmatiska retikulumet och Golgi-kroppen; det tredje och fjärde steget är inositolfosfolipidvägen, främst i cytoplasman och i eosinofila kroppar. Syntesen av fosfatidylkolin kräver deltagande av olika enzymer och koenzymer, såsom CDP-acylas, SAM-adenylas, fosfatidylinositolas och defosfatas.
2. Lecitinsyntesväg:
Lecitin är en viktig biologisk lipid som finns allmänt i organismer och har viktiga funktioner i upprätthållandet av cellmembranets struktur och funktion, neurotransmission och lipidmetabolism. Dess huvudkomponenter inkluderar fosforylkolin, fosforylacetylkolin och fosforylkreatin, bland vilka fosforylkolin har det högsta innehållet och står för mer än hälften av den totala mängden lecitin. Syntesprocessen av lecitin involverar flera metaboliska vägar och synergin mellan olika enzymer, som är olika i olika celltyper och olika vävnader. Den huvudsakliga syntesvägen för lecitin kommer att diskuteras nedan.
2.1. Glycerofosfatväg (GPAT-väg):
Glycerofosfatvägen är det första steget av lecitinsyntesen, och dess process innefattar huvudsakligen följande steg: glyceroltrifosfat (G3P) kombineras med fettsyror för att generera acylglycerofosfat (LPA), och LPA genererar ytterligare fosfatidinsyra (PA) genom dekarboxyleringsreaktion, PA-reduktion producerar CDP-acylglycerol (CDP-DAG) och CDP-DAG och kolin, etanolamin och andra substrat syntetiserar vidare lecitin genom inositolfosfolipidvägen. GPAT-enzym är det hastighetsbestämmande enzymet för glycerolfosfatvägen, och dess katalys är att acylera glyceroltrifosfat och fettsyra för att generera LPA. Tillförseln av substrat såsom kolin måste utföras genom en av de två vägarna "inositol-fosfatidylering" och "ornitinfosfatidylering".
2.2. Inositol fosfolipid väg:
Inositolfosfolipidvägen är en av de viktiga syntesvägarna för lecitin, och dess väg är relaterad till cellmembrandifosfatmannitolvägen. Syntesen av inositolfosfolipider innefattar huvudsakligen följande två steg: fosfatidyleringsreaktion av kolin eller inositolfosfat med acylglycerolfosfat för att generera fosfoglycerolkolin (PGC) eller fosfoglycerolinositol (PGI), och sedan överföring genom inositolfosfoglycerolfosfoGT (PGI) och överföring genom inositolfosfoglykol (PGI) ) överföra fosfoglycerolkolin eller fosfoglycerolinositol till CDP-DAG-molekylen för att bilda en komplett lecitinmolekyl. Fosforylkolinen som syntetiseras av inositolfosfolipidvägen står för cirka 20 procent av den totala mängden lecitin.
2.3. Ornitinfosfolipidväg:
Ornitinfosfolipidvägen är huvudvägen för syntesen av ornitinfosfolipider. Denna väg är beroende av hydrolysen av ornitin i cellen till ammoniak och katalysen av koldioxid för att generera pyrodruvsyra och oxalsyra, och sedan acylöverföringsreaktionen av oxalsyra och acylglycerolfosfat för att erhålla fosfoglyceryloxalsyra (PGS). Därefter överför PGS fosforgruppen till CDP-DAG-molekylen genom två enzymkatalyserade reaktioner (PSD och PSS), vilket genererar en komplett lecitinmolekyl. Fosforylkolin som syntetiseras av ornitinfosfolipidvägen står för cirka 10 procent av den totala mängden lecitin.
3. Syntesväg för fosfolipider:
Lecitin (fosfolipid) är en mycket vanlig fosfolipid, dess huvudkomponenter är fosfoglycerider och kolin, och kan användas i stor utsträckning inom livsmedel, medicin, bekämpningsmedel och andra områden. Det finns många beredningsmetoder för lecitin, de vanligaste är kemiska metoder och biologiska metoder.
Den specifika processen är som följer:
1. Cafestol och aminosyror:
I den industriella fermentorn tillsätts cellsubstratet cafestol och aminosyra, och efter fermenteringsreaktion genereras en fermenteringsvätska innehållande cafestol och aminosyra.
2. Fosforylering:
Tillsätt en lämplig mängd fosforsyra till jäsningsbuljongen och använd fosforylas för att tillsätta fosforsyra till glycerol för att bilda glycerofosfat. Bland dem är fosforylasets funktion att lägga till fosforsyra till cafestol och aminosyror.
3. Generera fettsyraetanolamin:
Glycerofosfat och fettsyraetanolamin reagerar med acylas för att bilda lecitin. Bland dem är acylasets funktion att kombinera fettsyra med fosfoglycerid eller alkoholamin för att bilda lecitin.
4. Enzymimmobiliseringsteknik:
Tekniken gör att stora mängder enzymer kan produceras och kan återanvändas, vilket gör processen att producera lecitin mer kostnadseffektiv. Enzymet immobiliseras på kaolin för att överföra fettsyragrupper till etanolamin för att bilda Lecitin, som har god återanvändbarhet.
Fosfolipid är en av de viktigaste komponenterna i lecitin, och dess syntesväg involverar olika substrat. Fosforsyra (pentosfosfatväg) är substratet 1-hydroxiglycerinsyra som produceras av sockermetabolism; substrat fosfatidinsyra produceras genom surgöring; CDP-kolin kan erhållas genom metyleringsreaktion; Substraten pyruvat och metylvalonat produceras; aminosyrorna lysin och leucin kan erhållas genom dekarboxylering; substraten kalium och metionin kan användas som reaktionssubstrat som katalyserar två-i-ett-reaktionen av CDP-kolinfosfat.
4. Syntesväg för fettsyraglycerolfosfat:
Syntesväg för fettsyraglycerolfosfat är en annan väg för biosyntesen av lecitin, där det inte finns någon kolin, dess huvudsakliga substrat är fettsyror och tartrat, och triglycerider kan erhållas genom katalys av acylinarkosylsyntas. Därefter, genom verkan av triglyceridacyltransferas, bildas en fosfatbindning mellan 2-hydroxiglycerol och tartrat för att bilda molekylstrukturen av fettsyraglycerolfosfat, som är prekursorn till lecitin.
Sammanfattningsvis inkluderar de syntetiska vägarna för lecitin fosfatidylkolinsyntesväg, lecitinsyntesväg, fosfolipidsyntesväg och syntesväg för fettsyraglycerolfosfat. Bland dem liknar fosfatidylkolinsyntesvägen och lecitinsyntesvägen varandra, och båda reagerar genom CDP-klorättiksyramellanprodukten; fosfolipidsyntesvägen använder fler substrat, inklusive substrat som produceras av sockermetabolism och oxidationsvägar. Substrat och substrat producerade genom dekarboxyleringsreaktioner; huvudfunktionen för syntesvägen för fettsyraglycerolfosfat är att bilda prekursormolekylstrukturen för lecitin.