Lecitiner et viktig biologisk aktivt molekyl som har mange grunnleggende fysiologiske funksjoner i menneskekroppen, som hovedkomponenten i cellemembraner, nevrotransmittere og lipidmetabolisme i leveren, så det er veldig meningsfullt å forstå syntesen av det. I denne artikkelen vil alle synteseveiene til Lecithin bli introdusert fra følgende aspekter: fosfatidylkolinsyntesevei, lecitinsyntesevei, fosfolipidsyntesevei og fettsyreglyserolfosfatsyntesevei.
1. Fosfatidylkolinsyntesevei:
Lecitin, også kjent som lecitin, er et viktig fosfolipidstoff som er mye tilstede i dyre- og planteorganismer. I organismer spiller Lecithin en rekke viktige fysiologiske funksjoner, inkludert cellemembranstruktur, nevrotransmisjon, kolesterolmetabolisme, etc.
Fosfatidylkolin er en av de viktigste komponentene i lecitin, som er ganske rikelig i menneskekroppen. Biosyntesen av fosfatidylkolin fullføres vanligvis gjennom en metyloverføringsreaksjon, og dens detaljerte rute er som følger:
1.1. Fosfatidylacyldiacylglycerol (PA) dannet av fettsyrer og glyserol blir fosforylert av CDP-acylkolin (CDP-kolin) for å generere fosforylkolin (PtdCho).
1.2. Samtidig tilveiebringes metylering av SAM (S-adenosylmetionin) for å metylere metionylkolin (GPC) til fett-2-fosfoadenosylkolin (PC).
1.3. PtdCho og PC genererer fosfatidylinositolkolin (PI-Cho) gjennom utvekslingsreaksjonen katalysert av fett-1-fosfoinositidtransferase.
1.4. PI-Cho omdannes deretter til fosfo-inositolkolin (IP-Cho) ved defosforylering.
Ovennevnte er den totale synteseveien for fosfatidylkolin, der det første og andre trinnet er fosforylkolinbanen (Kennedy-veien), som hovedsakelig forekommer i endoplasmatisk retikulum og Golgi-kroppen; det tredje og fjerde trinnet er inositol-fosfolipidveien, hovedsakelig i cytoplasmaet og i eosinofile legemer. Syntesen av fosfatidylkolin krever deltakelse av forskjellige enzymer og koenzymer, slik som CDP acylase, SAM adenylase, fosfatidylinositolase og defosfatase.
2. Lecitinsyntesevei:
Lecithin er et viktig biologisk lipid som finnes mye i organismer, og har viktige funksjoner i vedlikehold av cellemembranstruktur og funksjon, nevrotransmisjon og lipidmetabolisme. Hovedkomponentene inkluderer fosforylkolin, fosforylacetylkolin og fosforylkreatin, blant hvilke fosforylkolin har det høyeste innholdet, og utgjør mer enn halvparten av den totale mengden lecitin. Synteseprosessen av lecitin involverer flere metabolske veier og synergien av forskjellige enzymer, som er forskjellige i forskjellige celletyper og forskjellige vev. Hovedsynteseveien for lecitin vil bli diskutert nedenfor.
2.1. Glyserofosfatvei (GPAT-vei):
Glyserofosfatbanen er det første trinnet i lecitinsyntesen, og prosessen inkluderer hovedsakelig følgende trinn: glyseroltrifosfat (G3P) kombineres med fettsyrer for å generere acylglyserofosfat (LPA), og LPA genererer videre fosfatidinsyre (PA) gjennom dekarboksyleringsreaksjon, PA-reduksjon produserer CDP-acylglycerol (CDP-DAG), og CDP-DAG og kolin, etanolamin og andre substrater syntetiserer lecitin videre gjennom inositol-fosfolipidveien. GPAT-enzym er det hastighetsbestemmende enzymet i glyserolfosfatveien, og dets katalyse er å acylere glyseroltrifosfat og fettsyre for å generere LPA. Tilførselen av substrater som kolin må utføres gjennom en av de to veiene "inositol fosfatidylering" og "ornitin fosfatidylering".
2.2. Inositol fosfolipid vei:
Inositolfosfolipidbanen er en av de viktige synteseveiene til lecitin, og dens vei er relatert til cellemembrandifosfatmannitolbanen. Syntesen av inositolfosfolipider inkluderer hovedsakelig følgende to trinn: fosfatidyleringsreaksjon av kolin eller inositolfosfat med acylglyserolfosfat for å generere fosfoglyserolkolin (PGC) eller fosfoglyserolinositol (PGI), og deretter gjennom inositolfosfoglyserolfosfat (PGI) og overføring (PGI) og overføring av inositolfosfoglyserolfosfoGT ) overføre fosfoglyserolkolin eller fosfoglyserolinositol til CDP-DAG-molekylet for å danne et komplett lecitinmolekyl. Fosforylkolinet syntetisert av inositol-fosfolipid-veien utgjør omtrent 20 prosent av den totale mengden lecitin.
2.3. Ornitin fosfolipid vei:
Ornitin-fosfolipid-banen er hovedveien for syntesen av ornitin-fosfolipider. Denne veien er avhengig av hydrolysen av ornitin i cellen til ammoniakk og katalysen av karbondioksid for å generere pyrodruesyre og oksalsyre, og deretter acyloverføringsreaksjonen av oksalsyre og acylglyserolfosfat for å oppnå fosfoglyseryloksalsyre (PGS). Deretter overfører PGS fosforgruppen til CDP-DAG-molekylet gjennom to enzymkatalyserte reaksjoner (PSD og PSS), og genererer et komplett lecitinmolekyl. Fosforylkolinet syntetisert av ornitin-fosfolipid-veien utgjør omtrent 10 prosent av den totale mengden lecitin.
3. Syntesevei av fosfolipider:
Lecitin (fosfolipid) er et veldig vanlig fosfolipid, dets hovedkomponenter er fosfoglyserider og kolin, og kan brukes mye i mat, medisin, plantevernmidler og andre felt. Det er mange fremstillingsmetoder for Lecithin, de mest brukte er kjemiske metoder og biologiske metoder.
Den spesifikke prosessen er som følger:
1. Cafestol og aminosyrer:
I den industrielle fermenteringsbeholderen tilsettes cellesubstratet cafestol og aminosyre, og etter fermenteringsreaksjon genereres en fermenteringsvæske som inneholder cafestol og aminosyre.
2. Fosforylering:
Tilsett en passende mengde fosforsyre til gjæringsbuljongen, og bruk fosforylase for å tilsette fosforsyre til glyserol for å danne glyserofosfat. Blant dem er funksjonen til fosforylase å tilsette fosforsyre til cafestol og aminosyrer.
3. Generer fettsyreetanolamin:
Glyserofosfat og fettsyreetanolamin reageres med acylase for å danne lecitin. Blant dem er funksjonen til acylase å kombinere fettsyre med fosfoglyserid eller alkoholamin for å danne lecitin.
4. Enzymimmobiliseringsteknologi:
Teknologien gjør at store mengder enzymer kan produseres og kan gjenbrukes, noe som gjør prosessen med å produsere Lecithin mer kostnadseffektiv. Enzymet immobiliseres på kaolin for å overføre fettsyregrupper til etanolamin for å danne Lecithin, som har god gjenbrukbarhet.
Fosfolipid er en av de viktigste komponentene i lecitin, og synteseveien involverer forskjellige substrater. Fosforsyre (pentosefosfatvei) er substratet 1-hydroksiglyserinsyre produsert av sukkermetabolisme; substrat fosfatidinsyre produseres ved surgjøring; CDP-kolin kan oppnås ved metyleringsreaksjon; Substratene pyruvat og metylvalonat produseres; aminosyrene lysin og leucin kan oppnås ved dekarboksylering; substratene kalium og metionin kan brukes som reaksjonssubstratene som katalyserer to-i-en-reaksjonen av CDP-kolinfosfat.
4. Syntesevei for fettsyreglyserolfosfat:
Syntesevei for fettsyreglyserolfosfat er en annen vei for biosyntesen av lecitin, der det ikke er kolin, dets hovedsubstrater er fettsyrer og tartrat, og triglyserid kan oppnås ved katalyse av acyl inarcosylsyntase. Deretter, gjennom virkningen av triglyseridacyltransferase, dannes en fosfatbinding mellom 2-hydroksyglyserol og tartrat for å danne den molekylære strukturen til fettsyreglyserolfosfat, som er forløperen til lecitin.
Oppsummert inkluderer de syntetiske veiene til lecitin fosfatidylkolinsyntesevei, lecitinsyntesevei, fosfolipidsyntesevei og fettsyreglyserolfosfatsyntesevei. Blant dem er fosfatidylkolinsynteseveien og lecitinsynteseveien lik hverandre, og begge reagerer gjennom CDP-kloreddiksyremellomproduktet; fosfolipidsynteseveien bruker flere substrater, inkludert substrater produsert av sukkermetabolisme og oksidasjonsveier. Substrater og substrater produsert ved dekarboksyleringsreaksjoner; hovedfunksjonen til fettsyreglyserolfosfatsynteseveien er å danne forløperens molekylære struktur til Lecithin.