Folsyre eller folat (synonymer: vitamin B9, vitamin B11, vitamin M) er generisk betegnelse på en hydrofil (Vann-oppløselig) vitamin. Vitenskapelig interesse for dette vitaminet begynte i 1930, da en faktor ble oppdaget av Lucy Wills i leverengjær og spinat som har vekstfremmende og antianemisk (forhindrer anemi) effekter. I 1938 demonstrerte Day i eksperimenter på aper at en passende mangelfull kosthold utløser symptomene på anemi (anemi) og at disse kan elimineres ved å gi gjær og leveren forberedelser. Denne helbredende faktoren i gjær og leveren ble opprinnelig kalt vitamin M (ape). Isolasjonen av denne faktoren fra spinatblader ble oppnådd i 1941 av Snell et al. Avledet av det latinske ordet folium (= blad), fikk dette stoffet navnet “folsyre“. Imidlertid er det i moderne tid kjent at den vekststimulerende og antianemiske (forebyggende anemi) faktor opprinnelig kalt folsyre forekommer ikke i naturen i den formen den gjør, og at isolasjonen var et kunstig produkt. Folsyre har en heterosyklisk struktur som består av en nitrogen-holdig pteridinring bundet til aminogruppen i para-aminobensoesyreringen gjennom sin metylgruppe på C6-atomet - pteroesyre. Et glutaminsyremolekyl er festet til karboksylenden av p-aminobensoesyre via en peptidbinding (binding mellom en karboksyl- og aminogruppe). Det kjemiske navnet på folsyre er derfor pteroylmonoglutaminsyre eller pteroylmonoglutamat (PteGlu). Folsyre, som ikke forekommer i naturen, kan skille seg tydelig fra folater [5-8, 11, 17]. Folat er en del av biologiske systemer og forekommer dermed naturlig i matvarer. Sammenlignet med folsyre består folater også av et pteridin- og p-aminobenzoatmolekyl - pteroesyre - og en glutamat rester. Imidlertid kan sistnevnte konjugeres i sin gamma-karboksylgruppe med ytterligere glutamat molekylersom resulterer i pteroylmonoglutamat (PteGlu) eller pteroylpolyglutamat (PteGlu2-7), avhengig av antall glutamylrester. Pteridinringen er tilstede i oksidert, dihydrogenert (tilsetning av 2 hydrogen atomer) eller tetrahydrogenerte (tilsetning av 4 hydrogenatomer), henholdsvis. Til slutt skiller folat seg ut fra hverandre etter lengden på glutamylkjeden, graden av hydrogenering (antall hydrogen atomer) av pteridinmolekylet, og substitusjon (utveksling) av forskjellige C1-enheter (1-karbon enheter), slik som metyl, formaldehydog formiatrester, ved N5- og N10-atomene [1-3, 9, 10, 15, 18, 21]. Den biologisk aktive formen av vitamin B9 er 5,6,7,8-tetrahydrofolat (THF) og dets derivater (derivater). THF er nøkkelkoenzymformen og fungerer som en akseptor (mottaker) og sender av C1-deler, slik som metylgrupper, hydroksymetylgrupper (aktivert formaldehyd) og formylgrupper (aktivert maursyre), spesielt i metabolisme av proteiner og nukleinsyrer [1-3, 9, 15, 18]. C1-restene som stammer fra forskjellige metabolske reaksjoner er bundet til THF - THF-C1-forbindelse - og med sin hjelp overført til passende akseptorer (mottakere). De forskjellige THF-C1-forbindelsene, som er forskjellige i oksidasjonstilstand, kan omdannes til hverandre. Følgende THF-C1-forbindelser forekommer i den menneskelige organismen.
- THF med C1-restformiat (maursyre).
- 10-formyl THF
- 5-formyl-THF
- 5,10-metyl-THF
- 5-formimino-THF
- THF med C1-resten formaldehyd (metanal).
- 5,10-metylen THF
- THF med C1-resten metanol
- 5-metyl THF
Folsyre har den høyeste stabiliteten og oksidasjonstilstanden sammenlignet med naturlige folatforbindelser og absorberes nesten kvantitativt (fullstendig) som et rent stoff. Av denne grunn, etter syntetisk produksjon, brukes den i vitaminpreparater, medisiner og matforsterkning. I mellomtiden er det også mulig å produsere naturlige folater syntetisk, slik som monoglutamat 5-metyltetrahydrofolat (5-MTHF, kalsium I følge resultatene av studier på biotilgjengelighet og senking av homocystein nivåer (naturlig forekommende aminosyre, som økte konsentrasjon kan skade blod fartøy), er den biologisk aktive formen 5-MTHF ekvivalent med folsyre - 1 ug 5-MTHF er ekvivalent (ekvivalent) med 1 ug syntetisk folsyre. Langsiktige studier som undersøker innflytelsen fra administrasjon av folsyre eller 5-MTHF på folat konsentrasjon in erytrocytter (rød blod celler) viste til og med en betydelig overlegenhet med naturlig 5-MTHF. Siden det vitenskapelige panelet til European Food Safety Authority (engl.: European Food Safety Authority, EFSA 2004), er det ingen sikkerhetsproblemer mot bruken av 5-MTHF som kilde til folat i matvarer, og den syntetiserbare naturlige formen er godkjent for bruk i diettmat og kosttilskudd siden februar 2006 kan 5-MTHF brukes i stedet for folsyre.
Absorpsjon
Folater finnes i både animalsk og vegetabilsk mat, hvor de er til stede som pteroylmonoglutamater, men hovedsakelig som pteroylpolyglutamater (60-80%). Disse må spaltes enzymatisk i tolvfingertarmen og proksimal jejunum før absorpsjon. Hydrolyse (spaltning ved reaksjon med Vann) forekommer av en gamma-glutamyl karboksypeptidase (konjugase) ved penselgrensemembranen til enterocytter (tarmceller epitel), som omdanner polyglutamylfolat til monoglutamylfolat. Sistnevnte blir tatt opp i tarmen slimhinne celler (slimhinneceller i tarmen) av en aktiv glukose- og natrium-avhengig bærermekanisme etter metningskinetikk. 20-30% av monoglutamylfolater absorberes (tas opp) via en passiv transportmekanisme uavhengig av folat dose [1-3, 10, 18, 20, 21]. Mens pteroylmonoglutamater, som syntetisk folsyre, nesten absorberes fullstendig (> 90%), har polyglutamatforbindelser en absorpsjon hastighet på bare ca. 20% på grunn av ufullstendig enzymatisk spaltning som følge av begrenset konjugaseaktivitet [2, 5-8, 10-12, 16, 18]. Siden folatinnholdet og forholdet mellom mono- og polyglutamater i individuelle matvarer varierer sterkt, og vitamintap under tilberedning av mat er vanskelig å beregne, er det ikke mulig å gi presis informasjon om faktisk folat. absorpsjon. I henhold til gjeldende referanseverdier, a biotilgjengelighet 50% kan antas for folatforbindelsene som finnes i mat. Den forskjellige absorpsjonshastigheten til mono- og polyglutaminsyreforbindelser gir opphav til begrepet folatekvivalent (FE). Den ekvivalente betegnelsen er definert som følger.
- 1 µg FÄ = 1 µg diettfolat.
- 1 µg diettfolat = 0.5 µg syntetisk folsyre
- 1 µg syntetisk folsyre = 2 µg diettfolat (eller 2 µg FÄ).
Absorpsjonen av vitamin B9 er en pH-avhengig prosess med maksimal absorpsjon ved pH 6.0. I tillegg til pH, frigjøres folater fra cellestrukturen, matvaretypen (mattekstur) og tilstedeværelsen av andre diettingredienser, for eksempel organisk syrer, folatbinding proteiner, reduserende stoffer og konjugasehemmende faktorer, påvirker også biotilgjengelighet av vitamin B9. Dermed absorberes folat fra animalsk mat bedre enn fra matvarer av vegetabilsk opprinnelse på grunn av deres binding til proteiner. Absorbert monoglutamylfolat omdannes til enterocytter (tarmceller epitel) ved to reduksjonstrinn via 7,8-dihydrofolat (DHF) til den metabolisk aktive 5,6,7,8-THF, som når leveren via portalen blodåre delvis i metylerte (5-MTHF) og formylerte (10-formyl-THF) former, men hovedsakelig uten Cl-substituent som fri THF.
Transport og distribusjon i kroppen
I leveren oppstår metylering av tetrahydrofolat. Mindre formyleringsreaksjoner forekommer også, slik at vitamin B9 sirkulerer i blod overveiende som 5-MTHF (> 80%) og i mindre grad som 10-formyl-THF og fri THF. Mens 10-formyl-THF konsentrasjon i serum er konstant hos friske voksne, det er forhøyet i raskt voksende vev. I blodserum er 50-60% av folatforbindelser med lav affinitet (binding styrke) er ikke-spesifikt bundet til albumin, alfa-makroglobulin og transferrinI tillegg eksisterer et spesifikt folatbindende protein som binder serumfolater med høy affinitet, men bare i svært små mengder (pikogram (pg) -område). Hovedfunksjonen til dette bindingsproteinet er å transportere oksidert folat til leveren, der reduksjon til den biologisk aktive THF forekommer. Observasjonen som kvinner tar p-piller (p-piller) og under graviditet har høyere nivåer av folatbinding proteiner enn menn og barn antyder en hormonell påvirkning. Serumfolatnivåer varierer fra 7-17 ng / ml under basale forhold og bestemmes av tidspunktet for siste matinntak (varighet av matavholdenhet), nivået av folatinntak og individuell folatforsyning . Sirkulerende monoglutamylfolater i blodet, primært 5-MTHF, blir tatt opp i erytrocytter (røde blodlegemer) og perifere celler i henhold til lovene for metningskinetikk, med et spesielt bærerprotein lokalisert i cellemembran formidling av transport. Reduserte folater har en betydelig høyere affinitet for dette transmembrantransportproteinet enn oksyderte folater. Passasjen av monoglutamatforbindelser av vitamin B9 gjennom blod-hjerne barriere (fysiologisk barriere som er tilstede i hjernen mellom blodet sirkulasjon og sentralt nervesystemet) forekommer sannsynligvis også i henhold til metningskinetikk. Cerebrospinalvæsken (CSF, cerebrospinal fluid) har et folatnivå to til tre ganger høyere enn blodserumet. Intracellularly blir pteroylmonoglutamater omdannet til polyglutamatform (PteGlu2-7), hovedsakelig til penta- eller hexaglutamater, siden de bare kan beholdes eller lagres i denne formen. For dette formål må 5-MTHF først demetyleres (enzymatisk spaltning av metylgruppen) - en prosess som er vitamin B12-avhengig - slik at den deretter kan omdannes av polyglutamatsyntetase (enzym som overføres glutamat grupper). I erytrocytter (røde blodlegemer), polyglutamyl-THF, som har høy affinitet for deoksyhemoglobin (oksygen-defekt form for hemoglobin), består hovedsakelig av 4-7 glutaminsyre molekyler. Folatkonsentrasjonen av erytrocytter overstiger folatinnholdet i serum ca. 40 ganger (200-500 ng / ml). Hos modne erytrocytter har vitamin B9 ingen metabolske funksjoner, men bare lagringsfunksjoner. I motsetning til retikulocytter ("Juvenile" erytrocytter), som inneholder (absorberer) betydelige mengder folat, er modne erytrocytter (røde blodlegemer) stort sett ugjennomtrengelige (ugjennomtrengelige) for folat. Av denne grunn gjenspeiler erytrocyttfolatnivået vitamin B9-status mer pålitelig enn det høyt svingende (svingende) serumfolatnivået. Vitamin B9 finnes i alle vev, og i distribusjon mønster viser en avhengighet av mitotisk hastighet (celledeling rate) av vevene - cellesystemer med høye divisjonshastigheter, slik som hematopoietiske og epitelceller, har høye folatkonsentrasjoner. Det totale kroppsinnholdet av folat hos mennesker er 5-10 mg, hvorav halvparten er lokalisert i leveren, hovedsakelig i form av 5-MTHF og litt som 10-formyl-THF. Leveren er hovedlagringsorganet og regulerer tilførselen til andre organer. Den biologiske halveringstiden (konsentrasjonen av et stoff har redusert med halvparten på grunn av biologiske prosesser) av vitamin B9 er omtrent 100 dager. På grunn av lave kroppsreserver kan vitamin B9-nivåer i serum opprettholdes i bare 3-4 uker på et folatfritt kosthold. Hvis deprivasjon av diett i dietten fortsetter, etter en nedgang i serumfolatkonsentrasjonen, blir oversegmentering ("høyre skift") av nøytrofile granulocytter (hvite blodceller som er en del av det medfødte immunforsvaret) skjer innen 10-12 uker, etter 18 uker, en reduksjon i erytrocyttfolatnivået, og etter 4-5 måneder, manifestasjonen av megaloblastisk anemi (anemi med større enn gjennomsnittet erytrocytt forløperceller som inneholder kjerner og hemoglobin i beinmarg), som dukker opp i blodtelling som hyperkromisk, makrocytisk anemi (synonym: megaloblastisk anemi; anemi (anemi) pga vitamin B12mangel på tiamin eller folsyre, noe som resulterer i nedsatt erytropoies (produksjon av røde blodlegemer)).
utskillelse
Mengden 10-90 µg monoglutamylfolat / dag utskilt i galle er underlagt enterohepatisk sirkulasjon (lever-gut sirkulasjon) og er nesten kvantitativt resorbert. Sykdommer i tynntarm eller reseksjon (kirurgisk fjerning) av visse tarmsegmenter svekker enteral reabsorpsjon. Den raskt tilgjengelige, relativt store galleveien (som påvirker galle) folatmonoglutamatbasseng - folatkonsentrasjon i gallen overstiger den i blodplasma med en faktor 10 - sammen med det lille intracellulære folatbassenget (lagring i lever og ekstrahepatisk vev) regulerer kortsiktige svingninger i fordøyelsen av vitamin B9 homeostase (vedlikehold av et konstant folatserumnivå). Med fysiologisk (normalt for metabolisme) folatinntak, elimineres bare 1-12 µg (ca. 10-20% av den absorberte mengden folatmonoglutamat) daglig av nyre i form av folsyre, 5-MTHF, 10-formyl-THF og inaktive nedbrytningsprodukter, slik som pteridin og acetamidbenzoylglutamatderivat; det meste av vitaminet absorberes tubulært (reabsorpsjon av nyretubuli). Et underforsyning av vitamin B9 forårsaker nyre (påvirker nyre) utskillelse for å reduseres ved å stimulere tubular reabsorpsjon. Mengden folatforbindelser som skilles ut i avføring (avføring) er vanskelig å vurdere fordi mikrobielt syntetiserte folater (vitamin B9 dannet av bakterie i distale (nedre) deler av tarmen) skilles alltid ut fekalt i tillegg til uabsorbert vitamin B9. Avføring antas å inneholde 5- til 10 ganger større mengder folat enn i det inntatt kosthold.
