Oksidacija maščobne kisline

The Oksidacija maščobne kisline ali Izgorevanje maščob ima svoj največji pomen pri proizvodnji energije za številne procese v telesu. Poteka v mitohondrijih skoraj vseh celic. Različni hormoni, vadba in nekatere sestavine uravnotežene prehrane lahko spodbudijo kurjenje maščob.

Kaj je oksidacija maščobnih kislin?

Strogo gledano je oksidacija maščobne kisline kemična reakcija, pri kateri maščobna kislina sprosti enega ali več elektronov. Te prevzame drug reakcijski partner, sprejemnik elektronov (latinsko, accipere, sprejeti).

V biokemiji so te presnovne reakcije povzete pod izrazom oksidacija maščobe, ki prispevajo k zagotavljanju energije kot b-oksidacija, a-oksidacija ali w-oksidacija. Te tri oblike se razlikujejo glede na atom ogljika, na katerem poteka oksidacija. Najpomembnejša je b-oksidacija (beta-oksidacija), "beta" pa kaže, da reakcije potekajo na tretjem ogljikovem atomu maščobne kisline.

Oksidacijo maščobne kisline spodbujajo številni hormoni. Med njimi so rastni hormoni, glukagon kot antagonist inzulina in ščitnični hormoni, pa tudi adrenalin. Poleg tega različne snovi, ki jih telo dovaja z uravnoteženo prehrano, spodbujajo kurjenje maščob. Karnitin olajša transport v celice, magnezij je potreben za delovanje različnih encimov in iz aminokisline metionin skupaj z lizinom in v prisotnosti vitamina C lahko telo sam proizvede karnitin.

Funkcija in naloga

Izgorevanje maščob zagotavlja, da ima naše telo dovolj energije za nemoteno gradnjo, razgradnjo in prestrukturiranje. Oksidacija maščobe se pojavi v mitohondrijih celic. Te celične organele so zato opisane tudi kot elektrarne v celicah.

Oksidacija maščobne kisline poteka v več korakih. Najprej je treba aktivirati maščobno kislino s sodelovanjem koencima A kot ključne molekule. Ta aktivirana maščobna kislina vstopi v mitohondrij s pomočjo različnih karnitinskih transferaz. Transferaze so encimi, ki prenašajo kemične skupine. Karnitin ima pri tem prevozu pomembno vlogo. V fitnesu se karnitin uporablja kot prehransko dopolnilo, ker ga mišične celice potrebujejo za proizvodnjo energije.

Ko se enkrat mitohondriji začnejo, se začne dejanski razpad. Obstaja ponavljajoče se zaporedje reakcijskih korakov, ki se konča, ko se tvori končni produkt acetil CoA. Glede na strukturo maščobne kisline (število ogljikovih atomov, enakomerne ali neparne, nasičene ali nenasičene maščobne kisline) so potrebni dodatni koraki. Neenakomerno oštevilčene maščobne kisline ustvarijo izdelek, ki ga je mogoče uporabiti za proizvodnjo energije šele po pretvorbi v dodatni reakciji v naslednjem ciklu citronske kisline.

Oksidacija maščob poteka v telesu, vendar v različni meri. Določa ga potreba po energiji in je odvisna od telesne aktivnosti. Z večanjem trajanja vadbe se aktivira izgorevanje maščob. Na začetku telesne aktivnosti različni hormoni zagotavljajo povečano lipolizo, to je razpad maščob na maščobne kisline v mišicah in maščobnem tkivu. Maščobe lahko prihajajo iz hrane in iz lastnega maščobnega tkiva telesa. Hormon adrenalin prispeva k večji lipolizi. Uživanje prehrane, bogate z ogljikovimi hidrati, poveča raven inzulina in s tem zmanjša oksidacijo maščob.

Številne študije so preučile dejavnike, ki vodijo do povečanega izgorevanja maščob. Zlasti v industriji fitnesa in pri programih za zmanjšanje telesne teže se posvetujejo s ključnimi številkami, kot je Fatmax (najvišja hitrost zgorevanja maščobe) in razvijejo se posebni testi za njihovo določanje. Poleg stopnje vadbe intenzivnost in trajanje vadbe vplivata na hitrost presnove maščob. Močna nihanja posameznika težko napovedujejo, katera vrsta telesne aktivnosti bo pri vsakem posamezniku povzročila največ kurjenja maščob.

Bolezni in bolezni

Omejena oksidacija maščobnih kislin je najpogostejša pri ljudeh s prekomerno telesno težo. K temu prispeva hormon trebušne slinavke, ker spodbuja maščobne celice k shranjevanju maščob in zavira izgorevanje maščob. Ljudje s prekomerno telesno težo z zelo visokimi koncentracijami inzulina zato težko izgubljajo težo z izgubo maščobe.

Poleg tega obstajajo prirojene motnje pri oksidaciji maščobnih kislin. Pomembni encimi za transport in pretvorbo maščobnih kislin manjkajo ali niso dovolj na voljo. Posledično se moti razpad in s tem tudi ustvarjanje energije. Poleg tega se kopičijo nereagirani vmesni proizvodi, ki sprožijo toksične reakcije v mišicah, možganih in jetrih. Ena skupina bolezni vpliva na presnovo karnitina. Če je v ledvicah in mišicah na voljo premalo karnitina, se v celice teh organov absorbira manj maščobnih kislin. V predšolski dobi prizadeti otroci kažejo mišično oslabelost in disfunkcionalnost srca (srčno popuščanje).

Situacija se še posebej poslabša po postu ali po driski. Te motnje se obravnavajo s preskrbo karnitina, pogosto kot injekcija. Če prizadene transportna transferaza (primanjkljaj karnitin palmitoil transferaze 1), otroci v zgodnji mladosti pokažejo okvaro jeter in možganov.

Druga motnja vpliva na drugo vrsto, karnitin palmitoil-transferazo 2. Učinki te pomanjkljivosti se pokažejo v mladosti ali odraslosti kot mišična oslabelost po stresu, okužbah in prekinitvi hrane. Prehrana z nizko vsebnostjo maščob, visoko ogljikovimi hidrati in dodanimi trigliceridi izboljša stanje.

Če vpliva na mitohondrijsko reakcijo in ne na dejansko beta oksidacijo, lahko to povzroči napaka encima dehidrogenaze. Če srednjeverižna acil-CoA dehidrogenaza (pomanjkanje MCAD) ni na voljo v zadostnih količinah, pride do nevarnih življenjskih razmer, če jih ne zdravimo. Pomanjkanje dehidrogenaz, ki pretvarjajo zelo dolge verige maščobnih kislin (pomanjkanje VLCAD), vodi v škodo, ki prizadene srce in vodi v padec koncentracije sladkorja v krvi. Kot terapija bolniki z obema oblikama pomanjkanja dehidrogenaze prejemajo velike količine ogljikovih hidratov in mešanico srednje dolgih ali daljših maščobnih kislin, prilagojenih vzrokom bolezni.