Арахідонова кислота

Арахідонова кислота (АА, іноді Ара) — це поліненасичена Омега-6 жирна кислота 20:4(ω-6). Структурно пов'язана із насиченою арахіновою кислотою, яку знайдено в арахісовій олії.

Арахідонова кислота
Структурна формула арахідонової кислоти
Назва за IUPAC	(5Z,8Z,11Z,14Z)-5,8,11,14-Ейкозатетраєнова кислота
Систематична назва	(5Z,8Z,11Z,14Z)-Ікоза-5,8,11,14-тетраєнова кислота
Ідентифікатори
Номер CAS	506-32-1
PubChem	444899
Номер EINECS	208-033-4
DrugBank	DB04557
KEGG	C00219
Назва MeSH	Arachidonic+acid
ChEBI	15843
RTECS	CE6675000
SMILES	CCCCC/C=C\C/C=C\C/C=C\C/C=C\CCCC(=O)O
InChI	1S/C20H32O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20(21)22/h6-7,9-10,12-13,15-16H,2-5,8,11,14,17-19H2,1H3,(H,21,22)/b7-6-,10-9-,13-12-,16-15-
Номер Бельштейна	1713889
Номер Гмеліна	58972
3DMet	B00061
Властивості
Молекулярна формула	C20H32O2
Густина	0,922 г/см^3
Тпл	-49°C
Ткип	169 -171°C (при 0,15 мм Рт.ст.)
Кислотність (pKa)	4,752
Небезпеки
NFPA 704	1 1 0
Температура спалаху	113°C
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Хімія

Згідно хімічної структури. арахідонова кислота — це карбонова кислота з ланцюгом із 20-ти атомів карбону, який містить чотири цис-подвійних зв'язків; перший подвійний зв'язок знаходиться на шостому атомі вуглецю з Омега кінця.

Деякі хімічні джерела визначають 'арахідонову кислоту' для встановлення будь-якої із ейкозатетраєнових кислот. Проте, майже всі праці з біології, медицини та харчування обмежуються цим визначенням для всіх cis-5,8,11,14-ейкозатетраєнонових кислот.

Біологія

Арахідонова кислота — це поліненасичена жирна кислота, наявна у фосфоліпідах (особливо фосфатидилетаноламині, фосфатидилхоліні, і фосфатидилінозитидах) мембран  клітин тіла, і в достатку в мозку, м'язах, печінці. Скелетні м'язи є особливо активним центром утримання арахідонової кислоти, що становить приблизно 10-20 % з фосфоліпідів жирних кислот від загальної кількості.

Крім участі у сигнальній системі клітин в ролі ліпідів вторинного месенджера, які беруть участь у регуляції сигнальних ферментів, таких як ПЛК-γ, ПЛК-δ, і РКС-α-β-і γ-ізоформ, арахідонова кислота є ключовим інтермедіатом запальних сигналів, а також може виступати вазоділатором. (Зверніть увагу на окремі шляхи синтезу, які описані в розділі нижче.)

Умовно незамінні жирні кислоти

Арахідонова кислота потрапляє в організмі людини, як правило, з продуктами тваринного походження—м'ясо, яйця, молочні продукти, або синтезується з лінолевої кислоти.

Арахідонова кислота не є однією з незамінних жирних кислот. Проте, вона стає життєво необхідною, якщо є дефіцит лінолевої кислоти або організм нездатний перетворювати лінолеву кислоту в арахідонову, яка є обов'язковою для більшості ссавців. Деякі ссавці не здатні—або мають дуже обмежену можливість перетворювати лінолеву кислоту в арахідонову, що робить її важливою складовою їх дієти. З тих пір, як у рослинах стало міститися геть мало арахідонової кислоти, або її було вкрай мало в поширених рослинах, деякі тварини стали зобов'язаними хижаками, типовим прикладом є кішка. Проте, комерційним джерелом арахідонової кислоти є гриб Mortierella Alpina^[ru].

Послідовність синтезу в організмі людини

Синтез ейкозаноїдів

Арахідонова кислота вивільняється з молекули фосфоліпіду під дією ферменту фосфоліпази А2 (PLA₂), який відщеплює жирну кислоту, але також можна отримати з дигліцериду за допомогою дигліцерол ліпази.

Арахідонова кислота, яка утворюється для сигнальних цілей, як виявилося, вивільняється під дією фосфатидилхоліну конкретної цитозольної фосфоліпази А2 (cPLA₂, 85 kDa), в той час як арахідонова кислота для загальних цілей виробляється під дією низькомолекулярних секреторних PLA₂ (sPLAc₂, 14-18 kDa).

Арахідонова кислота в організмі

Ріст м'язів

Завдяки взаємним перетворенням таких активних компонентів, як простагландини, наприклад  PGF2alpha і PGE2 після фізичних навантажень, арахідонова кислота необхідна для відновлення та росту скелетних м'язів.

Мозок

Арахідонова кислота є однією з найпоширеніших жирних кислот в мозку, і присутня у такій кількості, що й докозагексаєнова кислота (ДГК). Обидві становлять приблизно 20 % від загального вмісту його жирних кислот. Неврологічне здоров'я залежить від достатнього рівня арахідонової кислоти, так само, як і докозогексаєнової кислоти. Між іншим, арахідонова кислота допомагає підтримувати гіпокампу оновлення клітинних мембран. Це також допомагає захистити мозок від окисного стресу шляхом активації пероксисом гама-рецептор, що активується проліфератором. Крім того, арахідонова кислота активує синтаксин-3, білок, який бере участь у зростання та відновленню нейронів.

Арахідонова кислота бере участь на ранніх стадіях розвитку нейрологістики. В одному із досліджень, яке фінансувалося Американським інститутом здоров'я дитини та розвитку людини, дітям (18 місяців) давали додаткові порції арахідонової кислоти протягом 17 тижнів, і вони продемонстрували значне поліпшення інтелекту, який вимірювався індексом психічного розвитку. Цей ефект підсилюється, якщо одночасно додавати арахідонову та докозогексаєнову кислоти.

У дорослих порушення метаболізму арахідонової кислоти спричиняє неврологічні розлади, такі як хвороба Альцгеймера і Біполярний розлад. Це призводить до суттєвих змін в перетворенні арахідонової кислоти в інші біоактивні молекули (надмірна експресія або перешкоди в роботі ферменту каскаду арахідонової кислоти).

Хвороба Альцгеймера

Дослідження арахідонової кислоти і патогенез хвороби Альцгеймера не такі однозначні, при одному дослідженні арахідонової кислоти та її метаболітів припускає, що вони пов'язані з настанням хвороби Альцгеймера, у той же час як інше дослідження припускає, що добавки з арахідонової кислотою на ранніх стадіях цього захворювання можуть бути ефективні в зменшенні симптомів і уповільнення прогресу хвороби. Необхідні додаткові дослідження добавок арахідонової кислоти для пацієнтів з хворобою Альцгеймера. Інше дослідження показує, що забруднення повітря є джерелом запалення і метаболіти арахідонової кислоти сприяють запаленню.

Вплив на здоров'я добавок арахідонової кислоти

Добавки арахідонової кислоти в добових дозах по 1,000–1,500 мг протягом 50 днів добре переносяться в кількох клінічних дослідженнях, не було відзначено будь-яких істотних побічних ефектів. Всі загальні маркери здоров'я, включно із функціональністю нирок та печінки, ліпідів сироватки крові, імунітету, агрегації тромбоцитів як виявилося, не залежать від вживаної кількості та часу споживання. Крім того, більш високі концентрації арахідонової кислоти  в м'язевій тканині, можуть бути співвіднесені з поліпшеною чутливістю до інсуліну. Схоже, добавки арахідонової кислоти в раціоні здорових дорослих людей не мають токсичного ефекту та ризиків для здоров'я.

Мета-аналіз, який проводив Університет Кембриджу і шукав взаємозв'язок між серцево-судинною недостатністю та окремими жирними кислотами, повідомили про значне зниження ризиків захворювань серцево-судинної системи при споживанні більшої кількості ейкозопантенової та докозогексаєнової кислот (Омега-3 жири), так само добре, як і омега-6 арахідонової кислоти. Наукові консультанти із Американської асоціації здоров'я серця також дали позитивну оцінку на здоров'я харчових омега-6-жирів, включно із арахідоновою кислотою. Не рекомендується обмежувати ці ненасичені жирні кислоти. Насправді в документах вказані рекомендації по індивідуальному харчуванню, в якому 5-10 % калорій мають надходити у вигляді омега-6 жирів, включно із арахідоновою кислотою. Тобто, арахідонова кислота не складає ризику для роботи серця, а грає роль у підтримці оптимального обміну речовин та знижує ризик серцево-судинних захворювань. Тому рекомендується споживати однаково достатню кількість обох, омега-3 та омега-6 жирних кислот для оптимального здоров'я.

Див. також

• Риб'ячий жир
• Поліненасичені жири
• Поліненасичені жирні кислоти
• Аспірин—інгібує фермент циклооксигенази запобігає перетворення арахідонової кислоти в інші сигнальні молекули

Примітки

1. Pubchem. . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Архів оригіналу за 1 лютого 2014. Процитовано 31 березня 2016. 
2. Dorland's Medical Dictionary – 'A'. оригіналу за 11 січня 2007. Процитовано 12 січня 2007. 
3. Smith, GI; Atherton, P; Reeds, DN; Mohammed, BS; Rankin, D; Rennie, MJ; Mittendorfer, B (Sep 2011). Omega-3 polyunsaturated fatty acids augment the muscle protein anabolic response to hyperinsulinaemia-hyperaminoacidaemia in healthy young and middle-aged men and women.. Clinical science (London, England : 1979) 121 (6): 267–78. PMID 21501117. doi:10.1042/cs20100597. 
4. Baynes, John W.; Marek H. Dominiczak (2005). Medical Biochemistry 2nd. Edition. Elsevier Mosby. с. 555. ISBN 0-7234-3341-0. 
5. MacDonald, ML; Rogers, QR; Morris, JG (1984). Nutrition of the Domestic Cat, a Mammalian Carnivore. Annual Review of Nutrition 4: 521–62. PMID 6380542. doi:10.1146/annurev.nu.04.070184.002513. 
6. Rivers, JP; Sinclair, AJ; Craqford, MA (1975). Inability of the cat to desaturate essential fatty acids. Nature 258 (5531): 171–3. Bibcode:1975Natur.258..171R. PMID 1186900. doi:10.1038/258171a0. 
7. Production of life'sARA™ [ 1 липня 2016 у Wayback Machine.], www.lifesdha.com/
8. Trappe, TA; Fluckey, JD; White, F; Lambert, CP; Evans, WJ (2001). Skeletal muscle PGF(2)(alpha) and PGE(2) in response to eccentric resistance exercise: influence of ibuprofen acetaminophen. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 86 (10): 5067–70. PMID 11600586. doi:10.1210/jc.86.10.5067. 
9. Crawford, MA; Sinclair, AJ (1971). Nutritional influences in the evolution of mammalian brain. In: lipids, malnutrition & the developing brain. Ciba Foundation symposium: 267–92. PMID 4949878. 
10. Fukaya, T.; Gondaira, T.; Kashiyae, Y.; Kotani, S.; Ishikura, Y.; Fujikawa, S.; Kiso, Y.; Sakakibara, M. (2007). Arachidonic acid preserves hippocampal neuron membrane fluidity in senescent rats. Neurobiology of Aging 28 (8): 1179–1186. PMID 16790296. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2006.05.023. 
11. Wang, ZJ; Liang, CL; Li, GM; Yu, CY; Yin, M (2006). Neuroprotective effects of arachidonic acid against oxidative stress on rat hippocampal slices. Chemico-biological interactions 163 (3): 207–17. PMID 16982041. doi:10.1016/j.cbi.2006.08.005. 
12. Darios, F; Davletov, B (2006). Omega-3 and omega-6 fatty acids stimulate cell membrane expansion by acting on syntaxin 3. Nature 440 (7085): 813–7. Bibcode:2006Natur.440..813D. PMID 16598260. doi:10.1038/nature04598. 
13. Birch, Eileen E; Garfield, Sharon; Hoffman, Dennis R; Uauy, Ricardo; Birch, David G (2007). A randomized controlled trial of early dietary supply of long-chain polyunsaturated fatty acids and mental development in term infants. Developmental Medicine & Child Neurology 42 (3): 174–181. doi:10.1111/j.1469-8749.2000.tb00066.x. 
14. Rapoport, SI (2008). Arachidonic acid and the brain. The Journal of Nutrition 138 (12): 2515–20. PMC 3415870. PMID 19022981. 
15. Amtul, Z.; Uhrig, M.; Wang, L.; Rozmahel, R. F.; Beyreuther, K. (2012). Detrimental effects of arachidonic acid and its metabolites in cellular and mouse models of Alzheimer's disease: Structural insight. Neurobiology of Aging 33 (4): 831.e21–31. PMID 21920632. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2011.07.014. 
16. Schaeffer, EL; Forlenza, OV; Gattaz, WF (2009). Phospholipase A2 activation as a therapeutic approach for cognitive enhancement in early-stage Alzheimer disease. Psychopharmacology 202 (1–3): 37–51. PMID 18853146. doi:10.1007/s00213-008-1351-0. 
17. Calderón-Garcidueñas, L; Reed, W; Maronpot, R. R.; Henríquez-Roldán, C; Delgado-Chavez, R; Calderón-Garcidueñas, A; Dragustinovis, I; Franco-Lira, M; Aragón-Flores, M; Solt, A. C.; Altenburg, M; Torres-Jardón, R; Swenberg, J. A. (2004). Brain inflammation and Alzheimer's-like pathology in individuals exposed to severe air pollution. Toxicologic Pathology 32 (6): 650–8. PMID 15513908. doi:10.1080/01926230490520232. 
18. Changes in whole blood and clinical safety markers over 50 days of concomitant arachidonic acid supplementation and resistance training [ 7 липня 2011 у Wayback Machine.]. Wilborn, C, M Roberts, C Kerksick, M Iosia, L Taylor, B Campbell, T Harvey, R Wilson, M. Greenwood, D Willoughby and R Kreider. Proceedings of the International Society of Sports Nutrition (ISSN) Conference June 15–17, 2006.
19. Pantaleo, P; Marra, F; Vizzutti, F; Spadoni, S; Ciabattoni, G; Galli, C; La Villa, G; Gentilini, P та ін. (2004). Effects of dietary supplementation with arachidonic acid on platelet and renal function in patients with cirrhosis. Clinical science 106 (1): 27–34. PMID 12877651. doi:10.1042/CS20030182.  рекомендується |displayauthors= (довідка)
20. Nelson, GJ; Schmidt, PC; Bartolini, G; Kelley, DS; Phinney, SD; Kyle, D; Silbermann, S; Schaefer, EJ (1997). The effect of dietary arachidonic acid on plasma lipoprotein distributions, apoproteins, blood lipid levels, and tissue fatty acid composition in humans. Lipids 32 (4): 427–33. PMID 9113632. doi:10.1007/s11745-997-0056-6. 
21. Kelley, DS; Taylor, PC; Nelson, GJ; MacKey, BE (1998). Arachidonic acid supplementation enhances synthesis of eicosanoids without suppressing immune functions in young healthy men. Lipids 33 (2): 125–30. PMID 9507233. doi:10.1007/s11745-998-0187-9. 
22. Nelson, GJ; Schmidt, PC; Bartolini, G; Kelley, DS; Kyle, D (1997). The effect of dietary arachidonic acid on platelet function, platelet fatty acid composition, and blood coagulation in humans. Lipids 32 (4): 421–5. PMID 9113631. doi:10.1007/s11745-997-0055-7. 
23. Borkman, M; Storlien, LH; Pan, DA; Jenkins, AB; Chisholm, DJ; Campbell, LV (1993). The relation between insulin sensitivity and the fatty-acid composition of skeletal-muscle phospholipids. The New England Journal of Medicine 328 (4). с. 238–44. PMID 8418404. doi:10.1056/NEJM199301283280404. 
24. Chowdhury, R; Warnakula, S; Kunutsor, S; Crowe, F; Ward, HA; Johnson, L; Franco, OH; Butterworth, AS; Forouhi, NG; Thompson, SG; Khaw, KT; Mozaffarian, D; Danesh, J; Di Angelantonio, E (18 березня 2014). Association of dietary, circulating, and supplement fatty acids with coronary risk: a systematic review and meta-analysis.. Annals of Internal Medicine 160 (6): 398–406. PMID 24723079. doi:10.7326/M13-1788. 
25. Harris, WS; Mozaffarian, D; Rimm, E; Kris-Etherton, P; Rudel, LL; Appel, LJ; Engler, MM; Engler, MB та ін. (2009). Omega-6 fatty acids and risk for cardiovascular disease: a science advisory from the American Heart Association Nutrition Subcommittee of the Council on Nutrition, Physical Activity, and Metabolism; Council on Cardiovascular Nursing; and Council on Epidemiology and Prevention. Circulation 119 (6): 902–7. PMID 19171857. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.191627.  рекомендується |displayauthors= (довідка)