Липиды и жирные кислоты.

Особенности липидного состава Спирулины.

Все глицериды, входящие в состав мембран живых организмов, обладают следующими тремя молекулярными признаками:

-полярная «голова» (определяющая класс липида),

-состав жирных кислот (разной степени насыщенности),

-характер распределения радикалов жирных кислот каждого типа при углеродных атомах глицеринового скелета. На основе распределения различают так называемые молекулярные виды липидов.

Рис.15. Основные виды липидов, встречающиеся в спирулине.

(R-жирнокислотный радикал).

В спирулине, как в цианобактериях, по полярной части молекулы можно различить три разных типа гликолипидов и один фосфолипид (см. рис. 15): моно- и дигалактозилдиацилглицерин (MGDG (1) и DGDG (2)), сульфоквиновозилдиацилглицерин (SQDG) (3) и фосфатидилглицерин (PG) (4).

Для липидов цианобактерий является характерным такое распределение жирных кислот, когда первый и второй углеродные атомы глицеринового скелета этерифицированы С18 и С16 жирнокислотными радикалами соответственно. 1-С18-2-С16 липидам было дано общее название «прокариотичесские липиды», поскольку они являются типичным молекулярным видом липидов, встречающихся у цианобактерий, которые относятся к прокариотическим фотосинтезирующим микроорганизмам (рис. 16).

Рис.16. Распределение жирнокислотных радикалов по первому и второму положениям глицеринового скелета в прокариотических липидах.

В мембранах же водорослей и высших растений наблюдается иное распределение жирно-кислотных радикалов. У этих организмов, которые являются эукариотами, молекулы липидов представлены в виде глицеринового скелета, этерифицированного по первому и второму углеродным атомам С18 жирнокислотными остатками. По аналогии, 1-С18-2С18 липиды были названы эукариотическими (рис.17).

Рис.17. Распределение жирнокислотных радикалов по первому и второму положениям глицеринового скелета в эукариотических липидах.

Тем не менее подобная классификация липидов на основе распределения жирнокислотных радикалов является весьма условной, так как известно, что так называемые эукариотические липиды могут присутствовать в прокариотических организмах.

Особенности жирнокислотного состава липидов Спирулины.

Как известно, основными гидрофобными компонентами липидов являются высшие жирные кислоты, присутствующие в виде сложных эфиров или амидов. В высших жирных кислотах присутствуют ненасыщенные связи различных типов. В зависимости от числа присутствующих двойных связей полиненасыщенные кислоты подразделяются на моноеновые, диеновые, триеновые, тетраеновые и т.д., объединяемые под названием полиеновых жирных кислот (ПЖК).

Полиеновые жирные кислоты, присутствующие в клетках нашего организма, либо поступают с пищей, либо являются производными. «Незаменимые» жирные кислоты, не синтезируются животными клетками и должны поступать в организм из растительных источников. К ним относятся линолевая кислота (5), присутствующая в семенах и линоленовая кислота (6), присутствующая в листьях. Они относятся к двум семьям или рядам, различающимся по положению первого ненасыщенного углеродного атома, причём углеродная цепь нумеруется, начиная с концевой метильной группы (рис. 18).

Рис.18. Основные полиеновые жирные кислоты.

Сокращённое обозначение полиеновых жирных кислот включает число углеродных атомов в молекуле, число двойных связей и положение первого ненасыщенного углеродного атома. Каждый ряд состоит из полиеновых жирных кислот, отличающихся по длине углеродной цепи и числу двойных связей. В основе двух рядов лежат две растительные полиеновые жирные кислоты: незаменимая линоленовая кислота (или а-линоленовая) 18: 3w3 (6), незаменимая линолевая кислота 18: 2w6 (5). g-линоленовая кислота, изомер а-линоленовой, синтезируется животными клетками из линолевой кислоты и принадлежит к w6 ряду. Следует отметить, что взаимопревращения между двумя рядами не наблюдаются. Особенностью жирнокислотного состава липидов Спирулины платенсис является высокое содержание полиеновых жирных кислот, принадлежащих к w6 ряду, а именно незаменимой линолевой кислоты 18: 2w6 и g-линоленовой кислоты 18: 3w6, а также очень небольшое количество а-линоленовой кислоты. Содержание основных жирных кислот в спирулине платенсис приведено в таблице 5, хотя сразу необходимо оговориться, что жирнокислотный состав находится в тесной зависимости от условий I культивирования. Важность жирнокислотного состава Спирулины платенсис становится очевидной, если учесть, что недостаток линолевой кислоты приводит к нарушениям роста, кожным заболеваниям и повышенной подверженности инфекционным заболеваниям, а с недостатком линоленовой кислоты связаны нарушения зрения и нервной системы. Детально роль полиеновых жирных кислот, входящих в состав Спирулины платенсис, будет рассмотрена далее.

Таблица 5.

Жирнокислотный состав Спирулины платенсис.

Гамма-линоленовая кислота (GLA).

Спирулина считается одним из главных источников этой необыкновенно важной кислоты. GLA относится к группе жиров омега-6 и является предшественником стероидных гормонов. Если быть более точным, то из гамма-линоленовой кислоты образуются активные вещества - простагландины, а уж те, в свою очередь, продуцируют гормоны.

Рис.19. Линоленовая кислота.

Влияние GLA на организм столь многообразно, что оно заслуживает особого рассмотрения.

В первый период использования GLA применялась у женщин для лечения предменструального синдрома и климактерических нарушений. Но в дальнейшем диапазон её применения значительно расширился, и сегодня основными показаниями к использованию GLA считаются атеросклероз, избыточный холестерол, гипертония и артрит. Она также успешно справляется с проблемами кожи, укрепляет ногти. Приём GLA повышает защитные силы и вызывает заметное улучшение самочувствия у людей с синдромом хронической усталости. Имеются свидетельства о помощи больным рассеянным склерозом.

Гамма-линоленовую кислоту очень сложно получить из пищи. В младенческом возрасте она поступает в организм ребёнка с материнским молоком. И всё же самым богатым природным источником GLA является Спирулина, содержащая более 1 % этого суперлечебного продукта в сочетании со многими другими синергически действующими компонентами.

Структурная и функциональная роль полиеновых жирных кислот Спирулины платенсис.

Полиеновые жирные кислоты, производные незаменимых линолевой и линоленовой кислот, играют структурную и функциональную роль как составляющие молекул фосфолипидов в клеточной мембране. В отличие от насыщенных жирных кислот, цис-ненасыщенные жирные кислоты, обладающие громоздким пространственным строением, обуславливают жидкое состояние клеточной мембраны. Недостаток линолевой кислоты нарушает подвижность поверхностных белков периферической плазменной мембраны лимфоцитов и их связывание с антигенами; ослабевает иммунный ответ. Причём, клеточный ответ Т- и В-лимфоцитов моделируется жирными кислотами по-разному: обычно Т-лимфоциты более чувствительны, чем В-лимфоциты.

Незаменимые полиеновые жирные кислоты и иммунный ответ.

Человеческая защита от инородных веществ или патогенных живых клеток включает: информирование, активацию, пролиферацию и профессиональное действие иммунной системы, а именно лимфоцитов и макрофагов. Защита состоит из клеточно-опосредованного ответа (Т-лимфоциты) и гуморального ответа (В-лимфоциты, плазматические клетки, продуцирующие специфические антитела). Наши иммуннокомпетентные клетки действуют в сотрудничестве с фагоцитирующими клетками и «клетками-убийцами», цель которых - уничтожение чужеродных клеток. Как известно, качественный и количественный составы жирных кислот, входящих в молекулу липидов, влияют на функциональное действие клеток иммунной системы. Полиеновые жирные кислоты, в частности, арахидоновая кислота 20: 4 w6 (8), производная линолевой кислоты, является предшественником медиаторов, которые модулируют ответ (пролиферацию) клеток иммунной системы, а именно лимфоцитов и макрофагов. Эти липидные медиаторы, получившие общее название эйкозаноиды (20С), представляют собой следующие группы веществ: просгландины PG, лейкотриены LT и тромбоксаны ТХ (рис.20).

Иммунитет – это способ защиты организма от тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации.

Рис.20. Метаболизм арахидоновой кислоты в упрощенном виде

Простагландин PGE2 (9), синтезируемый из арахидоновой кислоты при помощи фермента циклооксигеназы и лейкотриен LTB4 (10), синтез которого катализируется 5-липоксигеназой, принимает участие в воспалительных процессах; кроме того простагландин PGE2, синтезируемый макрофагами из арахидоновой кислоты, ингибирует пролиферацию Т4-хелперных лимфоцитов (Тх4), которые стимулируют пролиферацию клеток иммунной системы и активирует Т8-суппрессорные клетки (Тс8), которые, в свою очередь, также ингибируют пролиферацию Т4-хелперов как следствие, иммуномониторинг раковых клеток, осуществляемый в организме лимфоцитами, ослабляется (рис.21).

Рис.21. Макрофаги (МФ), лимфоциты, интерлейкины (ИЛ), лимфокины (ЛК), простагладин PGE 2 иммунный ответ.

По сравнению с пищей, содержащей большое количество насыщенных жирных кислот, диета, богатая ненасыщенными кислотами, способствует более длительной толерантности к опухолевым и кожным заболеваниям; ненасыщенные кислоты w6 ряда проявляют иммуносупрессорные свойства. В сердечно-сосудистой системе задействованы эйкозаноиды-антагонисты: тогда как тромбоксан ТХА2 является проагрегаторным и проявляет тромботические свойства, простациклин PGI2, синтезируемый эндотелиальными клетками, является антиагрегаторным. При аутоиммунных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит, множественный склероз, диабет 1-го типа, клетки иммунной системы атакуют клетки их собственного организма, так как принимают их за чужеродные. Также как и противовоспалительные лекарства, действие которых основано на ингибировании синтеза простагландина PGE2 (кортикоиды, индометацин), жирные кислоты w3 ряда уменьшают синтез PGE2 и обладают благотворным действием.

В заключение, следует сказать, что полиеновые жирные кислоты, входящие в состав Спирулины, могут обладать высокой питательной ценностью при их недостатке в регулярной пище.