Oxidace mastných kyselin

Oxidace mastných kyselin nebo Spalování tuků má největší význam při výrobě energie pro řadu procesů v těle. Děje se v mitochondriích téměř všech buněk. Různé hormony, cvičení a určité složky vyvážené stravy mohou stimulovat spalování tuků.

Co je to oxidace mastných kyselin?

Přesně řečeno, oxidace mastných kyselin je chemická reakce, při které mastná kyselina uvolňuje jeden nebo více elektronů. Tyto jsou převzaty jiným reakčním partnerem, elektronovým akceptorem (latinka, accipere, přijmout).

V biochemii jsou tyto metabolické reakce shrnuty pod termínem oxidace tuků, které přispívají k dodávce energie jako b-oxidace, a-oxidace nebo w-oxidace. Tyto tři formy se liší co do atomu uhlíku, na kterém probíhá oxidace. B-oxidace (beta-oxidace) je nejdůležitější, přičemž „beta“ znamená, že reakce probíhají na třetím atomu uhlíku mastné kyseliny.

Oxidaci mastných kyselin podporuje řada hormonů. Součástí jsou růstové hormony, glukagon jako antagonista inzulínu a hormony štítné žlázy a adrenalin. Kromě toho různé látky dodávané do těla vyváženou stravou podporují spalování tuků. Karnitin usnadňuje transport do buněk, hořčík je nutný pro působení různých enzymů a z aminokyseliny methionin, spolu s lysinem a v přítomnosti vitamínu C, může tělo produkovat karnitin sám.

Funkce a úkol

Spalování tuků zajišťuje, že naše tělo má dostatek energie pro nepřetržité procesy budování, rozkladu a restrukturalizace. K oxidaci tuku dochází v mitochondriích buněk. Tyto buněčné organely jsou proto také popisovány jako elektrárny buněk.

Oxidace mastných kyselin probíhá v několika krocích. Nejprve musí být mastná kyselina aktivována za účasti koenzymu A jako klíčové molekuly. Tato aktivovaná mastná kyselina vstupuje do mitochondrií pomocí různých karnitinových transferáz. Transferázy jsou enzymy, které přenášejí chemické skupiny. Karnitin hraje v této dopravě důležitou roli. V sektoru fitness je karnitin používán jako doplněk stravy, protože svalové buňky jej potřebují pro výrobu energie.

Jakmile je v mitochondrii, začíná skutečné zhroucení. Je předmětem opakující se sekvence reakčních kroků, která končí, když byl vytvořen konečný produkt acetyl CoA. V závislosti na struktuře mastných kyselin (počet atomů uhlíku, sudých nebo lichých, nasycených nebo nenasycených mastných kyselin) jsou nutné další kroky. Nerovnoměrné mastné kyseliny vytvářejí produkt, který lze použít k výrobě energie pouze po přeměně v další reakci v následujícím cyklu kyseliny citrónové.

V těle probíhá oxidace tuků, ale v různé míře. Je určována potřebou energie a závisí na fyzické aktivitě. Spalování tuků se aktivuje s prodloužením doby cvičení. Na začátku fyzické aktivity různé hormony zajišťují zvýšenou lipolýzu, tj. Rozklad tuků na mastné kyseliny ve svalech a tukové tkáni. Tuky mohou pocházet z jídla az vlastní tukové tkáně těla. Hormon adrenalin přispívá ke zvýšené lipolýze. Jíst stravu bohatou na uhlohydráty zvyšuje hladinu inzulínu, čímž snižuje oxidaci tuků.

Četné studie zkoumaly faktory, které vedou ke zvýšenému spalování tuků. Zejména v oblasti fitness a pro programy snižování hmotnosti jsou konzultovány klíčové údaje, jako je Fatmax (maximální rychlost spalování tuků), a vyvíjejí se speciální testy, které je určují. Intenzita a délka cvičení ovlivňují kromě úrovně tréninku rychlost metabolismu tuků. Silné individuální výkyvy znesnadňují předpovědět, který typ fyzické aktivity povede k maximálnímu spalování tuků u každého jednotlivce.

Nemoci a nemoci

Omezená oxidace mastných kyselin je nejčastější u lidí s nadváhou. Inzulín hormon pankreatu k tomu přispívá, protože stimuluje tukové buňky k ukládání tuku a inhibuje spalování tuků. U lidí s nadváhou s velmi vysokými koncentracemi inzulínu je proto velmi obtížné snižovat hmotnost prostřednictvím hubnutí.

Kromě toho existují vrozené poruchy oxidace mastných kyselin. Chybí důležité enzymy pro transport a přeměnu mastných kyselin nebo nejsou dostatečně dostupné. V důsledku toho je narušena porucha a tím i výroba energie. Kromě toho se hromadí nezreagované meziprodukty, které vyvolávají toxické reakce ve svalech, mozku a játrech. Jedna skupina onemocnění ovlivňuje metabolismus karnitinu. Pokud je v ledvinách a svalech k dispozici příliš málo karnitinu, absorbuje se do buněk těchto orgánů méně mastných kyselin. V předškolním věku vykazují postižené děti svalovou slabost a dysfunkční srdce (srdeční selhání).

Obzvláště dramaticky se situace zhoršuje po půstu nebo po průjmu. Tyto poruchy jsou léčeny dodávkou karnitinu, často jako injekce. Pokud je ovlivněna transportní transferáza (nedostatek karnitin palmitoyltransferázy 1), děti vykazují poškození jater a mozku v raném věku.

Další porucha ovlivňuje jiný typ, karnitin palmitoyl transferázu 2. Účinky tohoto nedostatku se projevují v adolescenci nebo dospělosti jako slabost svalů po stresu, infekcích a přerušení jídla. Nízkotučná strava s vysokým obsahem uhlohydrátů a přidané triglyceridy zlepšují stav.

Pokud je mitochondriální reakce ovlivněna spíše než skutečná beta oxidace, může to být způsobeno vadou enzymu dehydrogenázy. Pokud není acyl-CoA dehydrogenáza se středním řetězcem (nedostatek MCAD) k dispozici v dostatečném množství, nastanou život ohrožující situace, pokud se neléčí. Nedostatek dehydrogenáz, které přeměňují mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (nedostatek VLCAD), vede k poškození, které ovlivňuje srdce a vede ke snížení koncentrace cukru v krvi. Jako terapie pacienti s oběma formami dehydrogenázy trpí velkým množstvím uhlohydrátů a směsí středně dlouhých nebo delších mastných kyselin přizpůsobených příčinám onemocnění.