Докозагексаеновая кислота: структура, функции и значение для здоровья

Введение

Омега-3 жирная кислота

Докозагексаеновая кислота (DHA) – это омега-3 жирная кислота, являющаяся основным структурным компонентом человеческого мозга, коры головного мозга, кожи и сетчатки глаза. Она имеет обозначение жирной кислоты 22:6(n 3). DHA может синтезироваться из альфа-линоленовой кислоты или поступать непосредственно с материнским молоком, жирной рыбой (например, лососем, сельдью, скумбрией и сардинами), рыбьим жиром или маслом водорослей. Употребление DHA способствует многочисленным физиологическим преимуществам, включая когнитивные функции. Как основной структурный компонент нервных клеток мозга, DHA поддерживает нейронную проводимость и обеспечивает оптимальное функционирование белков нейронной мембраны (таких как рецепторы и ферменты). По своей структуре DHA представляет собой карбоновую кислоту с 22-углеродной цепью (название "docosa" происходит от древнегреческого слова, означающего 22) и шесть цис-двойных связей; первая двойная связь расположена на третьем атоме углерода от омега-конца. Ее тривиальное название – цервоновая кислота (от латинского слова cerebrum, означающего «мозг»), а систематическое – все-цис-докоза-4,7,10,13,16,19-гексаеновая кислота. В организмах, не употребляющих в пищу водоросли, содержащие DHA, или продукты животного происхождения, содержащие DHA, она синтезируется внутри из α-линоленовой кислоты – более короткой омега-3 жирной кислоты, вырабатываемой растениями (и также содержащейся в продуктах животного происхождения, полученных от растений). DHA в грудном молоке важна для развития младенца. У женщин скорость производства DHA на 15% выше, чем у мужчин. DHA является основной жирной кислотой в фосфолипидах мозга и сетчатки глаза. Предварительные исследования изучают ее потенциальную пользу при болезни Альцгеймера, сердечно-сосудистых заболеваниях и других расстройствах. DHA составляет 40% полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в мозге и 60% ПНЖК в сетчатке. DHA входит в состав 50% плазменной мембраны нейрона. DHA модулирует перенос холина, глицина и таурина, функцию калиевых каналов с задержанной ректификацией и реакцию родопсина, содержащегося в синаптических везикулах. Фосфатидилсерин (PS) – содержащий большое количество DHA – играет роль в нейронной передаче сигналов и синтезе нейротрансмиттеров. Уровень DHA снижается в ткани мозга у людей, страдающих тяжелой депрессией.

Docosahexaenoic acid (DHA) is an omega 3 fatty acid that is a primary structural component of the human brain, cerebral cortex, skin, and retina. It is given the fatty acid notation 22:6(n 3). It can be synthesized from alpha linolenic acid or obtained directly from maternal milk (breast milk), fatty fish, fish oil, or algae oil. The consumption of DHA (e. g., from fatty fish such as salmon, herring, mackerel and sardines) contributes to numerous physiological benefits, including cognition. As the primary structural component of nerve cells in the brain, the function of DHA is to support neuronal conduction and to allow optimal function of neuronal membrane proteins (such as receptors and enzymes). Structurally, DHA is a carboxylic acid ( oic acid) with a 22 carbon chain (docosa derives from the Ancient Greek for 22) and six (hexa ) cis double bonds ( en ); with the first double bond located at the third carbon from the omega end. Its trivial name is cervonic acid (from the Latin word cerebrum for "brain"), its systematic name is all cis docosa 4,7,10,13,16,19 hexa enoic acid. In organisms that do not eat algae containing DHA nor animal products containing DHA, DHA is instead produced internally from α linolenic acid, a shorter omega 3 fatty acid manufactured by plants (and also occurring in animal products as obtained from plants). and men. DHA in breast milk is important for the developing infant. Rates of DHA production in women are 15% higher than in men. DHA is a major fatty acid in brain phospholipids and the retina. Preliminary research has investigated its potential benefit in Alzheimer's disease, and cardiovascular disease, and other disorders. DHA comprises 40% of the polyunsaturated fatty acids (PUFAs) in the brain and 60% of the PUFAs in the retina. Fifty percent of a neuronal plasma membrane is composed of DHA. DHA modulates the carrier mediated transport of choline, glycine, and taurine, the function of delayed rectifier potassium channels, and the response of rhodopsin contained in the synaptic vesicles. Phosphatidylserine (PS) – which contains high DHA content – has roles in neuronal signaling and neurotransmitter synthesis, DHA levels are reduced in the brain tissue of severely depressed people.

млекопитающие

У человека DHA поступает с пищей или может образовываться в небольших количествах из эйкозапентаеновой кислоты (EPA, 20:5, ω 3). После идентификации FADS2 как человеческой Δ4-десатуразы в 2015 году стало известно, что люди также следуют полному "аэробному эукариотическому" пути, включающему удлинение Δ5 до DPA и десатурацию Δ4 до DHA. Гипотеза "Шунта Спрехера", предложенная в 1991 году, постулирует, что EPA дважды удлиняется до 24:5 ω 3, затем десатурируется до 24:6 ω 3 (через дельта-6-дезатуразу) в митохондриях, а затем укорачивается до DHA (22:6 ω 3) посредством бета-окисления в пероксисоме. Эта гипотеза некоторое время принималась, поскольку ученые (до 2015 года) долго безуспешно пытались обнаружить Δ4-десатуразу у млекопитающих. Однако модель шунтирования не согласуется с клиническими данными, в частности, у пациентов с дефектами бета-окисления не наблюдается проблем с синтезом DHA. С идентификацией Δ4-десатуразы она считается устаревшей. Фермент CYP2C9 метаболизирует DHA в эпоксидокозапентаеновые кислоты (EDP; преимущественно 19,20-эпокси-эйкозапентаеновые изомеры [т.е. 10,11 EDP]).

Сердечно-сосудистые заболевания

Несмотря на неоднородность и методологические несоответствия, сейчас имеются убедительные доказательства, полученные в ходе экологических исследований, рандомизированных контролируемых испытаний, метаанализов и экспериментов на животных, которые свидетельствуют о пользе потребления омега-3 для здоровья сердечно-сосудистой системы. DHA ассоциируется с ее ролью в защите сердечно-сосудистой системы и снижении риска развития ишемической болезни сердца. Прием добавок DHA показал способность улучшать уровень липопротеинов высокой плотности («хорошего холестерина»), а также снижать общий уровень холестерина и артериальное давление.

Беременность и лактация

Женщинам, планирующим беременность или кормящим грудью, может быть рекомендовано употребление продуктов, богатых омега-3 жирными кислотами. Рабочая группа Международного общества по изучению жирных кислот и липидов рекомендовала 300 мг в сутки ДГК для беременных и кормящих женщин, в то время как среднее потребление среди женщин, участвовавших в исследовании, составляло от 45 до 115 мг в день, что сопоставимо с результатами канадского исследования.

Мозговые и зрительные функции

Основной структурный компонент центральной нервной системы млекопитающих, DHA является наиболее распространенной омега-3 жирной кислотой в мозге и сетчатке глаза. Функционирование мозга и сетчатки зависит от поступления DHA с пищей для поддержания широкого спектра свойств клеточных мембран и клеточной сигнализации, особенно в сером веществе и наружных сегментах фоторецепторных клеток сетчатки, богатых мембранами. Систематический обзор показал, что DHA не оказывает значимого влияния на улучшение поля зрения у людей с пигментным ретинитом. Исследования на животных демонстрируют эффективность перорального приема DHA, усиленной деутерием (D DHA), для профилактики возрастной макулярной дегенерации.

Астма

Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), такие как ДГК и эйкозапентаеновая кислота (EPA), эффективны в профилактике и лечении астмы и аллергических заболеваний.

Питание

Обычные виды приготовленного лосося содержат 500–1500 мг ДГК и 300–1000 мг ЭПК на 100 граммов. Другими богатыми источниками ДГК среди морепродуктов являются икра (3400 мг на 100 граммов), анчоусы (1292 мг на 100 граммов), скумбрия (1195 мг на 100 граммов) и приготовленная сельдь (1105 мг на 100 граммов). Хотя ДГК может быть основной жирной кислотой, содержащейся в определенных специализированных тканях, эти ткани, за исключением мозга, как правило, имеют небольшие размеры, например, семенные канальцы и сетчатка. В результате, продукты животного происхождения, не считая мозга, обычно содержат незначительное количество готовой ДГК.

Открытие DHA на основе водорослей

В начале 1980-х годов НАСА финансировало научные исследования растительного источника пищи, способного вырабатывать кислород и обеспечивать питанием во время длительных космических полётов. Определённые виды морских водорослей давали богатый питательными веществами урожай, что привело к разработке масла на основе водорослей, по свойствам напоминающего растительное, и содержащего две полиненасыщенные жирные кислоты – ДГК (DHA) и арахидоновую кислоту.

Использование в качестве пищевой добавки

ДГК широко используется в качестве диетической добавки. Изначально он применялся главным образом в детских смесях. В 2019 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США опубликовало обоснованные заявления о пользе ДГК для здоровья. Часть ДГК, выпускаемой в производство, является вегетарианским продуктом, получаемым из водорослей, и конкурирует на рынке с рыбьим жиром, содержащим ДГК и другие омега-3 жирные кислоты, такие как ЭПК. Как рыбий жир, так и ДГК не имеют запаха и вкуса после обработки в качестве пищевой добавки.

Исследования вегетарианцев и веганов

Вегетарианские диеты обычно содержат ограниченное количество ДГК, а веганские диеты, как правило, не содержат ДГК вовсе. Предварительные исследования показали, что добавки на основе водорослей повышают уровень ДГК. Хотя существует мало доказательств негативного влияния дефицита ДГК на здоровье или когнитивные функции у взрослых вегетарианцев и веганов, содержание ДГК в грудном молоке вызывает опасения в отношении обеспечения достаточного количества этого вещества младенцу. Свет, воздействие кислорода и тепло могут способствовать окислению добавок рыбьего жира.