Folic acid hoặc folate (từ đồng nghĩa: vitamin B9, vitamin B11, vitamin M) là chủng loại thuật ngữ cho một loại ưa nước (nước-không tan) vitamin. Sự quan tâm của khoa học đến loại vitamin này bắt đầu vào năm 1930, khi một yếu tố được Lucy Wills phát hiện ra trong gan, men và rau bina có tác dụng thúc đẩy tăng trưởng và chống thiếu máu (ngăn ngừa thiếu máu) Các hiệu ứng. Năm 1938, Day đã chứng minh trong các thí nghiệm trên khỉ rằng sự thiếu hụt thích hợp chế độ ăn uống gây ra các triệu chứng của thiếu máu (thiếu máu) và chúng có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng men và gan các chế phẩm. Yếu tố chữa bệnh này có trong men và gan ban đầu được gọi là vitamin M (con khỉ). Việc phân lập yếu tố này từ lá rau bina đã được thực hiện vào năm 1941 bởi Snell et al. Có nguồn gốc từ thuật ngữ folium (= lá) trong tiếng Latinh, chất này được đặt tên là “axit folic“. Tuy nhiên, trong thời hiện đại, người ta biết rằng chất kích thích tăng trưởng và chống thiếu máu (ngăn ngừa thiếu máu) yếu tố ban đầu được gọi là axit folic không xảy ra trong tự nhiên ở dạng nó có và sự cô lập của nó là một sản phẩm nhân tạo. Axit folic có cấu trúc dị vòng bao gồm nitơ-chứa vòng pteridin liên kết với nhóm amin của vòng axit para-aminobenzoic thông qua nhóm metyl của nó trên nguyên tử C6 - axit pteroic. Phân tử axit glutamic được gắn vào đầu cacboxyl của axit p-aminobenzoic thông qua liên kết peptit (liên kết giữa nhóm cacboxyl và amino). Vì vậy, tên hóa học của axit folic là axit pteroylmonoglutamic hoặc pteroylmonoglutamate (PteGlu). Axit folic, không có trong tự nhiên, có thể được phân biệt rõ ràng với folate [5-8, 11, 17]. Folate là một phần của hệ thống sinh học và do đó xuất hiện tự nhiên trong thực phẩm. So với axit folic, folate cũng bao gồm một phân tử pteridine và p-aminobenzoate - axit pteroic - và một glutamate phần còn lại. Tuy nhiên, chất sau có thể được liên hợp ở nhóm gamma-cacboxyl của nó với glutamate phân tử, dẫn đến pteroylmonoglutamate (PteGlu) hoặc pteroylpolyglutamate (PteGlu2-7), tùy thuộc vào số lượng dư lượng glutamyl. Vòng pteridine có ở dạng oxy hóa, dihydro hóa (bổ sung 2 khinh khí nguyên tử) hoặc tetrahydrogenated (thêm 4 nguyên tử hydro) tương ứng. Cuối cùng, các folate khác nhau bởi độ dài của chuỗi glutamyl, mức độ hydro hóa (số lượng khinh khí nguyên tử) của phân tử pteridine, và sự thay thế (trao đổi) của các đơn vị C1 khác nhau (1-carbon đơn vị), chẳng hạn như metyl, formaldehyde, và tạo thành dư lượng, ở các nguyên tử N5 và N10 [1-3, 9, 10, 15, 18, 21]. Dạng hoạt động sinh học của vitamin B9 là 5,6,7,8-tetrahydrofolate (THF) và các dẫn xuất (dẫn xuất) của nó. THF là dạng coenzyme quan trọng và có chức năng như một chất nhận (nhận) và truyền các gốc C1, chẳng hạn như nhóm metyl, nhóm hydroxymetyl (được kích hoạt formaldehyde), và các nhóm formyl (được kích hoạt axit formic), đặc biệt trong chuyển hóa protein và axit nucleic [1-3, 9, 15, 18]. Các gốc C1 có nguồn gốc từ các phản ứng chuyển hóa khác nhau được liên kết với hợp chất THF - THF-C1 - và với sự trợ giúp của nó được chuyển đến các chất nhận (chất nhận) phù hợp. Các hợp chất THF-C1 khác nhau, khác nhau về trạng thái oxy hóa của chúng, có thể chuyển đổi thành nhau. Các hợp chất THF-C1 sau đây xảy ra trong cơ thể người.
- THF với dạng cặn C1 (axit formic).
- 10-formyl THF
- 5-formyl-THF
- 5,10-Metenyl-THF
- 5-formimino-THF
- THF với dư lượng C1 formaldehyde (metan).
- 5,10-metylen THF
- THF với metanol dư C1
- 5-metyl THF
Axit folic có độ ổn định và trạng thái oxy hóa cao nhất so với các hợp chất folate tự nhiên và hầu như được hấp thụ về mặt định lượng (hoàn toàn) như một chất tinh khiết. Vì lý do này, sau khi sản xuất tổng hợp, nó được sử dụng trong chế phẩm vitaminTrong khi đó, nó cũng có thể sản xuất folate tự nhiên tổng hợp, chẳng hạn như monoglutamate 5-methyltetrahydrofolate (5-MTHF, canxi L-methylfolate) Theo kết quả của các nghiên cứu về sinh khả dụng và hạ thấp homocysteine mức độ (axit amin tự nhiên, tăng lên tập trung có thể làm hỏng máu tàu), dạng hoạt động sinh học 5-MTHF tương đương với axit folic - 1 µg 5-MTHF tương đương (tương đương) với 1 µg axit folic tổng hợp. Các nghiên cứu dài hạn điều tra ảnh hưởng của quản lý axit folic hoặc 5-MTHF trên folate tập trung in hồng cầu (đỏ máu tế bào) thậm chí còn cho thấy sự vượt trội đáng kể của 5-MTHF tự nhiên Vì theo hội đồng khoa học của Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (Anh: Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu, EFSA 2004), không có lo ngại về an toàn chống lại việc sử dụng 5-MTHF như một nguồn folate trong thực phẩm và dạng tự nhiên tổng hợp được đã được chấp thuận sử dụng trong thực phẩm ăn kiêng và bổ sung kể từ tháng 2006 năm 5, XNUMX-MTHF có thể được sử dụng thay thế cho axit folic.
Hấp thụ
Folate được tìm thấy trong cả thực phẩm động vật và thực vật, chúng hiện diện dưới dạng pteroylmonoglutamat, nhưng chủ yếu là pteroylpolyglutamat (60-80%). Chúng phải được phân cắt bằng enzym trong tá tràng và hỗng tràng gần trước hấp thụ. Thủy phân (phân cắt bằng phản ứng với nước) xảy ra bởi một gamma-glutamyl cacboxypeptidaza (liên hợp) ở màng biên giới bàn chải của các tế bào ruột (tế bào của ruột biểu mô), chuyển đổi polyglutamylfolate thành monoglutamylfolate. Sau đó được đưa vào ruột niêm mạc tế bào (tế bào niêm mạc của ruột) bởi một hoạt động glucose- và natri-cơ chế hạt tải điện phụ thuộc sau động học bão hòa. 20-30% monoglutamylfolat được hấp thụ (hấp thụ) thông qua cơ chế vận chuyển thụ động độc lập với folate liều [1-3, 10, 18, 20, 21]. Trong khi pteroylmonoglutamat, chẳng hạn như axit folic tổng hợp, được hấp thu gần như hoàn toàn (> 90%), các hợp chất polyglutamat có hấp thụ tỷ lệ chỉ khoảng 20% do enzym phân cắt không hoàn toàn dẫn đến hoạt động của enzym liên hợp bị hạn chế [2, 5-8, 10-12, 16, 18]. Vì hàm lượng folate và tỷ lệ mono-polyglutamat trong từng loại thực phẩm khác nhau rất nhiều và rất khó tính toán sự thất thoát vitamin trong quá trình chế biến thực phẩm, nên không thể cung cấp thông tin chính xác về folate thực tế. hấp thụ. Theo các giá trị tham chiếu hiện tại, a sinh khả dụng khoảng 50% có thể được giả định đối với các hợp chất folate có trong thực phẩm. Tỷ lệ hấp thụ khác nhau của các hợp chất axit mono- và polyglutamic dẫn đến thuật ngữ tương đương folate (FE). Thuật ngữ tương đương được định nghĩa như sau.
- 1 µg FÄ = 1 µg folate ăn kiêng.
- 1 µg folate trong chế độ ăn uống = 0.5 µg axit folic tổng hợp
- 1 µg axit folic tổng hợp = 2 µg folate trong chế độ ăn (hoặc 2 µg FÄ).
Sự hấp thụ của vitamin B9 là một quá trình phụ thuộc vào độ pH với sự hấp thụ tối đa ở pH 6.0. Ngoài độ pH, việc giải phóng folate từ cấu trúc tế bào, loại chất nền thực phẩm (kết cấu thực phẩm) và sự hiện diện của các thành phần chế độ ăn uống khác, chẳng hạn như hữu cơ axit, liên kết folate protein, các chất khử và các yếu tố ức chế liên hợp, cũng ảnh hưởng đến sinh khả dụng của vitamin B9. Do đó, folate từ thực phẩm động vật được hấp thụ tốt hơn từ thực phẩm có nguồn gốc thực vật vì liên kết của chúng với protein. Monoglutamylfolate được hấp thụ được chuyển đổi trong các tế bào ruột (tế bào của ruột biểu mô) bằng hai bước khử qua 7,8-dihydrofolate (DHF) thành 5,6,7,8-THF có hoạt tính chuyển hóa, đến gan qua cổng thông tin tĩnh mạch một phần ở dạng metyl hóa (5-MTHF) và formyl hóa (10-formyl-THF), nhưng chủ yếu không có nhóm thế C1 như THF tự do.
Vận chuyển và phân phối trong cơ thể
Ở gan, xảy ra quá trình methyl hóa tetrahydrofolate. Các phản ứng tạo formyl hóa nhỏ cũng xảy ra, do đó vitamin B9 lưu thông trong máu chủ yếu là 5-MTHF (> 80%) và ở mức độ thấp hơn là 10-formyl-THF và THF tự do. Trong khi 10-formyl-THF tập trung trong huyết thanh là không đổi ở người lớn khỏe mạnh, nó tăng lên ở các mô đang phát triển nhanh chóng. Trong huyết thanh, 50-60% các hợp chất folate có ái lực thấp (liên kết sức mạnh) không bị ràng buộc cụ thể với albumin, alpha-macroglobulin và chuyển giaoNgoài ra, một protein liên kết folate cụ thể tồn tại để liên kết với folate trong huyết thanh với ái lực cao nhưng chỉ với một lượng rất nhỏ (khoảng picogram (pg)). Chức năng chính của protein liên kết này là vận chuyển folate bị oxy hóa đến gan, nơi xảy ra quá trình khử thành THF có hoạt tính sinh học. Quan sát mà phụ nữ tham gia thuốc tránh thai (thuốc tránh thai) và trong mang thai có mức độ liên kết folate cao hơn protein so với nam giới và trẻ em cho thấy có ảnh hưởng nội tiết tố. Mức folate trong cơ thể dao động từ 7-17 ng / ml trong điều kiện cơ bản và được xác định bởi thời điểm ăn thức ăn cuối cùng (thời gian kiêng ăn), mức độ hấp thụ folate và lượng folate cung cấp cho từng cá nhân. . Các monoglutamyl folate lưu hành trong máu, chủ yếu là 5-MTHF, được đưa vào hồng cầu (tế bào hồng cầu) và các tế bào ngoại vi theo quy luật động học bão hòa, với một protein mang đặc biệt khu trú trong màng tế bào trung gian vận chuyển. Các folate khử có ái lực với protein vận chuyển xuyên màng này cao hơn đáng kể so với các folate bị oxy hóa. Sự di chuyển của các hợp chất monoglutamat của vitamin B9 qua nghẽn mạch máu não (hàng rào sinh lý hiện diện trong não giữa máu lưu thông và trung tâm hệ thần kinh) có lẽ cũng xảy ra theo động học bão hòa. Dịch não tủy (CSF, dịch não tủy) có hàm lượng folate cao gấp 2 đến 7 lần so với huyết thanh. Trong nội bào, các pteroylmonoglutamat được chuyển đổi thành dạng polyglutamat (PteGlu5-XNUMX), chủ yếu thành penta- hoặc hexaglutamat, vì chúng chỉ có thể được giữ lại hoặc lưu trữ ở dạng này. Với mục đích này, XNUMX-MTHF trước tiên phải được khử metyl (sự phân cắt nhóm metyl bằng enzym) - một quá trình là vitamin B12-phụ thuộc - để sau đó nó có thể được chuyển đổi bởi polyglutamate synthetase (enzyme chuyển glutamate các nhóm). Trong hồng cầu (tế bào hồng cầu), polyglutamyl-THF, có ái lực cao với deoxyhemoglobin (ôxyhình thức thiếu sót của huyết cầu tố), chủ yếu bao gồm 4-7 axit glutamic phân tử. Nồng độ folate trong hồng cầu vượt quá hàm lượng folate trong huyết thanh khoảng 40 lần (200-500 ng / ml). Trong hồng cầu trưởng thành, vitamin B9 không có chức năng chuyển hóa mà chỉ có chức năng dự trữ. không giống hồng cầu lưới (Hồng cầu “vị thành niên”), kết hợp (hấp thụ) một lượng đáng kể folate, hồng cầu trưởng thành (hồng cầu) phần lớn không thấm (không thấm) folate. Vì lý do này, mức folate trong hồng cầu phản ánh tình trạng vitamin B9 một cách đáng tin cậy hơn so với mức folate trong huyết thanh rất dao động (dao động). Vitamin B9 được tìm thấy trong tất cả các mô và phân phối mô hình cho thấy sự phụ thuộc vào tốc độ phân bào (tốc độ phân chia tế bào) của các mô - hệ thống tế bào có tốc độ phân chia cao, chẳng hạn như tế bào tạo máu và biểu mô, có nồng độ folate cao. Tổng hàm lượng folate trong cơ thể ở người là 5-10 mg, một nửa trong số đó được khu trú trong gan, chủ yếu ở dạng 5-MTHF và một chút ở dạng 10-formyl-THF. Gan là cơ quan dự trữ chính và điều chỉnh việc cung cấp cho các cơ quan khác. Thời gian bán hủy sinh học (thời gian mà nồng độ của một chất đã giảm đi một nửa do các quá trình sinh học) của vitamin B9 là khoảng 100 ngày. Do dự trữ trong cơ thể thấp, nồng độ vitamin B9 trong huyết thanh chỉ có thể được duy trì trong 3-4 tuần không có folate chế độ ăn uống. Nếu tình trạng thiếu folate trong chế độ ăn vẫn tiếp tục, sau khi nồng độ folate trong huyết thanh giảm xuống, sự phân đoạn (“chuyển dịch phải”) của bạch cầu hạt trung tính (Tế bào bạch cầu đó là một phần của cơ chế bảo vệ miễn dịch bẩm sinh) xảy ra trong vòng 10-12 tuần, sau 18 tuần, mức folate trong hồng cầu giảm, và sau 4-5 tháng, biểu hiện của thiếu máu hồng cầu khổng lồ (thiếu máu với các tế bào tiền thân hồng cầu lớn hơn trung bình có chứa nhân và huyết cầu tố trong tủy xương), hiển thị trong công thức máu như thiếu máu tăng sắc tố, tế bào macro (từ đồng nghĩa: thiếu máu hồng cầu khổng lồ; thiếu máu (thiếu máu) do vitamin B12, thiamine, hoặc thiếu axit folic, dẫn đến suy giảm tạo hồng cầu (sản xuất hồng cầu)).
Bài tiết
Lượng 10-90 µg monoglutamylfolate / ngày bài tiết trong mật là tùy thuộc vào tuần hoàn ruột (Gan-mô ruột lưu thông) và hầu như được tái hấp thu một cách định lượng. ruột non hoặc cắt bỏ (phẫu thuật cắt bỏ) một số đoạn ruột nhất định làm suy giảm tái hấp thu ở ruột. Đường mật tương đối lớn có sẵn nhanh chóng (ảnh hưởng đến mật) nhóm folate monoglutamate - nồng độ folate trong mật vượt quá nồng độ trong huyết tương theo hệ số 10 - cùng với nhóm folate nhỏ trong tế bào (dự trữ trong gan và các mô ngoài gan) điều chỉnh sự dao động ngắn hạn trong nguồn cung cấp vitamin B9 trong gia vị - folate cân bằng nội môi (duy trì nồng độ folate trong huyết thanh không đổi). Với lượng folate sinh lý (bình thường cho sự trao đổi chất), chỉ 1-12 µg (khoảng 10-20% lượng folate monoglutamate được hấp thụ) được đào thải hàng ngày bởi thận ở dạng axit folic, 5-MTHF, 10-formyl-THF, và các sản phẩm thoái hóa không hoạt động, chẳng hạn như pteridine và dẫn xuất acetamide benzoylglutamate; phần lớn vitamin được tái hấp thu ở ống thận (được tái hấp thu bởi ống thận). Cung cấp quá mức vitamin B9 gây ra thận (ảnh hưởng đến thận) bài tiết giảm do kích thích tái hấp thu ở ống thận. Rất khó đánh giá lượng hợp chất folate được bài tiết qua phân (phân) vì folate được tổng hợp bằng vi sinh vật (vitamin B9 được hình thành bởi vi khuẩn ở phần xa (phần dưới) của ruột) luôn được bài tiết theo phân ngoài vitamin B9 không được hấp thu. Phân được cho là chứa lượng folate cao hơn từ 5 đến 10 lần so với lượng folate ăn vào chế độ ăn uống.
