Tilbake til artikkelserien om metabolismen
Tidligere har vi sett på nedbrytning og syntese av fettsyrer, med hovedfokus på de mettede fettsyrene. Umettede fettsyrer er fettsyrer med en eller flere dobbeltbindinger i karbonkjeden, og inkluderer de essensielle flerumettede omega-3 og omega-6-fettsyrene. Disse kan vi ikke lage selv, og er derfor avhengig av å få de i oss gjennom maten vi spiser. Men, når de først kommer inn i kroppen har vi en rekke enzymer som sørger for at de kan metaboliseres videre. I denne artikkelen tar vi en titt på disse metabolske prosessene som omhandler forlenging og desaturering av fettsyrer.
Relevante artikler:
Umettede fettsyrer
Umettede fettsyrer er fettsyrer som har en eller flere dobbeltbindinger i karbonkjeden. Fettsyren er enumettet dersom den inneholder en dobbeltbinding og flerumettet dersom det er flere. De essensielle omega-3 og omega-6-fettsyrene hører til de flerumettede fettsyrene.
Karbonkjeden til en fettsyre har en karboksylgruppe i den ene enden og en metylgruppe i den andre. Enden med metylgruppen har fått navnet omega-enden, etter den siste bokstaven i det greske alfabetet, og dette har igjen gitt navn til de ulike fettsyregruppene, som klassifiseres etter hvor den første dobbeltbindingen befinner seg. Omega-3-fettsyrene har sin første dobbeltbinding på karbon nummer tre fra omegaenden, mens omega-6-fettsyrene har første dobbeltbinding på karbon nummer seks. Omega-9 har etter samme system sin første dobbeltbinding på karbon nummer ni.
Benevning
Fettsyrer benevnes ofte ved hjelp av en kode som inneholder informasjon om hvor mange karbonatomer det er i kjeden, hvor mange dobbeltbindinger det er og hvor den første dobbeltbindingen sitter fra omega-enden. Disse kodene gjør det enkelt å se hvilken type fettsyre det er snakk om. Det første tallet i koden representerer antallet karbonatomer i kjeden, som for omega-3-fettsyren eikosapentaensyre (EPA) er 20. Det neste tallet representerer antallet dobbeltbindinger, og EPA har fem av disse, og koden er derfor 20:5. Den siste informasjonen vi får er hvor den første dobbeltbindingen sitter fra omega-enden, og dette benevnes ved n-X, der X representerer dette karbonatomet. Den første dobbeltbindingen i EPA sitter på karbon nummer tre (omega-3), og den fullstendige koden blir derfor 20:5n-3. Under følger noen eksempler på koden for noen ulike fettsyrer.
| Navn | Lengde | Dobbeltbindinger | Type fettsyre | Kode |
| Palmitat | 16 | 0 | Mettet fettsyre | 16:0 |
| Oljesyre | 18 | 1 | Enumettet omega-9-fettsyre | 18:1n-9 |
| Arakidonsyre | 20 | 4 | Flerumettet omega-6-fettsyre | 20:4n-6 |
| Dokosaheksaensyre | 22 | 6 | Flerumettet omega-3-fettsyre | 22:6n-3 |
Syntese av langkjedede fettsyrer
Hovedproduktet fra fettsyresyntesen er palmitat, som er en mettet fettsyre med 16 karboner i kjeden. Vi har imidlertid noen enzymer som kalles elongaser, som kan fortsette å koble på tokarbonenheter og dermed forlenge fettsyrene. Disse enzymene finner vi i cellenes cytoplasma, bundet til membranen som omslutter endoplasmatisk retikulum. Elongasene er ikke substratspesifikke, og kan dermed forlenge alle typer fettsyrer.
Syntese av umettede fettsyrer
En enzymgruppe som kalles desaturaser har den egenskapen at de kan sette inn dobbeltbindinger i fettsyrekjeden, og dermed produsere umettede fettsyrer. Disse er, som elongasene, bundet til endoplasmatisk retikulum i cellenes cytoplasma. De ulike desaturasene er spesifikke for hvor i fettsyrekjeden de kan sette inn dobbeltbindinger. Vi mennesker har ikke desaturaser som kan sette inn dobbeltbindinger tidligere enn karbon nummer syv, og dette forklarer hvorfor omega-3 og omega-6-fettsyrene er essensielle og må tilføres gjennom kostholdet.
Produksjonen av langkjedede flerumettede fettsyrer skjer ved vekselvis desaturering og elongering. Utgangspunktet for disse synteseveiene er palmitat (16:0), stearinsyre (18:0), linolensyre (LA, 18:2n-6) og alfalinolensyre (ALA, 18:3n-3).
D9-desaturase er et enzym som produserer henholdsvis omega-7-fettsyren palmitoleinsyre (16:2n-7) fra palmitat og omega-9-fettsyren oljesyre (18:1n-9) fra stearinsyre. Disse fettsyrene kan desatureres og elongeres videre for å gi opphav til flere omega-7 og omega-9-fettsyrer.
D6-desaturase er den desaturasen som er vist å regulere metabolismen av flerumettede fettsyrer. De viktigste substratene for dette enzymet er fettsyrene med 18 karbonatomer i kjeden, 18:1n-9, 18:2n-6 (LA) og 18:3n-3 (ALA). Dette er altså det første steget i metabolismen av de essensielle omega-3 og omega-6-fettsyrene. D6-saturasen har høyere affinitet for de mest umettede fettsyrene, og dette vil si at omega-3-fettsyren 18:3n-3 er prioritert først, deretter omega-6-fettsyren 18:2n-6 og til slutt oljesyren 18:1n-9. Normalt sett vil svært lite oljesyre desatureres av dette enzymet, noe vi kommer tilbake til lenger nede angående mangel på essensielle fettsyrer.
Etter en elongeringsreaksjon står vi igjen med fettsyrer med 20 karbonatomer, og disse er substrat for den neste desaturasen, D5-desaturase. Denne sørger for produksjon av de bioaktive fettsyrene arakidonsyre (AA, 20:4n-6) og eikosapentaensyre (EPA, 20:5n-3), som gir opphav til de hormonlignende signalstoffene eikosanoider, som vil bli viet en egen artikkel. Videre elongering av EPA gir produksjon av dokosaheksaensyre (DHA, 22:6n-3), som vi har mye av i nervesystemet. DHA gir også opphav til noen eikosanoider. Bildet under viser hele prosessen med å omdanne ALA til DHA.
Desaturaseaktiviteten styres av hormoner. Insulin øker aktiviteten, og vil derfor bidra til å øke produksjonen av lengre, flerumettede fettsyrer. Glukagon og adrenalin vil på sin side redusere aktiviteten. Disse hormonene skilles ut som respons på endringer i blodsukkeret.
Fettsyrebalanse og mangel på essensielle fettsyrer
Som nevnt lenger oppe så prioriterer D6-desaturasen de mest umettede fettsyrene, slik at 18:3n-3 og 18:2n-6 prioriteres før 18:1n-9. Mengden av de ulike fettsyrene i kostholdet kan imidlertid gjøre at en fettsyre prioriteres over de andre uavhengig av desaturasens preferanser. Et eksempel på dette er dersom kostholdets innhold av omega-6 er langt høyere enn omega-3, noe som kan føre til at produksjonen av EPA og DHA blir mindre enn det det er behov for, og at produksjonen av AA blir for stor. Siden det er disse langkjedede fettsyrene som gir opphav til produksjonen av eikosanoider så kan kostholdet altså potensielt påvirke hvilke eikosanoider som blir produsert.
Dette bildet er imidlertid litt mer komplisert enn som så. Det overnevnte gjelder for det første bare inntaket av de essensielle fettsyrene med 18 karbonatomer i kjeden. Inntaket av langkjedede fettsyrer som EPA, DHA og AA fra kostholdet omgår D6-desaturasesteget. I tillegg kan også de flerumettede fettsyrene være substrat for fettsyrenedbrytning, slik at fordelingen av fettsyrene som tilføres i kostholdet ikke nødvendigvis tilsvarer fordelingen av fettsyrer som forlater leveren for å sendes til resten av kroppens celler. Mye tilsier at flerumettede fettsyrer prioriteres som substrat for β-oksidasjonen.
Dersom vi får i oss for lite av de essensielle flerumettede fettsyrene kan vi få mangel. En markør for mangel på disse er omega-9-fettsyren mead acid (20:3n-9), noe som er logisk hvis vi tenker tilbake på D6-desaturasens substratpreferanse. Dersom det ikke er nok omega-3 og -6 tilgjengelig vil den omdanne mer oljesyre til mead acid. Så lenge vi får i oss nok omega-3 og omega-6 vil konsentrasjonene av 20:3n-9 holde seg lave. En ulempe med denne markøren er at den bare tar hensyn til samlet inntak av omega-3 og -6, og ikke kan brukes til å identifisere mangel på en spesifikk fettsyre. For å identifisere dette kan man se på ratioen mellom de langkjedede omega-3 og omega-6-fettsyrene med 22 karbonatomer.
Det er mye kontrovers rundt hvor mye vi skal få i oss av omega-3 og omega-6, men som du nå kanskje har sett så er det flere faktorer som må tas med i beregningen, noe som gjør det vanskelig å fastsette hva som er et optimalt forhold mellom de ulike fettsyrene. WHO har foreløpig landet på en anbefaling om at forholdet mellom omega-3 og omega-6 i kostholdet bør være mellom 1:5 og 1:10.
Artikkelen er sist oppdatert august 2013