Lipolýza - biológia
Lipolýza (angl. lipolýza, z gréčtiny. lipos, tučný a lýza, rozhodnutie) je hydrolytické štiepenie zmydelniteľných lipidov, t. j. triglyceridov (Tuky) a estery cholesterolu enzýmami zo skupiny lipáz. Okrem mono- a diglyceridov ako medziproduktov rozkladu sa vytvárajú aj voľné mastné kyseliny, ktoré sa uvoľňujú do krvi, a tiež jeden z alkoholov glycerol alebo cholesterol. V živočíšnych organizmoch dochádza k lipolýze primárne počas mobilizácie depotného tuku z adipocytov tukového tkaniva [1], v menšej miere počas trávenia tuku, pomocou enzýmu pankreatická lipáza. Vytvorené mastné kyseliny sú o tzv β-oxidácia ďalej sa rozkladajú pri výrobe energie. Proces lipolýzy je reverzibilný; V lipogenéze môžu organizmy syntetizovať mastné kyseliny zo sacharidov, ako je glukóza, az nich z tukov.
Lokalizácia
Asi 15% esterových väzieb absorbovaných triacylglyceridov je rozdelených v žalúdku, hlavnej časti v čreve, ale tvoria sa hlavne monoacylglyceridy a mastné kyseliny. Zvyšné monoestery sa kombinujú s mastnými kyselinami s dlhším reťazcom a vytvárajú micely, ktoré pasívne prechádzajú cez bunkové membrány do črevnej sliznice (Sliznica) rozptýlené. Tu sa mastné kyseliny, mono- a diacylglyceridy premieňajú späť na tuky a ukladajú sa spolu s cholesterolom a estermi cholesterolu, fosfolipidmi a lipoproteínmi za vzniku chylomikrónov. Predstavujú skutočnú formu transportu lipidov; To znamená, že lipidy prijímané z potravy sa prenášajú hlavne do tukových buniek, tzv Adipocyty, čiastočne sa transportuje aj v pečeni a svalovom tkanive. Skutočná lipolýza prebieha primárne v tukových bunkách a je najdôležitejším zdrojom energie pre väčšinu zvierat. [2]
žalúdok
V žalúdku rozkladajú žalúdočné lipázy tuky na mono- a diglyceridy. Aj keď majú tieto lipázy optimum pH 5 - 7, pôsobia tiež veľmi efektívne v silne kyslej oblasti v žalúdku; podiel celkového štiepenia esteru je však nízky, okolo 15%. [3]
Tenké črevo
V tenkom čreve pankreatická lipáza štiepi tuky hlavne za vzniku β-monoglyceridov. Okrem tukov karboxylesterázy a lipázy aktivované žlčovou soľou tiež úplne štiepia estery cholesterolu a β-monoglyceridy na mastné kyseliny a príslušný alkohol.
Adipocyty
Tukové tkanivo predstavuje vlastný tukový sklad tela pre dodanie energie. [4] Tu sa triglyceridy štiepia lipolytickou kaskádou, ak je to potrebné, na glycerín a mastné kyseliny. [5] Enzýmom obmedzujúcim rýchlosť je adipocytová triglycerid lipáza (ATGL). Týmto sa najskôr odštiepi prvá mastná kyselina z triglyceridu. [6] V druhom kroku sa vytvorený diglycerid prevádza pomocou lipázy citlivej na hormóny (HSL), ktorý zase uvoľňuje mastnú kyselinu, ale tentokrát s tvorbou monoglyceridu. V poslednom kroku bola použitá monoglyceridová lipáza (MGL) monoglycerid a uvoľňuje poslednú mastnú kyselinu a glycerín. Cholesterol a retinylestery tiež prítomné v tukovom tkanive sú štiepené HSL s uvoľňovaním mastných kyselín. [7]
Aktivácia a inhibícia
Kontrola lipolýzy úzko súvisí s reguláciou hladiny cukru v krvi, pretože glukagón na jednej strane zvyšuje odbúravanie tukov, ale inzulín ho inhibuje. Uvoľňovanie adrenalínu, noradrenalínu a ďalších fenylalkylamínov, ako aj kortizolu aktivuje lipolýzu. Mnoho liekov s takzvanými sympatomimetickými účinkami, to znamená stimulačnými účinkami na vegetatívny nervový systém, má tiež vplyv na odbúravanie tukov, pričom u týchto dvoch rôznych skupín sympatomimetík je účinok opačný. Prostaglandíny, kyselina nikotínová a beta blokátory inhibujú lipolýzu.
K aktivácii lipolýzy dochádza prostredníctvom
- adrenalín
- Noradrenalín
- Glukagón
- Adrenokortikotropín (ACTH)
- Kortizol
- Tyreotropín
- Somatotropín
- Lieky zo skupín alfa blokátorov, β-sympatomimetiká
- inzulín
- Prostaglandín E1
- Kyselina nikotínová
- Lieky zo skupín betablokátorov, α-sympatomimetiká
Lipolýza v potravinách
Lipidy, ako aj enzýmy, ktoré ich štiepia, sú obsiahnuté v mnohých potravinách, ako sú mlieko a mliečne výrobky, olejnaté semená, zrná, ovocie a zelenina. Preto aj tu dochádza k lipolýze, čo je vo väčšine potravín nežiaduce. Tieto procesy sú niekedy žiaduce pri výrobe syrov a surových klobás. Okrem mono- a diesterov glycerínu sa tvoria aj mastné kyseliny s krátkym a stredným reťazcom, ktoré negatívne ovplyvňujú chuť a vôňu jedla, ako napríklad páchnuca kyselina maslová. Toto rozdelenie sa nazýva Tučná kazivosť pričom vzniknuté mastné kyseliny môžu byť tiež vystavené pôsobeniu vzduchu oxidované na lipidové peroxidy. Keď sa jedlo zohreje, lipázy sa denaturáciou štrukturálne zmenia a tým sa deaktivujú. [1] Tento postup sa používa napríklad na konzerváciu mlieka („ultravysokoteplotného“).