Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Холин / к ə ʊ л я п / [3] является условно важным питательным веществом для человека и многих других животных. [4] Холин присутствует в виде катиона, который образует различные соли (X - в изображенной формуле - неопределенный контрранион ). [5] Для поддержания здоровья его необходимо получать с пищей в виде холина или фосфолипидов холина , таких как фосфатидилхолин . [4] Люди и большинство животных вырабатывают холин de novo., но продукция у людей и большинства видов недостаточна. Холин часто классифицируют не как витамин , а как питательное вещество с метаболизмом, подобным аминокислотам . [2] У большинства животных холинфосфолипиды являются необходимыми компонентами клеточных мембран , мембран клеточных органелл и липопротеинов очень низкой плотности . [4] Холин необходим для производства ацетилхолина - нейромедиатора - и S- аденозилметионина , универсального донора метила, участвующего в синтезе гомоцистеина .[4]

Симптоматический дефицит холина, редко встречающийся у людей, вызывает неалкогольную жировую болезнь печени и повреждение мышц. [4] Чрезмерное потребление холина (более 7,5 г / день) может вызвать снижение артериального давления , потоотделение , диарею и запах тела, напоминающий рыбу, из-за триметиламина , который образуется в его метаболизме. [4] [6] Богатые диетические источники холина и холинфосфолипидов включают мясные субпродукты и яичные желтки , молочные продукты и овощи . [4]

Химия [ править ]

Холин - это семейство водорастворимых соединений четвертичного аммония . [5] холин гидроксид известен как холин основание. Он гигроскопичен и поэтому часто встречается в виде бесцветного вязкого гидратированного сиропа с запахом триметиламина (ТМА). Водные растворы холина стабильны, но соединение медленно распадается на этиленгликоль , полиэтиленгликоли и ТМА. [1]

Хлорид холина можно получить обработкой ТМА 2-хлорэтанолом : [1]

(CH 3 ) 3 N + ClCH 2 CH 2 OH → (CH 3 ) 3 N + CH 2 CH 2 OH · Cl -

2-хлорэтанол может быть получен из окиси этилена . Холин исторически был произведен из природных источников, такие , как с помощью гидролиза из лецитина . [1]

Метаболизм [ править ]

Биосинтез [ править ]

Биосинтез холина в растениях

В растениях, первый шаг в De Novo биосинтеза холина является декарбоксилированием из серина в этаноламин , который катализируемой серин декарбоксилазой . [7] Синтез холина из этаноламина может иметь место в трех параллельных путей, где три последовательных N -methylation стадии , катализируемой с помощью метил - трансферазы проводятся либо на свободное основание, [8] фосфо-основы, [9] или фосфатидил-основания. [10] Источником метильной группы является S- аденозил- L- метионин иS- аденозил- L- гомоцистеин образуется как побочный продукт. [11]

Основные пути метаболизма, синтеза и выведения холина (Chol). Нажми для деталей. В этом разделе используются некоторые сокращения.

У людей и большинства других животных синтез холина de novo осуществляется по пути фосфатидилэтаноламин-N-метилтрансферазы (PEMT) [6], но биосинтеза недостаточно для удовлетворения потребностей человека. [12] При печеночном пути PEMT 3-фосфоглицерат (3PG) получает 2 ацильные группы от ацил-КоА, образуя фосфатидную кислоту . Он реагирует с цитидинтрифосфатом с образованием цитидиндифосфата-диацилглицерина. Его гидроксильная группа реагирует с серином с образованием фосфатидилсерина, который декарбоксилируется доформы этаноламина и фосфатидилэтаноламина (ПЭ). PEMT фермент перемещает три метильные группы из трех S -adenosyl метионинов (SAM) доноров к этаноламину группе фосфатидилэтаноламина с образованием холина в виде фосфатидилхолина. Три S- аденозилгомоцистеина (SAH) образуются как побочный продукт. [6]

Холин также может высвобождаться из более сложных молекул, содержащих холин. Например, фосфатидилхолины (PC) могут быть гидролизованы до холина (Chol) в большинстве типов клеток. Холин также может вырабатываться по пути ЦДФ-холин, цитозольные холинкиназы (СК) фосфорилируют холин с АТФ до фосфохолина (PChol). [2] Это происходит в некоторых типах клеток, таких как печень и почки. Холин-фосфатцитидилилтрансферазы (CPCT) превращают PChol в CDP-холин (CDP-Chol) с помощью цитидинтрифосфата (CTP). ЦДФ-холин и диглицерид трансформируются в ПК диацилглицеринхолинфосфотрансферазой (СРТ).[6]

У людей определенные мутации PEMT-фермента и дефицит эстрогена (часто из-за менопаузы ) увеличивают потребность в холине с пищей. У грызунов 70% фосфатидилхолинов образуются через путь PEMT и только 30% через путь CDP-холин. [6] У мышей с нокаутом инактивация PEMT делает их полностью зависимыми от пищевого холина. [2]

Поглощение [ править ]

У человека холин всасывается из кишечника через мембранный белок SLC44A1 (CTL1) посредством облегченной диффузии, регулируемой градиентом концентрации холина и электрическим потенциалом через мембраны энтероцитов . SLC44A1 имеет ограниченную способность транспортировать холин: при высоких концентрациях часть его остается неабсорбированной. Абсорбированный холин покидает энтероциты через воротную вену , проходит через печень и попадает в системный кровоток . Микробы кишечника разлагают неабсорбированный холин до триметиламина , который окисляется в печени до N- оксида триметиламина .[6]

Фосфохолин и глицерофосфохолины гидролизуются с помощью фосфолипаз до холина, который попадает в воротную вену. Из-за их водорастворимости некоторые из них в неизменном виде попадают в воротную вену. Жирорастворимые холиносодержащие соединения ( фосфатидилхолины и сфингомиелины ) либо гидролизуются фосфолипазами, либо попадают в лимфу, включенную в хиломикроны . [6]

Транспорт [ править ]

У людей холин переносится в крови в виде свободной молекулы. Холинсодержащие фосфолипиды и другие вещества, такие как глицерофосфохолины, переносятся липопротеинами крови . Уровни холина в плазме крови здоровых взрослых натощак составляют 7–20  микромоль на литр (мкмоль / л) и в среднем 10 мкмоль / л. Уровни регулируются, но потребление и дефицит холина изменяют эти уровни. Уровни повышаются примерно через 3 часа после приема холина. Уровень фосфатидилхолина в плазме взрослых натощак составляет 1,5–2,5 ммоль / л. Его потребление повышает уровень свободного холина примерно на 8–12 часов, но не оказывает значительного влияния на уровень фосфатидилхолина. [6]

Холин представляет собой водорастворимый ион и, следовательно, требует, чтобы переносчики проходили через жирорастворимые клеточные мембраны . Известны три типа переносчиков холина: [13]

  • SLC5A7
  • CTL: CTL1 ( SLC44A1 ), CTL2 ( SLC44A2 ) и CTL4 ( SLC44A4 )
  • OCT: OCT1 ( SLC22A1 ) и OCT2 ( SLC22A2 )

SLC5A7 являются натрий- (Na + ) и АТФ- зависимыми переносчиками. [13] [6] Они обладают высокой аффинностью связывания с холином, транспортируют его в первую очередь к нейронам и косвенно связаны с производством ацетилхолина . [6] Их недостаточная функция вызывает у людей наследственную слабость в легочных и других мышцах из-за дефицита ацетилхолина. У мышей с нокаутом их дисфункция легко приводит к смерти от цианоза и паралича . [14]

CTL1 обладают умеренным сродством к холину и транспортируют его почти во все ткани, включая кишечник, печень, почки, плаценту и митохондрии . CTL1 поставляют холин для производства фосфатидилхолина и триметилглицина . [6] CTL2 встречаются особенно в митохондриях языка, почек, мышц и сердца. Они связаны с митохондриальным окислением холина до триметилглицина. CTL1 и CTL2 не связаны с производством ацетилхолина, но вместе транспортируют холин через гематоэнцефалический барьер.. На мозговой стороне барьера встречаются только CTL2. Они также удаляют избыток холина из нейронов обратно в кровь. CTL1 встречаются только на кровяной стороне барьера, но также на мембранах астроцитов и нейронов. [13]

OCT1 и OCT2 не связаны с производством ацетилхолина. [6] Они транспортируют холин с низким сродством. OCT1 транспортируют холин в основном в печень и почки; OCT2 в почках и головном мозге. [13]

Хранилище [ править ]

Холин хранится в клеточных мембранах и органеллах в виде фосфолипидов и внутри клеток в виде фосфатидилхолинов и глицерофосфохолинов . [6]

Экскреция [ править ]

Даже при дозах холина 2–8 г у человека с мочой выводится небольшое количество холина. Выведение происходит через транспортеры, которые происходят в почках (см. Транспорт ). Триметилглицин деметилируется в печени и почках до диметилглицина ( тетрагидрофолат получает одну из метильных групп). Формируется метилглицин , выводится с мочой или деметилируется до глицина . [6]

Функция [ править ]

Холин и его производные выполняют множество функций у людей и других организмов. Наиболее примечательной функцией является то, что холин служит синтетическим предшественником для других важных компонентов клетки и сигнальных молекул, таких как фосфолипиды, которые образуют клеточные мембраны, нейротрансмиттер ацетилхолин и осморегулятор триметилглицин ( бетаин ). Триметилглицин, в свою очередь, служит источником метильных групп , участвуя в биосинтезе S- аденозилметионина . [15] [16]

Предшественник фосфолипидов [ править ]

Холин превращается в различные фосфолипиды , такие как фосфатидилхолины и сфингомиелины . Они обнаружены во всех клеточных мембранах и в мембранах большинства клеточных органелл . [2] Фосфатидилхолины являются структурно важной частью клеточных мембран. У людей 40–50% фосфолипидов составляют фосфатидилхолины. [6]

Фосфолипиды холина также образуют липидные рафты в клеточных мембранах вместе с холестерином . Плоты являются центрами, например, для рецепторов и ферментов, передающих рецепторный сигнал . [2]

Фосфатидилхолины необходимы для синтеза ЛОНП : 70-95% их фосфолипидов фосфатидилхолины в организме человека. [6]

Холин также необходим для синтеза легочного сурфактанта , который представляет собой смесь, состоящую в основном из фосфатидилхолинов. Сурфактант отвечает за эластичность легких, то есть за способность ткани легких сокращаться и расширяться. Например, дефицит фосфатидилхолинов в тканях легких связан с острым респираторным дистресс-синдромом . [17]

Фосфатидилхолины выводятся с желчью и работают вместе с солями желчных кислот в качестве поверхностно-активных веществ в ней, тем самым способствуя всасыванию липидов в кишечнике . [2]

Синтез ацетилхолина [ править ]

Холин необходим для производства ацетилхолина . Это нейротрансмиттер, который, например, играет важную роль в сокращении мышц , памяти и нервном развитии . [6] Тем не менее, в организме человека мало ацетилхолина по сравнению с другими формами холина. [2] Нейроны также хранят холин в форме фосфолипидов на своих клеточных мембранах для производства ацетилхолина. [6]

Источник триметилглицина [ править ]

В организме человека холин окисляются необратима в митохондриях печени до глицинбетаина альдегида с холином оксидазами . Он окисляется митохондриальными или цитозольными бетаин-альдегиддегидрогеназами до триметилглицина . [6] Триметилглицин является необходимым осморегулятором . Он также работает как субстрат для BHMT- фермента, который метилирует гомоцистеин до метионина . Это предшественник S- аденозилметионина (SAM). SAM - обычный реагент в реакциях биологического метилирования . Например, он метилирует гуанидины.из ДНК и некоторых лизинов из гистонов . Таким образом, это часть экспрессии генов и эпигенетической регуляции . Таким образом, дефицит холина приводит к повышению уровня гомоцистеина и снижению уровня SAM в крови. [6]

Содержание в продуктах [ править ]

Холин содержится в пищевых продуктах в виде свободной молекулы и в форме фосфолипидов , особенно в виде фосфатидилхолинов . Больше всего холина содержится в мясных субстратах и яичных желтках, но в меньшей степени он содержится в мясе , не содержащем органических веществ , зерновых , овощах , фруктах и молочных продуктах . Кулинарные масла и другие пищевые жиры содержат около 5 мг / 100 г общего холина. [6] В Соединенных Штатах , пищевые этикетки выразить количество холина в порции в процентах от дневной нормы (DV%) на основеадекватное потребление 550 мг / день. 100% дневной нормы означает, что порция пищи содержит 550 мг холина. [18]

Грудное молоко человека богато холином. Исключительное грудное вскармливание соответствует примерно 120 мг холина в день для ребенка. Увеличение потребления холина матерью повышает содержание холина в грудном молоке, а низкое потребление снижает его. [6] Детские смеси могут содержать или не содержать достаточное количество холина. В ЕС и США в каждую детскую смесь обязательно добавлять не менее 7 мг холина на 100  килокалорий (ккал). В ЕС запрещены уровни выше 50 мг / 100 ккал. [6] [19]

Триметилглицин - функциональный метаболит холина. Он питательно заменяет холин, но только частично. [2] Высокое количество триметилглицина содержится, например, в пшеничных отрубях (1339 мг / 100 г), поджаренных зародышах пшеницы (1240 мг / 100 г) и шпинате (600–645 мг / 100 г). [20]

  1. ^ Еда сырая, если не указано иное. Содержание представляет собой приблизительное количество свободного холина и холина, содержащего фосфолипиды.

Дневные значения [ править ]

В следующей таблице приведены обновленные источники холина, отражающие новую дневную норму и новые этикетки с фактами о питании и добавками. [18] Он отражает данные Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. FoodData Central, 2019. [18]

DV = дневная стоимость. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разработало DV, чтобы помочь потребителям сравнивать содержание питательных веществ в пищевых продуктах и ​​пищевых добавках в контексте общей диеты. ДВ холина составляет 550 мг для взрослых и детей в возрасте от 4 лет и старше. [ необходима цитата ] FDA не требует, чтобы на этикетках пищевых продуктов было указано содержание холина, если холин не был добавлен в пищу. Продукты, обеспечивающие 20% или более DV, считаются богатыми источниками питательных веществ, но продукты, обеспечивающие более низкий процент DV, также вносят свой вклад в здоровое питание. [18]

В FoodData Central Министерства сельского хозяйства США (USDA) перечислено содержание питательных веществ во многих продуктах питания и представлен полный список продуктов, содержащих холин, с разбивкой по содержанию питательных веществ. [18]

Диетические рекомендации [ править ]

Рекомендации даны в миллиграммах в день (мг / день). В Европейский орган по безопасности пищевых продуктов рекомендации (EFSA) общие рекомендации для стран ЕС . EFSA не установило никаких верхних пределов потребления. [6] У отдельных стран ЕС могут быть более конкретные рекомендации. Национальная академия медицины (NAM) рекомендации применяются в Соединенных Штатах , [18] Австралия и Новая Зеландия . [21]

Потребление населения [ править ]

Двенадцать исследований, проведенных в 9 странах ЕС в период с 2000 по 2011 год, оценили потребление холина взрослыми в этих странах на уровне 269–468 миллиграммов в день. Потребление составляло 269–444 мг / день для взрослых женщин и 332–468 мг / день для взрослых мужчин. Потребление составляло 75–127 мг / день для младенцев, 151–210 мг / день для детей от 1 до 3 лет, 177–304 мг / день для детей от 3 до 10 лет и 244–373 мг / день для детей. Дети от 10 до 18 лет. Средняя оценка общего потребления холина составляла 336 мг / день для беременных подростков и 356 мг / день для беременных женщин. [6]

Исследование, основанное на опросе NHANES 2009–2012, показало, что потребление холина в некоторых субпопуляциях США является слишком низким . Потребление было 315,2–318,8 мг / сут у детей в возрасте от 2 лет в этот период времени. Из детей 2+ лет только15,6 ± 0,8 % мужчин и6,1 ± 0,6 % женщин превышали допустимую норму потребления (AI). ИИ был превышен62,9 ± 3,1 % детей в возрасте от 2 до 3 лет,45,4 ± 1,6 % детей от 4 до 8 лет,9,0 ± 1,0 % детей от 9 до 13 лет,1,8 ± 0,4 % среди 14–18 и6,6 ± 0,5 % от 19 лет. Ни в одной из подгрупп не превышен верхний уровень потребления. [22]

Исследование NHANES, проведенное среди населения США в 2013–2014 гг., Показало, что потребление холина в возрасте от 2 до 19 лет составляет 256 ± 3,8  мг / сут и339 ± 3,9  мг / сут у взрослых от 20 лет и старше. Прием был402 ± 6,1  мг / сут у мужчин 20 лет и старше и 278 мг / сут у женщин 20 лет и старше. [23]

Дефицит [ править ]

Признаки и симптомы [ править ]

Симптоматический дефицит холина у людей встречается редко. Большинство из них получают его в достаточном количестве с пищей и способны биосинтезировать ограниченное количество. [2] Симптоматическая недостаточность часто вызывается определенными заболеваниями или другими косвенными причинами. Тяжелый дефицит вызывает повреждение мышц и неалкогольную жировую болезнь печени , которая может перерасти в цирроз . [24]

Помимо людей, жирная печень также является типичным признаком дефицита холина у других животных. У некоторых видов также может наблюдаться кровотечение из почек. Предполагается, что это связано с дефицитом триметилглицина , производного от холина , который действует как осморегулятор . [2]

Причины и механизмы [ править ]

Производство эстрогена является важным фактором, который предрасполагает людей к дефициту наряду с низким потреблением холина с пищей. Эстрогены активируют ферменты PEMT, продуцирующие фосфатидилхолин . У женщин до менопаузы потребность в холине ниже, чем у мужчин, из-за более высокой выработки эстрогена у женщин. Без терапии эстрогенами потребности женщин в постменопаузе в холине аналогичны потребностям мужчин. Также важны некоторые однонуклеотидные полиморфизмы (генетические факторы), влияющие на метаболизм холина и фолиевой кислоты. Некоторые кишечные микробы также расщепляют холин более эффективно, чем другие, поэтому они также важны. [24]

При дефиците снижается доступность фосфатидилхолинов в печени - они необходимы для образования ЛПОНП . Таким образом, опосредованный VLDL транспорт жирных кислот из печени снижается, что приводит к накоплению жира в печени. [6] Также были предложены другие одновременно возникающие механизмы, объясняющие наблюдаемое повреждение печени. Например, фосфолипиды холина также необходимы в митохондриальных мембранах. Их недоступность приводит к неспособности митохондриальных мембран поддерживать правильный электрохимический градиент , который, среди прочего, необходим для разложения жирных кислот посредством β-окисления . Следовательно, метаболизм жиров в печени снижается.[24]

Избыточное потребление [ править ]

Чрезмерные дозы холина могут иметь побочные эффекты. Например, было обнаружено, что ежедневные дозы холина 8–20 г вызывают низкое кровяное давление , тошноту , диарею и запах тела, напоминающий запах рыбы . Запах возникает из-за триметиламина (ТМА), который образуется микробами кишечника из неабсорбированного холина (см. Триметиламинурия ). [6]

Печень окисляет ТМА до N- оксида триметиламина (ТМАО). Повышенные уровни ТМА и ТМАО в организме связаны с повышенным риском атеросклероза и смертности. Таким образом, предполагается, что чрезмерное потребление холина увеличивает эти риски в дополнение к карнитину , который также образует ТМА и ТМАО. Тем не менее, потребление холина не увеличивает риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний . [25]Вполне вероятно, что повышенные уровни ТМА и ТМАО являются лишь симптомом других основных заболеваний или генетических факторов, которые предрасполагают людей к повышенной смертности. Такие факторы, возможно, не были должным образом учтены в некоторых исследованиях смертности, связанной с уровнями ТМА и ТМАО. Причинно-следственная связь может быть обратной или смешанной, а потребление большого количества холина может не увеличивать смертность людей. Например, дисфункция почек предрасполагает к сердечно-сосудистым заболеваниям , но также может снижать экскрецию ТМА и ТМАО. [26]

Воздействие на здоровье [ править ]

Закрытие нервной трубки [ править ]

Некоторые исследования на людях показали, что низкое потребление холина матерью значительно увеличивает риск дефектов нервной трубки (ДНТ) у новорожденных. [4] Дефицит фолиевой кислоты также вызывает NTD. Холин и фолат, взаимодействуя с витамином B 12 , действуют как доноры метила для гомоцистеина с образованием метионина , который затем может переходить к образованию SAM ( S- аденозилметионин ). [4] SAM является субстратом почти для всех реакций метилирования у млекопитающих. Было высказано предположение, что нарушенное метилирование посредством SAM может быть ответственным за связь между фолатом и NTD. [27] Это также может относиться к холину. [необходимая цитата ]Определенныемутации, нарушающие метаболизм холина, увеличивают распространенность NTD у новорожденных, но роль дефицита холина в пище остается неясной по состоянию на 2015 г.[4]

Сердечно-сосудистые заболевания и рак [ править ]

Дефицит холина может вызвать ожирение печени , что увеличивает риск рака и сердечно-сосудистых заболеваний . Дефицит холина также снижает выработку SAM, которая участвует в метилировании ДНК - это снижение также может способствовать канцерогенезу . Таким образом, был изучен дефицит и его связь с такими заболеваниями. [6] Однако обсервационные исследования свободных популяций не показали убедительно связи между низким потреблением холина и сердечно-сосудистыми заболеваниями или большинством видов рака. [4] [6] Исследования рака простаты противоречивы. [28] [29]

Познание [ править ]

Исследования, наблюдающие за эффектом между повышенным потреблением холина и познавательной способностью , были проведены у взрослых людей с противоречивыми результатами. [4] [30] Подобные исследования на людях младенцев и детей были противоречивыми и также ограниченными. [4]

Перинатальное развитие [ править ]

Как беременность, так и лактация резко увеличивают потребность в холине. Эта потребность может быть удовлетворена за счет активации PEMT за счет увеличения уровня эстрогена для выработки большего количества холина de novo , но даже при повышенной активности PEMT потребность в холине все еще настолько высока, что запасы холина в организме обычно истощаются. Примером этого является наблюдение, что мыши Pemt - / - (мыши с отсутствием функциональной PEMT) прерывают беременность через 9-10 дней, если не получают дополнительный холин. [31]

В то время как материнские запасы холина истощаются во время беременности и кормления грудью, плацента накапливает холин, перекачивая холин против градиента концентрации в ткань, где он затем сохраняется в различных формах, в основном в виде ацетилхолина . Концентрация холина в околоплодных водах может быть в десять раз выше, чем в крови матери. [31]

Функции у плода [ править ]

Холин пользуется большим спросом во время беременности в качестве субстрата для построения клеточных мембран (быстрое разрастание тканей плода и матери), повышенной потребности в одноуглеродных фрагментах (субстрат для метилирования ДНК и других функций), увеличения запасов холина в тканях плода и плаценты. , а также для увеличения производства липопротеинов (белков, содержащих «жировые» части). [32] [33] [34] В частности, есть интерес к влиянию потребления холина на мозг. Это связано с использованием холина в качестве материала для изготовления клеточных мембран (особенно при производстве фосфатидилхолина ). Рост человеческого мозга наиболее быстрый в третьем триместре.беременности и продолжает быть быстрым примерно до пяти лет. [35] В это время высок спрос на сфингомиелин , который производится из фосфатидилхолина (и, следовательно, из холина), потому что этот материал используется для миелинизации (изоляции) нервных волокон . [36] Холин также необходим для производства нейромедиатора ацетилхолина , который может влиять на структуру и организацию областей мозга, нейрогенез , миелинизацию и образование синапсов . Ацетилхолин даже присутствует в плаценте и может помочь контролировать пролиферацию и дифференцировку клеток.(увеличение числа клеток и превращение многоцелевых клеток в специализированные клеточные функции) и роды . [37] [38]

Захват холина в головном мозге контролируется транспортером с низким сродством, расположенным на гематоэнцефалическом барьере . [39] Транспорт происходит, когда концентрация холина в артериальной плазме увеличивается выше 14 мкмоль / л, что может произойти во время скачка концентрации холина после употребления богатой холином пищи. Нейроны , наоборот, приобретают холин с помощью транспортеров как с высоким, так и с низким сродством. Холин хранится в виде мембраносвязанного фосфатидилхолина, который впоследствии может быть использован для синтеза нейротрансмиттера ацетилхолина. Ацетилхолин образуется по мере необходимости, проходит через синапс и передает сигнал следующему нейрону. Впоследствии ацетилхолинэстеразаразрушает его, и свободный холин снова поглощается высокоаффинным транспортером в нейрон. [40]

Использует [ редактировать ]

Холин хлорид и холин битартрат используются в пищевых добавок . Битартрат используется чаще из-за его меньшей гигроскопичности . [2] Некоторые соли холина используются в качестве добавок для кур , индейки и некоторых других кормов для животных . Некоторые соли также используются в качестве промышленных химикатов: например, в фотолитографии для удаления фоторезиста . [1] Теофиллинат холина и салицилат холина используются в качестве лекарств [1] [41], а также в качестве структурных аналогов , таких какметахолин и карбахол . [42] Радиоактивно меченные холины, такие как 11 C-холин , используются в медицинской визуализации . [43] Другие коммерчески используемые соли включают цитрат трихолина и бикарбонат холина . [1]

Антагонисты и ингибиторы [ править ]

Сотни антагонистов холина и ингибиторов ферментов были разработаны в исследовательских целях. Аминометилпропанол одним из первых стал использоваться в качестве инструмента исследования. Он подавляет синтез холина и триметилглицина . Он может вызывать дефицит холина, что, в свою очередь, приводит к ожирению печени у грызунов. Диэтаноламин - еще одно такое соединение, но также загрязняет окружающую среду. N -циклогексилхолин подавляет захват холина в основном мозгом. Гемихолиний-3 является более общим ингибитором, но также умеренно ингибирует холинкиназы.. Также были разработаны более специфические ингибиторы холинкиназы. Также существуют ингибиторы синтеза триметилглицина: карбоксибутилгомоцистеин является примером специфического ингибитора BHMT . [2]

Холинергическая гипотеза о деменции не только приводит к лекарственным ингибиторам ацетилхолинэстеразы , но также и к различным ингибиторам ацетилхолина . Примерами таких химических веществ , ингибирующих исследовательских включают triethylcholine , homocholine и многие другие N - этил производные холина, которые являются ложные нейротрансмиттеров аналоги ацетилхолина. Также были разработаны ингибиторы холинацетилтрансферазы . [2]

История [ править ]

Открытие [ править ]

В 1849 году Адольф Стрекер первым выделил холин из желчи свиньи . [44] [45] В 1852 году Л. Бабо и М. Хиршбрунн извлекли холин из семян белой горчицы и назвали его синкалин . [45] В 1862 году Стрекер повторил свой эксперимент с желчью свиньи и быка, впервые назвав это вещество холином после греческого слова желчь, холе , и идентифицировав его с химической формулой C 5 H 13 NO. [46] [12] В 1850 году Теодор Николас Гобли извлек из мозгов и икрыиз карпов вещества он назвал лецитин после греческого слова для яичного желтка , lekithos , показывая в 1874 году , что это была смесь фосфатидилхолины . [47] [48]

В 1865 году Оскар Либрейх выделил « нейрин » из мозга животных. [49] [12] В структурные формулы из ацетилхолина и «нейрин» Liebreich были решены Адольф фон Байера в 1867. [50] [45] В том же году «нейрин» и sinkaline было показано, что одни и те же вещества , как холин STRECKER в. Таким образом, Байер первым разрешил структуру холина. [51] [52] [45] Соединение, известное как нейрин, не связано с холином. [12]

Открытие как питательное вещество [ править ]

В начале 1930 - х годов, Чарльз Лучший и его коллеги отметили , что жировая дистрофия печени у крыс на специальной диете и диабетических собак может быть предотвращено путем кормления их лецитина , [12] , доказав в 1932 году , что холин лецитином был исключительно ответственен за этот профилактический эффект. [53] В 1998 году Национальная академия медицины США представила свои первые рекомендации по содержанию холина в рационе человека. [54]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J Кирк RE, и др. (2000). Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . Том 6 (4-е изд.). Джон Вили и сыновья. С. 100–102. ISBN 9780471484943.
  2. ^ Б с д е е г ч я J к л м п Рукер РБ, Zempléni Дж, Suttie JW, McCormick БД (2007). Справочник витаминов (4-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. стр.  459 -477. ISBN 9780849340222.
  3. ^ "Холин" . Словари Lexico . Дата обращения 9 ноября 2019 .
  4. ^ Б с д е е г ч я J к л м «Холин» . Информационный центр по микронутриентам, Институт Линуса Полинга, Государственный университет Орегона. Февраль 2015 . Дата обращения 11 ноября 2019 .
  5. ^ а б «Холин» . База данных человеческого метаболома . Центр инноваций в области метаболомики, Университет Альберты, Эдмонтон, Канада. 17 августа 2016 . Проверено 13 сентября 2016 года .
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad "Диетические контрольные значения холина" . Журнал EFSA . 14 (8). 2016 DOI : 10,2903 / j.efsa.2016.4484 .
  7. ^ Rontein D, Нишиду I, Таширо G, Йошиока K, Wu WI, Фолькер DR, Бассет G, Hanson AD (сентябрь 2001). «Растения синтезируют этаноламин прямым декарбоксилированием серина с использованием пиридоксальфосфатного фермента» . Журнал биологической химии . 276 (38): 35523–9. DOI : 10.1074 / jbc.M106038200 . PMID 11461929 . 
  8. ^ Prud'homme MP, Мур TS (ноябрь 1992). «Синтез фосфатидилхолина в эндосперме клещевины: свободные основания в качестве промежуточных продуктов» . Физиология растений . 100 (3): 1527–35. DOI : 10.1104 / pp.100.3.1527 . PMC 1075815 . PMID 16653153 .  
  9. ^ Nuccio ML, Ziemak MJ, Генри С. А., Weretilnyk Е.А., Hanson AD (май 2000). «Клонирование кДНК фосфоэтаноламин N -метилтрансферазы из шпината путем комплементации в Schizosaccharomyces pombe и характеристики рекомбинантного фермента» . Журнал биологической химии . 275 (19): 14095–101. DOI : 10.1074 / jbc.275.19.14095 . PMID 10799484 . 
  10. ^ McNeil SD, Nuccio ML, Ziemak MJ, Hanson AD (август 2001). «Повышенный синтез холина и бетаина глицина в трансгенных растениях табака, которые сверхэкспрессируют фосфоэтаноламин N-метилтрансферазу» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (17): 10001–5. Bibcode : 2001PNAS ... 9810001M . DOI : 10.1073 / pnas.171228998 . PMC 55567 . PMID 11481443 .  
  11. ^ "Суперпути биосинтеза холина" . Коллекция базы данных BioCyc: MetaCyc . SRI International.
  12. ^ а б в г д Zeisel SH (2012). «Краткая история холина» . Анналы питания и метаболизма . 61 (3): 254–8. DOI : 10.1159 / 000343120 . PMC 4422379 . PMID 23183298 .  
  13. ^ а б в г Иназу М (сентябрь 2019 г.). «Функциональная экспрессия транспортеров холина в гематоэнцефалическом барьере» . Питательные вещества . 11 (10): 2265. DOI : 10,3390 / nu11102265 . PMC 6835570 . PMID 31547050 .  
  14. ^ Барвик К.Е., Райт Дж., Аль-Турки С., Макэнтагарт М.М., Наир А., Чиоза Б. и др. (Декабрь 2012 г.). «Нарушение пресинаптического транспорта холина лежит в основе наследственной моторной нейропатии» . Американский журнал генетики человека . 91 (6): 1103–7. DOI : 10.1016 / j.ajhg.2012.09.019 . PMC 3516609 . PMID 23141292 .  
  15. Перейти ↑ Glier MB, Green TJ, Devlin AM (январь 2014 г.). «Метиловые нутриенты, метилирование ДНК и сердечно-сосудистые заболевания». Молекулярное питание и пищевые исследования . 58 (1): 172–82. DOI : 10.1002 / mnfr.201200636 . PMID 23661599 . 
  16. ^ Barak AJ, Beckenhauer HC, Юннила M, Тума DJ (июнь 1993). «Диетический бетаин способствует выработке печеночного S- аденозилметионина и защищает печень от жировой инфильтрации, вызванной этанолом». Алкоголизм, клинические и экспериментальные исследования . 17 (3): 552–5. DOI : 10.1111 / j.1530-0277.1993.tb00798.x . PMID 8333583 . 
  17. ^ Dushianthan A, Кьюсак R, Grocott MP, Postle AD (июнь 2018). «У пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом выявлено нарушение синтеза фосфатидилхолина в печени» . Журнал липидных исследований . 59 (6): 1034–1045. DOI : 10.1194 / jlr.P085050 . PMC 5983399 . PMID 29716960 .  
  18. ^ a b c d e f g h i "Холин" . Офис диетических добавок (ОРВ) в Национальных институтах здравоохранения . Дата обращения 19 мая 2020 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  19. ^ «21 CFR 107.100: Детская смесь; Требования к питательным веществам; Характеристики питательных веществ; Содержание холина» . Свод федеральных правил, раздел 21; Управление по контролю за продуктами и лекарствами. 1 апреля 2019 . Проверено 24 октября 2019 года .
  20. ^ a b Zeisel SH, Mar MH, Howe JC, Holden JM (май 2003 г.). «Концентрации холинсодержащих соединений и бетаина в обычных пищевых продуктах» . Журнал питания . 133 (5): 1302–7. DOI : 10.1093 / JN / 133.5.1302 . PMID 12730414 . 
  21. ^ Холин (17 марта 2014). «Холин» . www.nrv.gov.au . Проверено 22 октября 2019 года .
  22. ^ Уоллес ТС, Fulgoni В.Л. (2016). «Оценка общего потребления холина в США». Журнал Американского колледжа питания . 35 (2): 108–12. DOI : 10.1080 / 07315724.2015.1080127 . PMID 26886842 . S2CID 24063121 .  
  23. ^ «Что мы едим в Америке, NHANES 2013-2014» (PDF) . Проверено 24 октября 2019 года .
  24. ^ a b c Корбин KD, Zeisel SH (март 2012). «Метаболизм холина позволяет по-новому взглянуть на неалкогольную жировую болезнь печени и ее прогрессирование» . Текущее мнение в гастроэнтерологии . 28 (2): 159–65. DOI : 10.1097 / MOG.0b013e32834e7b4b . PMC 3601486 . PMID 22134222 .  
  25. ^ DiNicolantonio JJ, Маккарти М, OKeefe J (2019). « Связь умеренно повышенного уровня N- оксида триметиламина с риском сердечно-сосудистых заболеваний: является ли ТМАО маркером резистентности к инсулину печени» . Открытое сердце . 6 (1): e000890. DOI : 10.1136 / openhrt-2018-000890 . PMC 6443140 . PMID 30997120 .  
  26. Jia J, Dou P, Gao M, Kong X, Li C, Liu Z, Huang T (сентябрь 2019). «Оценка причинно-следственной связи между кишечными микробиотозависимыми метаболитами и кардиометаболическим здоровьем: двунаправленный менделевский рандомизационный анализ» . Диабет . 68 (9): 1747–1755. DOI : 10,2337 / db19-0153 . PMID 31167879 . 
  27. ^ Имбард А. и др. (2013). «Дефекты нервной трубки, фолиевая кислота и метилирование» . Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 10 (9): 4352–4389. DOI : 10.3390 / ijerph10094352 . PMC 3799525 . PMID 24048206 .  
  28. ^ Richman Е.Л., Кенфилд С.А., Стампферы MJ, Giovannucci EL, Zeisel SH, Виллетты туалет, Чан JM (октябрь 2012). «Потребление холина и риск летального рака простаты: заболеваемость и выживаемость» . Американский журнал клинического питания . 96 (4): 855–63. DOI : 10,3945 / ajcn.112.039784 . PMC 3441112 . PMID 22952174 .  
  29. ^ Хан П., Бидулеску А., Барбер-младший, Цейзель С.Х., Джошу С.Е., Призмент А.Е. и др. (Апрель 2019 г.). «Потребление холина и бетаина с пищей и риск общего и летального рака простаты в исследовании риска атеросклероза в сообществах (ARIC)» . Причины рака и борьба с ними . 30 (4): 343–354. DOI : 10.1007 / s10552-019-01148-4 . PMC 6553878 . PMID 30825046 .  
  30. Wiedeman AM, Barr SI, Green TJ, Xu Z, Innis SM, Kitts DD (октябрь 2018 г.). «Диетическое потребление холина: современное состояние знаний на протяжении жизненного цикла» . Питательные вещества . 10 (10): 1513. DOI : 10,3390 / nu10101513 . PMC 6213596 . PMID 30332744 .  
  31. ^ a b Zeisel SH (2006). «Холин: критическая роль во время развития плода и диетические требования у взрослых» . Ежегодный обзор питания . 26 : 229–50. DOI : 10.1146 / annurev.nutr.26.061505.111156 . PMC 2441939 . PMID 16848706 .  
  32. ^ Институт медицины, пищевых продуктов и питания. Рекомендуемая диета для тиамина, рибофлавина, ниацина, витамина B 6 , фолиевой кислоты, витамина B 12 , пантотеновой кислоты, биотина и холина . Вашингтон, округ Колумбия: Пресса национальных академий. 1998 г.
  33. ^ Аллен LH (2006). «Беременность и период лактации». В Bowman BA, Russle RM (ред.). Настоящие знания в области питания . Вашингтон, округ Колумбия: ILSI Press. С. 529–543.
  34. King JC (май 2000 г.). «Физиология беременности и метаболизма питательных веществ» . Американский журнал клинического питания . 71 (5 доп.): 1218S – 25S. DOI : 10.1093 / ajcn / 71.5.1218s . PMID 10799394 . 
  35. ^ Morgane PJ, Mokler DJ, Галлер JR (июнь 2002). «Влияние пренатальной белковой недостаточности на формирование гиппокампа». Неврология и биоповеденческие обзоры . 26 (4): 471–83. DOI : 10.1016 / s0149-7634 (02) 00012-X . PMID 12204193 . S2CID 7051841 .  
  36. ^ Oshida K, Shimizu T, Takase M, Тамура Y, Shimizu T, Yamashiro Y (апрель 2003). «Влияние диетического сфингомиелина на миелинизацию центральной нервной системы у развивающихся крыс» . Педиатрические исследования . 53 (4): 589–93. DOI : 10,1203 / 01.pdr.0000054654.73826.ac . PMID 12612207 . 
  37. ^ Шастри BV (июнь 1997). «Плацентарная холинергическая система человека». Биохимическая фармакология . 53 (11): 1577–86. DOI : 10.1016 / s0006-2952 (97) 00017-8 . PMID 9264309 . 
  38. ^ Шастри BV, Sadavongvivad C (март 1978). «Холинергические системы в ненервных тканях». Фармакологические обзоры . 30 (1): 65–132. PMID 377313 . 
  39. ^ Локман PR, Allen DD (август 2002). «Транспорт холина». Разработка лекарств и промышленная аптека . 28 (7): 749–71. DOI : 10.1081 / DDC-120005622 . PMID 12236062 . S2CID 34402785 .  
  40. ^ Caudill MA (август 2010). «До- и послеродовое здоровье: свидетельства повышенной потребности в холине». Журнал Американской диетической ассоциации . 110 (8): 1198–206. DOI : 10.1016 / j.jada.2010.05.009 . PMID 20656095 . 
  41. Перейти ↑ Rutter P (2017). Коммунальная аптека: симптомы, диагностика и лечение (4-е изд.). Эльзевир. п. 156. ISBN. 9780702069970.
  42. Howe-Grant M, Kirk RE, Othmer DF, ред. (2000). «C2-Хлороуглероды в технологии сжигания». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . Том 6 (4-е изд.). Джон Вили и сыновья. С. 100–102. ISBN 9780471484943.
  43. Перейти ↑ Guo Y, Wang L, Hu J, Feng D, Xu L (2018). «Диагностическая эффективность холина ПЭТ / КТ для обнаружения метастазов в кости при раке простаты: систематический обзор и метаанализ» . PLOS One . 13 (9): e0203400. Bibcode : 2018PLoSO..1303400G . DOI : 10.1371 / journal.pone.0203400 . PMC 6128558 . PMID 30192819 .  
  44. Перейти ↑ Strecker A (1849). "Beobachtungen über die galle verschiedener thiere" . Justus Liebigs Ann Chem (на немецком языке). 70 (2): 149–197. DOI : 10.1002 / jlac.18490700203 .
  45. ^ а б в г Себрелл WH, Харрис RS, Алам SQ (1971). Витамины . 3 (2-е изд.). Академическая пресса. С. 4, 12. DOI : 10.1016 / B978-0-12-633763-1.50007-5 . ISBN 9780126337631.
  46. Перейти ↑ Strecker A (1862). "Üeber einige neue bestandtheile der schweinegalle" . Justus Liebigs Ann Chem (на немецком языке). 123 (3): 353–360. DOI : 10.1002 / jlac.18621230310 .
  47. ^ Gobley Т (1874 г.). "Sur la lécithine et la cérébrine" . J Pharm Chim (на французском языке). 19 (4): 346 -354.
  48. ^ Sourkes TL (2004). «Открытие лецитина, первого фосфолипида» (PDF) . Bull Hist Chem . 29 (1): 9–15. Архивировано 13 апреля 2019 года (PDF) .
  49. ^ Liebreich О (1865 г.). "Üeber die chemische beschaffenheit der gehirnsubstanz" . Justus Liebigs Ann Chem (на немецком языке). 134 (1): 29–44. DOI : 10.1002 / jlac.18651340107 .
  50. ^ Байеру A (1867). "I. Üeber das neinin" . Justus Liebigs Ann Chem (на немецком языке). 142 (3): 322–326. DOI : 10.1002 / jlac.18671420311 .
  51. ^ Dybkowsky W (1867). "Üeber die identityität des cholins und des nerins" [О идентичности холина и нейрина]. J Prakt Chem (на немецком языке). 100 (1): 153–164. DOI : 10.1002 / prac.18671000126 .
  52. ^ Клаус A, Кизе C (1867). «Убер нейрин унд синкалин» . J Prakt Chem (на немецком языке). 102 (1): 24–27. DOI : 10.1002 / prac.18671020104 .
  53. Best CH, Hershey JM, Huntsman ME (май 1932 г.). «Влияние лецитина на отложение жира в печени нормальной крысы» . Журнал физиологии . 75 (1): 56–66. DOI : 10.1113 / jphysiol.1932.sp002875 . PMC 1394511 . PMID 16994301 .  
  54. ^ Постоянный комитет Института медицины (США) по научной оценке диетических рекомендаций и его группа по фолиевой кислоте, другим витаминам B. и холину . Национальная академия прессы (США). 1998. С. xi, 402–413. ISBN 9780309064118.