Lécithineest une molécule biologiquement active importante qui a de nombreuses fonctions physiologiques de base dans le corps humain, telles que le composant principal des membranes cellulaires, des neurotransmetteurs et du métabolisme des lipides dans le foie, il est donc très important de comprendre sa synthèse. Dans cet article, toutes les voies de synthèse de la lécithine seront introduites à partir des aspects suivants : voie de synthèse de la phosphatidylcholine, voie de synthèse de la lécithine, voie de synthèse des phospholipides et voie de synthèse du glycérol phosphate d'acide gras.
1. Voie de synthèse de la phosphatidylcholine :
La lécithine, également connue sous le nom de lécithine, est une importante substance phospholipidique largement présente dans les organismes animaux et végétaux. Dans les organismes, la lécithine joue une variété de fonctions physiologiques importantes, y compris la structure de la membrane cellulaire, la neurotransmission, le métabolisme du cholestérol, etc.
La phosphatidylcholine est l'un des composants les plus importants de la lécithine, qui est assez abondante dans le corps humain. La biosynthèse de la phosphatidylcholine est généralement complétée par une réaction de transfert de méthyle, et son itinéraire détaillé est le suivant :
1.1. Le phosphatidylacyldiacylglycérol (PA) formé à partir d'acides gras et de glycérol est phosphorylé par la CDP-acylcholine (CDP-Choline) pour générer la phosphorylcholine (PtdCho).
1.2. Dans le même temps, la méthylation est assurée par la SAM (S-adénosylméthionine) pour méthyler la méthionylcholine (GPC) en graisse-2-phosphoadénosylcholine (PC).
1.3. PtdCho et PC génèrent de la phosphatidylinositol choline (PI-Cho) par la réaction d'échange catalysée par la graisse -1- phosphoinositide transférase.
1.4. PI-Cho est ensuite converti en phospho-inositol choline (IP-Cho) par déphosphorylation.
Ce qui précède est la voie de synthèse totale de la phosphatidylcholine, dans laquelle les première et deuxième étapes sont la voie de la phosphorylcholine (voie de Kennedy), qui se produit principalement dans le réticulum endoplasmique et le corps de Golgi ; les troisième et quatrième étapes sont la voie des phospholipides de l'inositol, principalement dans le cytoplasme et dans les corps éosinophiles. La synthèse de la phosphatidylcholine nécessite la participation de diverses enzymes et coenzymes, telles que la CDP acylase, la SAM adénylase, la phosphatidylinositolase et la déphosphatase.
2. Voie de synthèse de la lécithine :
La lécithine est un lipide biologique important qui existe largement dans les organismes et qui a des fonctions importantes dans le maintien de la structure et de la fonction de la membrane cellulaire, de la neurotransmission et du métabolisme des lipides. Ses principaux composants comprennent la phosphorylcholine, la phosphorylacétylcholine et la phosphorylcréatine, parmi lesquelles la phosphorylcholine a la teneur la plus élevée, représentant plus de la moitié de la quantité totale de lécithine. Le processus de synthèse de la lécithine implique de multiples voies métaboliques et la synergie de diverses enzymes, qui sont différentes dans différents types de cellules et différents tissus. La principale voie de synthèse de la lécithine sera discutée ci-dessous.
2.1. Voie du glycérophosphate (voie GPAT) :
La voie du glycérophosphate est l'étape initiale de la synthèse de la lécithine, et son processus comprend principalement les étapes suivantes : le triphosphate de glycérol (G3P) se combine avec des acides gras pour générer du glycérophosphate d'acyle (LPA), et le LPA génère en outre de l'acide phosphatidique (PA) par réaction de décarboxylation, La réduction de PA produit du CDP-acylglycérol (CDP-DAG), et du CDP-DAG et de la choline, de l'éthanolamine et d'autres substrats synthétisent davantage la lécithine par la voie des phospholipides de l'inositol. L'enzyme GPAT est l'enzyme déterminant la vitesse de la voie du phosphate de glycérol, et sa catalyse consiste à acyler le triphosphate de glycérol et l'acide gras pour générer du LPA. L'apport de substrats tels que la choline doit s'effectuer par l'une des deux voies de "phosphatidylation de l'inositol" et de "phosphatidylation de l'ornithine".
2.2. Voie des phospholipides de l'inositol :
La voie des phospholipides de l'inositol est l'une des voies de synthèse importantes de la lécithine, et sa voie est liée à la voie du mannitol diphosphate de la membrane cellulaire. La synthèse des phospholipides de l'inositol comprend principalement les deux étapes suivantes : réaction de phosphatidylation de la choline ou de l'inositol phosphate avec l'acylglycérol phosphate pour générer la phosphoglycérol choline (PGC) ou le phosphoglycérol inositol (PGI), puis par l'inositol la phosphoglycérol transférase (PIT) et la phosphoglycérol transférase (PGT ) transfèrent la choline phosphoglycérol ou l'inositol phosphoglycérol à la molécule CDP-DAG pour former une molécule complète de lécithine. La phosphorylcholine synthétisée par la voie des phospholipides de l'inositol représente environ 20 % de la quantité totale de lécithine.
2.3. Voie des phospholipides de l'ornithine :
La voie des phospholipides de l'ornithine est la principale voie de synthèse des phospholipides de l'ornithine. Cette voie repose sur l'hydrolyse de l'ornithine dans la cellule en ammoniac et la catalyse du dioxyde de carbone pour générer de l'acide pyruvique et de l'acide oxalique, puis la réaction de transfert d'acyle de l'acide oxalique et du phosphate d'acylglycérol pour obtenir de l'acide phosphoglycéryl oxalique (PGS). Par la suite, le PGS transfère le groupe phosphore à la molécule CDP-DAG par deux réactions catalysées par une enzyme (PSD et PSS), générant une molécule de lécithine complète. La phosphorylcholine synthétisée par la voie des phospholipides de l'ornithine représente environ 10 % de la quantité totale de lécithine.
3. Voie de synthèse des phospholipides :
La lécithine (phospholipide) est un phospholipide très courant, ses principaux composants sont les phosphoglycérides et la choline, et peut être largement utilisé dans l'alimentation, la médecine, les pesticides et d'autres domaines. Il existe de nombreuses méthodes de préparation de la lécithine, les plus couramment utilisées sont les méthodes chimiques et les méthodes biologiques.
Le processus spécifique est le suivant :
1. Cafestol et acides aminés :
Dans le fermenteur industriel, le substrat cellulaire cafestol et l'acide aminé sont ajoutés, et après la réaction de fermentation, un liquide de fermentation contenant du cafestol et de l'acide aminé est généré.
2. Phosphorylation :
Ajouter une quantité appropriée d'acide phosphorique au bouillon de fermentation et utiliser la phosphorylase pour ajouter de l'acide phosphorique au glycérol pour former du glycérophosphate. Parmi eux, la fonction de la phosphorylase est d'ajouter de l'acide phosphorique au cafestol et aux acides aminés.
3. Générer de l'éthanolamine d'acide gras :
Le glycérophosphate et l'éthanolamine d'acide gras sont mis à réagir par l'acylase pour former de la lécithine. Parmi eux, la fonction de l'acylase est de combiner un acide gras avec un phosphoglycéride ou une alcool amine pour former de la lécithine.
4. Technologie d'immobilisation enzymatique :
La technologie permet de produire de grandes quantités d'enzymes et peut être réutilisée, ce qui rend le processus de production de lécithine plus rentable. L'enzyme est immobilisée sur le kaolin pour transférer les groupes d'acides gras à l'éthanolamine pour former la lécithine, qui a une bonne réutilisabilité.
Le phospholipide est l'un des composants les plus importants de la lécithine et sa voie de synthèse implique différents substrats. L'acide phosphorique (voie des pentoses phosphates) est le substrat 1-acide hydroxyglycérique produit par le métabolisme des sucres ; l'acide phosphatidique substrat est produit par acidification; La CDP-choline peut être obtenue par réaction de méthylation ; Les substrats pyruvate et méthylvalonate sont produits ; les acides aminés lysine et leucine peuvent être obtenus par décarboxylation ; les substrats potassium et méthionine peuvent être utilisés comme substrats de réaction qui catalysent la réaction deux en un du phosphate de choline CDP.
4. Voie de synthèse du phosphate de glycérol d'acide gras :
La voie de synthèse du glycérol phosphate d'acide gras est une autre voie de biosynthèse de la lécithine, dans laquelle il n'y a pas de choline, ses principaux substrats sont les acides gras et le tartrate, et le triglycéride peut être obtenu par la catalyse de l'acyl inarcosyl synthase. Par la suite, grâce à l'action de la triglycéride acyltransférase, une liaison phosphate se forme entre l'2-hydroxyglycérol et le tartrate pour former la structure moléculaire du phosphate de glycérol d'acide gras, qui est le précurseur de la lécithine.
En résumé, les voies de synthèse de la lécithine comprennent la voie de synthèse de la phosphatidylcholine, la voie de synthèse de la lécithine, la voie de synthèse des phospholipides et la voie de synthèse du phosphate de glycérol d'acide gras. Parmi eux, la voie de synthèse de la phosphatidylcholine et la voie de synthèse de la lécithine sont similaires l'une à l'autre et réagissent toutes deux via l'intermédiaire CDP-acide chloroacétique; la voie de synthèse des phospholipides utilise plus de substrats, y compris des substrats produits par le métabolisme des sucres et les voies d'oxydation. Substrats et substrats produits par des réactions de décarboxylation ; la fonction principale de la voie de synthèse du glycérol phosphate d'acide gras est de former la structure moléculaire précurseur de la lécithine.