Bioactieve lipiden – Alkylglycerol
Vetten worden al jaren in verband gebracht als gevaarvolle stof voor onze gezondheid en het is raadzaam deze te beperken of vermijden in onze voeding. Gelukkig erkennen steeds meer mensen dat vetten ook essentiële ingrediënten zijn voor de smakelijkheid van voedsel. Interessanter is dat sommige lipiden zoals cholesterol zijn erkend als essentieel voor de productie van hormonen, vitamine D en galzouten, naast andere fysiologische functies. Bovendien zijn er tal van gezondheidsvoordelen toegeschreven aan onverzadigde vetten uit zeedieren. De essentiële rol die lipiden in het leven spelen, vergelijkbaar met eiwitten en genen, wordt echter niet algemeen begrepen. Weinig mensen zijn zich ervan bewust dat vet het meest relevante deel van onze hersenen is en een uiterst belangrijke rol speelt in alle andere zachte weefsels. Lipiden worden bestudeerd door voedingsdeskundigen die de relatie tussen vetten in onze voeding en de samenstelling van verschillende organen en weefsels proberen te achterhalen. Biochemici onderzoeken de synthese en afbraak van lipiden om energie en bouwmateriaal voor cellen te produceren. Lipiden worden echter niet uitgebreid erkend als essentiële moleculen in celmembranen. Lipiden vormen fascinerende en intrigerende structuren als gevolg van fysische basisprincipes van zelforganisatie die de interactie tussen veel moleculen regelen. In dit scenario speelt water een sleutelrol bij het functioneren als het definitieve biologische oplosmiddel. De unieke eigenschappen van water verplichten lipidemoleculen om zichzelf te assembleren en subtiele structuren te produceren. Bijgevolg vormen lipiden in waterig medium lipidedubbellagen en membranen. Lipidemembranen kunnen worden beschouwd als uitgebreide dunne lagen met een dikte van slechts twee moleculen. Deze structuren vormen de ruggengraat van alle biologische membranen die alomtegenwoordig zijn in alle levende cellen [1].
Dieet bioactieve lipiden, vanuit het oogpunt van voedingswetenschap, kunnen generiek worden gedefinieerd als lipiden met een specifieke rol op de gezondheid. Hun functie kan verband houden met fysische of chemische eigenschappen van deze moleculen. Talrijke bewijzen wijzen erop dat lipideklassen gezondheidsvoordelen bieden die voornamelijk gebaseerd zijn op twee mechanismen: (1) het veranderen van de vetzuursamenstelling van verschillende weefsels of (2) het bevorderen van celsignaleringsroutes [2]. Sommige gezondheidsvoordelen kunnen worden toegeschreven aan vetzuren met een korte tot middellange keten, hoewel de meeste bewijzen suggereren dat de belangrijkste bioactieve lipiden meervoudig onverzadigde vetzuren (PUFA’s) zijn. PUFA’s zijn voorlopers in de biosynthese van cellulaire hormonen (eicosanoïden) en verschillende signaalverbindingen met een relevante rol in de menselijke gezondheid [3].
De laatste tijd is er steeds meer belangstelling voor natuurlijke stoffen met een gunstige werking voor de mens. Van deze stoffen hebben degenen met een sterke antioxiderende werking veel aandacht getrokken, omdat oxidatieve stress veroorzaakt door meerdere factoren de hoofdoorzaak is van veel pathologische aandoeningen. Veel fenolische verbindingen zijn echter hoofdzakelijk hydrofiel, waardoor hun toepassing in formuleringen en emulsies op oliebasis afneemt. Om die reden zullen bronnen, productie en formulering van meer lipofiele derivaten van deze fenolische verbindingen ook in dit hoofdstuk worden besproken [4].
ALKYLGLYCEROL een bioactief lipide
Op glycerol gebaseerde etherlipiden (Fig. 2 ) zijn normaal gesproken ondergeschikte bestanddelen van celmembranen van zoogdieren, en de aanwezigheid ervan is belangrijk in de lever van sommige vissen van de Chondrichthyes-klasse (waaronder haaien) [272]. Aan 1- O- alkyl-sn-glycerolen (AKG’s) zijn verschillende bioactieve eigenschappen toegeschreven . De orale toediening van AKG verminderde de tumorgroei en het aantal longmetastasen van muizen die waren geïnoculeerd met 3LL-cellen [273]. AKG met koolwaterstofketens van 18: 1, 14: 0 en 16: 1 vertoonde het meest actieve antiproliferatieve effect, vergeleken met 16: 0 en 12: 0, wat een vermindering van de endotheliale marker van het tumor bloedvat induceert, wat een anti-angiogeen effect suggereert. AKG’s verminderen ook de belangrijkste angiogenese-stimulator, basale fibroblast groeifactor (bFGF), op endotheel cel proliferatie [274] en beïnvloedde de groei van endotheelcellen, zonder cytotoxische effecten te vertonen, waardoor de celproliferatie afnam [275].
Figuur 2 Belangrijkste chemische structuren van glyceryl ether
Het antiproliferatieve effect van AKG werd ook getest bij cellijnen van humaan borstcarcinoom (MCF7), ovariumcarcinoom (OVP10) en prostaatkanker (DU45, LnCap), met een verhoogd percentage apoptotische cellen van ovarium- en prostaatcarcinoom en een significante afname van het aantal prostaatcellen [276, 277]. Een methoxy-gesubstitueerd alkylglycerol remde de groei van drie menselijke darmkankercellijnen (Moser, HT29 en HCT116) [278]. AKG-suppletie was in staat de Walker 256-tumorcel groei evenredig te verminderen met de toename van lipidenperoxidatie, apoptose en vermindering van de proliferatieve capaciteit van kankercellen. Bovendien werd de toestand van cachexie, geassocieerd met patiënten met kanker en andere progressieve ziekten, omgekeerd door de inname van AKG [279, 280]. De profylactische toediening van AKG aan patiënten met kanker kan de bijwerkingen en complexe verwondingen die het gevolg zijn van de bestralingsbehandelingen, in het bijzonder leukopenie, thrombocytopenia, verminderen [281], en fistels [282].
Cytotoxische macrofagen worden geactiveerd door AKG, waardoor de Fc-receptor-gemedieerde fagocytose wordt versterkt, de humorale immuunrespons toeneemt en overgevoeligheidsreacties worden vertraagd [283]. Ongeacht de lengte van de koolstofketen stimuleert AKG de productie van IL-12, een cytokine dat betrokken is bij de activering van Th1-reacties [284] en IL-2 [285], waardoor de proliferatie en activering van lymfocyt B wordt versterkt, terwijl de niveaus van IL-4 en IL-10, die betrokken zijn bij de activering van Th2-responses, worden verlaagd [286]. Niveaus van C1q worden ook verhoogd met de toediening van AKG [287]. De inname van AKG bij zeer oude mensen voorafgaand aan een chirurgische behandeling induceert een significante toename van WBC, lymfocyten, IgM en IgA in de postoperative periode [288]. De toediening van AKG aan drachtige en zogende zoogdieren heeft een positief effect op het immuunsysteem van het nest, met hogere concentraties IgG, erytrocyten en hemoglobine in hun bloed en een wijziging van het lipidenprofiel en de immuun eigenschappen van de moedermelk [289, 290].
AKG’s met een korte keten hebben het vermogen om de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière te vergroten, waardoor therapeutische moleculen deze kunnen passeren [291, 292, 293]. Zelfs de penetratie van materialen met een hoog molecuulgewicht, zoals albumine en antilichamen, in de hersenen zou aanzienlijk kunnen worden verhoogd [292, 294]. De opening van de bloed-hersenbarrière door de werking van AKG is kort en omkeerbaar en heeft geen invloed op de tight junction [295].
Een recente experimentele studie heeft aangetoond dat onverzadigde AKG’s een afname van vetrijk geïnduceerde obesitas kunnen bevorderen en de insulineresistentie bij ratten kunnen verbeteren [296]. Evenzo kan de toediening van AKG bij obese patiënten het totale cholesterolgehalte verlagen, evenals complement 3 en 4, geassocieerd met een hoger risico op metabool syndroom [297].
De in vitro behandeling van spermatozoa verbetert hun beweeglijkheid en vruchtbaarheid, gerelateerd aan het PAF-metabolisme, wat resulteert in betere bevruchting prestaties bij gebruik voor kunstmatige inseminaties [298]. In vivo studies hebben vergelijkbare effecten aangetoond in de beweeglijkheid en snelheid van sperma na orale inname van AKG [299].
Van AKG is gemeld dat het antibacteriële activiteit vertoont tegen verschillende stammen door protease af te geven of te activeren, zoals het enzym autolysine [300], waarbij ze hun activiteit verhogen met 1-O-ketens van C8: 0 tot C12: 0 en afnemen met langere 1-O-ketens [301].
Bron:
Bioactive Molecules in Food pp 1-61, Bioactive Lipids
Authors and affiliations
Luis Vázquez, Marta Corzo-Martínez, Pablo Arranz-Martínez, Elvira Barroso, Guillermo Reglero, Carlos Torre
16 November 2017
