Kolin
|
|
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
IUPAC namn
2-hydroxietyl(trimetyl)azanium
|
|
|
Föredraget IUPAC-namn
2-hydroxi- N , N , N -trimetyletan-1-aminium |
|
Andra namn
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| 1736748 | |
| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard | 100.000.487 |
| EG-nummer |
|
| 324597 | |
| KEGG | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| [ ( CH3 ) 3NCH2CH2OH ] + _ _ _ | |
| Molar massa | 104,173 g-mol -1 |
| Utseende | Viskös färglös flytande vätska (kolinhydroxid) |
| Mycket löslig (kolinhydroxid) | |
| Löslighet | löslig i etanol , olöslig i dietyleter och kloroform (kolinhydroxid) |
| Strukturera | |
| Tetraedrisk vid kväveatomen _ | |
| Faror | |
| Arbetssäkerhet och hälsa (OHS/OSH): | |
|
Huvudsakliga faror
|
Frätande |
| GHS- märkning : | |
|
|
| Fara | |
| H314 | |
| P260 , P264 , P280 , P301+P330+P331 , P303+P361+P353 , P304 +P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P361 , P50153 , P50153 | |
| NFPA 704 (branddiamant) | |
| Dödlig dos eller koncentration (LD, LC): | |
|
LD 50 ( mediandos )
|
3–6 g/kg (råtta, oral) |
| Säkerhetsdatablad (SDS) | 4 |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Kolin / ˈ k oʊ l iː n / är en katjon med den kemiska formeln [(CH 3 ) 3 NCH 2 CH 2 OH] + . Kolin bildar olika salter , till exempel kolinklorid och kolinbitartrat .
Kemi
Kolin är en kvartär ammoniumkatjon . Kolinerna är en familj av vattenlösliga kvartära ammoniumföreningar . Kolin är moderföreningen i kolinklassen, bestående av etanolaminrester med tre metylgrupper bundna till samma kväveatom . Kolinhydroxid är känd som kolinbas. Den är hygroskopisk och påträffas därför ofta som en färglös viskös hydratiserad sirap som luktar trimetylamin (TMA). Vattenlösningar av kolin är stabila, men föreningen bryts långsamt ner till etylenglykol , polyetylenglykoler och TMA.
Kolinklorid kan framställas genom att behandla TMA med 2-kloretanol :
- (CH 3 ) 3 N + ClCH 2 CH 2 OH → [(CH 3 ) 3 NCH 2 CH 2 OH] + Cl −
2-kloretanolen kan genereras från etylenoxid . [ hur? ] Kolin har historiskt producerats från naturliga källor, såsom via hydrolys av lecitin .
Kolin i naturen
Kolin är utbrett i naturen hos levande varelser. Hos de flesta djur är kolinfosfolipider nödvändiga komponenter i cellmembran , i membranen av cellorganeller och i lipoproteiner med mycket låg densitet .
Kolin som näringsämne
Kolin är ett viktigt näringsämne för människor och många andra djur. Människor är kapabla till viss de novo- syntes av kolin men kräver ytterligare kolin i kosten för att bibehålla hälsan. Kostbehov kan tillgodoses av kolin i sig eller i form av kolinfosfolipider , såsom fosfatidylkolin . Kolin klassificeras inte formellt som ett vitamin trots att det är ett viktigt näringsämne med en aminosyraliknande struktur och ämnesomsättning.
Kolin krävs för att producera acetylkolin – en signalsubstans – och S -adenosylmetionin (SAM), en universell metyldonator . Vid metylering omvandlas SAM till homocystein .
Symtomatisk kolinbrist orsakar icke-alkoholisk fettleversjukdom och muskelskador. Överdriven konsumtion av kolin (mer än 7,5 gram per dag) kan orsaka lågt blodtryck , svettning , diarré och fiskliknande kroppslukt på grund av trimetylamin , som bildas i kolinmetabolismen. Rika kostkällor för kolin och kolinfosfolipider inkluderar organkött , äggulor , mejeriprodukter , jordnötter , vissa bönor , nötter och frön . Grönsaker med pasta och ris bidrar också till kolinintaget i den amerikanska kosten .
Ämnesomsättning
Biosyntes
I växter är det första steget i de novo biosyntesen av kolin dekarboxyleringen av serin till etanolamin , som katalyseras av ett serindekarboxylas . Syntesen av kolin från etanolamin kan ske i tre parallella vägar, där tre på varandra följande N -metyleringssteg katalyserade av ett metyltransferas utförs på antingen den fria basen, fosfobasen eller fosfatidylbasen. Källan till metylgruppen är S -adenosyl- L -metionin och S -adenosyl- L -homocystein genereras som en biprodukt.
Hos människor och de flesta andra djur sker de novo syntesen av kolin via fosfatidyletanolamin N-metyltransferas (PEMT), men biosyntes är inte tillräckligt för att möta mänskliga krav. I lever-PEMT-vägen 3-fosfoglycerat (3PG) emot 2 acylgrupper från acyl-CoA som bildar en fosfatidinsyra . Det reagerar med cytidintrifosfat för att bilda cytidindifosfat-diacylglycerol. Dess hydroxylgrupp reagerar med serin och bildar fosfatidylserin som dekarboxylerar till etanolamin och fosfatidyletanolamin (PE) bildas. Ett PEMT-enzym flyttar tre metylgrupper från tre S -adenosylmetioniner (SAM) donatorer till etanolamingruppen i fosfatidyletanolaminen för att bilda kolin i form av en fosfatidylkolin. Tre S -adenosylhomocysteiner (SAH) bildas som en biprodukt.
Kolin kan också frigöras från mer komplexa kolininnehållande molekyler. Till exempel fosfatidylkoliner (PC) hydrolyseras till kolin (Chol) i de flesta celltyper. Kolin kan också produceras genom CDP-kolin-vägen, cytosoliska kolinkinaser (CK) fosforylerar kolin med ATP till fosfokolin (PChol). Detta händer i vissa celltyper som lever och njure. Kolinfosfatcytidylyltransferaser (CPCT) omvandlar PChol till CDP-kolin (CDP-Chol) med cytidintrifosfat (CTP). CDP-kolin och diglycerid omvandlas till PC av diacylglycerol kolinfosfotransferas ( CPT).
Hos människor ökar vissa PEMT-enzymmutationer och östrogenbrist ( ofta på grund av klimakteriet ) kostbehovet av kolin. Hos gnagare bildas 70 % av fosfatidylkolinerna via PEMT-vägen och endast 30 % via CDP-kolinvägen. Hos knockoutmöss gör PEMT-inaktivering dem helt beroende av kolin i kosten.
Absorption
Hos människor absorberas kolin från tarmarna via SLC44A1 (CTL1) membranproteinet via underlättad diffusion som styrs av kolinkoncentrationsgradienten och den elektriska potentialen över enterocytmembranen . SLC44A1 har begränsad förmåga att transportera kolin: vid höga koncentrationer lämnas en del av det oabsorberat. Absorberat kolin lämnar enterocyterna via portvenen , passerar levern och går in i systemcirkulationen . Tarmmikrober bryter ned den oabsorberade kolinen till trimetylamin, som oxideras i levern till trimetylamin N -oxid .
Fosfokolin och glycerofosfokoliner hydrolyseras via fosfolipaser till kolin, som kommer in i portvenen. På grund av sin vattenlöslighet slipper några av dem oförändrade till portvenen. Fettlösliga kolinhaltiga föreningar (fosfatidylkoliner och sfingomyeliner ) hydrolyseras antingen av fosfolipaser eller går in i lymfan som ingår i kylomikroner .
Transport
Hos människor transporteras kolin som en fri molekyl i blodet. Kolininnehållande fosfolipider och andra ämnen, som glycerofosfokoliner, transporteras i blodets lipoproteiner . Kolinnivåer i blodplasma hos friska fastande vuxna är 7–20 mikromol per liter (μmol/L) och 10 μmol/L i genomsnitt. Nivåerna är reglerade, men kolinintag och -brist förändrar dessa nivåer. Nivåerna är förhöjda i cirka 3 timmar efter kolinkonsumtion. Fosfatidylkolinnivåer i plasma hos fastande vuxna är 1,5–2,5 mmol/L. Dess konsumtion höjer nivåerna av fritt kolin i cirka 8–12 timmar, men påverkar inte fosfatidylkolinnivåerna nämnvärt.
Kolin är en vattenlöslig jon och kräver därför att transportörer passerar genom fettlösliga cellmembran . Tre typer av kolintransportörer är kända:
- SLC5A7
- CTL:er: CTL1 ( SLC44A1 ), CTL2 ( SLC44A2 ) och CTL4 ( SLC44A4 )
- OCT: OCT1 ( SLC22A1 ) och OCT2 ( SLC22A2 )
SLC5A7 är natrium - (Na + ) och ATP-beroende transportörer. De har hög bindningsaffinitet för kolin, transporterar det främst till neuroner och är indirekt associerade med acetylkolinproduktionen . Deras bristfälliga funktion orsakar ärftlig svaghet i lungmuskler och andra muskler hos människor via acetylkolinbrist. Hos knockoutmöss leder deras dysfunktion lätt till döden med cyanos och förlamning .
CTL1s har måttlig affinitet för kolin och transporterar det i nästan alla vävnader, inklusive tarmar, lever, njurar, placenta och mitokondrier . CTL1s tillhandahåller kolin för fosfatidylkolin och trimetylglycinproduktion . CTL2 förekommer särskilt i mitokondrierna i tungan, njurarna, musklerna och hjärtat. De är förknippade med mitokondriell oxidation av kolin till trimetylglycin. CTL1s och CTL2s är inte associerade med acetylkolinproduktionen, utan transporterar kolin tillsammans via blod-hjärnbarriären . Endast CTL2 förekommer på hjärnsidan av barriären. De tar också bort överskott av kolin från nervcellerna tillbaka till blodet. CTL1 förekommer endast på blodsidan av barriären, men också på membranen av astrocyter och neuroner.
OCT1s och OCT2s är inte associerade med acetylkolinproduktionen. De transporterar kolin med låg affinitet. OCT1s transporterar kolin främst i levern och njurarna; OCT2s i njurarna och hjärnan.
Lagring
Kolin lagras i cellmembranen och organellerna som fosfolipider, och inuti cellerna som fosfatidylkoliner och glycerofosfokoliner.
Exkretion
Även vid kolindoser på 2–8 g utsöndras lite kolin i urinen hos människor. Utsöndring sker via transportörer som sker i njurarna (se transport ). Trimetylglycin demetyleras i levern och njurarna till dimetylglycin ( tetrahydrofolat får en av metylgrupperna). Metylglycin bildas, utsöndras i urinen eller demetyleras till glycin .
Fungera
Kolin och dess derivat har många funktioner hos människor och i andra organismer. Den mest anmärkningsvärda funktionen är att kolin fungerar som en syntetisk prekursor för andra väsentliga cellkomponenter och signalmolekyler, såsom fosfolipider som bildar cellmembran, signalsubstansen acetylkolin och osmoregulatorn trimetylglycin ( betain ). Trimetylglycin fungerar i sin tur som en källa till metylgrupper genom att delta i biosyntesen av S -adenosylmetionin .
Fosfolipidprekursor
Kolin omvandlas till olika fosfolipider, som fosfatidylkoliner och sfingomyeliner. Dessa finns i alla cellmembran och membranen i de flesta cellorganeller. Fosfatidylkoliner är en strukturellt viktig del av cellmembranen. Hos människor är 40–50 % av deras fosfolipider fosfatidylkoliner.
Kolinfosfolipider bildar också lipidflottor i cellmembranen tillsammans med kolesterol . Flottarna är centra, till exempel för receptorer och receptorsignaltransduktionsenzymer .
Fosfatidylkoliner behövs för syntesen av VLDL : 70–95 % av deras fosfolipider är fosfatidylkoliner hos människor.
Kolin behövs också för syntesen av pulmonell tensid , som är en blandning som mestadels består av fosfatidylkoliner. Det ytaktiva ämnet är ansvarigt för lungelasticiteten, det vill säga för lungvävnadens förmåga att dra ihop sig och expandera. Till exempel har brist på fosfatidylkoliner i lungvävnaderna kopplats till akut andnödsyndrom .
Fosfatidylkoliner utsöndras i gallan och arbetar tillsammans med gallsyrasalter som ytaktiva ämnen i den, vilket hjälper till med tarmens absorption av lipider .
Acetylkolinsyntes
Kolin behövs för att producera acetylkolin. Detta är en signalsubstans som spelar en nödvändig roll i muskelkontraktion , minne och neurala utveckling , till exempel. Icke desto mindre finns det lite acetylkolin i människokroppen i förhållande till andra former av kolin. Neuroner lagrar också kolin i form av fosfolipider till sina cellmembran för produktion av acetylkolin.
Källa till trimetylglycin
oxideras kolin irreversibelt i levermitokondrier till glycinbetainaldehyd av kolinoxidaser . Detta oxideras av mitokondriella eller cytosoliska betain-aldehyddehydrogenaser till trimetylglycin. Trimetylglycin är en nödvändig osmoregulator. Det fungerar också som ett substrat för BHMT -enzymet, som metylerar homocystein till metionin . Detta är en S -adenosylmetionin (SAM) prekursor. SAM är ett vanligt reagens i biologiska metyleringsreaktioner . Till exempel metylerar det guanidiner av DNA och vissa lysiner av histoner . Det är alltså en del av genuttryck och epigenetisk reglering . Kolinbrist leder alltså till förhöjda homocysteinnivåer och minskade SAM-nivåer i blodet.
Innehåll i livsmedel
Kolin förekommer i livsmedel som en fri molekyl och i form av fosfolipider, särskilt som fosfatidylkoliner. Kolin är högst i orgelkött och äggulor men det finns i mindre grad i icke-organ kött, spannmål, grönsaker, frukt och mejeriprodukter . Matoljor och andra matfetter innehåller cirka 5 mg/100 g total kolin. I USA livsmedelsetiketter mängden kolin i en portion som en procentandel av det dagliga värdet (%DV) baserat på det adekvata intaget på 550 mg/dag. 100% av det dagliga värdet betyder att en portion mat har 550 mg kolin. "Totalt kolin" definieras som summan av fri kolin och kolininnehållande fosfolipider, utan att ta hänsyn till massfraktionen.
Human bröstmjölk är rik på kolin. Exklusiv amning motsvarar cirka 120 mg kolin per dag för barnet. Ökning av en mammas kolinintag höjer kolinhalten i bröstmjölk och lågt intag minskar det. Modersmjölksersättning kan innehålla tillräckligt med kolin eller inte. I EU och USA är det obligatoriskt att tillsätta minst 7 mg kolin per 100 kilokalorier (kcal) till varje modersmjölksersättning. Inom EU är halter över 50 mg/100 kcal inte tillåtna.
Trimetylglycin är en funktionell metabolit av kolin. Det ersätter kolin näringsmässigt, men bara delvis. Höga mängder trimetylglycin förekommer i till exempel vetekli (1 339 mg/100 g), rostade vetegroddar (1 240 mg/100 g) och spenat (600–645 mg/100 g).
| Kött | Grönsaker | ||
|---|---|---|---|
| Bacon , kokt | 124,89 | Bean, knäpp | 13.46 |
| Nötkött, skuren, tillagad | 78,15 | Rödbeta | 6.01 |
| Nötlever , stekt i pannan | 418,22 | Broccoli | 40,06 |
| Kyckling, stekt, med skinn | 65,83 | brysselkål | 40,61 |
| Kyckling, stekt, utan skinn | 78,74 | Kål | 15.45 |
| Kycklinglever | 290,03 | Morot | 8,79 |
| Torsk, Atlanten | 83,63 | Blomkål | 39,10 |
| Nötfärs , 75–85 % magert, stekt | 79.32–82.35 | Sockermajs , gul | 21,95 |
| Fläskfilé tillagad | 102,76 | Gurka | 5,95 |
| Räkor , konserverade | 70,60 | Sallad, isberg | 6,70 |
| Mejeriprodukter (ko) | Sallad, romaine | 9,92 | |
| Smör, saltat | 18,77 | Ärta | 27,51 |
| Ost | 16.50–27.21 | Surkål | 10.39 |
| Keso | 18.42 | Spenat | 22.08 |
| Mjölk, hel/skummad | 14.29–16.40 | Sötpotatis | 13.11 |
| Gräddfil | 20.33 | Tomat | 6,74 |
| Yoghurt , vanlig | 15.20 | Zucchini | 9,36 |
| Spannmål | Frukter | ||
| Havrekli , rå | 58,57 | Äpple | 3,44 |
| Havre , vanlig | 7,42 | Avokado | 14.18 |
| Ris, vitt | 2.08 | Banan | 9,76 |
| Ris, brunt | 9.22 | Blåbär | 6.04 |
| Vetekli _ | 74,39 | Cantaloupmelon | 7,58 |
| Vetegroddar , rostade | 152,08 | Druva | 7,53 |
| Andra | Grapefrukt | 5,63 | |
| Bean, marin | 26,93 | Orange | 8,38 |
| Ägg, höna | 251,00 | Persika | 6.10 |
| Olivolja | 0,29 | Päron | 5.11 |
| Jordnöt | 52,47 | Beskära | 9,66 |
| Sojaböna , rå | 115,87 | Jordgubbe | 5,65 |
| Tofu , mjuk | 27.37 | Vattenmelon | 4.07 |
Dagliga värden
Följande tabell innehåller uppdaterade kolinkällor för att återspegla det nya dagliga värdet och de nya etiketterna för näringsfakta och tilläggsfakta. Det återspeglar data från US Department of Agriculture, Agricultural Research Service. FoodData Central, 2019.
| Mat | Milligram (mg) per portion | Procent DV* |
| Nötlever , stekt i stekpanna, 85 g (3 oz) | 356 | 65 |
| Ägg, hårdkokt, 1 stort ägg | 147 | 27 |
| Rund nötkött , skiljbar endast magert, bräserad, 3 oz (85 g) | 117 | 21 |
| Sojabönor , rostade, 1 ⁄ 2 kopp | 107 | 19 |
| Kycklingbröst, rostat, 3 oz (85 g) | 72 | 13 |
| Nötkött, malet, 93 % magert kött, stekt, 3 oz (85 g) | 72 | 13 |
| Torsk, Atlanten , kokt, torr värme, 3 oz (85 g) | 71 | 13 |
| Svamp, shiitake , kokt, 1 ⁄ 2 dl bitar | 58 | 11 |
| Potatis, röd , bakad, kött och skal, 1 stor potatis | 57 | 10 |
| Vetegroddar , rostade, 1 oz (28 g) | 51 | 9 |
| Bönor, njure , konserverade, 1 ⁄ 2 kopp | 45 | 8 |
| Quinoa , kokt, 1 kopp | 43 | 8 |
| Mjölk , 1% fett, 1 kopp | 43 | 8 |
| Yoghurt , vanilj, fettfri, 1 kopp | 38 | 7 |
| Brysselkål , kokt, 1 ⁄ 2 kopp | 32 | 6 |
| Broccoli , hackad, kokt, avrunnen, 1 ⁄ 2 kopp | 31 | 6 |
| Keso , fettfri, 1 kopp | 26 | 5 |
| Tonfisk , vit, konserverad i vatten, dränerad i fasta ämnen, 3 oz (85 g) | 25 | 5 |
| Jordnötter , torrrostade, 1 ⁄ 4 kopp | 24 | 4 |
| Blomkål , 1 tum (2,5 cm) bitar, kokt, avrunnen, 1 ⁄ 2 kopp | 24 | 4 |
| Ärtor, gröna , kokta, 1 ⁄ 2 kopp | 24 | 4 |
| Solrosfrön , oljerostade, 1 ⁄ 4 kopp | 19 | 3 |
| Ris, brunt , långkornigt, kokt, 1 kopp | 19 | 3 |
| Bröd, pitabröd , fullkornsvete, 1 stor ( 6 + 1 ⁄ 2 tum eller 17 cm diameter) | 17 | 3 |
| Kål , kokt, 1 ⁄ 2 kopp | 15 | 3 |
| Mandarin ( mandarin ), sektioner, 1 ⁄ 2 kopp | 10 | 2 |
| Bönor, snaps , råa, 1 ⁄ 2 kopp | 8 | 1 |
| Kiwifrukt , rå, 1 ⁄ 2 dl skivad | 7 | 1 |
| Morötter , råa, hackade, 1 ⁄ 2 kopp | 6 | 1 |
| Äpplen , råa, med skal, i fjärdedelar eller hackade, 1 ⁄ 2 kopp | 2 | 0 |
DV = Dagligt värde. US Food and Drug Administration (FDA) utvecklade DVs för att hjälpa konsumenter att jämföra näringsinnehållet i livsmedel och kosttillskott inom ramen för en totaldiet. DV för kolin är 550 mg för vuxna och barn från 4 år och äldre. [ citat behövs ] FDA kräver inte livsmedelsetiketter för att lista kolininnehåll om inte kolin har lagts till maten. Livsmedel som ger 20 % eller mer av DV anses vara höga källor till ett näringsämne, men livsmedel som ger lägre procent av DV bidrar också till en hälsosam kost.
Det amerikanska jordbruksdepartementets (USDAs) FoodData Central listar näringsinnehållet i många livsmedel och tillhandahåller en omfattande lista över livsmedel som innehåller kolin ordnade efter näringsinnehåll.
Kostrekommendationer
Otillräckliga data finns tillgängliga för att fastställa ett uppskattat genomsnittsbehov (EAR) för kolin, så Food and Nutrition Board (FNB) fastställde adekvata intag (AIs). För vuxna sattes AI för kolin till 550 mg/dag för män och 425 mg/dag för kvinnor. Dessa värden har visat sig förhindra leverförändringar hos män. Studien som användes för att härleda dessa värden utvärderade dock inte om mindre kolin skulle vara effektivt, eftersom forskare bara jämförde en kolinfri diet med en diet som innehåller 550 mg kolin per dag. Från detta extrapolerades AI:erna för barn och ungdomar.
Rekommendationerna är i milligram per dag (mg/dag). Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA) rekommendationer är allmänna rekommendationer för EU-länderna . EFSA har inte satt några övre gränser för intaget. Enskilda EU-länder kan ha mer specifika rekommendationer. National Academy of Medicine (NAM) rekommendationer gäller i USA, Australien och Nya Zeeland.
| Ålder | EFSA tillräckligt intag | US NAM tillräckligt intag | US NAM tolererbara övre intagsnivåer |
|---|---|---|---|
| Spädbarn och barn | |||
| 0–6 månader | Inte etablerad | 125 | Inte etablerad |
| 7–12 månader | 160 | 150 | Inte etablerad |
| 1–3 år | 140 | 200 | 1 000 |
| 4–6 år | 170 | 250 | 1 000 |
| 7–8 år | 250 | 250 | 1 000 |
| 9–10 år | 250 | 375 | 1 000 |
| 11–13 år | 340 | 375 | 2 000 |
| Män | |||
| 14 år | 340 | 550 | 3 000 |
| 15–18 år | 400 | 550 | 3 000 |
| 19+ år | 400 | 550 | 3 500 |
| Kvinnor | |||
| 14 år | 340 | 400 | 3 000 |
| 15–18 år | 400 | 400 | 3 000 |
| 19+ år | 400 | 425 | 3 500 |
| Om du är gravid | 480 | 450 | 3 500 (3 000 om ≤18 år) |
| Om man ammar | 520 | 550 | 3 500 (3 000 om ≤18 år) |
Intag i populationer
Tolv undersökningar som genomfördes i 9 EU-länder mellan 2000 och 2011 uppskattade kolinintaget för vuxna i dessa länder till 269–468 milligram per dag. Intaget var 269–444 mg/dag hos vuxna kvinnor och 332–468 mg/dag hos vuxna män. Intaget var 75–127 mg/dag hos spädbarn, 151–210 mg/dag hos 1- till 3-åringar, 177–304 mg/dag hos 3- till 10-åringar och 244–373 mg/dag i 10- till 18-åringar. Den genomsnittliga uppskattningen av det totala kolinintaget var 336 mg/dag hos gravida ungdomar och 356 mg/dag hos gravida kvinnor.
En studie baserad på NHANES undersökningen 2009–2012 uppskattade att kolinintaget var för lågt i vissa amerikanska subpopulationer. Intaget var 315,2–318,8 mg/d hos 2+-åringar mellan denna tidsperiod. Av 2+-åringar överskred endast 15,6 ± 0,8 % av männen och 6,1 ± 0,6 % av kvinnorna det adekvata intaget (AI). AI överskreds av 62,9 ± 3,1 % av 2- till 3-åringar, 45,4 ± 1,6 % av 4- till 8-åringar, 9,0 ± 1,0 % av 9- till 13-åringar, 1,8 ± 0,4 % av 14–18 och 6,6 ± 0,5 % av 19+-åringar. Den övre intagsnivån överskreds inte i någon delpopulation.
En 2013–2014 NHANES-studie av den amerikanska befolkningen fann att kolinintaget hos 2- till 19-åringar var 256 ± 3,8 mg/dag och 339 ± 3,9 mg/dag hos vuxna 20 år och äldre. Intaget var 402 ± 6,1 mg/d hos män 20 år och äldre och 278 mg/d hos kvinnor 20 år och äldre.
Brist
tecken och symtom
Symtomatisk kolinbrist är sällsynt hos människor. De flesta får tillräckliga mängder av det från kosten och kan biosyntetisera begränsade mängder av det. Symtomatisk brist orsakas ofta av vissa sjukdomar eller av andra indirekta orsaker. Allvarlig brist orsakar muskelskador och alkoholfri fettleversjukdom, som kan utvecklas till cirros .
Förutom människor är fettlever också ett typiskt tecken på kolinbrist hos andra djur. Blödning i njurarna kan också förekomma hos vissa arter. Detta misstänks bero på brist på kolinhärlett trimetylglycin, som fungerar som en osmoregulator.
Orsaker och mekanismer
Östrogenproduktion är en relevant faktor som predisponerar individer för brist tillsammans med lågt kolinintag. Östrogener aktiverar fosfatidylkolin-producerande PEMT-enzymer. Kvinnor före klimakteriet har lägre kostbehov av kolin än män på grund av kvinnors högre östrogenproduktion. Utan östrogenbehandling liknar kolinbehoven hos kvinnor efter klimakteriet som mäns. Vissa enkelnukleotidpolymorfier (genetiska faktorer) som påverkar kolin- och folatmetabolismen är också relevanta. Vissa tarmmikrober bryter också ned kolin mer effektivt än andra, så de är också relevanta.
Vid brist minskar tillgängligheten av fosfatidylkoliner i levern - dessa behövs för bildandet av VLDL. Således minskar VLDL-medierad fettsyratransport ut ur levern, vilket leder till fettansamling i levern. Andra samtidigt förekommande mekanismer som förklarar den observerade leverskadan har också föreslagits. Till exempel behövs även kolinfosfolipider i mitokondriella membran. Deras otillgänglighet leder till oförmåga hos mitokondriella membran att upprätthålla korrekt elektrokemisk gradient , vilket bland annat behövs för att bryta ned fettsyror via β-oxidation . Fettomsättningen i levern minskar därför.
Överskottsintag
Överdrivna doser av kolin kan ha negativa effekter. Dagliga 8–20 g doser av kolin, till exempel, har visat sig orsaka lågt blodtryck , illamående , diarré och fiskliknande kroppslukt . Lukten beror på trimetylamin (TMA) som bildas av tarmmikroberna från den oabsorberade kolinen (se trimetylaminuri ).
Levern oxiderar TMA till trimetylamin N -oxid (TMAO). Förhöjda nivåer av TMA och TMAO i kroppen har kopplats till ökad risk för åderförkalkning och dödlighet. Således har överdrivet kolinintag antagits öka dessa risker förutom karnitin , som också bildas till TMA och TMAO av tarmbakterier. Kolinintag har dock inte visat sig öka risken att dö i hjärt-kärlsjukdomar . Det är troligt att förhöjda TMA- och TMAO-nivåer bara är ett symptom på andra underliggande sjukdomar eller genetiska faktorer som predisponerar individer för ökad dödlighet. Sådana faktorer kanske inte har beaktats ordentligt i vissa studier som observerade TMA- och TMAO-nivårelaterad dödlighet. Kausalitet kan vara omvänd eller förvirrande och stort kolinintag kanske inte ökar dödligheten hos människor. Till exempel, njurdysfunktion predisponerar för hjärt-kärlsjukdomar, men kan också minska utsöndringen av TMA och TMAO.
Hälsoeffekter
Neuralrörsförslutning
Lågt maternellt intag av kolin är associerat med en ökad risk för neuralrörsdefekter . Högre moderns intag av kolin är sannolikt associerat med bättre neurokognition/neuroutveckling hos barn. Kolin och folat, som interagerar med vitamin B 12 , fungerar som metyldonatorer till homocystein för att bilda metionin, som sedan kan fortsätta att bilda SAM ( S -adenosylmetionin). SAM är substratet för nästan alla metyleringsreaktioner hos däggdjur. Det har föreslagits att störd metylering via SAM kan vara ansvarig för relationen mellan folat och NTD. Detta kan även gälla kolin. [ Citat behövs ] Vissa mutationer som stör kolinmetabolismen ökar förekomsten av NTD hos nyfödda, men rollen av kolinbrist i kosten är fortfarande oklar, från och med 2015.
Hjärt- och kärlsjukdomar och cancer
Kolinbrist kan orsaka fettlever , vilket ökar risken för cancer och hjärt-kärlsjukdomar. Kolinbrist minskar också SAM-produktionen, som deltar i DNA-metylering - denna minskning kan också bidra till karcinogenes . Således har brist och dess samband med sådana sjukdomar studerats. Observationsstudier av fria populationer har dock inte på ett övertygande sätt visat ett samband mellan lågt kolinintag och hjärt-kärlsjukdomar eller de flesta cancerformer. Studier om prostatacancer har varit motsägelsefulla.
Kognition
Studier som observerar effekten mellan högre kolinintag och kognition har utförts hos vuxna människor, med motsägelsefulla resultat. Liknande studier på mänskliga spädbarn och barn har varit motsägelsefulla och även begränsade.
Perinatal utveckling
Både graviditet och amning ökar efterfrågan på kolin dramatiskt. Denna efterfrågan kan tillgodoses genom uppreglering av PEMT via ökande östrogennivåer för att producera mer kolin de novo , men även med ökad PEMT-aktivitet är efterfrågan på kolin fortfarande så hög att de kroppsliga lagren i allmänhet är uttömda. Detta exemplifieras av observationen att Pemt −/− möss (möss som saknar funktionell PEMT) kommer att avbryta vid 9–10 dagar om de inte matas med kolin.
Medan moderns förråd av kolin töms under graviditet och amning, ackumulerar moderkakan kolin genom att kolin mot koncentrationsgradienten pumpas in i vävnaden, där det sedan lagras i olika former, mestadels som acetylkolin. Kolinkoncentrationerna i fostervatten kan vara tio gånger högre än i moderns blod.
Funktioner hos fostret
Kolin är mycket efterfrågat under graviditeten som ett substrat för att bygga cellmembran (snabb foster- och modervävnadsexpansion), ökat behov av enkoliga delar (ett substrat för metylering av DNA och andra funktioner), vilket ökar kolinlagren i foster- och placentavävnader och för ökad produktion av lipoproteiner (proteiner som innehåller "fett"-delar). I synnerhet finns det intresse för kolinkonsumtionens inverkan på hjärnan. Detta härrör från kolins användning som ett material för att göra cellulära membran (särskilt för att göra fosfatidylkolin). Den mänskliga hjärnans tillväxt är snabbast under tredje trimester och fortsätter att vara snabb till ungefär fem års ålder. Under denna tid är efterfrågan stor på sfingomyelin, som är tillverkat av fosfatidylkolin (och därmed från kolin), eftersom detta material används för att myelinisera (isolera) nervfibrer . Kolin är också efterfrågat för produktionen av signalsubstansen acetylkolin, som kan påverka strukturen och organisationen av hjärnregioner, neurogenes , myelinisering och synapsbildning . Acetylkolin finns till och med i moderkakan och kan hjälpa till att kontrollera celltillväxt och -differentiering (ökningar i cellantal och förändringar av flerbruksceller till dedikerade cellulära funktioner) och förlossning .
Kolinupptaget i hjärnan styrs av en lågaffinitetstransportör som är placerad vid blod-hjärnbarriären. Transport sker när kolinkoncentrationerna i arteriell blodplasma ökar över 14 μmol/L, vilket kan inträffa under en ökning av kolinkoncentrationen efter att ha konsumerat kolinrika livsmedel. Neuroner, omvänt, förvärvar kolin av både hög- och lågaffinitetstransportörer. Kolin lagras som membranbunden fosfatidylkolin, som sedan kan användas för acetylkolin neurotransmittorsyntes senare. Acetylkolin bildas vid behov, färdas över synapsen och överför signalen till följande neuron. Efteråt acetylkolinesteras ned det, och den fria kolinen tas upp av en transportör med hög affinitet in i neuronen igen.
Används
Kolinklorid och kolinbitartrat används i kosttillskott . Bitartrat används oftare på grund av dess lägre hygroskopicitet. Vissa kolinsalter används för att komplettera kyckling, kalkon och vissa andra djurfoder . Vissa salter används också som industrikemikalier: till exempel i fotolitografi för att ta bort fotoresist . Kolinteofyllinat och kolinsalicylat används som läkemedel, såväl som strukturella analoger , som metakolin och karbakol . Radiomärkta koliner, som 11C -kolin , används vid medicinsk bildbehandling . Andra kommersiellt använda salter inkluderar trikolincitrat och kolinbikarbonat .
Antagonister och inhibitorer
Hundratals kolinantagonister och enzymhämmare har utvecklats för forskningsändamål. Aminometylpropanol är bland de första som används som forskningsverktyg. Det hämmar kolin- och trimetylglycinsyntesen. Det kan inducera kolinbrist som i sin tur resulterar i fettlever hos gnagare. Dietanolamin är en annan sådan förening, men också en miljöförorening. N-cyklohexylkolin hämmar kolinupptaget främst i hjärnan. Hemicholinium-3 är en mer allmän hämmare, men hämmar också måttligt kolinkinaser. Mer specifika kolinkinasinhibitorer har också utvecklats. Trimetylglycinsynteshämmare finns också: karboxibutylhomocystein är ett exempel på en specifik BHMT-hämmare.
Den kolinerga hypotesen om demens har inte bara lett till medicinska acetylkolinesterashämmare , utan också till en mängd olika acetylkolinhämmare. Exempel på sådana hämmande forskningskemikalier inkluderar trietylkolin , homokolin och många andra N -etylderivat av kolin, vilka är falska neurotransmittoranaloger av acetylkolin. Kolinacetyltransferashämmare har också utvecklats.
Historia
Upptäckt
1849 var Adolph Strecker den förste att isolera kolin från grisgalla. 1852 extraherade L. Babo och M. Hirschbrunn kolin från vita senapsfrön och gav det namnet sinkaline . 1862 upprepade Strecker sitt experiment med gris- och oxgalla och kallade ämnet kolin för första gången efter det grekiska ordet för galla, chole , och identifierade det med den kemiska formeln C 5 H 13 NO. År 1850 Theodore Nicolas Gobley från karparnas hjärnor och löjrom ett ämne som han kallade lecitin efter det grekiska ordet för äggula, lekithos , vilket visar 1874 att det var en blandning av fosfatidylkoliner .
År 1865 isolerade Oscar Liebreich " neurin " från djurhjärnor. De strukturella formlerna för acetylkolin och Liebreichs "neurin" löstes av Adolf von Baeyer 1867. Senare samma år visade sig "neurin" och sinkalin vara samma ämnen som Streckers kolin. Således var Bayer den första att lösa strukturen av kolin. Den förening som nu kallas neurin är inte relaterad till kolin.
Upptäckt som näringsämne
I början av 1930-talet noterade Charles Best och kollegor att fettlever hos råttor på specialdiet och diabetikerhundar kunde förebyggas genom att ge dem lecitin, vilket bevisade 1932 att kolin i lecitin var ensam ansvarig för denna förebyggande effekt. 1998 rapporterade US National Academy of Medicine sina första rekommendationer för kolin i människans kost.
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|