Quá trình oxy hóa axit béo

Các Quá trình oxy hóa axit béo hoặc là Đốt cháy chất béo có tầm quan trọng lớn nhất trong việc sản xuất năng lượng cho nhiều quá trình trong cơ thể. Nó diễn ra trong ti thể của hầu hết các tế bào. Các hormone khác nhau, tập thể dục và một số thành phần của chế độ ăn uống cân bằng có thể kích thích đốt cháy chất béo.

Quá trình oxy hóa axit béo là gì?

Nói một cách chính xác, quá trình oxy hóa axit béo là một phản ứng hóa học trong đó axit béo giải phóng một hoặc nhiều điện tử. Chúng được tiếp nhận bởi một đối tác phản ứng khác, chất nhận điện tử (tiếng Latinh, accipere, để chấp nhận).

Trong hóa sinh, các phản ứng chuyển hóa này được tóm tắt dưới thuật ngữ oxy hóa chất béo, góp phần cung cấp năng lượng dưới dạng oxy hóa b, oxy hóa a hoặc oxy hóa w. Ba dạng này khác nhau về nguyên tử cacbon mà quá trình oxy hóa diễn ra. Quá trình oxy hóa b (oxy hóa beta) là quan trọng nhất, với "beta" chỉ ra rằng các phản ứng diễn ra trên nguyên tử cacbon thứ ba của axit béo.

Quá trình oxy hóa axit béo được thúc đẩy bởi một số hormone. Hormone tăng trưởng, glucagon như một chất đối kháng của insulin và hormone tuyến giáp cũng như adrenaline là một phần của nó. Hơn nữa, các chất khác nhau được cung cấp cho cơ thể thông qua một chế độ ăn uống cân bằng sẽ thúc đẩy quá trình đốt cháy chất béo. Carnitine tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển vào tế bào, magiê cần thiết cho hoạt động của các enzym khác nhau và từ axit amin methionine, cùng với lysine và với sự có mặt của vitamin C, cơ thể có thể tự sản xuất carnitine.

Chức năng & nhiệm vụ

Việc đốt cháy chất béo đảm bảo rằng cơ thể chúng ta có đủ năng lượng cho quá trình xây dựng, phá vỡ và tái cấu trúc không bị gián đoạn. Quá trình oxy hóa chất béo xảy ra trong ti thể của tế bào. Do đó, các bào quan của tế bào này cũng được coi là nhà máy điện của tế bào.

Quá trình oxy hóa axit béo diễn ra theo nhiều bước. Đầu tiên, axit béo phải được hoạt hóa với sự tham gia của coenzyme A như một phân tử chính. Axit béo được kích hoạt này đi vào ty thể với sự trợ giúp của nhiều loại carnitine transferase. Transferase là các enzym chuyển các nhóm hóa học. Carnitine đóng một vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển này. Trong lĩnh vực thể dục, carnitine được sử dụng như một chất bổ sung chế độ ăn uống vì các tế bào cơ cần nó để sản xuất năng lượng.

Khi đã ở trong ty thể, quá trình phân hủy thực sự bắt đầu. Nó tuân theo một trình tự lặp lại các bước phản ứng kết thúc khi sản phẩm cuối cùng acetyl CoA đã được hình thành. Tùy thuộc vào cấu trúc của axit béo (số nguyên tử cacbon, chẵn hay lẻ, axit béo bão hòa hoặc không bão hòa), các bước bổ sung là cần thiết. Các axit béo được đánh số không đồng đều tạo ra một sản phẩm chỉ có thể được sử dụng để sản xuất năng lượng sau khi chuyển hóa trong một phản ứng bổ sung trong chu trình axit xitric tiếp theo.

Quá trình oxy hóa chất béo diễn ra liên tục trong cơ thể, nhưng ở các mức độ khác nhau. Nó được xác định bởi nhu cầu năng lượng và phụ thuộc vào hoạt động thể chất. Quá trình đốt cháy chất béo được kích hoạt khi tăng thời lượng tập luyện. Khi bắt đầu hoạt động thể chất, các hormone khác nhau đảm bảo tăng phân giải lipid, tức là sự phân hủy chất béo thành axit béo trong cơ và mô mỡ. Chất béo có thể đến từ thức ăn và từ mô mỡ của chính cơ thể. Hormone adrenaline góp phần làm tăng quá trình phân giải lipid. Ăn một chế độ ăn giàu carbohydrate làm tăng mức insulin, do đó làm giảm quá trình oxy hóa chất béo.

Nhiều nghiên cứu đã xem xét các yếu tố dẫn đến tăng đốt cháy chất béo. Đặc biệt trong ngành công nghiệp thể hình và các chương trình giảm cân, các số liệu quan trọng như Fatmax (tốc độ đốt cháy chất béo tối đa) được tham khảo và phát triển các bài kiểm tra đặc biệt để xác định chúng. Ngoài mức độ luyện tập, cường độ và thời gian luyện tập ảnh hưởng đến tốc độ chuyển hóa chất béo. Sự biến động mạnh của từng cá nhân khiến khó dự đoán loại hoạt động thể chất nào sẽ dẫn đến đốt cháy chất béo tối đa ở mỗi cá nhân.

Bệnh tật & ốm đau

Quá trình oxy hóa axit béo hạn chế thường xảy ra nhất ở những người thừa cân. Hormone tuyến tụy insulin góp phần vào việc này vì nó kích thích các tế bào mỡ tích trữ chất béo và ức chế quá trình đốt cháy chất béo. Những người thừa cân có nồng độ insulin rất cao do đó đặc biệt khó giảm cân bằng cách giảm béo.

Ngoài ra, còn có các rối loạn bẩm sinh trong quá trình oxy hóa axit béo. Các enzym quan trọng để vận chuyển và chuyển đổi các axit béo bị thiếu hoặc không có đủ. Kết quả là, sự phân hủy và do đó cũng tạo ra năng lượng bị xáo trộn. Ngoài ra, các sản phẩm trung gian không phản ứng được tích tụ, gây ra các phản ứng độc hại trong cơ, trong não và trong gan. Một nhóm bệnh ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa carnitine. Nếu quá ít carnitine có sẵn trong thận và cơ, sẽ có ít axit béo được hấp thụ vào tế bào của các cơ quan này hơn. Ở lứa tuổi mẫu giáo, những đứa trẻ bị ảnh hưởng có biểu hiện yếu cơ và rối loạn chức năng tim (suy tim).

Tình hình trở nên đặc biệt nghiêm trọng sau khi nhịn ăn hoặc sau khi tiêu chảy. Những rối loạn này được điều trị bằng cách cung cấp carnitine, thường là tiêm. Nếu sự vận chuyển men chuyển (thiếu hụt carnitine palmitoyl transferase 1) bị ảnh hưởng, trẻ sẽ bị tổn thương gan và não ngay từ khi còn nhỏ.

Một rối loạn khác ảnh hưởng đến một loại khác, carnitine palmitoyl transferase 2. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt này thể hiện ở tuổi thiếu niên hoặc tuổi trưởng thành như yếu cơ sau căng thẳng, nhiễm trùng và thức ăn. Chế độ ăn ít chất béo, nhiều carbohydrate và bổ sung chất béo trung tính sẽ cải thiện tình trạng bệnh.

Nếu phản ứng của ty thể bị ảnh hưởng chứ không phải do quá trình oxy hóa beta thực sự, điều này có thể là do khiếm khuyết trong enzym dehydrogenase. Nếu acyl-CoA dehydrogenase chuỗi trung bình (thiếu hụt MCAD) không có đủ số lượng, các tình huống đe dọa tính mạng sẽ phát sinh nếu không được điều trị. Việc thiếu dehydrogenase, chất chuyển hóa các axit béo chuỗi rất dài (thiếu VLCAD), dẫn đến tổn thương ảnh hưởng đến tim và dẫn đến giảm nồng độ đường trong máu. Như một liệu pháp, những bệnh nhân bị thiếu hụt cả hai dạng dehydrogenase sẽ nhận được một lượng lớn carbohydrate và hỗn hợp các axit béo trung bình hoặc dài hơn thích ứng với nguyên nhân gây bệnh.