Ini secara struktural terkait dengan asam arakidik jenuh yang ditemukan dalam mentega Cupuaçu (L. arachis – kacang tanah).
Asam arakidonat (AA, terkadang ARA) adalah asam lemak omega-6 tak jenuh ganda 20:4 (ω-6).
Kimia
Dalam struktur kimia, asam arakidonat adalah asam karboksilat dengan rantai 20-karbon dan empat ikatan rangkap cis; ikatan rangkap pertama ada pada karbon keenam dari ujung omega.
Beberapa sumber kimia mendefinisikan ‘asam arakidonat’ untuk menunjuk salah satu asam eicosatetraenoic. Namun, hampir semua literatur biologi, kedokteran, dan nutrisi membatasi istilah untuk asam all-cis-5,8,11,14-eicosatetraenoic.
biologi
Asam arakidonat adalah asam lemak tak jenuh ganda yang ada dalam fosfolipid (terutama fosfatidiletanolamin, fosfatidilkolin, dan fosfatidilinositida) dari membran sel tubuh, dan berlimpah di otak, otot, dan hati.
Otot rangka merupakan tempat retensi asam arakidonat yang sangat aktif, yang mewakili rata-rata 10-20% kandungan asam lemak fosfolipid.
Selain terlibat dalam pensinyalan sel sebagai pembawa pesan lipid kedua yang terlibat dalam regulasi enzim pensinyalan, seperti isoform PLC-γ, PLC-δ dan PKC-α, -β dan -γ, asam arakidonat adalah kunci perantara peradangan dan juga dapat bertindak sebagai vasodilator.
Asam lemak esensial bersyarat
Asam lemak esensial adalah asam lemak yang harus dicerna oleh manusia dan hewan lain karena tubuh membutuhkannya untuk kesehatan yang baik tetapi tidak dapat mensintesisnya. Yang non-esensial adalah asam lemak non-esensial.
Asam arakidonat bukanlah salah satu asam lemak esensial. Namun, menjadi penting jika ada kekurangan asam linoleat atau jika ada ketidakmampuan untuk mengubah asam linoleat menjadi asam arakidonat.
Beberapa mamalia tidak memiliki kemampuan, atau memiliki kemampuan yang sangat terbatas untuk mengubah asam linoleat menjadi asam arakidonat, menjadikannya bagian penting dari makanan mereka.
Karena sedikit atau tidak ada asam arakidonat yang ditemukan pada tumbuhan biasa, hewan tersebut adalah karnivora wajib; kucing adalah contoh umum dari ketidakmampuan untuk desaturasi asam lemak esensial.
Namun, sumber komersial asam arakidonat telah diperoleh dari jamur Mortierella alpina.
Sintesis dan kaskade pada manusia
Asam arakidonat dilepaskan dari molekul fosfolipid oleh enzim fosfolipase A2 (PLA2), yang memecah asam lemak, tetapi juga dapat dihasilkan dari DAG oleh diasilgliserol lipase.
Dihasilkan untuk tujuan pensinyalan, tampaknya berasal dari aksi kelompok IVA sitosol fosfolipase A2 (cPLA2, 85 kDa), sedangkan asam arakidonat inflamasi dihasilkan oleh aksi PLA2 sekretori dengan berat molekul rendah (sPLA2, 14-18 kDa ). .
Asam arakidonat adalah prekursor yang dimetabolisme oleh berbagai enzim menjadi berbagai eicosanoid yang penting secara biologis dan klinis dan metabolit dari eicosanoid ini:
Enzim siklooksigenase-1 dan -2 (yaitu, prostaglandin G / H sintase 1 dan 2 {PTGS1 dan PTGS2}) memetabolisme asam arakidonat menjadi Prostaglandin G2 dan Prostaglandin H2, yang pada gilirannya dapat diubah menjadi berbagai prostaglandin, menjadi prostasiklin, menjadi tromboksan.
Enzim 5-lipoxygenase memetabolisme asam arakidonat menjadi asam 5-hydroperoxicosatetraenoic (5-HPETE), yang pada gilirannya dimetabolisme menjadi berbagai leukotrien (yaitu, leukotriene B4, leukotriene C4, leukotriene D4, dan leukotriene E4, serta asam 5 -hydroxicosatetraenoic (5-HETE).
Enzim 15-lipoxygenase-1 (ALOX15 dan 15-lipoxygenase-2 (ALOX15B) memetabolisme asam arakidonat menjadi asam 15-hydroperoxycosatetraemoic (15-HPETE) yang kemudian dapat dimetabolisme lebih lanjut menjadi asam 15-hydroxyicosatetraenoic.
Enzim 12-lipoxygenase (ALOX12) memetabolisme asam arakidonat menjadi asam 12-hydroperoxyeicosatetraenoic (12-HPETE0 yang kemudian dapat dimetabolisme menjadi asam 12-hydroxyeicosatetraenoic (12-HETE) dan hepoxylin.
Asam arakidonat juga digunakan dalam biosintesis anandamide.
Sebagian dari asam arakidonat diubah menjadi asam hidroksieikosatetraenoat (HETE) dan asam epoksieikosatrienoat (EET) oleh epoksigenase.
Produksi turunan ini dan aksinya dalam tubuh secara kolektif dikenal sebagai ‘kaskade asam arakidonat’.
Aktivasi PLA2
Karena pentingnya PLA2 dalam respon inflamasi, regulasi enzim sangat penting. PLA2 diatur oleh fosforilasi dan konsentrasi kalsium. PLA2 difosforilasi oleh MAPK di Serine-505.
Ketika fosforilasi digabungkan dengan masuknya ion kalsium, PLA2 dirangsang dan dapat mentranslokasi ke membran untuk memulai katalisis.
PLA2, pada gilirannya, diaktifkan dengan mengikat ligan ke reseptor, yang meliputi:
reseptor 5-HT2.
MGLUR1.
reseptor BFGF.
reseptor IFN-α.
reseptor IFN-γ.
Selanjutnya, setiap agen yang meningkatkan kalsium intraseluler dapat menyebabkan aktivasi beberapa bentuk PLA2.
aktivasi PLC
Atau, asam arakidonat dapat dipecah dari fosfolipid setelah fosfolipase C (PLC) memotong gugus trifosfat inositol, menghasilkan diasilgliserol (DAG), yang kemudian dipecah oleh diasilgliserol lipase untuk menghasilkan asam arakidonat.
Reseptor yang mengaktifkan jalur ini meliputi:
Penerima A1.
penerima D2.
reseptor adrenergik -2.
reseptor 5-HT1.
Fosfolipase C juga dapat diaktifkan oleh MAP kinase. Aktivator jalur ini termasuk PDGF dan FGF.
Di dalam tubuh
Perkembangan otot:
Asam arakidonat meningkatkan perbaikan dan pertumbuhan jaringan otot rangka dengan mengubahnya menjadi prostaglandin PGF2alpha selama dan setelah latihan fisik.
PGF2alpha mempromosikan sintesis protein otot dengan memberi sinyal melalui jalur Akt / mTOR, mirip dengan leusin, asam -hidroksi -metilbutirat, dan asam fosfatidat.
Karena hubungannya dengan pemeliharaan jaringan otot, suplemen asam arakidonat digunakan oleh beberapa binaragawan untuk meningkatkan efek pelatihan.
Sebuah studi dalam “Journal of the International Society for Sports Nutrition” yang diterbitkan pada November 2007 menemukan bahwa setelah 25 hari ada bukti pengurangan peradangan pada orang yang mengonsumsi suplemen asam arakidonat tetapi tidak meningkatkan kekuatan atau pertumbuhan otot.
Otak:
Asam arakidonat adalah salah satu asam lemak paling melimpah di otak, dan hadir dalam jumlah yang mirip dengan asam docosahexaenoic (DHA). Keduanya mewakili sekitar 20% kandungan asam lemaknya.
Seperti asam docosahexaenoic, kesehatan saraf tergantung pada kadar asam arakidonat yang cukup. Antara lain, asam arakidonat membantu menjaga fluiditas membran sel hipokampus.
Ini juga membantu melindungi otak dari stres oksidatif dengan mengaktifkan gamma reseptor yang diaktifkan proliferator peroksisom.
Asam arakidonat juga mengaktifkan syntaxin-3 (STX-3), protein yang terlibat dalam pertumbuhan dan perbaikan neuron.
Hal ini juga terlibat dalam perkembangan neurologis awal.
Dalam sebuah penelitian yang didanai oleh Institut Kesehatan Anak dan Perkembangan Manusia Nasional AS, bayi (18 bulan) yang menerima asam arakidonat tambahan selama 17 minggu menunjukkan peningkatan kecerdasan yang signifikan, yang diukur dengan Indeks Perkembangan Mental.
Efek ini ditingkatkan dengan pemberian simultan asam arakidonat dengan asam docosahexaenoic.
Pada orang dewasa, perubahan metabolisme asam arakidonat dapat menyebabkan gangguan neuropsikiatri, seperti penyakit Alzheimer dan gangguan bipolar.
Ada bukti perubahan signifikan dalam konversi asam arakidonat menjadi molekul bioaktif lainnya (ekspresi berlebihan atau perubahan dalam kaskade enzim asam arakidonat) di bawah kondisi ini.
penyakit alzheimer:
Studi tentang asam arakidonat dan patogenesis penyakit Alzheimer dicampur, dengan satu studi asam arakidonat dan metabolitnya menunjukkan bahwa mereka terkait dengan timbulnya penyakit Alzheimer.
Sementara penelitian lain menunjukkan bahwa suplementasi asam arakidonat selama tahap awal penyakit ini mungkin efektif dalam mengurangi gejala dan memperlambat perkembangan penyakit.
Studi tambahan diperlukan pada suplementasi asam arakidonat untuk pasien Alzheimer.
Studi lain menunjukkan bahwa polusi udara adalah sumber peradangan dan metabolit asam arakidonat meningkatkan peradangan untuk memberi sinyal kerusakan sel pada sistem kekebalan tubuh.
Suplemen binaraga:
Asam arakidonat dipasarkan sebagai suplemen binaraga anabolik dalam berbagai produk. Suplementasi asam arakidonat (1.500mg / hari selama 8 minggu) telah terbukti meningkatkan massa tubuh tanpa lemak, kekuatan, dan daya anaerobik pada pria terlatih dengan daya tahan yang berpengalaman.
Ini ditunjukkan dalam studi terkontrol plasebo di University of Tampa. Tiga puluh pria (20,4 ± 2,1 tahun) menggunakan asam arakidonat atau plasebo selama 8 minggu dan berpartisipasi dalam program pelatihan resistensi terkontrol.
Setelah 8 minggu, lean body mass (LBM) telah meningkat secara signifikan, dan sebagian besar, pada kelompok asam arakidonat (1,62kg) versus plasebo (0,09kg) (p <0, 05).
Perubahan ketebalan otot juga lebih besar pada kelompok asam arakidonat (0,47 cm) dibandingkan dengan plasebo (0,25 cm) (p<0,05).
Kekuatan anaerobik Wingate meningkat ke tingkat yang lebih besar juga pada kelompok asam arakidonat (723,01 hingga 800,66 W) dibandingkan dengan plasebo (738,75 hingga 766,51 W).
Terakhir, perubahan kekuatan total secara signifikan lebih besar pada kelompok asam arakidonat (109,92 pon) dibandingkan dengan plasebo (75,78 pon).
Hasil ini menunjukkan bahwa suplementasi asam arakidonat dapat secara positif meningkatkan adaptasi kekuatan dan hipertrofi otot rangka pada pria yang terlatih dengan daya tahan.
Sebuah studi klinis sebelumnya meneliti efek 1.000mg / hari asam arakidonat selama 50 hari menemukan suplemen untuk meningkatkan kapasitas anaerobik dan kinerja olahraga pada pria.
Selama penelitian ini, efek interaksi kelompok-waktu yang signifikan diamati pada kekuatan Wingate maksimum relatif (AA: 1,2 ± 0,5; P: -0,2 ± 0,2 W • kg-1, p = 0,015).
Tren statistik juga diamati pada bench press 1RM (AA: 11,0 ± 6,2; P: 8,0 ± 8,0 kg, p = 0,20), rata-rata kekuatan Wingate (AA: 37,9 ± 10,0; P: 17,0 ± 24,0 W, p = 0,16), dan usaha total Wingate (AA: 1292 ± 1206; P: 510 ± 1249 J, p = 0,087).
Suplementasi asam arakidonat selama pelatihan ketahanan mempromosikan peningkatan signifikan dalam kekuatan puncak relatif dengan variabel terkait kinerja lainnya yang mendekati signifikansi.
Temuan ini mendukung penggunaan asam arakidonat sebagai ergogenic.
Asam arakidonat dan peradangan dalam makanan:
Peningkatan konsumsi asam arakidonat tidak akan menyebabkan peradangan selama kondisi metabolisme normal kecuali produk peroksidasi lipid dicampur.
Asam arakidonat dimetabolisme menjadi eikosanoid pro-inflamasi dan anti-inflamasi masing-masing selama dan setelah respons inflamasi.
Asam arakidonat juga dimetabolisme menjadi eikosanoid inflamasi dan antiinflamasi selama dan setelah aktivitas fisik untuk mendorong pertumbuhan.
Namun, peradangan kronis dari toksin eksogen dan olahraga berlebihan tidak boleh disamakan dengan peradangan akut akibat olahraga dan istirahat yang cukup yang diperlukan oleh respons inflamasi untuk mendorong perbaikan dan pertumbuhan jaringan mikro-robekan.
Namun, buktinya beragam. Beberapa penelitian yang memberikan 840mg hingga 2.000mg per hari untuk individu sehat hingga 50 hari tidak menunjukkan peningkatan peradangan atau aktivitas metabolisme terkait.
Namun, yang lain menunjukkan bahwa peningkatan kadar asam arakidonat sebenarnya terkait dengan penurunan kadar IL-6 dan IL-1 pro-inflamasi dan peningkatan beta faktor nekrosis tumor anti-inflamasi. Hal ini dapat mengakibatkan pengurangan peradangan sistemik .
Asam arakidonat masih memainkan peran sentral dalam peradangan terkait cedera dan banyak keadaan penyakit.
Bagaimana itu dimetabolisme dalam tubuh menentukan aktivitas inflamasi atau anti-inflamasinya.
Individu yang menderita nyeri sendi atau penyakit inflamasi aktif mungkin menemukan bahwa peningkatan konsumsi asam arakidonat memperburuk gejala, mungkin karena lebih mudah diubah menjadi senyawa inflamasi.
Demikian pula, asupan tinggi asam arakidonat tidak dianjurkan untuk orang dengan riwayat penyakit radang atau yang memiliki masalah kesehatan.
Khususnya, meskipun suplementasi asam arakidonat tampaknya tidak memiliki efek pro-inflamasi pada individu yang sehat, suplemen ini dapat melawan efek anti-inflamasi dari suplemen asam lemak omega-3.
Penemuan enzim COX dan peran eicosanoid yang diturunkan dari asam arakidonat dalam nyeri dan peradangan mengarah pada pemahaman bahwa aspirin bekerja dengan memblokir enzim COX.
Obat-obatan yang merupakan penghambat COX, yang disebut obat antiinflamasi nonsteroid atau NSAID seperti ibuprofen, celebrex, celecoxib, juga memblokir enzim COX dan menghilangkan rasa sakit, peradangan, dan mencegah serangan jantung dengan menghalangi tindakan molekul yang berasal dari asam arakidonat.
Namun, obat antiinflamasi nonsteroid dapat menyebabkan tukak lambung karena juga menghalangi pembentukan eikosanoid yang membantu memperbaiki kerusakan pada lambung dan lapisan usus.
Efek Kesehatan dari Suplementasi Asam Arachidonic
Suplementasi asam arakidonat dalam dosis harian 1.000mg – 1.500mg selama 50 hari telah ditoleransi dengan baik selama beberapa studi klinis, tanpa efek samping yang signifikan yang dilaporkan.
Semua penanda umum kesehatan, termasuk fungsi ginjal dan hati, lipid serum, kekebalan, dan agregasi trombosit, tampaknya tidak terpengaruh oleh tingkat dan durasi penggunaan ini.
Juga, konsentrasi asam arakidonat yang lebih tinggi dalam jaringan otot dapat dikorelasikan dengan sensitivitas insulin yang lebih baik. Suplementasi asam arakidonat dari makanan orang dewasa yang sehat tampaknya tidak menawarkan toksisitas atau risiko keamanan yang signifikan.
Sementara penelitian yang mengamati suplementasi asam arakidonat pada subjek yang tidak banyak bergerak gagal menemukan perubahan penanda inflamasi saat istirahat pada dosis hingga 1.500mg per hari, subjek yang terlatih dengan resistensi dapat merespons secara berbeda.
Sebuah studi di Baylor University melaporkan penurunan peradangan yang signifikan saat istirahat (melalui penanda IL-6) pada pria muda yang mengonsumsi asam arakidonat 1.000mg / hari selama 50 hari dalam kombinasi dengan pelatihan ketahanan.
Ini menunjukkan bahwa suplementasi asam arakidonat selama pelatihan ketahanan sebenarnya dapat meningkatkan regulasi peradangan sistemik.
Sebuah meta-analisis Universitas Cambridge mencari hubungan antara risiko penyakit jantung dan asam lemak individu melaporkan risiko penyakit jantung yang lebih rendah secara signifikan dengan tingkat EPA dan asam docosahexaenoic (lemak Omega-3) yang lebih tinggi, serta asam Arachidonic Omega-6.
Saran ilmiah dari American Heart Association juga telah mengevaluasi dampak kesehatan dari diet lemak omega-6, termasuk asam arakidonat.
Kelompok ini tidak merekomendasikan membatasi asam lemak esensial ini. Faktanya, dokumen tersebut merekomendasikan agar orang mengikuti diet yang terdiri dari setidaknya 5-10% kalori dari lemak omega-6, termasuk asam arakidonat.
Ini menunjukkan bahwa asam arakidonat dalam makanan bukan merupakan faktor risiko penyakit jantung, dan mungkin berperan dalam menjaga metabolisme yang optimal dan mengurangi risiko penyakit jantung.
Oleh karena itu, dianjurkan untuk menjaga tingkat asupan asam lemak omega-3 dan omega-6 yang cukup untuk kesehatan yang optimal.
Asam arakidonat tidak bersifat karsinogenik, dan penelitian menunjukkan bahwa tingkat diet tidak terkait (positif atau negatif) dengan risiko kanker.
Namun, asam arakidonat tetap menjadi bagian integral dari proses inflamasi dan pertumbuhan sel, yang terganggu pada banyak jenis penyakit, termasuk kanker.
Oleh karena itu, keamanan suplementasi asam arakidonat pada pasien yang menderita kanker, peradangan, atau kondisi penyakit lainnya tidak diketahui, dan suplementasi tidak dianjurkan.
Pemberian asam arakidonat
Saat ini tidak ada bukti yang cukup untuk merekomendasikan dosis ideal suplemen asam arakidonat, tetapi secara anekdot digunakan dalam dosis sekitar 2.000 mg yang diminum 45 menit sebelum berolahraga. Tidak jelas apakah ini adalah dosis optimal atau apakah waktunya diperlukan.
Juga harus dicatat bahwa untuk orang-orang dengan gangguan inflamasi kronis, seperti rheumatoid arthritis atau penyakit radang usus, bahwa dosis ideal asam arakidonat sebenarnya bisa menjadi pembatasan diet daripadanya.
Pada penyakit inflamasi, suplementasi asam arakidonat mungkin dikontraindikasikan.