الفوسفوليبيد

الفوسفوليبيدات ^{[ 1 ]} هي فئة من الليبيدات التي يتكون جزيئها من "رأس" محب للماء يحتوي على مجموعة فوسفات ، و"ذيلين" كارهين للماء مشتقين من الأحماض الدهنية ، متصلين ببقايا كحولية (عادةً جزيء جليسرول ). تحتوي الفوسفوليبيدات البحرية عادةً على أحماض أوميغا-3 الدهنية EPA و DHA مدمجة كجزء من جزيء الفوسفوليبيد. ^{[ 2 ]} يمكن تعديل مجموعة الفوسفات بجزيئات عضوية بسيطة مثل الكولين أو الإيثانولامين أو السيرين .

تُعدّ الفوسفوليبيدات مكونات أساسية لأغشية الخلايا العصبية، وتلعب دورًا حاسمًا في الحفاظ على بنية الدماغ ووظيفته. ^{[ 3 ]} كما أنها تُشارك في تكوين الحاجز الدموي الدماغي ، وتدعم نشاط النواقل العصبية ، بما في ذلك تخليق الأستيل كولين . ^{[ 4 ]}

تشير الأبحاث إلى انخفاض مستويات الفوسفوليبيدات في الدماغ مع التقدم في السن، حيث أظهرت الدراسات انخفاضًا يصل إلى 20% بحلول سن الثمانين، مما قد يؤثر على الذاكرة والتركيز والأداء المعرفي. ^{[ 3 ]} وقد أظهرت التجارب السريرية أن تناول مكملات غذائية تحتوي على الفوسفوليبيدات المستخلصة من غشاء كريات دهون الحليب (MFGM) يدعم الذاكرة والمزاج والقدرة على تحمل الإجهاد لدى الأطفال والبالغين على حد سواء.

أظهرت العديد من التجارب العشوائية المضبوطة أن تناول 300-600 ملغ من فوسفوليبيدات غشاء كريات دهون الحليب يومياً يمكن أن يقلل بشكل كبير من الإجهاد المُدرك ويحسن الأداء المعرفي تحت الضغط. ^{[ 5 ]}

تُعدّ الفوسفوليبيدات مكونًا أساسيًا في جميع أغشية الخلايا . وبفضل خصائصها الأمفيباثية ، تستطيع تكوين طبقات ثنائية من الدهون . في حقيقيات النوى ، تحتوي أغشية الخلايا أيضًا على نوع آخر من الدهون، وهو الستيرول ، يتخلل الفوسفوليبيدات. يمنح هذا المزيج الغشاء سيولة ثنائية الأبعاد، بالإضافة إلى قوة ميكانيكية ضد التمزق. تُنتج الفوسفوليبيدات النقية تجاريًا، ولها تطبيقات في تقنية النانو وعلوم المواد . ^{[ 6 ]}

أول فوسفوليبيد تم تحديده في عام 1847 على هذا النحو في الأنسجة البيولوجية كان الليسيثين ، أو الفوسفاتيديل كولين ، في صفار بيض الدجاج من قبل الكيميائي والصيدلي الفرنسي تيودور نيكولاس جوبلي .

تُستخدم الفوسفوليبيدات على نطاق واسع في تحضير تركيبات نانوية من الليبوزومات والإيثوسومات وغيرها للأدوية الموضعية والفموية والحقنية، وذلك لأسباب مختلفة، منها تحسين التوافر الحيوي، وتقليل السمية، وزيادة النفاذية عبر الأغشية. تتكون الليبوزومات ^{[ 12 ]} غالبًا من فوسفوليبيدات غنية بالفوسفاتيديل كولين ، وقد تحتوي أيضًا على سلاسل فوسفوليبيدية مختلطة ذات خصائص فعالة سطحية . يُعدّ تركيب الكيتوكونازول الإيثوسومي باستخدام الفوسفوليبيدات خيارًا واعدًا للتوصيل عبر الجلد في حالات العدوى الفطرية. ^{[ 13 ]} وقد أدى التقدم في أبحاث الفوسفوليبيدات، باستخدام علم الدهون لاستكشاف هذه الجزيئات الحيوية وبنيتها، إلى تحسين فهم العديد من الأمراض (بما في ذلك السرطان والمتلازمات العصبية). ^{[ 14 ]}

غالباً ما يتم إجراء عمليات المحاكاة الحاسوبية للفوسفوليبيدات باستخدام الديناميكا الجزيئية مع مجالات القوى مثل GROMOS أو CHARMM أو AMBER . ^{[ 15 ]}

تتميز الفوسفوليبيدات بانكسار ضوئي عالٍ ، أي أن معامل انكسارها يختلف على طول محورها عنه عموديًا عليه. ويمكن قياس الانكسار الضوئي باستخدام مستقطبات متقاطعة في المجهر للحصول على صورة، على سبيل المثال، لجدران الحويصلات ، أو باستخدام تقنيات مثل قياس التداخل ثنائي الاستقطاب لتحديد كمية انتظام الدهون أو اضطرابها في الطبقات الثنائية المدعومة.

يحدث تخليق الفوسفوليبيدات في الجانب السيتوبلازمي لغشاء الشبكة الإندوبلازمية ^{[ 19 ]} ، وهو الجانب المُغطى ببروتينات تعمل في التخليق ( إنزيمات أسيل ترانسفيراز GPAT وLPAAT، والفوسفاتاز، وفوسفوتراسفيراز الكولين) والتوزيع ( إنزيمات فليباز وفلوباز). في النهاية، تنفصل حويصلة من الشبكة الإندوبلازمية تحتوي على فوسفوليبيدات مُخصصة للغشاء الخلوي السيتوبلازمي على طبقتها الخارجية، وفوسفوليبيدات مُخصصة للغشاء الخلوي الخارجي على طبقتها الداخلية. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

تشمل المصادر الشائعة للفوسفوليبيدات المنتجة صناعيًا فول الصويا، وبذور اللفت، وعباد الشمس، وبيض الدجاج، وحليب الأبقار، وبيض السمك، وغيرها. أما الفوسفوليبيدات المستخدمة في نقل الجينات، مثل ثنائي ستيرويل فوسفاتيديل كولين وديوليويل -3-تريميثيل أمونيوم بروبان ، فتُنتج صناعيًا. ولكل مصدر خصائص فريدة من نوعها فيما يتعلق بأنواع الفوسفوليبيدات والأحماض الدهنية، وبالتالي تختلف تطبيقاتها في مجالات الغذاء والتغذية والمستحضرات الصيدلانية ومستحضرات التجميل وتوصيل الأدوية.

يمكن لبعض أنواع الفوسفوليبيدات أن تنقسم لإنتاج مواد تعمل كناقلات ثانوية في نقل الإشارات . ومن الأمثلة على ذلك فوسفاتيديل إينوزيتول (4،5)-ثنائي الفوسفات (PIP2 ₎ ، الذي يمكن أن ينقسم بواسطة إنزيم فوسفوليباز C إلى إينوزيتول ثلاثي الفوسفات (IP3 ₎ وثنائي أسيل جليسرول (DAG)، وكلاهما يؤدي وظائف بروتين Gq _{استجابةً} لمحفزات مختلفة، ويتدخل في عمليات متنوعة بدءًا من الاكتئاب طويل الأمد في الخلايا العصبية ^{[ 22 ]} وصولًا إلى مسارات إشارات الكريات البيضاء التي تبدأها مستقبلات الكيموكينات . ^{[ 23 ]}

تتدخل الفوسفوليبيدات أيضًا في مسارات إشارات البروستاجلاندين ، إذ تُعدّ المادة الخام التي تستخدمها إنزيمات الليباز لإنتاج سلائف البروستاجلاندين. وفي النباتات، تعمل كمادة خام لإنتاج حمض الجاسمونيك ، وهو هرمون نباتي يشبه في تركيبه البروستاجلاندينات، ويتوسط الاستجابات الدفاعية ضد مسببات الأمراض. ^{[ 24 ]}

تُعدّ الفوسفوليبيدات، وخاصةً الفوسفاتيديل كولين، مكونًا رئيسيًا لليسيثين الموجود في صفار البيض. وبهذه الصورة، تعمل كمستحلبات طبيعية فعّالة من خلال تثبيت فواصل الزيت والماء، وتُستخدم على نطاق واسع في المنتجات الغذائية مثل المايونيز والصلصات وغيرها من مستحلبات الماء والزيت. ^{[ 25 ]}

انظر الجدول أدناه للاطلاع على قائمة شاملة.

• مشتقات الفوسفوليبيد الطبيعية:

  فوسفاتيديل كولين البيض ( ليسيثين البيض )، بروبيلين جليكول البيض، فوسفاتيديل كولين الصويا، فوسفاتيديل كولين الصويا المهدرج، سفينغوميلين كفوسفوليبيدات طبيعية.

• مشتقات الفوسفوليبيد الاصطناعية:
  • حمض الفوسفاتيديك (DMPA، DPPA، DSPA)
  • فوسفاتيديل كولين (DDPC، DLPC، DMPC، DPPC ، DSPC، DOPC، POPC ، DEPC)
  • فوسفاتيديل جليسرول (DMPG، DPPG، DSPG، POPG)
  • فوسفاتيديل إيثانولامين (DMPE، DPPE، DSPE DOPE)
  • فوسفاتيديل سيرين (DOPS)
  • فوسفوليبيد PEG (فوسفوليبيد mPEG، فوسفوليبيد بولي جليسرين، فوسفوليبيد وظيفي، فوسفوليبيد منشط طرفيًا)

• نظرية الكابلات
• غالاكتوليبيد
• سلفوليبيد