İçerik Başlıkları
Son Zamanlarda Sıkça Duyduğumuz Fosfatidilserin ve Kolin Hakkında Bilinmesi Gereken Temel Bilgiler
Fosfatidilserin Nedir?
Fosfatidilserin insan serebral korteksinde bulunan fosfolipidlerin %13-15’ini oluşturan asidik fosfolipid sınıfıdır. Nöronal sağ kalım, nörit büyümesi ve sinaptogenezin uyarılmasında görevli Akt, Protein Kinaz C (PKC) ve Raf-1 gibi sinyallerinin oluşması sürecinde önemli etkiye sahiptir.
Fosfatidilserin, fosfatidilkolin veya fosfatidiletanolamin’den Ca+2’ye bağlı reaksiyonlarla sentezlenir. Sentezlenirken fosfatidilkolin ve fosfatidiletanolamin substrat fosfolipidlerindeki serin değişimi fosfatidilserin oluşumunu sağlar. Serin eklenmesi fosfatidilserin sentazları (PSS1 ve PSS2), tarafından katalize edilir. Fosfatidilserin, Fosfatidilkolin’den sentezlenirken Fosfatidilsentaz 1 (PSS1), Fosfatidiletanolamin’den sentezlenirken Fosfatidilsentaz 2 (PSS2) enzimi kullanılır. Günümüzde yapılan çalışmalarda Fosfatidilserin‘in sinyal iletimindeki rolü ve beyin fonksiyonlarındaki işlevi üzerine odaklanılmıştır.
Şekil 1- Fosfatidilserin molekül yapıları
Kolin Nedir?
Kolin ilk defa 1862 yılında Strecker tarafından safrada bulunmuş ve Yunanca safra anlamına gelen “cholí” kelimesi baz alınarak adlandırılmıştır. Kolin, iki karbon zinciri içeren ama farklı bir yapıda olan kuartener bir amindir ve B vitamini ile ilişkili bir temel besin maddesidir. Bu temel besin maddesinin vücutta üretimi olsa dahi vücudun ihtiyacı için diyetle dışarıdan alınması gerekir. Tükettiğimiz yiyeceklerin birçoğunda farklı miktarlarda kolin, kolin esterleri ve betain bulunur. Kolini en fazla alabileceğimiz besinler hayvansal kaynaklı olup, özellikle karaciğer ve yumurta kolin zengini yiyecekler listenin başında gelmektedir.
Bitkisel kolin kaynakları ise kabuklu yemişler, buğday tohumu ve diğer baklagillerdir. 1977 yılında sıçanlarda yapılan bir çalışmaya göre kolin tedavisi alan sıçanların beyinlerindeki asetilkolin miktarının arttığı ve buna bağlı olarak kolinerjik aktivitenin arttığı belirlenmiştir. 1991 yılında Zeisel ve arkadaşlarının insanlar üzerinde yaptığı araştırmada düşük kolin miktarının vücutta karaciğer hasarı yarattığı bulunmuştur. 1998 yılında yapılan çalışmaya kadar kolin vücutta üretildiği için diyetle alınmasına ihtiyaç olduğu düşünülmüyordu. Bu çalışmalar ile kolin esansiyel besin maddeleri arasına girerek ABD Tıp Enstitüsü tarafından günlük referans alım değerleri belirlenmiştir.
Şekil 1- Kolin molekül yapıları
Fosfatidilserin’in Faydaları Nelerdir?
Fosfatidilserin son zamanlarda ilgi çekici bir besin takviyesi olarak görülmektedir. İnsanlarda oral yolla alınan Fosfatidilserin vücutta emilir ve içeriğinde bolca bulunan Dokosaheksanoik Asit (DHA) ‘in hipokampal fonksiyonu desteklediği bilinmektedir. İnsanlar üzerinde yapılan bir çalışmada 42 gün boyunca soya bazlı fosfatidilserin ile tedavi edilen insan deneklerinin Elektro-Ensefalografi (EEG) sonuçlarına göre stres öncesi ve sonrası rahat durumda olduğu ve deneklerde yan etki görülmediği belirlenmiştir. Deney sonunda başlangıçtaki düzeylerine göre bilişsel iyileşme seviyeleri farklı olsa da bilişsel fonksiyonların arttığı görülmüştür.
Kolin’in Faydaları Nelerdir?
Gebelik sırasında yaşanan Kolin eksikliği, zayıf beyin gelişimi ile uzun vadeli bilişsel ve davranışsal geri dönüşümsüz problemlere neden olabilir. Genellikle karaciğer problemleri ve organ işlev bozuklukları görülebilen kolin eksikliği ile ilgili 18-70 yaş aralığındaki katılımcılarla yapılan bir araştırmaya göre vücudun ihtiyacı olan kolini almayan deneklerde organ işlev bozuklukları ve karaciğer yağlanmasının arttığı ve tekrar kolin takviyesi verildiğinde belirtilerin tersine döndüğü gösterilmiştir.
Metabolik olarak asetilkolin, betain ve fosfolipidlerin sentezinde rol alan kolin bağırsak bakterileri tarafından üretilen Trimetilamin N-Oksidin öncüsüdür. Fosfatidilkolin hücre zarının önemli bir bileşeni olup hücre bölünmesi ve büyümesinin desteklenmesinde rol alır. Sfingolipidler olarak da adlandırılan Fosfatidilkolin’den üretilen sfingomiyelinler sinir dokusunda bulunur ve aksonların miyelinizasyonu için gereklidir. Sfingomiyelin fetal dönemde hücrenin sinyallerini oluşturarak önemli fetal gelişimde rol oynar.
Fizyolojik açıdan kolin lipid metabolizması, beyin, karaciğer ve kas fonksiyonlarında aktif olarak yer alır. Metabolik olarak ise kolin lipidlerin ve kolesterolün taşınması ve bunların metabolizmalarında rol oynar. Özellikle sinyal verme, taşıma ve onarım da dâhil olmak üzere hücre zarında önemli fonksiyonları bulunmaktadır. Kolin, gen metilasyonunu ve ekspresyonunu değiştirebilir ve nöronal aktiviteyi değiştirebilir. Bu yüzden vücuttaki Kolin sentezinin yetersiz olduğu durumlarda asetilkolin sentezi için diyetle kolin alınması gerektiği uzun yıllardır bilinmektedir.
Gelişimsel Dönemde Fosfatidilserin ve Kolin Kullanımı Önemli Midir?
Kolin’ in gelişimsel dönemde ilk 1000 gün için yapılan çalışmalarda önemi belirtilmiştir. Beyin gelişimini gen metilasyonunu ve ekspresyonunu değiştirerek nöronal aktiviteyi etkilediği düşünülmektedir. Çalışmalarda gebelik sırasında yaşanan Kolin eksikliğinin, zayıf beyin gelişimi ile uzun vadeli bilişsel ve davranışsal geri dönüşümsüz problemlere neden olabildiği görülmüştür.
Fosfatidilserin’ in bilişsel fonksiyonların iyileştirilmesinde etkilidir. Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu (DEHB) bulunan Journal of Human Nutrition and Dietetics dergisinde yayımlanan, çocuklarda yapılan bir çalışmada fosfatidilserin’ in DEHB semptomlarını azalttığı ve kısa süreli hafızayı iyileştirildiği görülmüştür.
Fosfatidilserin ve Kolin ‘in Günlük Kullanım Dozu Nedir?
Yaş Aralığı Erkek Kadın
0-12 Ay 125-150 mg 125-150 mg
1-13 Yaş 200-375 mg 200-375 mg
14-18 Yaş 550 mg 400 mg
19 Yaş ve Üstü 550 mg 425 mg
Gebelik – 450 mg
Emzirme – 550 mg
Tablo 1 – ABD Tıp Enstitüsü Günlük Kolin Alım Grafiği
ABD Tıp Enstitüsü günlük kullanım dozu olarak vücut ağırlığının kilogramı başına 7.5 mg Kolin kullanımını önermektedir. Özellikle anne ve bebeklerde Kolin ihtiyacının daha fazla olduğu belirlenmiştir. Fosfatidilserin ise günde 1-3 kez, toplamda 200-400 mg dozunda kullanılabilir.
Fosfatidilserin ve Kolin Kaynakları Nelerdir?
- Fosfatidilserin; soya, beyaz fasulye, ay çekirdeği, yumurta sarısı, tavuk karaciğeri ve sığır karaciğeri de dahil olmak üzere birçok gıdada bulunur.
- Kolin; baklagiller, karaciğer, yumurta, soya, buğday tohumu, kabuklu yemişler gibi besinlerde bulunur.
Kaynakça
- Wiedeman, A.M.; Barr, S.I.; Green, T.J.; Xu, Z.; Innis, S.M.; Kitts, D.D. Dietary choline intake: Current state of knowledge across the life cycle. Nutrients 2018, 10, 1513
- Subramaniam, S.; Fletcher, C. Trimethylamine N-oxide: Breathe new life. Br. J. Pharm. 2018, 175, 1344–1353
- Bernhard, W.; Poets, C.F.; Franz, A.R. Choline and choline-related nutrients in regular and preterm infant growth. Eur. J. Nutr. 2019, 58, 931–945
- Caudill, M.A. Pre-and postnatal health: Evidence of increased choline needs. J. Am. Diet Assoc. 2010, 110, 1198–1206
- Van Echten-Deckert, G.; Alam, S. Sphingolipid metabolism-an ambiguous regulator of autophagy in the brain. Biol. Chem. 2018, 399, 837–850
- Wallace, T.C.; Blusztajn, J.K.; Caudill, M.A.; Klatt, K.C.; Zeisel, S.H. Choline: The neurocognitive essential nutrient of interest to obstetricians and gynecologists. J. Diet Suppl. 2019, 1–20
- EFSA. Dietary reference values for choline. EFSA J. 2016, 14, 4484
- Zeisel, S.H.; Niculescu, M.D. Perinatal choline influences brain structure and function. Nutr. Rev. 2006, 64, 197–203
- Cohen, E.L.; Wurtman, R.J. Brain acetylcholine: Control by dietary choline. Science 1976, 191, 561–562
- Freeman, J.J.; Jenden, D.J. The source of choline for acetylcholine synthesis in brain. Life Sci. 1976, 19, 949–961
- Blusztajn, J.K.; Wurtman, R.J. Choline and cholinergic neurons. Science 1983, 221, 614–620
- Corbin, K. D., & Zeisel, S. H. (2012). The nutrigenetics and nutrigenomics of the dietary requirement for choline. Progress in molecular biology and translational science, 108, 159–177.
- https://doi.org/10.1016/B978-0-12-398397-8.00007-1
- Bekdash, R.A. Choline, the brain and neurodegeneration: Insights from epigenetics. Front. Biosci. 2018, 23, 1113–1143
- Derbyshire, E., & Obeid, R. (2020). Choline, Neurological Development and Brain Function: A Systematic Review Focusing on the First 1000 Days.
- Nutrients, 12(6), 1731.
- Blusztajn, J. K., & Mellott, T. J. (2012). Choline nutrition programs brain development via DNA and histone methylation. Central nervous system agents in medicinal chemistry, 12(2), 82–94.
- https://doi.org/10.2174/187152412800792706
- Strecker A. Über einige neue bestandheile der schweingalle. Ann Chem Pharmacie. 1862;123:353–360
- Zeisel SH, Da Costa KA, Franklin PD, Alexander EA, Lamont JT, Sheard NF, Beiser A. Choline, an essential nutrient for humans. FASEB J. 1991;5:2093–2098
- FNB. Dietary reference intakes for thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, folate, vitamin B12, panthotenic acid, biotin, and choline. National Academy Press; Washington, DC: 1998
- Hirayama, S., Terasawa, K., Rabeler, R., Hirayama, T., Inoue, T., Tatsumi, Y., Purpura, M., & Jäger, R. (2014).
- The effect of phosphatidylserine administration on memory and symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder: a randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial.
- Journal of human nutrition and dietetics : the official journal of the British Dietetic Association, 27 Suppl 2, 284–291
- Svennerholm L. Distribution and fatty acid composition of normal human brain. J Lipid Res. 1968;9:570–579
- Akbar M, Calderon F, Wen Z, Kim HY. Docosahexaenoic acid: a positive modulator of Akt signaling in neuronal survival. Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102:10858–10863
- Newton AC, Keranen LM. Phophatidyl-L-serine is necessary for protein kinase C’s high-affinity interaction with diacylglycerol-containing membranes.
- Biochemistry. 1994;33:6651–6658
- Vance JE. Phosphatidylserine and phosphatidylethanolamine in mammalian cells: two metabolically related aminophospholipids. J Lipid Res. 2008;49:1377–1387
- Vance JE. Phospholipid synthesis in a membrane fraction associated with mitochondria. J Biol Chem. 1990;265:7248–7256
- Kim, H. Y., Huang, B. X., & Spector, A. A. (2014). Phosphatidylserine in the brain: metabolism and function. Progress in lipid research, 56, 1–18.
- https://doi.org/10.1016/j.plipres.2014.06.002
- Naftelberg S, Ast G, Perlson E. Phosphatidylserine improves axonal transport by inhibition of HDAC and has potential in treatment of neurodegenerative diseases. Neural Regen Res. 2017;12(4):534-537. doi:10.4103/1673-5374.205082