脂肪酸氧化
(Fatty acid oxidation)
是指在有氧情况下
脂肪酸在体内分解成CO2和H2O
并释放大量能量的过程
脂肪酸：
脂肪酸氧化的方式有β-氧化和特殊氧化方式。特殊氧化方式包括：丙-酸氧化、α-氧化、ω-氧化、不饱和脂肪酸氧化。在多数生物体中，脂肪酸的分解代谢主要通过β-氧化循环进行。哺乳动物细胞β-氧化主要发生在线粒体基质中，植物中脂肪酸β-氧化则主要发生在叶片的过氧化物酶体和萌发种子特化的过氧化物酶体-乙-醛酸循环体中。本文将主要介绍哺乳动物的脂肪酸β氧化过程。
脂肪酸β氧化过程
肝和肌肉是进行脂肪酸氧化最活跃的组织，此过程可分为脂肪酸的活化，脂酰CoA的转移，脂酰CoA的β-氧化三个阶段。
脂肪酸的活化：
脂肪酸活化是在胞液中进行的，在ATP、CoA-SH、Mg2+存在下，脂肪酸由位于内质网及线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化生成脂酰CoA。活化后生成的脂酰CoA极性增强，易溶于水；该分子中有高能键、性质活泼；是酶的特异底物，与酶的亲和力大，因此更容易参加反应。
脂酰CoA合成酶是该过程的关键酶，通过精确调控不同脂肪酸的“活化”与分流，深刻影响着细胞的能量稳态、信号传导和结构构建。
脂酰CoA的转移：
由于催化脂肪酸氧化的酶系存在于线粒体基质内，因此活化的脂酰CoA必须先进入线粒体才能氧化，但长链脂酰辅酶A不能直接透过线粒体内膜，因此活化的脂酰CoA要借助肉碱（Carnitine），被转运入线粒体内。在线粒体外膜及内膜分别有肉碱脂酰转移酶Ⅰ（CPI-Ⅰ）和酶Ⅱ（CPI-Ⅱ），两者为同工酶。位于外膜的CPI-Ⅰ，促进脂酰CoA转化为脂酰肉碱，脂酰肉碱借助线粒体内膜上的载体蛋白，转运到内膜，然后，在CPI-Ⅱ催化下脂酰肉碱释放肉碱，又转变为脂酰CoA。这样原本位于胞液的脂酰CoA穿过线粒体内膜进入基质进而被氧化分解。
脂酰CoA的β氧化：
脂酰CoA进入线粒体基质后，在脂肪酸β氧化酶系催化下，进行脱氢、加水，再脱氢、硫解4步连续反应，最后使脂酰基断裂生成一分子乙酰CoA和一分子比原来少了两个碳原子的脂酰CoA。因反应均在脂酰CoA烃链的α、β碳原子间进行，最后β碳被氧化成酰基，故称为β氧化。
（1）脱氢：
脂酰CoA在酰基CoA脱氢酶的催化下，其烃链的α、β位碳上各脱去一个氢原子，生成α、β烯脂酰CoA（Trans-y-enoyl CoA），脱下的两个氢原子由该酶的辅酶FAD接受生成FADH2。后者经电子传递链传递给氧而生成水，同时伴有1.5分子ATP的生成。
酰基CoA脱氢酶是该过程的关键酶，根据其催化的底物长度和类型，主要分为长链酰基辅酶A脱氢酶（LACD）、中链酰基辅酶A脱氢酶（MACD）和短链酰基辅酶A脱氢酶（SACD）。这类酶缺陷会导致严重的代谢紊乱，多为常染色体隐性遗传病，最常见的如酰基辅酶A缺乏症。
（2）加水：
α、β烯脂酰CoA在烯酰CoA水合酶的催化下，加水生成β-羟脂酰CoA（β-hydroxyacyl CoA）。
（3）再脱氢：
β-羟脂酰CoA在β-羟脂酰CoA脱氢酶（L-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase）催化下，脱去β碳上的2个氢原子生成β-酮脂酰CoA，脱下的氢由该酶的辅酶NAD+接受，生成NADH和H+。后者经电子传递链氧化生成水及2.5分子ATP。
（4）硫解：
β-酮脂酰CoA在β-酮脂酰CoA硫解酶（β-ketoacyl CoA thiolase）催化下，加一分子CoA-SH，使碳链断裂，产生乙酰CoA和一个比原来少两个碳原子的脂酰CoA。
脂肪酸β-氧化的生理意义
多功能的核心供能与代谢枢纽
脂肪酸β-氧化是体内脂肪酸分解的主要途径，脂肪酸氧化可以供应机体所需要的大量能量。此外，脂肪酸β-氧化也是脂肪酸的改造过程，机体所需要的脂肪酸链的长短不同，通过β-氧化可将长链脂肪酸改造成长度适宜的脂肪酸，供机体代谢所需。脂肪酸β-氧化过程中生成的乙酰CoA是一种十分重要的中间化合物，乙酰CoA除能进入三羧酸循环氧化供能外，还是许多重要化合物合成的原料，如酮体、胆固醇和类固醇化合物。
索莱宝生化试剂盒
通过测定脂肪酸β氧化过程中的中间产物和关键酶，可以进一步探究机体内脂肪酸β氧化在能量产生、代谢调节、维持脂质平衡以及相关疾病调节机制等方面的作用。推荐使用索莱宝生化试剂盒：BC0645肉毒碱棕榈酰转移酶（CPI-Ⅰ）活性检测试剂盒、BC0670/BC0675游离肉碱/总肉碱含量检测试剂盒、BC0760/BC0765脂酰辅酶A合成酶（ACS）活性检测试剂盒、BC0775短链酰基辅酶A脱氢酶（SACD）活性检测试剂盒、BC0785中链酰基辅酶A脱氢酶（MACD）活性检测试剂盒、BC0795长链酰基辅酶A脱氢酶（LACD）活性检测试剂盒、BC0815脂肪酸氧化速率（FAO）检测试剂盒。
脂肪酸β氧化相关指标检测
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货号 |
名称 |
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BC0645 |
肉毒碱棕榈酰转移酶Ⅰ （CPT-Ⅰ） 活性检测试剂盒 |
50T/48S 100T/96S |
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BC0670 |
游离肉碱/总肉碱 含量检测试剂盒 |
50T/48S |
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BC0675 |
游离肉碱/总肉碱 含量检测试剂盒 |
100T/96S |
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BC0760 |
脂酰辅酶A合成酶 （ACS） 活性检测试剂盒 |
50T/48S |
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BC0765 |
脂酰辅酶A合成酶 （ACS） 活性检测试剂盒 |
100T/96S |
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短链酰基辅酶A脱氢酶 （SACD） 活性检测试剂盒 |
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中链酰基辅酶A脱氢酶 （MACD） 活性检测试剂盒 |
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长链酰基辅酶A脱氢酶 （LACD） 活性检测试剂盒 |
50T/48S 100T/96S |
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BC0815 |
脂肪酸氧化速率 （FAO） 检测试剂盒 |
50T/48S 100T/96S |
