За хімічною будовою холін схожий до амінокислот, але не бере участі в синтезі білків. Функціонально його можна віднести до категорії ліпідів. А може, вуглеводів? Питання залишається відкритим…

Уперше холін було виділено із жовчі свиней у 1849 році — отже, він відомий більше 150 років. Ліпотропний ефект холіну описано в 1920–1930 рр., а дослідження 1940–1950 рр. показали його як необхідну поживну речовину для пацюків та курчат.

В 1998 році Інститут медицини при Національній академії наук (США) декларує холін як незамінну речовину для людей і визначає добові норми. У березні 2014 року Управління з контролю за якістю харчових продуктів і лікарських препаратів (США) надало рекомендації щодо добових доз холіну, його також включили до реєстру поживних речовин із зазначенням норм споживання.

Тож визнано холін чи ні, а ігнорувати його роль у метаболізмі та підтриманні здоров’я людей і тварин неможливо.

Функції холіну

Багато функцій холіну доведені й визнані досить давно. Холін міститься в біологічних системах у формі фосфатидилхоліну, який є незамінною складовою клітинних мембран, а також входить до складу лізофосфатидилхоліну, плазмалогену, сфінгомієліну та інших холіновмісних сполук.

Фосфатидилхолін у більшості мембран міститься у формі фосфоліпідів. Також він необхідний для синтезу молока як складова мембрани молочного жиру. Фосфатидилхолін надходить із кормом, а також може синтезуватись ендогенно шляхом метилювання фосфатидилетаноламіну. Ендогенний синтез фосфатидилхоліну особливо важливий для великої рогатої худоби, що пов’язано з розщепленням холіну кормової сировини в рубці.

Фосфатидилхолін є частиною ліпопротеїнів, включаючи хіломікрони, ліпопротеїни різних ступенів щільності. Ліпопротеїни беруть участь у транспорті ліпідів між тканинами та кровотоком.

Особливо слід відзначити, що хіломікрони є складовою ліпопротеїнів дуже низької щільності (ЛПНЩ), які синтезуються в печінці і є основною формою транспорту жирів із неї в м’язи, жирову тканину та молочні залози. Низка експериментів показує, що дефіцит  фосфатидилхоліну зменшує виведення жиру з печінки у формі ЛПНЩ (синдром жирної печінки). Ця життєво важлива роль холіну в підтримці печінкового метаболізму показує, чому жирна печінка є класичним симптомом дефіциту холіну в раціоні.

Зазнаючи необоротного окислення до бетаїну, метильні групи холіну можуть бути використані для низки біохімічних реакцій в організмі. Однією з найважливіших із них є метилювання S-аденозилметіоніну, при цьому синтезується метіонін. Цікавим є той факт, що метильну групу метіоніну також може бути використано для синтезу холіну. Цей метаболічний взаємозв’язок  підтверджує, що холін із раціону може заощадити деяку кількість метіоніну і навпаки. Це було доведено на моногастричних тваринах, і більше досліджень потрібно провести, щоб довести цей зв'язок у жуйних.

Структурно холін має три метильні групи, а метіонін — одну. При порівнянні за молекулярною масою холін у 4,3 разу активніший. Не виключена також взаємодія між холіном та іншими поживними речовинами, які беруть участь у переметилюванні, наприклад, фолієвою кислотою. Останні 10 років помітно значний інтерес до з’ясування ролі холіну та інших донорів метильних груп у метилюванні ДНК та експресії генів. Метилювання ДНК в ділянці певного гена зазвичай асоціюється з припиненням його експресії. Очевидно, що ці результати відкривають безліч можливостей холіну, через які він впливає на продуктивність, відтворення і здоров’я.

Важливі дослідження, проведені Інститутом медицини при Національній академії наук (США) протягом останніх 20 років, підтверджують важливість холіну для здоров’я та декларують добові норми. Більшість цих досліджень було проведено в лабораторних умовах на тваринах і людях, однак дію холіну можна перенести і на свійських тварин. Актуальними темами досліджень є з’ясування ролі холіну під час вагітності та лактації.

Материнські запаси холіну вичерпуються протягом вагітності та лактації. Плід потребує великих кількостей холіну, і концентрація його в амніотичній рідині в 10 разів більша, ніж у крові матері. Нестача поживних речовин, у т. ч. донорів метильних груп, в період ранньої вагітності асоціюється з дефектами головного та спинного мозку при народженні. Протягом пізніших періодів вагітності, коли розвивається гіпокамп (центр пам’яті), при нестачі холіну у гризунів порушується структура головного мозку і функціональні можливості новонароджених, що визначається поведінковими або когнітивними тестами.

Подібні результати були отримані під час дослідження новонароджених щурів, матерям яких згодовували різні дози холіну  в раціонах. Цікаво, що дорослим щурам згодовували холіну надмірно, проте це не компенсувало дефіцит холіну  in utero. У таких щурів спостерігали погіршання пам’яті з віком та уповільнення слухових і зорових реакцій. Це підтверджує, що забезпечення холіном під час вагітності має довготермінові наслідки для потомства.  

Забезпечення холіном дорослих щурів покращувало просторовий обсяг пам'яті і точність.

Імовірно, холін впливає на швидкість регенерації нервових клітин у гіпокампі, що розвивається. Також холін є попередником важливого нейромедіатора —ацетилхоліну. Метилювання ДНК і зміни в експресії генів можуть змінити проліферацію й диференціацію стовбурових клітин. Зниження когнітивних функцій при старінні було пов'язане з окислювальним стресом і високими концентраціями гомоцистеїну в крові, які обернено пропорційно пов’язані з концентрацією холіну.

Джерела холіну

Для людей продукти тваринного походження є найкращими джерелами холіну. Передусім яйця — через велику кількість фосфатидилхоліну в жовтку. Печінка і молоко також хороші постачальники холіну. Споживання одного яйця на день веде до збільшення відсотка вагітності жінок при рівні забезпечення холіном 10–50 %.

Для свійських нежуйних тварин одними з найбагатших джерел холіну є насіння олійних культур і шроти з них (бавовновий, соєвий і соняшниковий), а також рибне борошно. У раціонах нежуйних холін присутній у вигляді холіну хлориду.

Холін і холіну хлорид руйнується в рубці м'ясної та молочної великої рогатої худоби. Якщо холіну хлорид додається в раціони жуйних, він повинен бути в захищеній формі.

Висновки

Холін є однією з найважливіших поживних речовин, необхідних для функціонування організму. Оскільки він не синтезується в достатній кількості ендогенно, то має бути поставлений з кормом.

Подібно до багатьох поживних речовин, важливість холіну вперше встановили дослідники, що працюють із нежуйними тваринами, в тому числі свинями та птицею. На сьогодні доведено позитивну роль холіну в транзитний період для молочної худоби, тому що в неї відзначається  класичний симптом дефіциту холіну (жирна печінка) і тому, що жуйні тварини мають великий ступінь розщеплення холіну в рубці.

Останніми роками медичне співтовариство визнало холін основною поживною речовиною для функції мозку і пам'яті, і це послужило стимулом для нової хвилі досліджень, привело до нових відкриттів про важливість холіну для здоров'я і благополуччя. Через те, що холін не підпадає ні під яку традиційну класифікацію (наприклад, вітамінів), то слід погодитись, що це «життєво важливий амін».

Рік Грумер, Університет штату Вісконсін