Alfa-oxidation ( α-oxidation , engelsk alpha oxidation ) er en af mekanismerne for nedbrydning af fedtsyrer (sammen med β-oxidation og ω-oxidation ). Det bruges til at nedbryde forgrenede fedtsyrer med en methylgruppe ved β -carbonatomet , da den sædvanlige β-oxidation er umulig i dette tilfælde [1] . Forekommer, både hos dyr og planter , kun i peroxisomer [2] .
Overvej α-oxidation af fedtsyrer i dyreceller ved at bruge phytansyre som et eksempel . Fytansyre omdannes først til phytanoyl-CoA (reaktionen katalyseres af enzymet phytanoyl-CoA-syntetase ). Denne forbindelse hydroxyleres yderligere ved α-carbonatomet, denne reaktion involverer molekylært oxygen ( phytanoyl-CoA-hydroxylase ). Det resulterende α-hydroxyphytanoyl-CoA decarboxyleres derefter til dannelse af et aldehyd (pristanal) indeholdende et mindre carbonatom og formyl-CoA, som efterfølgende hydrolyseres og oxideres til CO 2 . Denne reaktion fortsætter med deltagelse af thiaminpyrophosphat (TPP) [2] og katalyseres af α-hydroxyphytanoyl-CoA-lyase . Yderligere oxideres aldehydet til dannelse af den tilsvarende carboxylsyre ( aldehyddehydrogenase ), som ikke længere har en substituent ved β-carbonatomet og kan oxideres yderligere under β-oxidation [3] .
Hos dyr tjener α-oxidation ikke kun til at nedbryde fedtsyrer med polyprenylkæder, men også galdesyrer . I hjernen er nogle af de fedtsyrer, der udgør sphingolipider , hydroxyleret i α-positionen [2] .
I planter er rækkefølgen af α-oxidationsreaktioner den samme, med den eneste forskel, at der ved den første hydroxyleringsreaktion i α-positionen dannes D- eller L-2-hydroxysyrer. L-hydroxysyrer er hurtigt involveret i yderligere α-oxidationsreaktioner, og D-hydroxysyrer akkumuleres og er normalt til stede i grønne blade . De oxideres dog yderligere [4] .
Med defekter i phytanoyl-CoA hydroxylasegenet udvikles Refsum syndrom . Årsagen til denne sygdom er umuligheden af α-oxidation af phytansyre. Hos mennesker er denne syre normalt dannet af polyprenyl vegetabilsk alkohol phytol , som kommer ind i kroppen i æterform sammen med klorofyl indeholdt i fødevarer. Selvom kun en lille del af kostens phytol oxideres til phytansyre, tilføres det desuden til kroppen sammen med nogle animalske fedtstoffer og mejeriprodukter. Da α-oxidation er umulig med et defekt enzym, gennemgår phytansyre β-oxidation med dannelse af tre molekyler propionyl-CoA , tre molekyler acetyl-CoA og et molekyle isobutyryl-CoA . Denne sygdom, beskrevet af Refsum i 1946, er forbundet med alvorlig nerve- og hjerneskade, lipidophobning og tidlig død [2] .