Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Типы жиров в пище
Смотрите также
Трехмерные изображения нескольких жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты имеют идеально прямую цепную структуру. Ненасыщенные обычно изогнуты, если они не имеют транс- конфигурации.

В химии , особенно в биохимии , жирная кислота - это карбоновая кислота с длинной алифатической цепью, которая может быть насыщенной или ненасыщенной . Большинство встречающихся в природе жирных кислот имеют неразветвленную цепь с четным числом атомов углерода от 4 до 28. [1] Жирные кислоты обычно не обнаруживаются в организмах в их отдельной форме, а вместо этого существуют в виде трех основных классов сложных эфиров : триглицеридов , фосфолипиды и сложные эфиры холестерина . В любой из этих форм жирные кислоты являются важными диетическимиисточники топлива для животных, и они являются важными структурными компонентами для клеток .

История [ править ]

Понятие жирной кислоты ( Acide гра ) была введена в 1813 году Шеврёль , [2] [3] [4] , хотя он первоначально использовал некоторые вариантные термины: Грасс Acide и Acide huileux ( «кислотный жир» и «жирной кислоты» ). [5]

Типы жирных кислот [ править ]

Сравнение транс- изомера элаидиновой кислоты (вверху) и цис- изомера олеиновой кислоты (внизу).

Жирные кислоты классифицируются по-разному: по длине, по насыщенности и ненасыщенности, по четному и нечетному содержанию углерода и по линейным и разветвленным.

Длина жирных кислот [ править ]

  • Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) - это жирные кислоты с алифатическими хвостами из пяти или менее атомов углерода (например, масляная кислота ). [6]
  • Жирные кислоты со средней длиной цепи (MCFA) - это жирные кислоты с алифатическими хвостами от 6 до 12 [7] атомов углерода , которые могут образовывать триглицериды со средней длиной цепи .
  • Длинноцепочечные жирные кислоты (LCFA) - это жирные кислоты с алифатическими хвостами от 13 до 21 углерода . [8]
  • Жирные кислоты с очень длинной цепью (ЖКОДЦ) - это жирные кислоты с алифатическими хвостами из 22 или более атомов углерода .

Насыщенные жирные кислоты [ править ]

Основная статья: насыщенные жиры
Для более полного списка см. Список насыщенных жирных кислот .

Насыщенные жирные кислоты не имеют двойных связей C = C. У них одинаковая формула CH 3 (CH 2 ) n COOH с вариациями в «n». Важной насыщенной жирной кислотой является стеариновая кислота (n = 16), которая при нейтрализации щелочью является наиболее распространенной формой мыла .

Арахидовая кислота, насыщенная жирная кислота.
Примеры насыщенных жирных кислот
Распространенное имяХимическая структураC : D [9]
Каприловая кислотаCH 3 (CH 2 ) 6 COOH8: 0
Каприновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 8 COOH10: 0
Лауриновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 10 COOH12: 0
Миристиновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 12 COOH14: 0
Пальмитиновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 14 COOH16: 0
Стеариновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 16 COOH18: 0
Арахидовая кислотаCH 3 (CH 2 ) 18 COOH20: 0
Бегеновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 20 COOH22: 0
Лигноцериновая кислотаCH 3 (CH 2 ) 22 COOH24: 0
Серотовая кислотаCH 3 (CH 2 ) 24 COOH26: 0

Ненасыщенные жирные кислоты [ править ]

Основная статья: ненасыщенные жиры

Ненасыщенные жирные кислоты имеют один или более С = С двойных связей . Двойные связи C = C могут давать цис- или транс- изомеры.

СНГ
А цис средство конфигурации , что два атома водорода , примыкающие к двойной связи торчат на той же стороне цепи. Жесткость двойной связи замораживает ее конформацию и, в случае цис- изомера, вызывает изгиб цепи и ограничивает конформационную свободу жирной кислоты. Чем больше двойных связей имеет цепь в цис- конфигурации, тем меньше у нее гибкости. Когда цепь имеет много цис- связей, она становится довольно изогнутой в наиболее доступных формах. Например, олеиновая кислота с одной двойной связью имеет «изгиб», тогда как линолевая кислота с двумя двойными связями имеет более выраженный изгиб. α-линоленовая кислота, с тремя двойными связями, способствует крючковатой форме. Эффект этого заключается в том, что в ограниченной среде, например, когда жирные кислоты являются частью фосфолипидов в липидном бислое или триглицериды в липидных каплях, цис-связи ограничивают способность жирных кислот к плотной упаковке и, следовательно, могут влиять на температура плавления мембраны или жира. Однако цис-ненасыщенные жирные кислоты увеличивают текучесть клеточных мембран, а транс-ненасыщенные жирные кислоты - нет.
транс
Транс - конфигурации, в отличие от этого , означает , что два соседних атома водорода лежат на противоположных сторонах цепи. В результате они не вызывают сильного изгиба цепи, а их форма похожа на прямые насыщенные жирные кислоты.

В большинстве природных ненасыщенных жирных кислот каждая двойная связь имеет три ( n-3 ), шесть ( n-6 ) или девять ( n-9 ) атомов углерода после нее, и все двойные связи имеют цис-конфигурацию. Большинство жирных кислот в транс- конфигурации ( транс-жиры ) не встречаются в природе и являются результатом обработки человека (например, гидрогенизации ). Некоторые трансжирные кислоты также естественным образом содержатся в молоке и мясе жвачных животных (например, крупного рогатого скота и овец). Они производятся ферментацией в рубце этих животных. Они также содержатся в молочных продуктах из молока жвачных животных, а также могут быть обнаружены в грудном молоке. женщин, которые получили их из своего рациона.

Геометрические различия между различными типами ненасыщенных жирных кислот, а также между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами играют важную роль в биологических процессах и в построении биологических структур (таких как клеточные мембраны).

Примеры ненасыщенных жирных кислот
Распространенное имяХимическая структураΔ x [10]C : D [9]ИЮПАК [11]п - х [12]
Миристолеиновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 3 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHцис -Δ 914: 114: 1 (9)п −5
Пальмитолеиновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 5 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHцис -Δ 916: 116: 1 (9)п −7
Сапиеновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 8 СН = СН (СН 2 ) 4 СООНцис -Δ 616: 116: 1 (6)п -10
Олеиновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 7 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHцис -Δ 918: 118: 1 (9)п -9
Элаидиновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 7 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHтранс -Δ 918: 1п -9
Вакценовая кислотаСН 3 (СН 2 ) 5 СН = СН (СН 2 ) 9 COOHтранс -Δ 1118: 1п −7
Линолевая кислотаСН 3 (СН 2 ) 4 СН = СН СН 2 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHцис , цис -Δ 9 , Δ 1218: 218: 2 (9,12)п −6
Линоэлаидиновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 4 СН = СН СН 2 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHтранс , транс -Δ 9 , Δ 1218: 2п −6
α-линоленовая кислотаСН 3 СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН (СН 2 ) 7 COOHцис , цис , цис -Δ 9 , Δ 12 , Δ 1518: 318: 3 (9,12,15)п -3
Арахидоновая кислотаСН 3 (СН 2 ) 4 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН (СН 2 ) 3 COOH NISTцис , цис , цис , цис -Δ 5 Δ 8 , Δ 11 , Δ 1420: 420: 4 (5,8,11,14)п −6
Эйкозапентаеновая кислотаСН 3 СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН (СН 2 ) 3 СООНцис , цис , цис , цис , цис -Δ 5 , Δ 8 , Δ 11 , Δ 14 , Δ 1720: 520: 5 (5,8,11,14,17)п -3
Эруковая кислотаСН 3 (СН 2 ) 7 СН = СН (СН 2 ) 11 СООНцис -Δ 1322: 122: 1 (13)п -9
Докозагексаеновая кислотаСН 3 СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН СН 2 СН = СН (СН 2 ) 2 СООНцис , цис , цис , цис , цис , цис -Δ 4 , Δ 7 , Δ 10 , Δ 13 , Δ 16 , Δ 1922: 622: 6 (4,7,10,13,16,19)п -3

Четные и нечетные жирные кислоты [ править ]

Большинство жирных кислот имеют четную цепочку, например стеариновая (C18) и олеиновая (C18), что означает, что они состоят из четного числа атомов углерода. Некоторые жирные кислоты имеют нечетное число атомов углерода; их называют жирными кислотами с нечетной цепью (OCFA). Наиболее распространенными OCFA являются насыщенные производные C15 и C17, пентадекановая кислота и гептадекановая кислота соответственно, которые содержатся в молочных продуктах. [13] [14] На молекулярном уровне OCFAs биосинтезируются и метаболизируются несколько иначе, чем родственники с четной цепью.

Номенклатура [ править ]

Нумерация атомов углерода [ править ]

См. Также: Незаменимые жирные кислоты § Номенклатура и терминология
Нумерация атомов углерода. Систематические (IUPAC) числа C- x выделены синим цветом. Знаки омега-минуса «ω− x » красного цвета. Ярлыки с греческими буквами зеленого цвета. [15] Обратите внимание, что ненасыщенные жирные кислоты с цис- конфигурацией на самом деле «изогнуты», а не прямые, как показано здесь.

Большинство встречающихся в природе жирных кислот имеют неразветвленную цепь атомов углерода с карбоксильной группой (–COOH) на одном конце и метильной группой (–CH3) на другом конце.

Положение атомов углерода в основной цепи жирной кислоты обычно указывается путем счета от 1 на конце -COOH. Углеродное число x часто сокращается или C- x (или иногда C x ), где x = 1, 2, 3 и т. Д. Это схема нумерации, рекомендованная IUPAC .

Согласно другому соглашению буквы греческого алфавита используются последовательно, начиная с первого атома углерода после карбоксильной группы. Таким образом, углерод α ( альфа ) представляет собой C-2, углерод β ( бета ) представляет собой C-3 и так далее.

Хотя жирные кислоты могут иметь разную длину, в этом втором соглашении последний углерод в цепи всегда обозначается как ω ( омега ), что является последней буквой греческого алфавита. Третье соглашение о нумерации считает атомы углерода с этого конца, используя метки «ω», «ω-1», «ω-2». В качестве альтернативы метка «ω− x » записывается как «n− x », где «n» означает количество атомов углерода в цепи. [15]

В любой схеме нумерации положение двойной связи в цепи жирной кислоты всегда указывается путем указания метки углерода, ближайшего к карбоксильному концу. [15] Таким образом, в 18-углеродной жирной кислоте двойная связь между C-12 (или ω-6) и C-13 (или ω-5), как говорят, находится «в» положении C-12 или ω-6. . Название кислоты ИЮПАК, такое как «октадек-12-еновая кислота» (или более произносимый вариант «12-октадекановая кислота»), всегда основано на нумерации «С».

Обозначение Δ x , y , ... традиционно используется для обозначения жирной кислоты с двойными связями в положениях x , y , .... (заглавная греческая буква "Δ" ( дельта ) соответствует римской "D", т.е. D ouble связь). Таким образом, например, 20-углеродная арахидоновая кислота имеет Δ 5,8,11,14 , что означает, что она имеет двойные связи между атомами углерода 5 и 6, 8 и 9, 11 и 12, 14 и 15.

В контексте питания человека и метаболизма жиров ненасыщенные жирные кислоты часто классифицируются по положению двойной связи, ближайшей к ω-углероду (только), даже в случае множественных двойных связей, таких как незаменимые жирные кислоты . Таким образом , линолевая кислота (18 атомов углерода, & delta ; 9,12 ), γ-linole н IC кислоты (18-углерод, Δ 6,9,12 ) и арахидоновой кислоты (20-углерод, & delta ; 5,8,11,14 ) являются все классифицируются как жирные кислоты «ω-6»; означает, что их формула заканчивается на –CH = CH– CH
2- CH
2- CH
2- CH
2- CH
3.

Жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода называются жирными кислотами с нечетной цепью , тогда как остальные - жирными кислотами с четной цепью. Разница имеет отношение к глюконеогенезу .

Название жирных кислот [ править ]

В следующей таблице описаны наиболее распространенные системы наименования жирных кислот.

НоменклатураПримерыОбъяснение
БанальныйПальмитолеиновая кислотаТривиальные имена (или общие имена ) - это несистематические исторические имена, которые являются наиболее часто используемой системой именования в литературе. Наиболее распространенные жирные кислоты имеют тривиальные названия в дополнение к их систематическим названиям (см. Ниже). Эти имена часто не соответствуют шаблону, но они краткие и часто недвусмысленные.
Систематическийцис-9-октадек-9-еновая кислота
(9 Z ) -октадек-9-еновая кислота		Систематические названия (или названия ИЮПАК ) происходят из стандартных Правил ИЮПАК по номенклатуре органической химии , опубликованных в 1979 г. [16], а также рекомендации, опубликованной специально для липидов в 1977 г. [17] Нумерация атомов углерода начинается с карбоксильного конца слова. основу молекулы. Двойные связи обозначаются цис - / транс - обозначением или E - / Z - обозначением, где это необходимо. Это обозначение, как правило, более подробное, чем обычная номенклатура, но имеет то преимущество, что оно более технически ясное и наглядное.
Δ xцис -Δ 9 , цис -Δ 12 октадекадиеновая кислотаВ номенклатуре Δ x (или дельта- x ) каждая двойная связь обозначена Δ x , где двойная связь начинается с x- й углерод-углеродной связи, считая от карбоксильного конца основной цепи молекулы. Каждой двойной связи предшествует цис- или транс- префикс, указывающий на конфигурацию молекулы вокруг связи. Например, линолевая кислота обозначается цис -Δ 9 , цис -Δ 12.октадекадиеновая кислота». Эта номенклатура не имеет преимущества быть менее многословным , чем систематическая номенклатура, но не более технически ясными или описательный. [ править ]
n - x
(или ω− x )		n −3
(или ω − 3 )		Номенклатура n - x ( n минус x ; также ω - x или омега- x )дает названия для отдельных соединений и классифицирует их по их вероятным биосинтетическим свойствам у животных. Двойная связь расположена на x- й углерод-углеродной связи, считая от метильного конца основной цепи молекулы. Например, α-линоленовая кислота классифицируется какжирная кислота n- 3 или омега-3 , поэтому она, вероятно, разделяет биосинтетический путь с другими соединениями этого типа. Ω− x, Омега- х , или «омега» обозначение встречается в популярной пищевой литературе, но IUPAC уже осуждается его в пользу п - х обозначения в технической документации. [16] Наиболее часто исследуемые пути биосинтеза жирных кислот - это n -3 и n -6 .
Липидные числа18: 3
18: 3n3
18: 3,  цис , цис , цис -Δ 9 , Δ 12 , Δ 15
18: 3 (9,12,15)		Липидные числа имеют вид C : D , [9], где C - количество атомов углерода в жирной кислоте, а D - количество двойных связей в жирной кислоте. Если D больше единицы, предполагается, что двойные связи прерываются CH2единиц , т. е. с интервалом в 3 атома углерода вдоль цепи. Например, α-линоленовая кислота представляет собой жирную кислоту 18: 3, и ее три двойные связи расположены в положениях Δ 9 , Δ 12 и Δ 15 . Это обозначение может быть неоднозначным, так как некоторые различные жирные кислоты могут иметь один и тот же C : D номера. Следовательно, когда существует двусмысленность, это обозначение обычно используется в паре с членом Δ x или n - x . [16] Например, хотя α-линоленовая кислота и γ-линоленовая кислотаоба являются 18: 3, их можно однозначно описать как 18: 3n3 и 18: 3n6 жирных кислот соответственно. Для той же цели IUPAC рекомендует использовать в скобках список позиций двойных связей, добавленный к обозначению C: D. [11] Например, IUPAC рекомендовал обозначения для α- и γ-линоленовой кислоты: 18: 3 (9,12,15) и 18: 3 (6,9,12) соответственно.

Свободные жирные кислоты [ править ]

При циркуляции в плазме (жирные кислоты плазмы), а не в виде сложного эфира , жирные кислоты известны как неэтерифицированные жирные кислоты (NEFA) или свободные жирные кислоты (FFA). СЖК всегда связаны с транспортным белком , таким как альбумин . [18]

Производство [ править ]

Промышленное [ править ]

Жирные кислоты обычно получают промышленно с помощью гидролиза из триглицеридов , с удалением глицерина (см переработки масел ). Другой источник - фосфолипиды . Некоторые жирные кислоты получают синтетическим путем путем гидрококсилирования алкенов. [19]

Гипероксигенированные жирные кислоты [ править ]

Гипероксигенированные жирные кислоты производятся специальными производственными процессами для кремов для кожи местного действия . Процесс основан на введении или насыщении пероксидов в сложные эфиры жирных кислот посредством присутствия ультрафиолетового света и барботирования газообразного кислорода при контролируемых температурах. В частности , было показано, что линоленовая кислота играет важную роль в поддержании функции водного барьера кожи (предотвращая потерю воды и обезвоживание кожи). [20] В исследовании, проведенном в Испании в марте 2005 г. в журнале Journal of Wound Care, сравнивали коммерческий продукт с жирным плацебо, и этот конкретный продукт был более эффективным и рентабельным. [21] Ряд таких внебиржевыхмедицинские изделия теперь широко доступны. Однако в ходе рандомизированного тройного слепого контролируемого исследования не меньшей эффективности оливковое масло , применяемое для местного применения, не оказалось хуже . [22] [23] Коммерческие продукты, вероятно, будут менее грязными в обращении и более удобными для стирки. чем оливковое масло или вазелин , оба из которых при местном применении могут испачкать одежду и постельное белье.

Животными [ править ]

Основная статья: Синтез жирных кислот

У животных жирные кислоты образуются из углеводов преимущественно в печени , жировой ткани и молочных железах во время лактации. [24]

Углеводы превращаются в пируват путем гликолиза, что является первым важным этапом превращения углеводов в жирные кислоты. [24] Затем пируват декарбоксилируется с образованием ацетил-КоА в митохондрии . Однако этот ацетил-КоА необходимо транспортировать в цитозоль, где происходит синтез жирных кислот. Это не может произойти напрямую. Для получения цитозольного ацетил-КоА цитрат (полученный конденсацией ацетил-КоА с оксалоацетатом ) удаляется из цикла лимонной кислоты и переносится через внутреннюю митохондриальную мембрану в цитозоль. [24] Там он раскалываетсяЦитратлиаза АТФ превращается в ацетил-КоА и оксалоацетат. Оксалоацетат возвращается в митохондрии в виде малата . [25] Цитозольный ацетил-КоА карбоксилируется ацетил-КоА-карбоксилазой в малонил-КоА , что является первой обязательной стадией синтеза жирных кислот. [25] [26]

Затем малонил-КоА участвует в повторяющейся серии реакций, которые удлиняют растущую цепь жирных кислот на два атома углерода одновременно. Таким образом, почти все природные жирные кислоты имеют четное число атомов углерода. Когда синтез завершен, свободные жирные кислоты почти всегда объединяются с глицерином (три жирные кислоты на одну молекулу глицерина) с образованием триглицеридов , основной формы хранения жирных кислот и, следовательно, энергии у животных. Однако жирные кислоты также являются важными компонентами фосфолипидов, которые образуют бислои фосфолипидов , из которых построены все мембраны клетки ( клеточная стенка и мембраны, которые охватывают все органеллы внутри клеток, такие какядро , митохондрии , эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи ). [24]

«Несвязанные жирные кислоты» или «свободные жирные кислоты», обнаруженные в кровообращении животных, возникают в результате распада (или липолиза ) накопленных триглицеридов . [24] [27] Поскольку они нерастворимы в воде, эти жирные кислоты транспортируются связанными с альбумином плазмы . Уровни «свободных жирных кислот» в крови ограничены доступностью сайтов связывания альбумина. Они могут поступать из крови всеми клетками, имеющими митохондрии (за исключением клеток центральной нервной системы ). Жирные кислоты могут расщепляться только в митохондриях,посредством бета-окисления с последующим сжиганием в цикле лимонной кислоты до CO 2и вода. Клетки в центральной нервной системе, хотя они обладают митохондриями, не могут принимать свободные жирные кислот из крови, так как гематоэнцефалический барьер непроницаем для большинства свободных жирных кислот, [ править ] за исключением короткой цепи жирных кислоты и средней цепи жирные кислоты . [28] [29] Эти клетки должны производить собственные жирные кислоты из углеводов, как описано выше, чтобы производить и поддерживать фосфолипиды своих клеточных мембран и их органелл. [24]

Различия между видами животных [ править ]

Исследования на клеточные мембраны из млекопитающих и рептилий обнаружено , что клеточные мембраны млекопитающих состоят из более высокой пропорции полиненасыщенных жирных кислот ( DHA , омега-3 жирных кислот ) , чем рептилии . [30] Исследования по составу жирных кислот птиц показали, что пропорции аналогичны млекопитающим, но с 1/3 меньше омега-3 жирных кислот по сравнению с омега-6 для данного размера тела. [31] Такой состав жирных кислот приводит к более жидкой клеточной мембране, но также к мембране, проницаемой для различных ионов ( H+
& Na+
), в результате чего клеточные мембраны становятся более дорогостоящими в обслуживании. Утверждалось, что эта стоимость содержания является одной из основных причин высокой скорости метаболизма и сопутствующей теплокровности млекопитающих и птиц. [30] Однако полиненасыщение клеточных мембран также может происходить в ответ на хронические низкие температуры. У рыб все более холодная среда приводит к все более высокому содержанию в клеточных мембранах как мононенасыщенных, так и полиненасыщенных жирных кислот, чтобы поддерживать большую текучесть (и функциональность) мембран при более низких температурах . [32] [33]

Жирные кислоты в пищевых жирах [ править ]

В следующей таблице представлен состав жирных кислот, витамина Е и холестерина в некоторых распространенных пищевых жирах. [34] [35]

НасыщенныйМононенасыщенныйПолиненасыщенныеХолестеринВитамин Е
г / 100гг / 100гг / 100гмг / 100гмг / 100г
Животные жиры
Утиный жир [36]33,249,312,91002,70
Сало [36]40,843,89,6930,60
Сало [36]49,841,84.01092,70
Масло сливочное54,019,82,62302,00
Растительные жиры
Кокосовое масло85,26,61,700,66
Кокосовое масло60,032,93.001,8
Пальмоядровое масло81,511,41.603,80
пальмовое масло45,341,68,3033,12
Хлопковое масло25,521,348,1042,77
Масло зародышей пшеницы18,815,960,70136,65
Соевое масло14,523,256,5016.29
Оливковое масло14.069,711.205.10
Кукурузное масло12,724,757,8017,24
Подсолнечное масло11,920,263,0049.00
Сафлоровое масло10.212,672,1040,68
Конопляное масло101575012,34
Рапсовое / рапсовое масло5,364,324,8022,21

Реакции жирных кислот [ править ]

Жирные кислоты вступают в реакции, как и другие карбоновые кислоты, т. Е. Подвергаются этерификации и кислотно-основным реакциям.

Кислотность [ править ]

Жирные кислоты не показывают больших изменений в кислотности, на что указывает их соответствующее значение p K a . Например, нонановая кислота имеет ap K a 4,96, что лишь немного слабее, чем у уксусной кислоты (4,76). По мере увеличения длины цепи растворимость жирных кислот в воде снижается, так что жирные кислоты с более длинной цепью имеют минимальное влияние на pH водного раствора. Даже те жирные кислоты , которые являются нерастворимыми в воде растворяются в теплом этаноле , и могут быть титруют с гидроксидом натрия раствором с использованием фенолфталеинакак индикатор. Этот анализ используется для определения содержания свободных жирных кислот в жирах; т.е. доля триглицеридов, которые были гидролизованы .

Нейтрализация жирных кислот, то есть омыление , является широко распространенным способом получения металлических мыл . [37]

Гидрирование и закалка [ править ]

Гидрирование ненасыщенных жирных кислот широко практикуется. Типичные условия включают давление H 2 2,0–3,0 МПа , 150 ° C и никель, нанесенный на кремнезем в качестве катализатора. Эта процедура позволяет получить насыщенные жирные кислоты. Степень гидрирования обозначается йодным числом . Гидрогенизированные жирные кислоты менее склонны к прогорканию . Поскольку насыщенные жирные кислоты имеют более высокую температуру плавления, чем ненасыщенные предшественники, этот процесс называется отверждением. Родственная технология используется для преобразования растительных масел в маргарин.. Гидрирование триглицеридов (по сравнению с жирными кислотами) выгодно, потому что карбоновые кислоты разрушают никелевые катализаторы, давая никелевые мыла. Во время частичного гидрирования ненасыщенные жирные кислоты могут быть изомеризованы из цис- конфигурации в транс . [38]

Более форсированное гидрирование, то есть использование более высоких давлений H 2 и более высоких температур, превращает жирные кислоты в жирные спирты . Однако жирные спирты легче получить из сложных эфиров жирных кислот .

В реакции Варрентраппа некоторые ненасыщенные жирные кислоты расщепляются в расплавленной щелочи, реакция, которая в какой-то момент времени имела отношение к выяснению структуры.

Автоокисление и прогорклость [ править ]

Основная статья: Прогоркание

Ненасыщенные жирные кислоты подвергаются химическому изменению, известному как автоокисление . Процесс требует кислорода (воздуха) и ускоряется наличием следов металлов. Растительные масла в некоторой степени сопротивляются этому процессу, потому что они содержат антиоксиданты, такие как токоферол . Жиры и масла часто обрабатывают хелатирующими агентами, такими как лимонная кислота, для удаления металлических катализаторов.

Озонолиз [ править ]

Ненасыщенные жирные кислоты подвержены разложению под действием озона. Эта реакция применяется при производстве азелаиновой кислоты ((CH 2 ) 7 (CO 2 H) 2 ) из олеиновой кислоты . [38]

Тираж [ править ]

Пищеварение и потребление [ править ]

Основная статья: Пищеварение § Переваривание жиров

Жирные кислоты с короткой и средней цепью всасываются непосредственно в кровь через капилляры кишечника и проходят через воротную вену, как и другие всасываемые питательные вещества. Однако длинноцепочечные жирные кислоты не попадают напрямую в кишечные капилляры. Вместо этого они абсорбируются жировыми стенками ворсинок кишечника и снова собираются в триглицериды . Триглицериды покрыты холестерином и белком (белковая оболочка) в соединение, называемое хиломикроном .

Изнутри клетки хиломикрон попадает в лимфатический капилляр, называемый млечным , который сливается с более крупными лимфатическими сосудами. Он транспортируется по лимфатической системе и грудному протоку до места рядом с сердцем (где артерии и вены больше). Грудной проток выводит хиломикроны в кровоток через левую подключичную вену . На этом этапе хиломикроны могут транспортировать триглицериды в ткани, где они хранятся или метаболизируются для получения энергии.

Метаболизм [ править ]

Основная статья: метаболизм жирных кислот

При метаболизме жирные кислоты выделяют большое количество АТФ . Многие типы клеток могут использовать для этой цели либо глюкозу, либо жирные кислоты. Жирные кислоты (поступающие с пищей или за счет триглицеридов, хранящихся в жировых тканях) распределяются по клеткам и служат топливом для сокращения мышц и общего метаболизма. Они расщепляются на CO 2 и воду внутриклеточными митохондриями , высвобождая большое количество энергии, захваченной в форме АТФ в результате бета-окисления и цикла лимонной кислоты .

Незаменимые жирные кислоты [ править ]

Основная статья: Незаменимые жирные кислоты

Жирные кислоты, которые необходимы для хорошего здоровья, но не могут быть получены в достаточном количестве из других субстратов и, следовательно, должны быть получены из пищи, называются незаменимыми жирными кислотами. Есть две серии незаменимых жирных кислот: одна имеет двойную связь на три атома углерода от метильного конца; другой имеет двойную связь на расстоянии шести атомов углерода от метильного конца. У людей отсутствует способность вводить двойные связи в жирных кислотах, кроме атомов углерода 9 и 10, если считать со стороны карбоновых кислот. [39] Две незаменимые жирные кислоты - линолевая кислота (LA) и альфа-линоленовая кислота.(ALA). Эти жирные кислоты широко распространены в растительных маслах. Человеческий организм имеет ограниченную способность превращать АЛК в жирные кислоты омега-3 с более длинной цепью - эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК) и докозагексаеновую кислоту (ДГК), которые также можно получить из рыбы. Омега-3 и омега-6 жирные кислоты являются биосинтетическими предшественниками эндоканнабиноидов с антиноцицептивными , анксиолитическими и нейрогенными свойствами. [40]

Распространение [ править ]

Основная статья: Жирные кислоты крови

Жирные кислоты крови принимают различные формы на разных этапах кровообращения. Они попадают через кишечник в хиломикроны , но также существуют в липопротеинах очень низкой плотности (ЛПОНП) и липопротеидах низкой плотности (ЛПНП) после обработки в печени. Кроме того, при высвобождении из адипоцитов жирные кислоты существуют в крови в виде свободных жирных кислот .

Предполагается, что смесь жирных кислот, выделяемых кожей млекопитающих, вместе с молочной кислотой и пировиноградной кислотой , является отличительной и позволяет животным с острым обонянием различать особей. [41]

Анализ [ править ]

Химический анализ жирных кислот в липидах обычно начинается со стадии переэтерификации, которая расщепляет их исходные сложные эфиры (триглицериды, воски, фосфолипиды и т. Д.) И превращает их в метиловые эфиры, которые затем разделяются с помощью газовой хроматографии. [42] или анализировали с помощью газовой хроматографии и спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне .

Разделение ненасыщенных изомеров возможно с помощью тонкослойной хроматографии с ионами серебра (агентация) . [43] [44] Другие методы разделения включают высокоэффективную жидкостную хроматографию (с короткими колонками, заполненными силикагелем со связанными группами фенилсульфоновой кислоты, атомы водорода которых заменены на ионы серебра). Роль серебра заключается в его способности образовывать комплексы с непредельными соединениями.

Промышленное использование [ править ]

Жирные кислоты в основном используются в производстве мыла как для косметических целей, так и, в случае мыла с металлическим покрытием , в качестве смазочных материалов. Жирные кислоты также превращаются через их метиловые эфиры в жирные спирты и жирные амины , которые являются предшественниками поверхностно-активных веществ, детергентов и смазок. [38] Другие применения включают их использование в качестве эмульгаторов , текстурирующих агентов, смачивающих агентов, пеногасителей или стабилизаторов. [45]

Сложные эфиры жирных кислот с более простыми спиртами (такие как метил-, этил-, н-пропил-, изопропил- и бутиловые эфиры) используются в качестве смягчающих веществ в косметике и других продуктах личной гигиены, а также в качестве синтетических смазок. Сложные эфиры жирных кислот с более сложными спиртами, такими как сорбит , этиленгликоль , диэтиленгликоль и полиэтиленгликоль , потребляются с пищей или используются для личной гигиены и очистки воды, или используются в качестве синтетических смазок или жидкостей для обработки металлов.

См. Также [ править ]

  • Синтаза жирных кислот
  • Синтез жирных кислот
  • Жирный альдегид
  • Список насыщенных жирных кислот
  • Список ненасыщенных жирных кислот
  • Список карбоновых кислот
  • Растительное масло

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мосс, GP; Смит, PAS; Тавернье, Д. (1997). Сборник химической терминологии ИЮПАК . Чистая и прикладная химия . 67 (2-е изд.). Международный союз теоретической и прикладной химии. С. 1307–1375. DOI : 10,1351 / pac199567081307 . ISBN 978-0-521-51150-6. S2CID  95004254 . Проверено 31 октября 2007 .
  2. ^ Chevreul, ME (1813). Sur plusieurs corps gras, et specific sur leurs combinaisons avec les alcalis. Анналес де Шими , т. 88, стр. 225-261. ссылка (Gallica) , ссылка (Google) .
  3. ^ Chevreul, ME Recherches сюр ле корпуса гра d'Origine Animale . Левро, Париж, 1823 г. ссылка .
  4. ^ Leray, C. Хронологическая история липидного центра. Киберлипид Центр . Последнее обновление: 11 ноября 2017 г. ссылка Архивировано 13 октября 2017 г. на Wayback Machine .
  5. ^ Menten, P. Dictionnaire de chimie: Une Approche étymologique et Historique . Де Бёк, Брюссель. ссылка .
  6. ^ Сифуэнтес, Алехандро, изд. (2013-03-18). «Микробные метаболиты в кишечнике человека». Foodomics: Advanced Mass Spectrometry in Modern Food Science and Nutrition . John Wiley & Sons, 2013. ISBN. 9781118169452.
  7. ^ Рот, Карл С. (2013-12-19). «Среднецепочечный дефицит ацил-КоА дегидрогеназы» . Medscape .
  8. ^ Beermann, C .; Jelinek, J .; Reinecker, T .; Hauenschild, A .; Boehm, G .; Klör, H.-U. (2003). «Краткосрочные эффекты пищевых жирных кислот со средней длиной цепи и n- 3 длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот на метаболизм жиров у здоровых добровольцев» . Липиды в здоровье и болезнях . 2 : 10. DOI : 10,1186 / 1476-511X-2-10 . PMC 317357 . PMID 14622442 .  
  9. ^ a b c «C: D» - это числовой символ: общее количество (C) атомов углерода жирной кислоты и количество (D) двойных ( ненасыщенных ) связей в ней; если D> 1, предполагается, что двойные связи разделены одним или несколькими метиленовыми мостиками .
  10. ^ Каждая двойная связь в жирной кислоте обозначена Δx, где двойная связь расположена на x-й углерод-углеродной связи, считая от конца карбоновой кислоты.
  11. ^ a b «Номенклатура липидов ИЮПАК: Приложение A: названия и символы для высших жирных кислот» . www.sbcs.qmul.ac.uk .
  12. ^ Вноменклатуре n минус x (также ω − x или омега-x) двойная связь жирной кислоты расположена на x-й углерод-углеродной связи, считая от концевого метильного углерода (обозначенного как n или ω) по направлению к карбонильному углероду. .
  13. ^ Пфеффер, Мария; Jaudszus, Анке (2016). «Пентадекановая и гептадекановая кислоты: многогранные жирные кислоты с нечетной цепью» . Достижения в области питания: международный обзорный журнал . 7 (4): 730–734. DOI : 10,3945 / an.115.011387 . PMC 4942867 . PMID 27422507 .  
  14. ^ Смит, С. (1994). «Синтаза жирных кислот животных: один ген, один полипептид, семь ферментов». Журнал FASEB . 8 (15): 1248–1259. DOI : 10.1096 / fasebj.8.15.8001737 . PMID 8001737 . S2CID 22853095 .  
  15. ^ a b c Распространенной ошибкой является утверждение, что последний углерод - это «ω − 1».
    Другая распространенная ошибка - сказать, что позиция связи в омега-нотации - это номер углерода, ближайшего к КОНЦУ.
    В случае двойных связей эти две ошибки компенсируют друг друга; так что жирная кислота "ω-3" действительно имеет двойную связь между 3-м и 4-м атомами углерода от конца, считая метил за 1.
    Однако для замещений и других целей они не имеют: гидроксил "при ω− 3 "находится на углероде 15 (четвертый с конца), а не 16. См., Например, эту статью. DOI : 10,1016 / 0005-2760 (75) 90089-2
    Также обратите внимание, что «-» в обозначении омега - это знак минус, а «ω − 3» в принципе следует читать «омега минус три». Однако очень часто (особенно в ненаучной литературе) пишут «ω-3» (с дефисом / тире) и читают как «омега-три». См., Например, Карен Дули (2008), Омега-3 жирные кислоты и диабет .
  16. ^ a b c Rigaudy, J .; Клесней, СП (1979). Номенклатура органической химии . Пергамон . ISBN 978-0-08-022369-8. OCLC  5008199 .
  17. ^ "Номенклатура липидов. Рекомендации, 1976". Европейский журнал биохимии . 79 (1): 11–21. 1977 г. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1977.tb11778.x .
  18. ^ Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда . Эльзевир .
  19. ^ Аннекен, Дэвид Дж .; Оба, Сабина; Кристоф, Ральф; Фиг, Георг; Штейнбернер, Удо; Вестфехтель, Альфред (2006). "Жирные кислоты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a10_245.pub2 .
  20. ^ Незаменимые жирные кислоты смазывают кожу и предотвращают появление пролежней (см. "Рекомендуемое чтение в конце")
  21. ^ Эффективность соединения гипероксигенированных жирных кислот в предотвращении пролежней
  22. ^ Lupiañez-Perez, I .; Уттумчандани, С.К .; Morilla-Herrera, JC; Martin-Santos, FJ; Фернандес-Гальего, MC; Наварро-Моя, ФЖ; Lupiañez-Perez, Y .; Contreras-Fernandez, E .; Моралес-Асенсио, JM (2015). «Оливковое масло для местного применения не уступает гипероксигенированным жирным средствам для предотвращения пролежней у иммобилизованных пациентов с высоким риском при уходе на дому. Результаты многоцентрового рандомизированного тройного слепого контролируемого исследования не меньшей эффективности» . PLOS ONE . 10 (4): e0122238. Bibcode : 2015PLoSO..1022238L . DOI : 10.1371 / journal.pone.0122238 . PMC 4401455 . PMID 25886152 .  
  23. ^ Номер клинического испытания NCT01595347 "Эффективность крема с оливковым маслом в профилактике пролежней у иммобилизованных пациентов в первичной помощи (PrevenUP)" на сайте ClinicalTrials.gov.
  24. ^ Б с д е е Stryer, Луберт (1995). «Метаболизм жирных кислот». Биохимия (4-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. С. 603–628. ISBN 978-0-7167-2009-6.
  25. ^ a b Ferre, P .; Фуфель, Ф. (2007). «Фактор транскрипции SREBP-1c и липидный гомеостаз: клиническая перспектива» . Гормональные исследования . 68 (2): 72–82. DOI : 10.1159 / 000100426 . PMID 17344645 . этот процесс показан графически на странице 73. 
  26. ^ Воет, Дональд; Voet, Judith G .; Пратт, Шарлотта В. (2006). Основы биохимии (2-е изд.). Джон Вили и сыновья. С.  547, 556 . ISBN 978-0-471-21495-3.
  27. ^ Zechner, R .; Штраус, JG; Haemmerle, G .; Lass, A .; Циммерманн, Р. (2005). «Липолиз: путь в стадии строительства». Curr. Opin. Липидол . 16 (3): 333–340. DOI : 10.1097 / 01.mol.0000169354.20395.1c . PMID 15891395 . S2CID 35349649 .  
  28. Перейти ↑ Tsuji A (2005). «Маломолекулярный перенос лекарств через гематоэнцефалический барьер через транспортные системы, опосредованные переносчиками» . NeuroRx . 2 (1): 54–62. DOI : 10,1602 / neurorx.2.1.54 . PMC 539320 . PMID 15717057 .  Поглощение вальпроевой кислоты снижалось в присутствии жирных кислот со средней длиной цепи, таких как гексаноат, октаноат и деканоат, но не пропионата или бутирата, что указывает на то, что вальпроевая кислота попадает в мозг через транспортную систему для жирных кислот со средней длиной цепи. , а не жирные кислоты с короткой цепью. ... Основываясь на этих сообщениях, считается, что вальпроевая кислота двунаправленно транспортируется между кровью и мозгом через ГЭБ посредством двух различных механизмов, чувствительных к монокарбоновым кислотам и чувствительных к среднецепочечным жирным кислотам транспортеров, для оттока и поглощения, соответственно.
  29. Перейти ↑ Vijay N, Morris ME (2014). «Роль переносчиков монокарбоксилата в доставке лекарств в мозг» . Curr. Pharm. Des . 20 (10): 1487–98. DOI : 10.2174 / 13816128113199990462 . PMC 4084603 . PMID 23789956 . Транспортеры монокарбоксилатов (MCT), как известно, опосредуют транспорт короткоцепочечных монокарбоксилатов, таких как лактат, пируват и бутират. ... MCT1 и MCT4 также связаны с транспортом короткоцепочечных жирных кислот, таких как ацетат и формиат, которые затем метаболизируются в астроцитах [78].  
  30. ^ a b Hulbert AJ, Else PL (август 1999 г.). «Мембраны как возможные стимуляторы обмена веществ». Журнал теоретической биологии . 199 (3): 257–74. DOI : 10,1006 / jtbi.1999.0955 . PMID 10433891 . 
  31. ^ Хулберт AJ, Фолкс S, Buttemer WA, Else PL (ноябрь 2002). «Ацильный состав мышечных оболочек у птиц зависит от размера тела». Журнал экспериментальной биологии . 205 (Pt 22): 3561–9. PMID 12364409 . 
  32. ^ Хулберт AJ (июль 2003). «Жизнь, смерть и мембранные бислои» . Журнал экспериментальной биологии . 206 (Pt 14): 2303–11. DOI : 10,1242 / jeb.00399 . PMID 12796449 . 
  33. ^ Raynard RS, Cossins AR (май 1991). «Гомеовязкая адаптация и термокомпенсация натриевого насоса эритроцитов форели». Американский журнал физиологии . 260 (5, часть 2): R916–24. DOI : 10.1152 / ajpregu.1991.260.5.R916 . PMID 2035703 . 
  34. ^ Макканн; Уиддоусон; Агентство пищевых стандартов (1991). "Жиры и масла". Состав продуктов . Королевское химическое общество.
  35. ↑ Алтарь, Тед. «Больше, чем вы хотели знать о жирах / маслах» . Sundance Natural Foods . Проверено 31 августа 2006 .
  36. ^ a b c «Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США для стандартной справки» . Министерство сельского хозяйства США. Архивировано из оригинала на 2015-03-03 . Проверено 17 февраля 2010 .
  37. ^ Клаус Шуман, Курт Siekmann (2005). «Мыло». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a24_247 . ISBN 978-3527306732.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  38. ^ a b c Аннекен, Дэвид Дж .; и другие. "Жирные кислоты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH.
  39. ^ Bolsover, Стивен Р .; и другие. (15 февраля 2004 г.). Клеточная биология: краткий курс . Джон Вили и сыновья. стр. 42ff. ISBN 978-0-471-46159-3.
  40. ^ Рамсден, Кристофер Э .; Замора, Дейзи; Макрияннис, Александрос ; Wood, JodiAnne T .; Манн, Дж. Дуглас; Faurot, Keturah R .; MacIntosh, Beth A .; Majchrzak-Hong, Sharon F .; Гросс, Джеклин Р. (август 2015 г.). «Вызванные диетой изменения в эндоканнабиноидах, производных n-3 и n-6, и уменьшение головной боли и психологического стресса» . Журнал боли . 16 (8): 707–716. DOI : 10.1016 / j.jpain.2015.04.007 . ISSN 1526-5900 . PMC 4522350 . PMID 25958314 .   
  41. ^ «Электронный нос, созданный для обнаружения паров кожи» . Science Daily . 21 июля 2009 . Проверено 18 мая 2010 .
  42. ^ Aizpurua-Olaizola O, Ormazabal M, Vallejo A, Olivares M, Navarro P, Etxebarria N и др. (Январь 2015 г.). «Оптимизация сверхкритической жидкости последовательной экстракции жирных кислот и полифенолов из виноградных отходов Vitis vinifera». Журнал пищевой науки . 80 (1): E101-7. DOI : 10.1111 / 1750-3841.12715 . PMID 25471637 . 
  43. ^ Бройер В, Т Stuhlfauth, Фок HP (июль 1987). «Разделение жирных кислот или сложных метиловых эфиров, включая позиционные и геометрические изомеры, с помощью тонкослойной хроматографии с агентированием оксида алюминия». Журнал хроматографической науки . 25 (7): 302–6. DOI : 10.1093 / chromsci / 25.7.302 . PMID 3611285 . 
  44. ^ Брейер, B .; Stuhlfauth, T .; Фок, HP (1987). «Разделение жирных кислот или метиловых эфиров, включая позиционные и геометрические изомеры, с помощью тонкослойной хроматографии с аргентацией оксида алюминия». Журнал хроматографической науки . 25 (7): 302–6. DOI : 10.1093 / chromsci / 25.7.302 . PMID 3611285 . 
  45. ^ «Жирные кислоты: строительные блоки для промышленности» (PDF) . aciscience.org . Американский институт очистки . Проверено 22 апр 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Липидная библиотека
  • Журнал " Простагландины, лейкотриены и незаменимые жирные кислоты"
  • Жирные кислоты крови