Жирные кислоты

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ

Жирные кислоты – алифатические карбоновые кислоты – в организме могут находиться в свободном состоянии (следовые количества в клетках и тканях) либо выполнять роль строительных блоков для большинства классов липидов.

Систематическое название жирной кислоты чаще всего образуется путем добавления к названию углеводорода окончания -овая. Насыщенные кислоты при этом имеют окончание -ановая (например, октановая кислота – систематическое название, каприловая кислота – тривиальное название), а ненасыщенные кислоты – -еновая (например, октадеценовая кислота – систематическое название, олеиновая кислота – тривиальное название) (табл. 6.1; 6.2).

В соответствии с систематической номенклатурой количество и положение двойных связей в ненасыщенных жирных кислотах часто обозначают с помощью цифровых символов: например, олеиновую кислоту как 18:1;9, линолевую кислоту как 18:2;9,12, где первая цифра – число углеродных атомов, вторая – число двойных связей, а следующие цифры – номера ближайших к карбоксилу углеродных атомов, вовлеченных в образование двойной связи.

В специальной литературе жирные кислоты часто изображают в виде зигзагообразной вытянутой линии, отражающей жесткость валентного угла атомов углерода в 111° для насыщенной и в 123° – для двойной связи. Однако такая конформация является условной и справедлива только для случая, когда жирная кислота находится в кристаллическом состоянии. В растворах жирно-кислотная цепь может образовывать бесчисленное количество конформаций вплоть до клубка, в котором имеются и линейные участки различной длины в зависимости от числа двойных связей. Клубки могут слипаться между собой, образуя так называемые мицеллы. В последних отрицательно заряженные карбоксильные группы жирных кислот обращены к водной фазе, а неполярные углеводородные цепи спрятаны внутри мицеллярной структуры. Такие мицеллы имеют суммарный отрицательный заряд и в растворе остаются суспендированными благодаря взаимному отталкиванию.

Известно также, что при наличии двойной связи в жирнокислотной цепи вращение углеродных атомов относительно друг друга ограничено. Это обеспечивает существование ненасыщенных жирных кислот в виде геометрических

изомеров (рис. 6.1), причем природные ненасыщенные жирные кислоты имеют цис-конфигурацию и крайне редко транс-конфигурации. Считают, что жирной кислоте с несколькими двойными связями цис-конфигурация придает углеводородной цепи изогнутый и укороченный вид. По этой причине молекулы этих кислот занимают больший объем, а при образовании кристаллов упаковываются не так плотно, как транс-изомеры. Вследствие этого цис-изомеры имеют более низкую температуру плавления (олеиновая кислота, например, при комнатной температуре находится в жидком состоянии, тогда как элаидиновая – в кристаллическом). Цис-конфигурация делает ненасыщенную кислоту менее стабильной и более подверженной катаболизму.

Рис. 6.1. Конфигурация 18-углеродных насыщенных (а) и мононенасыщенных (б) жирных кислот.

Жирные кислоты

Жирные кислоты подразделяются на насыщенные, мононенасы­щенные и полиненасыщенные. Жиры и масла состоят из сочетания жирных кислот всех трех категорий, хотя часто считается, что одно или другое масло или жир являются проявлением исключительно одной из них. Например, кукурузное масло, которое содержит около 62% полиненасыщенных кислот, 25% мононенасыщенных и 13% насыщенных, считается полиненасыщенным маслом.

Насыщенные жирные кислоты

• Молочный жир (молоко, сливочное масло, сыр, сливки и прочие молочные продукты);

• Тропические «масла» (твердые масла, такие как кокосовое и пальмовое);

• Гидрогенизированные жиры (такие как маргарин).

Насыщенные жиры обычно считаются «вредны­ми», поскольку они являются основной причиной повышения уров­ня холестерина в крови. Влияние насыщенных жиров на здоро­вье, в некотором роде, зависит от длины их углеродной цепочки; некоторые из них повышают уровень холестерина значительно сильнее других.

• Авокадо и оливки;

• Лесные орехи, фисташки, миндаль, орехи макадамия и пекан.

Полиненасыщенные и эссенциальные жирные кислоты

Каждое из этих двух семейств жирных кислот вклю­чает в себя вышестоящую эссенциальную жирную кислоту, которая обя­зательно должна присутствовать в организме, но которую организм вырабатывать неспособен. В семействе омега-3 эссенциальной жир­ной кислотой является альфа-линолевая кислота, а в семействе оме­га-6линолевая кислота. Каждый человек должен обеспечить поступ­ление этих кислот в свой организм, чтобы поддерживать жизнь.

• Льняное масло, каноловое масло, соевое масло;

• Льняные семена и грецкие орехи;

• Рыба и морепродукты;

• Соевые бобы и тофу;

• Темно-зеленые лиственные овощи;

• Сафлоровое масло, подсолнечное масло, кукурузное масло, соевое масло, масло грецкого ореха;

• Семена подсолнечника, кунжута, мака, тыквы, а также грецкие орехи;

• Многие другие растительные и животные продукты, в которых эти кислоты присутствуют в разной степени концентрации.

Жирные кислоты

Жирные кислоты и нейтральные жиры

А. Карбоновые кислоты

Жирными кислотами называются карбоновые кислоты с углеводородной цепью не менее 4 атомов углерода. Они присутствуют в организмах всех видов в виде сложных эфиров (например, с глицерином и холестерином) и служат структурными элементами жиров и мембранных липидов. Свободные жирные кислоты (сокращенно СЖК) присутствуют в организме в небольших количествах, например в крови.

В таблице приведен ряд алифатических карбоновых кислот, обнаруженных в растительных и животных тканях. В высших растениях и животных содержатся главным образом жирные кислоты с длинной и неразветвленной цепью из 16 и 18 углеродных атомов, а именно пальмитиновая и стеариновая. Все длинноцепочечные природные жирные кислоты состоят из четного числа углеродных атомов, что обусловлено биосинтезом этих соединений из C2-предшественников (см. рис. 171).

Многие жирные кислоты имеют одну или несколько двойных связей. К наиболее распространенным ненасыщенным кислотам относятся олеиновая и линолевая. Из двух возможных цис- и транс-конфигурации двойной связи (см. с. 17) в природных липидах присутствует лишь цис-форма. Разветвленные жирные кислоты встречаются только в бактериях. Для обозначения жирных кислот иногда применяют сокращенные названия, где первая цифра означает число углеродных атомов, вторая цифра указывает число двойных связей, а последующие — положение этих связей. Как обычно, нумерация атомов углерода начинается с наиболее окисленной группы (карбоксигруппа = С-1). Для этих целей используются также буквы греческого алфавита (α = С-2, β = С-3, ω = последний С-атом).

На схеме приведено полное строение капроновой кислоты. Молекула в целом неполярна, исключение составляет карбоксигруппа.

К незаменимым жирным кислотам относятся те из них, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. Речь идет о сильно ненасыщенных кислотах, в частности арахидоновой (20:4;5,8,11,14), линолевой (18:2;9,12) и линоленовой (18:3;9,12,15). Арахидоновая кислота является предшественником эйкозаноидов (простагландинов и лейкотриенов) (см. с. 376) и поэтому обязательно должна присутствовать в пищевом рационе. Линолевая и линоленовая кислоты, имеющие более короткую углеродную цепь, могут превращаться в арахидоновую за счет наращивания цепи, и, следовательно, являются ее заменителями.

Б. Структура жиров

Жирами называются сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Соединения с одним остатком жирной кислоты относятся к группе моноацилглицеринов. Путем последующей этерификации этих соединений можно перейти к диацил- и далее к триацилгицеринам (устаревшее название триглицериды). Так как молекулы жиров не несут заряда, эту группу веществ называют нейтральными жирами. Углеродные атомы глицерина в молекулах жиров не эквивалентны. При введении одного заместителя в группу CH2OH центральный атом углерода становится асимметрическим. Для указания положения заместителей пользуются sn-системой стереоспецифической нумерации атомов углерода (sn от англ. stегео-sресific numbering).

Три остатка жирной кислоты могут различаться как по длине цепи, так и по числу двойных связей. Жиры, экстрагированные из биологического материала, всегда представляют собой смесь близких по свойствам веществ, различающихся только остатками жирных кислот. В пищевых жирах чаще всего содержатся пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая кислоты. Остатки ненасыщенных жирных кислот обычно находятся в положении sn-С-2 глицерина.

Жирные кислоты

Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода (С4-24, включая карбоксильный углерод) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными [1] .

Общие сведения

Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), мононенасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило, через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.

Карбоновые кислоты начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, в то время как жирные кислоты, полученные непосредственно из животных жиров, имеют в основном восемь и больше атомов углерода (каприловая кислота). Число атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном чётное, что обусловлено их биосинтезом с участием ацетил-кофермента А.

Большая группа жирных кислот (более 400 различных структур, хотя только 10—12 распространены) находятся в растительных маслах семян. Наблюдается высокое процентное содержание редких жирных кислот в семенах определённых семейств растений.

Под незаменимыми понимаются те жирные кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Для человека незаменимыми являются кислоты, содержащие по крайней мере одну двойную связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.

Расщепление

Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобождённые жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому попадают к нуждающимся в энергии клеткам, где сперва при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизуется до АМФ с освобождением двух молекул неорганического фосфата (Pi).

R-COOH + КоА-SH + АТФ > R-CO-S-КоА + 2Pi + H + + АМФ

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются, как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот осуществляется в противоположность расщеплению в цитозоле.

Пищеварение и всасывание

Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты всасываются напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротную вену, как и другие питательные вещества. Более длинноцепочечные слишком велики, чтобы проникнуть напрямую через маленькие капилляры кишечника. Вместо этого они поглощаются жирными стенками ворсинок кишечника и заново синтезируются в триглицериды. Триглицериды покрываются холестерином и белками с образованием хиломикрона. Внутри ворсинки хиломикрон попадает в лимфатические сосуды, так называемый млечный капилляр, где поглощается большими лимфатическими сосудами. Он транспортируется по лимфатической системе вплоть до места, близкого к сердцу, где кровеносные артерии и вены наибольшие. Грудной канал освобождает хиломикрон в кровоток посредством подключичной вены. Таким образом триглицериды транспортируются в места, где в них нуждаются. [2]

Жирные кислоты существуют в различных формах на различных стадиях циркуляции в крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время они существуют в виде липопротеинов очень низкой плотности или липопротеинов низкой плотности после превращений в печени. При выделении из адипоцитов жирные кислоты поступают в свободном виде в кровь.

Кислоты с коротким углеводородным хвостом, такие как муравьиная и уксусная кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциируют с образованием достаточно кислых растворов (pKa 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом незначительно отличаются по кислотности. Например, нонановая кислота имеет pKa 4.96. Однако с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате чего эти кислоты мало изменяют pH раствора. Значение величин pKa для данных кислот приобретает значение лишь в реакциях, в которые эти кислоты способны вступить. Кислоты, нерастворимые в воде, могут быть растворены в тёплом этаноле, и оттитрованы раствором гидроксида натрия, используя фенолфталеин, в качестве индикатора до бледнорозового цвета. Такой анализ позволяет определить содержание жирных кислот в порции триглицеридов после гидролиза.

Жирные кислоты реагируют так же, как и другие карбоновые кислоты, что подразумевает этерификацию и кислотные реакции. Восстановление жирных кислот приводит к жирным спиртам. Ненасыщенные жирные кислоты также могут вступать в реакции присоединения; наиболее характерно гидрирование, которое используется для превращения растительных жиров в маргарин. В результате частичного гидрирования ненасыщенных жирных кислот цис-изомеры, характерные для природных жиров, могут перейти в транс-форму. В реакции Варрентраппа ненасыщенные жиры могут быть расщеплены в расплавленной щёлочи. Эта реакция имеет значение для определения структуры ненасыщенных жирных кислот.

Жирные кислоты при комнатной температуре подвергаются автоокислению и прогорканию. При этом они разлагаются на углеводороды, кетоны, альдегиды и небольшое количество эпоксидов и спиртов. Тяжёлые металлы, содержащиеся в небольших количествах в жирах и маслах, ускоряют автоокисление. Чтобы избежать этого, жиры и масла часто обрабатываются хелатирующими агентами, такими как лимонная кислота.

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются эффективными ПАВ и используются в качестве мыл. В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы в качестве пищевой добавки E570, как стабилизатор пены, глазирователь и пеногаситель. [1]

Разветвлённые карбоновые кислоты липидов обычно не относятся к собственно жирным кислотам, но рассматриваются как их метилированные производные. Метилированные по предпоследнему атому углерода (изо-жирные кислоты) и по третьему от конца цепи (антеизо-жирные кислоты) входят в качестве минорных компонент в состав липидов бактерий и животных.

Разветвленные карбоновые кислоты также входят в состав эфирных масел некоторых растений: так, например, в эфирном масле валерианы содержится изовалериановая кислота:

Насыщенные жирные кислоты

Полиненасыщенные жирные кислоты

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Жирные кислоты» в других словарях:

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ — одноосновные карбоновые кислоты алифатич. ряда. Осн. структурный компонент мн. липидов (нейтральных жиров, фосфоглицеридов, восков и др.). Свободные Ж. к. присутствуют в организмах в следовых кол вах. В живой природе преим. встречаются высшие Ж.… … Биологический энциклопедический словарь

жирные кислоты — Высокомолекулярные карбоновые кислоты, входящие в состав растительных масел, животных жиров и сопутствующих им веществ. Примечание Для гидрогенизации применяют жирные кислоты, выделенные из растительных масел, животных жиров и жировых отходов.… … Справочник технического переводчика

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ — ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ, органические соединения, составные компоненты ЖИРОВ (отсюда название). По составу они являются карбоксильными кислотами, содержащими одну карбоксильную группу ( СООН). Примерами насыщенных жировых кислот (в углеводородной цепи… … Научно-технический энциклопедический словарь

Жирные кислоты — I Жирные кислоты карбоновые кислоты; в организме животных и в растениях свободные и входящие в состав липидов жирные кислоты выполняют энергетическую и пластическую функции. Ж. к. в составе фосфолипидов участвуют в построении биологических… … Медицинская энциклопедия

Жирные кислоты — (хим.) так называются органические кислоты, которые представляют многочисленный ряд общей формулы СnH2nО2 или Сn 1Н2n 1СООН; некоторые из них являются необходимыми составными частями животных и растительных жиров (см. Масло, Сало). Низший член… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

жирные кислоты — большая группа органических соединений, представляющих собой алифатические карбоновые кислоты, многие из которых входят в состав липидов животных и растений … Большой медицинский словарь

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ — см. в ст. Карбоиовыв кислоты … Большой энциклопедический политехнический словарь

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ — жирные кислоты, карбоновые кислоты алифатического ряда, общей формулы RCOOH (R — углеводородный радикал). Природные Ж. к. — соединения неразветвлённого строения, содержат чётное число углеродных атомов. Ж. к., содержащие от 10 до 24 и… … Ветеринарный энциклопедический словарь

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ — органические одноосновные карбоновые кислоты, входящие в состав жиров , масел, восков и липидов. Обладают свойствами слабых кислот … Словарь ботанических терминов

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ — алифатические карбоновые кислоты, органические кис лоты. Примеры жирных кислот: уксусная, олеиновая, стеариновая … Металлургический словарь

  • Жирные кислоты, триглицериды, гипертриглицеридемия, гиперглекемия и инсулин: Монография / В. Н. Титов, Т. А. Рожкова, В. А. Амелюшкина. — (Научная мысль)., Титов В.Н., Амелюшкина В.А., Рожкова Т.А.. … ПодробнееКупить за 704 руб
  • Жирные кислоты, триглицериды, гипертриглицеридемия, гиперглекемия и инсулин, Титов В.Н.. С позиций предложенной нами новой филогенетической теории общей патологии резистентность к инсулину, гипертриглицеридемия и гиперинсулинемия, метаболический синдром и ожирение являются… ПодробнееКупить за 560 руб
  • Жирные кислоты, триглицериды, гипертриглицеридемия, гипергликемия и инсулин. Монография, Титов В.Н.. Книга предназначена для специалистов кардиологов, которые решают проблемы профилактики в популяции заболеваний сердечно-сосудистой системы… ПодробнееКупить за 456 руб

Другие книги по запросу «Жирные кислоты» >>

Прямая ссылка:

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this. OK

Источники:
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ Жирные кислоты – алифатические карбоновые кислоты – в организме могут находиться в свободном состоянии (следовые количества в клетках и тканях) либо выполнять роль строительных
http://www.xumuk.ru/biologhim/071.html
Жирные кислоты 1
Сайт о здоровом и правильном питании
http://zdorovoepitanie.info/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=26&Itemid=14
Жирные кислоты 2
жирные кислоты Жирные кислоты и нейтральные жиры А. Карбоновые кислоты Жирными кислотами называются карбоновые кислоты с углеводородной цепью не менее 4 атомов углерода. Они
http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kolman/54.htm
Жирные кислоты 3
Жирные кислоты Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/80433

COMMENTS