Насыщенными жирными кислотами богаты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жироподобные вещества и их роль в нормальном функционировании человеческого организма

Жиры чрезвычайно важны для здоровья, вот почему человек должен употреблять некоторое количество жиров каждый день, чтобы все процессы организма работали правильно. Жиры — это необходимый нутриент для усвоения жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) и плотный источник энергии.

Кроме того, жиры в рационе способствуют росту, работе мозга и нервной системы, здоровью кожи, защите костной системы, тепловой защите, а также играют роль подушки безопасности для внутренних органов.

Однако не все жиры одинаково полезны для здоровья. Все продукты, имеющие в составе жиры, одержат разные комбинации насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров.

Академия питания и диетологии рекомендует здоровым взрослым употреблять жиры в соотношении 20-35 процентов от общего суточного потребления калорий. Также рекомендуется увеличить потребление полиненасыщенных жирных кислот и сократить насыщенные и транс-жиры.

Все жиры дают 9 калорий на грамм, но в зависимости от их вида — будет ли это форма концентрированного растительного масла или твердая — меняется содержание калорий на столовую ложку. В среднем, в одной столовой ложке растительного масла содержится 120 калорий.

Независимо от того, в каком виде ты их употребляешь — в жидком (растительное масло) или твердом (маргарин) — организм расщепляет их на жирные кислоты и глицерин. Из этих составных частей организм образует другие липиды, запасая остаток в виде триглицеридов.

Однако что же в действительности означают эти рекомендации? Как отличить насыщенные, транс-жиры или ненасыщенные жиры?

Жиры могут быть насыщенными либо ненасыщенными, в зависимости от того, сколько атомов водорода вступает в связи с каждым атомом углерода в их химических цепочках.

Чем больше водорода прикрепляется к цепочке, тем более насыщенными будут являться жиры. Если те или иные атомы водорода будут отсутствовать, жирная кислота будет считаться ненасыщенной.

Насыщенные жиры в питании

Насыщенные жиры — это жирные кислоты, содержащие атомы водорода во всех звеньях своей химической цепочки. Они связаны с выработкой в печени большего количества общего холестерина и ЛНП холестерина.

Однако в последнее время ученые пересмотрели свою позицию по поводу того, все ли насыщенные жиры одинаково вредны:

Такие насыщенные жиры, как пальмитиновая кислота или стеариновая кислота, по-видимому, оказывают совсем иное воздействие на ЛНП холестерин, циркулирующий в крови.

Некоторые задаются вопросом: достаточно ли было проведено исследований для определения того, приносят ли диеты, ограничивающие употребление насыщенных жиров, пользу либо уменьшают риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.

Необходимо провести больше исследований, чтобы понять влияние насыщенных жиров в рационе, однако большинство экспертов в области питания, включая Академию питания и диетологии, все еще рекомендует свести количество насыщенных жиров в питании к минимуму.

Источники насыщенных жиров:

• сливочное масло
• цельное молоко
• домашняя птица
• кокосовое масло
• пальмовое масло

Ненасыщенные жиры в питании

Ненасыщенные жиры разделяются на две категории — мононенасыщенные и полиненасыщенные. Эти типы жиров считаются более полезными, чем насыщенные или транс-жиры.

Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК) — это жирные кислоты, в химических цепочках которых отсутствует одна водородная пара. Они связаны с понижением ЛНП холестерина, общего холестерина и одновременно с повышением выработки ЛВП — «хорошего» — холестерина. В нормальном состоянии эти жиры являются жидкими при комнатной температуре.

Источники мононенасыщенных жирных кислот:

• подсолнечное масло
• каноловое масло
• оливковое масло
• арахисовое масло
• лесной орех (фундук)
• орех макадамия
• авокадо

В полиненасыщенных жирных кислотах (ПНЖК) отсутствует по 2 или больше водородным пар на цепочках жирной кислоты. Они вызывают снижение холестерина крови / сыворотки, а также понижают выработку ЛНП.

Однако, как оказалось, они также способны понижать выработку ЛВП. Эти жиры обычно представляют собой жидкость при комнатной температуре.

Источники полиненасыщенных жирных кислот:

• льняное масло
• кукурузное масло
• кунжутное масло
• семена подсолнечника и подсолнечное масло
• жирная рыба, например, лосось
• грецкие орехи

Некоторые определенные полиненасыщенные жирные кислоты с другой структурой, несущие пользу для здоровья, включают омега-3 и омега-6 жирные кислоты.

Эти жиры считаются особенно полезными для здоровья, потому что они связаны с улучшением иммунной системы, лечением ревматоидного артрита, улучшением зрения, функции мозга и здоровья сердца.

Омега-3, как было доказано, снижают и уровень триглицеридов в организме, и общий уровень холестерина. Рекомендуется часто употреблять продукты, богатые омега-3.

Источники омега-3:

• морепродукты — жирная рыба: макрель, длинноперый тунец, сардина, лосось, озерная форель
• льняное масло
• грецкие орехи
• соевое масло
• каноловое масло

Омега-6 жирные кислоты, содержащиеся в растительных маслах, также являются ПНЖК. Они тоже связаны со снижением риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний путем понижения уровня ЛНП холестерина. Однако они могут одновременно понизить уровень ЛВП.

Источники омега-6:

• большинство растительных масел
• семена подсолнечника
• кедровые орехи

Транс-жиры в питании

Транс-жиры создаются, когда производители еды расширяют срок годности продуктов, содержащих жиры, добавляя водород к их химическому составу.

Добавление водорода делает жиры в продуктах тверже и насыщеннее, в результате чего задерживается процесс прогоркания и увеличивается свежесть.

Результатом гидрогенизации являются транс-жиры. К сожалению, транс-жиры связаны с увеличением общего холестерина и ЛНП холестерина, а также снижением ЛВП холестерина.

Небольшое количество природных транс-жиров можно найти в говядине, свинине, сливочном масле и молоке, однако эти транс-жиры имеют отличное от искусственных транс-жиров действие и не связаны с оказанием такого же эффекта на уровень холестерина.

Статью подготовила: Lily Snape

(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 CH 2 -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 (С 4) 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.

R-COOH + КоА-SH + АТФ → R-CO-S-КоА + 2P i + H + + АМФ

Синтез

Циркуляция

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.

Виды существования в организме

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.

Кислотность

Кислоты с коротким углеводородным хвостом, такие как муравьиная и уксусная кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциируют с образованием достаточно кислых растворов (pK a 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом незначительно отличаются по кислотности. Например, нонановая кислота имеет pK a 4.96. Однако с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате чего эти кислоты мало изменяют раствора. Значение величин pK a 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 .

Реакции жирных кислот

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.

Автоокисление и прогоркание

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 .

Применение

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.

Разветвлённые жирные кислоты

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:

Основные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты

Общая формула: C n H 2n+1 COOH или CH 3 -(CH 2) n -COOH

Мононенасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН 3 -(СН 2) m -CH=CH-(CH 2) n -COOH (m = ω -2; n = Δ -2)

Полиненасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН 3 -(СН 2) m -(CH=CH-(CH 2) х (СН 2)n-COOH

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Жирные кислоты" в других словарях:

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, 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

Покупая какой-либо продукт в магазине, мы смотрим на его калорийность, а также питательную ценность, которая представлена белками, жирами, углеводами. При этом немногие знают о том, что существует несколько видов жиров, которые отличаются полезностью, а также функционалом. Сегодня мы расскажем вам о насыщенных жирных кислотах, узнаем, чем они полезны и вредны, а также укажем продукты, в которых они содержатся. Кроме этого, выясним, стоит ли исключить эти соединения из рациона.

Общая характеристика и роль

Начнём с обсуждения того, какова роль насыщенных и что это такое.

Чтобы проще было понять, что собой представляют насыщенные кислоты, следует обратить внимание на продукты, в которых много жира. Возьмём для сравнения сливочное и подсолнечное масло. И тот, и другой продукт имеют в составе большое количество жира, однако растительный вариант находится в жидком состоянии, а сливочное масло сохраняет форму, оставаясь относительно твёрдым даже при температуре выше +20°С именно за счёт наличия насыщенных жирных кислот.

Важно! Существует три основных вида насыщенных кислот: пальмитиновая, стеариновая, и миристиновая.

Основная роль этих соединений - обеспечение организма энергией. Не секрет, что жиры имеют высокую калорийность, так вот, жирные кислоты, в процессе переваривания, дают организму много энергии. Также кислоты используются в процессе постройки мембран клеток, участвуют в синтезе гормонов и помогают транспортировать витамины и различные микроэлементы.

Как видите, насыщенные кислоты многофункциональны, однако о том, нужны ли они нам в большом количестве, мы поговорим далее.

Влияние на человека

Любой продукт может стать ядом, однако и нехватка тех или иных веществ, которые мы должны получать вместе с пищей, может негативно отразиться на функционировании организма, поэтому далее поговорим о пользе и вреде насыщенных жирных кислот.

Польза

Выше мы говорили о том, что главная задача насыщенных жиров - дать вам много энергии, поэтому недостаток насыщенных кислот в пище уменьшает калорийность пищи, соответственно, организму будет не хватать энергии для выполнения тех или иных задач.

Но даже если вы закроете «пробел» углеводами и белками, то всё равно не сможете удовлетворить все потребности организма, так как ему эти кислоты необходимы для выработки гормонов. Соответственно, при отсутствии жиров начнутся сбои на гормональном фоне, что выльется в различные отклонения и заболевания. Также не стоит забывать о том, что кислоты участвуют в постройке клеток, то есть, если их будет поступать слишком мало, тогда начнутся проблемы на клеточном уровне. Новые клетки будут формироваться медленнее, что в прямом смысле слова может вызвать ускоренное старение.

Знаете ли вы? Жиры усиливают вкус и аромат продуктов, поэтому большинство ароматизаторов и усилителей вкуса сделаны на основе жиров.

Вред

Вред заключается в том, что эти высококалорийные соединения, будучи неиспользованными, начинают откладываться в организме в виде жировой прослойки. Это не только увеличивает общий вес, но и негативно влияет на функционирование органов и систем органов.

Все слышали о таком веществе, как холестерин. Так вот, потребление большого количества насыщенных жиров увеличивает уровень холестерина в крови, что грозит сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также увеличением сахара в крови (сахарный диабет). В итоге злоупотребление продуктами, в которых содержатся обсуждаемые соединения, заканчивается для многих людей инфарктом или инсультом.

Важно! Проблема с холестерином возникает по той причине, что большая его часть вырабатывается в нашем организме, поэтому увеличенное поступление этого соединения и наносит сильнейший вред.

Суточная норма

Учитывая вышесказанное, у многих возникает вопрос - сколько этих самых кислот необходимо нашему организму, чтобы покрыть нормы, не вызвав при этом негативных последствий.

Начнём с того, сколько можно съедать жира (любого) в сутки. Норма рассчитывается на основе вашего веса. Чтобы удовлетворить потребности организма, следует ежедневно потреблять 1 г жира на килограмм веса. То есть если вы весите 70 кг, тогда в сутки ваши потребности в жирах составляют 70 г.

Теперь что касается насыщенных кислот. Насыщенные жирные кислоты должны составлять около 7-8% от калорийности дневного рациона. Суточная потребность в калориях обычного человека, не задействованного на тяжёлой физической или умственной работе, составляет 2-2,5 тысячи ккал. Получается, что насыщенные жиры должны поставлять нашему организму не более 160-200 ккал. Учитывая высокую калорийность этих соединений, в день следует потреблять не более 30-50 грамм насыщенных жиров.

Знаете ли вы? Большинство внутренних органов покрыто жировой прослойкой. Это необходимо для того, чтобы защитить их от различных ядов, а также уберечь от механических повреждений.

Об избытках и недостатках

Далее поговорим о том, что может произойти при нехватке или переизбытке обсуждаемых соединений. Также расскажем о том, как на основе симптомов выявить проблему с насыщенными жирами в рационе.

Избытки

Начнём с симптомов, которые указывают на переизбыток насыщенных кислот в организме:

• диабет;
• ожирение;
• атеросклероз (хроническое заболевание, которое характерно отложением холестерина на стенках сосудов);
• нарушение сердечного ритма;
• повышение давления;
• формирование камней в почках, а также в мочевом пузыре.

Если вы по природе эндоморф (склонны к формированию излишней массы тела), тогда вам следует употреблять минимальное количество обсуждаемых соединений, иначе ваша масса тела начнёт ускоренно расти, к чему прибавятся различные проблемы, связанные с переизбытком жиров.

Также стоит отметить, что людям, у которых есть проблемы с концентрацией холестерина в крови, следует практически полностью исключить поступление данных соединений в организм, иначе ваше состояние сильно ухудшится. В данном случае ваш организм не будет страдать от нехватки насыщенных кислот, так как ваших запасов вполне хватает для нормального функционирования организма.

Стоит обратить внимание на род деятельности. Если вы проводите много времени в сидячем положении, и при этом ваша физическая и умственная активность снижены, тогда вам нужно уменьшить количество потребляемых жиров, так как организм не расходует их по назначению, следовательно, происходит отложение остатков, вследствие чего вы поправляетесь. Однако это не касается тех людей, которые заняты тяжёлой умственной работой, так как напряжённая работа мозга и нервной системы требуют большого количества энергии.

Важно! Вашему организму нужно меньше калорий и жиров в тёплое время года и, соответственно, больше зимой и ранней весной, так как увеличиваются затраты на поддержание нормальной температуры тела.

Теперь что касается последствий переизбытка насыщенных жиров. Выше мы описали симптомы, которые указывают на злоупотребление этими соединениями. Данные симптомы ухудшают качество жизни, снижают её продолжительность, а также негативно влияют на репродуктивную систему. Стоит отметить, что насыщенные жиры опасны не только тем, что вызывают определённые заболевания, но и тем, что они травмируют те органы, которые задействованы в переработке насыщенных кислот (желудок, кишечник, печень, поджелудочная железа).

В итоге получается, что к вышеперечисленным «болячкам» и отклонениям приплюсовываются проблемы с ЖКТ: это увеличивает шанс возникновения раковых клеток, так как ткани этих самых органов постоянно подвергаются негативному воздействию со стороны свободных радикалов - соединений, которые появляются при «переработке» жиров.

Можно сделать вывод, что избыточный вес и проблемы с сердцем - это лишь «верхушка айсберга», а его «подводная часть» проявится с возрастом, когда возникнут дополнительные отклонения и заболевания.

Недостатки

Казалось бы, нехватка жиров должна сделать вашу фигуру стройной, снизить уровень холестерина в крови, а также уменьшить количество шлаков. Однако не всё так просто, ведь выше мы писали, что насыщенные жирные кислоты нужны нам, хоть и в малом количестве.

Симптомы недостатка соединений:

• бесплодие;
• ухудшение состояния ногтей, волос, а также кожи;
• снижение массы тела ниже нормы (дистрофия);
• проблемы с нервной системой;
• проблемы с выработкой гормонов.

• наличие гастрита, а также язвы желудка и двенадцатиперстной кишки;
• камни в печени и желчном пузыре;
• сильные физические или умственные нагрузки;
• истощение организма;
• беременность, а также период кормления грудью;
• проживание в северных регионах;
• наличие лёгочных заболеваний (туберкулёз, бронхит, пневмония).

Отдельно стоит сказать о том, что нехватка насыщенных жиров ведёт к ожирению. Да-да, как бы странно это ни звучало, но если вы хотите похудеть, то вам обязательно нужно покрывать норму этих соединений, иначе ваш организм начнёт аккумулировать энергию в виде жировых отложений, так как начнёт думать, что вы находитесь в неблагоприятных условиях.

Можно сделать вывод, что нехватка жиров не даст вам нормально работать или учиться, а ухудшение состояния волос, ногтей и кожи заставят вас нервничать ещё сильнее. В итоге произойдёт истощение нервной системы, в результате чего вы не сможете выполнять поставленные задачи, а также повысится шанс впасть в депрессию.

Продукты-источники

Теперь стоит рассказать о том, где содержатся насыщенные жиры, а также в каком количестве, чтобы можно было сформировать оптимальный рацион питания, в котором будет содержаться норма обсуждаемых соединений.

Животные продукты (100 г):

• сливочное масло - 52 г;
• свиное сало (не бекон) - 39 г;
• говяжий жир - 30 г;
• сёмга - 20 г;
• твёрдые сыры - 19 г;
• утиное мясо - 15,5 г;
• пресноводная рыба - 15 г;
• плавленый сыр - 13 г;
• сметана - 12 г.

• кокосовое масло - 52 г;
• пальмовое масло - 39,5 г;
• оливковое масло - 14,7 г.

О взаимодействии с другими элементами

В начале статьи мы писали о том, для чего нам необходимы насыщенные кислоты. На основе этого складывается взаимодействие этих соединений с другими веществами в нашем организме.

Насыщенные кислоты взаимодействуют с антиоксидантами, такими как ликопин и бета-каротин, в результате чего они могут не только усваиваться нашим организмом, но и транспортироваться внутри него.

Знаете ли вы? При нехватке влаги организм начинает производить её из жиров. Так, из 100 г жира выделяется 107 г воды, поэтому полные люди могут дольше обходиться без воды в стрессовых условиях.

Теперь вы знаете, что такое насыщенные жиры, чем они опасны и полезны, а также ознакомлены со списком продуктов, в составе которых содержится большое количество данных соединений. Важно запомнить, что потребность в насыщенных жирах не является постоянной на протяжении жизни, поэтому важно не просто потреблять определённую норму, но и менять её в зависимости от образа жизни и нагрузок. Помните о том, что отказ от жиров негативно влияет на трудоспособность, а также на репродуктивную систему.

Ненасыщенные жирные кислоты – это кислоты, содержащие в углеродном скелете двойные связи.

В зависимости от степени ненасыщенности (количество двойных связей) их подразделяют на:

1. Мононенасыщенные (моноэтеноидные, моноеновые) кислоты – содержат одну двойную связь.

2. Полиненасыщенные (полиэтеноидные, полиеновые) кислоты – содержат более двух двойных связей. Некоторые авторы относят к полиеновым кислотам ненасыщенные жирные кислоты, содержащие три и более кратных (двойных) связей.

У ненасыщенных жирных кислот наблюдается геометрическая изомерия, обусловленная различием в ориентации атомов или групп относительно двойной связи. Если ацильные цепи располагаются с одной стороны от двойной связи, образуется цис- конфигурация, характерная, например, для олеиновой кислоты; если же они располагаются по разные стороны от двойной связи, то молекула находится в транс- конфигурации.

Таблица 6.3

Ненасыщенные жирные кислоты

Продолжение табл. 6.3

К ненасыщенным жирным кислотам относятся оксикислоты , например рицинолевая кислота, имеющая гидроксильную группу у атома С 12:

С 21 Н 41 СООН

СН 3 – (СН 2) 7 – СН = СН – (СН 2) 11 СООН

Циклические ненасыщенные жирные кислоты

Молекулы циклических ненасыщенных кислот содержат мало реакционно-способные углеродные циклы. Характерными примерами являются гиднокарповая и хаульмугровая кислоты.

Гиднокарповая кислота СН=СН

> СН–(СН 2) 10 –СООН

СН 2 –СН 2

Хаульмугровая кислота СН = СН

> СН – (СН 2) 12 – СООН

СН 2 –СН 2

Эти кислоты входят в состав масел тропических растений, используемых для лечения проказы и туберкулеза.

Незаменимые (эссенциальные ) жирные кислоты

В 1928 году Эванс и Бэрр обнаружили, что у крыс получающих обезжиренный рацион, но содержащий витамины А и D, наблюдается замедление роста и снижение плодовитости, чешуйчатый дерматит, некроз хвоста, поражение мочевой системы. В своих работах они показали, что данный синдром можно лечить, добавляя в пищу незаменимые жирные кислоты.

Незаменимые (эссенциальные) жирные кислоты – это кислоты, которые не синтезируются организмом человека, а поступают в него с пищей. Незаменимыми кислотами являются:

Линолевая С 17 H 31 COOH (две двойные связи), С 2 18 ;

Линоленовая С 17 H 29 COOH (три двойные связи), С 3 18 ;

Арахидоновая С 19 H 31 COOH (четыре двойные связи), С 4 20 .

Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая – синтезируется из линолевой с помощью витамина В 6 .

Данные кислоты являются витамином F (от англ. fat – жир), входят в состав растительных масел.

У людей, в питании которых отсутствуют незаменимые жирные кислоты, развивается чешуйчатый дерматит, нарушение транспорта липидов. Для избежания этих нарушений, чтобы на долю незаменимых жирных кислот приходилось до 2 % от общей калорийности. Незаменимые жирные кислоты используются организмом в качестве предшественников биосинтеза простагландинов и лейкотриенов, участвуют в построении клеточных мембран, регулировании обмена веществ в клетках, кровяного давления, агрегации тромбоцитов, выводят из организма избыточное количество холестерина, уменьшая таким образом вероятность заболевая атеросклерозом, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов. Наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота, промежуточной – линолевая, активнсость линоленовой кислоты в 8–10 раз ниже линолевой кислоты.

Линолевая и арахидоновая кислоты являются w-6-кислотами,
a-линоленовая – w-3-кислотой, g-линоленовая – w-6-кислотой. Линолевая, арахидоновая и g-линоленовая кислоты входят в семейство омега-6.

Линолевая кислота входит в g-линоленовая состав многих растительных масел, содержится в пшенице, арахисе, семенах хлопчатника, сое. Арахидоновая кислота обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в арахисовом масле, является важным элементом фосфолипидов животных. a-Линоленовая кислота также обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в льняном масле,
g-линоленовая – характерна для розового масла.

Суточная потребность в линолевой кислоте 6–10 г, ее суммарное содержание в жирах пищевого рациона должно составлять не менее 4 % от общей калорийности. Для здорового организма соотношение жирных кислот должно быть сбалансированным: 10–20 % полиненасыщенных, 50–60 % мононенасыщенных и 30 % насыщенных. Для людей пожилого возраста и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями содержание линолевой кислоты должно составлять 40 % от общего содержания жирных кислот. Соотношение полиненасыщенных и насыщенных кислот 2: 1, соотношение линолевой и линоленовой кислот 10: 1.

Для оценки способность жирных кислот обеспечивать синтез структурных компонентов клеточных мембран используется коэффициент эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот (КЭМ), который показывает отношение количества арахидоновой кислоты (главного представителя ненасыщенных жирных кислот в мембранных липидах) к сумме полиненасыщенных жирных кислот с 20 и 22 атомами углерода:

Простые липиды (многокомпонентные )

Простые липиды представляют собой сложные эфиры спиртов и высших жирных кислот. К ним относятся триацилглицериды (жиры), воски, стерины и стериды.

Воски

Воски – это сложные эфиры высших одноосновных жирных кислот () и первичных одноатомных высокомолекулярных спиртов (). Химически малоактивны, устойчивы к действию бактерий. Ферменты их не расщепляют.

Общая формула воска:

R 1 –O–CO–R 2 ,

где R 1 O - – остаток высокомолекулярного одноатомного первичного спирта; R 2 CO – остаток жирной кислоты, преимущественно с четным числом атомов С.

Воски широко распространены в природе. Воски образуют защитное покрытие на листьях, стеблях, плодах, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Воски образуют защитную смазку на коже, шерсти, перьях, содержатся в наружном скелете насекомых. Они являются важным компонентом воскового налета виноградной ягоды – прюина. В оболочках семян сои содержание воска 0,01 % от массы оболочки, в оболочках семян подсолнечника – 0,2 %, в оболочке риса – 0,05 %.

Характерным примером воска является пчелиный воск, содержащий спирты с 24–30 атомами С (мирициловый спирт C 30 H 61 OH), кислоты CH 3 (CH 2) n COOH, где n = 22–32, и пальмитиновую кислоту (C 30 H 61 – O–СO–C 15 H 31).

Спермацет

Примером животного воска является воск спермацет. Сырой (технический) спермацет получают из головной спермацетовой подушки кашалотов (или других зубатых китов). Сырой спермацет состоит из белых чешуйчатых кристаллов спермацета и спермацетового масла (спермоля).

Чистый спермацет представляет собой эфир цетилового спирта (C 16 H 33 OH) и пальмитиновой кислоты (С 15 Н 31 СО 2 Н). Формула чистого спермацета С 15 Н 31 СО 2 C 16 H 33 .

Спермацет применяется в медицине как компонент мазей, обладающих заживляющим действием.

Спермоль – жидкий воск, светло-желтая маслянистая жидкость, смесь жидких эфиров, содержащих олеиновую кислоту C 17 H 33 СООН и олеиновый спирт C 18 H 35 . Формула спермоля C 17 H 33 СО–О–C 18 H 35. Температура плавления жидкого спермацета 42…47 0 С, спермацетового масла – 5…6 0 С. Спермацетовое масло содержит больше ненасыщенных жирных кислот (иодное число 50–92), чем спермацет (иодное число 3–10).

Стерины и стериды

Стерины (стеролы ) – это высокомолекулярные полициклические спирты, неомыляемая фракция липидов. Представителями являются: холестерин или холестерол, оксихолестерин или оксихолестерол, дегидрохолестерин или дегидрохолестерол, 7-дегидрохолестерин или 7-дегидрохолестерол, эргостерин или эргостерол.

В основе строения стеринов лежит кольцо циклопентанпергидрофенантрена, содержащее полностью гидрированный фенантрен (три циклогексановых кольца) и циклопентан.

Стериды – сложные эфиры стеринов – являются омыляемой фракцией.

Стероиды – это биологически активные вещества, основой строения которых являются стерины.

В ХУП веке из желчных камней был впервые выделен холестерин (от греч. сhole – желчь).

СН 3 CH - СН 2 - СН 2 – СН 2 - CH

Он содержится в нервной ткани, мозге, печени, является предшественником биологически активных соединений стероидов (например: желчных кислот, стероидных гормонов, витаминов группы D) и биоизолятором, защищающим структуры нервных клеток от электрического заряда нервных импульсов. Холестерин в организме находится в свободной (90 %) форме и в виде эфиров. Имеет эндо- и экзогенную природу. Эндогенный холестерин синтезируется в организме человека (70–80 % холестерина синтезируется в печени и других тканях). Экзогенный холестерин – это холестерин, поступающий с пищей.

Избыток холестерина вызывает появление атеросклеротических бляшек на стенках артерий (атеросклероз). Нормальный уровень
200 мг холестерина на 100 мл крови. При повышении уровня холестерина в крови возникает опасность заболевания атеросклерозом.

Суточное потребление холестерина с пищей не должно превышать 0,5 г.

Большее количество холестерина содержится в яйцах, сливочном масле, субпродуктах. У рыб высокое содержание холестерина обнаружено в икре (290–2200 мг/100 г) и молоках (250–320 мг/100 г).

Жиры (ТАГ, триацилглицериды )

Жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот, являются омыляемой фракцией.

Общая формула ТАГ:

CH 2 – O – CO – R 1

CH – O – CO – R 2

CH 2 – O – CO – R 3 ,

где R 1 , R 2 , R 3 – остатки насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

В зависимости от состава жирных кислот ТАГ бывают простыми (имеют одинаковые остатки жирных кислот) и смешанными (имеют разные остатки жирных кислот). Природные жиры и масла содержат в основном смешанные ТАГ.

Жиры подразделяются на твердые и жидкие. Твердые жиры содержат насыщенные карбоновые кислоты, к ним относятся животные жиры. Жидкие жиры содержат ненасыщенные кислоты, к ним относятся растительные масла, рыбий жир.

Для жиров рыб характерны полиеновые жирные кислоты, имеющие линейную цепь и содержащие 4–6 двойных связей.

Высокая биологическая ценность рыбьего жира определяется тем, что рыбий жир содержит:

Биологически активные полиеновые жирные кислоты (докозагексаеновая, эйкозапентаеновая). Полиеновые кислоты уменьшают риск возникновения тромбоза, атеросклероза;

Витамин А;

Витамин Д;

Витамин Е;

Микроэлемент селен.

Жиры рыб подразделяются на низковитаминные и высоковитаминные. В низковитаминных рыбьих жирах содержание витамина А меньше 2000 МЕ в 1 г., в высоковитаминных – превышает 2000 МЕ в 1 г. Кроме того, промышленным способом вырабатывают концентраты витамина А – жиры, в которых содержание витамина А > 10 4 МЕ
в 1 г.

Показатели качества жиров

Для оценки качества жиров используются следующие физико-химические константы.

1. Кислотное число.

Характерным свойством жиров является их способность к гидролизу. Продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты, глицерин, моноацилглицериды и диацилглицериды.

Ферментативный гидролиз жиров протекает с участием липазы. Это обратимый процесс. Для оценки степени гидролиза и количества свободных жирных кислот определяют кислотное число.

Кислотноечисло – это количество миллиграммов КОН, идущее на нейтрализацию всех свободных жирных кислот, которые содержатся в 1 г жира. Чем больше кислотное число, тем выше содержание свободных жирных кислот, тем интенсивнее идет процесс гидролиза. Кислотное число возрастает при хранении жира, т. е. является показателем гидролитической порчи.

Кислотное число медицинского жира должно быть не более 2,2, витаминизированного жира, предназначенного для ветеринарных целей, – не более 3, пищевого жира – 2,5.

2. Пероксидное число

Пероксидное число характеризует процесс окислительной порчи жиров, в результате которой образуются пероксиды.

Пероксидное число определяется количеством граммов иода, выделенным из иодида калия в присутствии ледяной уксусной кислоты, выделяя из него I 2 ; образование свободного йода фиксируется с помощью крахмального клейстера:

ROOH + 2KI + H 2 O = 2KOH + I 2 + ROH.

Для повышения чувствительности исследования определение пероксидного числа проводят в кислой среде, действуя на пероксиды не иодистым калием, а иодистоводородной кислотой, образующейся из иодида калия при воздействии кислоты:

KI + CH 3 COOH = HI + CH 3 COOK

ROOH + 2HI = I 2 + H 2 O + ROH

Выделившийся иод немедленно оттитровывают раствором тиосульфата натрия.

3. Водородное число

Водородное число, так же, как и иодное, является показателем степени ненасыщенности жирных кислот.

Водородное число – количество миллиграммов водорода, необходимое для насыщения 100 г исследуемого жира.

4. Число омыления

Число омыления – это количество миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации всех свободных и связанных кислот, содержащихся в 1 г жира:

CH 2 OCOR 1 CH 2 - OH

CHOCOR 2 + 3KOH CH - OH + R 1 COOK +

CH 2 OCOR 3 CH 2 - OH

связанные жирные кислоты

R 2 COOK + R 3 COOK

RCOOH + KOH –––® RCOOK + H 2 O

свободные

жирные кислоты

Число омыления характеризует природу жира: чем меньше молярная масса ТАГ, тем больше число омыления. Число омыления характеризует среднюю молекулярную массу глицеридов и зависит от молекулярной массы жирных кислот.

Число омыления и кислотное число характеризуют степень гидролитической порчи жира. На величину числа омыления влияет содержание неомыляемых липидов.

5. Альдегидное число

Альдегидное число характеризует окислительную порчу жиров, содержание альдегидов в жире. Альдегидное число определяется фотоколориметрическим методом, основанном на взаимодействии карбонильных соединений с бензидином; определение оптической плотности проводится при длине волны 360 нм. Для построения калибровочной кривой используется коричный альдегид (b-фенилакролеин C 6 H 5 CH=CHCHO). Альдегидное число выражается в миллиграммах коричного альдегида на 100 г жира. Альдегидное число – показатель качества вяленой рыбы, а также второго этапа окислительной порчи жиров.

6. Эфирное число

Эфирное число – это количество милиграммов КОН, необходимое для нейтрализации освобождающихся при омылении эфирных связей жирных кислот (связанных жирных кислот) в 1 г жира. Эфирное число определяют по разности числа омыления и кислотного числа. Эфирное число характеризует природу жира.

Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты, получаемые в основном из жиров и масел. В состав природных жиров обычно входят жирные кислоты с четным числом атомов углерода, поскольку они синтезируются из двухуглеродных единиц, образующих неразветвленную цепь углеродных атомов. Цепь может быть насыщенной (не содержащей

двойных связей) и ненасыщенной (содержащей одну или более двойных связей).

Номенклатура

Систематическое название жирной кислоты чаще всего образуется путем добавления к названию углеводорода окончания -овая (Женевская номенклатура). Насыщенные кислоты при этом имеют окончание -ановая (например, октановая), а ненасыщенные -еновая (например, октадеценовая - олеиновая кислота). Атомы углерода нумеруются, начиная от карбоксильной группы (содержащей атом углерода 1). Атом углерода, следующий за карбоксильной группой называют также а-углеродом. Атом углерода 3 - это -углерод, а углерод концевой метальной группы (углерод ) - со-углерод. Для указания числа двойных связей и их положения были приняты различные соглашения, например Д 9 означает, что двойная связь в молекуле жирной кислоты находится между атомами углерода 9 и 10; со 9 - двойная связь между девятым и десятым атомами углерода, если их отсчитывать с (о-конца. Широко используемые названия с указанием числа атомов углерода, числа двойных связей и их положения приведены на рис. 15.1. В жирные кислоты животных организмов в процессе метаболизма могут вводиться дополнительные двойные связи, но всегда между уже имеющейся двойной связью (например со 9, со 6 или со 3) и карбоксильным углеродом; это приводит к разделению жирных кислот на 3 семейства животного происхождения или

Таблица 15.1. Насыщенные жирные кислоты

Рис. 15.1. Олеиновая кислота (n-9; читается: «n минус 9»).

Насыщенные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты являются членами гомологического ряда, начинающегося с уксусной кислоты. Примеры приведены в табл. 15.1.

Существуют и другие члены ряда, с большим числом углеродных атомов, они встречаются в первую очередь в восках. Было выделено - как из растительных, так и из животных организмов - несколько жирных кислот с разветвленной цепью.

Ненасыщенные жирные кислоты (табл. 15.2)

Их подразделяет в соответствии со степенью ненасыщенности.

A. Мононенасыщенные (моноэтеноидные, моноеновые) кислоты.

Б. Полинеиасыщеиные (полиэгеноидные, полиеновые) кислоты.

B. Эйкозаноиды. Эти соединения, образующиеся из эйкоза-(20-С)-полиеновых жирных кислот,

Таблица 15.2. Ненасыщенные жирные кислоты, имеющие физиологическое и пищевое значение

(см. скан)

подразделяются на простаноиды и ленкотрнены (ЛТ). Простаноиды включают простаглаидины простациклины и тромбоксаны (ТО). Иногда термин простаглаидины употребляется в менее строгом смысле и означает все простаноиды.

Простаглаидины были первоначально обнаружены в семенной жидкости, но затем найдены в составе практически всех тканей млекопитающих; они обладают целым рядом важных физиологических и фармакологических свойств. Они синтезируются in vivo путем циклизации участка в центре углеродной цепи 20-С (эйкозановых) полиненасыщенных жирных кислот (например, арахидоновой кислоты) с образованием циклопентанового кольца (рис. 15.2). Родственная серия соединений, тромбоксаны, обнаруженные в тромбоцитах, содержат циклопентановое кольцо, в которое включен атом кислорода (оксановое кольцо) (рис. 15.3). Три различные эйкозановые жирные кислоты приводят к образованию трех групп эйкозаноидов, различающихся числом двойных связей в боковых цепях и ПГЛ. К кольцу могут быть присоединены различные группы, дающие

Рис. 15.2. Простагландин .

Рис. 15.3. Тромбоксан

начало нескольким разным типам простагландинов и тромбоксанов, которые обозначаются А, В и т. д. Например, простагландин Е-типа содержит кетогруппу в положении 9, тогда как в простагландине -типа в этом же положении стоит гидроксильная группа. Лейкотриены являются третьей группой эйкозаноидных производных, они образуются не путем циклизации жирных кислот, а в результате действия ферментов липоксигеназного пути (рис. 15.4). Они были впервые найдены в лейкоцитах и характеризуются наличием трех сопряженных двойных связей.

Рис. 15.4. Лейкотриен

Г. Другие ненасыщенные жирные кислоты. В материалах биологического происхождения были найдены и многие другие жирные кислоты, содержащие, в частности, гидроксильные группы (рицинолевая кислота) или циклические группы.

Цис-транс-изомерия ненасыщенных жирных кислот

Углеродные цепи насыщенных жирных кислот имеют форму зигзагообразной линии, когда они вытянуты (как это имеет место при низких температурах). При более высоких температурах происходит поворот вокруг ряда связей, приводящий к укорочению цепей, - именно поэтому при повышении температуры биомембраны становятся тоньше. У ненасыщенных жирных кислот наблюдается геометрическая изомерия, обусловленная различием в ориентации атомов или групп относительно двойной связи. Если ацильные цепи располагаются с одной стороны от двойной связи, образуется -конфигурация, характерная, например, для олеиновой кислоты; если же они располагаются по разные стороны, то молекула находится в транс-конфигурации, как в случае элаидиновой кислоты - изомера олеиновой кислоты (рис. 15.5). Природные полиненасыщенные длинноцепочечные жирные кислоты почти все имеют цис-конфигурацию; на участке, где находится двойная связь, молекула «согнута» и образует угол в 120°.

Рис. 15.5. Геометрическая изомерия жирных кислот (олеиновая и элаидиновая кислоты).

Таким образом, олеиновая кислота имеет форму буквы Г, тогда как элаидиновая кислота на участке, содержащем двойную связь, сохраняет «линейную» транс-конфигурацию. Увеличение числа цис-двойных связей в жирных кислотах ведет к увеличению числа возможных пространственных конфигураций молекулы. Это может оказывать большое влияние на упаковку молекул в мембранах, а также на положение молекул жирных кислот в составе более сложных молекул, таких, как фосфолипиды. Наличие двойных связей в -конфигурации изменяет эти пространственные соотношения. Жирные кислоты в транс-конфигурации присутствуют в составе некоторых пищевых продуктов. Большинство из них образуется как побочные продукты в процессе гидрогенизации, благодаря которому жирные кислоты переходят в насыщенную форму; таким способом, в частности, добиваются «затвердевания» природных масел при производстве маргарина. Кроме того, еще некоторое небольшое количество транс-кислот поступает с животным жиром - он содержит транс-кислоты, образовавшиеся под действием микроорганизмов, присутствующих в рубце жвачных животных.

Спирты

К числу спиртов, входящих в состав липидов, относятся глицерол, холестерол и высшие спирты

пример, цетиловый спирт которые обычно обнаруживаются в восках, а также полиизопреноидный спирт долихол (рис. 15.27).

Альдегиды жирных кислот

Жирные кислоты могут быть восстановлены в альдегиды. Эти соединения обнаруживаются в природных жирах как в свободном, так и в связанном состоянии.

Физиологически важные свойства жирных кислот

Физические свойства липидов организма в основном зависят от длины углеродных цепей и степени ненасыщенности соответствующих жирных кислот. Так, точка плавления жирных кислот с четным числом атомов углерода повышается с ростом длины цепи и понижается при увеличении степени ненасыщенности. Триацилглицерол, в котором все три цепи являются насыщенными жирными кислотами, содержащими не менее 12 атомов углерода в каждой, является при температуре тела твердым веществом; если же все три остатка жирных кислот относятся к типу 18:2, то соответствующий триацилглицерол остается жидким при температуре ниже О С. На практике природные ацилглиперолы содержат смесь жирных кислот, обеспечивающую выполнение определенной функциональной роли. Мембранные липиды, которые должны находиться в жидком состоянии, являются более ненасыщенными по сравнению с запасными липидами. В тканях, подвергающихся охлаждению - во время зимней спячки или в экстремальных условиях, - липиды оказываются более ненасыщенными.