Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, их роль в питании. Такие вредные – полезные жиры

Насыщенные жиры все чаще обсуждаются в связи с воздействием, которое они оказывают на здоровье человека. Такое повышенное внимание возникло с тех пор, как они попали в состав многих продуктов питания, особенно кондитерских. Раньше люди знали, что любой рацион должен содержать витамины, белки, углеводы и жиры. Однако сегодня от последних стали массово отказываться. Но ведь не просто так употребляли их в прошлом. Что же произошло?

Чем занимаются жиры в организме

Биологи, диетологи, пищевики, да и простые домохозяйки, разбирающиеся в кулинарии, знают, что организм не может быть здоровым, если ему вовремя не дать необходимые элементы, особенно белки, углеводы и жиры. В этой статье мы будем говорить только о жирах, хотя это не означает, что они важнее двух других элементов. Просто белки и углеводы оставим для отдельных исследований.

Итак, жиры. В химии их называют триглицеридами, которые относятся к классу липидов. Эти элементы входят в состав мембраны, что дает возможность клеткам пропускать другие вещества. Также липиды обеспечивают активность ферментов, нервных импульсов, мышц, создают связи для разных клеток и участвуют в процессах, необходимых для работы иммунитета.

Среди известных функций, которые выполняют жиры в организме, выделим энергетическую, теплоизоляционную и защитную. Без жиров не будет энергии для создания белков и других сложных молекул. Организм не сможет усваивать жирорастворимые витамины и осуществлять множество других химических процессов.

Жиры и образ жизни

Жиры нужны человеку. Но важно помнить, что организм должен их использовать, а не накапливать. Чем активнее образ жизни, тем больше липидов расходуется. Современный же ритм жизни все меньше способствует активности — сидячая или однообразная работа, отдых в Интернете или перед телевизором. Домой мы редко ходим пешком, чаще на общественном транспорте или автомобиле. Результат — организму не нужна энергия, которую он получает из жиров, значит, они остаются нетронутыми и скапливаются.

Малоподвижный режим дня осложняется жиронасыщенным рационом. Все ускоряющийся ритм жизни не дает людям возможности питаться в спокойной домашней обстановке. Перекусывать приходится фастфудом в закусочных или продуктами кондитерской промышленности на ходу. Эти виды пищи поставляют в организм очень много липидов, а также продукты, содержащие насыщенные жиры. Они и наносят вред.

Жиры в подробностях

По химическим особенностям липиды подразделяются на две категории — жиры насыщенные и ненасыщенные. Молекула первых имеет закрытую структуру. Она неспособна присоединять к себе другие атомы. Цепочка же ненасыщенных жиров имеет открытые атомы углерода. Если такой атом в цепочке только один, то молекулу называют мононенасыщенной. Также существуют цепочки, в которых несколько атомов углерода имеют свободное место. Это полиненасыщенные молекулы. Зачем нам все эти химические подробности?

Дело в том, что именно способность цепочки присоединять к себе другие атомы делает жир, поступающий в организм, полезным. В чем его польза? В том, что эти свободные места создают условия для образования новых молекул. Свободные атомы углерода в составе жиров добавляют к себе другие элементы, после чего новая цепочка становится более нужной и полезной для организма. Насыщенные жиры такой способностью не обладают, поэтому организм не может их использовать для других целей. Из-за этого при избыточном поступлении они скапливаются.

Холестерин должен быть другом

Насыщенные жиры обладают еще одной особенностью, которая делает их изгоями. В их составе имеется холестерин. Едва услышав это слово, многие сразу подумали о сосудах, лишнем весе, сердечной мышце. Да, к сожалению, последствия современного образа жизни сделали холестерин для многих врагом.

Однако эта молекула не всегда вредна. Более того, наш организм настолько в ней нуждается, что сам ее производит. Зачем? Без холестерина невозможен процесс создания многих гормонов (кортизола, тестостерона, эстрогена и других). Кроме того, это органическое соединение участвует в сложных внутриклеточных реакциях, от которых зависит деятельность всей клетки, а значит, всего организма.

Путешествие холестерина

Организм человека снабжается холестерином двумя путями — производится в печени и поступает через жиры. Насыщенные и ненасыщенные липиды поставляют холестерин в разных соединениях. Дело в том, что это вещество не растворяется в воде. В кровь оно попадает вместе с липопротеинами. Эти молекулы имеют сложную структуру и весьма разнообразный состав.

Липопротеины с низкой плотностью уже насыщены холестерином. Они просто перемещаются с кровью по организму и используются теми клетками, в которых ощущается нехватка этого вещества. Такие липопротеины содержатся в насыщенных жирах.

Если же холестерин поступает в организм в виде липопротеинов с высокой плотностью, то пользы больше. Эти элементы содержат мало холестерина и способны его присоединять. Поэтому, приближаясь к тем клеткам, в которых есть излишек холестерина, они его забирают и переносят в печень. Там он перерабатывается и удаляется из организма. Такие липопротеины встречаются чаще в составе ненасыщенных жиров.

Не пропустите жирные кислоты

Избыток неиспользованных липидов и холестерина в организме приводит к очень тяжелым заболеваниям. Важным фактором хорошего здоровья является питание. Нужно следить, чтобы с едой не поступали в организм в большом количестве насыщенные жиры. В каких продуктах они содержатся?

Все липиды по составу очень сложны. Нельзя утверждать однозначно, что только животная или только растительная еда состоит из тех или иных веществ. Насыщенные жиры находятся как в животной, так и в растительной пище. Мясо, сало, сливочное масло — носители насыщенных липидов животного происхождения. Если говорить о носителях растительного происхождения, то это какао (его масло), кокос и пальма (их масла).

Источники животных жирных кислот

Насыщенные животные жиры содержат все жирорастворимые витамины (А, С, каротин, D, B1, E, B2). Однако содержание холестерина в них весьма высоко (в масле — 200 мг/100 г, в сале — 100 мг/100 г). Желательно употреблять эти жиры в ограниченном количестве — не больше 70 грамм в сутки.

Лучший выход — это заменить животные липиды растительными, состоящими из ненасыщенных жирных кислот. Сливочное масло заменяют оливковым (это самое лучшее решение, так как в этом продукте совсем нет «плохого» холестерина), льняным или же подсолнечным. Мясо заменяют рыбой.

Помните: насыщенные жиры — продукты весьма калорийные. Если вы в течение дня побаловали себя мясом, картофелем фри или гамбургером, обязательно пройдитесь пешком несколько остановок по пути домой. Это самый простой способ израсходовать липиды, которые вы съели.

Растительные источники вредных липидов

Насыщенные жиры — растительные масла. Весьма необычное словосочетание. Чаще мы привыкли слышать, что ими заменяют жирные кислоты. Да, так делали раньше. Сегодня такое тоже практикуют, особенно в кондитерской промышленности. Только заменяют сливочный жир пальмовым маслом. Это весьма тревожная тенденция.

Пальмовое и кокосовое масла — это насыщенные жиры. В каких продуктах нет их? Только в тех, которые приготовлены дома. Если же вы кушаете в общепите, то избежать потребления вредных жиров вам не удастся.

Многие производители в свою продукцию добавляют либо дешевое пальмовое масло (вместо дорогих животных жиров), либо искусственные транс-жиры. Последние — это шедевр цинизма пищевой промышленности. Чтобы увеличить срок годности продуктов и сделать их дешевыми, пищевики берут цепочки ненасыщенных жиров и добавляют в них кислород (в свободные места молекулы). В результате цепочка теряет свои полезные функции, превращается в твердый растительный жир, который удобен для использования, но весьма бесполезен для организма. Клетки не знают, что с ним делать и просто скапливают его.

Жирные кислоты - карбоновые кислоты; в организме животных и в растениях свободные и входящие в состав липидов жирные кислоты выполняют энергетическую и пластическую функции. Жирные кислоты в составе фосфолипидов участвуют в построении биологических мембран. Так называемые ненасыщенные жирные кислоты в организме человека и животных принимают участие в биосинтезе особой группы биологически активных веществ - простагландинов . Концентрация свободных (неэтерифицированных) и эфирно-связанных, или этерифицированных, жирные кислоты в плазме (сыворотке) крови служит дополнительным диагностическим тестом при ряде заболеваний.

По степени насыщенности углеродной цепи атомами водорода различают насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные) жирные кислоты . По числу углеродных атомов в цепи жирных кислот делят на низшие (C 1 -С 3), средние (С 4 -C 8) и высшие (C 9 -С 26). Низшие Ж. к. представляют собой летучие жидкости с резким запахом, средние - масла с неприятным прогорклым запахом, высшие - твердые кристаллические вещества, практически лишенные запаха. Жирные кислоты хорошо растворимы в спирте и эфире. С водой смешиваются во всех соотношениях только муравьиная, уксусная и пропионовая кислоты. Ж. к. , содержащиеся в организме человека и животных, имеют обычно четное число атомов углерода в молекуле.

Соли высших жирных кислот с щелочноземельными металлами обладают свойствами детергентов и называются мылами. Натриевые мыла твердые, калиевые - жидкие. В природе широко распространены сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот - жиры (нейтральные жиры, или триглицериды).

Энергетическая ценность жирных кислот чрезвычайно высока и составляет около 9 ккал/г . Как энергетический материал в организме жирных кислот используются в процессе b -окисления. Этот процесс в общих чертах складывается из активации свободной Ж. к. , в результате чего образуется метаболически активная форма этой Ж. к. (ацил-КоА), затем переноса активированной Ж. к. внутрь митохондрий, и самого окисления, катализируемого специфическими дегидрогеназами. В переносе активированной Ж. к. в митохондрий участвует азотистое основание карнитин. Энергетическая эффективность b -окисления жирных кислот иллюстрируется следующим примером. В результате b -окисления одной молекулы пальмитиновой кислоты с учетом одной молекулы АТФ, потраченной на активацию этой Ж. к. , общий энергетический выход при полном окислении пальмитиновой кислоты в условиях организма составляет 130 молекул АТФ (при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется лишь 38 молекул АТФ).

Небольшое количество жирных кислот подвергается в организме так называемому w -окислению (окислению по СН 3 -группе) и a -окислению (окислению по второму С-атому). В первом случае образуется дикарбоновая кислота, во втором - Ж. к. , укороченная на один углеродный атом. Оба вида такого окисления протекают в микросомах клетки.

Синтез жирных кислот происходит в печени, а также в стенке кишечника, легочной, жировой ткани, костном мозге, лактирующей молочной железе и в сосудистой стенке. В цитоплазме клеток печени синтезируется главным образом пальмитиновая кислота С 15 Н 31 СООН. Основной путь образования в печени других жирных кислот заключается в удлинении углеродной цепи молекулы уже синтезированной пальмитиновой кислоты или жирные кислоты пищевого происхождения, поступивших из кишечника.

Биосинтез жирных кислот в животных тканях регулируется по принципу механизма обратной связи, т.к. само накопление жирных кислот оказывает тормозящее влияние на их биосинтез. Другим регулирующим фактором в синтезе жирных кислот , по-видимому, является содержание цитрата (лимонной кислоты) в цитоплазме клеток печени. Важное значение для синтеза жирных кислот имеет также концентрация в клетке восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ-Н). Вместе с тем ткани человека и некоторых животных потеряли способность синтезировать ряд полиненасыщенных кислот. К таким кислотам относятся линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты, которые получили название незаменимых, или эссенциальных, жирных кислот. Иногда их условно называют витамином F.

Линолевая кислота, содержащая в молекуле 18 углеродных атомов и две ненасыщенные связи, синтезируется только растениями. При поступлении в организм млекопитающих она служит предшественником линоленовой кислоты, содержащей в молекуле 18 углеродных атомов и три ненасыщенные связи, и арахидоновой кислоты, в молекуле которой углеродная цепь состоит из 20 углеродных атомов и содержит четыре ненасыщенные связи. Линоленовая и арахидоновая кислоты могут также поступать в организм с пищей. Арахидоновая кислота является непосредственным предшественником простагландинов . У экспериментальных животных недостаточность незаменимых жирных кислот проявляется поражениями кожи и ее придатков. Люди. как правило, не испытывают недостатка в незаменимых жирных кислотах, т.к. эти кислоты в значительных количествах содержатся во многих пищевых продуктах растительного происхождения, рыбе и птице. В мясных продуктах их содержание намного ниже. У детей раннего возраста недостаток незаменимых Ж. к может привести к развитию экземы. Особое место среди полиненасыщенных жирных кислот занимает так называемая тимнодоновая кислота, содержащая в молекуле 20 углеродных атомов и пять ненасыщенных связей. Ею богат жир морских животных. Замедленная свертываемость крови и низкая распространенность ишемической болезни сердца у эскимосов связана с их традиционной диетой, содержащей продукты, богатые тимнодоновой кислотой.

Жирные кислоты входят в состав разнообразных липидов : глицеридов, фосфолипидов, эфиров холестерина , сфинголипидов и восков. Установлено, что если в рацион входит значительное количество жиров, содержащих много насыщенных жирных кислот , это способствует развитию гиперхолестеринемии; включение же в рацион растительных масел, богатых ненасыщенными жирными кислотами , способствует снижению содержания холестерина в крови.

Избыточное окисление ненасыщенных Ж. к по перекисному механизму может играть существенную роль при развитии различных патологических состояний, например при лучевых поражениях, злокачественных новообразованиях, авитаминозе Е, гипероксии, отравлении четыреххлористым углеродом. Один из продуктов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот - липофусцин - накапливается в тканях при старении. Смесь этиловых эфиров олеиновой кислоты (около 15%), линолевой кислоты (около 15%) и линоленовой кислоты (около 57%) входит в состав лекарственного препарата линетола, используемого для профилактики и лечения атеросклероза и наружно - при ожогах и лучевых поражениях кожи.

Степень ненасыщенности жирных кислот определяют йодометрическим титрованием (см. Титриметрический анализ ). В клинике наиболее широко применяются колориметрические методы количественного определения свободных, или неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК); в крови практически все НЭЖК находятся в связанном с альбуминами состоянии. Принцип метода заключается в том, что при нейтральных и слабощелочных значениях рН медные соли жирных кислот экстрагируются из водных растворов неводными растворителями (например, смесью хлороформ - гептан - метанол), а ионы меди остаются в водной фазе. Поэтому количество меди, перешедшее в органическую фазу, соответствует количеству НЭЖК и определяется по цветной реакции с 1,5-дифенилкарбазидом. В норме в плазме крови содержится от 0,4 до 0,8 ммоль/л НЭЖК и от 7,1 до 15,9 ммоль/л этерифицированных жирных кислот . Повышение содержания НЭЖК в крови отмечают при сахарном диабете, нефрозах, голодании, а также при эмоциональном стрессе. Увеличение концентрации НЭЖК в крови может быть обусловлено приемом жирной пищи, факторами, стимулирующими липолиз, - гепарином, адреналином и др. Его отмечают также при атеросклерозе и после инфаркта миокарда. Понижение содержания НЭЖК наблюдается при гипотиреозе, продолжительном лечении глюкокортикоидами, а также после инъекции инсулина. Отмечено, что при увеличении в крови концентрации глюкозы содержание НЭЖК в ней уменьшается.

Библиогр.: Владимиров Ю. А и Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах, М., 1972; Лабораторные методы исследования в клинике, под ред. В.В. Меньшикова, с. 248, М., 1987.

Жирные кислоты организмом не вырабатываются, но они необходимы для нас, так как от них зависит важная функция организма – обменный процесс. При недостатке этих кислот начинается преждевременное старение организма, нарушается костная ткань, возникают заболевания кожи, печени и почек. Эти кислоты поступают в организм с пищей и являются важным источником энергии для любого организма. Поэтому они названы незаменимыми (НЖК). Количество незаменимых жирных кислот (НЖК) в нашем организме зависит от того, сколько жиров и масел мы съедаем.

НЖК занимают большую часть в составе защитной оболочки или мембраны, окружающей любую клетку тела. Они используются для образования жира, который покрывает и защищает внутренние органы. Расщепляясь, НЖК выделяют энергию. Жировые прослойки под кожей смягчают удары.
Насыщенные жирные кислоты - некоторые жирные кислоты "насыщены", т.е. насыщены столькими атомами водорода, сколько могут присоединить. Эти жирные кислоты увеличивают уровень холестерина в крови. Содержащие их жиры при комнатной температуре остаются твердыми (например, жир говядины, топленый свиной жир и сливочное масло).

В твердых жирах много стеариновой кислоты, в больших количествах присутствующей в говядине и свинине.
Пальмитиновая кислота тоже кислота насыщенная, но она содержится в маслах тропических растений - кокосовом и пальмовом. Хотя эти масла растительного происхождения, в них очень много совсем неполезных для здоровья насыщенных кислот.
В нашем питании нужно уменьшить содержание всех насыщенных жиров. Они вызывают сужение артерий и нарушают нормальную гормональную активность.

Здоровье во многом зависит от состояния сосудов. Если сосуды закупорены, возможны печальные последствия. При атеросклерозе стенки сосудов весьма неэффективно восстанавливаются самим организмом, появляются жировые бляшки – сосуды закупориваются. Такая ситуация опасна для организма – если закупорились сосуды, по которым кровь поступает к сердцу – возможен инфаркт, если закупорились сосуды головного мозга – инсульт. Что же делать, чтобы сосуды не засорялись.

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) - жирные кислоты, содержащие две или больше двойных связей, с общим числом углерода от 18 до 24. Они уменьшают количество холестерина в крови, но могут ухудшить соотношение ЛВП и ЛНП.

ЛВП –липопротеиды высокой плотности
ЛНП – липопротеиды низкой плотности
ЛВП-липопротеин высокой плотности, жироподобное вещество в крови, которое помогает предотвращать отложение холестерина на стенках артерий.
ЛНП - липопротеин низкой плотности, тип жироподобного вещества в крови, которое переносит с кровотоком холестериновые бляшки. Избыток этого вещества может привести к холестериновым отложениям на внутренних стенках артерий.

Нормальным соотношением ЛНП и ЛВП считается 5:1. В этом случае ЛВП должны хорошо поработать, чтобы избавить организм от холестерина. Слишком большое содержание полиненасыщенных жиров может нарушать это неустойчивое равновесие. Чем больше мы потребляем полиненасыщенных жиров, тем больше нам нужно вводить в диету витамина Е, так как в клетках нашего организма витамин Е действует как антиоксидант и предохраняет эти жиры от окисления.

Первоначально к незаменимым полиненасыщенным жирным кислотам относили только линолевую кислоту, а теперь ещё и арахидоновую.
Полиненасыщенные жирные кислоты являются компонентами многих клеточных структур организма, прежде всего мембран. Мембраны – это вязкие, но тем не менее пластичные структуры, окружающие все живые клетки. Отсутствие какого-то мембранного компонента приводит к различным заболеваниям.
Дефицит этих кислот связан с развитием таких заболеваний как кистозный фиброз, различные заболевания кожи, печени, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, тромбоз сосудов и их повышенная хрупкость, инсульты. Функциональная роль полиненасыщенных жирных кислот заключается в нормализации деятельности всех мембранных структур клеток и внутриклеточной передачи информации.

Линолевая кислота в наибольшей концентрации содержится во льне, сое, грецких орехах, входит в состав многих растительных масел и животных жиров. Сафлоровое масло - самый богатый источник линолевой кислоты. Линолевая кислота способствует расслаблению кровеносных сосудов, уменьшает воспаления, облегчает боль, способствует заживлению, улучшает ток крови. Признаки нехватки линолевой кислоты – заболевания кожи, печени, выпадение волос, расстройство нервной системы, заболевания сердца и задержка роста. В организме линолевая кислота может превращаться в гамма-линолевую кислоту (ГЛК), которая встречается в природе, например, в грудном молоке, в масле из энотеры и бурачника (огуречной травы) или же в масле из лапчатки и семян черной смородины. Установлено, что гамма-линолевая кислота помогает при аллергической экземе и сильных болях в груди. Препараты с маслом энотеры и другими маслами, богатыми ГЛК, принимают для лечения сухой кожи и поддержания здорового состояния жировых мембран, окружающих клетки кожи.

Питание продуктами с низким содержанием жира или не содержащими никаких источников линолевой кислоты может вызвать серьезные проблемы со здоровьем.

Арахидоновая кислота способствует работе мозга, сердца, нервной системы, при недостатке её организм оказывается беззащитным против любой инфекции или заболеванием, возникает артериальное давление, разбалансирование выработки гормонов, неустойчивость настроения, вымывание кальция из костей в кровь, медленное заживление ран. Она содержится в свином сале, сливочном масле, в рыбьем жире. Арахидоновую кислоту растительные масла не содержат, незначительное количество её в животном жире. Наиболее богаты арахидоновой кислотой рыбий жир 1 -4% (тресковый), а также надпочечники, поджелудочная железа и головной мозг млекопитающих. Какова же функциональная роль этой кислоты? Кроме нормализации деятельности всех мембранных структур клеток, арахидоновая кислота является предшественником образующихся из неё важных биорегуляторов - эйкозаноидов. «Эйкоза» - число 20 – столько атомов углерода в молекулах. Эти биорегуляторы принимают участие в различных реакциях крови, влияют на состояние кровеносных сосудов, регулируют межклеточные взаимодействия и выполняют ряд других важных функций в организме.

Среднесуточная потребность в полиненасыщенных жирных кислотах составляет 5-6г. Эту потребность можно восполнить употреблением растительного масла30г в день. Судя по имеющимся источникам пищевых продуктов, арахидоновая кислота является самой дефицитной.
Поэтому с целью профилактики и лечения некоторых заболеваний, связанных с дефицитом этих кислот, разработано несколько эффективных препаратов на основе природного сырья.

Мононенасыщенные жирные кислоты - жирные кислоты, содержащие одну двойную связь. Они оказывают действие, понижающее содержание холестерина в кровотоке, и помогают сохранять нужное соотношение между ЛВП и ЛНП.
Наиболее важной мононенасыщенной жирной кислотой для нашего питания является олеиновая кислота. Она присутствует в мембранах клеток растений и животных и способствует эластичности артерий и кожи.

Олеиновая кислота играет важную роль в понижении уровня холестерина, укрепляет иммунитет, предотвращает возникновение опухолей. Особенно большая концентрация этой кислоты в оливковом масле холодного отжима, в кунжутном масле, в миндале, арахисе, грецких орехах.
Мононенасыщенные жиры при высоких температурах стабильны (поэтому для жарки очень подходит оливковое масло), и они не нарушают равновесие ЛНП и ЛВП так, как это могут делать полиненасыщенные жиры.

В странах Средиземноморья, где в пищу употребляют большие количества оливкового масла, оливок и маслин, авокадо и орехов, намного реже встречаются случаи болезни коронарных сосудов сердца и раковых заболеваний. В большой степени это относят на счет мононенасыщенных жиров, присутствующих во всех этих пищевых продуктах.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что на протекание отдельных заболеваний представляется возможным воздействовать с помощью не только лекарств, но и специальных диет.

А эти два видео расскажут, как приготовить ролы с лососем.

Отправить в морозилку

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.

(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

Тривиальное название		Брутто формула		Нахождение	Т.пл.	pKa
Масляная кислота	Бутановая кислота	C 3 H 7 COOH	CH 3 (CH 2) 2 COOH	Сливочное масло, древесный уксус	−8 °C
Капроновая кислота	Гексановая кислота	C 5 H 11 COOH	CH 3 (CH 2) 4 COOH	Нефть	−4 °C	4,85
Каприловая кислота	Октановая кислота	C 7 H 15 COOH	CH 3 (CH 2) 6 COOH		17 °C	4,89
Пеларгоновая кислота	Нонановая кислота	C 8 H 17 COOH	CH 3 (CH 2) 7 COOH		12,5 °C	4.96
Каприновая кислота	Декановая кислота	C 9 H 19 COOH	CH 3 (CH 2) 8 COOH	Кокосовое масло	31 °C
Лауриновая кислота	Додекановая кислота	С 11 Н 23 СООН	CH 3 (CH 2) 10 COOH		43,2 °C
Миристиновая кислота	Тетрадекановая кислота	С 13 Н 27 СООН	CH 3 (CH 2) 12 COOH		53,9 °C
Пальмитиновая кислота	Гексадекановая кислота	С 15 Н 31 СООН	CH 3 (CH 2) 14 COOH		62,8 °C
Маргариновая кислота	Гептадекановая кислота	С 16 Н 33 СООН	CH 3 (CH 2) 15 COOH		61,3 °C
Стеариновая кислота	Октадекановая кислота	С 17 Н 35 СООН	CH 3 (CH 2) 16 COOH		69,6 °C
Арахиновая кислота	Эйкозановая кислота	С 19 Н 39 СООН	CH 3 (CH 2) 18 COOH		75,4 °C
Бегеновая кислота	Докозановая кислота	С 21 Н 43 СООН	CH 3 (CH 2) 20 COOH
Лигноцериновая кислота	Тетракозановая кислота	С 23 Н 47 СООН	CH 3 (CH 2) 22 COOH
Церотиновая кислота	Гексакозановая кислота	С 25 Н 51 СООН	CH 3 (CH 2) 24 COOH
Монтановая кислота	Октакозановая кислота	С 27 Н 55 СООН	CH 3 (CH 2) 26 COOH

Мононенасыщенные жирные кислоты

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

Тривиальное название	Систематическое название (IUPAC)	Брутто формула		IUPAC формула (с карб.конца)	Рациональная полуразвернутая формула
Акриловая кислота	2-пропеновая кислота	С 2 Н 3 COOH	3:1ω1	3:1Δ2	СН 2 =СН-СООН
Метакриловая кислота	2-метил-2-пропеновая кислота	С 3 Н 5 OOH	4:1ω1	3:1Δ2	СН 2 =С(СН 3)-СООН
Кротоновая кислота	2-бутеновая кислота	С 3 Н 5 СOOH	4:1ω2	4:1Δ2	СН 2 -СН=СН-СООН
Винилуксусная кислота	3-бутеновая кислота	С 3 Н 6 СOOH	4:1ω1	4:1Δ3	СН 2 =СН-СН 2 -СООН
Лауроолеиновая кислота	цис-9-додеценовая кислота	С 11 Н 21 СOOH	12:1ω3	12:1Δ9	СН 3 -СН 2 -СН=СН-(СН 2) 7 -СООН
Миристоолеиновая кислота	цис-9-тетрадеценовая кислота	С 13 Н 25 СOOH	14:1ω5	14:1Δ9	СН 3 -(СН 2) 3 -СН=СН-(СН 2) 7 -СООН
Пальмитолеиновая кислота	цис-9-гексадеценовая кислота	С 15 Н 29 СOOH	16:1ω7	16:1Δ9	СН 3 -(СН 2) 5 -СН=СН-(СН 2) 7 -СООН
Петроселиновая кислота	цис-6-октадеценовая кислота	С 17 Н 33 СOOH	18:1ω12	18:1Δ6	СН 3 -(СН 2) 16 -СН=СН-(СН 2) 4 -СООН
Олеиновая кислота	цис-9-октадеценовая кислота	С 17 Н 33 СOOH	18:1ω9	18:1Δ9
Элаидиновая кислота	транс-9-октадеценовая кислота	С 17 Н 33 СOOH	18:1ω9	18:1Δ9	СН 3 -(СН 2) 7 -СН=СН-(СН 2) 7 -СООН
Цис-вакценовая кислота	цис-11-октадеценовая кислота	С 17 Н 33 СOOH	18:1ω7	18:1Δ11
Транс-вакценовая кислота	транс-11-октадеценовая кислота	С 17 Н 33 СOOH	18:1ω7	18:1Δ11	СН 3 -(СН 2) 5 -СН=СН-(СН 2) 9 -СООН
Гадолеиновая кислота	цис-9-эйкозеновая кислота	С 19 Н 37 СOOH	20:1ω11	19:1Δ9	СН 3 -(СН 2) 9 -СН=СН-(СН 2) 7 -СООН
Гондоиновая кислота	цис-11-эйкозеновая кислота	С 19 Н 37 СOOH	20:1ω9	20:1Δ11	СН 3 -(СН 2) 7 -СН=СН-(СН 2) 9 -СООН
Эруковая кислота	цис-9-доказеновая кислота	С 21 Н 41 СOOH	22:1ω13	22:1Δ9	СН 3 -(СН 2) 11 -СН=СН-(СН 2) 7 -СООН
Нервоновая кислота	цис-15-тетракозеновая кислота	С 23 Н 45 СOOH	24:1ω9	23:1Δ15	СН 3 -(СН 2) 7 -СН=СН-(СН 2) 13 -СООН

Полиненасыщенные жирные кислоты

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

Тривиальное название	Систематическое название (IUPAC)	Брутто формула	IUPAC формула (с метил.конца)	IUPAC формула (с карб.конца)	Рациональная полуразвернутая формула
Сорбиновая кислота	транс,транс-2,4-гексадиеновая кислота	С 5 Н 7 COOH	6:2ω3	6:2Δ2,4	СН 3 -СН=СН-СН=СН-СООН
Линолевая кислота	цис,цис-9,12-октадекадиеновая кислота	С 17 Н 31 COOH	18:2ω6	18:2Δ9,12	СН 3 (СН 2) 3 -(СН 2 -СН=СН) 2 -(СН 2) 7 -СООН
Линоленовая кислота	цис,цис,цис-6,9,12-октадекатриеновая кислота	С 17 Н 28 COOH	18:3ω6	18:3Δ6,9,12	СН 3 -(СН 2)-(СН 2 -СН=СН) 3 -(СН 2) 6 -СООН
Линоленовая кислота	цис,цис,цис-9,12,15-октадекатриеновая кислота	С 17 Н 29 COOH	18:3ω3	18:3Δ9,12,15	СН 3 -(СН 2 -СН=СН) 3 -(СН 2) 7 -СООН
Арахидоновая кислота	цис-5,8,11,14-эйкозотетраеновая кислота	С 19 Н 31 COOH	20:4ω6	20:4Δ5,8,11,14	СН 3 -(СН 2) 4 -(СН=СН-СН 2) 4 -(СН 2) 2 -СООН
Дигомо-γ-линоленовая кислота	8,11,14-эйкозатриеновая кислота	С 19 Н 33 COOH	20:3ω6	20:3Δ8,11,14	СН 3 -(СН 2) 4 -(СН=СН-СН 2) 3 -(СН 2) 5 -СООН
-	4,7,10,13,16-докозапентаеновая кислота	С 19 Н 29 COOH	20:5ω4	20:5Δ4,7,10,13,16	СН 3 -(СН 2) 2 -(СН=СН-СН 2) 5 -(СН 2)-СООН
Тимнодоновая кислота	5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота	С 19 Н 29 COOH	20:5ω3	20:5Δ5,8,11,14,17	СН 3 -(СН 2)-(СН=СН-СН 2) 5 -(СН 2) 2 -СООН
Цервоновая кислота	4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислота	С 21 Н 31 COOH	22:6ω3	22:3Δ4,7,10,13,16,19	СН 3 -(СН 2)-(СН=СН-СН 2) 6 -(СН 2)-СООН
-	5,8,11-эйкозатриеновая кислота	С 19 Н 33 COOH	20:3ω9	20:3Δ5,8,11	СН 3 -(СН 2) 7 -(СН=СН-СН 2) 3 -(СН 2) 2 -СООН

Примечания

См. также

Типы липидов
Общие	Насыщенные жиры | Ненасыщенные жиры Мононенасыщенные жиры Полиненасыщенные жиры | Холестерин
По структуре	Транс-жиры | Омега-3-ненасыщенные | Омега-6-ненасыщенные | Омега-9-ненасыщенные
Фосфолипиды	Фосфатидилхолин | Фосфатидилсерин | Фосфатидилинозитол | Фосфатидилэтаноламин | Кардиолипин | Дипальмитоилфосфатидилхолин
Эйкозаноиды	Простагландины | Простациклин | Тромбоксаны | Лейкотриены
Жирные кислоты	Лауриновая кислота | Пальмитиновая кислота | Миристиновая кислота | Стеариновая кислота | Каприловая кислота | Арахидоновая кислота

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