Mastné kyseliny - Fatty acid
Druhy tuků v potravinách |
---|
Viz také |
V chemii , zejména v biochemii , je mastná kyselina je karboxylová kyselina s alifatickým řetězcem, který je buď nasycený nebo nenasycený . Většina přirozeně se vyskytujících mastných kyselin má nerozvětvený řetězec sudého počtu atomů uhlíku, od 4 do 28. Mastné kyseliny jsou hlavní složkou lipidů (až 70%hmotn.) U některých druhů, jako jsou mikrořasy, ale u některých jiných organismů nenalezeny ve své samostatné formě, ale místo toho existují jako tři hlavní třídy esterů : triglyceridy , fosfolipidy a cholesterylestery . V jakékoli z těchto forem jsou mastné kyseliny jak důležitým dietním zdrojem paliva pro zvířata, tak důležitými strukturálními složkami buněk .
Dějiny
Pojem mastné kyseliny ( acide gras ) zavedl v roce 1813 Michel Eugène Chevreul , ačkoli zpočátku používal některé variantní termíny: graisse acide a acide huileux („kyselý tuk“ a „olejová kyselina“).
Druhy mastných kyselin
Mastné kyseliny jsou klasifikovány mnoha způsoby: podle délky, podle nasycení vs nenasycení, podle sudého vs lichého obsahu uhlíku a podle lineárního vs rozvětveného.
Délka mastných kyselin
- Mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA) jsou mastné kyseliny s alifatickými zbytky pěti nebo méně uhlíků (např. Kyselina máselná ).
- Mastné kyseliny se středním řetězcem (MCFA) jsou mastné kyseliny s alifatickými zbytky 6 až 12 uhlíků , které mohou tvořit triglyceridy se středním řetězcem .
- Mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (LCFA) jsou mastné kyseliny s alifatickými konci 13 až 21 uhlíků .
- Mastné kyseliny s velmi dlouhým řetězcem (VLCFA) jsou mastné kyseliny s alifatickými konci 22 nebo více uhlíků .
Nasycené mastné kyseliny
Nasycené mastné kyseliny nemají dvojné vazby C = C. Mají stejnou vzorce CH 3 (CH 2 ) n- COOH, se změnami v "n". Důležitou nasycenou mastnou kyselinou je kyselina stearová (n = 16), která je po neutralizaci louhem nejběžnější formou mýdla .
Běžné jméno | Chemická struktura | C : D |
---|---|---|
Kyselina kaprylová | CH 3 (CH 2 ) 6 COOH | 8: 0 |
Kyselina kapronová | CH 3 (CH 2 ) 8 COOH | 10: 0 |
Kyselina Laurová | CH 3 (CH 2 ) 10 COOH | 12: 0 |
Kyselina myristová | CH 3 (CH 2 ) 12 COOH | 14: 0 |
Kyselina palmitová | CH 3 (CH 2 ) 14 COOH | 16: 0 |
Kyselina stearová | CH 3 (CH 2 ) 16 COOH | 18: 0 |
Kyselina arachidová | CH 3 (CH 2 ) 18 COOH | 20: 0 |
Kyselina behenová | CH 3 (CH 2 ) 20 COOH | 22: 0 |
Kyselina lignocerová | CH 3 (CH 2 ) 22 COOH | 24: 0 |
Kyselina cerotová | CH 3 (CH 2 ) 24 COOH | 26: 0 |
Nenasycené mastné kyseliny
Nenasycené mastné kyseliny mají jednu nebo více C = C dvojné vazby . Dvojné vazby C = C mohou poskytovat buď cis nebo trans izomery.
- cis
- A cis konfigurace znamená, že dva atomy vodíku přilehlé ke dvojné vazbě se posouvají na stejné straně řetězu. Tuhost dvojné vazby zmrazuje její konformaci a v případě cis izomeru způsobuje ohýbání řetězce a omezuje konformační volnost mastné kyseliny. Čím více dvojných vazeb má řetěz v cis konfiguraci, tím menší flexibilitu má. Když má řetězec mnoho cis vazeb, stane se ve svých nejdostupnějších konformacích docela zakřivený. Například kyselina olejová s jednou dvojnou vazbou má v sobě „zauzlení“, zatímco kyselina linolová se dvěma dvojnými vazbami má výraznější ohyb. Kyselina α-linolenová se třemi dvojnými vazbami upřednostňuje zahnutý tvar. Důsledkem toho je, že v omezeném prostředí, například když jsou mastné kyseliny součástí fosfolipidu v lipidové dvojvrstvě nebo triglyceridů v lipidových kapičkách, cis vazby omezují schopnost těsných obalů mastných kyselin, a proto mohou ovlivnit tavení teplota membrány nebo tuku. Cis nenasycené mastné kyseliny však zvyšují tekutost buněčné membrány, zatímco trans nenasycené mastné kyseliny nikoli.
- trans
- Trans konfigurace, kontrastem, znamená to, že přilehlé dva atomy vodíku leží na opačných stranách řetězu. Výsledkem je, že nezpůsobí, aby se řetěz příliš ohýbal, a jejich tvar je podobný přímým nasyceným mastným kyselinám.
Ve většině přirozeně se vyskytujících nenasycených mastných kyselin má každá dvojná vazba tři ( n-3 ), šest ( n-6 ) nebo devět ( n-9 ) atomů uhlíku a všechny dvojné vazby mají cis konfiguraci. Většina mastných kyselin v trans konfiguraci ( trans -tuky ) se v přírodě nenachází a jsou výsledkem lidského zpracování (např. Hydrogenace ). Některé transmastné kyseliny se také přirozeně vyskytují v mléce a mase přežvýkavců (například skotu a ovcí). Jsou vyráběny kvašením v bachoru těchto zvířat. Nacházejí se také v mléčných výrobcích z mléka přežvýkavců a lze je nalézt také v mateřském mléce žen, které je získaly ze stravy.
Geometrické rozdíly mezi různými typy nenasycených mastných kyselin, jakož i mezi nasycenými a nenasycenými mastnými kyselinami, hrají důležitou roli v biologických procesech a při stavbě biologických struktur (jako jsou buněčné membrány).
Běžné jméno | Chemická struktura | Δ x | C : D | IUPAC | n - x |
---|---|---|---|---|---|
Kyselina myristoleová | CH 3 (CH 2 ) 3 -CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -A 9 | 14: 1 | 14: 1 (9) | n -5 |
Kyselina palmitoleová | CH 3 (CH 2 ) 5 = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -A 9 | 16: 1 | 16: 1 (9) | n -7 |
Kyselina sapienová | CH 3 (CH 2 ) 8 CH = CH (CH 2 ) 4 COOH | cis -A 6 | 16: 1 | 16: 1 (6) | n -10 |
Kyselina olejová | CH 3 (CH 2 ) 7 -CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -A 9 | 18: 1 | 18: 1 (9) | n -9 |
Kyselina elaidová | CH 3 (CH 2 ) 7 -CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | trans -A 9 | 18: 1 | 18: 1 (9t) | n -9 |
Kyselina vaccenová | CH 3 (CH 2 ) 5 = CH (CH 2 ) 9 COOH | trans -A 11 | 18: 1 | 18: 1 (11 t) | n -7 |
Kyselina linolová | CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis , cis -A 9 , A 12 | 18: 2 | 18: 2 (9,12) | n -6 |
Kyselina linoelaidová | CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | trans , trans -A 9 , A 12 | 18: 2 | 18: 2 (9t, 12t) | n -6 |
kyselina α-linolenová | CH 3 CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis , cis , cis -A 9 , A 12 , A 15 | 18: 3 | 18: 3 (9,12,15) | n −3 |
Kyselina arachidonová | CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 3 COOH NIST | cis , cis , cis , cis -A 5 Δ 8 , Δ 11 , Δ 14 | 20: 4 | 20: 4 (5,8,11,14) | n -6 |
Kyselina eikosapentaenová | CH 3 CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 3 COOH | cis , cis , cis , cis , cis -Δ 5 , Δ 8 , Δ 11 , Δ 14 , Δ 17 | 20: 5 | 20: 5 (5,8,11,14,17) | n −3 |
Kyselina eruková | CH 3 (CH 2 ) 7 -CH = CH (CH 2 ) 11 COOH | cis -A 13 | 22: 1 | 22: 1 (13) | n -9 |
Kyselina dokosahexaenová | CH 3 CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 2 COOH | cis , cis , cis , cis , cis , cis -A 4 , Δ 7 , Δ 10 , Δ 13 , Δ 16 , Δ 19 | 22: 6 | 22: 6 (4,7,10,13,16,19) | n −3 |
Mastné kyseliny se sudými a lichými řetězci
Většina mastných kyselin má sudý řetězec, např. Stearovou (C18) a olejovou (C18), což znamená, že jsou složeny ze sudého počtu atomů uhlíku. Některé mastné kyseliny mají lichý počet atomů uhlíku; jsou označovány jako mastné kyseliny s lichým řetězcem (OCFA). Nejběžnější OCFA jsou nasycené deriváty C15 a C17, kyselina pentadekanová a kyselina heptadekanová , které se nacházejí v mléčných výrobcích. Na molekulární úrovni jsou OCFA biosyntetizovány a metabolizovány mírně odlišně od příbuzných s rovnoměrným řetězcem.
Nomenklatura
Číslování atomů uhlíku
Většina přirozeně se vyskytujících mastných kyselin má nerozvětvený řetězec atomů uhlíku s karboxylovou skupinou (–COOH) na jednom konci a methylovou skupinou (–CH3) na druhém konci.
Poloha atomů uhlíku v hlavním řetězci mastné kyseliny je obvykle indikována počítáním od 1 na konci -COOH. Uhlíkové číslo x je často zkráceno C- x (nebo někdy C x ), kde x = 1, 2, 3 atd. Toto je schéma číslování doporučené IUPAC .
Další konvence používá písmena řecké abecedy v pořadí, počínaje prvním uhlíkem po karboxylu. Uhlík α ( alfa ) je tedy C-2, uhlík β ( beta ) je C-3 atd.
Ačkoli mastné kyseliny mohou mít různé délky, v této druhé konvenci je poslední uhlík v řetězci vždy označen jako ω ( omega ), což je poslední písmeno v řecké abecedě. Třetí konvence číslování počítá uhlíky od tohoto konce pomocí štítků „ω“, „ω − 1“, „ω − 2“. Alternativně je štítek „ω− x “ napsán „n – x “, kde „n“ má představovat počet uhlíků v řetězci.
V každém schématu číslování je poloha dvojné vazby v řetězci mastné kyseliny vždy specifikována označením uhlíku nejblíže karboxylovému konci. V mastné kyselině s 18 uhlíky je tedy dvojná vazba mezi C-12 (nebo ω − 6) a C-13 (nebo ω − 5) údajně „v“ poloze C-12 nebo ω − 6. Pojmenování kyseliny podle IUPAC, jako je „kyselina oktadec-12-enová“ (nebo výraznější varianta „kyselina 12-oktadekanová“), je vždy založeno na číslování „C“.
Zápis Δ x , y , ... se tradičně používá k určení mastné kyseliny s dvojnými vazbami v polohách x , y , .... (Velké řecké písmeno „Δ“ ( delta ) odpovídá římskému „D“, pro D ouble svazek). Například kyselina arachidonová s 20 uhlíky je A 5,8,11,14 , což znamená, že má dvojné vazby mezi uhlíky 5 a 6, 8 a 9, 11 a 12 a 14 a 15.
V kontextu lidské stravy a metabolismu tuků jsou nenasycené mastné kyseliny často klasifikovány podle polohy dvojné vazby nejblíže k uhlíku ω (pouze), a to i v případě vícenásobných dvojných vazeb , jako jsou esenciální mastné kyseliny . Tak kyselina linolová (18 atomů uhlíku, d 9,12 ), γ-linole n kyseliny IC (18-uhlík, Δ 6,9,12 ) a kyseliny arachidonové (20-uhlíku, d 5,8,11,14 ) jsou všechny klasifikovány jako „ω − 6“ mastné kyseliny; což znamená, že jejich vzorec končí –CH = CH– CH
2- CH
2- CH
2- CH
2- CH
3.
Mastné kyseliny s lichým počtem atomů uhlíku se nazývají mastné kyseliny s lichým řetězcem , zatímco zbytek jsou mastné kyseliny se sudým řetězcem. Rozdíl je relevantní pro glukoneogenezi .
Pojmenování mastných kyselin
Následující tabulka popisuje nejběžnější systémy pojmenování mastných kyselin.
Nomenklatura | Příklady | Vysvětlení |
---|---|---|
Triviální | Kyselina palmitoleová | Triviální jména (nebo běžná jména ) jsou nesystematická historická jména, která jsou v literatuře nejčastějším pojmenovacím systémem. Většina běžných mastných kyselin má kromě svých systematických názvů i triviální názvy (viz níže). Tato jména se často neřídí žádným vzorem, ale jsou stručná a často jednoznačná. |
Systematický |
kyselina cis-9-oktadec-9-enová (9 Z ) -oktadec-9-enová kyselina |
Systematická jména (nebo názvy IUPAC ) pocházejí ze standardních pravidel IUPAC pro nomenklaturu organické chemie , publikovaných v roce 1979, spolu s doporučením publikovaným speciálně pro lipidy v roce 1977. Číslování atomů uhlíku začíná od karboxylového konce páteře molekuly. Dvojité vazby jsou případně označeny cis -/ trans - notací nebo E -/ Z - notací. Tato notace je obecně podrobnější než běžná nomenklatura, ale má tu výhodu, že je technicky jasnější a popisnější. |
Δ x | cis -A 9 , cis -A 12 oktadekadienová kyselina | V nomenklatuře Δ x (nebo delta- x ) je každá dvojná vazba označena Δ x , kde dvojná vazba začíná na x té vazbě uhlík-uhlík, počítáno od karboxylového konce páteře molekuly. Každé dvojné vazbě předchází cis - nebo trans - předpona, označující konfiguraci molekuly kolem vazby. Například, kyselina linolová je označena „ cis -A 9 , cis -A 12 kyseliny oktadekadienové“. Tato nomenklatura má tu výhodu, že je méně podrobná než systematická nomenklatura, ale není o nic technicky jasnější ani popisnější. |
n - x (nebo ω− x ) |
n −3 (nebo ω − 3 ) |
n - x ( n minus x ; i ω- x nebo omega- x ) nomenklatura oba poskytuje názvy pro jednotlivé sloučeniny a klasifikuje je podle jejich pravděpodobné biosyntetické vlastnosti u zvířat. Dvojitá vazba se nachází na x -té vazbě uhlík -uhlík, počítáno od methylového konce páteře molekuly. Například, α-linolenové je klasifikována jako n -3 nebo omega-3 mastné kyseliny, a proto je pravděpodobné, že sdílet biosyntetickou dráhu s jinými sloučeninami tohoto typu. Ω- x , omega- x , nebo „omega“ notace je běžné v populární nutriční literatuře, ale IUPAC již nepoužívá jej ve prospěch n - x notace v technických dokumentech. Nejčastěji zkoumanými biosyntetickými cestami mastných kyselin jsou n −3 a n −6 . |
Lipidová čísla | 18: 3 18: 3n3 18: 3, cis , cis , cis -Δ 9 , Δ 12 , Δ 15 18: 3 (9,12,15) |
Čísla lipidů mají formu C : D , kde C je počet atomů uhlíku v mastné kyselině a D je počet dvojných vazeb v mastné kyselině. Pokud je D více než jedna, předpokládá se, že dvojné vazby jsou přerušeny CH 2jednotky , tj . v intervalech 3 atomy uhlíku podél řetězce. Například, α-linolenové je 18: 3 mastné kyseliny a jeho tři dvojné vazby jsou umístěny v polohách, delta 9 , delta 12 , delta a 15 . Tento zápis může být nejednoznačný, protože některé různé mastné kyseliny mohou mít stejná čísla C : D. V důsledku toho, když existuje nejednoznačnost, je tento zápis obvykle spárován buď s termínem Δ x, nebo n - x . Přestože například kyselina a -linolenová a kyselina y-linolenová mají poměr 18: 3, mohou být jednoznačně popsány jako 18: 3n3 a 18: 3n6 mastné kyseliny. Za stejným účelem IUPAC doporučuje použít seznam pozic dvojných vazeb v závorkách, připojený k zápisu C: D. Například IUPAC doporučené notace pro α-a y-linolenovou kyselinu jsou 18: 3 (9,12,15) a 18: 3 (6,9,12). |
Volné mastné kyseliny
Když cirkulují v plazmě (plazmatické mastné kyseliny), nikoli v jejich esteru , jsou mastné kyseliny známé jako neesterifikované mastné kyseliny (NEFA) nebo volné mastné kyseliny (FFA). FFA jsou vždy vázány na transportní protein , jako je albumin .
Výroba
Průmyslový
Mastné kyseliny se obvykle vyrábějí průmyslově pomocí hydrolýzy z triglyceridů , s odstraněním glycerolu (viz Oleochemicals ). Fosfolipidy představují další zdroj. Některé mastné kyseliny se vyrábějí synteticky hydrokarboxylací alkenů.
Hyper-okysličené mastné kyseliny
Hyper-okysličené mastné kyseliny jsou vyráběny specifickými průmyslovými postupy pro topické pleťové krémy . Způsob je založen na zavedení nebo nasycení peroxidů do esterů mastných kyselin za přítomnosti ultrafialového světla a plynného bublání kyslíku za kontrolovaných teplot. Konkrétně bylo prokázáno, že kyseliny linolenové hrají důležitou roli při udržování funkce bariéry proti vlhkosti pokožky (bránící ztrátě vody a dehydrataci pokožky). Studie ve Španělsku uvedená v časopise Journal of Wound Care v březnu 2005 porovnávala komerční přípravek s mastným placebem a tento konkrétní produkt byl účinnější a také nákladově efektivnější. Řada takových OTC lékařských produktů je nyní široce dostupná. Topicky aplikovaný olivový olej však nebyl shledán podřadným ve studii „ randomizované trojitě zaslepené kontrolované non-inferiority“ provedené ve Španělsku v průběhu roku 2015. Komerční produkty budou pravděpodobně méně špinavé a lépe omyvatelné než olivový olej nebo ropa želé , z nichž oba mohou při lokální aplikaci znečistit oděv a ložní prádlo.
Zvířaty
U zvířat se mastné kyseliny tvoří během laktace ze sacharidů převážně v játrech , tukové tkáni a mléčných žlázách .
Sacharidy jsou převedeny na pyruvát pomocí glykolýzy jako první důležitý krok v přeměně cukrů na mastné kyseliny. Pyruvát je pak dekarboxylován za vzniku acetyl-CoA v mitochondrii . Tento acetyl CoA však musí být transportován do cytosolu, kde dochází k syntéze mastných kyselin. To nemůže nastat přímo. K získání cytosolického acetyl-CoA je citrát (vyrobený kondenzací acetyl-CoA s oxaloacetátem ) odstraněn z cyklu kyseliny citrónové a přenesen přes vnitřní mitochondriální membránu do cytosolu. Tam je štěpena ATP citrát lyázou na acetyl-CoA a oxaloacetát. Oxaloacetát se vrací do mitochondrií jako malát . Cytosolický acetyl-CoA je karboxylován acetyl CoA karboxylázou na malonyl-CoA , první závazný krok v syntéze mastných kyselin.
Malonyl-CoA se poté podílí na opakující se sérii reakcí, které prodlužují rostoucí řetězec mastných kyselin o dva uhlíky najednou. Téměř všechny přírodní mastné kyseliny mají proto sudý počet atomů uhlíku. Když je syntéza dokončena, volné mastné kyseliny jsou téměř vždy kombinovány s glycerolem (tři mastné kyseliny na jednu molekulu glycerolu) za vzniku triglyceridů , hlavní skladovací formy mastných kyselin, a tedy energie u zvířat. Mastné kyseliny jsou však také důležitými složkami fosfolipidů, které tvoří fosfolipidové dvojvrstvy , z nichž jsou konstruovány všechny buněčné membrány ( buněčná stěna a membrány, které obklopují všechny organely v buňkách, jako je jádro , mitochondrie , endoplazmatické retikulum a Golgiho aparát ).
„Nekombinované mastné kyseliny“ nebo „volné mastné kyseliny“ nacházející se v oběhu zvířat pocházejí z rozkladu (nebo lipolýzy ) uložených triglyceridů . Protože jsou tyto mastné kyseliny nerozpustné ve vodě, jsou transportovány vázány na plazmatický albumin . Hladiny „volných mastných kyselin“ v krvi jsou omezeny dostupností vazebných míst pro albumin. Mohou být absorbovány z krve všemi buňkami, které mají mitochondrie (s výjimkou buněk centrálního nervového systému ). Mastné kyseliny lze štěpit pouze v mitochondriích pomocí beta-oxidace, po níž následuje další spalování v cyklu kyseliny citronové na CO 2 a vodu. Buňky v centrálním nervovém systému, i když mají mitochondrie, nemůže mít volné mastné kyseliny se z krve, jako bariéra krev-mozek je nepropustná pro většinu volných mastných kyselin, s výjimkou mastných kyselin s krátkým řetězcem a mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem . Tyto buňky musí vyrábět své vlastní mastné kyseliny ze sacharidů, jak je popsáno výše, aby produkovaly a udržovaly fosfolipidy svých buněčných membrán a organel.
Variace mezi živočišnými druhy
Studie na buněčné membrány z savců a plazů zjištěno, že savčí buněčné membrány jsou složeny z vyšším podílem polynenasycených mastných kyselin ( DHA , omega-3 mastné kyseliny ), než plazů . Studie složení ptačích mastných kyselin zaznamenaly podobné poměry jako savci, ale s 1/3 méně omega-3 mastných kyselin ve srovnání s omega-6 pro danou velikost těla. Výsledkem tohoto složení mastných kyselin je tekutější buněčná membrána, ale také membrána propustná pro různé ionty ( H.+
& Na+
), což má za následek buněčné membrány, jejichž údržba je nákladnější. Tyto náklady na údržbu byly považovány za jednu z klíčových příčin vysokých metabolických rychlostí a souběžné teplokrevnosti savců a ptáků. Polynenasycení buněčných membrán však může také nastat v reakci na chronické nízké teploty. U ryb vede stále chladnější prostředí ke stále vyššímu obsahu buněčných membrán jak mononenasycených, tak polynenasycených mastných kyselin, aby byla zachována větší tekutost (a funkčnost) membrány při nižších teplotách .
Mastné kyseliny v dietních tucích
Následující tabulka uvádí složení mastných kyselin, vitaminu E a cholesterolu v některých běžných dietních tucích.
Nasycený | Mononenasycené | Polynenasycené | Cholesterol | Vitamín E | |
---|---|---|---|---|---|
g/100 g | g/100 g | g/100 g | mg/100 g | mg/100 g | |
Živočišné tuky | |||||
Kachní tuk | 33.2 | 49,3 | 12.9 | 100 | 2,70 |
Sádlo | 40,8 | 43,8 | 9.6 | 93 | 0,60 |
Lůj | 49,8 | 41,8 | 4,0 | 109 | 2,70 |
Máslo | 54,0 | 19.8 | 2.6 | 230 | 2,00 |
Rostlinné tuky | |||||
Kokosový olej | 85,2 | 6.6 | 1.7 | 0 | 0,66 |
Kakaové máslo | 60,0 | 32,9 | 3,0 | 0 | 1,8 |
Olej z palmových jader | 81,5 | 11.4 | 1.6 | 0 | 3,80 |
palmový olej | 45,3 | 41,6 | 8.3 | 0 | 33.12 |
Bavlníkový olej | 25.5 | 21.3 | 48,1 | 0 | 42,77 |
Olej z pšeničných klíčků | 18.8 | 15.9 | 60,7 | 0 | 136,65 |
Sojový olej | 14.5 | 23.2 | 56,5 | 0 | 16.29 |
Olivový olej | 14.0 | 69,7 | 11.2 | 0 | 5.10 |
Kukuřičný olej | 12.7 | 24.7 | 57,8 | 0 | 17,24 |
Slunečnicový olej | 11.9 | 20.2 | 63,0 | 0 | 49,00 |
Slunečnicový olej | 10.2 | 12.6 | 72,1 | 0 | 40,68 |
Konopný olej | 10 | 15 | 75 | 0 | 12,34 |
Řepkový/řepkový olej | 5.3 | 64,3 | 24.8 | 0 | 22.21 |
Reakce mastných kyselin
Mastné kyseliny vykazují reakce jako jiné karboxylové kyseliny, tj. Procházejí esterifikací a kyselinovou zásadou.
Kyselost
Mastné kyseliny nevykazují velké rozdíly v jejich kyselých, jak je uvedeno v jejich příslušných str K A . Nonanové kyseliny , například, má ap K A a 4,96, je jen o málo slabší než kyselina octová (4,76). Jak se délka řetězce zvyšuje, rozpustnost mastných kyselin ve vodě klesá, takže mastné kyseliny s delším řetězcem mají minimální vliv na pH vodného roztoku. Blízko neutrálního pH existují mastné kyseliny na jejich konjugovaných bázích, tj. Oleát atd.
Roztoky mastných kyselin v ethanolu může být titrován s hydroxidu sodného roztokem za použití fenolftaleinu jako indikátoru. Tato analýza se používá ke stanovení obsahu volných mastných kyselin v tucích; tj. podíl triglyceridů, které byly hydrolyzovány .
Neutralizace mastných kyselin, jedna z forem zmýdelnění (výroba mýdla), je široce používanou cestou ke kovovým mýdlům .
Hydrogenace a kalení
Hydrogenace nenasycených mastných kyselin je široce používána. Typické podmínky zahrnují 2,0-3,0 MPa H 2 tlaku, teplotě 150 ° C, a niklu na podkladu z oxidu křemičitého, jako katalyzátoru. Toto ošetření poskytuje nasycené mastné kyseliny. Rozsah hydrogenace je indikován jodovým číslem . Hydrogenované mastné kyseliny jsou méně náchylné k žluknutí . Protože nasycené mastné kyseliny tají lépe než nenasycené prekurzory, nazývá se tento proces kalení. Související technologie se používají k přeměně rostlinných olejů na margarín . Hydrogenace triglyceridů (oproti mastným kyselinám) je výhodná, protože karboxylové kyseliny degradují niklové katalyzátory a poskytují niklová mýdla. Při částečné hydrogenaci mohou být nenasycené mastné kyseliny izomerovány z cis na trans konfiguraci.
Vynucenější hydrogenace, tj. Použití vyšších tlaků H 2 a vyšších teplot, převádí mastné kyseliny na mastné alkoholy . Mastné alkoholy se však snadněji vyrábějí z esterů mastných kyselin .
Při reakci Varrentrapp se některé nenasycené mastné kyseliny štěpí v roztavené zásadě, což je reakce, která byla v jednom okamžiku relevantní pro objasnění struktury.
Autooxidace a žluknutí
Nenasycené mastné kyseliny procházejí chemickou změnou známou jako autooxidace . Proces vyžaduje kyslík (vzduch) a je urychlen přítomností stopových kovů. Rostlinné oleje tomuto procesu v malé míře odolávají, protože obsahují antioxidanty, například tokoferol . Tuky a oleje jsou často zpracovávány chelatačními činidly, jako je kyselina citrónová, za účelem odstranění kovových katalyzátorů.
Ozonolýza
Nenasycené mastné kyseliny jsou náchylné k degradaci ozonem. Tato reakce se provádí při výrobě kyseliny azelaové ((CH 2 ) 7 (CO 2 H), 2 ), z kyseliny olejové .
Oběh
Trávení a příjem
Mastné kyseliny s krátkým a středním řetězcem jsou absorbovány přímo do krve střevními kapilárami a cestují portální žílou stejně jako ostatní absorbované živiny. Nicméně, mastné kyseliny s dlouhým řetězcem , nejsou přímo uvolněna do střevního kapilár. Místo toho jsou absorbovány do tukových stěn střevních klků a znovu sestaveny do triglyceridů . Triglyceridy jsou potaženy cholesterolem a proteinem (proteinový obal) na sloučeninu zvanou chylomikron .
Z buňky se chylomikron uvolňuje do lymfatické kapiláry zvané lakteal , která přechází do větších lymfatických cév. Je transportován lymfatickým systémem a hrudním kanálem do místa poblíž srdce (kde jsou tepny a žíly větší). Hrudní potrubí vypouští chylomikrony do krevního oběhu levou podklíčkovou žílou . V tomto okamžiku mohou chylomikrony transportovat triglyceridy do tkání, kde jsou uloženy nebo metabolizovány na energii.
Metabolismus
Při metabolizaci poskytují mastné kyseliny velké množství ATP . Mnoho typů buněk může k tomuto účelu použít buď glukózu nebo mastné kyseliny. Mastné kyseliny (poskytované buď požitím nebo čerpáním triglyceridů uložených v tukových tkáních) jsou distribuovány do buněk, aby sloužily jako palivo pro svalovou kontrakci a celkový metabolismus. Jsou rozděleny na CO 2 a vodu intracelulárními mitochondriemi , přičemž uvolňují velké množství energie, zachycené ve formě ATP prostřednictvím beta oxidace a cyklu kyseliny citrónové .
Esenciální mastné kyseliny
Mastné kyseliny, které jsou nezbytné pro dobré zdraví, ale nemohou být vyrobeny v dostatečném množství z jiných substrátů, a proto musí být získány z potravin, se nazývají esenciální mastné kyseliny. Existují dvě řady esenciálních mastných kyselin: jedna má dvojnou vazbu tři atomy uhlíku od methylového konce; druhý má dvojnou vazbu šest atomů uhlíku od methylového konce. Lidem chybí schopnost zavést dvojné vazby v mastných kyselinách za uhlíky 9 a 10, počítáno ze strany karboxylové kyseliny. Dvě esenciální mastné kyseliny jsou kyselina linolová (LA) a kyselina alfa-linolenová (ALA). Tyto mastné kyseliny jsou široce distribuovány v rostlinných olejích. Tělo člověk má omezenou schopnost přeměnit ALA do delšího řetězce omega-3 mastné kyseliny - kyseliny eikosapentaenové (EPA) a dokosahexaenová kyselina (DHA), které mohou být také získány z ryb. Omega-3 a omega-6 mastné kyseliny jsou biosyntetickými prekurzory endokanabinoidů s antinociceptivními , anxiolytickými a neurogenními vlastnostmi.
Rozdělení
Krevní mastné kyseliny mají různé formy v různých fázích krevního oběhu. Po zpracování v játrech se přijímají střevem v chylomikronech , ale existují také v lipoproteinech s velmi nízkou hustotou (VLDL) a lipoproteinech s nízkou hustotou (LDL). Kromě toho, když se mastné kyseliny uvolňují z adipocytů , existují v krvi jako volné mastné kyseliny .
Navrhuje se, aby směs mastných kyselin vylučovaných kůží savců spolu s kyselinou mléčnou a kyselinou pyrohroznovou byla výrazná a umožnila zvířatům s výrazným čichem odlišit jedince.
Analýza
Chemická analýza mastných kyselin v lipidech obvykle začíná krokem interesterifikace, který rozkládá jejich původní estery (triglyceridy, vosky, fosfolipidy atd.) A převádí je na methylestery , které se poté oddělí plynovou chromatografií. nebo analyzovány plynovou chromatografií a střední infračervenou spektroskopií .
Oddělení nenasycených izomerů je možné chromatografií na tenké vrstvě doplněné ionty stříbra . Mezi další separační techniky patří vysoce účinná kapalinová chromatografie (s krátkými kolonami naplněnými silikagelem s navázanými skupinami kyseliny fenylsulfonové, jejichž atomy vodíku byly vyměněny za ionty stříbra). Role stříbra spočívá v jeho schopnosti vytvářet komplexy s nenasycenými sloučeninami.
Průmyslové využití
Mastné kyseliny se používají hlavně při výrobě mýdla , a to jak pro kosmetické účely, tak v případě kovových mýdel jako maziva. Mastné kyseliny se také prostřednictvím svých methylesterů převádějí na mastné alkoholy a mastné aminy , které jsou prekurzory povrchově aktivních látek, detergentů a maziv. Mezi další aplikace patří jejich použití jako emulgátorů , texturizačních činidel, smáčedel, odpěňovačů nebo stabilizátorů.
Estery mastných kyselin s jednoduššími alkoholy (jako jsou methyl-, ethyl-, n-propyl-, isopropyl- a butylestery) se používají jako změkčovadla v kosmetice a jiných výrobcích pro osobní péči a jako syntetická maziva. Estery mastných kyselin se složitějšími alkoholy, jako je sorbitol , ethylenglykol , diethylenglykol a polyethylenglykol, se konzumují v potravinách nebo se používají pro osobní péči a úpravu vody nebo se používají jako syntetická maziva nebo kapaliny pro zpracování kovů.
Viz také
Reference
- ^ Moss, GP; Smith, PAS; Tavernier, D. (1997). IUPAC Kompendium chemické terminologie . Čistá a aplikovaná chemie . 67 (2. vyd.). Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie. s. 1307–1375. doi : 10,1351/pac199567081307 . ISBN 978-0-521-51150-6. S2CID 95004254 . Citováno 2007-10-31 .
- ^ Chen, Lin (2012). „Výroba bionafty z oleje z řas s vysokým obsahem volných mastných kyselin dvoustupňovou katalytickou přeměnou“. Technologie biologických zdrojů . 111 : 208–214. doi : 10,1016/j.biortech.2012.02.033 . PMID 22401712 .
- ^ Chevreul, ME (1813). Sur plusieurs corps gras, et particulièrement sur leurs combinaisons avec les alcalis. Annales de Chimie , t. 88, s. 225-261. odkaz (Gallica) , odkaz (Google) .
- ^ Chevreul, ME Recherches sur les corps gras d'origine animale . Levrault, Paříž, 1823. odkaz .
- ^ Leray, C. Chronologická historie lipidového centra. Centrum kyberlipidů . Naposledy aktualizováno 11. listopadu 2017. odkaz Archivováno 2017-10-13 na Wayback Machine .
- ^ Menten, P. Dictionnaire de chimie: Jednoznačná ettymologique et historique . De Boeck, Bruxelles. odkaz .
- ^ Cifuentes, Alejandro, ed. (2013-03-18). „Mikrobiální metabolity v lidském střevě“. Foodomics: Advanced Mass Spectrometry in Modern Food Science and Nutrition . John Wiley & Sons, 2013. ISBN 9781118169452.
- ^ Roth, Karl S. (2013-12-19). „Středně řetězcový deficit Acyl-CoA dehydrogenázy“ . Medscape .
- ^ Beermann, C .; Jelinek, J .; Reinecker, T .; Hauenschild, A .; Boehm, G .; Klör, H.-U. (2003). „Krátkodobé účinky dietních mastných kyselin se středním řetězcem a n- 3 polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem na metabolismus tuků zdravých dobrovolníků“ . Lipidy ve zdraví a nemoci . 2 : 10. doi : 10,1186/1476-511X-2-10 . PMC 317357 . PMID 14622442 .
- ^ a b c „C: D“ je číselný symbol: celkové množství (C) arbonových atomů mastné kyseliny a počet (D) ouble ( nenasycených ) vazeb v něm; pokud D> 1, předpokládá se, že dvojné vazby jsou odděleny jedním nebo více methylenovými můstky .
- ^ Každá dvojná vazba v mastné kyselině je označena Δx, kde se dvojná vazba nachází na x -té vazbě uhlík -uhlík, počítáno od konce karboxylové kyseliny.
- ^ a b „Nomenklatura lipidů IUPAC: dodatek A: názvy a symboly vyšších mastných kyselin“ . www.sbcs.qmul.ac.uk .
- ^ V n minus x (také ω − x nebo omega-x) nomenklatuře je na x-té vazbě uhlík-uhlík umístěna dvojná vazba mastné kyseliny, počítaná od koncového methylového uhlíku (označeného jako n nebo ω) směrem ke karbonylovému uhlíku .
- ^ Pfeuffer, Maria; Jaudszus, Anke (2016). „Pentadekanové a heptadekanové kyseliny: mnohostranné mastné kyseliny s lichým řetězcem“ . Pokroky ve výživě . 7 (4): 730–734. doi : 10,3945/an.115.011387 . PMC 4942867 . PMID 27422507 .
- ^ Smith, S. (1994). „Syntáza živočišných mastných kyselin: jeden gen, jeden polypeptid, sedm enzymů“ . FASEB Journal . 8 (15): 1248–1259. doi : 10,1096/fasebj.8.15.8001737 . PMID 8001737 . S2CID 22853095 .
-
^ a b c Běžnou chybou je říci, že poslední uhlík je „ω − 1“.
Další častou chybou je tvrzení, že poloha vazby v omega-notaci je číslo uhlíku nejblíže END.
U dvojných vazeb se tyto dvě chyby navzájem kompenzují; takže mastná kyselina „ω − 3“ má od konce dvojnou vazbu mezi 3. a 4. uhlíkem, přičemž methylu počítáme jako 1.
Pro substituce a jiné účely však nemají: hydroxylovou skupinu na ω− 3 "je na uhlíku 15 (4. od konce), ne 16. Viz například tento článek. doi : 10.1016/0005-2760 (75) 90089-2
Všimněte si také, že „-“ v omega-notaci je znaménkem minus a „ω − 3“ by v zásadě mělo být „omega mínus tři“. Je však velmi běžné (zejména v nevědecké literatuře) napsat jej „ω-3“ (s pomlčkou/pomlčkou) a přečíst jako „omega-tři“. Viz například Karen Dooley (2008), Omega-tři mastné kyseliny a cukrovka . - ^ a b c Rigaudy, J .; Klesney, SP (1979). Názvosloví organické chemie . Pergamon . ISBN 978-0-08-022369-8. OCLC 5008199 .
- ^ "Názvosloví lipidů. Doporučení, 1976". Evropský žurnál biochemie . 79 (1): 11–21. 1977. doi : 10.1111/j.1432-1033.1977.tb11778.x .
- ^ Dorlandův ilustrovaný lékařský slovník . Elsevier .
- ^ Anneken, David J .; Oba, Sabine; Christoph, Ralf; Fieg, Georg; Steinberner, Udo; Westfechtel, Alfred (2006). "Mastné kyseliny". Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10,1002/14356007.a10_245.pub2 .
- ^ Esenciální mastné kyseliny promazávají pokožku a brání vzniku dekubitů (viz „doporučené čtení na konci)
- ^ Účinnost hyperoxygenované sloučeniny mastných kyselin při prevenci dekubitů
- ^ Lupiañez-Perez, I .; Uttumchandani, SK; Morilla-Herrera, JC; Martin-Santos, FJ; Fernandez-Gallego, MC; Navarro-Moya, FJ; Lupiañez-Perez, Y .; Contreras-Fernandez, E .; Morales-Asencio, JM (2015). "Aktuální olivový olej není nižší než hyperoxygenované mastné prostředky k prevenci dekubitů u vysoce rizikových imobilizovaných pacientů v domácí péči. Výsledky multicentrické randomizované trojitě zaslepené kontrolované studie non-menejcennosti" . PLOSTE JEDEN . 10 (4): e0122238. Bibcode : 2015PLoSO..1022238L . doi : 10.1371/journal.pone.0122238 . PMC 4401455 . PMID 25886152 .
- ^ Číslo klinické studie NCT01595347 pro „Účinnost krému z olivového oleje v prevenci dekubitů u imobilizovaných pacientů v primární péči (PrevenUP)“ na ClinicalTrials.gov
- ^ a b c d e f Stryer, Lubert (1995). „Metabolismus mastných kyselin.“. Biochemie (4. vyd.). New York: WH Freeman and Company. s. 603–628. ISBN 978-0-7167-2009-6.
-
^ a b Ferre, P .; Foufelle, F. (2007). „SREBP-1c transkripční faktor a homeostáza lipidů: klinická perspektiva“ . Výzkum hormonů . 68 (2): 72–82. doi : 10,1159/000100426 . PMID 17344645 .
tento proces je graficky popsán na straně 73
- ^ Voet, Donald; Voet, Judith G .; Pratt, Charlotte W. (2006). Základy biochemie (2. vyd.). John Wiley and Sons. s. 547, 556 . ISBN 978-0-471-21495-3.
- ^ Zechner, R .; Strauss, JG; Haemmerle, G .; Lass, A .; Zimmermann, R. (2005). „Lipolýza: cesta ve výstavbě“. Curr. Opin. Lipidol . 16 (3): 333–340. doi : 10,1097/01.mol.0000169354.20395.1c . PMID 15891395 . S2CID 35349649 .
-
^ Tsuji A (2005). „Malý molekulární přenos léčiv přes hematoencefalickou bariéru prostřednictvím transportních systémů zprostředkovaných nosiči“ . NeuroRx . 2 (1): 54–62. doi : 10,1602/neurorx.2.1.54 . PMC 539320 . PMID 15717057 .
Příjem kyseliny valproové byl snížen v přítomnosti mastných kyselin se středním řetězcem, jako je hexanoát, oktanoát a dekanoát, nikoli však propionátu nebo butyrátu, což naznačuje, že kyselina valproová je přijímána do mozku transportním systémem pro mastné kyseliny se středním řetězcem , nikoli mastné kyseliny s krátkým řetězcem. ... Na základě těchto zpráv se předpokládá, že kyselina valproová je transportována obousměrně mezi krví a mozkem přes BBB prostřednictvím dvou odlišných mechanismů, transportérů citlivých na monokarboxylové kyseliny a středních řetězců na mastné kyseliny, pro eflux a příjem.
-
^ Vijay N, Morris ME (2014). „Role monokarboxylátových transportérů při transportu léčiv do mozku“ . Curr. Pharm. Des . 20 (10): 1487–98. doi : 10,2174/13816128113199990462 . PMC 4084603 . PMID 23789956 .
Monokarboxylátové transportéry (MCT) jsou známy tím, že zprostředkovávají transport monokarboxylátů s krátkým řetězcem, jako je laktát, pyruvát a butyrát. ... MCT1 a MCT4 byly také spojeny s transportem mastných kyselin s krátkým řetězcem, jako je acetát a mravenčan, které jsou poté metabolizovány v astrocytech [78].
- ^ a b Hulbert AJ, Else PL (srpen 1999). „Membrány jako možné stimulátory metabolismu“. Journal of Theoretical Biology . 199 (3): 257–74. Bibcode : 1999JThBi.199..257H . doi : 10,1006/jtbi.1999.0955 . PMID 10433891 .
- ^ Hulbert AJ, Faulks S, Buttemer WA, Else PL (listopad 2002). „Acylové složení svalových membrán se u ptáků liší podle velikosti těla“. The Journal of Experimental Biology . 205 (Pt 22): 3561–9. doi : 10,1242/jeb.205.22.3561 . PMID 12364409 .
- ^ Hulbert AJ (červenec 2003). „Život, smrt a membránové dvojvrstvy“ . The Journal of Experimental Biology . 206 (Pt 14): 2303–11. doi : 10,1242/jeb.00399 . PMID 12796449 .
- ^ Raynard RS, Cossins AR (květen 1991). „Homeoviskózní adaptace a tepelná kompenzace sodíkové pumpy pstruhových erytrocytů“. The American Journal of Physiology . 260 (5 Pt 2): R916–24. doi : 10,1152/ajpregu.1991.260.5.R916 . PMID 2035703 .
- ^ McCann; Widdowson; Food Standards Agency (1991). "Tuky a oleje". Složení potravin . Královská chemická společnost.
- ^ Oltář, Tede. „Více, než jste chtěli vědět o tucích/olejích“ . Přírodní potraviny Sundance . Citováno 2006-08-31 .
- ^ a b c "Národní databáze živin USDA pro standardní reference" . Ministerstvo zemědělství USA. Archivovány od originálu na 2015-03-03 . Citováno 2010-02-17 .
- ^ Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10,1002/14356007.a24_247 .Správa CS1: používá parametr autorů ( odkaz )
- ^ a b c Anneken, David J .; a kol. "Mastné kyseliny". Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie . Weinheim: Wiley-VCH.
- ^ Bolsover, Stephen R .; a kol. (15. února 2004). Buněčná biologie: Krátký kurz . John Wiley & Sons. s. 42 a násl. ISBN 978-0-471-46159-3.
- ^ Ramsden, Christopher E .; Zamora, Daisy; Makriyannis, Alexandros ; Wood, JodiAnne T .; Mann, J. Douglas; Faurot, Keturah R .; MacIntosh, Beth A .; Majchrzak-Hong, Sharon F .; Gross, Jacklyn R. (srpen 2015). „Diétou vyvolané změny v endokanabinoidech odvozených od n-3 a n-6 a snížení bolesti hlavy a psychické tísně“ . The Journal of Pain . 16 (8): 707–716. doi : 10.1016/j.jpain.2015.04.007 . ISSN 1526-5900 . PMC 4522350 . PMID 25958314 .
- ^ „Elektronický nos vytvořený k detekci par kůže“ . Věda denně . 21. července 2009 . Citováno 2010-05-18 .
- ^ Aizpurua-Olaizola O, Ormazabal M, Vallejo A, Olivares M, Navarro P, Etxebarria N, et al. (Leden 2015). „Optimalizace po sobě jdoucích extrakcí superkritických tekutin mastných kyselin a polyfenolů z hroznových odpadů Vitis vinifera“. Journal of Food Science . 80 (1): E101-7. doi : 10.1111/1750-3841.12715 . PMID 25471637 .
- ^ Breuer B, Stuhlfauth T, Fock HP (červenec 1987). „Separace mastných kyselin nebo methylesterů včetně polohových a geometrických izomerů pomocí tenkovrstvé chromatografie s argentační oxidací oxidu hlinitého“. Journal of Chromatographic Science . 25 (7): 302–6. doi : 10,1093/chromsci/25,7,302 . PMID 3611285 .
- ^ Breuer, B .; Stuhlfauth, T .; Fock, HP (1987). „Separace mastných kyselin nebo methylesterů včetně pozičních a geometrických izomerů pomocí tenkovrstvé chromatografie na bázi oxidu hlinitého z Argentiny“. Journal of Chromatographic Science . 25 (7): 302–6. doi : 10,1093/chromsci/25.7.302 . PMID 3611285 .
- ^ „Mastné kyseliny: Stavební bloky pro průmysl“ (PDF) . aciscience.org . Americký čisticí institut . Citováno 22. dubna 2018 .
externí odkazy
Scholia má profil chemické třídy pro mastné kyseliny . |