Lipidi in maščobne kisline

Maščobe ali lipidi

Lipidi so ternarne organske snovi, netopne v vodi in topne v nepolarnih topilih, kot sta eter in benzol.

S prehranskega vidika so razdeljeni na:

• SKLADIŠČENJE LIPIDOV (98%) z energijsko funkcijo (trigliceridi);
• CELIČNE LIPIDE (2%), s strukturno funkcijo (fosfolipidi, glikolipidi, holesterol).

S kemičnega vidika so razdeljeni na:

• SAPONIFIKATIVNI ALI KOMPLEKS: s hidrolizo se lahko razdeli v maščobne kisline in molekule, ki nosijo eno ali več alkoholnih skupin (gliceridi, fosfolipidi, glikolipidi, voski, steridi);
• NESPONFIKABILNI ALI SIMPLE: v strukturi ne vsebujejo maščobnih kislin (terpeni, steroidi, prostaglandini).

V človeškem telesu in v živilih, ki ga hranijo, so najbolj razširjeni lipidi trigliceridi (ali triacilgliceroli). Nastanejo z združitvijo treh maščobnih kislin z molekulo glicerola.

LEGENDA:

Karboksilno skupino imenujemo funkcionalna skupina organske molekule, ki sestoji iz kisikovega atoma, vezanega z dvojno vezjo na ogljikov atom, ki je prav tako vezan na hidroksilno skupino (-OH).

Maščobne kisline

Maščobne kisline, temeljne komponente lipidov, so molekule, sestavljene iz verige ogljikovih atomov, imenovane alifatske verige, z eno samo karboksilno skupino (-COOH) na enem koncu. Alifatska veriga, ki jih sestavlja, je ponavadi linearna in je le v redkih primerih predstavljena v razvejani ali ciklični obliki. Dolžina te verige je izjemno pomembna, saj vpliva na fizikalno-kemijske lastnosti maščobne kisline. Ker se podaljša, se topnost v vodi zmanjša in posledično poveča tališče (večja konsistenca).

Maščobne kisline imajo na splošno celo število atomov ogljika, čeprav v nekaterih živilih, kot so rastlinska olja, najdemo minimalne odstotke z lihimi števili.

V človeškem telesu so maščobne kisline zelo bogate, vendar redko proste in večinoma zaestrene z glicerolom (triacilgliceroli, glicerofosfolipidi) ali s holesterolom (estri holesterola).

Ker je vsaka maščobna kislina tvorjena iz alifatske (hidrofobne) karbonatne verige, ki

konča s karboksilno skupino (hidrofilno), se štejejo za amfipatske ali amfifilne molekule. Zahvaljujoč tej kemični lastnosti, ko so nameščene v vodi, se nagibajo k tvorbi micel, sferičnih struktur s hidrofilno lupino, ki jo sestavljajo karboksilne glave, in z lipofilnim srcem, sestavljenim iz alifatskih verig (ki so sestavljene za "zaščito" pred voda).

Ta funkcija močno vpliva na celoten prebavni proces lipidov.

Na podlagi prisotnosti ali odsotnosti ene ali več dvojnih vezi v alifatski verigi so maščobne kisline definirane:

• nasičenih, če njihova kemijska struktura ne vsebuje dvojnih vezi, \ t
• nenasičene, kadar je prisotna ena ali več dvojnih vezi

Cis in trans maščobne kisline

Glede na položaj vodikovih atomov, povezanih z ogljiki, ki so vključeni v dvojno vez, lahko maščobna kislina obstaja v naravi v dveh oblikah, cis in trans.

Prisotnost dvojne vezi v alifatski verigi pomeni obstoj dveh konformacij:

• cis, če sta dva vodikova atoma, vezana na ogljike, ki sodelujeta v dvojni vezi, nameščena na isti ravni
• trans, če je prostorska razporeditev nasprotna.

Cis oblika zmanjša tališče maščobne kisline in poveča njeno fluidnost.

V naravi cis maščobne kisline očitno prevladajo nad trans, ki nastajajo predvsem po nekaterih umetnih obdelavah . Na primer, med postopkom mletja, ki je potrebno, da so primerni za krmljenje, semenska olja obogatijo s trans-maščobnimi kislinami. Enako velja za proizvodnjo margarin, ki potekajo s procesom hidrogeniranja rastlinskih olj (dodajajo se atomi vodika, da se nasičijo ogljiki, ki sodelujejo v dvojni vezi, s čimer dobimo trigliceride z nasičenimi maščobnimi kislinami, torej trdne, od nenasičenih lipidov, nato tekočine).

Dve enaki maščobni kislini, ki imata cis konformacijo in trans konformacijsko vez, imata različna imena. Na sliki je prikazana maščobna kislina na osemnajstih ogljikovih atomih, z nenasičenostjo v položaju devet in cis konformacija (oleinska kislina, najbolj razširjena maščobna kislina v naravi in ​​prisotna predvsem v olivnem olju); njegov trans izomer, ki je prisoten v zelo nizkih odstotkih, ima drugačno ime (elaidna kislina).

Pomen stereoizomerizma dvojne vezi

Poglejmo si sliko; na levi je nasičena maščobna kislina, upoštevajte popolnoma linearno alifatsko verigo (lipofilni rep).

Desno vidimo isto maščobno kislino s trans-tipsko vezjo. Veriga ima majhno upogibanje, vendar še vedno ostaja linearna struktura, podobno kot pri nasičenih maščobnih kislinah.

Nad desno lahko cenimo zlaganje verige, ki jo povzroča prisotnost dvojne cis vezi. Nazadnje, na skrajni desni strani, je zelo močno zlaganje, povezano s prisotnostjo dveh dvojno nenasičenih cis vezi.

To pojasnjuje, zakaj je maslo, živilo, bogato z nasičenimi maščobnimi kislinami, trdno pri sobni temperaturi, medtem ko so olja, v katerih prevladujejo cis nenasičene maščobne kisline, tekočine pod enakimi pogoji. Z drugimi besedami, prisotnost dvojnih cis vezi znižuje tališče lipida.

Kje so odkrite transmaščobne kisline?

Da bi zagotovili večjo skladnost z olji in nenasičenimi maščobami, smo razvili procese (hidrogeniranje), pri katerih se izvaja umetna prekinitev dvojne vezi in hidrogeniranje produkta, s čimer dobimo živila, pri katerih je odstotek trans oblike visok.

Kot smo že omenili, se naravne nenasičene maščobe običajno nahajajo v obliki cis . Vendar pa je v hrani prisotna majhna količina transmaščob, saj nastane v želodcih prežvekovalcev zaradi delovanja določenih bakterij. Zato v mleku, mlečnih izdelkih in govedini obstajajo zelo majhne količine trans maščobnih kislin. Isto najdemo tudi v semenih in listih različnih rastlin, katerih uživanje hrane je nepomembno.

Največje tveganje za zdravje izhaja iz množične uporabe hidrogeniranih olj in maščob, ki so bogate predvsem z margarinami, sladkimi prigrizki in številnimi izdelki za mazanje. Ta postopek poteka z uporabo posebnih katalizatorjev, ki mešanico živalskih olj in maščob izpostavljajo visokim temperaturam in tlakom, vse do kemično spremenjenih maščobnih kislin. Ta proces je zlasti vabljiv za prehrambeno industrijo, saj omogoča pridobivanje maščob po nižjih stroških in s posebnimi zahtevami (mazavost, kompaktnost itd.). Poleg tega je čas skladiščenja znatno razširjen, kar je tudi temeljni vidik z gospodarskega vidika.

Zakaj so transmaščobne kisline nevarne?

Vsa ta pozornost, ki se posveča trans maščobnim kislinam (transmaščobne kisline), je posledica negativnih zdravstvenih posledic, ki jih ima njihova uporaba. Dejansko te maščobne kisline povzročajo povečanje "slabega holesterola" (lipoproteina LDL), ki ga spremlja zmanjšanje "dobre" frakcije (HDL lipoproteina). Visoka poraba transmaščobnih kislin, močno zastopana v margarini in pečenih izdelkih (prigrizki, namazi itd.), Povečuje tveganje za nastanek resnih bolezni srca in ožilja (ateroskleroza, tromboza, možganska kap itd.).

Kaj so nehidrogenirane rastlinske maščobe?

Danes lahko živilska industrija za hidrogeniranje uporabi alternativne tehnologije, da pridobi rastlinske maščobe, ki nimajo nevarnih transmaščobnih kislin, vendar z enakimi organoleptičnimi lastnostmi.

Vsekakor gre za umetno obdelane izdelke, ki niso naravni in morda iz slabo kakovostnih ali že žarkih olj. Poleg tega imajo še vedno visoko vsebnost nasičenih maščobnih kislin, ravno zato, ker so pri sobni temperaturi poltrdne.

Nomenklatura maščobnih kislin

Nomenklatura maščobnih kislin je zelo pomembna, čeprav precej zapletena in v nekaterih pogledih sporna.

Najprej je treba kvantificirati dolžino alifatske verige, ki jo izrazimo s črko C, ki ji sledi število ogljikov, prisotnih v maščobni kislini (npr. C14, C16, C18, C20 itd.).

Drugič, treba je navesti število nenasičenosti, ki sledi simbolu Cn s simbolom ":", ki mu sledi število dvojnih ali trojnih vezi (na primer oleinska kislina, ki ima verigo 18 atomov ogljika, v katerih je samo nenasičenost bo označena z začetnicami C18: 1).

Nazadnje je treba določiti, kje se nahaja možna nenasičenost. V zvezi s tem obstajata dve različni nomenklaturi:

• prvi se nanaša na položaj prvega nenasičenega ogljika, ki ga naletimo, da začne šteti ogljikovo verigo iz začetne karboksilne skupine; ta položaj je označen z začetnicami Δn, kjer je n natančno število ogljikovih atomov med karboksilnim koncem in prvo dvojno vezjo.
• V drugem primeru se številčenje ogljikovih atomov začne s terminalno metilno skupino (CH3); ta položaj je označen s začetnicama ωn, kjer je n natančno število ogljikovih atomov med končnim metilnim koncem in prvo dvojno vezjo;

V primeru oleinske kisline je celotna nomenklatura C18: 1 Δ9 ali C18: 1 ω9.

Prvo oštevilčenje je zaželeno s prehrambenimi kemiki, medtem ko je na medicinskem področju prednostna druga.

Primeri:

Linolna kislina C18: 2 A9, 12 ali C18: 2 ω6 Α-linolenska kislina C18: 3 Δ9, 12, 15 ali C18: 3 ω3

Nasičene maščobne kisline

Splošna formula CH3 (CH2) nCOOH nima dvojnih vezi in se zato ne more vezati z nobenim drugim elementom. Količina ogljikovih atomov, ki je prisotna v alifatski verigi, daje snovi snovi, zvišuje tališče in spreminja njegov videz pri sobni temperaturi (trdna). Prisotni so tako v maščobah rastlinskega izvora kot tudi v maščobah živalskega izvora, v zadnjem pa očitno prevladujejo.

Glavne nasičene maščobne kisline in njihova porazdelitev v naravi (Da Chimica Degli Alimenti - Cabras, Martelli - Piccin)

Število atomov ogljika	sestavek	Splošno ime	Ime IUPAC	Kratko obvestilo	Tališče (° C)	Viri v naravi
4	CH3 (CH2) 2 COOH	maslene	butanojski	C4: 0	-5
6	CH3 (CH2) 4COOH	kapronske	heksanojske	C6: 0	-2	Mlečna maščoba, kokosovo olje
8.	CH3 (CH2) 6COOH	kaprilne	oktanojske	C8: 0	17	Mlečna maščoba, kokosovo olje
10	CH3 (CH2) 8COOH	Caprico	dekanojska	C10: 0	32	Mlečna maščoba, kokosovo olje, semena bresta (50% maščobnih kislin)
12	CH3 (CH2) 10 COOH	lavrinske	dodekanojsko	C12: 0	44	Semena Lauraceae, kokosova olja
14	CH3 (CH2) 12COOH	miristinska	tetradecanoic	C14: 0	58	Prisotno v vseh rastlinskih in živalskih oljih in maščobah, mleku (8-12%), kokosu (15-30%), muškatnem oreščku 70-80%
16	CH3 (CH2) 14COOH	palmitinske	hexadecanoic	C16: 0	62	Prisotna je v vseh živalskih in rastlinskih maščobnih oljih, lovu in mastu (25-30%). dlan (30-50%), kakav (25%)
18	CH3 (CH2) 16COOH	stearinska	octadecanoic	C18: 0	72	Prisotna v vseh živalskih in rastlinskih oljih in maščobah, loj (20%), mast (10%), kakav (35%), rastlinska olja (1-5%)
20	CH3 (CH2) 18COOH	arahidinska	eicosanoic	C22: 0	78	Prisotna v vseh živalskih oljih in maščobah v omejenih količinah, le v olju arašidovega olja
22	CH3 (CH2) 20COOH	behenska	dokozanojske	C22: 0	80	Prisotna v vseh živalskih oljih in maščobah v omejenih količinah, le v olju arašidovega olja
24	CH3 (CH2) 22COOH	lignocerinska	tetrakozanojske	C24: 0		Prisotna v vseh živalskih oljih in maščobah v omejenih količinah, le v olju arašidovega olja

Iz prehranskega vidika so najpomembnejše maščobne kisline, ki so poudarjene v krepkem tisku. Tališče je neposredno sorazmerno s številom ogljikovih atomov v maščobni kislini; zato so živila, bogata z dolgoletnimi maščobnimi kislinami, bolj dosledna.

			Ac. Lauricus (12: 0)
			Ac. Miristico (14: 0)
			Ac. Palmiticus (16: 0)
			Ac. Stearic (18: 0)

Nasičene maščobne kisline in zdravje

Nasičene maščobne kisline povečajo raven holesterola, zato so aterogene. V zvezi s tem je koristno zapomniti, da nasičene maščobne kisline nimajo enake aterogene moči. Najbolj nevarne so palmitinske (C16: 0), miristične (C14: 0) in laurične (C12: 0). Stearinska kislina (C18: 0), kljub temu, da je nasičena, ni zelo aterogena, saj telo želi, da hitro oblikuje oleinsko kislino.

Tudi srednje maščobne kisline nimajo aterogene moči.

drugi del »