Ненасыщенные жирные кислоты Ненасыщенные жирные кислоты – это кислоты, содержащие в углеродном скелете двойные связи. В зависимости от степени ненасыщенности (количество двойных связей) их подразделяют на: 1. Мононенасыщенные (моноэтеноидные, моноеновые) кислоты – содержат одну двойную связь. 2. Полиненасыщенные (полиэтеноидные, полиеновые) кислоты – содержат более двух двойных связей. Некоторые авторы относят к полиеновым кислотам ненасыщенные жирные кислоты, содержащие три и более кратных (двойных) связей. У ненасыщенных жирных кислот наблюдается геометрическая изомерия, обусловленная различием в ориентации атомов или групп относительно двойной связи. Если ацильные цепи располагаются с одной стороны от двойной связи, образуется цис-конфигурация, характерная, например, для олеиновой кислоты; если же они располагаются по разные стороны от двойной связи, то молекула находится в транс-конфигурации. Таблица 6.3 Ненасыщенные жирные кислоты Степень ненасыщенности | Общие формулы | Распространение | Примеры | Моноеновые (мононена-сыщенные, моноэтеноидные) - одна двойная связь | СnH2n-1COOH СmH2m-2О2 С1m, Cm:1 | Жирная кислота, которая наиболее часто встречается в природных жирах | Олеиновая (цис-9-октадеценовая) С17H33COOH, С17Н33СООН С181, С18:1 | Диеновые (диэтено-идные) – две двойные связи | СnH2n-3COOH, СmH2m-4O2 С2m; Cm:2 | Пшеница, арахис, семена хлопчатника, соя и многие растительные масла | Линолевая С17H31COOH, C18Н32О2 С218; C18:2 | Триеновые (триэтеноидные – три двойные связи | СnH2n-5COOH, СmH2m-6O2 С3m; Сm:3 | Некоторые растения (розовое масло), минорная жирная кислота у животных | Линоленовая С17H29COOH, С18Н30О2 С318; С18:3 | Тетраеновые (тетраэтеноидные) – четыре двойные связи) | СnH2n-7COOH, СmH2m-8O2 С4m; Сm:4 | Обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в арахисовом масле; важный компонент фосфолипидов животных | Арахидоновая С19H31COOH, С20Н32О2 С420; С20:4 | Пентаеновые (пентаэтеноидные) – пять двойных связей | СnH2n-9COOH, СmH2m-10O2 С5m; Сm:5 | Рыбий жир, фосфолипиды мозга | Эйкозапентаеновая (тимнодоновая) С19Н29СООН, С20Н30О2 С520; С20:5 Клупанодоновая С22:5, С520 Сокладоновая (склодоновая) С524, С24:5 Гексокозапентаеновая С526, С26:5 | Продолжение табл. 6.3 Степень ненасыщенности | Общие формулы | Распространение | Примеры | Гексаеновые (гексаэтеноидные) – 6 двойных связей | СnH2n-11COOH, СmH2m-10O2 С6m; Сm:6 | Рыбий жир, фосфолипиды мозга | Докозагексаеновая (цервоновая) С21Н31СООН, С22Н32О2 С622, С22:6 Низиновая С23H35COOH, С24Н36О2 С624; С24:6 Тунцовая С25H39COOH, С26Н40О2 С626; С26:6 | К ненасыщенным жирным кислотам относятся оксикислоты, например рицинолевая кислота, имеющая гидроксильную группу у атома С12: С21Н41СООН СН3 – (СН2)7 – СН = СН – (СН2)11СООН Циклические ненасыщенные жирные кислоты Молекулы циклических ненасыщенных кислот содержат мало реакционно-способные углеродные циклы. Характерными примерами являются гиднокарповая и хаульмугровая кислоты. Гиднокарповая кислота СН=СН > СН–(СН2)10–СООН СН2–СН2 Хаульмугровая кислота СН = СН > СН – (СН2)12 – СООН СН2–СН2 Эти кислоты входят в состав масел тропических растений, используемых для лечения проказы и туберкулеза. Незаменимые (эссенциальные) жирные кислоты В 1928 году Эванс и Бэрр обнаружили, что у крыс получающих обезжиренный рацион, но содержащий витамины А и D, наблюдается замедление роста и снижение плодовитости, чешуйчатый дерматит, некроз хвоста, поражение мочевой системы. В своих работах они показали, что данный синдром можно лечить, добавляя в пищу незаменимые жирные кислоты. Незаменимые (эссенциальные) жирные кислоты – это кислоты, которые не синтезируются организмом человека, а поступают в него с пищей. Незаменимыми кислотами являются: - линолевая С17H31COOH (две двойные связи), С218; - линоленовая С17H29COOH (три двойные связи), С318; - арахидоновая С19H31COOH (четыре двойные связи), С420. Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая – синтезируется из линолевой с помощью витамина В6. Данные кислоты являются витамином F (от англ. fat – жир), входят в состав растительных масел. У людей, в питании которых отсутствуют незаменимые жирные кислоты, развивается чешуйчатый дерматит, нарушение транспорта липидов. Для избежания этих нарушений, чтобы на долю незаменимых жирных кислот приходилось до 2 % от общей калорийности. Незаменимые жирные кислоты используются организмом в качестве предшественников биосинтеза простагландинов и лейкотриенов, участвуют в построении клеточных мембран, регулировании обмена веществ в клетках, кровяного давления, агрегации тромбоцитов, выводят из организма избыточное количество холестерина, уменьшая таким образом вероятность заболевая атеросклерозом, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов. Наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота, промежуточной – линолевая, активнсость линоленовой кислоты в 8–10 раз ниже линолевой кислоты. Линолевая и арахидоновая кислоты являются w-6-кислотами, a-линоленовая – w-3-кислотой, g-линоленовая – w-6-кислотой. Линолевая, арахидоновая и g-линоленовая кислоты входят в семейство омега-6. Линолевая кислота входит в g-линоленовая состав многих растительных масел, содержится в пшенице, арахисе, семенах хлопчатника, сое. Арахидоновая кислота обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в арахисовом масле, является важным элементом фосфолипидов животных. a-Линоленовая кислота также обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в льняном масле, g-линоленовая – характерна для розового масла. Рекомендуемое Институтом питания РАМ соотношение омега 6/омега 3 в рационе составляет для здорового человека 10 : 1, для лечебного питания от 3 : 1 до 5 : 1. Суточная потребность в линолевой кислоте 6–10 г, ее суммарное содержание в жирах пищевого рациона должно составлять не менее 4 % от общей калорийности. Для здорового организма соотношение жирных кислот должно быть сбалансированным: 10–20 % полиненасыщенных, 50–60 % мононенасыщенных и 30 % насыщенных. Для людей пожилого возраста и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями содержание линолевой кислоты должно составлять 40 % от общего содержания жирных кислот. Соотношение полиненасыщенных и насыщенных кислот 2 : 1, соотношение линолевой и линоленовой кислот 10 : 1. Для оценки способность жирных кислот обеспечивать синтез структурных компонентов клеточных мембран используется коэффициент эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот (КЭМ), который показывает отношение количества арахидоновой кислоты (главного представителя ненасыщенных жирных кислот в мембранных липидах) к сумме полиненасыщенных жирных кислот с 20 и 22 атомами углерода: ![](http://konspekta.net/megapredmetru/baza1/21701863476.files/image155.gif) Простые липиды (многокомпонентные) Простые липиды представляют собой сложные эфиры спиртов и высших жирных кислот. К ним относятся триацилглицериды (жиры), воски, стерины и стериды. Воски Воски – это сложные эфиры высших одноосновных жирных кислот ( ) и первичных одноатомных высокомолекулярных спиртов ( ). Химически малоактивны, устойчивы к действию бактерий. Ферменты их не расщепляют. Общая формула воска: R1–O–CO–R2, где R1O- – остаток высокомолекулярного одноатомного первичного спирта; R2CO – остаток жирной кислоты, преимущественно с четным числом атомов С. Воски широко распространены в природе. Воски образуют защитное покрытие на листьях, стеблях, плодах, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Воски образуют защитную смазку на коже, шерсти, перьях, содержатся в наружном скелете насекомых. Они являются важным компонентом воскового налета виноградной ягоды – прюина. В оболочках семян сои содержание воска 0,01 % от массы оболочки, в оболочках семян подсолнечника – 0,2 %, в оболочке риса – 0,05 %. Характерным примером воска является пчелиный воск, содержащий спирты с 24–30 атомами С (мирициловый спирт C30H61OH), кислоты CH3(CH2)nCOOH, где n = 22–32, и пальмитиновую кислоту (C30H61 – O–СO–C15H31). Спермацет Примером животного воска является воск спермацет. Сырой (технический) спермацет получают из головной спермацетовой подушки кашалотов (или других зубатых китов). Сырой спермацет состоит из белых чешуйчатых кристаллов спермацета и спермацетового масла (спермоля). Чистый спермацет представляет собой эфир цетилового спирта (C16H33OH) и пальмитиновой кислоты (С15Н31СО2Н). Формула чистого спермацета С15Н31СО2C16H33. Спермацет применяется в медицине как компонент мазей, обладающих заживляющим действием. Спермоль – жидкий воск, светло-желтая маслянистая жидкость, смесь жидких эфиров, содержащих олеиновую кислоту C17H33СООН и олеиновый спирт C18H35. Формула спермоля C17H33СО–О–C18H35.Температура плавления жидкого спермацета 42…47 0С, спермацетового масла – 5…6 0С. Спермацетовое масло содержит больше ненасыщенных жирных кислот (иодное число 50–92), чем спермацет (иодное число 3–10). Стерины и стериды Стерины (стеролы) – это высокомолекулярные полициклические спирты, неомыляемая фракция липидов. Представителями являются: холестерин или холестерол, оксихолестерин или оксихолестерол, дегидрохолестерин или дегидрохолестерол, 7-дегидрохолестерин или 7-дегидрохолестерол, эргостерин или эргостерол. В основе строения стеринов лежит кольцо циклопентанпергидрофенантрена, содержащее полностью гидрированный фенантрен (три циклогексановых кольца) и циклопентан. Стериды – сложные эфиры стеринов – являются омыляемой фракцией. Стероиды – это биологически активные вещества, основой строения которых являются стерины. В ХУП веке из желчных камней был впервые выделен холестерин (от греч. сhole – желчь). СН3 | СН3 СН3 CH - СН2 - СН2 – СН2 - CH | СН3 СН3 ![](http://konspekta.net/megapredmetru/baza1/21701863476.files/image168.gif) НО Он содержится в нервной ткани, мозге, печени, является предшественником биологически активных соединений стероидов (например: желчных кислот, стероидных гормонов, витаминов группы D) и биоизолятором, защищающим структуры нервных клеток от электрического заряда нервных импульсов. Холестерин в организме находится в свободной (90 %) форме и в виде эфиров. Имеет эндо- и экзогенную природу. Эндогенный холестерин синтезируется в организме человека (70–80 % холестерина синтезируется в печени и других тканях). Экзогенный холестерин – это холестерин, поступающий с пищей. Избыток холестерина вызывает появление атеросклеротических бляшек на стенках артерий (атеросклероз). Нормальный уровень 200 мг холестерина на 100 мл крови. При повышении уровня холестерина в крови возникает опасность заболевания атеросклерозом. Суточное потребление холестерина с пищей не должно превышать 0,5 г. Большее количество холестерина содержится в яйцах, сливочном масле, субпродуктах. У рыб высокое содержание холестерина обнаружено в икре (290–2200 мг/100 г) и молоках (250–320 мг/100 г). Жиры (ТАГ, триацилглицериды) Жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот, являются омыляемой фракцией. Общая формула ТАГ: CH2 – O – CO – R1 | CH – O – CO – R2 | CH2 – O – CO – R3, где R1 , R2, R3 – остатки насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. В зависимости от состава жирных кислот ТАГ бывают простыми (имеют одинаковые остатки жирных кислот) и смешанными (имеют разные остатки жирных кислот). Природные жиры и масла содержат в основном смешанные ТАГ. Жиры подразделяются на твердые и жидкие. Твердые жиры содержат насыщенные карбоновые кислоты, к ним относятся животные жиры. Жидкие жиры содержат ненасыщенные кислоты, к ним относятся растительные масла, рыбий жир. Для жиров рыб характерны полиеновые жирные кислоты, имеющие линейную цепь и содержащие 4–6 двойных связей. Высокая биологическая ценность рыбьего жира определяется тем, что рыбий жир содержит: - биологически активные полиеновые жирные кислоты (докозагексаеновая, эйкозапентаеновая). Полиеновые кислоты уменьшают риск возникновения тромбоза, атеросклероза; - витамин А; - витамин Д; - витамин Е; - микроэлемент селен. Жиры рыб подразделяются на низковитаминные и высоковитаминные. В низковитаминных рыбьих жирах содержание витамина А меньше 2000 МЕ в 1 г., в высоковитаминных – превышает 2000 МЕ в 1 г. Кроме того, промышленным способом вырабатывают концентраты витамина А – жиры, в которых содержание витамина А > 104 МЕ в 1 г. Показатели качества жиров Для оценки качества жиров используются следующие физико-химические константы. 1. Кислотное число. Характерным свойством жиров является их способность к гидролизу. Продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты, глицерин, моноацилглицериды и диацилглицериды. Ферментативный гидролиз жиров протекает с участием липазы. Это обратимый процесс. Для оценки степени гидролиза и количества свободных жирных кислот определяют кислотное число. Кислотноечисло – это количество миллиграммов КОН, идущее на нейтрализацию всех свободных жирных кислот, которые содержатся в 1 г жира. Чем больше кислотное число, тем выше содержание свободных жирных кислот, тем интенсивнее идет процесс гидролиза. Кислотное число возрастает при хранении жира, т. е. является показателем гидролитической порчи. Кислотное число медицинского жира должно быть не более 2,2, витаминизированного жира, предназначенного для ветеринарных целей, – не более 3, пищевого жира – 2,5. 2. Пероксидное число Пероксидное число характеризует процесс окислительной порчи жиров, в результате которой образуются пероксиды. Пероксидное число определяется количеством граммов иода, выделенным из иодида калия в присутствии ледяной уксусной кислоты, выделяя из него I2; образование свободного йода фиксируется с помощью крахмального клейстера: ROOH + 2KI + H2O = 2KOH + I2 + ROH. Для повышения чувствительности исследования определение пероксидного числа проводят в кислой среде, действуя на пероксиды не иодистым калием, а иодистоводородной кислотой, образующейся из иодида калия при воздействии кислоты: KI + CH3COOH = HI + CH3COOK ROOH + 2HI = I2 + H2O + ROH Выделившийся иод немедленно оттитровывают раствором тиосульфата натрия. 3. Водородное число Водородное число, так же, как и иодное, является показателем степени ненасыщенности жирных кислот. Водородное число – количество миллиграммов водорода, необходимое для насыщения 100 г исследуемого жира. 4. Число омыления Число омыления – это количество миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации всех свободных и связанных кислот, содержащихся в 1 г жира: CH2OCOR1 CH2 - OH | | CHOCOR2 + 3KOH CH - OH + R1COOK + | | CH2OCOR3 CH2 - OH связанные жирные кислоты + R2COOK + R3COOK RCOOH + KOH –––® RCOOK + H2O свободные жирные кислоты Число омыления характеризует природу жира: чем меньше молярная масса ТАГ, тем больше число омыления. Число омыления характеризует среднюю молекулярную массу глицеридов и зависит от молекулярной массы жирных кислот. Число омыления и кислотное число характеризуют степень гидролитической порчи жира. На величину числа омыления влияет содержание неомыляемых липидов. 5. Альдегидное число Альдегидное число характеризует окислительную порчу жиров, содержание альдегидов в жире. Альдегидное число определяется фотоколориметрическим методом, основанном на взаимодействии карбонильных соединений с бензидином; определение оптической плотности проводится при длине волны 360 нм. Для построения калибровочной кривой используется коричный альдегид (b-фенилакролеин C6H5CH=CHCHO). Альдегидное число выражается в миллиграммах коричного альдегида на 100 г жира. Альдегидное число – показатель качества вяленой рыбы, а также второго этапа окислительной порчи жиров. 6. Эфирное число Эфирное число – это количество милиграммов КОН, необходимое для нейтрализации освобождающихся при омылении эфирных связей жирных кислот (связанных жирных кислот) в 1 г жира. Эфирное число определяют по разности числа омыления и кислотного числа. Эфирное число характеризует природу жира. Таблица 6.4 |