Mastné kyseliny - Fatty acid
Typy tuky v jídlo |
---|
Viz také |

v chemie, zejména v biochemie, a mastné kyseliny je karboxylová kyselina s dlouhým alifatický řetěz, který je buď nasycené nebo nenasycené. Většina přirozeně se vyskytujících mastných kyselin má nerozvětvený řetěz sudého počtu atomů uhlíku, od 4 do 28.[1] Mastné kyseliny se v organismech obvykle nenacházejí v samostatné formě, ale existují ve třech hlavních třídách estery: triglyceridy, fosfolipidy, a cholesterylestery. V kterékoli z těchto forem jsou obě mastné kyseliny důležité dietní zdroje paliva pro zvířata a jsou důležitými konstrukčními prvky pro buňky.
Dějiny
Koncept mastných kyselin (Acide Gras) byl představen v roce 1813 společností Michel Eugène Chevreul,[2][3][4] ačkoli zpočátku používal některé variantní výrazy: kyselina Graisse a Acide Huileux („kyselý tuk“ a „olejová kyselina“).[5]
Druhy mastných kyselin

Mastné kyseliny jsou klasifikovány mnoha způsoby: délkou, nasycením vs. nenasycením, sudým vs lichým obsahem uhlíku a lineárním vs větveným.
Délka mastných kyselin
- Mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA) jsou mastné kyseliny s alifatický ocasy pět nebo méně uhlíky (např. kyselina máselná ).[6]
- Mastné kyseliny se středním řetězcem (MCFA) jsou mastné kyseliny s alifatický ocasy od 6 do 12[7] uhlíky, které mohou tvořit triglyceridy se středním řetězcem.
- Mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (LCFA) jsou mastné kyseliny s alifatický ocasy 13 až 21 uhlíky.[8]
- Mastné kyseliny s velmi dlouhým řetězcem (VLCFA) jsou mastné kyseliny s alifatický ocasy 22 nebo více uhlíky.
Nasycené mastné kyseliny
Nasycené mastné kyseliny nemají dvojné vazby C = C. Mají stejný vzorec CH3(CH2)nCOOH, se změnami v „n“. Důležitou nasycenou mastnou kyselinou je kyselina stearová (n = 16), který je při neutralizaci louhem nejběžnější formou mýdlo.

Běžné jméno | Chemická struktura | C:D[9] |
---|---|---|
Kyselina kaprylová | CH3(CH2)6COOH | 8:0 |
Kyselina kaprinová | CH3(CH2)8COOH | 10:0 |
Kyselina Laurová | CH3(CH2)10COOH | 12:0 |
Kyselina myristová | CH3(CH2)12COOH | 14:0 |
Kyselina palmitová | CH3(CH2)14COOH | 16:0 |
Kyselina stearová | CH3(CH2)16COOH | 18:0 |
Kyselina arachidová | CH3(CH2)18COOH | 20:0 |
Kyselina behenová | CH3(CH2)20COOH | 22:0 |
Kyselina lignocerová | CH3(CH2)22COOH | 24:0 |
Kyselina cerová | CH3(CH2)24COOH | 26:0 |
Nenasycené mastné kyseliny
Nenasycené mastné kyseliny mají jednu nebo více C = C dvojné vazby. Dvojné vazby C = C mohou dát buď cis nebo trans izomery.
- cis
- A cis Konfigurace znamená, že dva atomy vodíku sousedící s dvojnou vazbou trčí na stejné straně řetězce. Tuhost dvojné vazby zmrazuje její konformaci a v případě cis izomer, způsobí ohnutí řetězce a omezuje konformační volnost mastné kyseliny. Čím více dvojných vazeb má řetězec v cis konfigurace, tím menší flexibilitu má. Když má řetězec mnoho cis vazby, stává se docela zakřivenou ve svých nejdostupnějších konformacích. Například, kyselina olejová, s jednou dvojnou vazbou, má v sobě „zlom“, 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, omezují cis vazby schopnost těsného zabalení mastných kyselin, a proto mohou ovlivnit teplota tání membrány nebo tuku. Cis-nenasycené mastné kyseliny však zvyšují tekutost buněčné membrány, zatímco trans-nenasycené mastné kyseliny nikoliv.
- trans
- A trans konfigurace naopak znamená, že sousední dva atomy vodíku leží na naproti boky řetězu. Výsledkem je, že nezpůsobují přílišné ohýbání řetězce a jejich tvar je podobný přímým nasyceným mastným kyselinám.
V nejvíce přirozeně se vyskytujících nenasycených mastných kyselinách má každá dvojná vazba tři (n-3 ), šest (n-6 ) nebo devět (n-9 ) atomy uhlíku po něm a všechny dvojné vazby mají cis konfiguraci. Většina mastných kyselin v trans konfigurace (trans-tuky ) se nenacházejí v přírodě a jsou výsledkem lidského zpracování (např. hydrogenace ). Některé transmastné kyseliny se také přirozeně vyskytují v mléce a mase masa přežvýkavci (jako je skot a ovce). Vyrábějí se fermentací v bachoru těchto zvířat. Oni jsou také nalezeni v mléčné výrobky z mléka přežvýkavců a lze jej nalézt také v mateřské mléko 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 konstrukci biologických struktur (jako jsou buněčné membrány).
Běžné jméno | Chemická struktura | ΔX[10] | C:D[9] | IUPAC[11] | n−X[12] |
---|---|---|---|---|---|
Kyselina myistoleová | CH3(CH2)3CH = CH(CH2)7COOH | cis-Δ9 | 14:1 | 14:1(9) | n−5 |
Kyselina palmitolejová | CH3(CH2)5CH = CH(CH2)7COOH | cis-Δ9 | 16:1 | 16:1(9) | n−7 |
Kyselina sapienová | CH3(CH2)8CH = CH(CH2)4COOH | cis-Δ6 | 16:1 | 16:1(6) | n−10 |
Kyselina olejová | CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH | cis-Δ9 | 18:1 | 18:1(9) | n−9 |
Kyselina elaidová | CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH | trans-Δ9 | 18:1 | n−9 | |
Kyselina jantarová | CH3(CH2)5CH = CH(CH2)9COOH | trans-Δ11 | 18:1 | n−7 | |
Kyselina linolová | CH3(CH2)4CH = CHCH2CH = CH(CH2)7COOH | cis,cis-Δ9, Δ12 | 18:2 | 18:2(9,12) | n−6 |
Kyselina linoelaidová | CH3(CH2)4CH = CHCH2CH = CH(CH2)7COOH | trans,trans-Δ9, Δ12 | 18:2 | n−6 | |
Kyselina α-linolenová | CH3CH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)7COOH | cis,cis,cis-Δ9, Δ12, Δ15 | 18:3 | 18:3(9,12,15) | n−3 |
Kyselina arachidonová | CH3(CH2)4CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)3COOHNIST | cis,cis,cis,cis-Δ5Δ8, Δ11, Δ14 | 20:4 | 20:4(5,8,11,14) | n−6 |
Kyselina eikosapentaenová | CH3CH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)3COOH | cis,cis,cis,cis,cis-Δ5, Δ8, Δ11, Δ14, Δ17 | 20:5 | 20:5(5,8,11,14,17) | n−3 |
Kyselina eruková | CH3(CH2)7CH = CH(CH2)11COOH | cis-Δ13 | 22:1 | 22:1(13) | n−9 |
Kyselina dokosahexaenová | CH3CH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)2COOH | cis,cis,cis,cis,cis,cis-Δ4, Δ7, Δ10, Δ13, Δ16, Δ19 | 22:6 | 22:6(4,7,10,13,16,19) | n−3 |
Sudé vs. liché řetězce mastných kyselin
Většina mastných kyselin má rovnoměrné řetězce, např. stearová (C18) a olejová (C18), což znamená, že jsou složeny ze sudého počtu atomů uhlíku. Některé mastné kyseliny mají lichý počet atomů uhlíku; označují se jako liché řetězce mastných kyselin (OCFA). Nejběžnější OCFA jsou nasycené deriváty C15 a C17, kyselina pentadekanová a kyselina heptadekanová , které se nacházejí v mléčných výrobcích.[13][14] 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 řetěz atomů uhlíku, s a karboxylová skupina (–COOH) na jednom konci a a methylová skupina (–CH3) na druhém konci.
Pozice uhlík atomy v páteři mastné kyseliny jsou obvykle indikovány počítáním od 1 na konci -COOOH. Číslo uhlíku X je často zkráceno nebo C-X (nebo někdy CX), s X= 1, 2, 3 atd. Toto je schéma číslování doporučené organizací IUPAC.
Další konvence používá písmena Řecká abeceda v pořadí, počínaje prvním uhlíkem po karboxyl. Uhlík α (alfa ) je C-2, uhlík β (beta ) je C-3 atd.
Ačkoli mastné kyseliny mohou mít různou délku, 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 štítek „ω−X„je napsáno“ n−X", kde" n "má představovat počet uhlíků v řetězci.[15]
V obou schématech číslování je pozice a dvojná vazba v řetězci mastné kyseliny je vždy specifikováno uvedením značky uhlíku nejblíže k karboxyl konec.[15] V 18-uhlíkové mastné kyselině se tedy říká, že dvojná vazba mezi C-12 (nebo ω − 6) a C-13 (nebo ω − 5) je „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 ΔX,y,... se tradičně používá k určení mastné kyseliny s dvojnými vazbami v polohách X,y, .... (Velké řecké písmeno „Δ“ (delta ) odpovídá římský "D", pro Drozpustná vazba). Tedy například 20-uhlík kyselina arachidonová je Δ5,8,11,14, 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 uhlíku ω (pouze), a to i v případě vícenásobné dvojné vazby tak jako esenciální mastné kyseliny. Kyselina arachidonová, kyselina linolová (18 uhlíků, Δ9,12), a kyselina myristoleová (14-uhlík, Δ8) jsou všechny klasifikovány jako „ω − 3“ mastné kyseliny; což znamená, že jejich vzorec končí –CH = CH–CH
2–CH
3.
Mastné kyseliny s an liché číslo atomů uhlíku mastné kyseliny s lichým řetězcem zatímco zbytek jsou mastné kyseliny s rovnoměrným řetězcem. Rozdíl je relevantní pro glukoneogenezi.
Pojmenování mastných kyselin
Následující tabulka popisuje nejběžnější systémy pojmenování mastných kyselin.
Nomenklatura | Příklady | Vysvětlení |
---|---|---|
Triviální | Kyselina palmitolejová | Triviální jména (nebo běžné názvy) jsou nesystematická historická jména, která jsou nejčastějším pojmenovacím systémem používaným v literatuře. Většina běžných mastných kyselin má kromě svých triviálních názvů systematické názvy (viz. níže). Tyto názvy často nenásledují žádný vzor, ale jsou stručné a často jednoznačné. |
Systematický | kyselina cis-9-oktadec-9-enová (9Zkyselina) -oktadec-9-enová | Systematické názvy (nebo IUPAC jména) jsou odvozeny od normy Pravidla IUPAC pro nomenklaturu organické chemie, publikováno v roce 1979,[16] spolu s doporučením zveřejněným speciálně pro lipidy v roce 1977.[17] Číslování atomů uhlíku začíná od karboxylová konec páteře molekuly. Dvojité vazby jsou označeny cis -/trans - notace nebo E -/Z - případně zápis. Tato notace je obecně podrobnější než běžná nomenklatura, ale má tu výhodu, že je technicky jasnější a popisnější. |
ΔX | cis-Δ9, cis-Δ12 kyselina oktadekadienová | v ΔX (nebo delta-X) nomenklatura, každá dvojná vazba je označena ΔX, kde dvojná vazba začíná na Xth vazba uhlík-uhlík, počítací z karboxylová konec páteře molekuly. Každé dvojné vazbě předchází a cis - nebo trans - předpona označující konfiguraci molekuly kolem vazby. Například, kyselina linolová je určen "cis-Δ9, cis-Δ12 kyselina oktadekadienová. “Tato nomenklatura má tu výhodu, že je méně podrobná než systematická nomenklatura, ale není technicky jasnější ani popisnější.[Citace je zapotřebí ] |
n−X (nebo ω−X) | n−3 (nebo ω − 3 ) | n−X (n mínus X; taky ω−X nebo omega-X) nomenklatura oba poskytují názvy jednotlivých sloučenin a klasifikují je podle jejich pravděpodobných biosyntetických vlastností u zvířat. Dvojitá vazba je umístěna na Xth vazba uhlík-uhlík, počítací z methyl konec páteře molekuly. Například, Kyselina α-linolenová je klasifikován jako a n−3 nebo Omega 3 mastnou kyselinu, a je tedy pravděpodobné, že bude sdílet biosyntetickou cestu s jinými sloučeninami tohoto typu. Ω−X, omega-XV populární literatuře o výživě je běžný zápis „omega“, ale IUPAC zastaral to ve prospěch n−X zápis v technických dokumentech.[16] Nejčastěji zkoumanými biosyntetickými cestami mastných kyselin jsou n−3 a n−6. |
Počet lipidů | 18:3 18: 3n3 18:3, cis,cis,cis-Δ9, Δ12, Δ15 18:3(9,12,15) | Počet lipidů mít formu C:D,[9] 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 2 Jednotky, tj., v intervalech 3 atomů uhlíku podél řetězce. Například, Kyselina α-linolenová je mastná kyselina 18: 3 a její tři dvojné vazby jsou umístěny v pozicích Δ9, Δ12a Δ15. Tento zápis může být nejednoznačný, protože některé různé mastné kyseliny mohou mít stejné C:D čísla. V důsledku toho, když existuje nejednoznačnost, je tento zápis obvykle spárován buď s ΔX nebo n−X období.[16] Například i když Kyselina α-linolenová a kyselina y-linolenová oba jsou 18: 3, lze je jednoznačně popsat jako 18: 3n3 a 18: 3n6 mastných kyselin. Ze stejného důvodu IUPAC doporučuje použít seznam pozic dvojných vazeb v závorkách, připojený k notaci C: D.[11] Například doporučení IUPAC pro kyselinu α- a γ-linolenovou je 18: 3 (9,12,15) a 18: 3 (6,9,12). |
Volné mastné kyseliny
Když cirkulující v plazma (plazmatické mastné kyseliny), nikoli v jejich ester, mastné kyseliny jsou známé jako neesterifikované mastné kyseliny (NEFA) nebo volné mastné kyseliny (FFA). FFA jsou vždy vázány na a transportní protein, jako albumin.[18]
Výroba
Průmyslový
Mastné kyseliny jsou obvykle průmyslově vyráběny hydrolýza z triglyceridy, s odstraněním glycerol (vidět oleochemikálie ). Fosfolipidy představují další zdroj. Některé mastné kyseliny jsou produkovány synteticky hydrokarboxylace alkenů.[19]
Hyperkysličené mastné kyseliny
Hyperkysličené mastné kyseliny se vyrábějí specifickými průmyslovými procesy pro aktuální pleťové krémy. Proces je založen na zavádění nebo nasycení peroxidů do esterů mastných kyselin přítomností ultrafialového světla a probubláváním plynného kyslíku za kontrolovaných teplot. Konkrétně kyseliny linolenové Bylo prokázáno, že hrají důležitou roli při udržování funkce bariéry proti vlhkosti pokožky (prevence ztráty vody a dehydratace pokožky).[20] Studie ve Španělsku publikovaná v časopise Journal of Wound Care v březnu 2005 srovnávala komerční produkt s mastným placebo a tento konkrétní produkt byl efektivnější a také nákladově efektivnější.[21] Řada takových OTC lékařské výrobky je nyní široce dostupné. Lokálně však aplikováno olivový olej nebylo zjištěno, že je horší v „náhodně trojitě zaslepené kontrolované studie non-inferiority “provedené ve Španělsku v průběhu roku 2015.[22][23] Komerční výrobky budou pravděpodobně méně špinavé na manipulaci a omyvatelnější než olivový olej nebo vazelína, obojí, pokud je aplikováno lokálně, může poškodit oblečení a ložní prádlo.
Zvířaty
U zvířat se mastné kyseliny tvoří ze sacharidů převážně v játra, tuková tkáň a mléčné žlázy během laktace.[24]
Sacharidy se přeměňují na pyruvát podle glykolýza jako první důležitý krok při přeměně sacharidů na mastné kyseliny.[24] Pyruvát je poté dekarboxylován za vzniku acetyl-CoA v mitochondrie. Je však třeba do tohoto acetyl CoA transportovat cytosol kde dochází k syntéze mastných kyselin. To nemůže nastat přímo. Chcete-li získat cytosolický acetyl-CoA, citrát (vznikající kondenzací acetyl-CoA s oxaloacetát ) je odstraněn z cyklus kyseliny citronové a přeneseny přes vnitřní mitochondriální membránu do cytosolu.[24] Tam to štěpí ATP citrát lyáza na acetyl-CoA a oxaloacetát. Oxaloacetát se vrací do mitochondrie jako malát.[25] Cytosolický acetyl-CoA je karboxylován acetyl CoA karboxyláza do malonyl-CoA, první spáchaný krok v syntéze mastných kyselin.[25][26]
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 proto mají sudý počet atomů uhlíku. Když je syntéza dokončena, jsou volné mastné kyseliny téměř vždy kombinovány s glycerolem (tři mastné kyseliny na jednu molekulu glycerolu) za vzniku triglyceridy, hlavní forma ukládání mastných kyselin, a tedy energie u zvířat. Mastné kyseliny jsou však také důležitou složkou fosfolipidy které tvoří fosfolipidové dvojvrstvy z nichž jsou konstruovány všechny membrány buňky (dále jen buněčná stěna a membrány, které obklopují vše organely v buňkách, jako je jádro, mitochondrie, endoplazmatické retikulum a Golgiho aparát ).[24]
„Nekombinované mastné kyseliny“ nebo „volné mastné kyseliny“ nalezené v oběhu zvířat pocházejí z rozkladu (nebo lipolýza ) uložených triglyceridy.[24][27] Protože jsou tyto nerozpustné ve vodě, jsou tyto mastné kyseliny transportovány vázány do plazmy albumin. Hladiny "volných mastných kyselin" v krvi jsou omezeny dostupností vazebných míst pro albumin. Mohou být přijímány z krve všemi buňkami, které mají mitochondrie (s výjimkou buněk centrální nervový systém ). Mastné kyseliny lze štěpit pouze v mitochondriích pomocí beta-oxidace následované dalším spalováním v cyklus kyseliny citronové do CO2 a voda. Buňky v centrálním nervovém systému, i když mají mitochondrie, nemohou přijímat volné mastné kyseliny z krve, protože hematoencefalická bariéra je nepropustný pro většinu volných mastných kyselin,[Citace je zapotřebí ] kromě mastné kyseliny s krátkým řetězcem a mastné kyseliny se středním řetězcem.[28][29] Tyto buňky musí vyrábět své vlastní mastné kyseliny ze sacharidů, jak je popsáno výše, aby produkovaly a udržovaly fosfolipidy jejich buněčných membrán a jejich organel.[24]
Rozdíly mezi druhy zvířat
Studie o buněčné membrány z savci a plazi objevili, že buněčné membrány savců jsou složeny z vyššího podílu polynenasycených mastných kyselin (DHA, omega-3 mastné kyseliny ) než plazi.[30] Studie složení ptáků s mastnými kyselinami zaznamenaly podobné podíly jako savci, ale s 1/3 méně omega-3 mastných kyselin ve srovnání s omega-6 pro danou velikost těla.[31] Výsledkem tohoto složení mastných kyselin je tekutější buněčná membrána, ale také ta, která je propustná pro různé ionty (H + a Na +), což vede k buněčným membránám, jejichž údržba je nákladnější. Tvrdí se, že tyto náklady na údržbu jsou jednou z klíčových příčin vysokých metabolických rychlostí a jsou souběžné teplokrevnost savců a ptáků.[30] Polynenasycení buněčných membrán však může nastat také v reakci na chronické nízké teploty. v Ryba stále chladnější prostředí vede ke stále vyššímu obsahu buněčných membrán mononenasycených i polynenasycených mastných kyselin, k udržení větší tekutosti membrány (a funkčnosti) při nižších teploty.[32][33]
Mastné kyseliny v dietních tucích
Následující tabulka uvádí mastnou kyselinu, vitamin E. a cholesterol složení některých běžných dietních tuků.[34][35]
Nasycený | Mononenasycené | Polynenasycené | Cholesterol | Vitamin E. | |
---|---|---|---|---|---|
g / 100 g | g / 100 g | g / 100 g | mg / 100 g | mg / 100 g | |
Živočišné tuky | |||||
Kachní tuk[36] | 33.2 | 49.3 | 12.9 | 100 | 2.70 |
Sádlo[36] | 40.8 | 43.8 | 9.6 | 93 | 0.60 |
Lůj[36] | 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 | .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 |
Olej z bavlníkových semen | 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 olej / řepkový olej | 5.3 | 64.3 | 24.8 | 0 | 22.21 |
Reakce mastných kyselin
Mastné kyseliny vykazují reakce jako jiné karboxylové kyseliny, tj. Podléhají esterifikace a acidobazické reakce.
Kyselost
Mastné kyseliny nevykazují velké rozdíly ve svých kyselostech, jak je naznačeno jejich příslušnými pK.A. Kyselina nonanová například má pK.A 4,96, je jen o něco slabší než kyselina octová (4,76). Se zvyšující se délkou řetězce klesá rozpustnost mastných kyselin ve vodě, takže mastné kyseliny s delším řetězcem mají minimální účinek na pH vodného roztoku. I ty mastné kyseliny, které jsou nerozpustné ve vodě, se za tepla rozpustí ethanol, a může být titrováno s hydroxid sodný řešení pomocí fenolftalein jako indikátor. Tato analýza se používá ke stanovení obsahu volných mastných kyselin v tucích; tj. podíl triglyceridů, které byly hydrolyzovaný.
Neutralizace mastných kyselin, tj. zmýdelnění, je široce procvičovaná cesta do kovové mýdla.[37]
Hydrogenace a kalení
Hydrogenace nenasycených mastných kyselin se běžně praktikuje. Typické podmínky zahrnují 2,0–3,0 MPa H2 tlak, 150 ° C a nikl nanesený na oxidu křemičitém jako katalyzátor. Toto ošetření poskytuje nasycené mastné kyseliny. Rozsah hydrogenace je označen jodové číslo. Hydrogenované mastné kyseliny jsou méně náchylné k rancidifikace. Protože nasycené mastné kyseliny jsou vyšší tání než nenasycené prekurzory se proces nazývá kalení. Související technologie se používá k převodu rostlinných olejů na margarín. Hydrogenace triglyceridů (vs. mastných kyselin) je výhodná, protože karboxylové kyseliny degradují niklové katalyzátory a poskytují niklová mýdla. Během částečné hydrogenace mohou být nenasycené mastné kyseliny izomerizovány z cis na trans konfigurace.[38]
Silnější hydrogenace, tj. Použití vyšších tlaků H2 a vyšší teploty, přeměňuje mastné kyseliny na mastné alkoholy. Mastné alkoholy se však snáze vyrábějí z mastných kyselin estery.
V Varrentrapp reakce určité nenasycené mastné kyseliny se štěpí v roztavené zásadě, což byla reakce, která byla v jednom okamžiku relevantní pro objasnění struktury.
Autooxidace a žluklost
Nenasycené mastné kyseliny procházejí chemickou změnou známou jako autooxidace. Proces vyžaduje kyslík (vzduch) a je urychlován přítomností stopových kovů. Rostlinné oleje tomuto procesu v malé míře odolávají, protože obsahují antioxidanty, jako např tokoferol. Tuky a oleje jsou často ošetřeny chelatační činidla jako kyselina citronová k odstranění kovových katalyzátorů.
Ozonolýza
Nenasycené mastné kyseliny jsou náchylné k degradaci ozonem. Tato reakce se praktikuje při výrobě kyselina azelaová ((CH2)7(CO.)2H)2) z kyselina olejová.[38]
Oběh
Trávení a příjem
Krátký- a mastné kyseliny se středním řetězcem jsou absorbovány přímo do krve střevními kapilárami a cestují přes portální žíla stejně jako ostatní absorbované živiny. Nicméně, mastné kyseliny s dlouhým řetězcem nejsou přímo uvolňovány do střevních kapilár. Místo toho se vstřebávají do tukových stěn střeva klky a znovu sestavit do triglyceridy. Triglyceridy jsou potaženy cholesterol a protein (proteinový obal) do sloučeniny zvané a chylomikron.
Z buňky se chylomikron uvolňuje do a lymfatický kapilára zvaná a lakteal, který přechází do větších lymfatických cév. Transportuje se přes lymfatický systém a hrudní potrubí až do místa poblíž srdce (kde jsou tepny a žíly větší). Hrudní potrubí vypouští chylomikrony do krevního oběhu nalevo podklíčková žíla. 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 použít buď glukóza nebo mastné kyseliny pro tento účel. Mastné kyseliny (poskytované požitím nebo čerpáním triglyceridů uložených v tukových tkáních) jsou distribuovány do buněk, aby sloužily jako palivo pro svalovou kontrakci a obecný metabolismus. Jsou rozděleny na CO2 a voda uvnitř buňky mitochondrie, uvolňující velké množství energie, zachycené ve formě ATP přes beta oxidace a cyklus kyseliny citronové.
Esenciální mastné kyseliny
Mastné kyseliny, které jsou potřebné pro dobré zdraví, ale nelze je v dostatečném množství vyrobit z jiných substrátů, a proto je nutné je získat z potravy, se nazývají esenciální mastné kyseliny. Existují dvě řady esenciálních mastných kyselin: jedna má dvojnou vazbu tři atomy uhlíku pryč od methylového konce; druhý má dvojnou vazbu šest atomů uhlíku daleko od methylového konce. Lidé postrádají schopnost zavádět dvojné vazby v mastných kyselinách za uhlíky 9 a 10, jak je počítáno ze strany karboxylové kyseliny.[39] Dvě esenciální mastné kyseliny jsou kyselina linolová (LA) a kyselina alfa-linolenová (ALA). Tyto mastné kyseliny jsou široce distribuovány v rostlinných olejích. Lidské tělo má omezenou schopnost převádět ALA na delší řetězec omega-3 mastné kyseliny — kyselina eikosapentaenová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA), kterou lze také získat z ryb. Omega-3 a omega-6 mastné kyseliny jsou biosyntetický předchůdci endokanabinoidy s antinociceptivní, anxiolytikum, a neurogenní vlastnosti.[40]
Rozdělení
Krevní mastné kyseliny mají různé formy v různých fázích krevního oběhu. Jsou přijímány střevem dovnitř chylomikrony, ale také existují v lipoproteiny s velmi nízkou hustotou (VLDL) a lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL) po zpracování v játrech. Kromě toho po propuštění z adipocyty, mastné kyseliny existují v krvi jako volné mastné kyseliny.
Navrhuje se, aby směs mastných kyselin vylučovaných kůží savců spolu s kyselina mléčná a kyselina pyrohroznová, je výrazný a umožňuje zvířatům se silným čichem odlišit jedince.[41]
Analýza
Chemická analýza mastných kyselin v lipidech obvykle začíná s interesterifikace krok, který rozloží jejich původní estery (triglyceridy, vosky, fosfolipidy atd.) a převede je na methyl estery, které se potom oddělí plynovou chromatografií.[42] nebo analyzovány plynová chromatografie a středníinfračervená spektroskopie.
Oddělení nenasycených izomerů je možné do iont stříbra (argentace) tenkovrstvá chromatografie.[43][44] Mezi další separační techniky patří vysoce účinná kapalinová chromatografie (s krátkými sloupy naplněnými silikonový gel s vázanými skupinami kyseliny fenylsulfonové, jejichž atomy vodíku byly vyměněny za ionty stříbra). Role stříbra spočívá v jeho schopnosti tvořit komplexy s nenasycenými sloučeninami.
Průmyslové použití
Mastné kyseliny se používají hlavně při výrobě mýdlo, jak pro kosmetické účely, tak v případě kovové mýdla, jako maziva. Mastné kyseliny se také přeměňují prostřednictvím svých methylesterů na mastné alkoholy a mastné aminy, což jsou prekurzory povrchově aktivních látek, detergentů a lubrikantů.[38] Mezi další aplikace patří jejich použití jako emulgátory texturizační činidla, smáčedla, protipěnivé prostředky nebo stabilizační činidla.[45]
Estery mastných kyselin s jednoduššími alkoholy (jako jsou methyl-, ethyl-, n-propyl-, isopropyl- a butylestery) se používají jako změkčovadla v kosmetice a jiných výrobcích osobní hygieny a jako syntetická maziva. Estery mastných kyselin s komplexnějšími alkoholy, jako např sorbitol, ethylenglykol, diethylenglykol, a polyethylenglykol se konzumují v potravinách nebo se používají k osobní péči a úpravě vody nebo se používají jako syntetická maziva nebo kapaliny pro zpracování kovů.
Viz také
Reference
- ^ Moss, G. P .; Smith, P. A. S .; Tavernier, D. (1997). IUPAC Kompendium chemické terminologie. Čistá a aplikovaná chemie. 67 (2. vyd.). Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii. str. 1307–1375. doi:10.1351 / pac199567081307. ISBN 978-0-521-51150-6. S2CID 95004254. Citováno 2007-10-31.
- ^ Chevreul, M. E. (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, M. E. Obnovuje sur les corps gras d'origine animale. Levrault, Paříž, 1823. odkaz.
- ^ Leray, C. Chronologická historie lipidového centra. Cyberlipidové centrum. Naposledy aktualizováno 11. listopadu 2017. odkaz Archivováno 13. 10. 2017 na Wayback Machine.
- ^ Menten, P. Dictionnaire de chimie: Une approach 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). „Deficit acyl-CoA dehydrogenázy se středním řetězcem“. 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 polynenasycené mastné kyseliny s dlouhým řetězcem na metabolismus tuků zdravých dobrovolníků “. Lipidy ve zdraví a nemocech. 2: 10. doi:10.1186 / 1476-511X-2-10. PMC 317357. PMID 14622442.
- ^ A b C „C: D“ je číselný symbol: celkové množství (C) atomů uhlíku v mastné kyselině a počet (D) rozpustných (nenasycené) vazby v něm; pokud D> 1 se předpokládá, že dvojné vazby jsou odděleny jednou nebo více methylenový můstek (s).
- ^ 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: Příloha A: názvy a symboly pro vyšší mastné kyseliny“. www.sbcs.qmul.ac.uk.
- ^ v n minus x (také ω − x nebo omega-x) nomenklatura dvojná vazba mastné kyseliny se nachází na x-té vazbě uhlík-uhlík, počínaje od terminálního methylu uhlíku (označeného jako n nebo ω) směrem k karbonylovému uhlíku.
- ^ Pfeuffer, Maria; Jaudszus, Anke (2016). „Kyseliny pentadekanové a heptadekanové: mnohostranné mastné kyseliny lichého řetězce“. Advances in Nutrition: International Review Journal. 7 (4): 730–734. doi:10,3945 / an.115,011387. PMC 4942867. PMID 27422507.
- ^ Smith, S. (1994). „The Animal Fatty Acid Synthase: One Gene, One Polypeptide, Seven Enzymes“. FASEB Journal. 8 (15): 1248–1259. doi:10.1096 / fasebj.8.15.8001737. PMID 8001737. S2CID 22853095.
- ^ A b C Častou chybou je, že poslední uhlík je „ω − 1“.
Další častou chybou je, že pozice vazby v omega-notaci je počet uhlíku nejblíže END.
U dvojných vazeb se tyto dvě chyby vzájemně kompenzují; takže „ω − 3“ mastná kyselina skutečně má dvojnou vazbu mezi 3. a 4. atomem uhlíku od konce, počítá se methyl jako 1.
Pro substituce a jiné účely to však neplatí: hydroxyl „at ω − 3“ je na uhlíku 15 (čtvrtý od konce), ne 16. Viz například tento článek. doi:10.1016/0005-2760(75)90089-2
Všimněte si také, že „-“ v omega-notaci je znaménko minus a „ω − 3“ by se mělo v zásadě číst „omega minus tři“. Je však velmi běžné (zejména v nevědecké literatuře) psát „ω-3“ (s pomlčkou / pomlčkou) a číst jako „omega-tři“. Viz například Karen Dooley (2008), Omega-3 mastné kyseliny a cukrovka. - ^ A b C Rigaudy, J .; Klesney, S. P. (1979). Nomenklatura organické chemie. Pergamon. ISBN 978-0-08-022369-8. OCLC 5008199.
- ^ „Nomenklatura lipidů. Doporučení, 1976“. European Journal of Biochemistry. 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". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a10_245.pub2.
- ^ Esenciální mastné kyseliny mastí pokožku a zabraňují otlakům (viz „doporučené čtení na konci“)
- ^ Účinnost sloučeniny hyperkysličených mastných kyselin při prevenci dekubitů
- ^ Lupiañez-Perez, I .; Uttumchandani, S. K .; Morilla-Herrera, J. C .; Martin-Santos, F. J .; Fernandez-Gallego, M. C .; Navarro-Moya, F. J .; Lupiañez-Perez, Y .; Contreras-Fernandez, E .; Morales-Asencio, J. M. (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 neinferiority". PLOS ONE. 10 (4): e0122238. Bibcode:2015PLoSO..1022238L. doi:10.1371 / journal.pone.0122238. PMC 4401455. PMID 25886152.
- ^ Číslo klinického hodnocení NCT01595347 pro „Účinnost krému na olivový olej při 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. vydání). New York: W. H. Freeman and Company. 603–628. ISBN 978-0-7167-2009-6.
- ^ A b Ferre, P .; Foufelle, F. (2007). „Transkripční faktor SREBP-1c a homeostáza lipidů: klinická perspektiva“. Výzkum hormonů. 68 (2): 72–82. doi:10.1159/000100426. PMID 17344645.
tento proces je graficky načrtnut na straně 73
- ^ Voet, Donald; Voet, Judith G .; Pratt, Charlotte W. (2006). Základy biochemie (2. vyd.). John Wiley and Sons. str.547, 556. ISBN 978-0-471-21495-3.
- ^ Zechner, R .; Strauss, J. G .; 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). „Malomolekulární přenos léčiv přes hematoencefalickou bariéru prostřednictvím transportních systémů zprostředkovaných nosičem“. 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 jsou hexanoát, oktanoát a dekanoát, ale ne propionát nebo butyrát, 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 obousměrně transportována mezi krví a mozkem přes BBB prostřednictvím dvou odlišných mechanismů, transportérů citlivých na monokarboxylovou kyselinu a citlivých na mastné kyseliny se středním řetězcem, pro eflux a absorpci.
- ^ Vijay N, Morris ME (2014). „Role monokarboxylátových transportérů při dodávání léčiv do mozku“. Curr. Pharm. Des. 20 (10): 1487–98. doi:10.2174/13816128113199990462. PMC 4084603. PMID 23789956.
Je známo, že monokarboxylátové transportéry (MCT) 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. 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. PMID 12364409.
- ^ Hulbert AJ (červenec 2003). „Život, smrt a dvojvrstvy membrány“. 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 erytrocytů pstruhů“. Americký žurnál fyziologie. 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. Royal Society of Chemistry.
- ^ Oltář, Tede. „Více, než jste chtěli vědět o tucích / olejích“. Sundance Natural Foods. Citováno 2006-08-31.
- ^ A b C „USDA National Nutrient Database for Standard Reference“. Americké ministerstvo zemědělství. Archivovány od originál dne 03.03.2015. Citováno 2010-02-17.
- ^ Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). "Mýdla". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a24_247. ISBN 978-3527306732.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ A b C Anneken, David J .; et al. "Mastné kyseliny". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH.
- ^ Bolsover, Stephen R .; et al. (15. února 2004). Buněčná biologie: Krátký kurz. John Wiley & Sons. str. 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). „Změny vyvolané dietou v n-3 a n-6 odvozených endokanabinoidech a snížení bolesti hlavy a psychického utrpení“. 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 vytvořen pro 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 nadkritické kapaliny po sobě jdoucích extrakcí 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). „Oddělení mastných kyselin nebo methylesterů včetně pozičních a geometrických izomerů chromatografií na tenké vrstvě argentu hlinitého“. Journal of Chromatographic Science. 25 (7): 302–6. doi:10.1093 / chromsci / 25.7.302. PMID 3611285.
- ^ Breuer, B .; Stuhlfauth, T .; Fock, H. P. (1987). „Oddělení mastných kyselin nebo methylesterů, včetně polohových a geometrických izomerů, pomocí chromatografie na tenké vrstvě oxidu hlinitého“. Journal of Chromatographic Science. 25 (7): 302–6. doi:10.1093 / chromsci / 25.7.302. PMID 3611285.
- ^ „Mastné kyseliny: stavební kameny pro průmysl“ (PDF). aciscience.org. Americký institut pro čištění. Citováno 22.dubna 2018.
externí odkazy
![]() | Scholia má chemická třída profil pro Mastné kyseliny. |