НАСИЧЕНІ ЖИРНІ КИСЛОТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ФУНКЦІЇ, ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

В насичені жирні кислоти , ліпіди , утворені ланцюжка атомів вуглецю , з'єднаних одинарними зв'язками. Кажуть, що жирна кислота насичена, коли вона не має подвійних зв’язків у своїй структурі. Як і всі ліпіди, жирні кислоти - це гідрофобні сполуки, які добре розчиняються в неполярних розчинниках, таких як ефір, хлороформ та бензол.

Ліпіди мають велике біологічне значення, особливо жирні кислоти та їх похідні, нейтральні жири (тригліцериди), фосфоліпіди та стероли. Тригліцериди - це запас жиру, жирні кислоти, наявні в натуральних жирах, мають парну кількість атомів вуглецю і можуть бути насиченими або ненасиченими.

Пальмітинова кислота, насичена жирна кислота (Джерело: Вольфганг Шефер / Громадське надбання, через Wikimedia Commons)

Ненасичені жирні кислоти дегідруються, тобто деякі їх атоми вуглецю втратили один або більше водню і, таким чином, утворюють різну кількість подвійних і потрійних зв’язків.

З іншого боку, насичені жирні кислоти не мають подвійних зв’язків і, як кажуть, «насичені водню».

На складні ліпіди та жирні кислоти

Продукти, багаті насиченими жирними кислотами (Зображення від Ласкаво просимо до всіх і дякую за відвідування! ツ на www.pixabay.com)

Жирні кислоти є основними компонентами інших більш складних ліпідів, таких як фосфоліпіди, стероли та тригліцериди.

Фосфоліпіди є основними складовими біологічних мембран, а до стеролів належать холестерин та його похідні, які є стероїдними гормонами, вітаміном D та жовчними солями.

Клітинні ліпіди переважно бувають двох типів: структурні, що входять до складу мембран та інших клітинних структур, і нейтральні жири, які зберігаються в жирових клітинах. Жирова тканина розщеплює нейтральні жири, вивільняючи жирні кислоти, що складають їх в обіг.

Оскільки ліпіди нерозчинні у воді, вони не циркулюють вільно в плазмі, але транспортуються разом з альбуміном або пов'язані з ліпопротеїнами (ті, які споживаються разом з раціоном: холестерин, фосфоліпіди та тригліцериди).

Жири, що вживаються в раціоні, залежно від їх джерела, можуть складатися з насичених або ненасичених жирних кислот. Традиційно «насичені жири» називають нездоровими жирами, оскільки їх споживання пов’язане зі збільшенням холестерину та з деякими серцево-судинними захворюваннями.

Однак в даний час повідомляється про деякі дані, які показують, що насичені жири не обов'язково змінюють ліпідний профіль і що класифікація "хороших" або "поганих" жирів не є дуже об'єктивною і повинна бути переглянута.

Жирні кислоти та їжа

Жодна їжа не містить лише одного типу жирної кислоти. Однак деякі продукти можуть містити більше певного типу жирної кислоти, саме тому їх називають "продуктами, багатими на … (тип жирної кислоти)".

Продукти, багаті насиченими жирними кислотами, включають м'ясо з високим вмістом жиру, сало або сало, молочні продукти з високим вмістом жиру, такі як сирі у віці, вершки та масло, кокосове та кокосове масло, олія пальму та шоколад, серед інших.

Характеристика насичених жирних кислот

Жирні кислоти - найпростіші ліпіди. Вони, в свою чергу, є частиною інших набагато складніших ліпідів.

В організмі людини ланцюги синтезованих жирних кислот мають максимальну кількість 16 атомів вуглецю, а більшість насичених жирних кислот, що синтезуються в організмі, мають лінійні ланцюги менше 12 атомів вуглецю.

Плинність ліпідів у клітинному середовищі зменшується з довжиною ланцюга жирних кислот, що їх складають, і збільшується зі ступенем ненасиченості або, іншими словами, плинність обернено пропорційна довжині ланцюга і прямо пропорційна до ступеня ненасиченості.

З вищесказаного зрозуміло, що жирні кислоти довшого ланцюга є менш рідкими і що жирні кислоти з подвійними та потрійними зв’язками є більш рідкими, ніж ті, які повністю насичені.

Насичені жирні кислоти дають жирам високу температуру плавлення. З цієї причини при кімнатній температурі жири, багаті насиченими жирними кислотами, залишаються твердими, а ті, багаті ненасиченими жирними кислотами, як, наприклад, оливкова олія, залишаються в рідкому стані.

Зразки

Зв'язок між температурою плавлення і насиченням жирною кислотою можна пояснити, вивчаючи клітинні мембрани оленячих копит. Копита цих тварин піддаються дуже низькій температурі, оскільки вони ходять по льоду.

Вивчаючи склад ліпідів мембран копит із північного оленя, можна помітити, що вони містять значно більшу частку ненасичених жирних кислот, ніж решта мембран.

З цієї причини у них дуже низькі температури плавлення, і їх мембрани залишаються текучими та функціональними при цих температурах.

Відповідно до температури культури, мембрани бактерій, вирощених в умовах in vitro, мають різну пропорцію насичених і ненасичених жирних кислот.

Таким чином, бактерії, які ростуть при високій температурі, мають більш високу концентрацію насичених жирних кислот у своїх мембранах, а ті, що ростуть при низькій температурі, мають більше ненасичених жирних кислот.

Структура насичених жирних кислот

Структура насичених жирних кислот складається з ланцюга гідрованих атомів вуглецю.

Ланцюг будь-якої жирної кислоти має, на одному кінці, карбоксильну групу, яка відповідає вуглецю 1, а з іншого - метильну групу, яка відповідає останньому вуглецю і яку позначають як "омега" вуглець (ω) або nC.

Якщо ми почнемо з найпростішої жирної кислоти, яка була б оцтовою кислотою як першим членом ряду (CH3-COOH), і –CH2- додані між карбоксильним і метильним кінцем, будуються різні насичені жирні кислоти.

Жирні кислоти називаються за системою IUPAC або за їх загальними назвами. Система IUPAC використовує назву вуглеводню, який має однакову кількість і розташування вуглеводів, замінюючи останню букву "o" в назві вуглеводню терміналом "oico".

Якщо мова йде про насичену жирну кислоту, використовується закінчення «аноїчна», а якщо вона ненасичена, застосовується закінчення «еноєва».

Атоми вуглецю нумеруються від вуглецю, відповідного карбоксилу, який є вуглецем 1. Звідси інші вуглеці позначаються збільшенням числа до вуглецю, який утворює метильну групу.

У загальній номенклатурі перший вуглець або С-1 - це вуглець карбоксильної групи. Починаючи з С-1, наступний сусідній вуглець позначається грецькими літерами в алфавітному порядку. Таким чином, вуглець 2 - це вуглець α, вуглець 3 - це вуглець β, вуглець 4 - γ тощо.

Останній вуглець належить до метильної групи і позначається як омега-вуглець "ω" або n-вуглець. У ненасичених жирних кислотах положення подвійних зв’язків нумерується від дельвуглецю.

Наприклад, насичена 12 вуглецем жирна кислота за номенклатурою IUPAC називається додекановою кислотою, а за її загальною назвою - лауриновою кислотою. Інші приклади включають деканоєву або капринову кислоту, октанову кислоту або каприлову кислоту тощо.

Особливості

Основні функції жирів, як правило, полягають у тому, щоб забезпечувати енергією метаболічні функції, виробляти тепло і служити ізоляторами для нервових волокон, сприяючи збільшенню швидкості нервової провідності.

Ліпіди мають також дуже важливі структурні функції. Вони входять до складу клітинних мембран та багатьох інших елементів або клітинних органел.

Пропорція або співвідношення між насиченими та ненасиченими жирами в плазматичній мембрані надає їй текучості, необхідної для її правильного функціонування.

Жирні кислоти також необхідні для розвитку мозку, одного з органів з найвищим вмістом жиру. Вони також беруть участь у процесах згортання крові, серед інших.

Приклади насичених жирних кислот

Продукти, багаті насиченими жирними кислотами, - це жирне м'ясо яловичини та свинини, молочні продукти з високим вмістом жиру, такі як масло, молочні креми та сирі у віці.

Кокосове та кокосове масло, темний шоколад, пальмова олія, птиця зі шкірою, баранина, сало або сало, ковбаси та ковбаси.

Стеаринова кислота, насичена жирна кислота (Джерело: Jynto and Ben Mills / Public domain, via Wikimedia Commons)

Відомі приклади насичених жирних кислот, крім того, включають пальмітинову кислоту (16 атомів вуглецю, назва IUPAC гексадеканової кислоти), яка є найбільш поширеною насиченою жирною кислотою у мікроорганізмів, рослин та тварин.

Октадеканову кислоту або стеаринову кислоту з 18 атомів вуглецю, що представляє собою другу за поширеністю в природі насичену жирну кислоту, яка характеризує тверді або воскоподібні жири.

Міристинова кислота, насичена жирна кислота (Джерело: Shu0309 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) через Wikimedia Commons)

Нарешті, можна виділити міристинову або 1-тетрадеканову кислоту, жирну кислоту з 14 атомами вуглецю, яка збагачує жири різних видів рослин, а також вміст деяких молочних і тваринних жирів.

Користь / шкоду для здоров’я

Насичені жирні кислоти отримують з тваринних жирів та з рослинних олій чи жирів.

Насичені жирні кислоти з ланцюгами між 8 і 16 атомами вуглецю при споживанні їх у раціон здатні збільшувати концентрацію ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ) у плазмі крові.

Споживання насичених жирних кислот у раціоні також підвищує рівень холестерину в крові. Однак було показано, що споживання насичених жирних кислот, збалансованих ненасиченими жирними кислотами, також збільшує ліпопротеїни високої щільності (ЛПВЩ).

Надмірне споживання жиру та малорухливий спосіб життя в цілому призводять до ожиріння та збільшують ризик серцево-судинних захворювань. Хоча колись вважалося, що насичені жири слід виключати з раціону, тепер відомо, що вони необхідні.

Жири слід їсти помірковано, але їх не слід виключати з раціону, оскільки вони виконують основні функції. Не слід видаляти насичені жирні кислоти; деякі дієтологи рекомендують вживати його в пропорції менше 10%.

Деякі дослідження показують, що надмірне споживання насичених жирних кислот посилює запальні процеси, на відміну від споживання поліненасичених жирних кислот, які знижують їх.

Жири допомагають підтримувати шкіру та волосся в належному стані, а також сприяють засвоєнню жиророзчинних вітамінів, необхідних для правильної роботи людського організму та інших тварин.

Список літератури

1. Кусанович, М. А. (1984). Біохімія (Rawn, J. David).
2. Лопес, Е.А., і Рамос, ЕМ (2012). Оливкова олія та її роль у системі згортання. Натуропатична медицина, 6 (1), 15-17.
3. Mathews, CK, & van Holde, KE (1996). Біохімія Бенджаміна / Каммінгс паб.
4. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA та Rodwell, VW (2014). Ілюстрована біохімія Харпера. Макгра-Хілл.
5. Sundram, K., Perlman, D., & Hayes, KC (1998). Підвищення рівня ЛПВЩ та співвідношення ЛПВЩ / ЛПНЩ у сироватці людини за рахунок балансування насичених та поліненасичених харчових жирних кислот. Патент США №5434397. Вашингтон, округ Колумбія: Патентне відомство США.