Диссертация (1150042), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Температуры плавления ЖК возрастают с увеличением длины цепи, а их растворимость в воде9уменьшается. В таблице 1 представлены некоторые насыщенные ЖК и их основные свойства [18].Следует отметить, что при физиологической температуре (37°С) ЖК с количествоматомов углерода 10 и меньше являются жидкостями, а С12 и более – твердые вещества. Короткоцепочечные ЖК С2-С4 полностью смешиваются с водой, а длинноцепочечные, начиная с С20, - практически нерастворимы.По количеству двойных связей в молекуле жирные кислоты классифицируются следующим образом: ЖК с одной двойной связью относятся к моноеновым или мононенасыщенным.
Если в составе молекулы имеется более одной двойной связи, такие ЖК относятсяк классу полиеновых или полиненасыщенных.Двойные связи в ЖК в организме человека имеют цис-конфигурацию. Цис-конфигурация двойной связи делает алифатическую цепь молекулы изогнутой, что нарушает упорядоченное расположение насыщенных радикалов ЖК в фосфолипидах мембран, какнаглядно показано на рисунке 1, и снижает тем самым температуру плавления.
Чем большедвойных связей в ЖК липидов, тем ниже температура их плавления. ЖК с транс-конфигурацией двойной связи могут поступать в организм с пищей, например, в составе маргарина.В этих кислотах отсутствует излом, характерный для цис-связи, поэтому жиры, содержащие такие ненасыщенные кислоты, имеют более высокую температуру плавления, т.е. более твёрдые по консистенции [6].А - цис-конфигурация радикала ЖК; Б - нарушение упорядоченного расположения радикалов насыщенных ЖК в гидрофобном слое мембран ненасыщенной кислотой с цис-конфигурацией двойной связи.Рисунок 1 - Конфигурации радикалов ЖК.В таблице 2 и 3 указаны основные мононенасыщенные и полиненасыщенные ЖК[18;19].Полиненасыщенные ЖК, необходимые животным и человеку, но которые образуются в ходе биосинтеза в их организмах, называют незаменимыми.
Поступление незаменимых ЖК в организм возможно только с пищей. К незаменимым ПНЖК относятся 18-атом-10ные кислоты семейств n-6 и n-3 (омега-6 и омега-3): линолевая кислота (ЛК) с двумя двойными связями (18:2n-6) и альфа-линоленовая кислота (АЛК) с тремя двойными связями(18:3n-3) [20].Таблица 2 – Наиболее распространённые мононенасыщенные ЖКТривиальное названиеСистематическое названиеω1Δ2Акриловая2-пропеновая кислота3:1ω13:1Δ2Метакриловая2-метил-2-пропеноваякислота4:1ω13:1Δ2Кротоновая2-бутеновая кислота4:1ω24:1Δ2Винилуксусная3-бутеновая кислота4:1ω14:1Δ3Лауроолеиноваяцис-9-додеценоваякислота12:1ω312:1Δ9Миристолеиноваяцис-9-тетрадеценоваякислота14:1ω514:1Δ9Пальмитолеиноваяцис-9-гексадеценоваякислота16:1ω716:1Δ9Петроселиноваяцис-6-октадеценоваякислота18:1ω1218:1Δ6Олеиноваяцис-9-октадеценоваякислота18:1ω918:1Δ9Элаидиноваятранс-9-октадеценоваякислота18:1ω918:1Δ9Цис-вакценоваяцис-11-октадеценоваякислота18:1ω718:1Δ11Транс-вакценоваятранс-11-октадеценоваякислота18:1ω718:1Δ11Гадолеиноваяцис-9-эйкозеноваякислота20:1ω1119:1Δ9Гондоиноваяцис-11-эйкозеноваякислота20:1ω920:1Δ11Эруковаяцис-9-доказеноваякислота22:1ω1322:1Δ9Нервоноваяцис-15-тетракозеноваякислота24:1ω923:1Δ15Примечание: 1 – ω – номенлатура, нумерация атомов углерода с СН3-конца; 2 - Δ – номенлатура, нумерацияатомов углерода с COOH-конца.Таблица 3 – Наиболее распространенные полиненасыщенные ЖК (ПНЖК)Тривиальное названиеСистематическое названиеω1Δ2транс,транс-2,4Сорбиновая6:2ω36:2Δ2,4гексадиеновая кислотаЛинолеваяцис,цис-9,12-октадекадиеноваякислота 18:2ω618:2Δ9,12цис,цис,цис-6,9,12Линоленовая18:3ω618:3Δ6,9,12октадекатриеноваякислотацис,цис,цис-9,12,15Линоленовая18:3ω318:3Δ9,12,15октадекатриеноваякислотацис-5,8,11,14Арахидоновая20:4ω620:4Δ5,8,11,14эйкозотетраеноваякислотаДигомо-γ-линоленовая8,11,14-эйкозатриеновая кислота20:3ω620:3Δ8,11,144,7,10,13,1620:5ω420:5Δ4,7,10,13,16докозапентаеноваякислота5,8,11,14,17Тимнодоновая20:5ω320:5Δ5,8,11,14,17эйкозапентаеноваякислота4,7,10,13,16,19Цервоновая22:6ω322:3Δ4,7,10,13,16,19докозагексаеноваякислота5,8,11-эйкозатриеновая кислота20:3ω920:3Δ5,8,11Примечание: 1 – ω – номенлатура, нумерация атомов углерода с СН3-конца; 2 - Δ – номенлатура, нумерацияатомов углерода с COOH-конца.Основная роль ЛК и АЛК в организме животных и человека состоит в том, что онимогут являться биохимическими предшественниками физиологически значимых длинноцепочечных ПНЖК с 20-22 атомами углерода.
К длинноцепочечным ПНЖК, называемымчастично незаменимыми, относятся арахидоновая (эйкозатетраеновая) кислота (20:4n-6,АРК), эйкозапентаеновая кислота (20:5n-3, ЭПК) и докозагексаеновая кислота (22:6n-3,ДГК). Как это видно из условных обозначений, АРК относится к семейству омега-6, а ЭПК11и ДГК – к семейству омега-3. Только растения имеют десатуразы Δ15 и Δ12 и могут синтезировать исходные ПНЖК семейства омега-6 и омега 3, т. е.
линолевую и альфа-линоленовую кислоты. Животные, получив ЛК и АЛК с пищей, способны синтезировать из них длинноцепочечные ПНЖК омега-6 (АРК) и омега-3 (ЭПК, ДГК). В синтезе участвуют ферменты, удлиняющие углеродную цепь (элонгазы), а также десатуразы Δ5 и Δ6. Следует отметить, что эффективность синтеза длинноцепочечных ПНЖК у животных и человека невелика, хотя именно эти кислоты играют важнейшую роль в функционировании организма.Жирные кислот, двойные связи которых имеют транс-конфигурацию, в мембранахклеток встречаются очень редко.
Продуктами ферментативного дегидрирования под воздействием десатураз являются цис-изомеры поэтому абсолютное большинство двойныхсвязей в ацильных группах структурных липидов биологических мембран имеет цис-конфигурацию [21]. Транс-ЖК попадают в организм посредством питания, через молочныепродукты, мясо, гидрированные растительные масла. Наиболее распространенной транскислотой является элаидиновая кислота.Большое количество транс-ЖК образуется как побочные продукты частичного гидрирования растительных жиров, используемых в производстве пищевой продукции. Возрастание случаев сердечных болезней, связанных с возросшим употреблением гидрированных растительных жиров, привело к запрету транс-жиров в некоторых странах [12]. Остается открытым вопрос, почему цис-ЖК имеют важное значение для здоровья человека, атранс-ЖК наносят вред организму.
Ключ к ответу может находиться в разности температурплавления. Транс-ЖК имеют гораздо более высокую температуру плавления, чем соответствующий гомологический ряд цис-ЖК. Например, мононенасыщенная транс-кислота элаидиновая - обладает температурой плавления 43,7 С, а соответствующий ей цис-изомеролеиновая кислота - температуру плавления 16,2 С. Для сравнения, насыщенная стеариновая кислота с тем же количеством атомов углерода (С18) обладает температурой плавления69,6С. Можно сделать вывод, что из двух ненасыщенных кислот, содержащих 18 углеродных атомов, и двойную связь у 9 углеродного атома, элаидиновая по свойствам более схожас насыщенной жирной кислотой.
Элаидиновая кислота является одной из распространённых транс-ЖК, применяемых в процессе приготовления продуктов. Было установлено, чтоона ингибирует активность десатураз, из-за чего ухудшается конвертация линолеиновойкислоты в арахидоновую. Также транс-ЖК являются причиной воспалений и кальцинацииартериальных клеток, которые увеличивают риск инфаркта миокарда [22].121.2 Биологическая роль жирных кислот и их значение в медицине и токсикологии1.2.1 Химические классы липидов плазмы кровиВ крови человека ЖК присутствуют либо в свободном виде, либо в виде ацильныхфункциональных групп в т.н.
липидах, представленных тремя основными классами соединений: холестерин и его эфиры, триглицериды и фосфолипиды.OOR1OR2R1OOOOR3OГлицеролипидыHOOR2OHOOPOHOOOXO XOСфинголипидыГлицерофосфолипидыNHROROHЖирные кислотыROOСтеролыOOHOHЭйкозаноидыSCoAАцетил-КоАOOOOPOPOHOH OHИзопентенилпирофосфатOOnПренолыРисунок 2 - Разнообразие липидов плазмы крови. Взаимосвязи между основными категориями липидов показаны начиная с ацетил-КоА, который является строительным блокомв биосинтезе ЖК [23].Из всех видов биологических соединений в организме, липиды выделяются значительным химическим разнообразием (см.
рисунок 2). Липиды представляют собой большую группу природных гидрофобных соединений с разнообразной структурой и биологическими функциями, объединяемые в единую категорию по следующим трем признакам:1) Плохую растворимость в воде и хорошую в неполярных растворителях;2) Нахождение в природе в виде настоящих или потенциальных сложных эфиров высших ЖК;3) Присутствие во всех живых организмах.Биологические функции липидов: структурная, энергетическая, защитная и регуляторная. Количество и состав резервных липидов непостоянны и зависят от режима питания13и физического состояния организма. Количество и состав структурных липидов в организме строго постоянны, генетически обусловлены и в норме, как правило, не зависят отрежима питания и функционального состояния организма [24].Наибольшим химических разнообразием обладает класс сфинголипидов, а стеролы,представляющие собой эфиры холестерола, являются основными липидными компонентами плазмы крови по молярному содержанию.Жирные кислотыСвободные ЖК представляют собой лишь небольшую фракцию от общего содержания ЖК плазмы крови, но, тем не менее, они являются высокоактивным классом липидов.Основным источником СЖК, качественный состав которых сильно зависит от диеты, является жировая ткань [25].В нормальных условиях высвобождение ЖК из жировой ткани жестко регулируетсяв соответствии с энергетическими потребностями тканей.
Однако, в результате некоторыхметаболических расстройств, этот гомеостаз может быть нарушен, и тогда сдвиги в сторонуповышения липолиза приводят к высвобождению избыточных колчиеств СЖК по отношению к потребностям тканей.Основной пул всех свободных ЖК в циркулирующей крови составляют три ЖК: олеиновая кислота (18:1) является основным компонентом, пальмитиновая кислота (16:0) истеариновая (18:0).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
