Более 300 разных жирных кислот обнаружены в растениях, однако только 7 из них обычно входят в состав растительных масел. Наиболее распространена α-линоленовая кислота; из насыщенных – пальмитиновая, ненасыщенных – олеиновая кислоты.
Структурные липиды животных тканей– это, главным образом, фосфолипиды, составляют от 0,5 до 1% в мускульной и жировой ткани: их концентрация в печени 2-3%. Наиболее важные неглицеридные нейтральные липиды – это холестерол (холестерин) и его эфиры, общее количество которых в мускульной и жировой ткани составляет от 0,06 до 0,09%.
Запасные жиры и масла, как в растениях, так и у животных являются источниками запасаемой энергии. Оба имеют одинаковую химическую структуру, но разные химические и физические свойства. Точка плавления растительных масел близка к комнатной температуре, они обычно жидкие и более реактивные, чем твердые жиры, свойственные большинству видов животных.
Главной функцией жиров у животных является обеспечение энергией. Жир также необходим как жировой изолятор (моржи, тюлени), как источник тепла для поддержания температуры тела. Это особенно важно для животных, которые рождаются без волосяного покрова, для животных в зимней спячке и животных, легко охлаждающихся. К последним относятся новорожденные поросята. Также животные имеют специальные отложения «коричневого (бурого) жира», окисляемого в организме до АТФ, энергия которого полностью реализуется в виде тепла. Выход энергии при полном окислении составляет 39 МДж/кг жира. Содержание жира в теле откормочных свиней, бычков достигает 30-40%.
5.3. Структура и химические свойства липидов
Жиры являются эфирами жирных кислот и трехатомного спирта глицерола (для спиртов принято окончание ол – этанол, метанол, глицерол), их называют глицеридами или ацилглицеролами. Если все три спиртовые группы этерифицированы жирными кислотами, то такое соединение называется триацилглицеролом (триглицеридом). В нашей литературе используют термин триглицериды, но Международная наменклатурная комиссия рекомендовала отказаться от этого названия как химически неточного.
Глицерол Жирная кислота Триацилглицерол(триглицерид)
Важно отметить, что позиции, занимаемые цепями кислот не идентичны. В системе стереоспецифической нумерации позиции обозначаются sn-1, sn-2 и sn-3, как показано выше (их можно обозначать соответственно просто цифрами 1, 2, 3 или по греческому алфавиту α – альфа, β – бета, ω – омега). Они легко различаются ферментами, и это может приводить к предпочтительной реакции при какой-либо одной или большем числе позиций. Фосфорилирование, например, всегда происходит в месте углеродного атома в sn-3, чем у углеродного атома sn-1. Липиды, в основном, существуют в виде триацилглицеролов; моно- и диацилглицериды встречаются в естественных материалах в очень небольшом количестве.
Триацилглицеролы различаются по типу в зависимости от вида и положения остатков жирных кислот в молекуле. Триацилглицеролы с тремя остатками одной и той же жирной кислоты называются простыми , когда разные жирные кислоты присутствуют, тогда триацилглицеролы называют смешанными или разнородными.
Смешанный триацилглицерол
Например, соевое масло содержит почти 79% смешанных и 21% простых триацилглицеролов, льняное масло 75 и 25%, соответственно.
Если жирными кислотами этерифицированы две гидроксильные группы глицерола, такое соединение называют диацилглицеролом, если одна группа – моноацилглицеролом.
Триацилглицеролы называют в соответствии с названием входящих в их состав жирных кислот, например:
Триолеилглицерол (триолеин) 1-пальмитоил 2-олеоил 3- стеароилглицерол
(пальмито-олеостеарин)
Гидролиз жиров. Жиры могут быть гидролизованы путем кипячения с щелочами; в результате получают глицерол и водорастворимые щелочные соли жирных кислот (мыла). Такой гидролиз называется омылением:
жир
глицерин
мыло
Триацилглицеролы подвергаются гидролизу с освобождением глицерола и жирных кислот под воздействием энзимов, называемых липазами, которые секретируются в тонкий кишечник из поджелудочной железы.
Гидрогенизация. Триацилглицеролы, содержащие много ненасыщенных жирных кислот, которые находятся в жидкой форме при комнатной температуре, могут быть превращены в твердую форму путем гидрогенизации их двойных связей, например, олеиновая кислота превращается в стеариновую:
Олеиновая к-та Стеариновая к-та
Этот процесс широко применяется для превращения жидких растительных масел в маргарин.
Окисление. Ненасыщенные жирные кислоты быстро подвергаются окислению у углеродного атома, примыкающего к двойной связи с образованием гидропероксидов:
Эти разрушения приводят к образованию продуктов с более короткой цепочкой, включая свободные радикалы, которые взаимодействуют с другими жирными кислотами, при этом более легко, чем в нача-
