Триглицерид
| Виды жиров в пище |
|---|
| Компоненты |
| Промышленные жиры |
Триглицерид эфир (от три- и глицерида ; также ТГ , триацилглицерина , ТАГ или триацилглицерида ) представляет собой сложный , полученный из глицерина и трех жирных кислот . [1] Триглицериды являются основными компонентами жировых отложений человека и других позвоночных, а также растительного жира . [2] Они также присутствуют в крови, обеспечивая двунаправленный перенос жирового жира и глюкозы в крови из печени, и являются основным компонентом масел кожи человека . [3]
Существует множество типов триглицеридов. Одна конкретная классификация фокусируется на насыщенных и ненасыщенных типах. Насыщенные жиры имеют не групп C=C; ненасыщенные жиры содержат одну или несколько групп C=C. Ненасыщенные жиры, как правило, имеют более низкую температуру плавления , чем насыщенные аналоги; в результате они часто являются жидкими при комнатной температуре.
Химическая структура
[ редактировать ]
Три заместителя жирных кислот могут быть одинаковыми, но обычно они разные. Многие триглицериды известны, поскольку много жирных кислот известно . Длины цепей групп жирных кислот различаются в встречающихся в природе триглицеридах. Те, которые содержат 16, 18 или 20 атомов углерода , определяются как триглицериды с длинной цепью , тогда как триглицериды со средней длиной цепи содержат более короткие жирные кислоты. Животные синтезируют четные жирные кислоты, но бактерии обладают способностью синтезировать жирные кислоты с нечетной и разветвленной цепью. В результате животный жир жвачных животных содержит нечетные жирные кислоты, например 15, из-за действия бактерий в рубце . Многие жирные кислоты являются ненасыщенными; некоторые из них являются полиненасыщенными (например, полученные из линолевой кислоты ). [4]
Большинство натуральных жиров содержат сложную смесь отдельных триглицеридов. Из-за своей неоднородности они плавятся в широком диапазоне температур. Масло какао необычно тем, что оно состоит всего из нескольких триглицеридов, полученных из пальмитиновой , олеиновой и стеариновой кислот в 1-, 2- и 3-положениях глицерина соответственно. [4]
Простейшими триглицеридами являются те, в которых три жирные кислоты идентичны. Их названия указывают на жирную кислоту: стеарин, полученный из стеариновой кислоты, триолеин, полученный из олеиновой кислоты , пальмитин, полученный из пальмитиновой кислоты и т. д. Эти соединения могут быть получены в трех кристаллических формах ( полиморфах ): α, β и β', три формы, различающиеся по температуре плавления. [4] [5]
Триглицерид, содержащий различные жирные кислоты, известен как смешанный триглицерид . [6] Они более распространены в природе.
Если первая и третья жирные кислоты глицерина различаются, то смешанный триглицерид является хиральным . [7]
Физические свойства
[ редактировать ]Триглицериды бесцветны, хотя разложившиеся образцы могут иметь желтоватый оттенок. Стеарин, простой насыщенный симметричный триглицерид, представляет собой твердое вещество при температуре, близкой к комнатной, но большинство примеров представляют собой масла. Их плотность около 0,-0,9 г/см. 3 .
Биосинтез
[ редактировать ]Триглицериды представляют собой триэфиры , в результате реакции конденсации глицерина полученные с тремя жирными кислотами . Их формирование можно резюмировать следующим общим уравнением:
- CH(OH)(CH 2 OH) 2 + RCOOH + R'COOH + R"COOH → RC(O)OCH 2 −CH(OC(O)R')−CH 2 C(O)OR" + 3H 2 O
В природе образование триглицеридов не является случайным; скорее, определенные жирные кислоты избирательно конденсируются с гидроксильными функциональными группами глицерина. Животные жиры обычно имеют остатки ненасыщенных жирных кислот на атомах углерода 1 и 3. Крайними примерами неслучайных жиров являются какао-масло (упомянутое выше) и сало , которое содержит около 20% триглицеридов с пальмитиновой кислотой на атоме углерода 2 и олеиновой кислотой на атомах углерода 1. и 3. [4] Ранним этапом биосинтеза является образование глицерин-1-фосфата : [4]
- CH(OH)(CH 2 OH) 2 + H 2 PO − 4 → HOCH 2 −CH(OH)−CH 2 −OPO 3 H − + Н 2 О
Три атома кислорода в этом эфире фосфорной кислоты дифференцируются, создавая основу для региоспецифического образования триглицеридов, поскольку диол избирательно реагирует с производными кофермента А жирных кислот, RC(O)S–CoA:
- НОСН 2 -СН(ОН)-СН 2 -ОПО 3 Н − + RC(O)S-CoA + R'C(O)S-CoA → RC(O)O-CH 2 -CH(-OC(O)R')-CH 2 -OPO 3 H − + 2HS-КоА
Затем эфирно-фосфатная связь гидролизуется, освобождая место для введения третьего эфира жирной кислоты:
- RC(O)O-CH 2 -CH(-OC(O)R')-CH 2 -OPO 3 H − + H 2 O → RC(O)O−CH 2 −CH(−OC(O)R')−CH 2 OH + H 2 PO − 4
- RC(O)O−CH 2 −CH(−OC(O)R')−CH 2 OH + R"C(O)S−CoA → RC(O)O−CH 2 −CH(−OC(O) R')-CH 2 -OC(O)R" + HS-CoA
Номенклатура
[ редактировать ]Распространенные толстые имена
[ редактировать ]Жиры обычно называются в честь их источника (например, оливковое масло , масло печени трески , масло ши , курдючный жир ) или имеют собственные традиционные названия (например, масло, сало, топленое масло и маргарин ). Некоторые из этих названий относятся к продуктам, которые помимо собственно жиров содержат значительное количество других компонентов.
Химические названия жирных кислот
[ редактировать ]Триглицериды обычно называют сложными эфирами этих кислот, например, глицерил-1,2-диолеат-3-пальмитат, название феромона выводка медоносной пчелы. [8] Если остатки жирных кислот в триглицериде одинаковы, такие названия, как олеин (для триолеата глицерина) и пальмитин часто встречаются (для трипальмитата глицерила).
ИЮПАК
[ редактировать ]В Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) номенклатуре органических соединений общей химической [9] Любую органическую структуру можно назвать, начиная с соответствующего ей углеводорода и затем указывая различия, чтобы полностью описать ее структуру. Например, для жирных кислот положение и ориентация двойных углерод-углеродных связей указывается, считая от карбоксильной функциональной группы . Таким образом, олеиновая кислота формально называется (9 Z )-октадек-9-еновая кислота, что означает, что соединение имеет:
- цепь из 18 атомов углерода («октадек-») с углеродом карбоксила («-овая кислота») под номером 1.
- все углерод-углеродные связи одинарные, за исключением двойной связи, которая соединяет углерод 9 («9-ен») с углеродом 10.
- цепь соединяется с каждым атомом углерода двойной связи на одной и той же стороне (отсюда и цис , или «(9 Z )» — « Z » является сокращением немецкого слова zusammen , означающего вместе).
Номенклатура ИЮПАК также может относиться к разветвленным цепям и производным, в которых атомы водорода заменены другими химическими группами. Триглицериды получают официальные названия IUPAC в соответствии с правилом наименования сложных эфиров. Например, формальное название пропан-1,2,3-трил 1,2-бис((9 Z )-октадек-9-еноат) 3-(гексадеканоат) относится к феромону, неофициально называемому глицерил-1,2-диолеат. -3-пальмитат, [8] а также известен под другими общими названиями, включая 1,2-диолеоил-3-пальмитоилглицерин, диолеат-пальмитат глицерина и 3-пальмито-1,2-диолеин.
Код жирной кислоты
[ редактировать ]Обозначение, специфичное для жирных кислот с неразветвленной цепью, столь же точное, как и обозначение ИЮПАК, но более простое для анализа, представляет собой код вида «{N}:{D} цис -{CCC} транс -{TTT}», где {N} — количество атомов углерода (включая карбоксильный), {D} — количество двойных связей, {CCC} — список положений цис- двойных связей, {TTT} — список положений. облигаций транс- . Один или оба списка цис- и транс- списков и их метки опускаются, если с этой геометрией нет множественных связей. Например, коды стеариновой, олеиновой, элаидиновой и вакценовой кислот: «18:0», «18:1 цис -9», «18:1 транс -9» и «18:1 транс -11». соответственно. Катальповая кислота , (9 E ,11 E ,13 Z )-октадека-9,11,13-триеновая кислота по номенклатуре IUPAC имеет код «18:3 цис -13 транс -9,11».
Насыщенные и ненасыщенные жиры
[ редактировать ]Для питания человека важная классификация жиров основана на количестве и положении двойных связей в составе жирных кислот. В насыщенных жирах преобладают насыщенные жирные кислоты без каких-либо двойных связей, тогда как в ненасыщенных жирах преобладают ненасыщенные кислоты с двойными связями. (Названия относятся к тому факту, что каждая двойная связь означает на два атома водорода меньше в химической формуле. Таким образом, насыщенная жирная кислота, не имеющая двойных связей, имеет максимальное количество атомов водорода для данного количества атомов углерода – т.е. , он «насыщен» атомами водорода.) [10] [11]
Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на мононенасыщенные (МНЖК) с одной двойной связью и полиненасыщенные (ПНЖК) с двумя или более. [10] [11] Природные жиры обычно содержат несколько разных насыщенных и ненасыщенных кислот, даже в одной и той же молекуле. Например, в большинстве растительных масел насыщенной пальмитиновой (С16:0) и стеариновой (С18:0) остатки кислот обычно присоединены к положениям 1 и 3 (sn1 и sn3) глицеринового узла, тогда как среднее положение (sn2) обычно занята ненасыщенной, например олеиновой (С18:1, ω–9) или линолевой (C18:2, ω–6). [12] )
 | Стеариновая кислота (насыщенная, C18:0) |
 | Пальмитолеиновая кислота (мононенасыщенная, C16:1 цис -9, омега-7) |
 | Олеиновая кислота (мононенасыщенная, C18:1 цис -9, омега-9) |
 | α-линоленовая кислота (полиненасыщенная, C18:3 цис -9,12,15, омега-3) |
 | γ-линоленовая кислота (полиненасыщенная, C18:3 цис -6,9,12, омега-6) |
Хотя наибольший интерес обычно представляют питательные аспекты полиненасыщенных жирных кислот, эти материалы также имеют непищевое применение. К ним относятся олифы , такие как льняное (семя льна) , тунговое , маковое , перилловое и ореховое масло , которые полимеризуются под воздействием кислорода с образованием твердых пленок и используются для изготовления красок и лаков .
Насыщенные жиры обычно имеют более высокую температуру плавления, чем ненасыщенные с той же молекулярной массой, и поэтому с большей вероятностью будут твердыми при комнатной температуре. Например, животные жиры и сало содержат большое количество насыщенных жирных кислот и представляют собой твердые вещества. С другой стороны, оливковое и льняное масла ненасыщенные и жидкие. Ненасыщенные жиры склонны к окислению воздухом, в результате чего они становятся прогорклыми и несъедобными.
Двойные связи в ненасыщенных жирах могут превращаться в одинарные в результате реакции с водородом под действием катализатора. Этот процесс, называемый гидрогенизацией , используется для превращения растительных масел в твердые или полутвердые растительные жиры , такие как маргарин , которые могут заменить жир и сливочное масло и (в отличие от ненасыщенных жиров) могут храниться неопределенно долго, не становясь прогорклыми. Однако частичное гидрирование также приводит к образованию некоторых нежелательных транс- кислот из цис- кислот. [13]
В клеточном метаболизме молекулы ненасыщенных жиров дают немного меньше энергии (то есть меньше калорий ), чем эквивалентное количество насыщенных жиров. Теплота сгорания насыщенных, моно-, ди- и триненасыщенных эфиров жирных кислот с 18 атомами углерода составила 2859, 2828, 2794 и 2750 ккал/моль соответственно; или, в пересчете на массу, 10,75, 10,71, 10,66 и 10,58 ккал/г – снижение примерно на 0,6% для каждой дополнительной двойной связи. [14]
Чем выше степень ненасыщенности жирной кислоты (т.е. чем больше двойных связей в жирной кислоте), тем более уязвима она к перекисному окислению липидов ( прогорканию ). Антиоксиданты могут защитить ненасыщенные жиры от перекисного окисления липидов.
Промышленное использование
[ редактировать ]Льняное масло и родственные ему масла являются важными компонентами полезных продуктов, используемых в масляных красках и связанных с ними покрытиях. Льняное масло богато компонентами ди- и триненасыщенных жирных кислот, которые имеют тенденцию затвердевать в присутствии кислорода. Этот процесс затвердевания с выделением тепла свойственен так называемым олифам . Это вызвано процессом полимеризации , который начинается с того, что молекулы кислорода атакуют углеродную основу.
Триглицериды также расщепляются на компоненты посредством переэтерификации при производстве биодизеля . Полученные эфиры жирных кислот можно использовать в качестве топлива в дизельных двигателях . Глицерин имеет множество применений, например , в производстве продуктов питания и фармацевтических препаратов.
Окрашивание
[ редактировать ]Окрашивание жирных кислот, триглицеридов, липопротеинов и других липидов осуществляется с помощью лизохромов (жирорастворимых красителей). Эти красители позволяют определить определенный интересующий жир путем окрашивания материала в определенный цвет. Некоторые примеры: Sudan IV , Oil Red O и Sudan Black B.
Интерактивная карта маршрутов
[ редактировать ]Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [§ 1]
- ^ Интерактивную карту маршрутов можно редактировать на WikiPathways: «Statin_Pathway_WP430» .
См. также
[ редактировать ]- Диглицерид-ацилтрансфераза — фермент, продуцирующий триглицериды.
- Глицерол-3-фосфатацилтрансферазы , ферменты, участвующие в ранней стадии биосинтеза триглицеридов.
- Фосфатидовые кислоты , играющие роль в биосинтезе триглицеридов.
- Триглицериды со средней длиной цепи
- Липидный профиль
- Липиды
- Вертикальный автоматический профиль
- Гипертриглицеридемия , наличие большого количества триглицеридов в крови.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Номенклатура липидов» . Комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре (CBN) . Проверено 8 марта 2007 г.
- ^ Нельсон, Д.Л.; Кокс, ММ (2000). Ленинджер, Принципы биохимии (3-е изд.). Нью-Йорк: Стоит публикации. ISBN 1-57259-153-6 .
- ^ Лампе, Массачусетс; Берлингейм, Алабама; Уитни, Дж.; Уильямс, ML; Браун, Бельгия; Ройтман, Э.; Элиас, М. (1983). «Липиды рогового слоя человека: характеристика и региональные вариации» . Дж. Липид Рес . 24 (2): 120–130. дои : 10.1016/S0022-2275(20)38005-6 . ПМИД 6833889 .
- ^ Jump up to: а б с д и Альфред Томас (2002). «Жиры и жирные масла». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH . дои : 10.1002/14356007.a10_173 . ISBN 3527306730 .
- ^ Шарбонне, GH; Синглтон, WS (1947). «Термические свойства жиров и масел». Дж. Ам. Нефть Хим. Соц. 24 (5): 140. дои : 10.1007/BF02643296 . S2CID 101805872 .
- ^ «Смешанный триглицерид | химическое соединение | Британика» . www.britanica.com . Проверено 13 февраля 2023 г.
- ^ Лок, СМ; Уорд, JP; ван Дорп, Д.А. (1976). «Синтез хиральных глицеридов, исходя из D- и L-серина». Химия и физика липидов . 16 (2): 115–122. дои : 10.1016/0009-3084(76)90003-7 . ПМИД 1269065 .
- ^ Jump up to: а б Н. Кенигер и Х. Дж. Вейт (1983): «Глицерил-1,2-диолеат-3-пальмитат, феромон выводка медоносной пчелы ( Apis mellifera L.)». Experientia , том 39, страницы 1051–1052. два : 10.1007/BF01989801
- ^ Анри А. Фавр; Уоррен Х. Пауэлл; и др. (Международный союз теоретической и прикладной химии) (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия, 2013 г. (PDF) . Кембридж, Англия: Королевское химическое общество . ISBN 978-1-84973-306-9 . OCLC 865143943 .
- ^ Jump up to: а б «Незаменимые жирные кислоты» . Информационный центр по микроэлементам, Университет штата Орегон, Корваллис, Орегон. Май 2014 года . Проверено 24 мая 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Омега-3 жирные кислоты, рыбий жир, альфа-линоленовая кислота» . Клиника Майо. 2017 . Проверено 24 мая 2017 г.
- ^ Институт шортенингов и пищевых масел (2006). «Пищевые жиры и масла» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 марта 2007 г. Проверено 19 февраля 2009 г.
- ^ Маршан, В. (2010). «Трансжиры: что следует знать врачам» . Канадское педиатрическое общество . 6 (15): 373–375. дои : 10.1093/пч/15.6.373 . ПМЦ 2921725 . ПМИД 21731420 .
- ^ Кришнангкура, Канит (1991). «Оценка теплоты сгорания триглицеридов и метиловых эфиров жирных кислот». Журнал Американского общества нефтехимиков . 68 : 56–58. дои : 10.1007/BF02660311 . S2CID 84433984 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Снижение уровня триглицеридов (EMedicineHealth.com; октябрь 2020 г.)
Липиды : метаболизм липопротеиновых частиц . |
|---|
