Lipider og fedtsyrer

Fedtstoffer eller lipider

Lipider er ternære organiske stoffer uopløselige i vand og opløselige i apolære opløsningsmidler, såsom ether og benzol.

Fra ernæringsmæssigt synspunkt er de opdelt i:

• OPBEVARINGSLIPIDER (98%), med energifunktion (triglycerider);
• CELLLIPIDS (2%), med en strukturel funktion (fosfolipider, glycolipider, kolesterol).

Fra det kemiske synspunkt er de opdelt i:

• SAPONIFIABLE OR COMPLEX: kan ved hydrolyse opdeles i fedtsyrer og molekyler, der bærer en eller flere alkoholgrupper (glycerider, phospholipider, glycolipider, voksarter, sterider);
• Ikke SAPONIFICABLE ELLER SIMPLE: de indeholder ikke fedtsyrer i deres struktur (terpener, steroider, prostaglandiner).

I menneskekroppen og i de fødevarer, der fodrer det, er de mest rigelige lipider triglycerider (eller triacylglyceroler). De dannes af sammenslutningen af ​​tre fedtsyrer med et glycerolmolekyle.

FORKLARING:

Carboxylgruppen hedder den funktionelle gruppe af et organisk molekyle bestående af et oxygenatom bundet med en dobbeltbinding til et carbonatom, som også er bundet til en hydroxylgruppe (-OH).

Fedtsyrer

Fedtsyrer, grundlæggende bestanddele af lipider, er molekyler, der består af en kæde af carbonatomer, kaldet den alifatiske kæde, med en enkelt carboxylgruppe (-COOH) i den ene ende. Den alifatiske kæde, der udgør dem, har tendens til at være lineær og kun i sjældne tilfælde præsenteres den i forgrenet eller cyklisk form. Længden af ​​denne kæde er ekstremt vigtig, da den påvirker fedtsyrens fysisk-kemiske egenskaber. Når det forlænges, falder opløseligheden i vand og øger følgelig smeltepunktet (større konsistens).

Fedtsyrer har generelt et ensartet antal carbonatomer, men i nogle fødevarer, såsom vegetabilske olier, finder vi minimale procentdele med ulige tal.

I den menneskelige krop er fedtsyrer meget rigelige, men sjældent frie og for det meste esterificerede med glycerol (triacylglyceroler, glycerophospholipider) eller med kolesterol (cholesterolestere).

Da hver fedtsyre dannes af en alifatisk (hydrofob) carbonholdig kæde, som

ender med en carboxylgruppe (hydrofil), betragtes som amfipatiske eller amfifile molekyler. Takket være denne kemiske egenskab, når de er placeret i vand, har de en tendens til at danne miceller, sfæriske strukturer med en hydrofil shell, der består af carboxylhovedene og med et lipofilt hjerte, der består af de alifatiske kæder (som er samlet for at "beskytte sig" fra vand).

Denne funktion har stærkt indflydelse på hele fordøjelsesprocessen af ​​lipider.

Baseret på nærvær eller fravær af en eller flere dobbeltbindinger i den alifatiske kæde defineres fedtsyrerne:

• mættet, når deres kemiske struktur ikke indeholder dobbeltbindinger,
• umættede, når en eller flere dobbeltbindinger er til stede

Cis- og transfedtsyrer

Baseret på positionen af ​​hydrogenatomer associeret med carbonerne involveret i dobbeltbindingen, kan en fedtsyre eksistere i naturen i to former, en cis og en trans.

Tilstedeværelsen af ​​en dobbeltbinding i den alifatiske kæde indebærer eksistensen af ​​to konformationer:

• cis, hvis de to hydrogenatomer bundet til carbonerne involveret i dobbeltbindingen er anbragt på samme plan
• trans, hvis det rumlige arrangement er modsat.

Cis-formularen sænker fedtsyrens smeltepunkt og øger dets fluiditet.

I naturen råder cis fedtsyrer klart over trans, som hovedsagelig dannes efter visse kunstige behandlinger . For eksempel er frøolier beriget med transfedtsyrer under den formalingsproces, der er nødvendig for at gøre dem egnede til fodring. Det samme gælder for produktion af margariner, der foregår gennem en hydrogeneringsproces af vegetabilske olier (hydrogenatomer tilsættes for at mætte karbonerne involveret i dobbeltbindingen, hvorved der opnås triglycerider med mættede fedtsyrer, derfor faste, idet de starter fra umættede lipider, derefter væsker).

To lige fedtsyrer, men som har en cis-konformation og en trans-konformationsbinding, har forskellige navne. Figuren viser en fedtsyre med atten carbonatomer, med umættethed i position ni og cis konformation (oliesyre, den mest rigelige fedtsyre i naturen og er hovedsagelig til stede i olivenolie); dets trans-isomer, der er til stede i meget lave procentsatser, påtager sig et andet navn (elaidinsyre).

Betydningen af ​​dobbelt-isomerismen af ​​dobbeltbindingen

Lad os se på billedet; til venstre er en mættet fedtsyre, bemærk den perfekt lineære alifatiske kæde (lipofil hale).

Til hans højre ser vi den samme fedtsyre med en trans-type binding. Kæden gennemgår en lille bøjning, men forbliver stadig en lineær struktur, der ligner den af ​​mættet fedtsyre.

Lige til højre kan vi sætte pris på foldningen af ​​kæden induceret af tilstedeværelsen af ​​en dobbelt cis-binding. Endelig til højre er der den meget stærke foldning forbundet med tilstedeværelsen af ​​to dobbelt umættede cis-bindinger.

Dette forklarer, hvorfor smør, en fødevare rig på mættede fedtsyrer, er fast ved stuetemperatur, mens olier, hvori cis umættede fedtsyrer dominerer, er væsker under de samme betingelser. Med andre ord sænker tilstedeværelsen af ​​dobbelt cis-bindinger lipidets smeltepunkt.

Hvor findes transfedtsyrerne?

For at give større overensstemmelse med olier og umættede fedtstoffer er processer (hydrogenering) blevet udtænkt, hvori den kunstige brud på en dobbeltbinding og hydrogeneringen af ​​produktet udføres, hvorved der opnås fødevarer, hvor procentdelen af ​​transformen er høj.

Som allerede nævnt findes naturlige umættede fedtstoffer normalt i cis- form. Imidlertid er en lille mængde transfedt til stede i fødevaren, da den er dannet i drøvtyggernes mave på grund af virkningen af ​​visse bakterier. Af denne grund er der i mælk, mejeriprodukter og oksekød meget små mængder transfedtsyrer. Det samme findes også i frø og blade af forskellige planter, hvis fødevareforbrug er irrelevant.

De største sundhedsrisici stammer fra den massive anvendelse af hydrogenerede olier og fedtstoffer, som især er overflødige i margariner, søde snacks og i mange spredbare produkter. Denne proces foregår ved anvendelse af specifikke katalysatorer, som underkaster blandingen af ​​animalske olier og fedtstoffer til høje temperaturer og tryk, op til opnåelse af kemisk ændrede fedtsyrer. Denne proces er særligt fristende for fødevareindustrien, da det giver mulighed for at få fedt til nedsat pris og med specifikke krav (spredbarhed, kompaktitet osv.). Desuden er lagringstiden væsentligt udvidet, et grundlæggende aspekt også fra et økonomisk synspunkt.

Hvorfor er transfedtsyrer farlige?

Al denne opmærksomhed på transfedtsyrer (transfedtsyre) skyldes de negative sundhedsmæssige konsekvenser, som deres anvendelse medfører. Faktisk forårsager disse fedtsyrer en stigning i "dårlig kolesterol" (LDL lipoprotein) ledsaget af et fald i den "gode" fraktion (HDL lipoprotein). Et højt forbrug af transfedtsyrer, stærkt repræsenteret i margarine og bagværk (snacks, spreads osv.) Øger derfor risikoen for udvikling af alvorlige hjerte-kar-sygdomme (aterosklerose, trombose, slagtilfælde osv.).

Hvad er ikke-hydrogenerede vegetabilske fedtstoffer?

I dag er fødevareindustrien i stand til at anvende alternative teknologier til hydrogenering for at opnå vegetabilske fedtstoffer uden farlige transfedtsyrer, men med samme organoleptiske egenskaber.

Under alle omstændigheder er disse produkter kunstigt håndteret, ikke naturlige og måske lavet af dårlig kvalitet eller allerede rancid olier. Desuden har de stadig et højt indhold af mættede fedtsyrer, netop fordi de er halvfaste ved stuetemperatur.

Nomenklatur af fedtsyrer

Nomenklaturen af ​​fedtsyrer er meget vigtig, selv om den er ret kompleks og i nogle henseender kontroversielle.

Først og fremmest er det nødvendigt at kvantificere længden af ​​den alifatiske kæde og udtrykke den med bogstavet C efterfulgt af antallet af carbonhydrider, som er til stede i fedtsyren (fx C14, C16, C18, C20 osv.).

For det andet er det nødvendigt at angive antallet af umættelser, der følger symbolet Cn med symbolet ":" efterfulgt af antallet af dobbelt- eller tredobbeltbindinger (for eksempel oliesyre, der har en kæde på 18 carbonatomer, hvori en kun umættethed, det vil blive angivet med initialerne C18: 1).

Endelig er det nødvendigt at specificere, hvor den mulige umættethed er placeret. I den forbindelse er der to forskellige nomenklaturer:

• den første refererer til positionen af ​​det første umættede carbon, der er begyndt at begynde at nummerere carbonkæden fra den oprindelige carboxylgruppe; denne position er angivet med initialerne Δn, hvor n er nøjagtigt antallet af carbonatomer, der er til stede mellem carboxylenden og den første dobbeltbinding.
• I det andet tilfælde starter nummereringen af ​​carbonatomerne fra den terminale methylgruppe (CH3); denne position er angivet ved initialerne ωn, hvor n er nøjagtigt antallet af carbonatomer til stede mellem den endelige methylende og den første dobbeltbinding

I tilfælde af oliesyre er den komplette nomenklatur C18: 1A9 eller C18: 1ω9.

Den første nummerering foretrækkes af fødevarekemikere, mens det andet inden for det medicinske område er foretrukket.

Eksempler:

Linolsyre C18: 2A9, 12 eller C18: 2ω6 Α-linolensyre C18: 3A9, 12, 15 eller C18: 3ω3

Mættede fedtsyrer

Med generel formel CH3 (CH2) nCOOH har ingen dobbeltbindinger og kan derfor ikke binde med noget andet element. Mængden af ​​carbonatomer, der er til stede i den alifatiske kæde, giver stof til stoffet, hæver smeltepunktet og modificerer dets udseende ved stuetemperatur (faststof). De er til stede både i fedtstoffer af vegetabilsk oprindelse og i fedtstoffer af animalsk oprindelse, men klart fremherskende i sidstnævnte.

Hovedmættede fedtsyrer og deres fordeling i naturen (Da Chimica Degli Alimenti - Cabras, Martelli - Piccin)

Antal carbonatomer	sammensætning	Fælles navn	IUPAC navn	Kort varsel	Smeltepunkt (° C)	Kilder i naturalier
4	CH3 (CH2) 2 COOH	smørsyre	smørsyre	C4: 0	-5
6	CH3 (CH2) 4COOH	caprinsyre	hexan-	C6: 0	-2	Mælkefedt, kokosolie
8	CH3 (CH2) 6COOH	caprylsyre	octansyre	C8: 0	17	Mælkefedt, kokosolie
10	CH3 (CH2) 8COOH	Caprico	decansyre	C10: 0	32	Mælkefedt, kokosolie, elm frø (50% fedtsyrer)
12	CH3 (CH2) 10 COOH	laurinsyre	dodecansyre	C12: 0	44	Lauraceae frø, kokosolie
14	CH3 (CH2) 12COOH	myristinsyre	tetradecansyre	C14: 0	58	Til stede i alle vegetabilske og animalske olier og fedtstoffer, mælk (8-12%), kokosnød (15-30%), muskatnød 70-80%
16	CH3 (CH2) 14COOH	palmitinsyre	hexadecansyre	C16: 0	62	Til stede i alle animalske og vegetabilske fede olier, talg og svin (25-30%). palme (30-50%), kakao (25%)
18	CH3 (CH2) 16COOH	stearinsyre	octadecan-	C18: 0	72	Til stede i alle animalske og vegetabilske olier og fedtstoffer, talg (20%), svin (10%), kakao (35%), vegetabilske olier (1-5%)
20	CH3 (CH2) 18COOH	arachidisk	eicosansyre	C22: 0	78	Til stede i alle animalske olier og fedtstoffer i begrænsede mængder, kun i jordnøddeolie 1-2%
22	CH3 (CH2) 20COOH	behen	docosansyre	C22: 0	80	Til stede i alle animalske olier og fedtstoffer i begrænsede mængder, kun i jordnøddeolie 1-2%
24	CH3 (CH2) 22COOH	lignocerinsyre	tetracosansyre	C24: 0		Til stede i alle animalske olier og fedtstoffer i begrænsede mængder, kun i jordnøddeolie 1-2%

Fedtsyrer fremhævet med fed skrift er de vigtigste fra et ernæringsmæssigt synspunkt. Smeltepunktet er direkte proportional med antallet af carbonatomer, der er til stede i fedtsyren; af denne grund er fødevarer, der er rige på langkædede fedtsyrer, mere konsistente.

			Ac. Lauricus (12: 0)
			Ac. Miristico (14: 0)
			Ac. Palmiticus (16: 0)
			Ac. Stearic (18: 0)

Mættede fedtsyrer og sundhed

Mættede kostfedtsyrer øger kolesterolniveauerne, så de er aterogene. Det er nyttigt at huske i denne henseende, at mættede fedtsyrer ikke alle har den samme atherogene effekt. Den farligste er palmitinsyre (C16: 0), myristisk (C14: 0) og laurinsyre (C12: 0). Stearinsyre (C18: 0) på den anden side er på trods af at være mættet ikke meget atherogen, da kroppen ønsker det hurtigt at danne oliesyre.

Selv mediumkædede fedtsyrer har ingen atherogen effekt.

anden del »