اسید های چرب

چربی ها یا لیپیدها ترکیبات آلی غیر محلول در آب هستند که می‌توان آنها را بوسیله حلالهای غیر قطبی نظیر کلروفرم، اتر و بنزن از سلولها استخراج کرد. لیپیدها استرهای یک یا چند اسید با الکلها می‌باشند. بعضی از لیپیدها در ساختمان دیواره و غشای سلولی شرکت داشته و برخی دیگر ماده ذخیره‌ای انرژی‌زا را در داخل سلول تشکیل می‌دهند. اسیدهای چرب به صورت آزاد به مقدار ناچیزی در بافتها دیده می‌شوند.

ساختمان اسیدهای چرب

تاکنون بیش از هفتاد اسید چرب از نسوج گوناگون جدا کرده‌اند که همگی دارای زنجیره هیدروکربنی طولانی با یک عامل کربوکسیل انتهایی هستند. بعضی از آنها اشباع شده و برخی دارای یک، دو یا سه پیوند دوگانه هستند و گروهی در زنجیر خود دارای شاخه‌های جانبی نیز می‌باشند. تعداد کربنها در اسیدهای چرب به استثنای چند مورد، همیشه زوج است و احتمالاً علت زوج بودن آسان تر بودن سنتز آنها در نزد جانداران است.

فرمول کلی اسیدهای چرب

 CH3-(CH2)n-COOH

است که n از صفر تا 30 الی 40 تغییر می‌کند.

طبقه بندي اسيدهاي چرب

اسيد هاي چرب بر اساس طول زنجيره و ميزان اشباع بودن (كه به تعداد باند هاي دو گانه در مولكول)، شناسايي مي شوند و موقعيت قرار گرفتن اولين باند دوگانه در سر متيله طبقه بندي مي شوند.

گروه هاي اسيدهاي چرب عبارتند از:

اسید های چرب اشباع Saturated fatty acid

اسيدهاي چرب اشباع فاقد باند دوگانه مي باشند، آنها در درجه اول از محصولات حيواني، از جمله گوشت و توليدات لبنياتي بدست مي آيند. به طور معمول چربي هاي حيواني در دماي اتاق به صورت جامد مي باشند.اسيد استئاريك، اسيد چرب اشباعي مي باشد كه داراي اثرات متفاوت بيولوژيكي نسبت به ساير اسيدهاي چرب ديگر است. غذاهاي مهمي كه منبع اسيد استئاريك مي باشند شامل : گوشت گاو و روغن نباتي (به طور كامل هيدروژنه شده و يا به طور جزئي هيدروژنه شده) و شكلات است.

اسید های چرب غیر اشباع Monounsaturated fatty acid

اسيدهاي چرب غیر اشباع MUFAs داراي يك باند دوگانه مي باشد، گياهان منابع غني در MUFAs مي باشند مانند : روغن كانولا، روغن زيتون، روغن آفتاب گردان.

اين گونه روغن ها در دماي اتاق به صورت مايع مي باشند،علاوه بر آن روغن گردو و فندق نيز جز اين گروه مي باشند.

اسیدهای چرب بلند زنجیره غیراشباع Poly unsaturated fatty acid

اين گروه كه به PUFAs معروف اند، داراي 2 يا چند عدد باند دوگانه مي باشند و ممكن است بر اساس قرار گرفتن، اولين باند دوگانه به دو نوع تقسيم مي شوند.

PUFAs (n-6)

يكي از اسيدهاي چرب این گروه لينولئيك اسيد مي باشد كه بسيار مورد نياز انسان است. انسان ها قادر به ساختن و سنتز كردن اين اسيد چرب نمي باشد، بنابر اين ضروري است كه بايستي در وعده هاي غذايي در نظر گرفته شود.منابع اوليه تامين كننده اين گروه از اسيدهاي چرب عبارتند از: روغن هاي گياهي مايع مثل، روغن زيتون، روغن سويا، روغن برزك.

PUFAs (n-3)

آلفا لينولنيك اسيد، مورد نياز انسان است ولي انسان ها توانايي سنتز آنها را ندارد. بنابر اين، بايد دروعده هاي غذايي پايه در نظر گرفته شود. فقدان آلفا لينولنيك در وعده هاي غذايي، مي تواند باعث بيماري كمبود مواد غذايي گردد. بيماري كمبود مواد غذايي، شامل ورقه ورقه شدن پوست، خونريزي، آماس پوستي، كند ذهني گردد. اين اسيد چرب در منابع گياهي شامل روغن سويا، روغن كانولا، گردو و تخم برزك وجود دارد.

خواص اسیدهای چرب

اسیدهای چرب غیر اشباع دارای نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به اسیدهای چرب اشباع هستند و هر چه تعداد کربن اسید چرب بیشتر شود، نقطه ذوب بالاتر می‌رود. پیوند دوگانه در اسیدهای غیر اشباع بیشتر بین کربن 9 و 10 بوده و این پیوند دوگانه تقریبا در تمامی اسیدهای چرب غیر اشباع طبیعی در وضعیت ایزومر هندسی سیس (Cis) است. اسیدهای چرب با زنجیر طویل در آب غیر محلول هستند. ولی در قلیایی محلول‌اند و تشکیل صابون سدیم یا صابون پتاسیم می‌دهند. اسیدهای چرب غیر اشباع به سهولت اکسید می‌شوند. تند شدن چربیها بر اثر اکسید شدن و ایجاد عوامل اسیدی و آلدئیدی در چربی ها است.

ساختمان و خواص انواع چربی ها

چربی های خنثی(آسیل گلیسرول ها)

تركيب اسيد چرب و گليسرول را آسيل گليسرول يا گليسريد مي نامند. گليسرول الكلي است كه بيش از ساير الكلها در ساختمان ليپيدها ديده مي شود و داراي 2 عامل الكلي نوع اول و يك عامل الكلي نوع دوم است. برحسب آن كه يك ، دو يا سه اسيد چرب با عوامل الكلي گليسرول تركيب شده باشد، به ترتيب مونو، دي و تري آسيل گليسرول بدست ميآيد. نقطه ذوب چربيها خنثي بستگي به نقطه ذوب اسيد چرب تركيبي آنها دارد. تري آسيلها در آب نسبتا نامحلول بوده و تشكيل ميسلهاي كامل نميدهند. در حالي كه دي آسيل گليسرول ها كه تا حدودي قابل يونيزه شدن هستند، به سهولت تشكيل ميسل مي دهند.

فسفو گليسريدها

اين ليپيدها كه به نام گليسرول فسفاتيد نيز موسوم اند، بيشتر در غشاهاي سلولي وجود دارند و فقط به مقدار خيلي جزئي در چربي هاي ذخيرهاي يافت ميشوند. الكل اين ليپيدها گليسرول است كه يكي از عوامل الكلي نوع اول آن توسط اسيد فسفريك استريفيه شده است. تمام فسفر گليسريدها داراي يك انتهاي قطبي و دو انتهاي طويل غير قطبي مي باشند و به اين جهت آنها را ليپيدهاي قطبي يا آمفي پاتيك گويند.

پلاسمالوژن ها

يك گروه فرعي از فسفو گليسريدها هستند كه در آنها به جاي يك مولكول اسيد چرب يك آلدئيد چرب قرار گرفته است. اين تركيبات در غشاي سلولهاي عضلاني و عصبي فراوانند.

اسفنگو ليپيدها

اينها در غشاي سلولهاي گياهي و سلولهاي حيواني و در بافتهاي عصبي و مغز به مقدار فراوان وجود دارند. اين تركيبات در اثر هيدروليز ايجاد يك مولكول اسيد چرب و يك مولكول الكل آمينه غير اشباع به نام اسفنگوزين مي كنند. در اسفنگو ليپيدها گليسرول وجود ندارد. تركيب اسفنگوزين و اسيد چرب را سراميد گويند.

گليكو ليپيدها

اين تركيبات داراي يك انتهاي قطبي هيدروفيل (آبدوست) قندي مي باشند. برخي شامل اسفنگوزين و برخي ديگر شامل گليسرول هستند. قندهاي آن شامل -Dگلوكز و -D گالاكتوز است. گانگليوزيدها تركيبات ديگري از دسته گليكو ليپيدها هستند. اين تركيبات عبارتند از گليكو اسفنگو ليپيدهايي كه داراي انتهاي قطبي متشكل از قندهاي مركب نظير اوزامين و اسيد سياليك مي باشند. اين تركيبات در غشاي سلولي به ويژه در سلول هاي عصبي زياد ديده مي شوند.

سربروزيدها

اين تركيبات را ميتوان در گروه گليكو ليپيدها و يا اسفنگو ليپيدها طبقه بندي كرد. زيرا داراي قند و اسفنگوزين هستند. اين دسته از ليپيد بيشتر در غشاي سلولهاي عصبي بويژه در غلاف ميلين و همچنين در گويچه هاي قرمز خون، گويچه هاي سفيد خون و اسپرم ديده ميشوند.

ليپيدهاي مركب :

مومها

مومها از نظر ساختماني و خواص ، شبيه آسيل گليسرول ها هستند. ولي الكل هاي آنها داراي زنجيره كربني طویل لیپید هایی هستند كه تنها شامل يك عامل الكل مي باشند. دراين تركيبات غشاي محافظ پوست، پر و جدار برگها و بعضي ميوه ها و پوسته خارجي بيشتر حشرات ديده مي شوند.

ليپيدهايي كه صابوني نمي شوند :

ليپيدهايي كه تاكنون مورد بحث قرار گرفتند قابل صابوني شدن بوده يعني با قليايي ها و در اثر حرارت ايجاد صابون مي كنند. در سلولها مقدار كمتري از نوع ديگر چربي ها موجودند كه غير قابل صابون شدن هستند. دو گروه اصلي از اين ليپيدها يكي استروئيدها و ديگري ترپنها هستند.

استروئيدها

ساختار استروئيدها از سه حلقه شش ضلعي فنانترن و يك حلقه پنج ضلعي هستند. از ميان مهمترين استروئيدهايي كه در طبيعت ديده مي شوند، اسيدهاي صفراوي، هورمون هاي جنسي، هورومون هاي قسمت قشري غدد فوق كليوي و ويتامينD و كلسترول را مي توان نام برد. استروئيدها به مقدار بسيار كم در سلول ها موجودند و فقط يك نوع آنها كه بطور كلي استرول ناميده مي شود، بسيار فراوان است. كلسترول فراوانترين نوع استرول ها در بافتهاي حيواني است. كلسترول در گياهان ديده نميشود. استرول موجود در گياهان به نام فيتوسترول ها مشهورند . قارچها و مخمرها حاوي استرول هايي به نام ميكو استرول هستند. در اين دسته ارگوسترول را ميتوان نام برد كه به ويتامين D تبديل مي شود.

ترپن ها

به مقدار جزیی در سلول ها وجود دارد. ترپن ممکن است دارای ساختمان خطی یا حلقوی باشد. ويتامينA ، كاروتنها، بيشتر اسانس ها و ويتامينE  و ويتامينK از ترپن ها مشتق مي شوند.

ليپو پروتئين ها

ليپيدهاي قطبي با پروتئين هاي خاصي تركيب شده و ليپيد پروتئين ها را مي سازند. مانند ليپو پروتئين هاي پلاسماي خون كه نقش حامل مواد مختلف را دارا مي باشند. برخي ليپيو پروتئين ها داراي ليپيدهاي خنثي مانند گليسرول و آسترهاي آن هستند. اين تركيبات وسيله انتقال چربي ها از روده كوچك به كبد به بافت چربي و ديگر بافتها هستند. طبقه بندي ليپو پروتئين ها بر مبناي وزن مخصوص آنها انجام مي گيرد.

پروستا گلاندين ها

اين تركيبات كه براي نخستين بار در مايع مني و غده پروستات يافت شدند، از يك اسيد چرب غير اشباعي 20 كربنه به نام اسيد آراشيدونيك مشتق شده اند. اين تركيبات انواع مختلفي دارند كه تاكنون متجاوز از 14 نوع پروستاگلاندين در مايع مني انسان و تعداد ديگري در ساير بافت ها يافت شده است. پروستاگلاندين هاي گروه E ، گروه F و گروه A و B نمونه اين تركيبات هستند. پروستاگلاندين ها داراي اثرات فيزيولوژيك مختلفي مانند كاهش فشار خون، تنظيم عبور يون هاي مختلف از غشاي سيناپس هاي عصبي و خنثي سازي اثر برخي هورمون ها مي باشند.

ميسل ها

ليپيدهاي قطبي مانند اسيدهاي چرب ساده و صابون ها در محلولهاي آبگون پخش شده و ميسل ها را بوجود مي آورند كه در آنها انتهاي هيدروكربني چون آبگريزند(هيدروفوب) از محلول آبگون رانده شده و ايجاد يك فاز آبگريز داخلي مي كند و در نتيجه انتهاي آب دوست (هيدروفيل) آنها به طرف خارج گرايش مييابد. تري آسيل گليسرول ها و كلسترول خود به خود تشكيل ميسل نداده ولي در ساختمان مسيلي وارد شده و ميسل هاي مخلوط را مي سازند. ميسل ها ممكن است تك لايه يا دو لايه باشند.

چرخه اسید چرب

اسیدهای چرب با طول متوسط و کوتاه به طور مستقیم توسط خون جذب و همانند دیگر مواد مغذی به کبد فرستاده می‌شوند. جذب اسیدهای چرب با طول بلند به طور مستقیم رخ نمی‌دهد. آنها در نهایت به تری گلیسیرید تبدیل و با لایه‌ای از کلسترول و پروتئین پوشیده می‌شوند. بعد از این فرآیند، ذخیره سازی در بافت‌های بدن به منظور تولید انرژی صورت می‌گیرد.

سوخت و ساز بدن

سلول‌های بدن برای سوخت و ساز می‌توانند از گلوکز و اسید چرب استفاده کنند. در این میان اسید چرب مقادیر بیشتری آدنوزین تری فسفات تولید می‌کند. ATP وظیفه تأمین انرژی مورد نیاز در فرآیندهای سلول‌های زنده را دارد. اسیدهای چرب برای تامین سوخت و ساز و انقباض ماهیچه‌ها به سلول‌ها فرستاده می‌شوند. این اسیدها با تبدیل شدن به کربن دی‌اکسید و آب،‌ مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌کنند.

اسیدهای چرب ضروری

اسیدهای چربی که برای سلامتی مفید هستند اما برای تامین آنها باید از غذاها کمک گرفت، به نام اسیدهای چرب ضروری شناخته می‌شوند. دسته‌ای از این اسیدها در ساختار خود شامل پیوندهای دوگانه در سه و شش اتم کربن هستند که به ترتیب با نام‌های امگا ۳ و امگا ۶ شناخته می‌شوند.