NEPIESĀTINĀTĀS TAUKSKĀBES: RAKSTUROJUMS, STRUKTŪRA, FUNKCIJAS, PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

The nepiesātinātās taukskābes ir monokarbonskābes, ar ogļūdeņraža ķēdēm, kurās divi vai vairāk no to oglekļa atomiem ir saistīti kopā ar dubultsaiti, tie ir zaudējuši ūdeņraža atomi ar notikuma dehidrogenējot.

Tās ir molekulas, kas pieder lipīdu grupai, jo tām ir amfātiskās īpašības, tas ir, tām ir hidrofila vai polāra daļa un hidrofobiska vai apolāra daļa. Turklāt tie darbojas kā “celtniecības bloki” sarežģītāku lipīdu veidošanai un šūnu vidē reti ir brīvi.

Linolskābes, polinepiesātinātās taukskābes, formula (Avots: Jü / CC0, izmantojot Wikimedia Commons)

Tā kā tie veido sarežģītākus lipīdus, piemēram, fosfolipīdus, sfingolipīdus, vaskus un triglicerīdus, nepiesātinātās taukskābes piedalās dažādās šūnu funkcijās, piemēram, enerģijas uzkrāšanā, membrānas veidošanā, ziņojumu pārraidē, aizsargājošu pārklājumu veidošanā, utt.

Sakarā ar iepriekšminēto var saprast, ka taukskābes ir dzīvām būtnēm svarīgas molekulas un ka tās turklāt ir ārkārtīgi dažādas: dzīvnieku, augu un mikrobu izolētos lipīdos ir aprakstīti vairāk nekā 100 dažādu veidu taukskābes.

Nepiesātināto taukskābju raksturojums

Taukskābes var būt piesātinātas un nepiesātinātas, un abos gadījumos tās ir monokarbonskābes ar dažāda garuma ķēdēm, bet vienmēr ar pāra skaitu oglekļa atomu un bez zariem, ar dažiem izņēmumiem.

Parasti šūnā vai daudzšūnu organismu ārpusšūnu nodalījumos tie nav sastopami, bet vienmēr ir lipīdu vai sarežģītāku molekulu sastāvdaļa.

Tos sauc par "nepiesātinātajām taukskābēm", jo to oglekļa atomi nav pilnībā piesātināti ar ūdeņraža atomiem, bet, dehidroģenerējot, ir zaudējuši divus vai vairākus ūdeņražus, un starp oglekļa atomiem, kas veido to struktūru, ir viena vai vairākas divkāršās vai trīskāršās saites.

Tās var būt mononepiesātinātas vai polinepiesātinātas atkarībā no tā, vai tām ir attiecīgi viena vai vairākas divkāršās saites.

Fizikālās īpašības

Taukskābju (piesātinātu vai nepiesātinātu) šķīdība ūdenī ir tieša to alifātisko ķēžu garuma funkcija, tas ir, jo garāka oglekļa ķēde, jo zemāka ir šķīdība un otrādi.

Kušanas temperatūra ir atkarīga arī no ķēdes garuma un arī no nepiesātinātības pakāpes (divkāršo saišu skaita). Tas ir lielāks, jo lielāks ir ķēdes garums (tieši proporcionāls) un jo zemāks, jo vairāk nepiesātinātu taukskābju (apgriezti proporcionāli).

Ļoti garas ķēdes piesātinātās taukskābes istabas temperatūrā parasti ir cietā stāvoklī, bet piesātinātas taukskābes ar vienādu skaitu oglekļa atomu paliek šķidrā stāvoklī.

Tas izskaidrojams, pateicoties molekulāro pievilcību samazinājumam starp nepiesātināto taukskābju oglekļa ķēdēm, kuras izraisa nepiesātinātu klātbūtne cis konfigurācijā, jo alifātiskās ķēdes "saliecas", novēršot to iesaiņošanos cietās struktūrās.

Uzbūve

Taukskābes principā ir apolāras molekulas, jo tās sastāv no hidrogenētu oglekļa atomu alifātiskām ķēdēm un vienā galā ir pievienotas karboksilgrupai, kas apzīmē 1. oglekli, un, no otras puses, termināla metilgrupai, kas pazīstama arī kā oglekļa ω.

Oglekļa atomu skaits var būt ļoti mainīgs: ir ļoti garas ķēdes taukskābes, kurās ir no 12 līdz 26 oglekļa atomiem; vidējas ķēdes taukskābes ar 8 līdz 10 oglekļa atomiem un, visbeidzot, īsās ķēdes taukskābes, kas var mainīties no 4 līdz 6 oglekļa atomiem.

Divkāršo saišu klātbūtne starp oglekļa atomiem nozīmē nepiesātinātību. Mononepiesātinātās taukskābes (ar ķēdē tikai vienu dubulto saiti) parasti ir divkāršās saites cis konfigurācijā.

Polinepiesātinātās taukskābes, kas pēc būtības ir bioķīmiski nozīmīgas, starp to oglekļa atomiem var būt līdz 6 divkāršām saitēm.

Trans-nepiesātinātās taukskābes iegūst, fermentējot dažu dzīvnieku spureklī, un tās iegūst no šo dzīvnieku piena un gaļas produktiem. Turklāt tos ražo rūpnieciski, hidrējot zivju eļļas, taču tie nebūt nav dabiski produkti, un ir noteikts, ka tie var būt kaitīgi veselībai.

Denotācija vai nomenklatūra

Tāpat kā daudzus dabā sastopamus savienojumus, nepiesātinātās taukskābes var nosaukt pēc to "vulgāra" nosaukuma vai pēc IUPAC nosaukuma atbilstoši oglekļa atomu skaitam ķēdē.

Lai atšķirtu tās no piesātinātajām taukskābēm ar vienādu oglekļa atomu skaitu, ķīmiķi ir izstrādājuši vienkāršu sistēmu, lai aprakstītu nepiesātināto taukskābju vissvarīgākās strukturālās īpašības.

Šī sistēma sastāv no divu skaitļu, kas atdalīti ar kolu (:), rakstīšanas, lai norādītu oglekļa atomu skaitu (pirmais numurs) un oglekļa-oglekļa divkāršo saišu skaitu (otrais skaitlis).

Piemēram, piesātinātu taukskābi ar 18 oglekļa atomiem var uzrakstīt kā 18: 0, bet nepiesātinātu ar divām oglekļa-oglekļa dubultsaitēm - 18: 2.

Katras divkāršās saites atrašanās vietas noteikšanai oglekļa ķēdē iepriekš minēto apzīmējumu var “paplašināt”, burta augšējā labajā augšējā stūrī pievienojot grieķu burtu deltu (∆), kam seko viens vai vairāki cipari kā virsraksti.

Tādējādi C18 polinepiesātinātās taukskābes ar 3 dubultajām saitēm var uzrakstīt kā 18: 3 (∆9,12,15), nomenklatūru, kas apraksta nepiesātinātās taukskābes ar divkāršām saitēm starp 9. un 10., 12. un 13. oglekli. un 15 un 16.

Ir svarīgi atzīmēt, ka lielākajai daļai mononepiesātināto taukskābju ir divkāršā saite to oglekļa ķēdes 9. pozīcijā un parasti polinepiesātināto taukskābju papildu dubultā saites atrodas tās 12. un 15. pozīcijā, ar daži izņēmumi.

Nepiesātinātās taukskābju ģimenes

Pastāv vairākas nepiesātināto taukskābju grupas, kuru savstarpējās attiecības ir acīmredzamas, kad dubultās saites tiek noteiktas, ņemot vērā galīgās metilgrupas (ω), nevis karbonskābes oglekļa atoma stāvokli.

Šādi noteikto divkāršo saišu stāvokli pēc tam apzīmē ar grieķu burtu ω un norāda oglekļa atomu skaitu starp galīgo metilgrupu un nepiesātināto taukskābju oglekļa-oglekļa divkāršo saiti.

Vissvarīgākās nepiesātināto taukskābju grupas ir omega-3 taukskābju (ω-3) un omega-6 taukskābju (familia-6) ģimenes, tomēr ir arī citas.

Omega-3 taukskābes ir nepiesātinātās taukskābes, kuru pirmā divkāršā saite (polinepiesātināto gadījumā) ir 3 oglekļa atomi no galīgās metilgrupas, savukārt omega-6 taukskābēm ir pirmā dubultā saite uz oglekļa atomu 6. pozīcija attiecībā uz oglekli ω.

Iespējas

Nepiesātinātās taukskābes, kā arī piesātinātās taukskābes, šūnu uzturēšanā veic vairākas funkcijas.

Tās ne tikai kalpo kā enerģijas rezerves vielas, jo to oksidēšana rada milzīgu enerģijas daudzumu, bet arī ir celtniecības bloki sarežģītajiem lipīdiem, kas veido membrānas, un citiem, kas kalpo citiem fizioloģiskiem mērķiem.

Parasti šīs taukskābes dominē pār piesātinātajām taukskābēm, īpaši augstākajos augos un dzīvniekos, kuru vidē ir ļoti zema temperatūra, jo tās veicina membrānu un audu plūstamību.

Nepiesātināto taukskābju grupā ir dažas neaizstājamās taukskābes, kuras cilvēks nespēj saražot, un tāpēc tās ir jālieto ikdienas uzturā. Tajos ietilpst linolskābe un arahidonskābe.

Šīs taukskābes ir daudzu eikosanoīdu un to atvasinājumu, piemēram, prostaglandīnu, tromboksānu un leikotriēnu, biosintētiski prekursori, savienojumi ar hormonālām īpašībām, kuriem ir fizioloģiskas funkcijas, kas ir ļoti nozīmīgas cilvēkiem un citiem zīdītājiem.

No otras puses, nepiesātinātās taukskābes arī piedalās taukos šķīstošo vielu, piemēram, vitamīnu un karotinoīdu, absorbcijā ar uzturu.

Nepiesātinātu taukskābju piemēri

Ļoti svarīgi mono- un polinepiesātināto taukskābju piemēri:

- Palmitoleic skābe (16: 1, ω-7) : tā ir izplatīta lipīdu sastāvdaļa cilvēka taukaudos, īpaši aknās.

Palmitoleic acid, mononepiesātinātās taukskābes (Avots: Foobar ~ commonswiki, izmantojot Wikimedia Commons)

- Oleīnskābe (18: 1, ω-9) : raksturīga augu eļļās, piemēram, olīvu un avokado. Tam ir labvēlīga iedarbība uz asinsvadiem un tā ir iespējama "hipotensīva".

Oleonskābe, mononepiesātinātās taukskābes (Avots: Andel, izmantojot Wikimedia Commons)

- Linolskābe (18: 3 ∆9,12,15; ω-3) : tā ir izplatīta arī augu izcelsmes eļļās, atgremotāju gaļā un pienā. Šķiet, ka tas ir saistīts ar holesterīna līmeņa pazemināšanu asinīs un tauku nogulsnēšanos organismā, tāpēc tiek uzskatīts, ka tas darbojas svara zaudēšanas nolūkā.

Linolskābe, polinepiesātinātās taukskābes (Avots: Edgar181 / Public Domain, via Wikimedia Commons)

- Arahidonskābe (20: 4 ∆5,8,11,14; ω-6) : tā ir atrodama praktiski visu šūnu membrānu fosfolipīdos un darbojas kā priekštecis eikosanoīdu sintēzē. Tā ir neaizstājamā taukskābe, tāpēc tā ir jālieto kopā ar pārtiku, īpaši dzīvnieku izcelsmes.

Arahidonskābe, polinepiesātinātās taukskābes (Avots: Yikrazuulx / Public Domain, via Wikimedia Commons)

Veselības ieguvumi / kaitējums

Dažādu nepiesātināto taukskābju ieguvumi vai kaitējumi veselībai galvenokārt ir saistīti ar to fizikāli ķīmiskajām īpašībām.

Ir labi zināms, ka "transtauki", tas ir, tauki, kas bagāti ar lipīdiem un kuriem ir augsts transpiesātināto taukskābju saturs, ir kaitīgi veselībai, jo tiem ir sirds un asinsvadu slimībām līdzīga iedarbība, kāda ir saasina piesātinātās taukskābes.

No otras puses, cis-nepiesātinātās taukskābes ir visbiežāk sastopamas pārtikas produktos, tāpēc cilvēka ķermenis tās var vieglāk pārstrādāt, padarot tās par svarīgām cilvēka uzturā.

Tādējādi papildus dažiem ieguvumiem, kas saistīti ar ādas un matu izskatu, piemēram, nepiesātināto taukskābju patēriņam ir lielas priekšrocības organiskā līmenī, jo tie veicina šūnu pareizu darbību.

Mononepiesātinātie ir atrodami olīvu un zemesriekstu eļļā, avokado vai avokado, lielākajā daļā riekstu un sēklu. No otras puses, nepiesātinātie bagātina tādu zivju audus kā sardīnes, tuncis, lasis un citi; no liniem, sojas, saulespuķēm, chia sēklām un dažiem valriekstiem.

Tie ir arī kukurūzas, rapšu un sojas pupu eļļā, un daudzas publikācijas, kas saistītas ar omega-3 un omega-6 ģimeņu taukskābēm, norāda, ka tās var samazināt risku ciest no dažām sirds un asinsvadu slimībām un uzlabot antioksidantu spējas ķermeņa.

Atsauces

1. Engelking, LR (2015). Dzīvu šūnu ķīmiskais sastāvs. Veterinārās fizioloģiskās ķīmijas mācību grāmata, 2.-6.
2. Ha, CE un Bhagavan, NV (2011). Medicīniskās bioķīmijas pamati: ar klīniskiem gadījumiem. Akadēmiskā prese.
3. Lunn, J., and Theobald, HE (2006). Uztura nepiesātināto taukskābju ietekme uz veselību. Uztura biļetens, 31 (3), 178.-224.
4. Nelsons, DL, Lehingers, AL, & Cox, MM (2008). Lehingera bioķīmijas principi. Makmillans.
5. Stoker, HS (2012). Vispārīgā, organiskā un bioloģiskā ķīmija. Nelsona izglītība.