French
DeutschПолиненасыщенные жиры — Википедия
Полиненасыщенные жиры — подкласс ненасыщенных жиров. Это жиры, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты (сокращенно ПНЖК), определяющие свойства этих жиров. «Ненасыщенность» означает, что молекулы содержат меньше максимального количества водорода (при отсутствии двойных связей). Эти соединения существуют в виде цис- или транс-изомеров в зависимости от геометрии двойной связи. Некоторые полиненасыщенные жирные кислоты являются незаменимыми. Полиненасыщенные жирные кислоты являются предшественниками и производятся из полиненасыщенных жиров, в том числе олифы[1].
Номенклатура
[править | править код]Положение двойных связей углерод-углерод в цепях карбоновых кислот в жирах обозначается греческими буквами[2]. Ближайший к карбоксильной группе — альфа-углерод, следующий — бета-углерод и так далее. В жирных кислотах атом углерода метильной группы в конце углеводородной цепи называется омега-углеродом (омега — последняя буква греческого алфавита). Жирные кислоты омега-3 имеют двойную связь на расстоянии трёх атомов углерода от углерода метильной группы, тогда как жирные кислоты омега-6 — на расстоянии шести. На рисунке ниже показана жирная кислота омега-6 — линолевая кислота.
Полиненасыщенные жирные кислоты делятся по химической структуре:
- на метилен-разделённые полиены;
- сопряжённые жирные кислоты[англ.] (конъюгированные);
- другие ПНЖК.
В зависимости от длины углеродной цепи жирные кислоты, содержащие пентадиеновые[англ.] группы, иногда делят на два вида[3]:
- короткоцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (КЦ-ПНЖК) с 18 атомами углерода. Они встречаются чаще. Ключевые члены включают линолевую кислоту, α- линоленовую кислоту и арахидоновую кислоту[4];
- длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (ДЦ-ПНЖК) с 20 или более атомами углерода.
Производство
[править | править код]Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) с 18 атомами углерода, являющиеся наиболее распространённой разновидностью, не вырабатываются млекопитающими. Их биосинтезу уделяется большое внимание. Растения производят ПНЖК из олеиновой кислоты. Ключевые ферменты, десатуразы жирных кислот[англ.], способствуют образованию дополнительных двойных связей. Десатуразы преобразуют олеиновую кислоту в линолевую кислоту, предшественник альфа-линоленовой кислоты, гамма-линоленовой кислоты[англ.] и дигомо-γ-линоленовой кислоты[англ.][5].
Промышленные полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) обычно получают путём гидролиза жиров, содержащих ПНЖК. Процесс осложняется побочными реакциями и окрашиванием. По этой причине паровой гидролиз часто не дает хорошего результата. Щелочной гидролиз жиров с последующим подкислением является дорогостоящим. Ферменты липазы демонстрируют потенциал в качестве мягких и экологически чистых катализаторов для производства ПНЖК из триглицеридов[1].
Вне диетического контекста (см. раздел «Здоровье») ПНЖК являются нежелательными компонентами растительных масел, приводящими к их прогорканию (см. раздел «Перекисное окисление»). поэтому из оливкового масла их стремятся удалить. Одной из технологий снижения содержания ПНЖК является селективное образование производных с мочевиной[1].
Реакции
[править | править код]С точки зрения химического анализа полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) имеют высокое иодное число, что является следствием полиненасыщенности. Гидрирование ПНЖК даёт менее ненасыщенные производные. Ненасыщенные продукты частичного гидрирования часто содержат некоторое количество транс-изомеров (например, транс-мононенасыщенную элаидиновую кислоту)[1].
Перекисное окисление
[править | править код]Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) подвержены перекисному окислению липидов гораздо больше, чем мононенасыщенные или насыщенные аналоги. В основе этой реакционной способности лежит низкая энергия бис-аллильных связей C–H. Полиненасыщенные жирные кислоты имеют короткий срок хранения из-за их тенденции к самоокислению, что в случае пищевых продуктов приводит к прогорканию (см. олифа). Металлы ускоряют деградацию. Продукты реакции включают:
- гидропероксиды жирных кислот;
- эпокси-гидроксиполиненасыщенные жирные кислоты;
- жасмонаты;
- дивинилэфирные жирные кислоты[англ.];
- листовые альдегиды[англ.].
Некоторые из этих производных являются сигнальными молекулами, некоторые используются для защиты растений (антифиданты[англ.]), некоторые являются предшественниками других метаболитов, которые используются растением[4].
Типы
[править | править код]Полиненасыщенные жирные кислоты, определяющие свойства полиненасыщенных жиров, является подклассом жирных кислот с двумя или более двойными углерод-углеродными связями[2][6].
Метилен-разделённые полиены
[править | править код]Метилен-разделённые полиены — жирные кислоты, имеющие две или более цис-двойных связей, которые отделены друг от друга одним метиленовым мостиком[англ.] (–CH2–). Этот фрагмент иногда также называют дивинилметановым[7].
| −С−С=С−С−С=С− |
К незаменимым жирным кислотам относятся все метилен-разделённые жирные кислоты омега-3 и омега−6. (Подробнее см. в разделе Незаменимые жирные кислоты — Номенклатура[8].)
Омега-3
[править | править код]Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав клеточных мембран и кровеносных сосудов, не синтезируются в нужных количествах в организме человека, но являются одним из необходимых компонентов полноценного здорового питания.
Омега-6
[править | править код]Избыточное потребление Омега-6-ненасыщенных жирных кислот по отношению к омега-3 кислотам может увеличить риск ряда заболеваний[9][10][11].
Сопряжённые жирные кислоты
[править | править код]| –С=С–С=С– |
Сопряжённые жирные кислоты[англ.] имеют две или более сопряженных двойных связей[англ.].
| Тривиальное название | Сокращение | Химическое название |
|---|---|---|
| Сопряжённые линолевые кислоты[англ.] (две сопряжённые двойные связи) | ||
| Руменовая кислота[англ.] | 18:2 (n-7) | 9Z,11E-октадека-9,11-диеновая кислота |
| 18:2 (n-6) | 10E,12Z-октадека-10,12-диеновая кислота | |
| Сопряжённые линоленовые кислоты (три сопряженные двойные связи) | ||
| α-Календовая кислота[англ.] | 18:3 (n-6) | 8E,10E,12Z-октадекатриеновая кислота |
| β-Календовая кислота | 18:3 (n-6) | 8E,10E,12E-октадекатриеновая кислота |
| Якаровая кислота[англ.] | 18:3 (n-6) | 8Z,10E,12Z-октадекатриеновая кислота |
| α-Элеостеариновая кислота[англ.] | 18:3 (n-5) | 9Z,11E,13E-октадека-9,11,13-триеновая кислота |
| β-Элеостеариновая кислота[англ.] | 18:3 (n-5) | 9E,11E,13E-октадека-9,11,13-триеновая кислота |
| Каталповая кислота[англ.] | 18:3 (n-5) | 9Z,11Z,13E-октадека-9,11,13-триеновая кислота |
| Пуническая кислота[англ.] | 18:3 (n-5) | 9Z,11E,13Z-октадека-9,11,13-триеновая кислота |
| Другие | ||
| Румеленовая кислота | 18:3 (n-3) | 9E,11Z,15E-октадека-9,11,15-триеновая кислота |
| α-Паринаровая кислота[англ.] | 18:4 (n-3) | 9E,11Z,13Z,15E-октадека-9,11,13,15-тетраеновая кислота |
| β-Паринаровая кислота | 18:4 (n-3) | все-транс-октадека-9,11,13,15-тетраеновая кислота |
| Боссеопентаеновая кислота[англ.] | 20:5 (n-6) | 5Z,8Z,10E,12E,14Z-эйкозапентаеновая кислота |
Другие полиненасыщенные жирные кислоты
[править | править код]| Тривиальное название | Сокращение | Химическое название |
|---|---|---|
| Пиноленовая кислота | 18:3 (n-6) | (5Z,9Z,12Z)-октадека-5,9,12-триеновая кислота |
| Сциадоновая кислота[англ.] | 20:3 (n-6) | (5Z,11Z,14Z)-эйкоза-5,11,14-триеновая кислота |
Функции и эффекты
[править | править код]Взаимодействие незаменимых жирных кислот[англ.] обуславливает билогические эффекты жирных кислот ω-3 и ω-6.
Здоровье
[править | править код]Потенциальные выгоды
[править | править код]Ненасыщенные жиры, как мононенасыщенные, так и полиненасыщенные, часто называют хорошими жирами, в то время как насыщенные жиры иногда называют плохими жирами. Считается, что жиры не следует употреблять чрезмерно, следует отдавать предпочтение ненасыщенным жирам и ограничивать насыщенные жиры[12][13][14][15].
В одних исследованиях было показано, что омега-3 жирные кислоты (в таких продуктах, как водорослевое масло, рыбий жир, рыба и морепродукты) снижают риск сердечных приступов[16]. В других исследованиях было показано, что омега-6 жирные кислоты в подсолнечном и сафлоровом масле также могут снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний[17].
Высокие уровни докозагексаеновой кислоты (ДГК), самой распространенной омега-3 полиненасыщенной жирной кислоты в мембранах эритроцитов (красных кровяных телец), снижали риск рака молочной железы[18]. ДГК жизненно важна для структуры серого вещества человеческого мозга, а также для стимуляции сетчатки и нейротрансмиссии[2].
Вопреки общепринятым рекомендациям, анализ данных (за 1966—1973 годы) по влиянию на здоровье замены насыщенных жиров в рационе линолевой кислотой, показал, что у участников группы, практиковавших такую замену, наблюдался повышенный уровень смертности от всех причин, ишемической болезни сердца и сердечно-сосудистых заболеваний[19]. Хотя эта оценка оспаривалась многими учеными[20], она вызвала дебаты по поводу рекомендаций по питанию во всем мире заменять насыщенные жиры полиненасыщенными[21].
Приём изотопно-усиленных[англ.] полиненасыщенных жирных кислот, например дейтерированной линолевой кислоты[англ.], в которой два атома водорода замещены его тяжелым изотопом дейтерием, с пищей (тяжелоизотопная диета[англ.]) может подавлять перекисное окисление липидов и предотвращать или лечить связанные с этим заболевания[22][23].
Беременность
[править | править код]Влияние добавки полиненасыщенных жиров на количество заболеваний, связанных с беременностью[2]:
- гипертония или преэклампсия — не влияют
- продолжительность беременности — немного увеличивают срок, что снижает частоту ранних преждевременных родов.
Рекомендации экспертных группы США и Европы беременным и кормящим женщинам состоят в увеличении потребления полиненасыщенных жиров, с целью повышения уровня ДГК у плода и новорожденного[2].
Рак
[править | править код]Результаты наблюдательных клинических испытаний по потреблению полиненасыщенных жиров и раку противоречивы и зависят от многочисленных факторов заболеваемости раком, включая пол и генетический риск[16]. Одни исследования обнаружили связь между более высоким потреблением и/или уровнем полиненасыщенных жиров омега-3 в крови и снижением риска некоторых видов рака, включая рак молочной железы и колоректальный рак, другие исследования не обнаружили такой связи[16][24].
Непищевое применение
[править | править код]Полинасыщенные жирные кислоты являются важными компонентами алкидных смол, которые используются в покрытиях[1].
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 5 Anneken, David J. Fatty Acids // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / David J. Anneken, Sabine Both, Ralf Christoph … [и др.]. — 2006. — ISBN 3527306730. — doi:10.1002/14356007.a10_245.pub2.
- ↑ 1 2 3 4 5 Essential Fatty Acids. Micronutrient Information Center, Oregon State University, Corvallis, OR (май 2014). Дата обращения: 24 мая 2017.
- ↑ Buckley MT, et al. (2017). "Selection in Europeans on Fatty Acid Desaturases Associated with Dietary Changes". Mol Biol Evol. 34 (6): 1307–1318. doi:10.1093/molbev/msx103. PMC 5435082. PMID 28333262.
- ↑ 1 2 Feussner, Ivo; Wasternack, Claus (2002). "The Lipoxygenase Pathway". Annual Review of Plant Biology. 53: 275–297. doi:10.1146/annurev.arplant.53.100301.135248. PMID 12221977.
- ↑ Jiao, Jingjing; Zhang, Yu (2013). "Transgenic Biosynthesis of Polyunsaturated Fatty Acids: A Sustainable Biochemical Engineering Approach for Making Essential Fatty Acids in Plants and Animals". Chemical Reviews. 113 (5): 3799–3814. doi:10.1021/cr300007p. PMID 23421688.
- ↑ Omega-3 fatty acids, fish oil, alpha-linolenic acid. Mayo Clinic (2017). Дата обращения: 24 мая 2017.
- ↑ Baggott, James. The divinylmethane pattern in fatty acids. — Salt Lake City, UT : Knowledge Weavers, 1997.
- ↑ National nutrient database for standard reference, release 23. United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service (2011). Дата обращения: 22 февраля 2009. Архивировано из оригинала 3 марта 2015 года.
- ↑ Lands, W. E.M. Dietary Fat and Health: The Evidence and the Politics of Prevention: Careful Use of Dietary Fats Can Improve Life and Prevent Disease (англ.) // Annals of the New York Academy of Sciences[англ.] : journal. — 2005. — Vol. 1055. — P. 179—192. — doi:10.1196/annals.1323.028. — . — PMID 16387724.
- ↑ Hibbeln, Joseph R; Nieminen, Levi RG; Blasbalg, Tanya L; Riggs, Jessica A; Lands, William E. M. Healthy intakes of n−3 and n−6 fatty acids: estimations considering worldwide diversity (англ.) // The American Journal of Clinical Nutrition[англ.] : journal. — 2006. — Vol. 83, no. 6 Suppl. — P. 1483S—1493S. — PMID 16841858.
- ↑ Okuyama, H.; Ichikawa, Y.; Sun, Y.; Hamazaki, T.; Lands, W.E.M. ω3 Fatty Acids Effectively Prevent Coronary Heart Disease and Other Late-Onset Diseases – The Excessive Linoleic Acid Syndrome // Prevention of Coronary Heart Disease (неопр.) / Okuyama, H.. — 2006. — С. 83—103. — (World Review of Nutrition and Dietetics). — ISBN 3-8055-8179-3. — doi:10.1159/000097809.
- ↑ Fats explained. HEART UK – The Cholesterol Charity. Дата обращения: 20 февраля 2019.
- ↑ Key Recommendations: Components of Healthy Eating Patterns. Dietary Guidelines 2015-2020. Дата обращения: 20 февраля 2019.
- ↑ Live Well, Eat well, Fat: the facts. NHS. Дата обращения: 20 февраля 2019.
- ↑ Dietary Guidelines for Indians - A Manual. Indian Council of Medical Research, National Institute of Nutrition. Дата обращения: 20 февраля 2019. Архивировано из оригинала 22 декабря 2018 года.
- ↑ 1 2 3 Omega-3 Fatty Acids and Health: Fact Sheet for Health Professionals. US National Institutes of Health, Office of Dietary Supplements (2 ноября 2016). Дата обращения: 5 апреля 2017.
- ↑ Willett WC (September 2007). "The role of dietary n-6 fatty acids in the prevention of cardiovascular disease". Journal of Cardiovascular Medicine. 8 (Suppl 1): S42-5. doi:10.2459/01.JCM.0000289275.72556.13. PMID 17876199. S2CID 1420490.
- ↑ Pala V, Krogh V, Muti P, Chajès V, Riboli E, Micheli A, Saadatian M, Sieri S, Berrino F (July 2001). "Erythrocyte membrane fatty acids and subsequent breast cancer: a prospective Italian study". Journal of the National Cancer Institute. 93 (14): 1088–95. doi:10.1093/jnci/93.14.1088. PMID 11459870.
- ↑ Ramsden CE, Zamora D, Leelarthaepin B, Majchrzak-Hong SF, Faurot KR, Suchindran CM, Ringel A, Davis JM, Hibbeln JR (February 2013). "Use of dietary linoleic acid for secondary prevention of coronary heart disease and death: evaluation of recovered data from the Sydney Diet Heart Study and updated meta-analysis". BMJ. 346: e8707. doi:10.1136/bmj.e8707. PMC 4688426. PMID 23386268.
- ↑ Interview: Walter Willett. Research Review: Old data on dietary fats in context with current recommendations: Comments on Ramsden et al. in the British Medical Journal. TH Chan School of Public Health, Harvard University, Boston (2017). Дата обращения: 24 мая 2017.
- ↑ Weylandt KH, Serini S, Chen YQ, Su HM, Lim K, Cittadini A, Calviello G (2015). "Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids: The Way Forward in Times of Mixed Evidence". BioMed Research International. 2015: 143109. doi:10.1155/2015/143109. PMC 4537707. PMID 26301240.
- ↑ Hill, S.; et al. (2012). "Small amounts of isotope-reinforced PUFAs suppress lipid autoxidation". Free Radical Biology & Medicine. 53 (4): 893–906. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2012.06.004. PMC 3437768. PMID 22705367.
- ↑ Shchepinov, M. S. (2020). "Polyunsaturated Fatty Acid Deuteration against Neurodegeneration". Trends in Pharmacological Sciences. 41 (4): 236–248. doi:10.1016/j.tips.2020.01.010. PMID 32113652. S2CID 211724987.
- ↑ Patterson RE, Flatt SW, Newman VA, Natarajan L, Rock CL, Thomson CA, Caan BJ, Parker BA, Pierce JP (February 2011). "Marine fatty acid intake is associated with breast cancer prognosis". The Journal of Nutrition. 141 (2): 201–6. doi:10.3945/jn.110.128777. PMC 3021439. PMID 21178081.
Источники
[править | править код]- Cyberlipid. Polyenoic Fatty Acids. Дата обращения: 17 января 2007. Архивировано из оригинала 30 сентября 2018 года.
- Gunstone, Frank D. Lipid Glossary 2. Дата обращения: 17 января 2007. Архивировано 13 августа 2006 года.
- Gunstone, F. D.; Adlof, R. O. Common (non-systematic) Names for Fatty Acids (17 сентября 2003). Дата обращения: 24 января 2007. Архивировано 6 декабря 2006 года.
- Heinz; Roughan, PG (1983). "Similarities and Differences in Lipid Metabolism of Chloroplasts Isolated from 18:3 and 16:3 Plants". Plant Physiol. 72 (2): 273–279. doi:10.1104/pp.72.2.273. PMC 1066223. PMID 16662992.
