Rasvhapped
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/84/Butyric_acid_acsv.svg/220px-Butyric_acid_acsv.svg.png)
Rasvhappedon pikaalifaatseahelagakarboksüülhapped,mis võivad esineda niiküllastunud kui ka küllastumata ühenditena.Enamiku looduslike rasvhapete süsinikuahel on 4–28C-aatomitpikk.[1]Rasvhapped on enamikulipiidideehitusüksused: nad kuuluvad niitriglütseriidide,vahade,fosfolipiididekui ka glükolipiidide koostisse. Vabad rasvhapped on need rasvhapped, mis ei ole seotud teiste ühenditega.
Rasvhapped on organismis, eritiluustikujasüdamelihasterakkudes, oluline energiaallikas, sest rasvhapeteoksüdatsioonikäigus eraldub suures kogusesadenosiintrifosfaati (ATP-d).Ajurakudkasutavad rasvhappeid energiaallikana vaid vähesel määral, sest eelistavad energiat tootaglükoosistjaketoonist.[2][3]
Rasvhapete liigid
[muuda|muuda lähteteksti]Eristatakse küllastunud rasvhappeid, kus C-aatomite vahelised sidemed on ühekordsed, ning küllastumata rasvhappeid, kus esineb vähemalt ükskaksiksidekahe C-aatomi vahel. Rasvhappeid liigitatakse ka ahela pikkuse alusel järgmiselt:
- lühikese ahelaga rasvhapped(kuni 6 C-aatomit, ntvõihape);[4]
- keskmise ahelaga rasvhapped(8–14 C-aatomit, ntlauriinhape);[5]
- pika ahelaga rasvhapped(16–20 C-aatomit, ntsteariinhape);[5]
- väga pika ahelaga rasvhapped(vähemalt 22 C-aatomit, kuuluvad tihtisfingolipiididekoostisse).[6]
Küllastumata rasvhapped
[muuda|muuda lähteteksti]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a9/Isomers_of_oleic_acid.png/300px-Isomers_of_oleic_acid.png)
Küllastumata rasvhapetel on süsinikuaatomite vahel üks või enamkaksiksidet.Süsinikuaatomite paare, mis on ühendatud kaksiksidemega, saab küllastada, liites neilevesinikuaatomeid.Selle reaktsiooni tulemusel muutub kaksikside ehk küllastumata side ühekordseks ehk küllastunud sidemeks. Vastavalt aatomirühmade paiknemisele kaksiksideme tasapinna suhtes esinevad rasvhapped kascis- võitrans-isomeeridena. Küllastumata rasvhapete geomeetrilistel erinevustel on oluline osa bioloogilistes protsessides ja bioloogiliste struktuuride, eritirakumembraanideehituses.
Cis-isomeeria
[muuda|muuda lähteteksti]Cis-isomeeris asetsevad vesinikuaatomid kaksiksideme tasapinna suhtes samal poolel.Cis-isomeeri kaksikside on jäik, mistõttu on süsinikuahel vähe painduv ning kõver. Mida rohkem on ahelascis-konfiguratsiooniga kaksiksidemeid, seda kõveram on ahel. Näiteks kui ühe kaksiksidemegaoleiinhappelon üks vääne sees, siis kahe kaksiksidemegalinoleenhappestruktuur on juba rohkem väändunud. Kolme kaksiksidemegalinoleenhappekuju on veel kõveram. Kõvera kuju tõttu ei saa triglütseriidide võibiomembraanifosfolipiidide koostises olevaidcis-isomeere tihedalt kokku pakkida ning see omadus mõjutab niimembraanikui ka rasvadesulamistemperatuuri.Looduslike rasvhapete kaksiksidemed on tavaliseltcis-konfiguratsioonis.
Trans-isomeeria
[muuda|muuda lähteteksti]Trans-isomeeris asetsevad vesinikuaatomid kaksiksideme tasapinna suhtes vastaspooltel. Seetõttu ahel ei kõverdu ning on suhteliselt sirge.Trans-isomeerseid rasvhappeid looduses tavaliselt ei leidu, aga neid on võimalik saada nthüdrogeenimiseteel.
Triviaalnimetus | Struktuurivalem | Δx | C:D | n-x |
---|---|---|---|---|
Palmitoleiinhape | CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH | cis-Δ9 | 16:1 | n-7 |
Sapieenhape | CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH | cis-Δ6 | 16:1 | n-10 |
Oleiinhape | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH | cis-Δ9 | 18:1 | n-9 |
Elaidiinhape | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH | trans-Δ9 | 18:1 | n-9 |
Vaktseenhape | CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9COOH | trans-Δ11 | 18:1 | n-7 |
Linoolhape | CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH | cis,cis-Δ9,Δ12 | 18:2 | n-6 |
Linoleiinhape | CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH | trans,trans-Δ9,Δ12 | 18:2 | n-6 |
Linoleenhape | CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH | cis,cis,cis-Δ9,Δ12,Δ15 | 18:3 | n-3 |
Arahhidoonhape | CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOHNIST | cis,cis,cis,cis-Δ5,Δ8,Δ11,Δ14 | 20:4 | n-6 |
Eikosapentaeenhape | CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH | cis,cis,cis,cis,cis-Δ5,Δ8,Δ11,Δ14,Δ17 | 20:5 | n-3 |
Eruukhape | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH | cis-Δ13 | 22:1 | n-9 |
Dokosaheksaeenhape | CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOH | cis,cis,cis,cis,cis,cis-Δ4,Δ7,Δ10,Δ13,Δ16,Δ19 | 22:6 | n-3 |
Asendamatud rasvhapped
[muuda|muuda lähteteksti]Asendamatuteks rasvhapetekskutsutakse neid rasvhappeid, mis on inimesele vajalikud, kuid mida inimese organism suudab vaid väheses koguses ise toota ja seega peab ta neid saama toidust. On kahte tüüpi asendamatuid rasvhappeid: need, kus kaksikside asub kolme süsinikuaatomi kaugusel ahela lõpus olevast metüülrühmast, ja need, kus kaksikside asub kuue süsinikuaatomi kaugusel ahela lõpus olevastmetüülrühmast.Inimese organismil puudub võime sünteesida rasvhappeid, kus kaksiksidemed asuvad karboksüülrühmast loendatult kaugemal kui 9. või 10. süsinikuaatomi juures.[7]Asendamatud rasvhapped on näitekslinoolhapejalinoleenhape,mida leidub paljudes taimeõlides. Inimese võime muuta linoleenhape pikema ahelaga oomega-3-rasvhappeks (nteikosapentaeenhappeksvõidokosaheksaeenhappeks) on piiratud, aga ta saab neid rasvhappeid omastada kalast.
Küllastunud rasvhapped
[muuda|muuda lähteteksti]Küllastunud rasvhapped on karboksüülhapped, mis ei sisalda kaksiksidet, sest on küllastunud vesinikuaatomitega. Kuna küllastunud rasvhapetes on C-aatomite vahel ainult ühekordsed sidemed, on iga süsinikuaatomiga seotud 2 vesinikuaatomit, välja arvatud oomega-süsinik ahela lõpus, mis on seotud 3 H-aatomiga.
Triviaalnimetus | Struktuurivalem | C:D |
---|---|---|
Võihape | CH3CH2CH2COOH | 4:0 |
Kapriinhape | CH3(CH2)8COOH | 10:0 |
Lauriinhape | CH3(CH2)10COOH | 12:0 |
Palmitiinhape | CH3(CH2)14COOH | 16:0 |
Steariinhape | CH3(CH2)16COOH | 18:0 |
Arahiinhape | CH3(CH2)18COOH | 20:0 |
Beheenhape | CH3(CH2)20COOH | 22:0 |
Lignotseriinhape | CH3(CH2)22COOH | 24:0 |
Tserotiinhape | CH3(CH2)24COOH | 26:0 |
Nomenklatuur
[muuda|muuda lähteteksti]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Fatty_acid_carbon_numbering.svg/440px-Fatty_acid_carbon_numbering.svg.png)
Rasvhapete nimetused põhinevad mitmelnomenklatuurisüsteemil.Järgnevas tabelis on ära toodud üldkasutatavad süsteemid.
Süsteem | Näide | Selgitus |
---|---|---|
Triviaalne nomenklatuur | Linoleenhape | Triviaalnimetusedon mittesüsteemsed, kindlaks kujunenud ja kirjanduses kõige enam kasutatavad nimetused. Triviaalnimetused on enim levinud rasvhapetel. Need nimetused ei järgi kindlaid reegleid, on lühemad ja ühetähenduslikud. |
Süstemaatiline nomenklatuur | 9Z, 12Z, 15Z-oktadekatrieenhape | Rasvhapete süstemaatilised nimetused tuginevad nii 1979. aastal avaldatudIUPACi orgaanilise keemia nomenklatuurireeglitele[8]kui ka 1977. aastal avaldatudlipiididenimetamise soovitustele.[9]Loendamist alustataksekarboksüülrühmastahela lõpus.Kaksiksidemedmärgistatakse vastavalt kascis-trans-deskriptoritega või E- ja Z-deskriptoritega. Süstemaatiline nomenklatuur on triviaalnimetustega võrreldes küll sõnaohtram, kuid tehniliselt selgem ja deskriptiivsem. |
Δx-nomenklatuur | cis,cis,cis-Δ9,Δ12,Δ15-oktadekatrieenhape | Δx-nomenklatuuris on iga kaksikside välja toodud Δx-na. Kaksikside paikneb karboksüülrühmast loendatult x-nda süsinikuaatomi juures. Iga kaksikside märgistatakse veelcis- võitrans-eesliitega, näitamaks kaksiksidemes olevate aatomitekonformatsiooni.Näitena on siin ära toodud linoleenhappe vastav nimetus. |
n-x-nomenklatuur | n-3 | n-x- ehk ω-x-nomenklatuuris antakse ühenditele nimetused ning ühtlasi ka liigitatakse eeldatavabiosünteetiliseraja järgi. Kaksikside asub terminaalsest metüülrühmast karboksüülrühma poole loendades x-nda süsinikuaatomi juures. Näitekslinoleenhapekuulub n-3- ehk ω-3-rasvhapete hulka ning tõenäoliselt on linoleenhappe ja teiste n-3-rasvhapete biosünteesi protsessid sarnased. ω-x-märgistust kasutatakse tavaliselt populaarteaduslikus kirjanduses, kuid IUPACi järgi peab tehnilistes dokumentides eelistama n-x-märgistust.[8]Kõige rohkem on uuritud n-3-ja n-6-rasvhapete biosünteesi. |
Rasvhapete nummerdamine | 18:3
18:3ω6 18:3,cis,cis,cis-Δ9,Δ12,Δ15 |
Rasvhappeid nummerdatakse valemi C:D järgi, kus C tähistab süsinikuaatomite ja D kaksiksidemete arvu rasvhappes. Kuna eri rasvhappeid võib nummerdada samamoodi, esineb siin mitmetähenduslikkust, mille vältimiseks soovitatakse C:D tähistusele lisada kas Δx- või n-x-märgistus.[8] |
Tööstuslik tootmine
[muuda|muuda lähteteksti]Tööstuses toodetakse rasvhappeid tavaliselt triglütseriididehüdrolüüsiteel, mille abil eemaldatakseglütserool.Rasvhappeid saadakse kafosfolipiididest.Rasvhappeid saab toota ka sünteetiliseltalkeenidekarbonüülimise teel.
Rasvhapete biosüntees
[muuda|muuda lähteteksti]Rasvhapetebiosünteesalgabatsetüül-CoAkarboksüülimisegamalonüül-CoA-ks. Seejärel toimub rasvhappe ahela astmeline pikendamine, milles lisatakse iga liitumisreaktsiooniga kaks süsinikuaatomit. Seetõttu on peaaegu kõigil looduslikel rasvhapetel paarisarv süsinikuaatomeid. Peale sünteesi seotakse rasvhapped glütserooliga triglütseriidideks, mis on organismis eelistatuim rasvade ladustamise viis. Organismis ringlevad vabad rasvhapped on tekkinud triglütseriidide lagunemisel. Vabad rasvhapped ei lahustu vees, mistõttu seotakse nad vereplasmaalbumiiniga.Albumiini vabade sidumiskohtade arv määrab ära vabade rasvhapete hulga veres.
Rasvhapped toidurasvades
[muuda|muuda lähteteksti]Järgnevas tabelis on ära toodud rasvhapete,E-vitamiinijakolesteroolisisaldus üldkasutatavates toidurasvades.[10] [11]
Küllastatud | Monoküllastumatud | Polüküllastumatud | Kolesterool | E-vitamiin | |
---|---|---|---|---|---|
g/100g | g/100g | g/100g | mg/100g | mg/100g | |
Loomsed rasvad | |||||
Searasv | 40,8 | 43,8 | 9,6 | 93 | 0,60 |
Pardirasv | 33,2 | 49,3 | 12,9 | 100 | 2,70 |
Või | 54,0 | 19,8 | 2,6 | 230 | 2,00 |
Taimsed rasvad | |||||
Kookosõli | 85,2 | 6,6 | 1,7 | 0 | 0,66 |
Palmiõli | 45,3 | 41,6 | 8,3 | 0 | 33,12 |
Nisuiduõli | 18,8 | 15,9 | 60,7 | 0 | 136,65 |
Sojaõli | 14,5 | 23,2 | 56,5 | 0 | 16,29 |
Oliiviõli | 14,0 | 69,7 | 11,2 | 0 | 5,10 |
Maisiõli | 12,7 | 24,7 | 57,8 | 0 | 17,24 |
Päevalilleõli | 11,9 | 20,2 | 63,0 | 0 | 49,0 |
Saflooriõli | 10,2 | 12,6 | 72,1 | 0 | 40,68 |
Kanepiõli | 10 | 15 | 75 | 0 | 12,34 |
Rapsiõli | 5,3 | 64,3 | 24,8 | 0 | 22,21 |
Rasvhapete keemilised omadused
[muuda|muuda lähteteksti]Rasvhapete keemilised omadused sarnanevad teistekarboksüülhapeteomadustega. Näiteks tekib rasvhapete reageerimisel alkoholiga ester ning alusega reageerimisel sool.
Happelisus
[muuda|muuda lähteteksti]Rasvhapped on väga nõrgad happed ning ei erine eriti oma happelisuse poolest. Näiteks onnonaanhappepKaväärtus 4,96, mis on ainult veidi nõrgemäädikhappepKaväärtusest (4,76). Rasvhapetelahustuvusvees väheneb süsinikuahela pikenedes väga kiiresti, mistõttu on pika süsinikuahelaga rasvhapete mõjuvesilahusepH-le väga väike. Isegi need rasvhapped, mis vees ei lahustu, lahustuvud soojasetanoolisja neid saab tiitridaNaOH-lahusega, kasutades indikaatorinafenoolftaleiini.Seda analüüsi kasutatakse vabade rasvhapete sisalduse määramiseks rasvades, st määratakse hüdrolüüsunud triglütseriidide sisaldust.
Hüdrogeenimine
[muuda|muuda lähteteksti]Küllastumata rasvhapetehüdrogeenimineon üldlevinud viis saada küllastunud rasvhappeid, mis ei rääsu kergesti. Kuna küllastunud rasvhapetel on kõrgemsulamistemperatuurkui küllastumata rasvhapetel, siis muutuvad vedelad rasvad hüdrogeenimise tagajärjel tahkeks. Seda tehnoloogiat kasutataksetaimeõlidestmargariini tegemisel. Osalise hüdrogeenimise ajal võib küllastumata rasvhapetecis-konfiguratsioon muutudatrans-konfiguratsiooniks.[12] Kui hüdrogeenimisel kasutatakse tavalisest kõrgemat H2rõhku ja kõrgemat temperatuuri, muutuvad rasvhapped rasvalkoholideks. Rasvhappe estritest saabrasvalkoholesiiski lihtsamini toota.
Oksüdatsioon
[muuda|muuda lähteteksti]Küllastumata rasvhapete üks keemilisi omadusi on autooksüdatsioon hapniku juuresolekul. Seda protsessi kiirendavad metallide mikroelemendid. Metalliioonide eemaldamiseks töödeldakse rasvu ja õlisid tihtikelaatühenditega,näitekssidrunhappega.Oksüdatsiooni aeglustavad teatud määral ka taimeõlides sisalduvadantioksüdandid,näitekstokoferool.
Osonolüüs
[muuda|muuda lähteteksti]Osoonitoimel võivad küllastumata rasvhapped kergesti laguneda. Seda reaktsiooni kasutatakseoleiinhappestaselaiinhappe((CH2)7(CO2H)2) tootmiseks.[12]
Ringlus organismis
[muuda|muuda lähteteksti]Imendumine
[muuda|muuda lähteteksti]Lühikese ja keskmise ahelaga rasvhapped imenduvad läbisoolestikukapillaarideotse verre ja kantakse koos teiste toitainetegamaksa värativeenikaudu edasi.Pika ahelaga rasvhappedei imendu otse soole kapillaaridesse, vaidsoolehattudesse,kus moodustatakse nendesttriglütseriidid.Triglütseriidid kaetaksekolesteroolijavalgugaühendiks, mida kutsutaksekülomikroniks. Külomikronid viiakselümfikapillaaridessening sealtlümfisüsteemikaudu üles südame lähedalerinnajuhasse,sest selle ümber on arterid ja veenid laiemad. Rinnajuhast transporditakse külomikronid rangluualuse veeni kaudu vereringesse. Nüüd saavad külomikronid varustada kudesid triglütseriididega, mis kas ladustatakse või kasutatakse energia saamiseks.
Metabolism
[muuda|muuda lähteteksti]Rasvhapped, mida organism saab kas toidust või rasvkoes ladustunud triglütseriididest, viiakse rakkudesse, kus neid kasutatakse kas energiaallikana lihaste kontraktsioonis või üldises ainevahetuses. Raku sees transporditakse rasvhappedmitokondrisse,kus nad lagundataksebeetaoksüdatsioonivõitsitraaditsüklikäigusCO2-ksja veeks, mille tulemusel eraldub suures koguses energiatATP-na.
Jaotus
[muuda|muuda lähteteksti]Veres ringlevad rasvhapped on tihti seotud teiste ühenditega. Soolestikust transporditakse rasvhapped verre külomikronitesse pakitult, kuid pärast maksas töötlemist viiakse rasvhapped vereringesseväga väikese tihedusega lipoproteiinidejaväikese tihedusega lipoproteiinidekoostises. Veres ringleb ka vabu rasvhappeid, mida eraldavadrasvkoerakud adipotsüüdid. On uuritud ja leitud, et iga inimene eritab koospiimhappejapüroviinamarihappeganaha kaudu just talle iseloomulikku rasvhapete segu, mistõttu suudavad tundliku lõhnatajuga loomad inimesi eristada.[13]
Vaata ka
[muuda|muuda lähteteksti]- Hüdrogeenimine
- Küllastunud ja küllastumata ühendid
- Linoolhape ja alfalinoleenhape
- Rasvad
- Rasvhapete mobilisatsioon
- Taimerasv
Viited
[muuda|muuda lähteteksti]- ↑[1]"IUPAC Compendium of Chemical Terminology",2. trükk, International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997,ISBN 0-521-51150-X
- ↑M. K. Campbell, S. O. Farrell."Biochemistry",5. trükk, lk 579, Cengage Learning, 2006,ISBN 0-534-40521-5
- ↑[2]P. Schönfeld, G. Reiser."Why does brain metabolism not favor burning of fatty acids to provide energy? - Reflections on disadvantages of the use of free fatty acids as fuel for brain",Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, Okt. 33(10), lk 1493-1499, 2013
- ↑[3]G. den Besten jt."The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism",Journal of Lipid Research, Sept., 54 (9), 2013
- ↑5,05,1[4]C. Beermann, J. Jelinek, T. Reinecker, A. Hauenschild, G. Boehm, and H.-U. Klör."Short term effects of dietary medium-chain fatty acids and n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids on the fat metabolism of healthy volunteers",2:10, Lipids in Health and Disease, 2003
- ↑[5]ScienceDirect –Very long chain fatty acid
- ↑[6]S. R. Bolsover jt."Cell Biology: A Short Course",2. trükk, John Wiley & Sons, Inc, 2004
- ↑8,08,18,2[7]J. Rigaudy, S. P. Klesney."Nomenclature of Organic Chemistry",1979,ISBN 0-08-022369-9,OCLC 5008199
- ↑[8]"The Nomenclature of Lipids. Recommendations",European Journal of Biochemistry, 79:1, lk 11–211976, 1977
- ↑Food Standards Agency,"McCance & Widdowson's the Composition of Foods,peatükkFats and Oils",Royal Society of Chemistry, 1991
- ↑"Ted Altar."More Than You Wanted To Know About Fats/Oils",Sundance Natural Foods ".Originaaliarhiivikoopia seisuga 5. detsember 2010.Vaadatud 20. novembril 2012.
- ↑12,012,1D. J. Anneken, S. Both, R. Christoph, G. Fieg, U. Steinberner, A. Westfechtel."Fatty Acids in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry",Wiley-VCH, Weinheim, 2006.DOI:10.1002/14356007.a10_245.pub2
- ↑"Electronic Nose Created To Detect Skin Vapors",Science Daily, 2009