Klasyfikacja kwasów tłuszczowych

W przyrodzie występuje około 40 różnych kwasów tłuszczowych, które są kluczowymi składnikami lipidów. Właściwości fizyczne wielu lipidów zależą od stopnia nasycenia kwasów tłuszczowych i długości łańcuchów węglowych. Spośród nich jedynie kwasy tłuszczowe o parzystych atomach węgla mogą być wchłaniane i wykorzystywane przez organizm ludzki. Kwasy tłuszczowe można klasyfikować według ich różnych struktur, ale można je również klasyfikować z punktu widzenia odżywczego według ich wartości odżywczej dla organizmu ludzkiego. Klasyfikacja według długości łańcucha węglowego. Można go podzielić na trzy kategorie: krótkołańcuchowe (zawierające 2-4 atomów węgla) kwasy tłuszczowe, średniołańcuchowe (zawierające 6-12 atomów węgla) kwasy tłuszczowe i długołańcuchowe (zawierające więcej niż 14 atomów węgla) atomy) kwasów tłuszczowych. Organizm ludzki zawiera głównie lipidy zbudowane z długołańcuchowych kwasów tłuszczowych.
Kwasy tłuszczowe składają się z trzech pierwiastków: C, H i O. Są to alifatyczne łańcuchy węglowodorowe z grupą karboksylową na jednym końcu i są składnikami wielu złożonych estrów. Niskopoziomowe kwasy tłuszczowe to bezbarwne ciecze o ostrym zapachu, natomiast wysokopoziomowe kwasy tłuszczowe to woskowate ciała stałe bez wyraźnego zapachu. Kwasy tłuszczowe ulegają utlenieniu i rozkładowi na CO2 i H2O w obecności wystarczającej ilości tlenu, uwalniając dużą ilość energii, dlatego są jednym z głównych źródeł energii dla organizmów.
Kwasy tłuszczowe można klasyfikować na wiele sposobów, jak poniżej.
Według różnych klasyfikacji długości łańcucha węglowego
Można je podzielić na: krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe i długołańcuchowe kwasy tłuszczowe.
Ze względu na różną długość łańcucha węglowego kwasy tłuszczowe można podzielić na:
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), których atomy węgla są mniejsze niż 6, nazywane są także lotnymi kwasami tłuszczowymi (VFA);
Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (MCFA) odnoszą się do kwasów tłuszczowych z 6-12 atomami węgla w łańcuchu węglowym, których głównymi składnikami są kwas kaprylowy (C8) i kwas kaprynowy (C10);
Długołańcuchowe kwasy tłuszczowe (LCFA), których liczba atomów węgla jest większa niż 12. Większość produktów spożywczych zawiera długołańcuchowe kwasy tłuszczowe.
Klasyfikacja na podstawie nasycenia i nienasycenia łańcucha węgiel-wodór
Kwasy tłuszczowe można podzielić na trzy kategorie w zależności od nasycenia i nienasycenia łańcucha węgiel-wodór, a mianowicie:
Nasycone kwasy tłuszczowe (SFA), które nie mają wiązań nienasyconych w łańcuchu węgiel-wodór;
Jednonienasycone kwasy tłuszczowe (MUFA), które mają jedno nienasycone wiązanie w łańcuchu węgiel-wodór;
Wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA), które mają dwa lub więcej nienasyconych wiązań w łańcuchu węgiel-wodór.
(1) Nasycone kwasy tłuszczowe nie mają nienasyconych wiązań w łańcuchu węgiel-wodór, zazwyczaj w zakresie od C4 do C38. Kwasy tłuszczowe zawierające od 4 do 24 atomów węgla często występują w olejach i tłuszczach, natomiast te zawierające więcej niż 24 atomy węgla występują w woskach. Ze względu na liczbę atomów węgla w cząsteczce można je podzielić na nasycone kwasy tłuszczowe o niskim poziomie (atomy węgla są mniejsze lub równe 10, ciecz w temperaturze pokojowej) i nasycone kwasy tłuszczowe o wysokim poziomie (atomy węgla > 10, ciało stałe w temperaturze pokojowej). Najpopularniejszymi nasyconymi kwasami tłuszczowymi w olejach zwierzęcych i roślinnych są kwas masłowy, kwas kapronowy, kwas kaprylowy, kwas kaprynowy i wyższe nasycone kwasy tłuszczowe, takie jak kwas heksadekanowy (kwas palmitynowy) i kwas oktadekanowy (kwas stearynowy), a następnie kwas dodekanowy (kwas laurynowy) kwas tetradekanowy (kwas mirystynowy) i kwas eikozanowy (kwas arachidowy).
(2) Nienasycone kwasy tłuszczowe Kwasy tłuszczowe posiadające w cząsteczce jedno lub więcej wiązań nienasyconych nazywane są nienasyconymi kwasami tłuszczowymi.
Nienasycone kwasy tłuszczowe mają zazwyczaj postać płynną i występują najczęściej w olejach roślinnych, takich jak olej arachidowy, olej kukurydziany, olej sojowy, olej orzechowy (tj. olej arganowy), olej rzepakowy itp. Ze względu na liczbę wiązań nienasyconych można je podzielić na jednonienasycone kwasy tłuszczowe (jedno wiązanie nienasycone, takie jak kwas mirystynowy, kwas palmitynowy, olej rzepakowy) i wielonienasycone kwasy tłuszczowe (dwa lub więcej wiązań nienasyconych, takich jak kwas linolowy i kwas linolenowy). Kwas linolenowy, kwas linolowy i kwas oleinowy to najczęstsze nienasycone kwasy tłuszczowe.
Stwierdzono, że niektóre wielonienasycone kwasy tłuszczowe (kwasy tłuszczowe z ostatnim nienasyconym wiązaniem podwójnym pomiędzy trzecim i czwartym atomem węgla, licząc od końca metylowego) pełnią specjalne funkcje dla organizmu człowieka. Najważniejsze kwasy tłuszczowe tego typu to C22:6 (4,7,10,13,16,19-kwas dokozaheksaenowy, w skrócie DHA) i C20,5 (5,8,11,14,{{14 }}kwas eikozapentaenowy, czyli EPA), oba są ważnymi substancjami funkcjonalnymi. Badania wykazały, że DHA ma dobre działanie wzmacniające mózg i jest skuteczny w leczeniu choroby Alzheimera, atopowego zapalenia skóry i hiperlipidemii; EPA może zmniejszać agregację płytek krwi, wydłużać czas krzepnięcia krwi po krwawieniu i zmniejszać częstość występowania zawału mięśnia sercowego. Oprócz powyższych funkcji, EPA może również zmniejszać lepkość krwi, zwiększać stężenie cholesterolu o dużej gęstości (dobrego cholesterolu) i zmniejszać stężenie cholesterolu o małej gęstości (złego cholesterolu). Dlatego uważa się, że EPA ma dobry wpływ profilaktyczny na choroby sercowo-naczyniowe. Głównym źródłem DHA i EPA jest olej z ryb głębinowych, takich jak sardynki, kalmary, dorsz itp., które zawierają dużą ilość DHA i EPA.
Tłuszcze bogate w jednonienasycone i wielonienasycone kwasy tłuszczowe są płynne w temperaturze pokojowej i większość z nich to oleje roślinne, takie jak olej arachidowy, olej kukurydziany, olej sojowy, olej orzechowy (tj. olej arganowy), olej rzepakowy itp. Tłuszcze składające się głównie nasyconych kwasów tłuszczowych ma postać stałą w temperaturze pokojowej, a większość z nich to tłuszcze zwierzęce, takie jak masło, tłuszcz owczy, smalec itp. Są jednak wyjątki. Na przykład, chociaż głębinowy olej z ryb jest tłuszczem zwierzęcym, jest bogaty w wielonienasycone kwasy tłuszczowe, takie jak EPA i DHA, a zatem w temperaturze pokojowej ma postać płynną.
Klasyfikacja na podstawie stopnia, w jakim może zaspokoić potrzeby organizmu
(1) Niezbędne kwasy tłuszczowe
Zwierzęta potrafią syntetyzować wymagane nasycone i nienasycone kwasy tłuszczowe, takie jak kwas oleinowy, które zawierają tylko jedno wiązanie podwójne. Kwasy tłuszczowe z wieloma podwójnymi wiązaniami, zawierające dwa lub więcej wiązań podwójnych, muszą być pozyskiwane z roślin, dlatego te ostatnie nazywane są niezbędnymi kwasami tłuszczowymi, wśród których najważniejsze są kwas linolenowy i kwas linolowy. Kwas arachidonowy powstaje z kwasu linolowego. Kwas arachidonowy jest prekursorem większości prostaglandyn, substancji hormonopodobnych, które mogą regulować funkcjonowanie komórek.
Najlepszym źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych jest olej roślinny, jednak w oleju rzepakowym i herbacianym jest ich mniej niż w innych olejach roślinnych. Zawartość tłuszczów zwierzęcych jest na ogół niższa niż olejów roślinnych, ale stosunkowo rzecz biorąc, smalec zawiera więcej niż tłuszczu wołowego i baraniego, a tłuszcz drobiowy zawiera więcej niż smalcu. Wśród mięs, mięso z kurczaka i kaczki zawiera więcej niż wieprzowina, wołowina i baranina. Zawartość serc, wątroby, nerek i jelit zwierzęcych jest większa niż mięśni, a zawartość chudego mięsa jest większa niż tłustego. Ponadto zawartość żółtka jaja jest również wyższa.
(2) Nieniezbędne kwasy tłuszczowe
Większość kwasów tłuszczowych może być syntetyzowana przez organizm ludzki i nie muszą być bezpośrednio spożywane z pożywieniem. Te kwasy tłuszczowe nazywane są nieniezbędnymi kwasami tłuszczowymi. Nieniezbędne kwasy tłuszczowe to głównie nasycone kwasy tłuszczowe. Chociaż nasycone kwasy tłuszczowe nie są niezbędnymi kwasami tłuszczowymi, ich nadmierne spożycie zwiększa zawartość lipidów we krwi w organizmie. Ponieważ jednak odgrywają one niezastąpioną rolę w rozwoju organizmu człowieka, zwłaszcza mózgu, jeśli przez długi czas nie będą spożywane w wystarczającej ilości, nieuchronnie wpłynie to na rozwój mózgu. Dlatego też spożycie różnych tłuszczów zwierzęcych i olejów roślinnych należy ustalać na podstawie rzeczywistych warunków.