Жирные кислоты формула: Жирные кислоты — это… Что такое Жирные кислоты?

Содержание

Жирные кислоты — это… Что такое Жирные кислоты?

Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода (С4-24, включая карбоксильный углерод) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными[1].

Общие сведения

Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), мононенасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило, через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода).

Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.

Карбоновые кислоты начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, в то время как жирные кислоты, полученные непосредственно из животных жиров, имеют в основном восемь и больше атомов углерода (каприловая кислота). Число атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном чётное, что обусловлено их биосинтезом с участием ацетил-кофермента А.

Большая группа жирных кислот (более 400 различных структур, хотя только 10—12 распространены) находятся в растительных маслах семян. Наблюдается высокое процентное содержание редких жирных кислот в семенах определённых семейств растений.

Под незаменимыми понимаются те жирные кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Для человека незаменимыми являются кислоты, содержащие по крайней мере одну двойную связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.

Биохимия

Расщепление

Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобождённые жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому попадают к нуждающимся в энергии клеткам, где сперва при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизуется до АМФ с освобождением двух молекул неорганического фосфата (Pi).

R-COOH + КоА-SH + АТФ → R-CO-S-КоА + 2Pi + H+ + АМФ

Синтез

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются, как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот осуществляется в противоположность расщеплению в цитозоле.

Циркуляция

Пищеварение и всасывание

Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты всасываются напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротную вену, как и другие питательные вещества. Более длинноцепочечные слишком велики, чтобы проникнуть напрямую через маленькие капилляры кишечника. Вместо этого они поглощаются жирными стенками ворсинок кишечника и заново синтезируются в триглицериды. Триглицериды покрываются холестерином и белками с образованием хиломикрона. Внутри ворсинки хиломикрон попадает в лимфатические сосуды, так называемый млечный капилляр, где поглощается большими лимфатическими сосудами. Он транспортируется по лимфатической системе вплоть до места, близкого к сердцу, где кровеносные артерии и вены наибольшие. Грудной канал освобождает хиломикрон в кровоток посредством подключичной вены. Таким образом триглицериды транспортируются в места, где в них нуждаются.

[2]

Виды существования в организме

Жирные кислоты существуют в различных формах на различных стадиях циркуляции в крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время они существуют в виде липопротеинов очень низкой плотности или липопротеинов низкой плотности после превращений в печени. При выделении из адипоцитов жирные кислоты поступают в свободном виде в кровь.

Кислотность

Кислоты с коротким углеводородным хвостом, такие как муравьиная и уксусная кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциируют с образованием достаточно кислых растворов (pKa 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом незначительно отличаются по кислотности. Например, нонановая кислота имеет pKa

4.96. Однако с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате чего эти кислоты мало изменяют pH раствора. Значение величин pKa для данных кислот приобретает значение лишь в реакциях, в которые эти кислоты способны вступить. Кислоты, нерастворимые в воде, могут быть растворены в тёплом этаноле, и оттитрованы раствором гидроксида натрия, используя фенолфталеин, в качестве индикатора до бледнорозового цвета. Такой анализ позволяет определить содержание жирных кислот в порции триглицеридов после гидролиза.

Реакции жирных кислот

Жирные кислоты реагируют так же, как и другие карбоновые кислоты, что подразумевает этерификацию и кислотные реакции. Восстановление жирных кислот приводит к жирным спиртам. Ненасыщенные жирные кислоты также могут вступать в реакции присоединения; наиболее характерно гидрирование, которое используется для превращения растительных жиров в маргарин. В результате частичного гидрирования ненасыщенных жирных кислот цис-изомеры, характерные для природных жиров, могут перейти в транс-форму. В реакции Варрентраппа ненасыщенные жиры могут быть расщеплены в расплавленной щёлочи. Эта реакция имеет значение для определения структуры ненасыщенных жирных кислот.

Автоокисление и прогоркание

Жирные кислоты при комнатной температуре подвергаются автоокислению и прогорканию. При этом они разлагаются на углеводороды, кетоны, альдегиды и небольшое количество эпоксидов и спиртов. Тяжёлые металлы, содержащиеся в небольших количествах в жирах и маслах, ускоряют автоокисление. Чтобы избежать этого, жиры и масла часто обрабатываются хелатирующими агентами, такими как лимонная кислота.

Применение

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются эффективными ПАВ и используются в качестве мыл. В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы в качестве пищевой добавки

E570, как стабилизатор пены, глазирователь и пеногаситель. [1]

Разветвлённые жирные кислоты

Разветвлённые карбоновые кислоты липидов обычно не относятся к собственно жирным кислотам, но рассматриваются как их метилированные производные. Метилированные по предпоследнему атому углерода (изо-жирные кислоты) и по третьему от конца цепи (антеизо-жирные кислоты) входят в качестве минорных компонент в состав липидов бактерий и животных.

Разветвленные карбоновые кислоты также входят в состав эфирных масел некоторых растений: так, например, в эфирном масле валерианы содержится изовалериановая кислота:

Основные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты

Общая формула: CnH2n+1COOH или CH3-(CH2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула Рациональная полуразвернутая формула Нахождение Т. пл. pKa
Масляная кислота Бутановая кислота C3H7COOH CH3(CH2)2COOH Сливочное масло, древесный уксус −8 °C

4,82

Капроновая кислота Гексановая кислота C5H11COOH CH3(CH2)4COOH Нефть −4 °C 4,85
Каприловая кислота Октановая кислота C7H15COOH CH3(CH2)6COOH 17 °C 4,89
Пеларгоновая кислота Нонановая кислота C8H17COOH CH3(CH2)7COOH 12,5 °C 4.96
Каприновая кислота Декановая кислота C9H19COOH CH3(CH2)8COOH Кокосовое масло 31 °C
Лауриновая кислота Додекановая кислота С11Н23СООН CH3(CH2)10COOH 43,2 °C
Миристиновая кислота Тетрадекановая кислота С13Н27СООН CH3(CH2)12COOH 53,9 °C
Пальмитиновая кислота Гексадекановая кислота С15Н31СООН CH3(CH2)14COOH 62,8 °C
Маргариновая кислота Гептадекановая кислота С16Н33СООН CH3(CH2)15COOH 61,3 °C
Стеариновая кислота Октадекановая кислота С17Н35СООН CH3(CH2)16COOH 69,6 °C
Арахиновая кислота Эйкозановая кислота С19Н39СООН CH3(CH2)18COOH 75,4 °C
Бегеновая кислота Докозановая кислота С21Н43СООН CH3(CH2)20COOH
Лигноцериновая кислота Тетракозановая кислота С23Н47СООН CH3(CH2)22COOH
Церотиновая кислота Гексакозановая кислота С25Н51СООН CH3(CH2)24COOH
Монтановая кислота Октакозановая кислота С27Н55СООН CH3(CH2)26COOH

Мононенасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-CH=CH-(CH2)n-COOH (m=ω-2; n=Δ-2)

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Акриловая кислота 2-пропеновая кислота С2Н3COOH 3:1ω1 3:1Δ2 СН2=СН-СООН
Метакриловая кислота 2-метил-2-пропеновая кислота С3Н5OOH 4:1ω1 3:1Δ2 СН2=С(СН3)-СООН
Кротоновая кислота 2-бутеновая кислота С3Н5СOOH 4:1ω2 4:1Δ2 СН2-СН=СН-СООН
Винилуксусная кислота 3-бутеновая кислота С3Н6СOOH 4:1ω1 4:1Δ3 СН2=СН-СН2-СООН
Лауроолеиновая кислота цис-9-додеценовая кислота С11Н21СOOH 12:1ω3 12:1Δ9 СН3-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН
Миристоолеиновая кислота цис-9-тетрадеценовая кислота С13Н25СOOH 14:1ω5 14:1Δ9 СН3-(СН2)3-СН=СН-(СН2)7-СООН
Пальмитолеиновая кислота цис-9-гексадеценовая кислота С15Н29СOOH 16:1ω7 16:1Δ9 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН
Петроселиновая кислота цис-6-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω12 18:1Δ6 СН3-(СН2)16-СН=СН-(СН2)4-СООН
Олеиновая кислота цис-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Элаидиновая кислота транс-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Цис-вакценовая кислота цис-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Транс-вакценовая кислота транс-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Гадолеиновая кислота цис-9-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω11 19:1Δ9 СН3-(СН2)9-СН=СН-(СН2)7-СООН
Гондоиновая кислота цис-11-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω9 20:1Δ11 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)9-СООН
Эруковая кислота цис-9-доказеновая кислота С21Н41СOOH 22:1ω13 22:1Δ9 СН3-(СН2)11-СН=СН-(СН2)7-СООН
Нервоновая кислота цис-15-тетракозеновая кислота С23Н45СOOH 24:1ω9 23:1Δ15 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)13-СООН

Полиненасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-(CH=CH-(CH2)х(СН2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Сорбиновая кислота транс,транс-2,4-гексадиеновая кислота С5Н7COOH 6:2ω3 6:2Δ2,4 СН3-СН=СН-СН=СН-СООН
Линолевая кислота цис,цис-9,12-октадекадиеновая кислота С17Н31COOH 18:2ω6 18:2Δ9,12 СН3(СН2)3-(СН2-СН=СН)2-(СН2)7-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-6,9,12-октадекатриеновая кислота С17Н28COOH 18:3ω6 18:3Δ6,9,12 СН3-(СН2)-(СН2-СН=СН)3-(СН2)6-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-9,12,15-октадекатриеновая кислота С17Н29COOH 18:3ω3 18:3Δ9,12,15 СН3-(СН2-СН=СН)3-(СН2)7-СООН
Арахидоновая кислота цис-5,8,11,14-эйкозотетраеновая кислота С19Н31COOH 20:4ω6 20:4Δ5,8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)4-(СН2)2-СООН
Дигомо-γ-линоленовая кислота 8,11,14-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω6 20:3Δ8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)3-(СН2)5-СООН
4,7,10,13,16-докозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω4 20:5Δ4,7,10,13,16 СН3-(СН2)2-(СН=СН-СН2)5-(СН2)-СООН
Тимнодоновая кислота 5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω3 20:5Δ5,8,11,14,17 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)5-(СН2)2-СООН
Цервоновая кислота 4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислота С21Н31COOH 22:6ω3 22:3Δ4,7,10,13,16,19 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)6-(СН2)-СООН
5,8,11-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω9 20:3Δ5,8,11 СН3-(СН2)7-(СН=СН-СН2)3-(СН2)2-СООН

Примечания

См.

также

Жирные кислоты — это… Что такое Жирные кислоты?

Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода (С4-24, включая карбоксильный углерод) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными[1].

Общие сведения

Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), мононенасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило, через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.

Карбоновые кислоты начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, в то время как жирные кислоты, полученные непосредственно из животных жиров, имеют в основном восемь и больше атомов углерода (каприловая кислота). Число атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном чётное, что обусловлено их биосинтезом с участием ацетил-кофермента А.

Большая группа жирных кислот (более 400 различных структур, хотя только 10—12 распространены) находятся в растительных маслах семян. Наблюдается высокое процентное содержание редких жирных кислот в семенах определённых семейств растений.

Под незаменимыми понимаются те жирные кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Для человека незаменимыми являются кислоты, содержащие по крайней мере одну двойную связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.

Биохимия

Расщепление

Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобождённые жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому попадают к нуждающимся в энергии клеткам, где сперва при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизуется до АМФ с освобождением двух молекул неорганического фосфата (Pi).

R-COOH + КоА-SH + АТФ → R-CO-S-КоА + 2Pi + H+ + АМФ

Синтез

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются, как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот осуществляется в противоположность расщеплению в цитозоле.

Циркуляция

Пищеварение и всасывание

Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты всасываются напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротную вену, как и другие питательные вещества. Более длинноцепочечные слишком велики, чтобы проникнуть напрямую через маленькие капилляры кишечника. Вместо этого они поглощаются жирными стенками ворсинок кишечника и заново синтезируются в триглицериды. Триглицериды покрываются холестерином и белками с образованием хиломикрона. Внутри ворсинки хиломикрон попадает в лимфатические сосуды, так называемый млечный капилляр, где поглощается большими лимфатическими сосудами. Он транспортируется по лимфатической системе вплоть до места, близкого к сердцу, где кровеносные артерии и вены наибольшие. Грудной канал освобождает хиломикрон в кровоток посредством подключичной вены. Таким образом триглицериды транспортируются в места, где в них нуждаются. [2]

Виды существования в организме

Жирные кислоты существуют в различных формах на различных стадиях циркуляции в крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время они существуют в виде липопротеинов очень низкой плотности или липопротеинов низкой плотности после превращений в печени. При выделении из адипоцитов жирные кислоты поступают в свободном виде в кровь.

Кислотность

Кислоты с коротким углеводородным хвостом, такие как муравьиная и уксусная кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциируют с образованием достаточно кислых растворов (pKa 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом незначительно отличаются по кислотности. Например, нонановая кислота имеет pKa 4.96. Однако с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате чего эти кислоты мало изменяют pH раствора. Значение величин pKa для данных кислот приобретает значение лишь в реакциях, в которые эти кислоты способны вступить. Кислоты, нерастворимые в воде, могут быть растворены в тёплом этаноле, и оттитрованы раствором гидроксида натрия, используя фенолфталеин, в качестве индикатора до бледнорозового цвета. Такой анализ позволяет определить содержание жирных кислот в порции триглицеридов после гидролиза.

Реакции жирных кислот

Жирные кислоты реагируют так же, как и другие карбоновые кислоты, что подразумевает этерификацию и кислотные реакции. Восстановление жирных кислот приводит к жирным спиртам. Ненасыщенные жирные кислоты также могут вступать в реакции присоединения; наиболее характерно гидрирование, которое используется для превращения растительных жиров в маргарин. В результате частичного гидрирования ненасыщенных жирных кислот цис-изомеры, характерные для природных жиров, могут перейти в транс-форму. В реакции Варрентраппа ненасыщенные жиры могут быть расщеплены в расплавленной щёлочи. Эта реакция имеет значение для определения структуры ненасыщенных жирных кислот.

Автоокисление и прогоркание

Жирные кислоты при комнатной температуре подвергаются автоокислению и прогорканию. При этом они разлагаются на углеводороды, кетоны, альдегиды и небольшое количество эпоксидов и спиртов. Тяжёлые металлы, содержащиеся в небольших количествах в жирах и маслах, ускоряют автоокисление. Чтобы избежать этого, жиры и масла часто обрабатываются хелатирующими агентами, такими как лимонная кислота.

Применение

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются эффективными ПАВ и используются в качестве мыл. В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы в качестве пищевой добавки E570, как стабилизатор пены, глазирователь и пеногаситель. [1]

Разветвлённые жирные кислоты

Разветвлённые карбоновые кислоты липидов обычно не относятся к собственно жирным кислотам, но рассматриваются как их метилированные производные. Метилированные по предпоследнему атому углерода (изо-жирные кислоты) и по третьему от конца цепи (антеизо-жирные кислоты) входят в качестве минорных компонент в состав липидов бактерий и животных.

Разветвленные карбоновые кислоты также входят в состав эфирных масел некоторых растений: так, например, в эфирном масле валерианы содержится изовалериановая кислота:

Основные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты

Общая формула: CnH2n+1COOH или CH3-(CH2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула Рациональная полуразвернутая формула Нахождение Т. пл. pKa
Масляная кислота Бутановая кислота C3H7COOH CH3(CH2)2COOH Сливочное масло, древесный уксус −8 °C

4,82

Капроновая кислота Гексановая кислота C5H11COOH CH3(CH2)4COOH Нефть −4 °C 4,85
Каприловая кислота Октановая кислота C7H15COOH CH3(CH2)6COOH 17 °C 4,89
Пеларгоновая кислота Нонановая кислота C8H17COOH CH3(CH2)7COOH 12,5 °C 4.96
Каприновая кислота Декановая кислота C9H19COOH CH3(CH2)8COOH Кокосовое масло 31 °C
Лауриновая кислота Додекановая кислота С11Н23СООН CH3(CH2)10COOH 43,2 °C
Миристиновая кислота Тетрадекановая кислота С13Н27СООН CH3(CH2)12COOH 53,9 °C
Пальмитиновая кислота Гексадекановая кислота С15Н31СООН CH3(CH2)14COOH 62,8 °C
Маргариновая кислота Гептадекановая кислота С16Н33СООН CH3(CH2)15COOH 61,3 °C
Стеариновая кислота Октадекановая кислота С17Н35СООН CH3(CH2)16COOH 69,6 °C
Арахиновая кислота Эйкозановая кислота С19Н39СООН CH3(CH2)18COOH 75,4 °C
Бегеновая кислота Докозановая кислота С21Н43СООН CH3(CH2)20COOH
Лигноцериновая кислота Тетракозановая кислота С23Н47СООН CH3(CH2)22COOH
Церотиновая кислота Гексакозановая кислота С25Н51СООН CH3(CH2)24COOH
Монтановая кислота Октакозановая кислота С27Н55СООН CH3(CH2)26COOH

Мононенасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-CH=CH-(CH2)n-COOH (m=ω-2; n=Δ-2)

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Акриловая кислота 2-пропеновая кислота С2Н3COOH 3:1ω1 3:1Δ2 СН2=СН-СООН
Метакриловая кислота 2-метил-2-пропеновая кислота С3Н5OOH 4:1ω1 3:1Δ2 СН2=С(СН3)-СООН
Кротоновая кислота 2-бутеновая кислота С3Н5СOOH 4:1ω2 4:1Δ2 СН2-СН=СН-СООН
Винилуксусная кислота 3-бутеновая кислота С3Н6СOOH 4:1ω1 4:1Δ3 СН2=СН-СН2-СООН
Лауроолеиновая кислота цис-9-додеценовая кислота С11Н21СOOH 12:1ω3 12:1Δ9 СН3-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН
Миристоолеиновая кислота цис-9-тетрадеценовая кислота С13Н25СOOH 14:1ω5 14:1Δ9 СН3-(СН2)3-СН=СН-(СН2)7-СООН
Пальмитолеиновая кислота цис-9-гексадеценовая кислота С15Н29СOOH 16:1ω7 16:1Δ9 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН
Петроселиновая кислота цис-6-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω12 18:1Δ6 СН3-(СН2)16-СН=СН-(СН2)4-СООН
Олеиновая кислота цис-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Элаидиновая кислота транс-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Цис-вакценовая кислота цис-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Транс-вакценовая кислота транс-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Гадолеиновая кислота цис-9-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω11 19:1Δ9 СН3-(СН2)9-СН=СН-(СН2)7-СООН
Гондоиновая кислота цис-11-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω9 20:1Δ11 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)9-СООН
Эруковая кислота цис-9-доказеновая кислота С21Н41СOOH 22:1ω13 22:1Δ9 СН3-(СН2)11-СН=СН-(СН2)7-СООН
Нервоновая кислота цис-15-тетракозеновая кислота С23Н45СOOH 24:1ω9 23:1Δ15 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)13-СООН

Полиненасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-(CH=CH-(CH2)х(СН2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Сорбиновая кислота транс,транс-2,4-гексадиеновая кислота С5Н7COOH 6:2ω3 6:2Δ2,4 СН3-СН=СН-СН=СН-СООН
Линолевая кислота цис,цис-9,12-октадекадиеновая кислота С17Н31COOH 18:2ω6 18:2Δ9,12 СН3(СН2)3-(СН2-СН=СН)2-(СН2)7-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-6,9,12-октадекатриеновая кислота С17Н28COOH 18:3ω6 18:3Δ6,9,12 СН3-(СН2)-(СН2-СН=СН)3-(СН2)6-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-9,12,15-октадекатриеновая кислота С17Н29COOH 18:3ω3 18:3Δ9,12,15 СН3-(СН2-СН=СН)3-(СН2)7-СООН
Арахидоновая кислота цис-5,8,11,14-эйкозотетраеновая кислота С19Н31COOH 20:4ω6 20:4Δ5,8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)4-(СН2)2-СООН
Дигомо-γ-линоленовая кислота 8,11,14-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω6 20:3Δ8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)3-(СН2)5-СООН
4,7,10,13,16-докозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω4 20:5Δ4,7,10,13,16 СН3-(СН2)2-(СН=СН-СН2)5-(СН2)-СООН
Тимнодоновая кислота 5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω3 20:5Δ5,8,11,14,17 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)5-(СН2)2-СООН
Цервоновая кислота 4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислота С21Н31COOH 22:6ω3 22:3Δ4,7,10,13,16,19 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)6-(СН2)-СООН
5,8,11-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω9 20:3Δ5,8,11 СН3-(СН2)7-(СН=СН-СН2)3-(СН2)2-СООН

Примечания

См.

также

Жирные кислоты — это… Что такое Жирные кислоты?

Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода (С4-24, включая карбоксильный углерод) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными[1].

Общие сведения

Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), мононенасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило, через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.

Карбоновые кислоты начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, в то время как жирные кислоты, полученные непосредственно из животных жиров, имеют в основном восемь и больше атомов углерода (каприловая кислота). Число атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном чётное, что обусловлено их биосинтезом с участием ацетил-кофермента А.

Большая группа жирных кислот (более 400 различных структур, хотя только 10—12 распространены) находятся в растительных маслах семян. Наблюдается высокое процентное содержание редких жирных кислот в семенах определённых семейств растений.

Под незаменимыми понимаются те жирные кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Для человека незаменимыми являются кислоты, содержащие по крайней мере одну двойную связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.

Биохимия

Расщепление

Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобождённые жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому попадают к нуждающимся в энергии клеткам, где сперва при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизуется до АМФ с освобождением двух молекул неорганического фосфата (Pi).

R-COOH + КоА-SH + АТФ → R-CO-S-КоА + 2Pi + H+ + АМФ

Синтез

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются, как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот осуществляется в противоположность расщеплению в цитозоле.

Циркуляция

Пищеварение и всасывание

Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты всасываются напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротную вену, как и другие питательные вещества. Более длинноцепочечные слишком велики, чтобы проникнуть напрямую через маленькие капилляры кишечника. Вместо этого они поглощаются жирными стенками ворсинок кишечника и заново синтезируются в триглицериды. Триглицериды покрываются холестерином и белками с образованием хиломикрона. Внутри ворсинки хиломикрон попадает в лимфатические сосуды, так называемый млечный капилляр, где поглощается большими лимфатическими сосудами. Он транспортируется по лимфатической системе вплоть до места, близкого к сердцу, где кровеносные артерии и вены наибольшие. Грудной канал освобождает хиломикрон в кровоток посредством подключичной вены. Таким образом триглицериды транспортируются в места, где в них нуждаются. [2]

Виды существования в организме

Жирные кислоты существуют в различных формах на различных стадиях циркуляции в крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время они существуют в виде липопротеинов очень низкой плотности или липопротеинов низкой плотности после превращений в печени. При выделении из адипоцитов жирные кислоты поступают в свободном виде в кровь.

Кислотность

Кислоты с коротким углеводородным хвостом, такие как муравьиная и уксусная кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциируют с образованием достаточно кислых растворов (pKa 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом незначительно отличаются по кислотности. Например, нонановая кислота имеет pKa 4.96. Однако с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате чего эти кислоты мало изменяют pH раствора. Значение величин pKa для данных кислот приобретает значение лишь в реакциях, в которые эти кислоты способны вступить. Кислоты, нерастворимые в воде, могут быть растворены в тёплом этаноле, и оттитрованы раствором гидроксида натрия, используя фенолфталеин, в качестве индикатора до бледнорозового цвета. Такой анализ позволяет определить содержание жирных кислот в порции триглицеридов после гидролиза.

Реакции жирных кислот

Жирные кислоты реагируют так же, как и другие карбоновые кислоты, что подразумевает этерификацию и кислотные реакции. Восстановление жирных кислот приводит к жирным спиртам. Ненасыщенные жирные кислоты также могут вступать в реакции присоединения; наиболее характерно гидрирование, которое используется для превращения растительных жиров в маргарин. В результате частичного гидрирования ненасыщенных жирных кислот цис-изомеры, характерные для природных жиров, могут перейти в транс-форму. В реакции Варрентраппа ненасыщенные жиры могут быть расщеплены в расплавленной щёлочи. Эта реакция имеет значение для определения структуры ненасыщенных жирных кислот.

Автоокисление и прогоркание

Жирные кислоты при комнатной температуре подвергаются автоокислению и прогорканию. При этом они разлагаются на углеводороды, кетоны, альдегиды и небольшое количество эпоксидов и спиртов. Тяжёлые металлы, содержащиеся в небольших количествах в жирах и маслах, ускоряют автоокисление. Чтобы избежать этого, жиры и масла часто обрабатываются хелатирующими агентами, такими как лимонная кислота.

Применение

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются эффективными ПАВ и используются в качестве мыл. В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы в качестве пищевой добавки E570, как стабилизатор пены, глазирователь и пеногаситель. [1]

Разветвлённые жирные кислоты

Разветвлённые карбоновые кислоты липидов обычно не относятся к собственно жирным кислотам, но рассматриваются как их метилированные производные. Метилированные по предпоследнему атому углерода (изо-жирные кислоты) и по третьему от конца цепи (антеизо-жирные кислоты) входят в качестве минорных компонент в состав липидов бактерий и животных.

Разветвленные карбоновые кислоты также входят в состав эфирных масел некоторых растений: так, например, в эфирном масле валерианы содержится изовалериановая кислота:

Основные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты

Общая формула: CnH2n+1COOH или CH3-(CH2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула Рациональная полуразвернутая формула Нахождение Т. пл. pKa
Масляная кислота Бутановая кислота C3H7COOH CH3(CH2)2COOH Сливочное масло, древесный уксус −8 °C

4,82

Капроновая кислота Гексановая кислота C5H11COOH CH3(CH2)4COOH Нефть −4 °C 4,85
Каприловая кислота Октановая кислота C7H15COOH CH3(CH2)6COOH 17 °C 4,89
Пеларгоновая кислота Нонановая кислота C8H17COOH CH3(CH2)7COOH 12,5 °C 4.96
Каприновая кислота Декановая кислота C9H19COOH CH3(CH2)8COOH Кокосовое масло 31 °C
Лауриновая кислота Додекановая кислота С11Н23СООН CH3(CH2)10COOH 43,2 °C
Миристиновая кислота Тетрадекановая кислота С13Н27СООН CH3(CH2)12COOH 53,9 °C
Пальмитиновая кислота Гексадекановая кислота С15Н31СООН CH3(CH2)14COOH 62,8 °C
Маргариновая кислота Гептадекановая кислота С16Н33СООН CH3(CH2)15COOH 61,3 °C
Стеариновая кислота Октадекановая кислота С17Н35СООН CH3(CH2)16COOH 69,6 °C
Арахиновая кислота Эйкозановая кислота С19Н39СООН CH3(CH2)18COOH 75,4 °C
Бегеновая кислота Докозановая кислота С21Н43СООН CH3(CH2)20COOH
Лигноцериновая кислота Тетракозановая кислота С23Н47СООН CH3(CH2)22COOH
Церотиновая кислота Гексакозановая кислота С25Н51СООН CH3(CH2)24COOH
Монтановая кислота Октакозановая кислота С27Н55СООН CH3(CH2)26COOH

Мононенасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-CH=CH-(CH2)n-COOH (m=ω-2; n=Δ-2)

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Акриловая кислота 2-пропеновая кислота С2Н3COOH 3:1ω1 3:1Δ2 СН2=СН-СООН
Метакриловая кислота 2-метил-2-пропеновая кислота С3Н5OOH 4:1ω1 3:1Δ2 СН2=С(СН3)-СООН
Кротоновая кислота 2-бутеновая кислота С3Н5СOOH 4:1ω2 4:1Δ2 СН2-СН=СН-СООН
Винилуксусная кислота 3-бутеновая кислота С3Н6СOOH 4:1ω1 4:1Δ3 СН2=СН-СН2-СООН
Лауроолеиновая кислота цис-9-додеценовая кислота С11Н21СOOH 12:1ω3 12:1Δ9 СН3-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН
Миристоолеиновая кислота цис-9-тетрадеценовая кислота С13Н25СOOH 14:1ω5 14:1Δ9 СН3-(СН2)3-СН=СН-(СН2)7-СООН
Пальмитолеиновая кислота цис-9-гексадеценовая кислота С15Н29СOOH 16:1ω7 16:1Δ9 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН
Петроселиновая кислота цис-6-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω12 18:1Δ6 СН3-(СН2)16-СН=СН-(СН2)4-СООН
Олеиновая кислота цис-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Элаидиновая кислота транс-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Цис-вакценовая кислота цис-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Транс-вакценовая кислота транс-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Гадолеиновая кислота цис-9-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω11 19:1Δ9 СН3-(СН2)9-СН=СН-(СН2)7-СООН
Гондоиновая кислота цис-11-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω9 20:1Δ11 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)9-СООН
Эруковая кислота цис-9-доказеновая кислота С21Н41СOOH 22:1ω13 22:1Δ9 СН3-(СН2)11-СН=СН-(СН2)7-СООН
Нервоновая кислота цис-15-тетракозеновая кислота С23Н45СOOH 24:1ω9 23:1Δ15 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)13-СООН

Полиненасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-(CH=CH-(CH2)х(СН2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Сорбиновая кислота транс,транс-2,4-гексадиеновая кислота С5Н7COOH 6:2ω3 6:2Δ2,4 СН3-СН=СН-СН=СН-СООН
Линолевая кислота цис,цис-9,12-октадекадиеновая кислота С17Н31COOH 18:2ω6 18:2Δ9,12 СН3(СН2)3-(СН2-СН=СН)2-(СН2)7-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-6,9,12-октадекатриеновая кислота С17Н28COOH 18:3ω6 18:3Δ6,9,12 СН3-(СН2)-(СН2-СН=СН)3-(СН2)6-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-9,12,15-октадекатриеновая кислота С17Н29COOH 18:3ω3 18:3Δ9,12,15 СН3-(СН2-СН=СН)3-(СН2)7-СООН
Арахидоновая кислота цис-5,8,11,14-эйкозотетраеновая кислота С19Н31COOH 20:4ω6 20:4Δ5,8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)4-(СН2)2-СООН
Дигомо-γ-линоленовая кислота 8,11,14-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω6 20:3Δ8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)3-(СН2)5-СООН
4,7,10,13,16-докозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω4 20:5Δ4,7,10,13,16 СН3-(СН2)2-(СН=СН-СН2)5-(СН2)-СООН
Тимнодоновая кислота 5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω3 20:5Δ5,8,11,14,17 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)5-(СН2)2-СООН
Цервоновая кислота 4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислота С21Н31COOH 22:6ω3 22:3Δ4,7,10,13,16,19 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)6-(СН2)-СООН
5,8,11-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω9 20:3Δ5,8,11 СН3-(СН2)7-(СН=СН-СН2)3-(СН2)2-СООН

Примечания

См.

также

Жирные кислоты — это… Что такое Жирные кислоты?

Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода (С4-24, включая карбоксильный углерод) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными[1].

Общие сведения

Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), мононенасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило, через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.

Карбоновые кислоты начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, в то время как жирные кислоты, полученные непосредственно из животных жиров, имеют в основном восемь и больше атомов углерода (каприловая кислота). Число атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном чётное, что обусловлено их биосинтезом с участием ацетил-кофермента А.

Большая группа жирных кислот (более 400 различных структур, хотя только 10—12 распространены) находятся в растительных маслах семян. Наблюдается высокое процентное содержание редких жирных кислот в семенах определённых семейств растений.

Под незаменимыми понимаются те жирные кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Для человека незаменимыми являются кислоты, содержащие по крайней мере одну двойную связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.

Биохимия

Расщепление

Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобождённые жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому попадают к нуждающимся в энергии клеткам, где сперва при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизуется до АМФ с освобождением двух молекул неорганического фосфата (Pi).

R-COOH + КоА-SH + АТФ → R-CO-S-КоА + 2Pi + H+ + АМФ

Синтез

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются, как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот осуществляется в противоположность расщеплению в цитозоле.

Циркуляция

Пищеварение и всасывание

Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты всасываются напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротную вену, как и другие питательные вещества. Более длинноцепочечные слишком велики, чтобы проникнуть напрямую через маленькие капилляры кишечника. Вместо этого они поглощаются жирными стенками ворсинок кишечника и заново синтезируются в триглицериды. Триглицериды покрываются холестерином и белками с образованием хиломикрона. Внутри ворсинки хиломикрон попадает в лимфатические сосуды, так называемый млечный капилляр, где поглощается большими лимфатическими сосудами. Он транспортируется по лимфатической системе вплоть до места, близкого к сердцу, где кровеносные артерии и вены наибольшие. Грудной канал освобождает хиломикрон в кровоток посредством подключичной вены. Таким образом триглицериды транспортируются в места, где в них нуждаются. [2]

Виды существования в организме

Жирные кислоты существуют в различных формах на различных стадиях циркуляции в крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время они существуют в виде липопротеинов очень низкой плотности или липопротеинов низкой плотности после превращений в печени. При выделении из адипоцитов жирные кислоты поступают в свободном виде в кровь.

Кислотность

Кислоты с коротким углеводородным хвостом, такие как муравьиная и уксусная кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциируют с образованием достаточно кислых растворов (pKa 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом незначительно отличаются по кислотности. Например, нонановая кислота имеет pKa 4.96. Однако с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате чего эти кислоты мало изменяют pH раствора. Значение величин pKa для данных кислот приобретает значение лишь в реакциях, в которые эти кислоты способны вступить. Кислоты, нерастворимые в воде, могут быть растворены в тёплом этаноле, и оттитрованы раствором гидроксида натрия, используя фенолфталеин, в качестве индикатора до бледнорозового цвета. Такой анализ позволяет определить содержание жирных кислот в порции триглицеридов после гидролиза.

Реакции жирных кислот

Жирные кислоты реагируют так же, как и другие карбоновые кислоты, что подразумевает этерификацию и кислотные реакции. Восстановление жирных кислот приводит к жирным спиртам. Ненасыщенные жирные кислоты также могут вступать в реакции присоединения; наиболее характерно гидрирование, которое используется для превращения растительных жиров в маргарин. В результате частичного гидрирования ненасыщенных жирных кислот цис-изомеры, характерные для природных жиров, могут перейти в транс-форму. В реакции Варрентраппа ненасыщенные жиры могут быть расщеплены в расплавленной щёлочи. Эта реакция имеет значение для определения структуры ненасыщенных жирных кислот.

Автоокисление и прогоркание

Жирные кислоты при комнатной температуре подвергаются автоокислению и прогорканию. При этом они разлагаются на углеводороды, кетоны, альдегиды и небольшое количество эпоксидов и спиртов. Тяжёлые металлы, содержащиеся в небольших количествах в жирах и маслах, ускоряют автоокисление. Чтобы избежать этого, жиры и масла часто обрабатываются хелатирующими агентами, такими как лимонная кислота.

Применение

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются эффективными ПАВ и используются в качестве мыл. В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы в качестве пищевой добавки E570, как стабилизатор пены, глазирователь и пеногаситель. [1]

Разветвлённые жирные кислоты

Разветвлённые карбоновые кислоты липидов обычно не относятся к собственно жирным кислотам, но рассматриваются как их метилированные производные. Метилированные по предпоследнему атому углерода (изо-жирные кислоты) и по третьему от конца цепи (антеизо-жирные кислоты) входят в качестве минорных компонент в состав липидов бактерий и животных.

Разветвленные карбоновые кислоты также входят в состав эфирных масел некоторых растений: так, например, в эфирном масле валерианы содержится изовалериановая кислота:

Основные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты

Общая формула: CnH2n+1COOH или CH3-(CH2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула Рациональная полуразвернутая формула Нахождение Т. пл. pKa
Масляная кислота Бутановая кислота C3H7COOH CH3(CH2)2COOH Сливочное масло, древесный уксус −8 °C

4,82

Капроновая кислота Гексановая кислота C5H11COOH CH3(CH2)4COOH Нефть −4 °C 4,85
Каприловая кислота Октановая кислота C7H15COOH CH3(CH2)6COOH 17 °C 4,89
Пеларгоновая кислота Нонановая кислота C8H17COOH CH3(CH2)7COOH 12,5 °C 4.96
Каприновая кислота Декановая кислота C9H19COOH CH3(CH2)8COOH Кокосовое масло 31 °C
Лауриновая кислота Додекановая кислота С11Н23СООН CH3(CH2)10COOH 43,2 °C
Миристиновая кислота Тетрадекановая кислота С13Н27СООН CH3(CH2)12COOH 53,9 °C
Пальмитиновая кислота Гексадекановая кислота С15Н31СООН CH3(CH2)14COOH 62,8 °C
Маргариновая кислота Гептадекановая кислота С16Н33СООН CH3(CH2)15COOH 61,3 °C
Стеариновая кислота Октадекановая кислота С17Н35СООН CH3(CH2)16COOH 69,6 °C
Арахиновая кислота Эйкозановая кислота С19Н39СООН CH3(CH2)18COOH 75,4 °C
Бегеновая кислота Докозановая кислота С21Н43СООН CH3(CH2)20COOH
Лигноцериновая кислота Тетракозановая кислота С23Н47СООН CH3(CH2)22COOH
Церотиновая кислота Гексакозановая кислота С25Н51СООН CH3(CH2)24COOH
Монтановая кислота Октакозановая кислота С27Н55СООН CH3(CH2)26COOH

Мононенасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-CH=CH-(CH2)n-COOH (m=ω-2; n=Δ-2)

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Акриловая кислота 2-пропеновая кислота С2Н3COOH 3:1ω1 3:1Δ2 СН2=СН-СООН
Метакриловая кислота 2-метил-2-пропеновая кислота С3Н5OOH 4:1ω1 3:1Δ2 СН2=С(СН3)-СООН
Кротоновая кислота 2-бутеновая кислота С3Н5СOOH 4:1ω2 4:1Δ2 СН2-СН=СН-СООН
Винилуксусная кислота 3-бутеновая кислота С3Н6СOOH 4:1ω1 4:1Δ3 СН2=СН-СН2-СООН
Лауроолеиновая кислота цис-9-додеценовая кислота С11Н21СOOH 12:1ω3 12:1Δ9 СН3-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН
Миристоолеиновая кислота цис-9-тетрадеценовая кислота С13Н25СOOH 14:1ω5 14:1Δ9 СН3-(СН2)3-СН=СН-(СН2)7-СООН
Пальмитолеиновая кислота цис-9-гексадеценовая кислота С15Н29СOOH 16:1ω7 16:1Δ9 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН
Петроселиновая кислота цис-6-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω12 18:1Δ6 СН3-(СН2)16-СН=СН-(СН2)4-СООН
Олеиновая кислота цис-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Элаидиновая кислота транс-9-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω9 18:1Δ9 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН
Цис-вакценовая кислота цис-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Транс-вакценовая кислота транс-11-октадеценовая кислота С17Н33СOOH 18:1ω7 18:1Δ11 СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
Гадолеиновая кислота цис-9-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω11 19:1Δ9 СН3-(СН2)9-СН=СН-(СН2)7-СООН
Гондоиновая кислота цис-11-эйкозеновая кислота С19Н37СOOH 20:1ω9 20:1Δ11 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)9-СООН
Эруковая кислота цис-9-доказеновая кислота С21Н41СOOH 22:1ω13 22:1Δ9 СН3-(СН2)11-СН=СН-(СН2)7-СООН
Нервоновая кислота цис-15-тетракозеновая кислота С23Н45СOOH 24:1ω9 23:1Δ15 СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)13-СООН

Полиненасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН3-(СН2)m-(CH=CH-(CH2)х(СН2)n-COOH

Тривиальное название Систематическое название (IUPAC) Брутто формула IUPAC формула (с метил. конца) IUPAC формула (с карб.конца) Рациональная полуразвернутая формула
Сорбиновая кислота транс,транс-2,4-гексадиеновая кислота С5Н7COOH 6:2ω3 6:2Δ2,4 СН3-СН=СН-СН=СН-СООН
Линолевая кислота цис,цис-9,12-октадекадиеновая кислота С17Н31COOH 18:2ω6 18:2Δ9,12 СН3(СН2)3-(СН2-СН=СН)2-(СН2)7-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-6,9,12-октадекатриеновая кислота С17Н28COOH 18:3ω6 18:3Δ6,9,12 СН3-(СН2)-(СН2-СН=СН)3-(СН2)6-СООН
Линоленовая кислота цис,цис,цис-9,12,15-октадекатриеновая кислота С17Н29COOH 18:3ω3 18:3Δ9,12,15 СН3-(СН2-СН=СН)3-(СН2)7-СООН
Арахидоновая кислота цис-5,8,11,14-эйкозотетраеновая кислота С19Н31COOH 20:4ω6 20:4Δ5,8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)4-(СН2)2-СООН
Дигомо-γ-линоленовая кислота 8,11,14-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω6 20:3Δ8,11,14 СН3-(СН2)4-(СН=СН-СН2)3-(СН2)5-СООН
4,7,10,13,16-докозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω4 20:5Δ4,7,10,13,16 СН3-(СН2)2-(СН=СН-СН2)5-(СН2)-СООН
Тимнодоновая кислота 5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота С19Н29COOH 20:5ω3 20:5Δ5,8,11,14,17 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)5-(СН2)2-СООН
Цервоновая кислота 4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислота С21Н31COOH 22:6ω3 22:3Δ4,7,10,13,16,19 СН3-(СН2)-(СН=СН-СН2)6-(СН2)-СООН
5,8,11-эйкозатриеновая кислота С19Н33COOH 20:3ω9 20:3Δ5,8,11 СН3-(СН2)7-(СН=СН-СН2)3-(СН2)2-СООН

Примечания

См.

также

Жирные кислоты

Основной составной частью жиров животного и растительного происхождения являются сложные эфиры трехатомного спирта — глицерина и жирных кислот, называемые глицеридами (ацилглицеридами). Жирные кислоты входят в состав не только глицеридов, но и в большинство других липидов.

Разнообразие физических и химических свойств природных жиров обусловлено химическим составом жирных кислот глицеридов. В состав триглицеридов жиров входят различные жирные кислоты. При этом в зависимости от вида животного или растения, из которых получены жиры, жирнокислотный состав триглицеридов различен.

В состав глицеридов жиров и масел входят главным образом высокомолекулярные жирные кислоты с числом углеродных атомов 16,18, 20,22 и выше, низкомолекулярные с числом углеродных атомов 4, 6 и 8 (масляная, капроновая и каприловая кислоты). Число выделенных из жиров кислот достигает 170, однако некоторые из них еще недостаточно изучены и сведения о них весьма ограничены.

В состав природных жиров входят насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные) жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты могут содержать двойные и тройные связи. Последние в природных жирах встречаются очень редко. Как правило, в природных жирах содержатся только одноосновные карбоновые кислоты с четным числом углеродных атомов. Двухосновные кислоты выделены в небольших количествах в некоторых восках и в жирах, подвергшихся действию окислителей. Подавляющая часть жирных кислот в жирах имеет открытую цепь углеродных атомов. Кислоты с разветвленной цепью углеродных атомов в жирах встречаются редко. Такие кислоты входят в состав некоторых восков.

Жирные кислоты природных жиров представляют собой жидкие или твердые, но легкоплавкие вещества. Высокомолекулярные насыщенные кислоты — твердые, большинство ненасыщенных жирных кислот нормального строения — жидкие вещества, а их позиционные и геометрические изомеры — твердые. Относительная плотность жирных кислот меньше единицы и они практически нерастворимы в воде (за исключением низкомолекулярных). В органических растворителях (спирте, этиловом и петролейном эфирах, бензоле, сероуглероде и др.) они растворяются, но с увеличением молекулярной массы растворимость жирных кислот снижается. Оксикислоты практически нерастворимы в петролейном эфире и холодном бензине, но растворимы в этиловом эфире и спирте.

Большое значение при рафинации масел и в мыловарении имеет реакция взаимодействия едких щелочей и жирных кислот — реакция нейтрализации. При действии углекислого натрия или калия на жирные кислоты также получается щелочная соль или мыло с выделением углекислоты. Эта реакция протекает в процессе варки мыла при так называемом карбонатном омылении жирных кислот.

Жирные кислоты природных жиров за редким исключением принадлежат к классу одноосновных алифатических карбоновых кислот, имеющих общую формулу RCOOH. В этой формуле R — углеводородный радикал, который может быть насыщенным, ненасыщенным (различной степени ненасыщенности) или содержать группу — ОН, СООН — карбоксил. На основании рентгеноструктурного анализа в настоящее время установлено, что центры углеродных атомов в цепи радикалов жирных кислот пространственно расположены не по прямой линии, а зигзагообразно. При этом центры всех атомов углерода предельных кислот укладываются на двух параллельных прямых.

Длина углеводородного радикала жирных кислот влияет на растворимость их в органических растворителях. Например, растворимость при 20 °С в 100 г безводного этилового спирта лауриновой кислоты 105 г, миристиновой — 23,9 г, а стеариновой — 2,25 г.

Изомерия жирных кислот. Под изомерией понимают существование нескольких химических соединений одинакового состава и одинаковой молекулярной массы, но различающихся по физическим и химическим свойствам. Известны два основных вида изомерии: структурная и пространственная (стереоизомерия).

Структурные изомеры различаются строением углеродной цепи, расположением двойных связей и расположением функциональных групп.

Примером структурных изомеров являются соединения:

а) различные по строению углеродной цепи: нормальная масляная кислота СН3СН2СН2СООН; изомасляная кислота

б) различные по расположению двойных связей: олеиновая кислота СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН; петрозелиновая кислота СН3(СН2)10СН=СН(СН2)4СООН; вакценовая кислота CH3(CH2)5CH=CH(CH2)8 COOH.

Пространственные изомеры, или стереоизомеры, при одинаковой структуре различаются расположением атомов в пространстве. К этому виду изомеров относятся геометрические (цис- и трансизомеры) и оптические. Примером пространственных изомеров являются:

а) геометрические изомеры: олеиновая кислота, имеющая цисформу

элаидиновая кислота, имеющая трансформу

б) оптические изомеры:

молочная кислота СН3СНОНСООН;

глицериновый альдегид СН3ОНСНОНСНО;

рицинолевая кислота СНз (СН2)5СНОНСН2СН=СН(СН2)7СООН.

У всех этих оптических изомеров асимметрический (активный) углерод отмечен звездочкой.

Оптические изомеры вращают плоскость поляризации света на одинаковый угол в противоположных направлениях. Большая часть природных жирных кислот оптической изомерии не имеет.

В природных жирах, не подвергшихся окислительным процессам, ненасыщенные жирные кислоты имеют главным образом цисконфигурацию. Геометрические цис- и трансизомеры ненасыщенных жирных кислот значительно различаются по температуре плавления. Цисизомеры плавятся при более низкой температуре, чем трансизомеры. Это ярко иллюстрирует реакция цис-транспревращения жидкой олеиновой кислоты в твердую элаидиновую кислоту (температура плавления 46,5 °С). При этом жир затвердевает.

Такое же превращение происходит и с эруковой кислотой, которая переходит в твердый трансизомер— брассидиновую кислоту (температура плавления 61,9 °С), а также рицинолевой кислотой, переходящей в трансизомер — рацинэлаидиновую кислоту (температура плавления 53 °С).

Полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая) при этой реакции консистенции не изменяют.

В природных жирах, не подвергшихся окислительным процессам, встречаются следующие основные гомологические группы жирных кислот:

1.  Насыщенные (предельные) одноосновные кислоты.

2.  Ненасыщенные (непредельные) одноосновные кислоты с одной, двумя, тремя, четырьмя и пятью двойными связями.

3.  Насыщенные (предельные) гидроксикислоты.

4.  Ненасыщенные (непредельные) гидроксикислоты с одной двойной связью.

5.  Двухосновные насыщенные (предельные) кислоты.

6.  Циклические кислоты.

Глава 1.2. Структурные компоненты ацилглицеридов | BookOnLime

§ 1.2.1. Высшие жирные кислоты

Структурное многообразие липидов в значительной степени обусловлено наличием в их составе различных жирных кислот. В природе обнаружено свыше 500 жирных кислот, многие из которых встречаются редко. Основные жирные кислоты, входящие в состав липидов растений и животных, – это высшие жирные кислоты (ВЖК). Они имеют углеродный состав С16 – С22, чаще всего четное число атомов углерода и неразветвленную структуру, делятся на насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты имеют общую формулу: СН3(СН2)nСООН и используются организмом в первую очередь как энергетический материал. Наибольшее значение имеют пальмитиновая и стеариновая кислоты, которые являются первичным продуктом, образующимся под действием синтетазы жирных кислот, и источником биосинтеза других насыщенных и мононенасыщенных кислот (пальмитолеиновой и олеиновой). Избыток их в питании приводит к нарушению обмена жиров, повышению уровня холестерола. В табл. 1.2.1 приведены наиболее важные насыщенные жирные кислоты и их температуры плавления. Температура плавления насыщенных жирных кислот возрастает с повышением молекулярной массы, а температура застывания несколько ниже температуры их плавления вследствие переохлаждения или образования полиморфных форм.

Таблица 1.2.1. Насыщенные жирные кислоты

Число атомов углерода

Наименование жирной кислоты

Структура

ТПЛ, ºС

Источник

Систематическое

Тривиальное

4

Бутановая

Масляная

СН3(СН2)2СООН

-5,3

Липиды молока

5

Пентановая

Валериановая

СН3(СН2)3СООН

-34,5

6

Гексановая

Капроновая

СН3(СН2)4СООН

-3,2

Липиды молока, кокосовое масло

7

Гептановая

Энантовая

СН3(СН2)5СООН

-7,5

Липиды молока

8

Октановая

Каприловая

СН3(СН2)6СООН

16,5

9

Нонановая

Пеларгоновая

СН3(СН2)7СООН

12,5

10

Декановая

Каприновая

СН3(СН2)8СООН

31,6

12

Додекановая

Лауриновая

СН3(СН2)10СООН

44,8

Природные масла и жиры, особенно масла из семян растений

14

Тетрадекановая

Миристиновая

СН3(СН2)12СООН

54,4

16

Гексадекановая

Пальмитиновая

СН3(СН2)14СООН

62,9

18

Октадекановая

Стеариновая

СН3(СН2)16СООН

70,1

20

Эйкозановая

Арахиновая

СН3(СН2)18СООН

76,1

Масло арахиса, овощи и рыбий жир

22

Докозановая

Бегеновая

СН3(СН2)20СООН

80,0

Семена горчицы и репы

24

Тетракозановая

Лигноцириновая

СН3(СН2)22СООН

84,2

Растения и жиры морских животных

Ненасыщенные жирные кислоты

Ненасыщенные ВЖК могут быть как моноеновыми, содержащие одну кратную связь, так и полиеновыми дивинилметанового ряда:

Ch4-(Ch3)X-CH=CH-(Ch3)Y-COOH,Ch4-(Ch3)X-(CH=CH-Ch3)Y-(Ch3)Z-COOH.

Природные непредельные ВЖК, не подвергшиеся окислительным процессам, являются преимущественно цис-изомерами:

h4C(Ch3)X(Ch3)YCOOH\/C=C/\HH

Ненасыщенные ВЖК могут различаться не только пространственной конфигурацией, но и местом расположения двойных связей, что обусловливает различия в физических и химических свойствах. Например, олеиновая и элаидиновая кислоты – цис-трансизомеры; олеиновая и петрозелиновая – позиционные изомеры (табл.1.2.2).

Замещенные жирные кислоты встречаются редко, известны кислоты, содержащие в качестве заместителей гидрокси-, оксо-, эпоксигруппы или атом фтора. Оптической активностью могут обладать только разветвленные, циклические или замещенные жирные кислоты.

В названии природных жирных кислот часто используются сложившиеся тривиальные наименования. Согласно номенклатуре IUPAC для названия ВЖК применяются следующие сокращенные обозначения. Цифрами обозначается количество углеродных атомов в основной цепи, после двоеточия – количество кратных связей, затем в скобках положение и характер кратных связей (А – ацетиленовая, Е – транс-конфигурация, Z – цис-конфигурация), счет атомов углерода начинается с карбоксильной группы. Всего известно более 100 моноеновых кислот, наиболее распространенные из них приведены в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2. Моноеновые жирные кислоты

Структура жирной кислоты

Пищевые источники


Миристолеиновая 14:1 (9Z)
(имеет пять позиционных изомеров)

Говяжий, свиной жир, коровье масло, жир морских животных


Пальмитолеиновая 16:1 (9Z)

Животные жиры, жиры морских животных (до 27%) и рыб (до 16%), растительные масла (не более 1%)


Олеиновая 18:1 (9Z)

Все жиры растительного и животного происхождения


Петрозелиновая 18:1 (6Z)

Масла растений семейства зонтичных и аралиевых (кориандр – до 53%, петрушка – до 76%)


Вакценовая 18:1 (11Z и 11Е)

Говяжий и бараний жиры, свиное сало и коровье масло


Элаидиновая 18:1 (9Е)

Гидрированные жиры. Говяжий и бараний жиры, жир жвачных животных (в небольшом количестве)


Эруковая 22:1 (13Z)

Масла из семян растений семейства крестоцветных, горчичное масло (до 53%), рапсовое масло (до 56%)

В пищевой промышленности распространена номенклатура, согласно которой атомы углерода в цепи обозначаются греческими буквами, а самый удаленный от карбоксильной группы атом углерода (обычно метильная группа) обозначается буквой w, нумерация атомов углерода начинается с w–конца:

В соответствии с этой номенклатурой ненасыщенные ВЖК относятся к семейству w-3, если двойная связь расположена у третьего атома углерода: α-линоленовая, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая кислоты.

К семейству w-6 относятся кислоты, у которых двойная связь у шестого атома углерода – линолевая, γ-линоленовая, дигомо-γ-линоленовая, арахидоновая и другие кислоты.

К семейству w-9 жирных кислот относятся кислоты с двойной связью у девятого атома углерода, например олеиновая кислота. Наиболее распространенные представители данных семейств представлены в табл. 1.2.3. В табл. 1.2.4–1.2.7 представлен жирнокислотный состав натуральных масел, рыб, животных жиров.

Таблица 1.2.3. Природные ненасыщенные высшие жирные кислоты

Наименование жирной кислоты

Общее число атомов углерода

х

y

Природные источники

Семейство w-9. Тип олеиновой кислоты – СН3(СН2)7(СН=СНСН2)х(СН2)yСООН

Октадеценовая [18:1 (9Z)] (олеиновая)

18

1

6

Основные жиры и масла

Докозеновая
[22:1 (13Z)] (эруковая)

22

1

10

Масло семян горчицы и рапса

Тетракозеновая
[24:1 (15Z)] (нервоновая)

24

1

12

Цереброзиды спинного мозга

Октадекадиеновая
[18:2 (6Z, 9Z)]

18

2

3

Жир сельди

Эйкозадиеновая
[20:2 (8Z, 11Z)]

20

2

5

Печень быка

Эйкозатриенoвая
[20:3 (5Z, 8Z, 11Z)]

20

3

2

Фосфолипиды мозга, печени

Докозадиеновая
[22:2 (10Z, 13Z)]

22

2

7

Жир сельди

Докозатриеновая
[22:3 (7Z, 10Z, 13Z)]

22

3

4

Фосфолипиды мозга

Семейство w-6. Тип линолевой кислоты – СН3(СН2)4(СН=СН-СН2)х(СН2)yСООН

Октадекадиеновая [18:2 (9Z,12Z)] (линолевая)

18

2

6

Растительные масла, фосфолипиды животного организма

Октадекатриеновая
[18:3 (6Z, 9Z, 12Z)] (g-линоленовая)

18

3

3

Растительные масла

Эйкозадиеновая
[20:2 (11Z,14Z)]

20

2

8

Фосфолипиды печени быка

Эйкозатриеновая
[20:3 (8Z, 11Z, 14Z)]
(дигомо-g-линоленовая)

20

3

5

Фосфолипиды печени быка, гликофосфолипиды мозга

Эйкозатетраеновая
[20:4 (5Z, 8Z, 11Z, 14Z)]
(арахидоновая)

20

4

2

Фосфолипиды печени, мозга, поджелудочной железы млекопитающих

Докозатетраеновая

[22:4 (7Z, 10Z, 13, 16Z)]

22

4

4

Фосфолипиды печени быка

Семейство w-3. Тип линоленовой кислоты СН3СН2(СН=СН-СН2)х(СН2)yСООН

Октадекатриеновая
(a-линоленовая)
[18:3 (9Z, 12Z, 15Z)]

18

3

6

Растительные масла, фосфолипиды животного организма

Октадекатетраеновая
[18:4 (6Z, 9Z, 12Z, 15Z)]

18

4

3

Жир сельди

Эйкозатетраеновая
[20:4 (8Z, 11Z, 14Z, 17Z)]

20

4

3

Фосфолипиды печени

Эйкозапентаеновая
[20:5 (5Z, 8Z, 11Z, 14Z, 17Z)]

20

5

2

Жир печени акулы и быка

Докозагексаеновая
[22:6 (4Z, 7Z, 10Z, 13Z, 16Z, 19Z)]

22

6

1

Фосфолипиды печени быка, мозга

Тетракозагексаеновая
[24:6 (4Z, 8Z, 12Z, 15Z, 18Z, 21Z)]

24

6

3

Печень трески, жир сардин

Таблица 1. 2.4. Жирнокислотный состав растительных масел, %

Наименование жирной кислоты, химическая формула

Наименование растительного масла

Касторовое

Кокосовое

Пальмоядровое

Пальмовое

Арахисовое

Хлопковое

Соевое

Подсолнечное

Льняное

Рапсовое

Насыщенные жирные кислоты

Гексановая кислота, С6Н12О2

 

0,2–0,8

сл.–1,6

             

Октановая кислота, С8Н16О2

 

6–9

3–10

             

Декановая кислота, С10Н20О2

 

6–10

3–14

             

Лауриновая кислота, С12Н24О2

 

4–51

37–52

             

Миристиновая кислота, С14Н28О2

 

13–18

7–17

0,5–2

 

0,05–2

сл.

сл.

 

0–1,5

Пальмитиновая кислота, С16Н32О2

1–2

8–10

2–9

32–47

7–2

20–27

7–10

4–8

4–7

1–4

Стеариновая кислота, С18Н36О2

1–2

1–3

1–3

2–8

2–6

1–3

3–6

2–5

2–5

0,5–2

Арахиновая кислота, С20Н40О2

   

сл. –0,6

 

2–4

0,2–1

0–2

0–1

сл.

0–1

Бегеновая кислота, С22Н44О2

       

сл.–3

   

0–1

 

0,5–1,5

Лингоцериновая кислота, С24Н48О2

     

сл.

1–3

     

сл.

1–2

Мононенасыщенные жирные кислоты

Пальмитолеиновая кислота, С16Н30О2

 

сл. –0,4

сл.–0,6

сл.

0,5

сл.–1

сл.

 

сл.

Олеиновая кислота,

С18Н34О2

сл.–8,5

5,5–7,5

11–23

0–52

35–70

22–35

20–35

20–40

12–34

11–24

Рициноленовая

С18Н34О3

86–92

                 

Гадолеиновая кислота, С20Н38О2

                 

5–12

Эруковая кислота, С22Н42О2

                 

40–55

Полиненасыщенные жирные кислоты

Линолевая кислота, С18Н32О2

3–6

сл. –2,5

1–3

5–11

20–25

42–54

40–57

45–68

14–20

11–29

Линоленовая кислота, С18Н20О2

         

сл.–2

5–14

сл.

35–65

6–13

Содержание свободного глицерина в масле, %

8,8–9,8

13,2–13,5

12,2–12,8

5,5–10

8,7–9,9

1,6

10,2

10–12

0,4–10,5

9–9,7

Температура плавления, ºС

-10–(-12)

23–26

24–26

27–50

–2

-2–(+2)

-20–(-23)

-10

-20

-9

Таблица 1. 2.5. Жирнокислотный состав рыб

Наименование жирной кислоты

Массовая доля жирных кислот, %

Горбуша

Сельдь

Скумбрия

Путасу

Насыщенные

Миристиновая

3,4

4,6–8,4

4,9

4,5

Пентадекановая

0,5

Пальмитиновая

10,2

10,1–15,0

28,2

33,3

Стеариновая

4,4

0,7–2,1

3. 9

2,7

Мононенасыщенные

Пальмитолеиновая

5,0

6,3–11,6

5,3

5,2

Олеиновая

17,6

9,3–21,4

19,3

14,1

Гадолеиновая

4,0

11,0–19,9

3,1

2,4

Эруковая

3,5

14,7–0,6

2,8

1,1

Полиненасыщенные

Гексадекадиеновая

0,7

Линолевая

1,6

0,6–2,9

1,1

3,4

Линоленовая

1,1

0,2–1,0

1,3

Октадекатетраеновая

2,9

1,1–2,5

3,4

Арахидоновая

0,7

0,2–0,7

3,9

1,4

Эйкозапентаеновая

13,5

3,9–8,8

7,1

11,6

Докозапентаеновая

3,1

0,5–1,3

1,2

0,6

Докозагексаеновая

18,9

2,0–6,2

10,8

15,0

Наиболее распространенной моноеновой кислотой является олеиновая, которая содержится во всех растительных маслах: в оливковом – до 85%, миндальном – 70%, в арахисовом – 70%, в других растительных маслах – 10–15%. Олеиновая кислота присутствует в жирах многих тепло- и холоднокровных животных, а также в липидах различных тканей и органов человека и животных.

Таблица 1.2.6. Жирнокислотный состав животных жиров

Наименование жирной кислоты

Массовая доля жирных кислот, %

Говяжий жир

Бараний жир

Свиной жир

Миристиновая

2,0–2,5

2,0–4

Пальмитиновая

27–9

25–27

25–30

Стеариновая

24–29

25–31

12–16

Олеиновая

43–44

36–43

41–51

Линолевая

2–5

3–4

3–8

Линоленовая

   

0,7

Арахидоновая

   

0,5

Таблица 1. 2.7. Жирнокислотный состав молочного жира

Наименование жирной кислоты

Массовая доля, %

Масляная

2,5–5,0

Капроновая

1,0–3,5

Каприловая

0,4–1,7

Каприновая

0,8–3,6

Лауриновая

1,8–4,2

Миристиновая

7,6–15,2

Пальмитиновая

20,0–36,0

Стеариновая

6,5–13,7

Олеиновая

16,7–37,6

Миристолеиновая

1,5–3,5

Пальмитолеиновая

1,5–5,6

Линолевая

2,0–5,2

Линоленовая

0,1–2,1

Арахидоновая

0,1–1,7

Продуктами биосинтеза олеиновой кислоты в растительных организмах являются линолевая и линоленовая кислоты, выполняющие функцию особого витамина (витамина F). В организме человека данные кислоты не синтезируются и должны поступать с растительной пищей. Некоторые полиеновые кислоты, а именно: арахидоновая (АК), эйкозапентаеновая (ЭПК) и докозагексаеновая кислоты, выполняющие ряд важнейших функций в организме человека, – синтезируются из линолевой и α-линоленовой кислот (рис. 3, 4).

Рис. 3. Схема путей метаболизма ПНЖК семейств w-6:
PG – простагландины; ТX – тромбоксаны; LT – лейкотриены; LХ – липоксины

Линолевую и линоленовую кислоты обычно относят к незаменимым (эссенциальным) кислотам. Кислоты семейства w-9 не относятся к незаменимым.

Рис. 4. Схема путей метаболизма ПНЖК семейств w-3:
PG – простагландины, ТX – тромбоксаны, LТ – лейкотриены

В последние десятилетия ведутся интенсивные исследования ПНЖК семейств w-3 и w-6, продемонстрировавшие удивительно широкий спектр их лечебно-профилактического действия. С точки зрения диетотерапии очень важно соблюдать определенное соотношение w-3 и w-6 жирных кислот. Во-первых, эти кислоты осуществляют важные функции в качестве структурных блоков клеточных мембран, выступая регуляторами фазового состояния мембран, и модуляторов биохимических процессов. Во-вторых, они являются предшественниками синтеза биологически высокоактивных эйкозаноидов. Правильное соотношение в продуктах питания w-3, w-6 жирных кислот напрямую связано с механизмом их действия в организме человека, приводящим к биосинтезу различных эйкозаноидов, являющихся биорегуляторами липидной природы.

§ 1.2.2. Эйкозаноиды

Эйкозаноиды – оксигенированные производные ПНЖК, содержащие пяти- или шестичленные циклы, имеющие в основной цепи двадцать атомов углерода и обладающие разносторонней физиологической активностью. К эйкозаноидам относятся простогландины, тромбоксаны, лейкотриены и липоксины.

Простагландины (PG), открытые еще в 30-х годах ХХ века, были известны первоначально как вещества, вызывающие сокращение или расслабление гладких мышц. Строение простагландинов установлено лишь в 1962 году. Все простагландины могут рассматриваться как производные простановой кислоты. Они имеют циклопентановое кольцо с кислородсодержащими функциональными группами. Известно 10 типов простагландинов, которые обозначаются буквами латинского алфавита (А, В, С, D, E, F, G, H, I, J).

Буквы указывают на характер функционализации кольца, а подстрочные цифровые индексы у букв (1, 2, 3) обозначают количество двойных связей в боковых цепях Ra и Rw.

Простагландины типа G и H являются эндопероксидами и рассматриваются как промежуточные продукты для биосинтеза других простагландинов.

В 1976 году были обнаружены новые метаболиты ПНЖК – тромбоксаны (TX), имеющие в своей структуре тетрагидропирановый цикл. Их можно рассматривать как производные тромбановой кислоты. Известно два типа тромбоксанов (А и В).

И простагландины и тромбоксаны – карбоновые кислоты, имеющие в основной цепи 20 атомов углерода и аллильную гидроксильную группу у 15-го атома углерода, которая в значительной степени обусловливает их высокую реакционную способность. В качестве примера ниже приведено строение простагландина Е2 – стимулятора гладких мышц, и тромбоксана А2 – мощнейшего стимулятора агрегации тромбоцитов, который сужает кровеносные сосуды и бронхи.

Простагландины и тромбоксаны участвуют в регуляции многих функций организма. Прежде всего они регулируют сокращение гладких мышц, в том числе кровеносных сосудов и матки, оказывают воздействие на сердечно-сосудистую систему. Так, например, простагландины Е1 и Е2 увеличивают кровоток за счет расширения сосудов, что сопровождается снижением кровяного давления. Простагландины типа F вызывают сокращение, а типа Е – расслабление мышц бронхов и трахеи, поэтому PGЕ1 и PGЕ2 используют в аэрозолях для снятия бронхоспазмов, стимулируют активность матки. Простагландины и тромбоксаны являются регуляторами процессов тромбообразования. Так, PGI2 является мощным ингибитором агрегации тромбоцитов и, кроме того, расширяет сосуды, а ТХА2 ускоряет агрегацию тромбоцитов. Следовательно, от соотношения этих эйкозаноидов зависит процесс тромбоцитоза. Влияют простагландины и тромбоксаны и на ряд других функций организма, в том числе и регулирование иммунной системы.

Позднее, в 1979 году, были открыты новые эйкозаноиды – лейкотриены (LT), которые содержат в своем составе систему из трех сопряженных двойных связей и являются регуляторами воспалительных реакций и анафилаксии (болезненная аллергическая реакция немедленного типа). Различают шесть типов лейкотриенов (A, B, C, D, E, F), причем четыре их них (C-F) содержат остаток цистеина или цистеинилпептида.

В 1984 году были обнаружены эйкозаноиды, имеющие в своем составе систему из четырех сопряженных двойных связей – липоксины (LX), которые подразделяются на два типа (А и В).

Перечисленные эйкозаноиды являются мощными биорегуляторами, их называют «сверхгормонами», так как они синтезируются в ответ на биологический стимул и, как правило, действуют в очень малых концентрациях. Они обладают широким спектром разнонаправленного действия – регулирование сокращения гладких мышц, в том числе и свертывания крови, воспалительных процессов, передача нервных импульсов, регулирование иммунной системы и ряд других важнейших физиологических функций. Схема метаболизма ПНЖК семейств w-3 и w-6 приведена на рис. 3 и 4.

Поскольку единственным различием между АК и ЭПК является двойная связь, эти жирные кислоты конкурируют между собой за одни и те же ферментные системы. В зависимости от активности ферментов соответствующих клеток эти жирные кислоты под действием циклооксигеназной ферментной системы превращаются в эндопероксиды, из которых затем образуются простагландины и тромбоксаны; под действием липооксигеназной ферментной системы – лейкотриены и липоксины. Таким образом, в результате метаболизма w-3 и w-6 ПНЖК образуется ряд медиаторов (простагландины, тромбоксаны, лейкотриены, липоксины) разнонаправленного биологического действия.

Образованием широкого спектра эйкозаноидов объясняется разнообразный диапазон фармакологических эффектов, характерных для действия ПНЖК на организм: влияние на процессы тромбообразования, свертываемость и вязкость крови, тонус кровеносных сосудов и бронхов, артериальное давление, тонус гладкой мускулатуры матки, процессы секреции, иммунный статус, аллергические состояния. Характер этого действия и его направленность зависят от соотношения исходных w-3 и w-6 эйкозаноидов. Соотношение, в котором эти ПНЖК поступают с пищей, влияет на соотношение синтезируемых в дальнейшем метаболитов жирных кислот w-3 и w-6, что может вызывать нежелательное нарушение обменных процессов. ПНЖК w-3, ингибируя синтез АК, снижают тем самым синтез простагландинов, участвующих в процессах агрегации тромбоцитов. Таким образом, кислоты семейства w-3 помогают сдерживать слипание тромбоцитов, снижают кровяное давление, защищают артерии от появления и нарастания атеросклеротических бляшек, уменьшают вязкость крови и обладают другими терапевтическими эффектами.

Основным источником w-3 кислот являются рыбий жир и рыба (табл. 1.2.5), растительные масла (табл. 1.2.4), особенно льняное, соевое масло, масло грецких орехов. Кислоты семейства w-6 в значительном количестве присутствуют в подсолнечном, кукурузном, сафлоровом масле, семенах черной смородины. Только кислоты этого семейства способны превращаться в γ-линоленовую кислоту, являющуюся предшественником эйкозаноида PGЕ­1 (рис. 3), который рассматривается как важнейший защитник организма от преждевременного старения, новообразований, аллергических заболеваний и некоторых других патологических состояний.

По современным представлениям потребление ПНЖК как эссенциального фактора питания должно составлять 4–6% от калорийности суточного рациона. При этом в рационе здорового человека соотношение w-6 и w-3 ПНЖК должно составлять 10:1. При различных патологических состояниях соотношение этих кислот в рационе меняется в сторону увеличения доли линоленовой кислоты и может достигать 5:1, 3:1 и даже 2:1.

Дефицит линоленовой кислоты резко проявляется в младенческом возрасте и в старости, когда процессы метаболизма замедляются. Отсутствие или пониженный уровень ее метаболита – докозагексаеновой кислоты в липидах мозга и сетчатки глаз — влечет к нарушению умственных способностей и ухудшению остроты зрения. Недостаток другого ее метаболита — эйкозапентаеновой кислоты — способствует увеличению синтеза тромбоксанов, что приводит к тромбообразованию. Адекватный уровень потребления линолевой кислоты соответствует 10 г/сут., линоленовой – 1 г/сут. (верхний допустимый уровень потребления – 3 г/сут.).

§ 1.2.3. Трансизомеры высших жирных кислот

Природные непредельные ВЖК являются в основном цис-изомерами, однако небольшое количество трансизомеров жирных кислот (ТИЖК) может присутствовать в природных жирах

Так, некоторые бактерии желудка жвачных животных, в частности коров, способны продуцировать элаидиновую кислоту (табл. 1.2.2), которая является трансизомером олеиновой кислоты:

Поэтому небольшое количество ТИЖК: элаидиновая и вакценовая, присутствует в животных жирах (говяжий, бараний, свиной, коровье масло) и молочных продуктах. Молочный жир содержит 2,5–7% ТИЖК.

Цис- и трансизомеры ВЖК отличаются не только по конформации, но и по своим физико-химическим свойствам. Так, олеиновая кислота находится в жидком состоянии при температуре выше 13 °С, а ее трансизомер – элаидиновая кислота плавится выше 46,5 °С. Аналогичным образом эруковая кислота, являющаяся цисизомером, плавится при температуре 34 °C, а ее трансизомер брассидиновая кислота – при температуре 61,9 °C.

Рицинолевая кислота имеет температуру плавления 4–5 °С и 7,7–16 °С (полиморфизм), а ее трансизомер рицинэлаидиновая кислота – 53 °С.

При транспревращении цис-изомеров ПНЖК (линолевой и линоленовой) консистенция жирных кислот не изменяется.

Проблеме трансжиров (трансизомеры жирных кислот) с начала 1990-х годов уделяется пристальное внимание и связано это с тем, что было обнаружено неблагоприятное воздействие повышенного содержания ТИЖК в пище на организм человека. Содержание ТИЖК в природных жирах обычно не превышает 8%, однако оказалось, что в частично гидрированных растительных жирах оно резко возрастает.

Технология гидрирования растительных жиров с целью придания им твердой консистенции была разработана в начале ХХ века. Обычно гидрирование проводят при температуре 180–240 °С в присутствии никелевых и медно-никелевых катализаторов. При этом часть ненасыщенных ВЖК переходит в насыщенные. Дешевое растительное масло превращается в твердую, устойчивую к окислению жировую массу (саломассу), из которой готовят маргарины, кондитерские, кулинарные и фритюрные жиры.

В процессе частичного гидрирования ненасыщенных ВЖК образуются ТИЖК, то есть цисформы переходят в трансформы. Содержание ТИЖК в твердом маргарине составляет 19%, мягком – 11%. С технологической точки зрения снижение содержания ненасыщенных ВЖК и увеличение ТИЖК в жирах приводит к повышению температуры плавления и твердости жировой массы. Получаемые при частичном гидрировании жиры и создаваемые на их основе маргарины дешевле сливочного масла, дольше хранятся, поэтому они стали основой почти всей кулинарной продукции, общепита, индустрии фастфуда. Более того, много лет постулировалось, что маргарины являются более здоровой пищей, чем твердые жиры животного происхождения.

Процессы гидрирования растительных жиров проводятся не только с целью получения твердых жиров, но и для увеличения сроков хранения посредством частичной замены непредельных кислот на предельные. При этом жир может остаться жидким. Эта процедура актуальна и проводится для жиров, имеющих высокое содержание линоленовой кислоты (соевое и льняное масла). Снижение содержания линоленовой кислоты, имеющей три кратные связи, способной к быстрому прогорканию, приводит к большей стабильности масла и увеличению сроков его хранения.

В целом можно сказать, что процессы гидрирования растительных жиров выгодны с технологической точки зрения, так как повышают стабильность, увеличивают сроки хранения жиров, снижают стоимость продукции и предают ей ряд функциональных преимуществ – устойчивость при жарке, пластичность, быстрое плавление, хорошая взбиваемость и т. д. Но гидрирование приводит к ухудшению жирнокислотного состава масел, так как снижает содержание ПНЖК, в том числе кислот ω-3 и ω-6, которые, как показывают исследования последних лет, чрезвычайно важны для нашего организма. Кроме того, гидрирование жиров сопровождается образованием трансжиров, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм.

В настоящее время достоверно установлено, что трансжиры повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза, помимо этого, трансжиры, входя в состав фосфолипидов клеточных мембран, нарушают их работу. Страдает транспорт веществ через мембраны, снижается иммунитет, нарушается биохимия воспалительных процессов. Хотя механизмы воздействия трансжиров на биологические системы исследован недостаточно, можно сказать, что практически все биохимические процессы являются комплементарными и замена одного конформера на другой не может не сказаться на течении этих процессов, образуются дефектные биологические структуры, которые начинают давать сбой в самых различных ситуациях. В связи с этим в некоторых странах вышли законы, ограничивающие содержание транс-жиров в продукции.

В 2010 году Европейским парламентом принята «Декларация о регулировании ограничений содержания промышленных транс-изомеров в продуктах питании» и было установлено, что максимальный уровень содержания промышленных трансизомеров во всех ингредиентах питания в странах ЕС не более 2% от общих жиров. В РФ в соответствии с ФЗ № 90 от 2008 года содержание трансжиров не должно превышать 8% от общего содержания жиров в продуктах питания.

Кроме того, нужно отметить, что каталитическое гидрирование приводит к повышенному содержанию никеля в масложировой продукции. В настоящее время никель представляет собой один из основных экотоксикантов и ВОЗ назван одним из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Главный источник поступления никеля в организм человека с пищей являются гидрированные жиры.

§ 1.2.4. Свойства высших жирных кислот

ВЖК насыщенного ряда при комнатной температуре обычно имеют твердую консистенцию, ненасыщенного – жидкую, а их геометрические и позиционные изомеры – твердую. Температура плавления кислоты зависит от длины углеводородного радикала и степени ненасыщенности. С увеличением длины углеводородной цепи температура плавления повышается, а с увеличением степени ненасыщенности – снижается. Примером могут служить следующие ненасыщенные кислоты.

Жирные
кислоты:

Лауриновая
(С12: 0)

Миристиновая
(С14 : 0­)

Пальмитиновая
(С16 : 0)

Температура
плавления, ºС:

44

52

63

Структура кристаллов ВЖК показывает, что молекулы кислот с длинной нормальной цепью расположены в кристаллах карбоксилами впритык и между ними существует довольно прочная связь. Метильные же хвостовые группы связаны ван-дер-ваальсовыми силами и довольно подвижны, так как каждая углеродная связь свободно вращается. Однако энергетически более выгодна вытянутая форма. Присутствие цисдвойных связей в ВЖК вызывает изгиб углеводородного хвоста примерно на 30º, так как вращение вокруг двойных связей затрудняется, что ведет к ослаблению ван-дер-ваальсовых взаимодействий между углеводородными хвостами ненасыщенных кислот. В результате цисненасыщенные ВЖК имеют менее упорядоченную кристаллическую структуру и более низкую температуру плавления, чем насыщенные.

Увеличение числа кратных связей ведет к усилению этого эффекта, и ВЖК становятся более текучими. Так, стеариновая кислота является твердым продуктом с температурой плавления 70 ºС, олеиновая кислота имеет температуру плавления 13 и 16 ºС, а линолевая и линоленовая кислоты являются жидкими с минусовыми температурами плавления.

Жирные кислоты:

Стеариновая С18 : 0

Олеиновая С18 : 1 (9Z)

Линолевая
С18 : 2 (9Z, 12Z)

Линоленовая
С18 : 3 (9Z, 12Z, 15Z)

Температура плавления, ºС:

44

16 и 13
(полиморфизм)

–5

–11

В случае трансформы двойной связи конформация цепь выпрямляется, и она становится близкой к конформации насыщенной цепи (рис. 5).

Рис. 5. Строение ВЖК

ВЖК отличаются от низкомолекулярных карбоновых кислот своей бифильностью – карбоксильная группа придает им гидрофильный характер, а длинная углеводородная цепочка – гидрофобность, поэтому ВЖК локализуются на границе раздела фаз (гидрофильная жидкость – липофильная жидкость, жидкость – воздух, твердая фаза – жидкость), что обеспечивает образование жидких дисперсных систем (эмульсии и пены). ВЖК практически нерастворимы в воде, но их натриевые или калиевые соли образуют в воде мицеллы, стабилизируемые за счет гидрофобных взаимодействий (рис. 6). Величины констан ты диссоциации (рK) ВЖК лежат в интервале 4–5.

Рис. 6. Мицеллы солей ВЖК

Химические свойства ВЖК определяются наличием в них карбоксильной группы и кратных связей или других заместителей в углеводородном радикале. Реакции по карбоксильной группе типичны для всех карбоновых кислот. ВЖК этерифицируются спиртами с образованием сложных эфиров:

Реакция катализируется кислотами. Этерификация ВЖК глицерином протекает при температуре до 200 ºС в присутствии в качестве катализаторов минеральных кислот, обычно при пониженном давлении для удаления воды.

Другие характерные реакции по карбоксильным группам для ВЖК – образование ангидридов и галоидангидридов, амидов:

В ряду непредельных ВЖК типичны реакции гидрирования до насыщенных кислот:

Легко в ВЖК протекают реакции присоединения по кратным связям галогенов – йода, брома и хлора. При комнатной температуре протекают реакции окисления перманганатом калия до гликолей:

реакции эпоксидирования надкислотами:

Окисление предельных ВЖК кислородом протекает уже при обычных условиях, хотя и медленно. Реакция окисления ускоряется фотолизом, поэтому жиросодержащие продукты нужно хранить в темноте. Эту реакцию катализируют ферменты липооксигеназы, широко распространенные в растительном и животном мире. Наиболее легко окисляются метиленразделенные полиеновые кислоты (механизм процесса см. в разделе «Порча жиров»).

Формулы кислот жирных — Справочник химика 21


    Напишите формулу 2,5-дикетопиперазина и реакции образования его или его производных при нагревании следующих а-аминокислот жирного ряда а) глицина б ) а-аминомасляной кислоты в) аланина. Назовите образующиеся соединения. [c.114]

    По формуле (П1.7) рассчитывают удельную адсорбцию ПАВ из растворов различных концентраций и строят изотерму адсорбции. Для проверки применимости уравнения Лангмюра строят график с/Г=/(с) и по угловому коэффициенту этой прямой, найденному методом наименьших квадратов (см. с. 32), рассчитывают Го . Далее по Гоо и площади поперечного сечения молекул ПАВ определяют удельную поверхность адсорбента по формуле (П. 10). Для жирных кислот 5о—20,5-10-20 м а для спиртов 5о=21,6-10 м . [c.63]

    Лецитин (нли, вернее, лецитины, так как существует целая группа родственных веществ) распадаются при гидролизе на 2 молекулы жирной кислоты (пальмитиновой, стеариновой или олеиновой, а также линолевой п других кислот), 1 молекулу глицерина, 1 молекулу фосфорной кислоты, и 1 молекулу холина НОСН2СН9К (СНз)зОН. Образование этих осколков, а также результаты частичного гидролиза лецитина позволили Штрекеру предложить следующую формулу лецитина  [c.271]

    Определив экспериментально емкость монослоя Ах, по формуле (П. 4), можно рассчитать удельную поверхность адсорбента 5уд, г. е. поверхность, приходящуюся на единицу массы адсорбента. Для этого необходимо знать площадь 5о, занимаемую одной молекулой адсорбата в насыщенном адсорбционном слое на границе раздела фаз. Согласно исследованиям Ленгмюра и Гаркинса площадь, занимаемая одной молекулой большинства одноосновных жирных кислот и спиртов, составляет 0,2—0,3 нм . [c.42]

    Найдите в ней функциональные группы. Что это — углевод или жирная кислота Насыщенная или нет Перепишите формулы так, чтобы была видна протяженность углеродной цепи. [c.250]

    Эмпирическая формула двухосновных жирных кислот, на долю которых в смеси приходится 0,6 моля, следующая  [c.92]

    Н2С(00Я )—НС(ООН»)—Н2С(ООК»0- в этой формуле символами R Я» и К » обозначаются углеродные цепи из 8—22 атомов насыщенного или ненасыщенного характера. В сырых продуктах находятся еще и другие соединения, но в небольших количествах, как-то свободные жирные кислоты, фосфатиды, стиролы, протеины, витамины, токоферол и др. В зависимости от назначения жиры и масла подвергаются соответствующей обработке, цель которой—разделение сырой смеси на разные группы соединений (насыщенных и ненасыщенных глицеридов), отвечающие по своим свойствам требованиям потребителей особенно ценной является фракция витаминов. Экстракция является одним из методов разделения, обеспечивающих наибольший выход и высшее качество продуктов по сравнению с другими методами, например химическими, что объясняет ее широкое применение. Растворителями служат преимущественно жидкости полярного строения нитропарафины, ЗОз, сульфоналы, фурфурол [139, 151, 153, 157], метанол с этанолом [144], пропан [148], ацетон [156], изопропанол с этанолом [141] идр. [154]. В промышленных установках применяются пропан и фур- [c.406]


    Средние эмпирические формулы для жирных и ароматических кислот будут следующими  [c.93]

    Аминокислоты — производные кислот жирного или ароматического рядов, содержащие одновременно аминогруппу —-ЫНо и карбоксильную группу —СООН. Большинство природных аминокислот имеют общую формулу  [c.184]

    Такая формула строения жирных кислот называется карбонильной. [c.12]

    Структурную формулу этой жирной кислоты можно изобразить следующим образом  [c.8]

    Ниже приведены структурные формулы ненасыщенных жирных кислот с двумя, тремя и пятью двойными связями. [c.9]

    Структурная формула ненасыщенной жирной кислоты, содержащей 22 атома углерода и имеющей пять двойных связей в положениях 4—б, 8—9, 12—13, 15—16 и 19—20, считая от карбоксила, имеет следующий вид  [c.10]

    ТАБЛИЦА 25.1. Структуры, названия и источники получения некоторых жирных кислот Формула или структура Название Источник получения [c.460]

    Глава 2. Кислоты жирного порядка и их производные. Отношение между кислотами и спиртами.— Муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и др. кислоты жирного порядка. — Отношение их по свойствам. — Их соли. — Хлорангидриды жирных кислот и рациональная формула кислот. — [c.30]

    ЖИРЫ (триглицериды) — сложные эфиры глицерина и (чаще всего) высших жирных кислот общей формулы  [c.97]

    Рассмотрим процесс разделения смеси жирных кислот нормального строения Са—С,, содержащей 81% (мол.) кислоты 6- Остаточное давление при разгонке должно составлять 20 мм рт. ст. Рассчитаем число теоретических ступеней, необходимое для разделения этой смеси по непрерывному способу, если требуется получить головной продукт, содержащий 96% (мол.) низкокипящего компонента, а кубовый остаток — 0,5%.Кривая равновесия для этой смеси экспериментально не изучена, она была рассчитана по формуле (52) при а = 2,10 (рис. 63). [c.104]

    Изучалось образование углеводородов при нагревании жирных кислот в присутствии алюмосиликатов. Жирные кислоты представляют интерес как исходный материал для таких опытов, поскольку состав их близок к составу углеводородов. Общая формула жирной [c.73]

    Величину потерь сырых жирных кислот (жирных кислот и нежировых веществ) хлопковых соапстоков при обработке их в мыловаренных котлах рассчитывают по эмпирической формуле [c.95]

    Значения ГЛБ для эфиров многоосновных жирных кислот приблизительно могут быть вычислены по формуле, полученной из эмпирических данных [c.133]

    Натриевые соли можно применять в качестве химикалиев для текстильной промышленности, подобно медиаланам , которые представляют собой продукты взаимодействия аминокарбоновых кислот (особенно гликоколла) с хлоридами высокомолекулярных жирных кислот, имеющих формулу НООС — СНг — NH — СО — К (К — остаток олеиновой кислоты). [c.423]

    Формула (7.40) обеспечивает вполне удовлетворительную точность оценки величины площади, занимаемой молекулой в поверхностном слое, для таких молекул, не содержащих цепочек атомов, как Ag l, BaS04, СаСОз и т. п. Поэтому для таких соединений и значение поверхности, рассчитанное по формуле (7.41), обычно хорошо согласуется с результатами измерений той же поверхности другими методами..Для молекул, имеющих в своем составе длинные цепочки атомов (например, молекулы органических кислот жирного ряда и других аналогичных соединений), формула (7.40) неприменима. [c.264]

    Общая формула насыщенной жирной кислоты — СпНгпОг, где п — количество атомов. [c.5]

    Шиль допускал существование и других подобных рядов. Через некоторое время Дюма показал, что подобный ряд образуют жирные кислоты. Исходя из маргариновой кислоты (С34Н68О4) и отнимая от нее эквиваленты С2Н2, Дюма получил формулы кислот, в том числе все хорошо известные жирные кислоты вплоть до муравьиной кислоты. Одновременно с установлением существования ряда радикалов спиртов, Шиль показал, что температура кипения спиртов при переходе от низшего к высшему в ряду повышается на 18°. Дюма, в свою очередь, отметил в ряду жирных кислот соответствецное изменение точки плавления. [c.248]

    Еще В. И. Вернадский считал, что нафтеновые кислоты представляют сложную смесь различных органических кислот, в том числе и гуминовых. Исследованиями было установлено присутствие нафтеновых кислот в подземных водах, не связанных с нефтяными залежами. В то же время в ряде случаев подземные воды, контактирующие с нефтью, не содержат нафтеновых кислот. Все это заставило задуматься о химической природе нафтеновых кисло г и методах их исследования. М. Я. Дудова, использовав метод тонкослойной хроматографии, исследовала органические кислоты, выделенные из вод нефтяного месторождения Норио в Восточной Грузии, а также кислоты, извлекаемые петролейным эфиром и хлороформом из болотной воды. Установлено, что кислоты нефтяных вод Норио относятся к кислотам нафтенового ряда, а кислоты болотной воды — гуминового. Этот факт привел М. Я. Дудову к выводу о том, что существующие методы определения нафтеновых кислот в подземных водах не являются методами избиратель-, ного определения именно нафтеновых кислот, а распространяются и на другие кислоты, в частности жирного ряда и гуминового характера. В соответствии с результатами элементарного анализа, тонкослойной хроматографии и с представлениями о строении нафтеновых кислот, выделенных из нефти, структурная формула кислот, выделенных из подземных вод нефтяного месторождения Норио, представляется в следующем виде  [c.55]


    Следующая, заслуживающая внимания, характерная черта данных, добытых Дэмереллом и Урбэником, заключается в исключительной действенности лецитина в качестве средства, способствующего созданию суспензии. Если судить по числу осажденных частиц, то лецитин превосходил аэрозоль ОТ от трех до шестнадцати раз. Кроме того, это средство занимает во всех трех приведенных выше таблицах непревзойденное положение среди всех прочих поверхностно-активных агентов. Лецитин представляет собой омесь из диглицеридов жирных кислот, связанных с холеиновым эфиром фосфорной кислоты. Рекомендуется следующая формула этой смеси  [c.105]

    Оксикислоты состава С НдОд являются оксипроизводными жирных кислот, содержащих четыре атома углерода в молекуле, т. е. масляной и изомасляной кислот замещая один из Н-атомов в формулах этих жирных кислот на гидроксил, выводят формулы оксикислот  [c.319]

    Сравнивая формулы кислот, входящих в состав жиров, и высших жирных спиртов, легко обнаружить, что основная часть молекулы спиртов — их углеродная цепочка (скелет) — уже имеется в кислотах в готовом виде. В различных жирах содержатся кислоты о набором углеродных атомюв от 8 до 24, правда лишь с четным числом углеродных атомов. Различие кислот и спиртов заключено Л1ишь в строении крайних групп у кислот R—СНгСООН у спиртов В -СНгОН. [c.62]

    Ethomeen — серия третичных катионных или неионных аминов, имеющих алкильную группу кислот жирного ряда с 12—18 атомами С и две связанные с атомом азота оксиэтильпые или полиокси-этильные группы. Общая формула  [c.89]

    Основные, общие формулы блоксополимеров окисей алкиленов, синтезируемых на основе различных органических соединений, приведены выше. Авторами синтезирован ряд деэмульгаторов — блоксополимеров окисей этилена и пропилена на основе жирных кислот, одноатомных спиртов и фенолов, двухатомных спиртов и фенолов, этилендиамина, этаноламинов, гекситов. Технология производства блоксополимеров окисей этилена и пропилена описана в гл. VII. [c.115]

    В качестве таких присадок к смазочному маслу на основе пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракций С -Сд (ПЭЗ) синтезировани и изучены низкомолекулярные полиэфиры формулы [13 [c.49]

    Нафтеновые кислоты, подобно жирным, подвергаются кето-низации при повышенных температурах в присутствии катализаторов. Кетоны, имеющие общую формулу С Н2п-1 СОСН3 были получены Н. Д. Зелинским и Е. Ряхиной при совместном катализе уксусной и нафтеновых кислот. [c.138]


Учебное пособие по химии жирных кислот

Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Без рекламы = для нас нет денег = для вас нет бесплатных вещей!

Жирные кислоты: структура и формула

Жирные кислоты представляют собой карбоновые кислоты с длинной цепью, они содержат карбоксильную функциональную группу COOH .

Общая формула жирной кислоты: R- COOH , где R представляет собой длинную углеводородную цепь.

Если углеводородная цепь R содержит только одинарные связи между атомами углерода, жирная кислота называется насыщенной.

Насыщенные жирные кислоты
Название Концентрированная структурная формула Молекулярная формула
пальмитиновая кислота CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 COOH

(канал 3 (канал 2 ) 14 COOH )

C 16 H 32 O 2
стеариновая кислота CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 COOH

(канал 3 (канал 2 ) 16 COOH )

C 18 H 36 O 2

Общая формула насыщенной жирной кислоты: C n H 2n O 2

Например:

Если углеводородная цепь R содержит ТОЛЬКО одну двойную связь между атомами углерода (C = C), то жирная кислота считается мононенасыщенной (приставка «моно» означает единицу, «ненасыщенная» относится к присутствию C = C или C≡C).

Мононенасыщенные жирные кислоты
Название Концентрированная структурная формула Молекулярная формула
пальмитолеиновая кислота CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 — CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 COOH

(CH 3 (CH 2 ) 5 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH )

C 16 H 30 O 2
олеиновая кислота CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH = CH-CH 2 — CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 COOH

(CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH )

C 18 H 34 O 2

Теперь давайте сравним структуру насыщенной жирной кислоты со структурой мононенасыщенной жирной кислоты.
Чтобы ввести ОДИН C = C в насыщенную жирную кислоту, известную как пальмитиновая кислота (C 16 H 32 O 2 ), чтобы получить мононенасыщенную жирную кислоту, известную как пальмитолеиновая кислота, необходимо удалить 2 атома водорода. исходя из структуры и формулы пальмитиновой кислоты, поэтому молекулярная формула пальмитоелевой кислоты — C 16 H (32-2) O 2 , что соответствует C 16 H 30 O 2

Для жирных кислот, содержащих такое же количество атомов углерода, формула мононенасыщенной жирной кислоты содержит на 2 атома водорода меньше, чем формула насыщенной жирной кислоты.

Общая молекулярная формула мононенасыщенной жирной кислоты: C n H 2n-2 O 2

Например:

  • Если n = 16

    , тогда 2n-2 = (2 × 16) -2 = 32-2 = 30

    Молекулярная формула мононенасыщенной жирной кислоты: C 16 H 30 O 2

  • Если n = 18

    , тогда 2n-2 = (2 × 18) -2 = 36-2 = 34

    Молекулярная формула мононенасыщенной жирной кислоты: C 18 H 34 O 2

Если в структуре углеводородной цепи молекулы жирной кислоты присутствует более одного C = C, жирная кислота считается полиненасыщенной (приставка «поли» означает много, «ненасыщенная» относится к присутствию C = C или C≡C).

Полиненасыщенные жирные кислоты
Название Концентрированная структурная формула Молекулярная формула
линолевая кислота CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 COOH

(CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CHCH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH )

C 18 H 32 O 2
α -линоленовая кислота CH 3 -CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 COOH

(CH 3 CH 2 CH = CHCH 2 CH = CHCH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH )

C 18 H 30 O 2

Теперь сравним формулу мононенасыщенной жирной кислоты, известной как олеиновая кислота, C 18 H 34 O 2 , с формулой жирной кислоты, содержащей 18 атомов углерода, но 2 двойные связи, линолевой кислоты, C 18 H 32 O 2 .
Увеличение количества двойных связей на 1 уменьшает количество атомов водорода в структуре (и формуле) на 2.

В общем, мы можем сказать, что молекулярная формула жирной кислоты будет C n H 2n- 2x O 2
, где n = общее количество атомов углерода в структуре жирной кислоты.
и x = количество двойных связей между атомами углерода

Например:

  • стеариновая кислота (насыщенная жирная кислота)
    п = 18
    2н = 2 × 18 = 36
    х = 0
    2 х = 2 × 0 = 0
    2n — 2 x = 36 — 0 = 36
    C n H 2n- 2x O 2 is C 18 H 36 O 2
  • олеиновая кислота (мононенасыщенная жирная кислота, один C = C)
    п = 18
    2н = 2 × 18 = 36
    х = 1
    2 х = 2 × 1 = 2
    2n — 2 x = 36 — 2 = 34
    C n H 2n- 2x O 2 is C 18 H 34 O 2
  • линолевая кислота (полиненасыщенная жирная кислота, два C = C)
    п = 18
    2н = 2 × 18 = 36
    х = 2
    2 х = 2 × 2 = 4
    2n — 2 x = 36 — 4 = 32
    C n H 2n- 2x O 2 is C 18 H 32 O 2
  • α -линоленовая кислота (полиненасыщенная жирная кислота, три C = C)
    п = 18
    2н = 2 × 18 = 36
    х = 3
    2 х = 2 × 3 = 6
    2n — 2 x = 36 — 6 = 30
    C n H 2n- 2x O 2 is C 18 H 30 O 2

Свойства жирных кислот

Физические свойства жирных кислот, то есть температура плавления и растворимость, определяются природой длинной углеводородной цепи.
Жирные кислоты — неполярные молекулы. Несмотря на то, что карбоксильная группа является полярной функциональной группой, взаимодействия между молекулами жирных кислот и между молекулами жирных кислот и растворителем определяются природой длинной неполярной углеводородной цепи.
Рассмотрим насыщенную жирную кислоту, известную как пальмитиновая кислота, C 16 H 32 O 2 :

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH
длинная неполярная углеводородная цепь функциональная группа карбоновой кислоты

В образце чистой пальмитиновой кислоты любые взаимодействия между функциональными группами карбоновых кислот будут минимальными, потому что практически все межмолекулярные взаимодействия происходят между этими длинными неполярными углеводородными цепями, и эти взаимодействия представляют собой слабые межмолекулярные силы, известные как силы Лондона или силы дисперсии. .Однако, поскольку насыщенные жирные кислоты имеют аккуратную зигзагообразную структуру, они хорошо сочетаются друг с другом:

СССССCCCCCCCCCCCCCCCC

и так много таких взаимодействий!
Чем больше длина цепи насыщенного углеводорода, тем больше взаимодействий между молекулами!
Изучая свойства карбоновых кислот, вы могли бы заметить, что точка плавления алкановых кислот (насыщенных карбоновых кислот) увеличивается с увеличением длины неполярной углеводородной цепи.По мере увеличения длины неполярного углеводорода степень слабого ван-дер-ваальсова притяжения (силы Лондона или дисперсионные силы) между молекулами увеличивается. Это приводит к тому, что требуется больше энергии, чтобы ослабить притяжение между молекулами и расплавить вещество.
Насыщенная жирная кислота — это просто длинноцепочечная алкановая кислота. По мере увеличения длины неполярной углеводородной цепи температура плавления насыщенной жирной кислоты увеличивается. Ожидается, что насыщенные жирные кислоты будут твердыми при комнатной температуре и давлении.

Но что произойдет, если молекула жирной кислоты ненасыщенная?
В природных жирных кислотах введение одной или нескольких двойных связей в длинную углеводородную цепь вызывает «изгиб» цепи (цис-геометрия). Олеиновая кислота, мононенасыщенная жирная кислота, C 18 H 34 O 2 , с этим перегибом, называется цис-олеиновой кислотой, и ее скелетная структура показана ниже:

В результате этого «перегиба» эти молекулы не упаковываются вместе, поэтому степень слабых межмолекулярных сил, действующих между молекулами, меньше.Следовательно, для плавления ненасыщенной жирной кислоты требуется меньше энергии. Предполагается, что точка плавления ненасыщенной жирной кислоты будет ниже точки плавления насыщенной жирной кислоты.

Длинная неполярная углеводородная цепь жирной кислоты также определяет ее растворимость в воде и других растворителях.
Полярные молекулы воды более сильно притягиваются друг к другу посредством водородных связей, чем к молекулам жирных кислот, потому что единственное взаимодействие, которое они могут иметь с молекулами жирных кислот, — это слабые межмолекулярные силы, известные как силы Лондона или силы дисперсии.
Следовательно, жирные кислоты не растворяются в воде, жирные кислоты считаются нерастворимыми в воде.

Однако жирные кислоты будут растворимы в неполярных растворителях, таких как углеводороды, жиры и масла, где неполярные углеводородные цепи могут взаимодействовать с молекулами неполярного растворителя посредством слабых межмолекулярных сил, известных как силы Лондона или силы дисперсии.

Что касается химических свойств жирных кислот, мы ожидаем, что ненасыщенные жирные кислоты будут вступать в реакции присоединения, например, с галогенами, такими как йод (I 2 ), в то время как насыщенные жирные кислоты не могут вступать в реакции присоединения.

Ниже приведены некоторые свойства жирных кислот:

Тип Общие
Формула
Пример Недвижимость
Насыщенный
(без двойных связей)
C n H 2n O 2
(n = количество атомов углерода)
CH 3 (CH 2 ) 14 COOH
пальмитиновая кислота

CH 3 (CH 2 ) 16 COOH
стеариновая кислота

⚛ твердые вещества
инертные
⚛ относительно неполярные
нерастворимые в воде
⚛ больше в животных жирах

Мононенасыщенные
(1 двойная связь)
C n H 2n-2 O 2
(n = нет.атомов углерода)
CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH
олеиновая кислота
⚛ мягче, чем насыщенная жирная кислота
⚛ реакционноспособна
⚛ относительно неполярна
⚛ нерастворима в воде

Полиненасыщенные
(> 1 двойной связи)
C n H 2n- 2x O 2
(n = нет.атомов углерода
x = нет. двойные связи)
CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CHCH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH
линолевая кислота
⚛ вероятно являются маслами
реактивными
относительно неполярными
нерастворимыми в воде
больше в растительных маслах

Насыщенные жирные кислоты: структура, формула и пример — стенограмма видео и урока

Общая формула насыщенной жирной кислоты

Примеры насыщенных жирных кислот

Знаете ли вы, что сыр и пицца содержат очень много насыщенных жирных кислот? Насыщенные жирные кислоты встречаются в естественных условиях во многих продуктах питания: выпечка и жареные изделия особенно содержат большое количество насыщенных жирных кислот.В этом разделе давайте рассмотрим несколько примеров насыщенных жирных кислот.

Вы любите намазывать тосты маслом на завтрак? Если вам особенно нравится выпечка, то сливочное масло — основной ингредиент в вашем холодильнике. Сливочное масло содержит масляную кислоту и капроновую кислоту.

Масла, используемые для приготовления пищи, содержат насыщенные жирные кислоты. Чтобы ограничить содержание насыщенных жирных кислот в пище, рекомендуется ограничить использование растительного масла.Это также помогает избежать жарки пищи. Кокосовое масло содержит каприловую кислоту и каприновую кислоту. Кунжутное масло содержит бегеновую кислоту.

Очень трудно отказаться от мяса, молочных продуктов и яиц, которые содержат насыщенные жирные кислоты — миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту и лауриновую кислоту. Хотя этих продуктов трудно избежать, мы должны есть их в умеренных количествах, потому что эти три жирные кислоты вносят большой вклад в повышение уровня холестерина в крови.

Краткое содержание урока

Насыщенные жирные кислоты — это соединения, которые состоят из углеводородной цепи и группы карбоновой кислоты (-COOH) в конце цепи.Эти жирные кислоты обозначаются как насыщенные , потому что углеводородная цепь насыщена атомами водорода из-за отсутствия двойных связей. Его общая формула — Cnh3nO2, где атомов водорода в два раза больше, чем атомов углерода, и всегда есть два атома кислорода.

Многие источники пищи содержат насыщенные жирные кислоты, особенно мясо, молочные продукты и птица. Пищу, богатую насыщенными жирными кислотами, следует употреблять в умеренных количествах, потому что это будет иметь негативные последствия для здоровья, такие как повышенный риск сердечных заболеваний, инсульта и высокий уровень холестерина.

Результаты обучения

Вы закончили этот урок, поэтому теперь вам следует попробовать:

  • Объяснить, что такое насыщенные жирные кислоты, и узнать их структуру
  • Вспомните общую формулу насыщенных жирных кислот
  • Перечислите несколько примеров насыщенных жирных кислот и продуктов, в которых они содержатся.

жирных кислот — обзор

жирных кислот для детского питания

жирные кислоты обеспечивают энергию, потребляемую для роста клеток на определенных этапах жизни, особенно в младенчестве.Докозагексаеновая кислота (DHA) и арахидоновая кислота (ARA) были идентифицированы как важные структурные компоненты высокоспециализированных мембранных липидов центральной нервной системы человека с фосфолипидами серого вещества мозга, содержащими высокие пропорции DHA. Также было обнаружено, что DHA является основной длинноцепочечной полиненасыщенной жирной кислотой (LC PUFA) во внешних сегментах палочек и колбочек сетчатки глаза. DHA и ARA также содержатся в грудном молоке. Учитывая их роль в качестве незаменимых жирных кислот и их важность для развития центральной нервной системы (особенно мозга и глаз), они оба добавляются в детские смеси в Соединенных Штатах с 2002 года.Уровни ARA, обнаруженные в грудном молоке, довольно стабильны во всем мире; однако уровни DHA значительно изменчивы и, по-видимому, связаны с рационом питания матери. Детские смеси с добавками DHA и ARA теперь доступны в большинстве стран, включая Северную Америку, Южную Америку, Европу, Австралию, Новую Зеландию и Азию. Обоснование этого состоит в том, что смеси, обогащенные DHA и ARA, могут улучшить результаты зрительного и умственного развития у детей, вскармливаемых смесью, более похожую на таковую у их сверстников на грудном вскармливании.Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) заявило, что не возражает против добавления DHA и ARA в смеси для доношенных детей. Британский фонд питания, Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций / Всемирная организация здравоохранения (ФАО / ВОЗ) и Международное общество по изучению жирных кислот и липидов — все рекомендуют добавлять в смеси для недоношенных детей как DHA, так и ARA. ФАО / ВОЗ проанализировали всю доступную научную литературу о добавках DHA и ARA и рекомендовали, чтобы все смеси для доношенных детей содержали 20 мг DHA / кг / день и 40 мг ARA / кг / день (0.3% DHA и 0,6% ARA при потреблении 6,5 г жира / кг / день).

Оптимальный профиль жирных кислот в детской смеси не определен. Эксперты сходятся во мнении, что детские смеси должны быть разработаны таким образом, чтобы соответствовать составу жирных кислот грудного молока и включать омега-3 жирные кислоты, такие как DHA. Младенцы могут иметь уникальную потребность в незаменимых жирных кислотах, особенно в DHA и ARA, которые являются важными жирными кислотами в материнском молоке. Во всем мире концентрация DHA в грудном молоке колеблется от 0,07% до более 1.0% от общего количества жирных кислот, в среднем около 0,34%. Концентрации ARA больше по величине и ниже по изменчивости, в среднем 0,53%. Учитывая важность всех омега-3 жирных кислот в рационе младенцев, Институт медицины установил адекватное потребление 0,5 г омега-3 жирных кислот в день в течение первых 12 месяцев жизни. Соотношение омега-6 и омега-3 в детской смеси может быть особенно важным, поскольку относительные количества этих жирных кислот влияют на количество DHA и ARA в тканях.

DHA является наиболее распространенной жирной кислотой омега-3 в головном мозге и сетчатке глаза, составляющей около 97% и 93% всех жирных кислот омега-3 в мозге и глазах, соответственно. DHA является ключом к развитию мозга, накапливаясь в огромных количествах во время развития ребенка и в течение первых нескольких лет младенчества. DHA является центральным компонентом нервной системы и способствует неврологическому развитию, особенно в отношении глаз и основных когнитивных функций. Мозг быстро растет в последние месяцы беременности и в первые годы жизни.Этот скачок роста — время быстрого накопления ДГК в головном мозге. Способность младенца вырабатывать DHA может быть непостоянной и неэффективной. Уровни DHA в крови младенцев значительно снижаются после рождения, если только младенец не получает DHA с грудным молоком или детскими смесями с добавками DHA.

Исследования изучали влияние диетической DHA и ARA на зрительную функцию младенцев. В ходе однолетнего исследования был измерен состав жирных кислот эритроцитов и зрительная функция 108 младенцев в возрасте 52 недель.Двадцать девять младенцев находились на грудном вскармливании, а остальные получали либо простую детскую смесь, либо смесь с добавлением DHA и / или ARA. Было обнаружено, что состав жирных кислот и зрительная функция были схожими в группах, получавших грудное вскармливание и добавление жирных кислот, но были хуже в группе без добавок (Birch et al ., 1998). Исследования показывают, что ребенок, рожденный от матери с высоким уровнем ДГК в ее организме, с большей вероятностью будет иметь развитые когнитивные способности и повышенный объем внимания (фундаментальный невербальный показатель интеллекта в очень раннем детстве).Эти эффекты были измерены в возрасте до 4 лет, что свидетельствует о долгосрочных преимуществах потребления DHA во время беременности и кормления грудью. В другом исследовании было протестировано более 70 матерей и их детей в возрасте от 4 до 8 месяцев. Исследование проверяло остроту зрения и способность к зрительно-когнитивному обучению путем демонстрации изображений младенцев и измерения реакций. Результаты показали, что дети, рожденные от матерей с повышенным уровнем DHA, обладали повышенными визуальными «навыками» и способностями. Младенцы, находившиеся на грудном вскармливании, а затем отлученные от грудного вскармливания до смеси с добавлением DHA и ARA, демонстрировали более зрелую остроту зрения, чем те младенцы, которые находились на грудном вскармливании и получали смесь без добавок.Младенцы, которых кормили смесью с добавлением ДГК, демонстрировали лучшую остроту зрения, чем у детей без добавок (что эквивалентно 1,5 строкам на диаграмме зрения), и схоже с остротой зрения у младенцев, вскармливаемых грудью. Одно исследование показало, что у младенцев, получавших смесь с добавкой DHA (0,36%) и ARA (0,72%), было меньше эпизодов бронхиолита и бронхита в возрасте 5, 7 и 9 месяцев по сравнению с младенцами, получавшими смесь без добавок. У младенцев, получавших смесь с добавкой DHA и ARA, было значительно более низкое кровяное давление по сравнению с младенцами, получавшими смесь без добавок, как и у младенцев на грудном вскармливании.Поскольку кровяное давление имеет тенденцию отслеживаться с детства до взрослой жизни, было высказано предположение, что ранний прием DHA может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний в более позднем возрасте.

Было обнаружено, что грудное вскармливание по сравнению с обычным искусственным вскармливанием обеспечивает долгосрочное улучшение когнитивных способностей и успеваемости. Анализ данных показал, что содержание DHA и ARA в грудном молоке, по крайней мере, частично является причиной этой разницы. В одном исследовании было обнаружено преимущество IQ у недоношенных детей, которых кормили грудным молоком через зонд, по сравнению с группой, получавшей смесь без добавок, что указывает на эффект, выходящий за рамки фактического акта грудного вскармливания (Lucas et al ., 1992). Также было проведено несколько исследований, в которых сравнивали обычную детскую смесь со смесью с добавлением DHA и ARA, чтобы они влияли на умственное развитие. Эти исследования показали, что младенцы, получавшие смесь, обогащенную DHA и ARA, обладают более высокими когнитивными способностями, чем младенцы, получавшие смесь без добавок. Доношенные дети, получавшие смесь с добавкой DHA (0,36%) и ARA (0,72%), набрали на 7 пунктов выше по индексу умственного развития Бейли в 18 месяцев, чем дети, получавшие смесь без добавок (Birch et al ., 2000). В последующем исследовании тех же детей в возрасте 4 лет оценка остроты зрения и вербального IQ была выше у тех детей, которые получали смесь с добавками, по сравнению с теми, кто получал смесь без DHA и ARA. Было оценено влияние DHA и ARA в детских смесях на решение проблем в возрасте 10 месяцев. В это исследование были включены 44 здоровых доношенных новорожденных. Сразу после рождения половина детей получала стандартную смесь для младенцев, а остальные получали такую ​​же смесь с добавками DHA и ARA.Жировая добавка была получена из молочного жира, растительных масел и яичных липидов. При тестировании через 10 месяцев обе группы имели нормальное физическое развитие и в равной степени были способны решать простые умственные проблемы. Однако, столкнувшись с более сложной умственной проблемой, те, кто принимал формулу с добавлением ДГК, справились лучше, и их преимущество было статистически значимым.

Прирост DHA и ARA мозгом плода в течение последнего триместра беременности имеет важное значение; поэтому у недоношенных младенцев повышен риск снижения уровня этих двух жирных кислот.Исследования аутопсии доношенных детей, умерших в течение первого года жизни, также показали такие различия в ПНЖК в мозге и сетчатке грудных детей, получавших смеси без добавления ДГК. Исследования жирных кислот у вскармливаемых вскрытием детей с синдромом внезапной детской смерти (СВДС) показали снижение DHA примерно на 10% у тех, кто получал обычную смесь, по сравнению с теми, кто кормился грудным молоком. Все вышеперечисленные исследования подтверждают важность DHA и ARA для нормального нервного развития. В Соединенных Штатах Америки с 1992 по 1999 год на долю СВДС приходилось около 3600 смертей ежегодно (Malby and Freeman, 2004).Однако не было сообщений об увеличении смертности, связанной с СВДС, в странах, где в течение нескольких лет использовались смеси, дополненные источником DHA и ARA.

Грудное молоко — оптимальное детское питание. Грудное молоко содержит длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты DHA и ARA. Несколько групп экспертов дали рекомендации по детским смесям, содержащим DHA и ARA. Многие исследования, как обсуждалось ранее, продемонстрировали улучшение умственного развития у младенцев, получавших смесь с добавлением DHA и ARA, по сравнению с детьми, получавшими смесь без добавок.Эти преимущества выходят далеко за рамки периода приема добавок и сохраняются в детстве. Младенцы быстро накапливают ДГК от матери в последние месяцы (третий триместр) беременности. Младенцы, рожденные недоношенными, не успевают накапливать ДГК до того же уровня, что и их доношенные сверстники. При кормлении молочными смесями с добавлением DHA и ARA недоношенные дети достигли нормального роста с точки зрения веса, длины и окружности головы, а также показали улучшение зрительного и умственного развития по сравнению с младенцами, получавшими смесь без добавок DHA и ARA.Врачи во всем мире не сообщали о каких-либо проблемах, которые наблюдали за назначением смесей с добавлением DHA и ARA младенцам с низкой массой тела при рождении. Исследования стабильных изотопов показали, что недоношенные и доношенные дети могут превращать линолевую кислоту в ARA и ALA в DHA. Однако достаточный синтез, обеспечивающий рост тканей, ограничен при рождении из-за незрелости ферментных систем.

Отсутствие эффекта от добавления молочных липидов или длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот на переносимость смеси и рост доношенных детей: рандомизированное контролируемое исследование | BMC Pediatrics

Дизайн исследования

Это моноцентрическое двойное слепое контролируемое рандомизированное исследование было проведено в 2012–2013 гг. В отделении неонатологии Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore Policlinico, Милан, Италия (NCT01611649).Исследование было одобрено местным этическим комитетом и проводилось в соответствии с надлежащей клинической практикой и принципами и правилами Хельсинкской декларации. Родители или законные опекуны предоставили письменное информированное согласие до включения своих младенцев в исследование. Протокол исследования был ранее опубликован [10].

Население

Здоровые доношенные новорожденные, рожденные в отделении неонатологии, были обследованы для участия в исследовании. Когда грудное вскармливание было невозможно (противопоказания или матери, не предназначенные для кормления грудью), младенцев случайным образом распределяли для кормления в течение 4 месяцев смесью, содержащей либо смесь растительных масел и молочного жира (D), только растительные масла (P) или растительные масла с добавлением ARA и DHA (PDHA).Младенцы, матери которых собирались кормить исключительно грудью с рождения в течение не менее 4 месяцев, были включены в нерандомизированную референтную группу (BF). Критерии включения: гестационный возраст от 37 до 42 недель, масса тела при рождении> 2500 г, здоровые новорожденные от нормальной беременности, возраст до 3 недель на момент включения в исследование, отказ от грудного вскармливания (для групп, получающих искусственное вскармливание) или исключительно грудное вскармливание (для справки). группа). Критериями исключения были: положительный семейный анамнез аллергии на молочные белки, известные врожденные или послеродовые заболевания, которые могут помешать исследованию, и новорожденные, родители которых планировали переехать в течение 6 месяцев после рождения.

Формулы для исследования

Формулы для исследования были приготовлены в виде порошков и восстановлены до 13,3%. Они были изготовлены и предоставлены Milumel®, Lactalis, Craon, Франция. 3 протестированных формулы были упакованы в закрытые контейнеры, на которых были указаны только детали исследования и номер рандомизации; они были неотличимы по внешнему виду и текстуре. График рандомизации был составлен на компьютере и разбит по полу. Последовательно пронумерованные банки с детской смесью были приготовлены в соответствии с этим графиком.После включения новорожденного в исследование ему / ей был присвоен следующий доступный рандомизационный номер, который соответствовал распределению по одной из трех формул исследования. И исследователи, и родители младенцев не знали о распределении по группам. Составы трех исследуемых смесей соответствовали Европейской директиве 2006/141 / EC по смесям для младенцев и подробно описаны в таблице 1 (данные производителя). Три формулы имели одинаковую энергетическую ценность и содержание макроэлементов, но различались по природе своих источников липидов.Формула D содержала смесь молочных липидов и растительных масел; формула P содержала только растительные масла, а формула PDHA содержала растительные масла с добавлением ARA и DHA. Изученные смеси употреблялись сразу после рандомизации и предоставлялись в течение 4 последующих месяцев.

Таблица 1 Состав формул исследования
Цели и результаты

Основная цель этого исследования заключалась в изучении влияния формулы D на содержание омега-3 жирных кислот мембраны эритроцитов по сравнению с формулами P и PDHA [10].Вторичной целью было оценить безопасность младенцев, потребляющих смесь D, по сравнению с младенцами, потребляющими смесь P и PDHA, и младенцами, находящимися на грудном вскармливании. Таким образом, было оценено влияние формул на рост, состав тела и желудочно-кишечную переносимость, и только эти результаты представлены в этой статье.

Оценка роста, состава тела и желудочно-кишечной толерантности

Исходные данные (пол, гестационный возраст при рождении, способ родоразрешения и антропометрические измерения) регистрировались при включении.Рост и состав тела оценивали при включении и через 2 и 4 месяца употребления выделенной смеси (или грудного вскармливания) во время последующих посещений. Антропометрические измерения младенцев (масса тела, длина, окружность головы) были получены с использованием стандартных методов. Масса объекта измерялась по электронной шкале с точностью до 0,1 г. Длину в положении лежа измеряли на ростометре Харпендена с точностью до 1 мм. Окружность головы измеряли с помощью нерастягивающейся рулетки с точностью до 1 мм.Затем были рассчитаны Z-баллы для веса, длины и окружности головы с помощью ВОЗ Anthro для персональных компьютеров, версия 3.2.2, 2011 г. (http://www.who.int/childgrowth/software/en/). Состав тела оценивался с использованием системы плетизмографии с вытеснением воздуха (PEA POD Infant Body Composition System, COSMED-USA). Подробное описание физической конструкции PEA POD, принципов работы, процедур проверки и измерения представлено в другом месте [11, 12]. PEA POD оценивает жировую массу и массу без жира путем прямых измерений массы и объема тела и применения классических денситометрических принципов.

Переносимость желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) оценивалась благодаря дневникам, которые родители заполняли за 2-дневные периоды перед телефонным звонком, запланированным после 1 и 3 месяцев употребления выделенной смеси (или грудного вскармливания). В частности, следующие показатели переносимости желудочно-кишечного тракта были собраны с помощью вопросов с несколькими вариантами ответов: объем потребления смеси, ежедневная частота стула, консистенция и цвет стула, эпизоды и тип срыгивания (отсутствие срыгиваний / срыгиваний малых количеств / срыгиваний больших количеств). / рвота), эпизоды метеоризма и боли в животе (определяемые как периодические приступы боли в животе, когда ребенок кричит и подтягивает ноги, но между эпизодами выздоравливает).Также были описаны нарушения сна и общее поведение. Нежелательные явления регистрировались на протяжении всего периода исследования.

Размер выборки

Расчет размера выборки для этого исследования был подробно описан ранее [10].

Статистический анализ

Статистический анализ был выполнен с использованием программного обеспечения SAS (SAS Institute Inc., Кэри, Северная Каролина, США) от Soladis, Лион, Франция. Все статистические анализы проводились на основе намерения лечить. Непрерывные переменные выражались как среднее значение и стандартное отклонение.Различия между группами по параметрам роста анализировали с помощью дисперсионного анализа с 3 фиксированными факторами (формула, пол, время). Различия между группами по параметрам GI были проанализированы с помощью порядковой или бинарной логистической модели по формуле и временным эффектам с возрастом в качестве ковариаты. Значение p <0,05 считалось значимым. Поскольку младенцы, находящиеся на грудном вскармливании, не были рандомизированы, не проводился статистический анализ для сравнения группы, находившейся на грудном вскармливании, с любой из групп, вскармливаемых смесью.

Типы жирных кислот | BioNinja

Понимание:

• Жирные кислоты могут быть насыщенными, мононенасыщенными или полиненасыщенными


Жирные кислоты представляют собой длинные углеводородные цепи, которые содержатся в определенных типах липидов (триглицериды и фосфолипиды)

  • Жирные кислоты могут различаться по длине углеводородной цепи (обычно от 4 до 24 атомов углерода) и по количеству двойных связей


Жирные кислоты, не имеющие двойных связей, являются насыщенными (имеют максимальное количество атомов H)

  • Насыщенные жирные кислоты имеют линейную структуру, происходят из животных источников (т.е.е. жиры) и обычно являются твердыми при комнатной температуре. , происходят из растительных источников (т.е. масел) и обычно являются жидкими при комнатной температуре

Типы жирных кислот

Понимание:

• Ненасыщенные жирные кислоты могут быть цис или транс изомерами


Ненасыщенные жирные кислоты могут иметь две различные структурные конфигурации — цис и транс изомеров

цис: Атомы водорода, присоединенные к двойной углеродной связи, находятся на той же стороне

Транс : Атомы водорода, присоединенные к двойной углеродной связи, находятся на различных сторонах

Транс- жирные кислоты обычно не встречаются в природе и обычно производятся с помощью промышленного процесса, называемого гидрогенизацией. линейные по структуре (несмотря на то, что они ненасыщенные) и обычно твердые при комнатной температуре

Типы конфигураций жирных кислот

Систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований

Abstract

Было высказано предположение, что недостаток предварительно образованных длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ДЦПНЖК) в детских смесях способствует когнитивным различиям между грудным вскармливанием и грудным вскармливанием.Предыдущие систематические обзоры не выявили когнитивных различий между младенцами, получавшими смесь с ДЦПНЖК и детьми, получавшими смесь без смеси, но основное внимание уделялось критериям раннего развития, таким как шкала Бейли для развития младенцев, которые плохо дифференцируют и не позволяют прогнозировать когнитивные способности в детстве. В этом систематическом обзоре изучалось влияние рандомизации младенцев на смесь с добавлением LCUFA по сравнению с детской смесью на когнитивные функции в возрасте ≥ 2,5 лет. Мы провели поиск в Medline, Embase the Cochrane Central Register of Controlled Trials без ограничения даты, следуя предварительно опубликованному протоколу в соответствии с рекомендациями PRISMA.Мы провели метаанализ случайных эффектов в RevMan v5.4 и следовали GRADE и Кокрановским рекомендациям, чтобы оценить силу доказательств и возможность систематической ошибки. Мы включили 8 когорт испытаний, которые рандомизировали участников в период с 1993 по 2004 год и проанализировали 6 ранее неопубликованных результатов, предоставленных различными исследователями. Возраст последнего доступного когнитивного теста колебался от 3,3 до 16 лет. Объединенная средняя разница в дошкольных учреждениях и начальной шкале интеллекта Векслера, пересмотренная по результатам четырех исследований с участием доношенных детей, не показала преимущества LCPUFA: -0.04 балла (95% доверительный интервал от -5,94 до 5,85, интервал прогноза 95% от -14,17 до 14,25). Объединенная средняя разница в баллах по сокращенной шкале интеллекта Векслера из двух испытаний с участием недоношенных детей также не показала пользы от LCPUFA: -7,71 (95% ДИ от -24,63 до 9,22, 95% PI от -97,80 до 82,38). Общее качество доказательств было низким из-за значительной неоднородности, низких показателей последующего наблюдения и указаний на выборочную публикацию. Долгосрочное влияние добавок LCPUFA для доношенных и недоношенных детей на когнитивные функции весьма неопределенно и включает в себя потенциал как большой пользы, так и большого вреда.Основываясь на наших выводах, добавление LCPUFA к детской смеси не рекомендуется до тех пор, пока дополнительные надежные доказательства не исключат долгосрочный вред.

Регистрация на исследование

Регистрационный номер PROSPERO CRD42018105196 и CRD42018088868.

Образец цитирования: Verfuerden ML, Dib S, Jerrim J, Fewtrell M, Gilbert RE (2020) Влияние длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в детских смесях на долгосрочную когнитивную функцию в детстве: систематический обзор и метаанализ рандомизированные контролируемые испытания.PLoS ONE 15 (11): e0241800. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0241800

Редактор: Ахмед Негида, Университет Загазиг, ЕГИПЕТ

Поступила: 20 мая 2020 г .; Принята к печати: 24 сентября 2020 г .; Опубликовано: 5 ноября 2020 г.

Авторские права: © 2020 Verfuerden et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и вспомогательных информационных файлах.

Финансирование: Исследование проводилось при финансовой поддержке Совета по экономическим и социальным исследованиям и благотворительной организации Great Ormond Street Hospital. RG была поддержана Health Data Research UK, инициативой, финансируемой британским отделом исследований и инноваций, Министерством здравоохранения и социальной защиты (Англия) и автономными администрациями, а также ведущими благотворительными организациями в области медицинских исследований.Исследования, проведенные в Институте здоровья детей UCL на Грейт-Ормонд-стрит, поддерживаются Центром биомедицинских исследований больницы NIHR на Грейт-Ормонд-стрит. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: MF была членом Рабочей группы по детскому питанию в EFSA (Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов) с 2013 года. Она участвовала в анализе данных и публикации рандомизированных испытаний смесей для младенцев с добавкой LCPUFA, финансируемых за счет грантов от Numico Res BV и Heinz UK.Компании также предоставили детские смеси для исследований. Она также участвовала в последующих исследованиях (включая когнитивные исходы) детей и подростков в результате рандомизированных испытаний смесей с добавлением LCPUFA при финансировании Совета по медицинским исследованиям и Европейского союза (FP6-FOOD-2005-007036). MLV, SD, JJ и REG не имеют конкурирующих интересов, о которых следует заявлять.

Сокращения: AA, арахидоновая кислота; BBCS-R, Пересмотрен масштаб базовой концепции; CI, Доверительный интервал; DHA, докозагексаеновая кислота; ЕС, Европейский Союз; IQ, уровень интеллекта; Доктор медицины, средняя разница; ПИ, Интервал прогнозирования; ППВТ, Словарный тест Пибоди в картинках; РКИ, рандомизированное контролируемое исследование; SB IQ, Стэнфорд-Бине IQ; SE, стандартная ошибка; SMD, стандартизованная разница средних; БЫЛ ЛИ Я, Сокращенная шкала интеллекта Векслера; БЫЛ ЛИ Я, Шкала интеллекта взрослых Векслера; WPPSI-R, Пересмотренные дошкольные и начальные шкалы интеллекта Векслера; LCPUFA, длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты

Введение

Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LCPUFA), такие как докозагексаеновая кислота (DHA) и арахидоновая кислота (AA), являются важными структурными компонентами человеческого мозга, которые в основном накапливаются в третьем триместре беременности и в раннем детстве [1 –3].Грудное молоко человека содержит DHA, AA и их предшественники жирных кислот [4], но исторически сложилось так, что детские смеси содержали только предшественники альфа-линолевой кислоты и линолевой кислоты, которые младенцы, особенно рожденные недоношенными, могут быть не в состоянии эффективно синтезировать в DHA. и AA [5].

Исследования показывают, что дети, находящиеся на грудном вскармливании, обладают более высокими когнитивными способностями по сравнению с детьми, находящимися на искусственном вскармливании [6–9]. Было высказано предположение, что отсутствие предварительно сформированных LCPUFA в детских смесях способствует этим когнитивным различиям.Тем не менее, пока нет четких доказательств из опубликованных рандомизированных контролируемых испытаний (РКИ), что детская смесь с добавками LCPUFA улучшает когнитивные функции по сравнению с молочными смесями без добавок [5, 10]. Предыдущие систематические обзоры РКИ, возможно, не смогли выявить различий в когнитивных способностях, потому что они в основном были сосредоточены на ранних измерениях когнитивных функций, таких как шкала Бейли для развития младенцев. Однако ранние измерения когнитивных функций недостаточны для дифференциации когнитивных навыков, на которые потенциально могут повлиять пищевые добавки, и плохо предсказывают когнитивные способности в школьном возрасте [11–13].Последующее наблюдение в более позднем детстве с использованием более надежных показателей когнитивной функции, таких как показатели коэффициента интеллекта (IQ), может с большей вероятностью выявить существующий эффект от приема LCPUFA.

Необходимы четкие доказательства долгосрочного воздействия добавок ДЦПНЖК, поскольку Комиссия ЕС недавно санкционировала добавление одного типа ДЦПНЖК, ДГК, ко всем смесям для младенцев и последующих детей [14]. Хотя в решении признавалось отсутствие доказательств когнитивных преимуществ и вместо этого было основано на теоретических аргументах, добавление добавок обходится дорого: семья может тратить до 400 долларов в год на дополнительные детские смеси, содержащие LCPUFA, по сравнению с детскими смесями без добавок, и в результате может потребоваться обязательное добавление. в цене растет на рынке [15].

Насколько нам известно, ранее не проводился систематический обзор более позднего детства — когда будут доступны более точные измерения [11–13] — для изучения когнитивных эффектов детской смеси с добавлением LCPUFA. Настоящее исследование объединяет опубликованные и ранее неопубликованные данные испытаний, полученные от авторов испытаний, для сравнения долгосрочных когнитивных эффектов детской смеси с добавками LCPUFA и без добавок у доношенных и недоношенных детей.

Методы

Стратегия поиска

Этот систематический обзор и метаанализ следует двум опубликованным протоколам (один для терминов и один для недоношенных) [16, 17], основанных на рекомендациях «Предпочтительные элементы отчетности для систематических обзоров и метаанализов» (PRISMA) [18].Мы провели поиск в Medline, Embase, материалах крупных научных конференций по детскому питанию (файл S2) и в Кокрановском центральном реестре контролируемых исследований в октябре 2019 года без ограничений по дате и языку. Мы просмотрели списки литературы включенных исследований и проследили последующие публикации. Сначала мы определили когорты участников РКИ на основе любых добавок к детской смеси с ДЦПНЖК, независимо от того, были ли зарегистрированы когнитивные исходы. Затем мы связались в общей сложности с 18 исследователями, комитетами по этике или представителями отрасли, чтобы выявить потенциальные неопубликованные данные, уточнить детали исследования и спросить, знали ли они о каких-либо других подходящих испытаниях, в которых измерялись когнитивные исходы ≥2.5 лет ( таблиц S4 и S5 в файле S1). Пороговое значение ≥2,5 лет было основано на возрасте, в котором завершено раннее развитие префронтальной коры, области мозга, связанной с высшими когнитивными функциями [19]. Рецензия была сделана в двух экземплярах MV и SD; консенсус был достигнут путем обсуждения. Все извлеченные данные доступны в таблице S1 в файле S1.

Критерии включения и исключения

Мы основывали наш выбор на пробных когортах, а не на публикациях.Мы включили группы испытаний, в которых младенцы получали либо детскую смесь с добавкой LCPUFA (только DHA, либо DHA вместе с AA, в любой дозе) по сравнению с смесью без добавок. Когорты исследования имели право на участие, если начало вмешательства началось в течение 2 недель после рождения, и они измеряли когнитивную функцию в возрасте ≥ 2,5 лет с использованием проверенных показателей, включая показатели IQ Векслера и Стэнфорд-Бине. Мы исключили группы испытаний, для которых не удалось найти никаких когнитивных исходов в возрасте ≥2,5 лет (независимо от того, был ли этот результат опубликован).

Результаты и анализ данных

Первичным результатом была совокупная разница когнитивных способностей между группами, получавшими и не получавшими добавок. Мы решили использовать когнитивный тест, наиболее часто описываемый среди включенных исследований, а не комбинацию различных тестов, чтобы повысить интерпретируемость первичного результата и уменьшить неоднородность. Мы стремились использовать среднюю разницу (MD), когда когнитивная мера уже стандартизирована (например, оценка IQ), чтобы повысить интерпретируемость, в противном случае мы использовали бы стандартизированную разницу средних (SMD).Мы провели отдельный анализ для доношенных и недоношенных участников, потому что здоровые доношенные дети способны синтезировать ДЦПНЖК из предшественников жирных кислот, тогда как недоношенные дети рождаются с меньшими запасами ДЦПНЖК, накопленными внутриутробно, и менее способны синтезировать ДЦПНЖК, чем родившиеся в срок. младенцы. Таким образом, мы предположили, что статус доношенных / недоношенных может изменить эффект добавок ДЦПНЖК.

Вторичным результатом был объединенный SMD всех доступных результатов когнитивных тестов. Чтобы не включать одних и тех же участников несколько раз, мы включили только одну оценку для каждой группы испытаний.Для этого мы использовали оценку для самого старшего из доступных возрастов, исходя из предположения, что оценки в более позднем возрасте являются более точным отражением когнитивных способностей, чем оценки в более раннем возрасте.

Все анализы были выполнены в RevMan v5.4 и включали участников с соответствующим результатом в группы, в которые они были рандомизированы. Мы определили статистически значимые различия на основе значения p <0,05 и сообщили обо всех сводных показателях вместе с 95% доверительными интервалами и мерой неоднородности ( I 2 ).Мы также рассчитали интервал прогноза (ИП), чтобы точно отразить любую неопределенность в отношении клинического вреда и пользы [20].

Достоверность доказательств и риск оценки систематической ошибки

Мы оценили силу доказательств и риск смещения для каждого исследования, используя GRADE (таблица S3 в файле S1) и Кокрановский инструмент риска смещения II, который также использовался в качестве шаблона для извлечения данных (таблица S2 в файле ). S1 файл). Постфактум, мы исследовали потенциал для систематической ошибки публикации, построив SMD для всех доступных оценок в сравнении со стандартной ошибкой (SE), чтобы визуализировать относительное распределение опубликованных и неопубликованных результатов (рис. S1 в файле S1).

Результаты

Мы включили восемь уникальных групп испытаний [21–49], шесть из которых были выполнены на доношенных новорожденных, а две — на недоношенных (рис. 1). Мы получили ранее неопубликованные данные о результатах для двух РКИ: во-первых, двухцентровое исследование доношенных детей в Англии [30, 31] предоставило неопубликованные последующие данные об оценке IQ с использованием дошкольной и первичной шкал интеллекта Векслера (WPPSI) в возрасте. 4,5 года и сокращенная шкала интеллекта Векслера (WASI) в возрасте 16 лет.Во-вторых, двухцентровое исследование недоношенных детей в Англии предоставило неопубликованные данные по их оценке IQ с использованием WASI в возрасте 16 лет [50]. Мы также получили частично опубликованные данные о результатах трех испытаний в форме, которая позволила включить их в объединенный метаанализ: IQ с использованием WASI в 9 лет из голландского испытания доношенных детей [35–38]; IQ с использованием WASI в возрасте 16 лет из исследования DIAMOND в Канзасе, проведенного в США на доношенных новорожденных [39, 41–46, 51]; и оценки IQ, скорректированные с учетом образования матери в 10 лет, по результатам двухцентрового исследования среди недоношенных детей в Шотландии [48, 49].

В таблице 1 показаны характеристики всех включенных в исследование когорт. Об общем количестве рандомизированных детей не сообщалось ни в одном рандомизированном контролируемом исследовании [24–29]. Рандомизация исследований проводилась в период с 1992 по 2004 год, а последние когнитивные оценки проводились в среднем в возрасте 3,3–16 лет. Во всех исследованиях участники рандомизировали на детскую смесь с добавками LCPUFA, содержащую DHA и AA, или на детскую смесь без добавок. DHA был получен из яиц, рыбы, грибов, водорослей или масла старцветника, и его содержание составляло от 0.12 и 0,96% от общего содержания жира. Соотношение DHA: AA варьировалось от 1: 0,8 до 1: 3,6. Продолжительность вмешательства составляла от двух до 12 месяцев для доношенных детей и от трех недель до 9 месяцев для недоношенных детей. Все испытания, за исключением одного, включали нерандомизированную контрольную группу, находившуюся на грудном вскармливании, но в этом обзоре они не анализировались. Рандомизированные дети в одном преждевременном исследовании [48, 49] могли получать некоторое количество грудного молока в течение первых месяцев, но потребление было сбалансированным по группам.

В трех РКИ было более одной рандомизированной группы вмешательства [21, 22, 32–34, 39–46, 52].Чтобы обеспечить сопоставимость с предыдущим Кокрановским обзором [53], мы включили в наш анализ только группу вмешательства, которая была наиболее близка по дозе и источнику DHA к другим включенным РКИ. В одном исследовании [39–46] младенцы рандомизировались в двух центрах, а затем были проведены различные когнитивные оценки детей разного возраста, находящихся под наблюдением, с разбивкой по центрам. Мы рассматривали их как независимые и включили в свой анализ обе представленные когнитивные оценки.

Наиболее часто сообщаемыми показателями когнитивной функции были WPPSI IQ в возрасте 4–6 лет (в четырех доношенных РКИ) и WASI IQ в возрасте 9–16 лет (два доношенных и два недоношенных РКИ).Среди доношенных участников оценки в наиболее старшем возрасте включали WASI в возрасте 9 и 16 лет (2 РКИ), IQ Стэнфорд-Бине в возрасте 3,3 года (1 РКИ), словарный тест Пибоди в возрасте 3,5 лет (1 РКИ) и WPPSI 4–6 лет (3 РКИ; см. Таблицу 1). Другими известными показателями в срок были пересмотренные базовые концептуальные шкалы Брекена в возрасте 2,5 лет (одно рандомизированное рандомизированное контролируемое исследование). Среди недоношенных участников чаще всего сообщалось об оценках, проведенных в самом старшем возрасте.

Первичный результат

Мы объединили данные для доношенных младенцев, используя случайные эффекты, поскольку гетерогенность была оценена как высокая с I 2 72% (p = 0.01), несмотря на однородность использованной оценки. На рис. 2 показано, что среди доношенных детей объединенные MD из четырех испытаний не предполагают различий на уровне 5% в баллах WPPSI между группами, получавшими LCPUFA, и контрольной группой: MD -0,04 балла IQ. Неопределенность оценки эффекта была чрезвычайно высокой: 95% ДИ от -5,94 до 5,85 и 95% ИП от -14,17 до 14,25.

Мы объединили данные для недоношенных младенцев, также используя случайные эффекты, поскольку гетерогенность была оценена как высокая с I 2 83% (p = 0.01), несмотря на однородность использованной оценки. На рис. 3 показано, что среди недоношенных детей объединенный MD предполагает отсутствие различий в IQ по шкале WASI в возрасте 9–16 лет: MD -7,71 балла IQ. Опять же, неопределенность оценки эффекта была чрезвычайно высокой: 95% ДИ от -24,63 до 9,22 и 95% ИП от -97,80 до 82,38.

Вторичные исходы

Объединенные результаты когнитивных тестов, проведенных в самом старшем доступном возрасте в каждом испытании, не показали никаких доказательств того, что дети, получавшие детскую смесь с добавлением LCPUFA, отличались от контрольной группы: SMD для доношенных детей с использованием случайных эффектов составлял -0.10, с 95% доверительным интервалом от -0,32 до 0,12, с 95% PI от -0,61 до 0,39 (рис. 4). В число когнитивных критериев входили словарный тест Peabody Picture Vocabulary Test (PPVT) в возрасте 3,5 лет, IQ Стэнфорда-Бине в 3,3 года, WASI в 9 и 16 лет и WPPSI в возрасте 4 и 6 лет. Других доступных когнитивных показателей для недоношенных младенцев не существовало.

Достоверность доказательств и риск оценки систематической ошибки

На рис. 5 показаны результаты Кокрановского инструмента оценки риска смещения. Это подчеркивает, что возможность систематической ошибки из-за выбытия участников исследования была универсальной проблемой для всех включенных исследований.Это также отражено в Сводке результатов GRADE (таблица S3 в файле S1 ) . В целом качество имеющихся доказательств было низким из-за неоднородности, истощения и потенциальной предвзятости из-за выборочной публикации. Возможность выборочной публикации была основана на переписке исследователей о (предполагаемых) трудностях публикации вредоносных результатов. S1 Рис. В файле S1 отображает опубликованные и неопубликованные оценки эффекта в сравнении со стандартной ошибкой и указывает, что неопубликованные оценки эффекта, как правило, показывают вред.Однако это следует интерпретировать с осторожностью, поскольку визуальный анализ потенциальной систематической ошибки публикации имеет ограниченную надежность с <10 ​​исследованиями [55]. Полнота наблюдения за когнитивной оценкой была низкой: от 9% до 79% детей, изначально рандомизированных (медиана 52,6). В большинстве исследований сообщалось о сбалансированных характеристиках группы при последующем наблюдении (таблица S2 в файле S1).

Обсуждение

Мы не нашли доказательств того, что детская смесь с добавкой LCPUFA улучшает долгосрочные когнитивные функции у доношенных или недоношенных детей.Оценки эффекта были очень неопределенными и включали возможность большой пользы и большого вреда.

К этой неопределенности следует отнестись серьезно. В то время как предыдущие испытания добавок ДЦПНЖК в основном сообщали об отсутствии эффекта или временном благоприятном влиянии на исходы развития, отрицательные эффекты не беспрецедентны. Добавки ДЦПНЖК были связаны с неблагоприятными эффектами на рост (включая рост головы) [56–58] и на развитие, такие как уменьшение словарного запаса у доношенных детей в возрасте 14 месяцев [52].Кроме того, добавление смеси LCPUFA, содержащей DHA, было связано с потенциальным вредом в других областях, например, с более высоким риском бронхолегочной дисплазии у недоношенных детей [59].

Потенциальный вред LCPUFA может быть связан с источником LCPUFA. ДЦПНЖК, включенные в исследования, включенные в этот обзор, были получены из яиц, рыбы, водорослей и грибов и могут не иметь таких же функциональных эффектов, как ДЦПНЖК, присутствующие в материнском молоке. Кроме того, содержание DHA в грудном молоке варьируется и сильно зависит от рациона матери.Поэтому его нелегко перевести в оптимальную дозу [60]. Эта неопределенность отражалась в разнообразии доз, вводимых во включенных испытаниях, и, вероятно, вызвала существенную неоднородность, которая наблюдалась в наших метаанализах. Нанесенные на график SMD всех доступных результатов также предполагают, что неоднородность между исследованиями частично связана с недостаточным представлением результатов, показывающих вредный эффект LCPUFA. Мы не можем определить причину непубликации всех испытаний, но (предполагаемые) трудности с публикацией отрицательных результатов могут сыграть свою роль.Кроме того, испытания проводились в аналогичных группах населения с использованием аналогичных критериев включения, а объединенные первичные результаты были основаны на одном и том же соответствующем тесте.

Нам не удалось провести анализ подгрупп, чтобы определить, какие факторы объясняют наблюдаемую неоднородность из-за небольшого количества доступных испытаний. Тем не менее, даже если результаты действительно противоречивы, это не изменит вывода этого исследования, а именно, что текущие данные о добавлении детских смесей с LCPUFA на основе когнитивных преимуществ являются слабыми и не исключают возможности нанесения большого вреда.

Сильные стороны этого обзора включают всесторонний поиск, независимый от сообщенных результатов, двойную оценку соответствия критериям и строгое применение подхода GRADE и Кокрановского риска предвзятости для оценки качества доказательств и риска предвзятости. В отличие от предыдущих систематических обзоров, мы включили ранее неопубликованные результаты, что позволило провести метаанализ показателей когнитивной функции за пределами первых двух лет жизни. По мере того, как ребенок стареет, когнитивные оценки становятся более дискриминационными и предсказывающими для функций взрослых, чем тесты до двухлетнего возраста, и менее зависимы от ситуации и оценщика результатов [11–13].

Ограничения нашего обзора связаны с качеством основных доказательств. Мы наблюдали значительную статистическую неоднородность, возможность систематической ошибки отсева по всем результатам, а также возможность выборочной публикации. Убыток участников исследования — универсальная проблема в долгосрочных исследованиях питания [56–58]. Потенциально отрицательные эффекты приема LCPUFA могли быть результатом выборочного наблюдения. Однако маловероятно, что либо 1) дети с более низким IQ, которые ранее были отнесены к контрольной группе, с меньшей вероятностью ответят, чем дети с более низким IQ из группы вмешательства, либо 2) дети с более высокими результатами IQ с большей вероятностью ответят. если они были в контрольной группе, тем более что все испытания были слепыми.

Несмотря на то, что во всех первоначальных испытаниях участвовала отрасль, только четыре из десяти последующих исследований, представленных в нашем анализе, получили отраслевое финансирование. В шести из восьми испытаний были другие потенциальные конфликты интересов (таблица S7 в файле S1). В то время как участие отрасли очень распространено в области исследований питания детей грудного возраста, это не обязательно означает более низкое качество исследований. Также необходимо подчеркнуть, что многие результаты, включенные в наш обзор, были опубликованы в то время, когда стандарты отчетности были ниже, чем сегодня.Важно отметить, что включенные исследования представляют собой единственные доступные доказательства долгосрочных когнитивных результатов.

Необходимы более убедительные доказательства пользы и уверенности в отсутствии вреда, чтобы оправдать обязательное добавление LCPUFA к детской смеси. Новые испытания потребуют времени, являются дорогостоящими и будут иметь те же проблемы, что и исследования, связанные с истощением и результирующими предвзятостями, что и исследования, включенные в этот обзор. Последние методы, предполагающие связь существующих данных испытаний с данными административного образования и здоровья в подростковом и взрослом возрасте, предлагают более быстрый, менее предвзятый и экономичный способ получения данных о долгосрочных результатах.Связь исторических испытаний с административным образованием или наборами данных здравоохранения достижима, если данные испытаний и идентификаторы участников были сохранены, а механизмы управления позволяют надежную связь без повторного согласия [61, 62].

Мы не нашли доказательств того, что детская смесь с добавкой LCPUFA улучшает когнитивные функции по сравнению с детской смесью без добавок у доношенных или недоношенных детей. Учитывая отсутствие положительного воздействия на другие функциональные исходы [5, 53] и дополнительную стоимость смеси с добавками [63], широкое распространение ДЦПНЖК в смеси для новорожденных и последующих детей не может поддерживаться до тех пор, пока дополнительные надежные данные не исключают возможность нанесения вреда в будущем.

Благодарности

Авторы благодарят исследователей Нэнси Ауэстад, Бриджит Барретт-Рейс, Эйлин Берч, Сьюзан Карлсон, Джона Коломбо, Миджну Хаддерс-Альгра, Алан Лукас и Атул Сингхал за предоставленные данные или дополнительную информацию.

Ссылки

  1. 1. Колецко Б. и др., Педиатрическое питание на практике . 2015: Медицинское и научное издательство Karger.
  2. 2. Нойрингер М. и Коннор В.E., n-3 жирные кислоты в мозге и сетчатке: доказательства их существенности. Nutrition Reviews, 1986. 44 (9): p. 285–294. pmid: 3537864
  3. 3. Мартинес М., Тканевые уровни полиненасыщенных жирных кислот на раннем этапе развития человека. J Pediatr, 1992. 120 (4 Pt 2): p. S129–38. pmid: 1532827
  4. 4. Бренна Дж. Т. и др., Концентрации докозагексаеновой и арахидоновой кислоты в грудном молоке человека во всем мире. Американский журнал клинического питания, 2007. 85 (6): с.1457–1464. pmid: 17556680
  5. 5. Мун К. и др., Добавки длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот недоношенным детям: обновленный Кокрановский обзор. Журнал педиатрии и детского здоровья, 2017. 53 (Приложение 2): с. 69–70.
  6. 6. Лукас А. и др., Грудное молоко и последующий коэффициент интеллекта у недоношенных детей. Lancet, 1992. 339 (8788): p. 261–4. pmid: 1346280
  7. 7. Морроу-Тлюкак М., Хауде Р.Х. и Эрнхарт С.Б., Грудное вскармливание и когнитивное развитие в первые 2 года жизни.Социальные науки и медицина, 1988. 26 (6): p. 635–639. pmid: 3363405
  8. 8. Андерсон Дж., Джонстон Б. М., Ремли Д. Т., Кормление грудью и когнитивное развитие: метаанализ. Am J Clin Nutr, 1999. 70 (4): p. 525–35. pmid: 10500022
  9. 9. Крамер М.С. и др., Грудное вскармливание и когнитивное развитие детей: новые данные большого рандомизированного исследования. JAMA Psychiatry, 2008. 65 (5): с. 578–584. pmid: 18458209
  10. 10. Jasani B., et al., Добавление длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот младенцам, родившимся в срок . Кокрановская библиотека, 2017.
  11. 11. Коломбо, Дж., Оценка нейрокогнитивного развития в исследованиях питания, в последних исследованиях питания и роста. Мастерская Nestlé Nutr Inst. 2018, Институт питания Нестле, Швейцария. п. 143–154.
  12. 12. Сан Х. и др., Детская смесь и нейрокогнитивные исходы: влияние выбора конечной точки исследования. Журнал перинатологии, 2015.35: стр. 867. pmid: 26248129
  13. 13. Коломбо Дж. И Карлсон С.Э., Мера и послание: BSID и меры по питанию. Педиатрия, 2012. 129 (6): с. 1166–1167. pmid: 22641756
  14. 14. Комиссия ЕС, Делегированный Регламент Комиссии (ЕС) 2016/127 от 25 сентября 2015 г., дополняющий Регламент (ЕС) № 609/2013 Европейского парламента и Совета в отношении конкретных требований к составу и информации для детских смесей и смесей для последующих поколений и в отношении требований к информации, касающейся кормления детей грудного и раннего возраста.OJEC, 2016. 59: с. 1–29.
  15. 15. Хьюз Х.К., Ланда М.М. и Шарфштейн Дж.М., Маркетинговые требования к детской смеси: необходимость доказательств. JAMA Pediatrics, 2017. 171 (2): с. 105–106. pmid: 28027329
  16. 16. Verfuerden, M. и S. Dib, Влияние детской смеси с добавлением длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот у доношенных детей на когнитивные способности: протокол для систематического обзора рандомизированных контролируемых испытаний. CRD42018088868 PROSPERO 2018. http: //www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/display_record.php?ID=CRD42018088868.
  17. 17. Verfuerden, M. и S. Dib, Влияние детской смеси с добавлением длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот у недоношенных детей на когнитивные способности: протокол для систематического обзора рандомизированных контролируемых испытаний. CRD42018105196 PROSPERO, 2018. http://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/display_record.php?ID=CRD42018105196.
  18. 18. Мохер Д. и др., Предпочтительные элементы отчетности для протоколов систематического обзора и метаанализа (ПРИЗМА-П), 2015 г.Систематические обзоры, 2015. 4 (1): с. 1. pmid: 25554246
  19. 19. Хаттенлохер П.Р., Дабхолкар А.С. Региональные различия синаптогенеза в коре головного мозга человека. J. Comp Neurol, 1997. 387 (2): p. 167–78. pmid: 9336221
  20. 20. IntHout J., et al., Призыв к регулярному представлению интервалов прогноза в метаанализе. BMJ open, 2016. 6 (7): с. e010247 – e010247. pmid: 27406637
  21. 21. Auestad N. и др., Визуальные, когнитивные и языковые оценки в возрасте 39 месяцев: последующее исследование детей, которых кормили смесями, содержащими длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты, до 1 года.Pediatrics, 2003. 112 (3 Pt 1): p. e177–83. pmid: 12949309
  22. 22. Ауэстад Н. и др., Острота зрения, состав жирных кислот эритроцитов и рост доношенных детей, получавших смеси с длинноцепочечными полиненасыщенными жирными кислотами в течение одного года. Росс педиатрическое исследование липидов. Pediatr Res, 1997. 41 (1): p. 1–10. pmid: 8979282
  23. 23. Скотт Д.Т. и др., Формула добавок с длинноцепочечными полиненасыщенными жирными кислотами: есть ли преимущества для развития? Педиатрия, 1998.102 (5): с. e59 – e59. pmid: 9794989
  24. 24. Уиллаттс П. и др. Влияние добавления длинноцепочечных ПНЖК в детские смеси на когнитивные функции в более позднем детстве. Американский журнал клинического питания, 2013 г. 98 (2): стр. 536С – 542С. pmid: 23783296
  25. 25. Уиллаттс П. и др. Влияние длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в детских смесях на решение проблем в возрасте 10 месяцев. Lancet, 1998. 352 (9129): p. 688–91. pmid: 9728984
  26. 26. Уиллаттс П.и др. Влияние длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот на когнитивные функции младенцев. Lipids, 1998. 33 (10): с. 973–80. pmid: 9832076
  27. 27. Форсайт Дж. С. и др., Добавление длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в смеси для младенцев и артериальное давление в более позднем детстве: продолжение рандомизированного контролируемого исследования. BMJ, 2003. 326 (7396): стр. 953. pmid: 12727766
  28. 28. Агостони С. и др., Коэффициент нейроразвития здоровых доношенных детей в возрасте 4 месяцев и практика кормления: роль длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот.Pediatric Research, 1995. 38: p. 262. pmid: 7478826
  29. 29. Agostoni C., et al., Коэффициент развития в 24 месяца и жирнокислотный состав рациона в раннем младенчестве: последующее исследование. Архив детских болезней, 1997. 76 (5): p. 421–424. pmid: 9196357
  30. 30. Лукас А. и др., Эффективность и безопасность добавления длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в молочные смеси для младенцев: рандомизированное исследование. Lancet, 1999. 354 (9194): p. 1948–54. pmid: 10622297
  31. 31.Лукас, А. и др., Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты в детских смесях и коэффициент интеллекта в возрасте 4–5 лет: рандомизированное исследование. не опубликовано.
  32. 32. Берч Е.Е. и др., Острота зрения и важность докозагексаеновой кислоты и арахидоновой кислоты в рационе доношенных детей. Pediatr Res, 1998. 44 (2): p. 201–9. pmid: 9702915
  33. 33. Birch E.E. и др., Острота зрения и когнитивные результаты в возрасте 4 лет в двойном слепом рандомизированном исследовании детских смесей с добавлением длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот.Early Hum Dev, 2007. 83 (5): с. 279–84. pmid: 17240089
  34. 34. Birch E.E. и др., Рандомизированное контролируемое исследование раннего диетического обеспечения длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот и умственного развития доношенных детей. Dev Med Child Neurol, 2000. 42 (3): стр. 174–81. pmid: 10755457
  35. 35. de Jong C. и др., Влияние добавления длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в детскую смесь на познание и поведение в возрасте 9 лет. Dev Med Child Neurol, 2012.54 (12): с. 1102–8. pmid: 23066842
  36. 36. de Jong C. и др., Исследование LCPUFA в Гронингене: отсутствие влияния постнатальных длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот у здоровых доношенных детей на неврологическое состояние в возрасте 9 лет. Британский журнал питания, 2010. 104 (4): стр. 566–572. pmid: 20370943
  37. 37. Баустра Х. и др., Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты и неврологические исходы развития в 18 месяцев у здоровых доношенных детей. Acta Paediatr, 2005. 94 (1): p.26–32. pmid: 15858956
  38. 38. Баустра Х. и др. Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты положительно влияют на качество движений здоровых доношенных детей. Am J Clin Nutr, 2003. 78 (2): стр. 313–8. pmid: 12885715
  39. 39. Коломбо Дж. И др., Прием добавок длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в младенчестве снижает частоту сердечных сокращений и положительно влияет на распределение внимания. Pediatr Res, 2011. 70 (4): с. 406–10. pmid: 21705959
  40. 40.Коломбо Дж. И др., Долгосрочные эффекты добавок LCPUFA на когнитивные результаты в детстве. Am J Clin Nutr, 2013. 98 (2): стр. 403–12. pmid: 23803884
  41. 41. Коломбо Дж. И др., Баланс докозагексаеновой кислоты (DHA) и арахидоновой кислоты (ARA) в исходах развития. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids, 2017. 121: с. 52–56. pmid: 28651697
  42. 42. Ляо К. и др., Связанные с событием потенциальные различия у детей, получавших длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты в младенчестве.Dev Sci, 2017. 20 (5). pmid: 27747986
  43. 43. Birch E.E. и др., Исследование DIAMOND (потребление DHA и измерение нервного развития): рандомизированное контролируемое клиническое испытание с двойной маской развития остроты зрения у младенцев в зависимости от уровня докозагексаеновой кислоты в рационе. Am J Clin Nutr, 2010. 91 (4): стр. 848–59. pmid: 20130095
  44. 44. Дровер Дж.Возраст 5 лет. Early Hum Dev, 2012. 88 (11): с. 885–91. pmid: 22835597
  45. 45. Дровер Дж. Early Hum Dev, 2011. 87 (3): с. 223–30. pmid: 21295417
  46. 46. Дровер Дж.Dev. 87 (2011) 223–230]. Early Hum Dev, 2013. 89 (3): с. 195. pmid: 23411369
  47. 47. Фьютрелл М.С. и др., Двойное слепое рандомизированное испытание добавок длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в смеси для недоношенных детей. Pediatrics, 2002. 110 (1 Pt 1): с. 73–82. pmid: 12093949
  48. 48. Фьютрелл М.С. и др., Рандомизированное двойное слепое испытание добавок длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот с рыбьим жиром и маслом огуречника у недоношенных детей. Журнал Педиатр, 2004.144 (4): с. 471–9. pmid: 15069395
  49. 49. Айзекс Э. Педиатрия, 2011. 128 (4): с. e890–8. pmid: 21930549
  50. 50. Фьютрелл М.С. и др., Двойное слепое рандомизированное испытание добавок длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в смеси для недоношенных детей. Педиатрия, 2002. 110 (1): с. 73–82. pmid: 12093949
  51. 51. Коломбо Дж. И др., Долгосрочные эффекты добавок LCPUFA на когнитивные исходы в детстве–. Американский журнал клинического питания, 2013. 98 (2): с. 403–412. pmid: 23803884
  52. 52. Скотт Д.Т. и др., Формула добавок с длинноцепочечными полиненасыщенными жирными кислотами: есть ли преимущества для развития? Педиатрия, 1998. 102 (5): с. E59. pmid: 9794989
  53. 53. Джасани Б. и др., Добавки длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот у доношенных младенцев. Кокрановская база данных Syst Rev, 2017.3: стр. CD000376. pmid: 28281303
  54. 54. Уиллаттс П. и др. Влияние добавления длинноцепочечных ПНЖК в детские смеси на когнитивные функции в более позднем детстве. Am J Clin Nutr, 2013. 98 (2): стр. 536С – 42С. pmid: 23783296
  55. 55. Хиггинс Дж. П. и др., Кокрановское руководство по систематическим обзорам вмешательств . 2019: John Wiley & Sons.
  56. 56. Монтальто М.Б. и др., Снижение роста у выписанных из больниц младенцев с низким весом при рождении (Lbw), которых кормят смесями с добавлением морского масла (Mo).† 1878. Pediatric Research, 1996. 39: p. 316–316.
  57. 57. Карлсон С.Е. и др., Рост недоношенных детей первого года жизни, получавших стандартное питание, по сравнению с смесью с добавлением морского масла n-3. Lipids, 1992. 27 (11): p. 901–7. pmid: 1491608
  58. 58. Карлсон С.Е., Веркман С.Х. и Толли Е.А., Влияние добавок длинноцепочечных жирных кислот n-3 на остроту зрения и рост недоношенных детей с бронхолегочной дисплазией и без нее. Am J Clin Nutr, 1996. 63 (5): p. 687–97.pmid: 8615350
  59. 59. Коллинз С.Т. и др., Докозагексаеновая кислота и бронхолегочная дисплазия у недоношенных детей. Медицинский журнал Новой Англии, 2017. 376 (13): p. 1245–1255. pmid: 28355511
  60. 60. Колецко Б. и др., Физиологические аспекты липидов грудного молока и их значение для кормления грудных детей: отчет семинара. Acta Paediatr, 2011. 100 (11): с. 1405–15. pmid: 21535133
  61. 61. Verfuerden M. и др., Несогласованная связь между бездействующими испытаниями и административными данными: практические и нормативные последствия.Международный журнал науки о демографических данных, 2018. 3 (2).
  62. 62. Verfürden M. и др., Состав детской смеси и успеваемость: протокол для расширенного наблюдения за набором рандомизированных контролируемых испытаний с использованием связанных административных образовательных записей. BMJ Open, 2020. 10 (7): с. e035968. pmid: 32709645
  63. 63. Хьюз Х.К., Ланда М.М. и Шарфштейн Дж.М., Маркетинговые утверждения о детских смесях: необходимость доказательств. JAMA Pediatr, 2017. 171 (2): с.105–106. pmid: 28027329

Расчет кажущихся значений pKa насыщенных жирных кислот разной длины в двойных слоях фосфолипидов ДОФХ

Мы выполнили моделирование молекулярной динамики всех атомов и рассчитали профили свободной энергии и кажущиеся значения p K a для нейтральных и анионных форм одинарной миристиновой (C14: 0), пальмитиновой (C16: 0) и стеариновой (C18) кислоты. : 0) жирная кислота, встроенная в бислой DOPC и явный водный растворитель.Мы показали, что нейтральные формы жирных кислот стабилизируются внутри бислоя за счет водородной связи карбоксильной группы жирной кислоты с фосфатной и карбонильной группами DOPC. В отличие от нейтральной формы, анионные формы жирных кислот смещены к границе раздела вода-мембрана и вместо этого стабилизируются водородными связями с межфазной водой. Используя моделирование зонтичной выборки, мы рассчитали свободную энергию стабилизации и обнаружили, что свободная энергия стабилизации внутри бислоя увеличивается с увеличением длины цепи как для нейтральной, так и для депротонированной формы.С другой стороны, свободные энергии триггера как нейтральной, так и анионной формы остаются постоянными при пролонгации жирной кислоты. На основе кривых свободной энергии мы также вычислили значения кажущейся жирной кислоты p K a, app в бислое, которые составляют 7,0, 7,2 и 6,3 для миристиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот и увеличиваются на несколько p . K a единиц по сравнению с соответствующими значениями p K a единиц в воде.Путем дальнейшего анализа расчетных кривых мы обнаружили, что спонтанное протонирование анионов жирных кислот происходит во внутренней части бислоя при ок. 1,4 нм от центра бислоя для всех изученных жирных кислот.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова? .

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.