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 неразветвлённую цепь из чётного числа атомов углерода (от 4 до 24, включая карбоксильный) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными[1].

В более широком смысле этот термин иногда используется, чтобы охватить все ациклические алифатические карбоновые кислоты, а иногда этим термином охватывают и карбоновые кислоты с различными циклическими радикалами.

Общие сведения

По характеру связи атомов углерода в цепочке жирные кислоты делятся на насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные (предельные) содержат только одинарные связи между атомами углерода. Мононенасыщенные (моноеновые) содержат двойную или, что бывает редко, тройную связь. Полиненасыщенные (полиеновые) жирные кислоты имеют две и более двойные или тройные связи. Двойные связи в природных полиненасыщенных жирных кислотах — изолированные (несопряженные). Как правило, связи имеют цис-конфигурацию, что придает таким молекулам дополнительную жесткость.

Жирные кислоты различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации и количеству двойных и тройных связей.

Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Карбоновые кислоты могут содержать циклические группы: циклопропановые, циклопропеновые, циклопентиловые, циклопентениловые, циклогексиловые, циклогексениловые, фурановые, иногда их относят тоже к жирным кислотам[2].

Ациклические карбоновые кислоты, начиная с масляной кислоты, считаются жирными. 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-КоА.

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[3]. В растительных восках также наблюдается содержание различных жирных кислот, в том числе высших: в карнаубском воске из листьев бразильской пальмы карнауба (Copernicia cerifera) и в оурикорийском воске из листьев бразильской пальмы оурикури (Syagrus coronata) содержатся в основном чётные кислоты, имеющие 14—34 атома углерода, канделильский воск из кустарника канделилла (Euphorbia cerifera) из пустыни Чиуауа содержит в основном чётные кислоты, имеющие 10—34 атома углерода, сахарно-тростниковый воск из Saccharum officinarum содержит кислоты, имеющие 12 и 14—36 атомов углерода, пчелиный воск содержит кислоты, имеющие 12, 14 и 16—36 атомов углерода[4].

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
Основная статья: Бета-окисление

Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием веществ, таких как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропин 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 A (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
Основная статья: Биосинтез жирных кислот

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот осуществляется в противоположность расщеплению в цитозоле, у растений — в пластидах[5]. Реакции, катализируемые синтазами жирных кислот, сходны у всех живых организмов, однако у животных, грибов и некоторых бактерий ферменты работают в составе единого мультиэнзимного комплекса (FAS I), тогда как у остальных бактерий и растений система состоит из отдельных монофункциональных ферментов (FAS II).

Циркуляция

Пищеварение и всасывание

У млекопитающих животных (лат. Mammalia) коротко- и среднецепочечные жирные кислоты всасываются напрямую в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротную вену, как и другие питательные вещества. Длинноцепочечные (с количеством атомов углерода от 16 и выше) поглощаются клетками стенок ворсинок (лат. villi intestinales) в тонкой кишке (сегмент кишечника) и заново превращаются 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 проток освобождает хиломикрон в центральный венозный кровоток. Таким образом триглицериды транспортируются в места, где в них нуждаются[6].

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 бледно-розового 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 поверхностно-активными веществами и используются в качестве мыл. В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы в качестве пищевой добавки E570 как стабилизатор пены, глазирователь и пеногаситель[7].

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.

Монометил-разветвлённые жирные кислоты

Монометил-разветвлённые ненасыщенные жирные кислоты были обнаружены в фосфолипидах морских губок, например, в морской губке Callyspongia fallax обнаружены мононенасыщенные 2-метокси-13-метил-6-тетрадеценовая кислота

СН3-СН(СН3)-(СН2)5-СН=СН-(СН2)3-С(ОСН3)-СООН,

2-метокси-6-тетрадеценовая кислота

СН3-(СН2)6-СН=СН-(СН2)3-С(ОСН3)-СООН,

2-метокси-6-пентадеценовая кислота

СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)3-С(ОСН3)-СООН

и 2-метокси-13-метил-6-тетрадеценовая кислота

СН3-СН(СН3)-(СН2)5-СН=СН-(СН2)3-С(ОСН3)-СООН,

а также полиненасыщенная 24-метил-5,9-пентакозадиеновая кислота[8].

СН3-СН(СН3)-(СН2)13-СН=СН-(СН2)2-СН=СН-(СН2)3-СООН.

В липидах рыбы-солнце (Mola mola) была обнаружена мононенасыщенная 7-метил-7-гексадеценовая кислота

СН3-(СН2)7-СН=С(СН3)-(СН2)5-СООН,

а 7-метил-6-гексадеценовая кислота

СН3-(СН2)8-С(СН3)=СН-(СН2)4-СООН

и 7-метил-8-гексадеценовая кислота

СН3-(СН2)6-СН=СН-СН(СН3)-(СН2)5-СООН

нашлись также в губках[9]. Разветвлённые карбоновые кислоты также входят в состав эфирных масел некоторых растений: так, например, в эфирном масле валерианы содержится монометил-насыщенная изовалериановая кислота (3-метилбутановая кислота) СН3-CH(СН3)-СН2-СООН или .

Мультиметил-разветвлённые жирные кислоты

Мультиметил-разветвлённые кислоты распространены главным образом в бактериях. 13,13-диметил-тетрадекановая кислота

СН3-С(СН3)2-(СН2)11-СООН

была найдена в микроорганизмах, морских водорослях, растениях и морских беспозвоночных. К этим кислотам относятся фитановая кислота (3,7,11,15-тетраметилгексадекановая кислота)

СН3-СН(СН3)-(СН2)3-СН(СН3)-(СН2)3- СН(СН3)-(СН2)3- С(СН3)-СН2-СООН

и пристановая кислота (2,6,10,14-тетраметилпентадекановая кислота)

СН3-СН(СН3)-(СН2)3-СН(СН3)-(СН2)3- СН(СН3)-(СН2)3- С(СН3)-СООН,

конечный продукт распада хлорофилла. Пристановая кислота была обнаружена во многих природных источниках, в губках, моллюсках, молочных жирах, запасных липидах животных и в нефти. Это соединение является продуктом α-окисления фитановой кислоты[10].

Метокси-разветвлённые жирные кислоты

В фосфолипидах губки Amphimedon complanata были обнаружены метокси-разветвлённые насыщенные жирные кислоты: 2-метокси-13-метилтетрадекановая кислота

СН3-СН(СН3)-(СН2)10-С(ОСН3)-СООН,

2-метокси-14-метилпентадекановая кислота

СН3-СН(СН3)-(СН2)11-С(ОСН3)-СООН

и 2-метокси-13-метилпентадекановая кислота[11].

СН3-СН2-СН(СН3)-(СН2)10-С(ОСН3)-СООН.

Миколовые насыщенные жирные кислоты
Основная статья: Миколовые кислоты

Особую группу жирных кислот с разветвлённой структурой составляют насыщенные или мононенасыщенные кислоты (более 500 соединений)[12], содержащиеся в оболочках некоторых бактерий. Эти бактерии широко распространены в природе: они встречаются в почве, воде, в организме теплокровных и холоднокровных животных. Среди этих бактерий есть сапрофитные, условно-патогенные (потенциально патогенные) и патогенные виды. Кислоты синтезируемые этими бактериями различных групп и называются миколовыми кислотами. Миколовые кислоты — это разветвлённые 3-гидроксикислоты общего вида R1-СН(ОН)-CH(R2)-СООН, где R1 — может быть гидроксильной, метоксильной, кето или карбоксильной группой, такие кислоты называются дигидроксимиколовые, метоксимиколовые, кетомиколовые, карбоксимиколовые, соответственно, а также эпоксимиколовые, если в кислоте есть эпоксильное кольцо; R2 — алкильная боковая цепь длиной до С24[13]. Примерами простых насыщенных миколовых кислот могут служить 3-гидрокси-2-этил-гексановая кислота

СН3-(СН2)2-СН(ОН)-СН(С2Н 5)-СООН,

3-гидрокси-2-бутил-октановая кислота,

3-гидрокси-2-гексил-декановая кислота

СН3-(СН2)6-СН(ОН)-СН(С6Н 13)-СООН,

3-гидрокси-2-гептил-ундекановая кислота

СН3-(СН2)7-СН(ОН)-СН(С7Н 15)-СООН,

3-гидрокси-2-тетрадецил-октадекановая кислота ,

СН3-(СН2)14-СН(ОН)-СН(С14Н 29)-СООН,

3-гидрокси-2-гексадецил-эйкозановая кислота

СН3-(СН2)16-СН(ОН)-СН(С16Н 31)-СООН.

В миколовых кислотах бактерий порядка Актиномицеты, например у коринебактерий рода Corynebacterium (возбудителей дифтерии) 32-36 атомов углерода, у нокардий рода Nocardia (возбудителей нокардиоза) — 48-58, а у микобактерий рода Mycobacterium (возбудителей туберкулёзов человека и животных) - 78-95[14]. Миколовые кислоты являются главным компонентом защитной оболочки бактерий (Mycobacterium tuberculosis), которые вызывают туберкулёз человека. Именно присутствие миколовых кислот в оболочке клетки бактерии определяют химическую инертность (в.т.ч. спирто-, щелоче- и кислотоустойчивость), стабильность, механическую прочность, гидрофобность и низкую проницаемость клеточной стенки для лекарств[15].

Циклосодержащие жирные кислоты

Природные жирные кислоты могут содержать циклические элементы. Это могут быть циклопропановые и циклопропеновые кольца, циклопентиловые и циклопентениловые кольца, циклогексиловые и циклогексеновые кольца, а также фурановые кольца. При этом кислоты могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными.

Циклопропановые насыщенные жирные кислоты

Некоторые жирные кислоты содержат в составе цепи кольцо циклопропана (такие кислоты находят в липидах бактерий) или циклопропеновое кольцо (в растительных маслах).

Среди насыщенных циклопропановых кислот первой была выделена лактобацилловая, или фитомоновая (11,12-метилен-октадекановая) кислота, получившая своё тривиальное название по грамотрицательным бактериям Lactobacillus arabinosus, в которых нашёл её К. Хофманн в 1950 году.

Лактобацилловая кислота

Позже изомер этой кислоты (9,10-метилен-октадекановую кислоту) нашли в семенах личи китайского (Litchi chinensis) из семейства Сапиндовые.

Другая циклопропановая жирная кислота (9,10-метилен-гексадекановая) присутствует в фосфолипидах митохондрий бычьих сердца и печени, её количество в бычьем сердце составляет около 4 % всех жирных кислот.

9,10-метилен-гексадекановая кислота

Кроме того, 17-метил-цис-9,10-метилен-октадекановая кислота обнаружена в паразитическом простейшем Herpetomonas megaseliae. Циклопропановые кольца встречаются также в боковых цепях некоторых миколовых кислот.

17-метил-цис-9,10-метилен-октадекановая кислота

Циклопропановые ненасыщенные жирные кислоты

Ненасыщенные жирные кислоты с пропановым кольцом встречаются в природе чаще, чем насыщенные, они могут содержать одну, две и более двойных связей. В цианобактерии Lyngbya majuscula найдена маюскуловая (4,5 метилен-11-бром-8,10 тетрадекадиеновая) кислота, 9,10 метилен-5-гексадеценовая и 11,12-метилен-5-октадеценовая кислоты были выделены из клеточной слизи Polysphondylium pallidum из группы слизевиков.

Маюскуловая кислота

Две кислоты были выделены Т. Немото (Nemoto T.) в 1997 году из австралийской губки рода Amphimedon, эти кислоты названы амфимиковыми: 10,11-метилен-5,9-октакозадиеновая и 10,11-метилен-5,9,21-октакозатриеновая кислоты.

Циклопропеновые жирные кислоты

Циклопропеновые жирные кислоты содержатся в растительных маслах растений, принадлежащих к семействам Стеркулиевые, Гнетовые, Бомбаксовые, Мальвовые , Липовые, Сапиндовые. 9,10-метилен-9-октадеценовая кислота была обнаружена Нанном (Nunn) в 1952 году в масле стеркулии вонючей (Sterculia foetida) из семейства Мальвовые, поэтому получила тривиальное название стеркуловая.

Стеркуловая кислота

Гомолог этой кислоты был открыт МакФерланом (Mac Farlane) в 1957 году в масле из семян мальвы, поэтому кислоту назвали мальвовой (8,9-метилен-8-гептадеценовой) кислотой.

Мальвовая кислота

В процессе очистки масел, содержащих стеркуловую кислоту, последняя легко присоединяет гидроксил, превращаясь в 2-гидрокси-9,10-метилен-9-октадеценовую кислоту.

Полициклобутановые (ладдерановые) жирные кислоты

Жирные кислоты с циклобутановыми кольцами были обнаружены в 2002 году в качестве компонентов мембранных липидов анаэробных бактериий из рода Candidatus порядка Planctomycetes, окисляющих аммоний[16].

Эти жирные кислоты могут содержать до пяти линейно-слитых фрагментов циклобутана как у пентациклоанаммоксовой, или 8-[5]-ладдеран-октановой кислоты. Иногда к циклобутановым кольцам добавляются одно или два кольца циклогексана.

Пентациклоанаммоксовая кислота
8-циклогекса-[3]-циклотетра-ладдеран-октановая кислота
8-циклогекса-циклотетра-циклогекса-ладдеран-октановая кислота

Циклопентиловые жирные кислоты

Простейшими циклопентиловыми кислотами являются 2-циклопентил-уксусная кислота и 3-циклопентил-пропионовая кислота.

2-циклопентил-уксусная кислота
3-циклопентил-пропионовая кислота

Природные тубероновая, или (1R,2S)-2-[(Z)-5-гидрокси-2-пентинил]-3-оксоциклопентан-1-уксусная кислота, содержащаяся в картофеле и получившая своё тривиальное название по его видовому имени (Solánum tuberósum), жасминовая, или жасмоновая (1R,2R)-оксо-2-(2Z)-2-пентен-1-ил-циклопентан-уксусная) кислота, содержащаяся в жасмине,

Тубероновая кислота
Жасмоновая кислота

а также кукурбиновая (3-гидрокси- 2-[2-пентенил]-циклопентан-1-уксусная) кислота, содержащаяся в тыкве (род Cucurbita семейства Тыквенные) и названная её родовым именем, являются ингибиторами роста растений, активно участвующими в их метаболизме.

Кукурбиновая кислота

Среди сложных циклопентиловых кислот можно выделить простановую кислоту, которая является основой простагландинов — липидных физиологически активных веществ.

Простановая кислота

К рассматриваемой группе кислот относится также многочисленная группа нафтеновых кислот, содержащихся в нефти. Эти кислоты включают представляют собой одноосновные карбоновые кислоты с 5- и 6-членными моно-, би- и трициклами, как, например, 3-(3-этил-циклопентил)-пропановая кислота,

3-(3-этил-циклопентил)-пропановая кислота

Близко к нафтеновым кислотам стоят своеобразное семейство природных соединений, называемое ARN-кислотами, содержащие от 4 до 8 пентановых циклов, эти соединения создают значительные трудности при добыче и транспортировке нефти.[17].

Пример ARN-нафтеневой кислоты

Циклопентениловые жирные кислоты

Первые циклопентениловые кислоты были открыты Р. Л. Шринером (Shriner R.L.) в 1925 году в масле семян растений рода Гиднокарпус, или Чальмугра (Chaulmoogra) из семейства Ахариевые. Это были ненасыщенные хаульмугровая, или 13-[(1R)-2-циклопентен-1-ил]-тридекановая кислота и гиднокарповая, или 11-(2-циклопентен-1-ил)-ундекановая кислота, содержание которых в масле семян составляет от 9 до 75 %.

Хаульмугровая кислота
Гиднокарповая кислота

В семенах этих растений содержатся и другие жирные кислоты с цепью различной длины и двойной связью в разных положениях, например, горликовая, или 13R-(2-циклопентен-1-ил)-6Z-тридеценовая кислота, которая содержится в семенах упомянутых выше растений в количестве 1,4-25 %.

Горликовая кислота

Биосинтетический предшественник жасмоновой кислоты 12-оксо-фитодиеновая (4-оксо-5R-(2Z)-2-пентил-2-циклопентен-1S-октановая) кислота активно участвует в метаболизме растений.

12-оксо-фитодиеновая кислота

Кислоты с фурановыми циклами

Первоначально жирные кислоты с фурановыми циклами были найдены среди растительных липидов. Например, в гевеи бразильской была найдена 10,13-эпокси-11,12-диметил-октадека-10,12-диеновая кислота., у дерева эксокарп кипарисообразный (Exocarpus cupressiformisа) с острова Тасмания обнаружили 9,10-эпокси-10,11-диН-нанодека-9,11-диеновую кислоту. Однако позже фурановые жирные кислоты были найдены в тканях рыб и были обнаружены также в человеческой плазме и эритроцитах. По крайней мере, четырнадцать различных фурановых жирных кислот в настоящее время обнаружены в липидах рыб, но наиболее распространенной является 12,15-эпокси-13,14-диметил-эйкоза-12,14-диеновая кислота и её гомологи, меньше распространены монометиловые кислоты, такие как, например, 12,15-эпокси-13-метил-эйкоза-12,14-диеновая кислота[18].

Фурановые кислоты

Из человеческой крови выделено несколько короткоцепочечных фурановых двухосновных жирных кислот, которые называются урофурановыми кислотами. Некоторые ученые предполагают, что эти кислоты являются метаболитами кислот с более длинной цепью. Когда нарушается функция почек, в организме накапливается 3-карбокси-4-метил-5-пропил-2-фуранопропановая кислота, которая является уремическим токсином[19].

Урофурановые кислоты

Основные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты

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

Тривиальное названиеСистематическое название (IUPAC)Брутто формулаРациональная полуразвернутая формулаНахождениеТпл, °CpKa
Пропионовая кислотаПропановая кислотаC2H5COOHCH3(CH2)COOHНефть−21 
Масляная кислотаБутановая кислотаC3H7COOHCH3(CH2)2COOHСливочное масло, древесный уксус−8

4,82

Валериановая кислотаПентановая кислотаC4H9COOHCH3(CH2)3COOHВалериана лекарственная−34,5 
Капроновая кислотаГексановая кислотаC5H11COOHCH3(CH2)4COOHНефть, кокосовое масло (0,5 %)−44,85
Энантовая кислотаГептановая кислотаC6H13COOHCH3(CH2)5COOHПрогорклое сливочное масло−7,5
Каприловая кислотаОктановая кислотаC7H15COOHCH3(CH2)6COOHКокосовое масло (5 %), сивушное масло17 4,89
Пеларгоновая кислотаНонановая кислотаC8H17COOHCH3(CH2)7COOHПеларгония (лат. Pelargonium) — род растений из семейства гераниевых12,5 4.96
Каприновая кислотаДекановая кислотаC9H19COOHCH3(CH2)8COOHКокосовое масло (5 %)31 
Ундециловая кислотаУндекановая кислотаC10H21COOHCH3(CH2)9COOHКокосовое масло (в малом количестве)28,6 
Лауриновая кислотаДодекановая кислотаС11Н23СООНCH3(CH2)10COOHКокосовое масло (50 %), пальмовое масло (0,2 %), масло укууба (Virola sebifera) (15—17 %), масло пальмы мурумуру (Astrocaryum murumuru) (47 %),43,2 
Тридециловая кислотаТридекановая кислотаС12Н25СООНCH3(CH2)11COOHЦианобактерии (0,24-0,64 %)[20], масло листьев руты (0,07 %), масло карамболы (0,3 %)[21]41 
Миристиновая кислотаТетрадекановая кислотаС13Н27СООНCH3(CH2)12COOHПлоды мускатного ореха (Myristica), кокосовое масло (20 %), пальмовое масло (1,1 %), масло укууба (Virola sebifera) (72—73 %), масло пальмы мурумуру (Astrocaryum murumuru) (36,9 %), масло пальмы тукума (Astrocaryum tucuma) (21—26 %)53,9 
Пентадециловая кислотаПентадекановая кислотаС14Н29СООНCH3(CH2)13COOHСливочное масло (1,2 %)[22] бараний жир[23]52 
Пальмитиновая кислотаГексадекановая кислотаС15Н31СООНCH3(CH2)14COOHКокосовое масло (9 %), пальмовое масло (44 %), оливковое масло (7,5—20 %), масло понгамии перистой (3,7—7,9 %), масло укууба (Virola sebifera) (4,4—5 %), масло пальмы мурумуру (Astrocaryum murumuru) (6 %), масло пекуи (48 %), масло кофе (34 %), масло баобаба (25 %), хлопковое масло (23 %)62,8 
Маргариновая кислотаГептадекановая кислотаС16Н33СООНCH3(CH2)15COOHГорчичное масло (до 2,1 %), в малых количествах в бараньем жире (1,2 %), сливочном масле (1,2 %), оливковом масле (0,2 %), подсолнечном масле (0,2 %), арахисовом масле (0,2 %)61,3 
Стеариновая кислотаОктадекановая кислотаС17Н35СООНCH3(CH2)16COOHКокосовое масло (3 %), пальмовое масло (4,6 %), оливковое масло (0,5—5 %), масло понгамии перистой (2,4-8,9 %), масло пальмы мурумуру (Astrocaryum murumuru) (2,6 %), масло кокум (Garcinia indica) (50—60 %), масло иллипа (Shorea Stenoptera) (42—48 %), масло манго (39 %), масло ши (30—45 %)69,4 
Нонадециловая кислотаНонадекановая кислотаС18Н37СООНCH3(CH2)17COOHмасло зелёных частей укропа (10 %)[24], красная водоросль (Hypnea musciformis)[25], бактерия (Streptomyces scabiei subsp. chosunensis М0137)[26]68,2 
Арахиновая кислотаЭйкозановая кислотаС19Н39СООНCH3(CH2)18COOHАрахисовое масло, масло из плодов рамбутана, масло Купуасу (11 %), масло понгамии перистой (2,2—4,7 %), масло авелланского ореха (6,3 %)76,2 
Генэйкоциловая кислотаГенэйкозановая кислотаС20Н41СООНCH3(CH2)19COOHМасло семян дерева Азадирахта, масло семян дерева мукуна жгучая, грибы опята75,2 
Бегеновая кислотаДокозановая кислотаС21Н43СООНCH3(CH2)20COOHМасло семян дерева моринга масличная (8 %), масло понгамии перистой (4,7—5,3 %), горчичное масло (2—3 %), масло авелланского ореха (1,9 %)80 
Трикоциловая кислотаТрикозановая кислотаС22Н45СООНCH3(CH2)21COOHЛипиды клеточных мембран высших растений, липофильные компоненты плодовых тел опят и масло семян сладкого перца, рододендрона, пшеницы78,7—79,1 
Лигноцериновая кислотаТетракозановая кислотаС23Н47СООНCH3(CH2)22COOHСмола букового дерева, горчичное масло (1—2 %), масло понгамии перистой (1,1—3,5 %)
Пентакоциловая кислотаПентакозановая кислотаС24Н49СООНCH3(CH2)23COOHКлеточные стенки микроэукариотов77—83,5 
Церотиновая кислотаГексакозановая кислотаС25Н51СООНCH3(CH2)24COOHПчелиный воск (14—15 %)[27], карнаубский воск листьев пальмы Copernicia cerifera, сахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4]87,4 
Гептакоциловая кислотаГептакозановая кислотаС26Н53СООНCH3(CH2)25COOHМикроорганизмы группы Mycobacterium87,5 
Монтановая кислотаОктакозановая кислотаС27Н55СООНCH3(CH2)26COOHГумито-липоидолитовые и сильно гелифицированные гумитовые угли и торф (монтанский воск), китайский воск из выделений восковой ложнощитовки (Ceroplastes ceriferus) и ложнощитовки пела (Ericerus pela), Сахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4], зверобой продырявленный (Hypericum perforatum)[28].90,9 
Нонакоциловая кислотаНонакозановая кислотаС28Н57СООНCH3(CH2)27COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4], зверобой продырявленный (Hypericum perforatum)[28]
Мелиссовая кислотаТриаконтановая кислотаС29Н59СООНCH3(CH2)28COOHМлечный сок одуванчика, пчелиный воск (10-15 %)[29], бобовое растение Desmodium laxiflorum[30], Сахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4], зверобой продырявленный (Hypericum perforatum)[28] 92—94
Гентриаконтиловая кислотаГентриаконтановая кислотаС30Н61СООНCH3(CH2)29COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4], зверобой продырявленный (Hypericum perforatum)[28]
Лацериновая кислотаДотриаконтановая кислотаС31Н63СООНCH3(CH2)30COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4], зверобой продырявленный (Hypericum perforatum)[28]
Псилластеариновая кислотаТритриаконтановая кислотаС32Н65СООНCH3(CH2)31COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4]
Геддовая (геддинновая) кислотаТетратриаконтановая кислотаС33Н67СООНCH3(CH2)32COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4], гуммиарабик, зверобой продырявленный (Hypericum perforatum)[28]
Церопластовая кислотаПентатриаконтановая кислотаС34Н69СООНCH3(CH2)33COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4]
Гексатриаконтиловая кислотаГексатриаконтановая кислотаС35Н71СООНCH3(CH2)34COOHСахарно-тростниковый воск (Saccharum officinarum)[4]

Общие сведения о ненасыщенных жирных кислотах

Кислоты, имеющие одну двойную связь, называются мононенасыщенные, две и более двойные связи — полиненасыщенные. Двойные связи могут располагаться по-разному: кислота может иметь конъюгированную (сопряжённую) двойную связь вида —C—C=C—C=C—C—; типичным представителем таких жирных кислот является сорбиновая (транс,транс-2,4-гексадиеновая) кислота

СН3—СН=СН—СН=СН—СООН,

впервые найденная в 1859 году А. В. Гофманом в ягодах рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia).

Кислоты могут иметь также несопряжённые двойные связи вида —C—C=C—C—C=C—C—; типичными представителями таких жирных кислот являются линолевая и линоленовая кислоты.

Жирные кислоты могут иметь двойные связи алленового типа —C=C=C— или кумуленового типа —HC=C=C=CH—. Для первого случая примером может служить лаббелиновая кислота (5,6-октадекадиеновая кислота)

СН3—(СН2)10—СН=С=С—СН—(СН2)3—СООН,

которая была идентифицирована в липидах семян растения Leonotis napetaefolia из семейства яснотковые; для второго — 2,4,6,7,8-декапентаеновая кислота

СН3—СН=С=С=СН—СН=СН—СН=СН—СООН

и 4-гидрокси-2,4,5,6,8-декапентаеновая кислота

СН3—СН=СН—СН=С=С=С(ОН)—СН=СН—СООН,

которые были выделены из некоторых растений семейства астровые.

Ненасыщенные жирные кислоты могут содержать также одну или несколько тройных связей. Такие кислоты называют ацетиленовыми, или алкиновыми. К моноалкиновым жирным кислотам относится, например, таурировая (6-октадециновая) кислота

СН3—(СН2)10—С≡С—(СН2)4—СООН,

которая была впервые выделена из семян Picramnia tariri семейства симарубовые, и 6,9-октадецеиновая кислота

СН3—(СН2)7—С≡С—СН2—СН=СН—(СН2)4—СООН,

которая была выделена из орехового масла Ongokea klaineana семейства олаксовые. Это полиненасыщенная кислота имеет одну двойную связь в 6-м положении и тройную связь в 9-м положении углеродного скелета.

Некоторые мононенасыщенные жирные кислоты

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

Тривиальное названиеСистематическое название (IUPAC)Брутто-формулаIUPAC формула (с метил.конца)IUPAC формула (с карб.конца)Рациональная полуразвёрнутая формулаТпл, °C
Акриловая кислота2-пропеновая кислотаС2Н3COOH3:1ω13:1Δ2СН2=СН—СООН13
Метакриловая кислота2-метил-2-пропеновая кислотаС3Н5СOOH4:1ω14:1Δ2СН2=С(СН3)—СООН14—15
Кротоновая кислота2-бутеновая кислотаС3Н5СOOH4:1ω24:1Δ2СН3—СН=СН—СООН71,4—71,7
Винилуксусная кислота3-бутеновая кислотаС3Н5СOOH4:1ω14:1Δ3СН2=СН—СН2—СООН
Лауроолеиновая кислотацис-9-додеценовая кислотаС11Н21СOOH12:1ω312:1Δ9СН3—СН2—СН=СН—(СН2)7—СООН
Миристолеиновая кислотацис-9-тетрадеценовая кислотаС13Н25СOOH14:1ω514:1Δ9СН3—(СН2)3—СН=СН—(СН2)7—СООН
транс-3-гексадеценовая кислотаС15Н29СOOH16:1ω1316:1Δ3СН3—(СН2)11—СН=СН—(СН2)—СООН
Пальмитолеиновая кислотацис-9-гексадеценовая кислотаС15Н29СOOH16:1ω716:1Δ9СН3—(СН2)5—СН=СН—(СН2)7—СООН
Рицинолевая кислота гидрокси-​9-​цис-​октодеценовая кислота С17Н33СOOH
Петроселиновая кислотацис-6-октадеценовая кислотаС17Н33СOOH18:1ω1218:1Δ6СН3—(СН2)10—СН=СН—(СН2)4—СООН
Олеиновая кислотацис-9-октадеценовая кислотаС17Н33СOOH18:1ω918:1Δ9СН3—(СН2)7—СН=СН—(СН2)7—СООН13—14
Элаидиновая кислотатранс-9-октадеценовая кислотаС17Н33СOOH18:1ω918:1Δ9СН3—(СН2)7—СН=СН—(СН2)7—СООН44
Цис-вакценовая кислотацис-11-октадеценовая кислотаС17Н33СOOH18:1ω718:1Δ11СН3—(СН2)5—СН=СН—(СН2)9—СООН
Транс-вакценовая кислотатранс-11-октадеценовая кислотаС17Н33СOOH18:1ω718:1Δ11СН3—(СН2)5—СН=СН—(СН2)9—СООН
Гадолеиновая кислотацис-9-эйкозеновая кислотаС19Н37СOOH20:1ω1119:1Δ9СН3—(СН2)9—СН=СН—(СН2)7—СООН
Гондоиновая кислотацис-11-эйкозеновая кислотаС19Н37СOOH20:1ω920:1Δ11СН3—(СН2)7—СН=СН—(СН2)9—СООН
Эруковая кислотацис-13-докозеновая кислотаС21Н41СOOH22:1ω922:1Δ13СН3—(СН2)7—СН=СН—(СН2)11—СООН33,8
Нервоновая кислотацис-15-тетракозеновая кислотаС23Н45СOOH24:1ω924:1Δ15СН3—(СН2)7—СН=СН—(СН2)13—СООН

Некоторые полиненасыщенные жирные кислоты

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

Тривиальное названиеСистематическое название (IUPAC)Брутто-формулаIUPAC формула (с метил. конца)IUPAC формула (с карб.конца)Рациональная полуразвёрнутая формулаТпл, °C
Сорбиновая кислотатранс,транс-2,4-гексадиеновая кислотаС5Н7COOH6:2ω26:2Δ2,4СН3—СН=СН—СН=СН—СООН134
Линолевая кислотацис,цис-9,12-октадекадиеновая кислотаС17Н31COOH18:2ω618:2Δ9,12СН3(СН2)3—(СН2—СН=СН)2—(СН2)7—СООН−5
γ-Линоленовая кислотацис,цис,цис-6,9,12-октадекатриеновая кислотаС17Н29COOH18:3ω618:3Δ6,9,12СН3—(СН2)—(СН2—СН=СН)3—(СН2)6—СООН
α-Линоленовая кислотацис,цис,цис-9,12,15-октадекатриеновая кислотаС17Н29COOH18:3ω318:3Δ9,12,15СН3—(СН2—СН=СН)3—(СН2)7—СООН
Арахидоновая кислотацис-5,8,11,14-эйкозотетраеновая кислотаС19Н31COOH20:4ω620:4Δ5,8,11,14СН3—(СН2)4—(СН=СН—СН2)4—(СН2)2—СООН−49,5
Дигомо-γ-линоленовая кислота8,11,14-эйкозатриеновая кислотаС19Н33COOH20:3ω620:3Δ8,11,14СН3—(СН2)4—(СН=СН—СН2)3—(СН2)5—СООН
Клупанодоновая кислота4,7,10,13,16-докозапентаеновая кислотаС19Н29COOH20:5ω420:5Δ4,7,10,13,16СН3—(СН2)2—(СН=СН—СН2)5—(СН2)—СООН
Тимнодоновая кислота5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислотаС19Н29COOH20:5ω320:5Δ5,8,11,14,17СН3—(СН2)—(СН=СН—СН2)5—(СН2)2—СООН
Цервоновая кислота4,7,10,13,16,19-докозагексаеновая кислотаС21Н31COOH22:6ω322:3Δ4,7,10,13,16,19СН3—(СН2)—(СН=СН—СН2)6—(СН2)—СООН
Мидовая кислота5,8,11-эйкозатриеновая кислотаС19Н33COOH20:3ω920:3Δ5,8,11СН3—(СН2)7—(СН=СН—СН2)3—(СН2)2—СООН

См. также

Примечания
  1. fatty acids // IUPAC Gold Book
  2. William W. Christie. Fatty acids: natural alicyclic — structures, occurrence and biochemistry Архивная копия от 1 марта 2014 на Wayback Machine
  3. Содержание кислот в различных растительных маслах
  4. Содержание кислот в различных растительных восках (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 июня 2013. Архивировано 2 января 2014 года.
  5. Buchanan B. B., Gruissem W., Jones R. L. Biochemistry and Molecular Biology of Plants. — 2nd ed.. — Wiley Blackwell, 2015. — ISBN 9780470714225.
  6. Обмен липидов
  7. Архивированная копия (недоступная ссылка). Дата обращения: 13 мая 2008. Архивировано 21 апреля 2008 года.  (недоступная ссылка с 13-05-2017 [1747 дней])
  8. Carballeira NM, Pagán M. New methoxylated fatty acids from the Caribbean sponge Callyspongia fallax./ Nat Prod. 2001 May;64(5):620-3
  9. William W. Christie. Fatty acids: branched-chain — structures, occurrence and biosynthesis Архивная копия от 2 января 2014 на Wayback Machine
  10. Mukherji M et al., Prog Lipid Res 2003, 42, 359—376) Архивная копия от 2 января 2014 на Wayback Machine
  11. Carballeira NM, Alicea J. The first naturally occurring alpha-methoxylated branched-chain fatty acids from the phospholipids of Amphimedon complanata. / Lipids. 2001 Jan; 36(1):83-7
  12. Mycolic Acids (недоступная ссылка). Дата обращения: 10 июня 2013. Архивировано 13 июля 2012 года.
  13. Jean Asselineau,Gilbert Lanéelle. MYCOBACTERIAL LIPIDS: A HISTORICAL PERSPECTIVE /Frontiers in Bioscience 3, e164-174, October 1, 1998
  14. Elie Rafidinarivo, Marie-Antoinette Lanéelle, Henri Montrozier, Pedro Valero-Guillén, José Astola, Marina Luquin, Jean-Claude Promé, and Mamadou Daffé1. Trafficking pathways of mycolic acids: structures, origin, mechanism of formation, and storage form of mycobacteric acids
  15. Батраков С. Г., Садовская В. Л., Розынов Б. В., Коронелли Т. В., Бергельсон Л. Д. Липиды микобактерий // Биоорганическая химия — 1978. — т.4. — № 5. — С.667-681.
  16. Linearly concatenated cyclobutane lipids form a dense bacterial membrane
  17. Ben E. Smith, Paul A. Sutton,C. Anthony Lewis. Analysis of ARN naphthenic acids by high temperature gas chromatography and high performance liquid chromatography. J. Sep. Sci. 2007, 30, 375—380. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jssc.200600266/pdf
  18. William W. Christie. Fatty acids: natural alicyclic — structures, occurrence and biochemistry Архивировано 21 июля 2011 года.
  19. William W. Christie. Fatty acids: hydroxy, epoxy, furanoid, methoxyl, oxo — structures, occurrence and biochemistry Архивная копия от 2 января 2014 на Wayback Machine
  20. T. Rezanka; I. Dor; A. Prell; V.M. Dembitsky/ Fatty acid composition of six freshwater wild cyanobacterial species // Folia Microbiol., 2003, 48 (1), S. 71—75.
  21. Datenblatt der The Good Scents Company; 10. Juni 2008
  22. Rolf Jost «Milk and Dairy Products» Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi:10.1002/14356007.a16_589.pub3
  23. HANSEN R. P., SHORLAND F. B., COOKE N. J. The occurrence of n-pentadecanoic acid in hydrogenated mutton fat. (англ.) // The Biochemical journal. — 1954. — Vol. 58, no. 4. — P. 516—517. — PMID 13229996.
  24. W.M. Amin, A.A. Sleem: «Chemical And Biological Study Of Aerial Parts Of Dill (Anethum Graveolens L.)», In: Egyptian Journal of Biomedical Sciences, 23. 2007, S. 73—90
  25. S. Siddqiui; S.B. Naqvi Shyum; K.Usmanghani; M.Shameel. Antibacterial activity and fatty acid composition of the extract from Hypnea musciformis (Gigartinales, Rhodophyta) // Pak. J. Pharm. Sci., 6. 1993, S. 45—51
  26. J.C. Yoo; J.M. Han; S.K. Nam; O.H. Ko; C.H. Choi; K.H. Kee; J.K Sohng; J.S. Jo; C.N. Seong Characterization and cytotoxic activities of nonadecanoic acid produced by Streptomyces scabiei subsp. chosunensis M0137 (KCTC 9927) // Journal of Microbiology 40. 2002, S. 331—334.
  27. Bienenwachs. Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (PDF; 50 kB) Архивировано 6 апреля 2013 года.
  28. Новые для зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum) вещества Архивная копия от 2 января 2014 на Wayback Machine
  29. Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau: Bienenwachs. Архивировано 6 апреля 2013 года. (PDF; 50 kB)
  30. Robert Hegnauer: Chemotaxonomie der Pflanzen, 2001, Birkhäuser-Verlag, ISBN 3-7643-6269-3.

Литература
  • Жирные кислоты липидов // Большая российская энциклопедия. Том 10. — М., 2008. — С. 95.
  • Локтев С. М. Высшие жирные кислоты. М., Наука, 1964
  • Болотин И. М., Милосердов П. Н., Суржа Е. И.. Синтетические жирные кислоты и продукты на их основе. М., Химия, 1970
  • Фрейдлин Г. Н. Алифатические дикарбоновые кислоты. М., Химия, 1978
  • Fatty Acids. Their Chemistry, Properties, Production and Uses. New York: Interscience, 1960, vol. 1-4.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.