Rasvhapped

Allikas: Vikipeedia

Rasvhapped on pika alifaatse ahelaga karboksüülhapped, mis võivad esineda nii küllastunud kui küllastumata ühenditena. Enamik looduslikke rasvhappeid sisaldavad süsinikahelat pikkusega 4–28.[1] Rasvhapped tulenevad triglütseriidist või fosfolipiididest. Kui nad ei ole seotud teiste molekulidega teatakse neid nimetusega: vabad rasvhapped. Rasvhapped on olulised energiaallikad, sest metabolismi käigus eraldub suures koguses ATP-d. Paljud rakutüübid kasutavad glükoosi või rasvhappeid eesmärgil toota ATP-d. Eriti eelistavad rasvhappeid südame- ja luustikulihased. Aju ei saa kasutada rasvhappeid energiaallikana, sest aju tugineb glükoosil või ketoonidel.[2]

Rasvhapete tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rasvhapped, mis sisaldavad kaksiksidet, on tuntud küllastumata rasvhapetena. Küllastunud rasvhapped ei sisalda kaksiksidet. Eristatakse rasvhappeid ka ahela pikkuse järgi, mis on liigitatud lühemast kõige pikema ahelani.

Küllastumata rasvhapped[muuda | redigeeri lähteteksti]

Oleiinhappe trans- ja cis-isomeeride võrdlus

Küllastumata rasvhapetel on üks või enam kaksiksidet süsinikaatomite vahel. (Süsinikaatomite paare, mis on ühendatud kaksiksidemega, saab küllastada lisades neile vesinikuaatomid, mis muudavad kaksiksideme üksiksidemeks. Seepärast nimetataksegi kaksiksidemeid küllastumatuteks.) Kahel ahelas oleval süsinikuaatomil, mis on seotud kummalgi poolel peale kaksiksidet võib ilmneda tasapinna suhtes cis- või trans-isomeeria.

Cis-isomeeria[muuda | redigeeri lähteteksti]

Cis-isomeeria tähendab seda, et kaks lähedalasuvat vesinikuaatomit asuvad tasapinna suhtes samal pool kaksiksidet. Kaksiksideme jäikus ei võimalda konformatsiooni muutumist ja cis-isomeeri puhul põhjustab see ahela kõrvalekallet sirgjoonelisusest. Mida rohkem kaksiksidemeid sisaldab ahel cis-konfiguratsioonis, seda vähem on ahelal paindlikkust. Kui ahel sisaldab palju cis-sidemeid, saab temast küllaltki kaardus ahel kõige vabamal konformatsioonil. Näiteks ühe kaksiksidemega oleiinhappel on vääne sees, samal ajal kui kahe kaksiksidemega linoleenhappel on rohkem väändunud struktuur. Kolme kaksiksidemega α-linoleenhape soosib aga konksus kuju. Konksus kuju mõjuks võib näiteks olla see, et piiratud keskkonnas, kus rasvhapped on kas fosfolipiidi lipiidi kandjad või triglütseriidi lipiidide piisad, esinevad sellised cis-sidemed, mis vähendavad rasvhapete kokkupakkimise võimalust ja mõjutavad nii membraani ja rasva sulamistemperatuuri.

Trans-isomeeria[muuda | redigeeri lähteteksti]

Trans-konfiguratsioon vastupidiselt cis-isomeeriale tähendab seda, et kaks lähedalasuvat vesinikuaatomit asuvad tasapinna suhtes erineval pool kaksiksidet. Seetõttu ei põhjusta nad nii palju ahela paindumist ja nende kuju on sarnane sirge ahela küllastunud rasvhappega. Kõige tavalisemates küllastumata rasvhapetes, on peale igat kaksiksidet 3 n süsinikuaatomit ja kõik on cis-sidemed. Enamik trans-paigutusega rasvahapped pole looduses leitavad, vaid on tulemuseks inimese töötlusena (nt hüdrogeenimine). Erinevus erinevat tüüpi küllastumata rasvhapete geomeetrias, nagu ka küllastunud ja küllastumata rasvhapete vahel, mängib olulist osa bioloogilistes protsessides ja bioloogiliste struktuuride ehituses (nagu rakumembraanid).

Näited küllastumata rasvhapetest
Triviaalne nimetus Keemiline struktuur Δx C:D n-x
Palmitoleenhape CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH cis-Δ9 16:1 n-7
Sapieenhape CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH cis-Δ6 16:1 n-10
Oleiinhape CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH cis-Δ9 18:1 n-9
Elaidiinhape CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH trans-Δ9 18:1 n-9
Vaktseenhape CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9COOH trans-Δ11 18:1 n-7
Linoolhape CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH cis,cis-Δ912 18:2 n-6
Linoleiinhape CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH trans,trans-Δ912 18:2 n-6
α-linoleenhape CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH cis,cis,cis-Δ91215 18:3 n-3
Arahhidoonhape CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH NIST cis,cis,cis,cis-Δ581114 20:4 n-6
Eikosapentaeenhape CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH cis,cis,cis,cis,cis-Δ58111417 20:5 n-3
Erutsiinhape CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH cis-Δ13 12:1 n-9
Dokosaheksaeenhape CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOH cis,cis,cis,cis,cis,cis-Δ4710131619 22:6 n-3

Asendamatud rasvhapped[muuda | redigeeri lähteteksti]

Asendamatuteks rasvhapeteks kutsutakse neid rasvhappeid, mis on inimesele vajalikud, kuid mida inimese organism ise ei sünteesi ja seega tuleb neid saada toidust. On kaks seeriat asendamatuid rasvhappeid: ühel on kaksikside eemaldatud kolme süsinikuaatomi kauguselt ahela lõpus olevast metüülrühmast, teisel on kaksikside eemaldatud kuue süsinikuaatomi kauguselt viimasest metüülrühmast. Inimestel puudub võimalus sünteesida rasvhappeid, kus kaksiksidemed asuvad pärast 9. või 10. süsinikuaatomit, lugedes karboksüülhappe osast.[5] Kaks vajalikku rasvhapet on linoleenhape ja α-linoleenhape. Neid leidub laialdaselt taimeõlides. Inimesel on piiratud võime muuta alfalinoleenhape pikema ahelaga n-3 rasvhappeks eikosapentaeenhappeks ja dokosaheksaeenhappeks, mida saab aga kalast.

Küllastunud rasvhapped[muuda | redigeeri lähteteksti]

Küllastunud rasvhapped on pika ahelaga karboksüülhapped, mis sisaldavad tavaliselt 12–24 süsinikuaatomit ja ei sisalda kaksiksidet. Seega küllastunud rasvhapped on küllastunud vesinikuaatomitega (sest kaksiksidemed vähendavad vesinikuaatomite arvu igal süsinikul). Kuna küllastunud rasvhapped sisaldavad ainult üksiksidemeid, on iga süsinikuaatomi ahelas 2 vesinikuaatomit (välja arvatud ω-süsinik ahela lõpus, millel on 3 süsinikku).

Näited küllastunud rasvhapetest
Triviaalne nimetus Keemiline struktuur C:D
Kapriinhape CH3(CH2)8COOH 10:0
Lauriinhape CH3(CH2)10COOH 12:0
Palmitiinhape CH3(CH2)14COOH 16:0
Steariinhape CH3(CH2)16COOH 18:0
Arahiinhape CH3(CH2)18COOH 20:0
Beheenhape CH3(CH2)20COOH 22:0
Lignotseriinhape CH3(CH2)22COOH 24:0
Tserotiinhape CH3(CH2)24COOH 26:0

Nomenklatuur[muuda | redigeeri lähteteksti]

Süsiniku aatomite nummerdamine

Mitmed erinevad nomenklatuuri süsteemid on kasutusel rasvhapete nimetamiseks. Järgnev tabel kirjeldab kõige tavalisemaid süsteeme.

Süsteem Näide Selgitus
Triviaalne nomenklatuur Palmitoleenhape Triviaalsed nimetused on mittesüstemaatilised ja ajaloolised nimetused, mis on kõige enam kasutatav nimetussüsteem kirjanduses. Kõige tavalisematel rasvhapetel on lisaks süstemaatilistele nimedele ka triviaalsed nimed. Need nimetused ei jälgi mingisugust seaduspärasust ja nad on lühikesed ning tihti ühemõttelised.
Süstemaatiline nomenklatuur (9Z)-oktadekaeenhape Süstemaatilised nimetused tulenevad standardsetest IUPAC Orgaanilise Keemia nomenklatuuri reeglitest, publitseeritud 1979,[6] koos soovitustega spetsiaalselt lipiidide nimetamisest 1977. aastal. [7] Lugemine algab karboksüülhappe ahela lõpust. Kaksiksidemed on märgistatud vastavalt sobivusele cis-/trans- konformatsiooniga või E-/Z- esitusega. See esitus on tavaliselt paljusõnalisem kui tavaline nomenklatuur, kuid omab eelist olles tehniliselt puhtam ja selgitavam.
Δx nomenklatuur cis,cis-Δ912 oktadekadieenhape Δx nomenklatuuriga on toodud välja iga kaksikside Δx-na, kus kaksikside paikneb x-ndal süsinik-süsinik sidemel, lugedes karboksüülhappe lõpust. Iga kaksikside on eelnevalt cis- või trans- eesliitega tähistatud, näidates molekuli konformatsiooni, mis asub sideme ümber. Näiteks linoleenhape määratud “cis-Δ9, cis-Δ12 oktadekadieenhappena“. Sellel nomenklatuuril on eelis olla vähem sõnalisem kui süstemaatiline nomenklatuur, kuid ei ole tehniliselt puhtam ega selgitavam.
n-x nomenklatuur n-3 n-x aga ka ω-x nomeklatuur klassifitseerib nimed üksikutele osadele nende tõenäoliste biosünteetiliste andmete järgi loomades. Kaksikside asub x-ndas süsinik-süsinik sidemes, lugedes terminaalsest metüülsest süsinikust (näidatud n-i või ω-ga) karbonüüli süsiniku poole. Näiteks α-linoleenhape on klassifitseeritud n-3 või ω-3 rasvhappena, et tõenäoliselt jagab see biosünteetilist teed teiste sellist tüüpi komponentidega. ω-x märgistus on tavaline populaarses toitainete kirjanduses, kuid IUPAC eelistab tehnilistes dokumentides n-x märgistust.[6] Kõige rohkem uuritud rasvhapete biosünteetilised teed on n-3 ja n-6.
Lipiidi numbrid 18:3

18:3,n-6 18:3, cis,cis,cis-Δ91215

Lipiidi numbrid võtavad kuju C:D, kus C on süsinikaatomite number rasvhappes ja D on kaksiksidemete arv rasvhappes. See esitus võib olla mitmetähenduslik, kuna mõned erinevad rasvhapped võivad omada ühesuguseid numbreid. Järelikult kui mitmetähenduslikkus esineb, siis see esitus on tavaliselt paaris kas Δx või n-x termiga.[6]

Tootmine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rasvhapped on tavaliselt toodetud tööstuslikult triglütseriidide hüdrolüüsi teel, mis toimub glütserooli eemaldamisega. Fosfolipiidid esindavad teist allikat. Mõned rasvhapped on sünteetiliselt toodetud alkeenide hüdrokarboksüleerimisel.

Vabad rasvhapped[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rasvhapete biosüntees põhineb atsetüül-CoA kondensatsioonil. Kuna see koensüüm kannab kahte süsinikuaatomilist rühma on peaaegu kõigil looduslikel rasvhapetel ühtne süsinikaatomite arv. Sidumata rasvhapped või vabad rasvhapped, mida leidub organismis, pärinevad triglütseriidi lagunemisest. Nad on vees lahustumatud, kuna rasvhappeid transporditakse seotuna plasma proteiin albumiiniga. Vabade rasvhapete hulk veres on seotud albumiini siduvate kohtade hulgaga.

Rasvhapped toidurasvades[muuda | redigeeri lähteteksti]

Järgnev tabel annab rasvhappe, E-vitamiini ja kolesterooli sisalduse tavalistes toidurasvades.[8] [9]

Küllastatud Monoküllastumatud Polüküllastumatud Kolesterool Vitamiin E
g/100g g/100g g/100g mg/100g mg/100g
Loomsed rasvad
Searasv 40,8 43,8 9,6 93 0,00
Pardi rasv 33,2 49,3 12,9 100 2,70
Või 54,0 19,8 2,6 230 2,00
Taimsed rasvad
Kookosõli 85,2 6,6 1,7 0 0,66
Palmiõli 45,3 41,6 8,3 0 33,12
Nisuõli 18,8 15,9 60,7 0 136,65
Sojaõli 14,5 23,3 56,6 0 16,29
Oliiviõli 14,0 69,7 11,2 0 5,10
Maisiõli 12,7 24,7 57,8 0 17,24
Päevalilleõli 11,9 20,2 63,0 0 49,0
Saflooriõli 10,2 12,6 72,1 0 40,68
Kanepiõli 10 15 75 0
Rapsiõli 5,3 64,3 24,8 0 22,21

Rasvhapete reaktsioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rasvhapped käituvad reaktsioonides nagu teised karboksüülhapped, näiteks esterdamise ja happe-alus reaktsioonide toimumisel.

Happelisus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rasvhapete happelised omadused ei ole eriti muutlikud, nagu näitab nende vastav pKa kogujaotis metabolismis. Näiteks on nonaanhape pKa väärtusega 4,96, olles ainult natukene nõrgem äädikhappest (4,76). Rasvhapete lahustuvus vees väheneb väga kiiresti süsinikahela pikenedes. Seega pika süsinikahelaga rasvhapetel on vesilahustes minimaalne pH muutuse efekt. Isegi need rasvhapped, mis ei lahustu vees, lahustuvud soojas etanoolis ja võimaldavad tiitrimisreaktsiooni NaOH lahusega, kasutades indikaatorina fenoolftaleiini kahvatu roosa värvuse saavutamiseks. Seda analüüsi kasutatakse vabade rasvhapete sisalduse määramiseks rasvades, näiteks määratakse hüdrolüüsunud triglütseriidide sisaldust.

Hüdrogeenimine ja tahenemine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Küllastumata rasvhapete hüdrogeenimist kasutatakse laialdaselt, et saada küllastunud rasvhappeid, mis on rääsuks kergesti. Kuna küllastunud rasvhapetel on kõrgem sulamistemperatuur kui küllastumata rasvhapetel, kutsutakse seda protsessi kõvastumiseks. Seda tehnoloogiat kasutatakse taimeõlidest margariini tegemisel. Osalise hüdrogeenimise ajal saab küllastumata rasvhappeid muuta cis-konfiguratsioonist trans-konfiguratsiooniks.[10] Süvendatul hüdrogeenimisel, näiteks kus kasutatakse suuremat H2 rõhku ja kõrgemat temperatuuri, muutuvad rasvhapped rasvalkoholideks. Rasvalkoholid on kergemini toodetavad rasvhappe estritest.

Iseeneslik oksüdeerumine ja rääsumine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Küllastumata rasvhapped teevad läbi keemilise muutumise, mida teatakse kui iseeneslik oksüdeerumine. See protsess nõuab hapnikku ja on kiirendatud üleminekumetallide juuresolekul. Taimeõlid tõrjuvad seda protsessi, sest nad sisaldavad antioksüdante nagu tokoferool. Rasvad ja õlid on tihti töödeldud kelaattoimeainetega nagu sidrunhape, et eemaldada metallkatalüsaatoreid.

Osonolüüs[muuda | redigeeri lähteteksti]

Osoon on võimeline küllastumata rasvhappeid kergesti lagundama. Seda reaktsiooni kasutatakse aselaiinhappe ((CH2)7(CO2H)2) tootmiseks oleiinhappest.[10]

Tsirkulatsioon[muuda | redigeeri lähteteksti]

Seedimine ja tarvitamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lühikese ja keskmise ahelapikkusega rasvhapped imenduvad läbi soole kapillaaride otse verre ja läbivad veeni nagu teised toitained. Kuigi pika ahelaga rasvhapped ei imendu soole kapillaaridesse, imenduvad nad soolestiku rasvseintesse ja koonduvad uuesti triglütseriidideks. Triglütseriidid on kaetud kolesterooli ja proteiiniga ühendiks, mida kutsutakse külomikroniks. Külomikron siseneb kapillaaridesse, mis ühinevad kokku suuremaks lümfisooneks. See transporditakse läbi lümfisüsteemi ja rindkerejuha üles südame lähedale (kus arterid ja veenid on laiemad). Rindkerejuha tühjendab külomikronid vereringes läbi vasakul pool asuva suure veeni. Sel hetkel saavad külomikronid transportida triglütseriide kudedesse, kus neid hoitakse ja energia jaoks metaboliseeritakse.

Metabolism[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rasvhapped, mis on varustatud triglütseriinidega, mida on saadud kas seedimise käigus või rasvkudede reservist, on jaotatud rakkudesse, et varustada energiaga muskli kokkutõmbeid ja üldist metabolismi. Neid tarvitab ka mitokonder, et läbi β-oksüdatsiooni toota ATP-d.

Jaotus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vere rasvhapped on vereringluses erinevate vormide ja staadiumitena. Nad viiakse läbi soolestiku külomikronites, kuid esinevad pärast maksas töötlemist väga madala tihedusega lipoproteiinides ja madala tihedusega lipoproteiinides. Lisaks kui nad on vabastatud loomsetest rasvadest, eksiteerivad rasvhapped veres vabade rasvhapetena. On uuritud ja leitud, et rasvhapete segu, mida imetajad naha kaudu eritavad, koos piimhappe ja püroviinamarja happega, on eristatav ja võimaldab tundliku lõhnatajuga loomadel isendeid eristada.[11]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. IUPAC Compendium of Chemical Terminology (väljaanne 2nd ). International Union of Pure and Applied Chemistry. 1997. ISBN 0-521-51150-X. Vaadatud 2007-10-31. 
  2. Mary K. Campbell, Shawn O. Farrell (2006). Biochemistry (väljaanne 5th ). Cengage Learning. p. 579. ISBN 0-534-40521-5. 
  3. Medscape: Free CME, Medical News, Full-text Journal Articles & More
  4. Christopher Beermann1, J Jelinek1, T Reinecker2, A Hauenschild2, G Boehm1, and H-U Klör2, "Short term effects of dietary medium-chain fatty acids and n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids on the fat metabolism of healthy volunteers"
  5. Cell Biology: A Short Course
  6. 6,0 6,1 6,2 Rigaudy, J.; Klesney, S.P. (1979). Nomenclature of Organic Chemistry. Pergamon. ISBN 0-08-022369-9. OCLC 5008199. 
  7. "The Nomenclature of Lipids. Recommendations, 1976". European Journal of Biochemistry 79 (1): 11–21. 1977. doi:10.1111/j.1432-1033.1977.tb11778.x. 
  8. Food Standards Agency (1991). "Fats and Oils". McCance & Widdowson's the Composition of Foods. Royal Society of Chemistry. 
  9. Ted Altar. "More Than You Wanted To Know About Fats/Oils". Sundance Natural Foods Online. Vaadatud 2006-08-31. 
  10. 10,0 10,1 David J. Anneken, Sabine Both, Ralf Christoph, Georg Fieg, Udo Steinberner, Alfred Westfechtel "Fatty Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. Mall:DOI
  11. "Electronic Nose Created To Detect Skin Vapors". Science Daily. July 21, 2009. Vaadatud 2010-05-18. 

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]