<<
>>

Жирные кислоты

Итак, за основу класса липидов мы принимаем жирные кислоты, т.е. органические кислоты с достаточно длинной углеводородной цепочкой. В природе обнаружено свыше 500 жирных кислот, большая часть которых встречается весьма редко, тогда как широко распространено в растительных и животных организмах сравнительно небольшое количество представителей этого класса.

При этом функциональные обязанности главных жирных кислот хорошо определены, тогда как биологическая роль редких жирных кислот чаще всего еще не выяснена.

Природные жирные кислоты характеризуются следующими структурными закономерностями:

1) Как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты, как правило, имеют четное количество атомов углерода и неразветвленную цепь.

2) Несмотря на большой диапазон размера углеродной цепи (от С2 до С80 и выше), основные жирные кислоты имеют углеродный состав С16, С18, С20 и С22.

3) Ненасыщенные жирные кислоты чаще имеют цис-конфигурацию одной или нескольких двойных связей. Трансконфигурация олефинового фрагмента этих кислот встречается только в редких жирных кислотах и их производных.

4) В полиненасыщенных жирных кислотах двойные связи, как правило, разделены метиленовым звеном, сопряженные полиеновые жирные кислоты также достаточно редки.

5) В основную углеродную цепь жирных кислот часто включаются разнообразные кислородные функции.

Таблица 5.1.1. Насыщенные жирные кислоты.
Название Структура Источник и свойства
Миристиновая кислота (14.0)

Пальмитиновая кислота (16:0)

Стеариновая кислота (18:0)

СНз-(СН2)12-СООН

СН3-(СН2)14-СООН

СНз-(СН2)1б-СООН

Широко распространены в природных маслах и жирах Главный компонент многих растительных и животных жиров.
Арахиновая кислота (20:0) СНз-(СН2)18-СООН Найден; в овощах и рыбьем жг ре.
Бегеновая кислота (22:0) СН3-(СН2)20-СООН Содержится в масле земляного ореха, семенах репы и горчицы.
Лигноцериновая кислота (24 0) СН3-(СН2)22-СООН Найдена в растениях и жирах морских животных.
4,8,12-триметилтри- декановая кислота (13:0) / "соон
3-метилгептадекано- / вая кислота (17:0) ~''соон Найдены в морских губках Psendaxinyssa и Des- mapsama anchorata.
5,9,13-триметилтет- радекановая кислота (14:0) / ^соон
2,2,6,10,14-пентаме- тилпентадекановая кислота (15:0) ' чсоон В жирах лососевых (Se- bastes ар)
2,3,7,11,15-пентаме- | тилгексадекановая J кислота (16:0) хоон

bgcolor=white>производные
Липиды: жирные кислоты и их 105
Таблица 5.1.1 (продолжение).
Название Структура Источник и свойства
Циклопропановые 9^ жирные кислоты / '

СНз—(СН2)5-СН-------- СН-(СН2)п-СООН

Входят в состав липидов растений.
Циклопентановые жирные кислоты: ди- гидрогиднокарповая (п=10), дигидрохаль- мугровая (п=12) ^у^-(СН2)п-СООН В липидах красных водорослей семейства Solie- riaceae.
Циклогексановые > жирные кислоты ' (СН2)п-СООН

п=10,12

Найдены в сливочном масле и липидах некоторых микроорганизмов.

Классификация жирных кислот может быть проведена достаточно последовательно с учетом вышеуказанных деталей их строения.

В первую очередь, мы можем разделить их по размеру и структуре углеродной цепи; на втором этапе охарактеризовать степень и характер их ненасыщенности; а далее выделить группу оксигенированных жирных кислот. Названия жирных кислот могут быть построены обычным образом по правилам IUPAC, но как уже упоминалось, в химии природных соединений часто используются исторически сложившиеся тривиальные названия и сокращенные обозначения, отражающие основные структурные характеристики. В последнем случае цифрами по порядку обозначают: количество углеродных атомов в основной цепи, после двоеточия — количество кратных связей (двойных и тройных), затем в скобках указывают положение и характер кратных связей (А-ацетиленовая, Z-цис-конфигурация, Е-транс-конфигурация). Далее в таблицах будут приведены такие сокращенные обозначения.

Насыщенные жирные кислоты

повсеместно распространены в растительных и животных организма: , включая морские. Их можно разделить на кислоты с нормальной углеродной цепочкой (главные соединения этой группы), кислоты с разветвленным углеродным скелетом (имеют место разветвления согласно “изопреновому правилу" и нерегулярные) и кислоты с карбоциклическим фрагментом (обычно с циклопропеновым, циклопентановым и циклогексановым).

Следует отметить, что некоторые разветвленные циклические жирные кислоты могут проявлять оптическую активность в силу наличия в углеродном скелете асимметрических центров.

Ненасыщенные жирные кислоты, встречающиеся в природе, весьма разнообразны по своей структуре. Некоторые из них — такие как олеиновая и линолевая встречаются почти повсеместно и в значительных количествах. Но очень много в природе имеется ненасыщенных жирных кислот, встречающихся в небольших дозах и в узком кругу источников. Кислоты этого структурного типа подразделяют на следующие группы: моноеновые кислоты, метиленразделенные полиено- вые кислоты, ацетилен-алленовые жирные кислоты.

Моноеновые кислоты обычно имеют цис-конфигурацию двойной связи, при этом часто ее положение фиксировано при С9.

Главной кислотой этой группы является олеиновая. Она

содержится во всех растительных маслах, а в некоторых из них — в доминирующих количествах: в оливковом —до 81%, в миндальном — до 70%, в арахисовом — до 66%. Всего же известно более 100 моноеновых кислот с разнообразной структурой углеродного скелета: разветвленные, циклические, изомерные по положению двойной связи (табл. 5.1.2).

Метиленразделенные полиено- вые кислоты представляют собой наиболее многочисленную группу ненасыщенных жирных кислот, молекулы которых могут обладать достаточно большой степенью ненасыщенности:

Таблица 5.1.2. Моноеновые жирные кислоты.

7-метил 16:1 (8Z)

Таблица 5.1.2 (продолжение).

Название
Структура
Источник и свойства
СН2

/ \

-С=С-(СН2)б-СООН

Мальваловая кислота
Содержатся в масле из семян растений семейства Malvaceae, Bombaceae, Tihaceae
СНз—(СН2)7
сн2

/ \

-С=С—(СН2)7—соон

Стеркуловая кислота
СН3-(СН2)7

известны такие кислоты с восемью олефиновыми фрагментами в основной углеводородной цепи.

В ряду этих кислот в наибольшей степени выполняется правило четности углеродного состава — обычно это кислоты с С16-С22. Широко распространены в растительных маслах линолевая и линоленовая кислоты. Линолевой кислоты много в конопляном (65%), маковом (до 71%), ореховом (до 78%), подсолнечном

(до 72%), сафлоровом (до 84%) и соевом (до 60%) маслах. Линоленовая кислота является основной жирной кислотой лаллеманциевого (до 57%), льняного (44%), периллового (до 70%) масел. В микобактериях обнаружены длинноцепочечные полиеновые кислоты, двойные связи которых разделены двумя метиленовыми звеньями: флеиновая кислота, например (табл. 5.1.3).

Название Структура Источник и свойства

Таблица 5.1.3. Метиленразделенные полиеновые кислоты. bgcolor=white>Флеиновая кислота

36 5 (4Z, 8Z, 12Z, 16Z, ghj—(ощ J\—J\—1 20Z)

Линолевая кислота ________________

18 2 (9Z, 12Z)

Широко распространены
Линоленовая кислота ^ ^ ^ ^ 18 3 (9Z, 12Z, 15Z)
Арахидоновая кисло- _____________ ,____ ,

та 20 4 (5Z, 8Z, 11Z,

14Z)

=< , (хон Встречается только в жи- вотных жирах.
Кислота 28 8 (4Z, 7Z, 10Z, 13Z, 16Z, 19Z, 22Z, 25Z) Найдена в нескольких ви- ч^=^=^=/^оосн дах морских организмах (Dmoflagellates).
_ Найдена в микобактери-

\—/ \_/ V ОООН ях.

Кроме рассмотренных выше непредельных кислот, которые можно считать основными компонентами животных и растительных липидгв (жиров), в природе найдено немало других типов ненасыщенных кислот, обычно встречающихся или в небольших количествах, или в локальном кругу источников: это сопряженные полиеновые, ацетиленовые, аллено- вые и смешанные кислоты (табл.
5.1.4).

108 Введение в химию природных соединений
Таблица 5.1.4.

Сопряженные и аллен-ацетиленовые жирные кислоты.

Название Структура Источник и свойства
Элеостеариновая кислота 18:3 (9Z, 11Е, 13Е) Основной компонент тун- ООСН гового масла.
Punicie acid Главная компонента мас- ла из rprlcflosantfles practe- ata и Т. nervifolia.
Кислота 18:4 (8Z, 10Z, 12Z, 14Е) ^ Главная компонента масла Ixora chinensis

Ацетиленовые кислоты:

-ОС-(СН2)4-СОСН
18:2 (6А, 9Z)

18:3 (6А, 9Z, 12Z)

Выделены из липидной фракции экстракта печеночного рода Ruccia.
-О^С-(СНг)4-СООН
ос-(СН2)4-ооан
18:4 (6А, 9Z, 12Z, 15Z)
Антибиотик, продуцируемый Streptomyces mitakaen- sis.
н

НОС-ОС-СН=С=Сн-С=С-С=С-СН2-СООН

I I I

н н н

Микомицин

Самую разнообразную группу жирных кислот образуют оксигенированные их производные.

Многочисленность этих кислот обусловлена разнообразием кислородных функций., вовлеченных в модификацию углеродной цепи и структурным разнообразием самих кислот. А модифицируются жирные кислоты (естественно, что этот процесс проходит in vivo) гидроксильными группами (наиболее распространенный вариант), эфирными группами,

карбонильной функцией, второй карбоксильной функцией, эпоксидной группой, фурановым и тетрагидрофу- рановым циклом, перекисным мостиком. Все оксигенированные жирные кислоты, как правило, образуются в результате вторичных метаболических процессов из тех жирных кислот, которые мы описали выше. Многие из них выделяются своей уникальной биологической активностью, что мы также укажем в таблице, их описывающей (табл. 5.1.5).

Таблица 5.1.5. Оксигенированные жирные кислоты.
Название Структура Источник и свойства
Рицинолевая 12-гид- рокси-18:1 (9Z) ОН

. ■■ ь ■ ■

Основная кислотная ком-

^ / 'fYYYJ

понента (до 90%) касторового масла

Из красных морских водорослей. Отмечена мощная активность’ ингибирует агрегацию бляшек, медиатор возбуждения.

8,16-дигидрокси 16:0
Главная липидная компонента огурца (Cucumis sa- tivus).
8,13-дигидрокси- 18-2 (9Z, 11Е)
Из грибов Filoboletus, обладает противовирусной активностью.
ОН он
соон

^2 Яз Я*

Culbensic acid’ R1=R3=H, R2=CH2OH R4=CH3.

Malaysic acid. R =R3=R4=H, R2=CH2OH. Barteric acid: R^R^R^CH.,, R4=H.

Из грибов Xylaria.

Миколовые КИСЛОТЫ микобактерий СН2 Сн2 он

СНа—(СН2) ,т—СН—CH-fOfe) is-CH-CH-(CH2) w-Ан-СН-СООН

r=C22H45 или С24н49

7-оксо-18’1 (11Z) Из масла зерен Gardenia lucida.
9-оксо-18:1 (11Z) О Из масла зерен Lagersiro- етш speciosa.
Верноловая кислота Из масла зерен Vernolia anihetminiiien
18-гидрокси-С13-

9,10-зпокси-18:0

кислота

О Из листьев Quercus peirae- va.

Найдены в липидах рыб,

Фурановые жирные ^снз R=H, СН3 в грибах Agarieus bisporus,

кислоты ff ^ m=2, 4 в водорослях Isochnsis sp.,

сн3—(СН2)т^чо'Я^(Снг)п-соон п=6, 8, 10 в плазме крови человека,

в некоторых растениях.

Таблица 5.1.5 (продолжение).

Структура
Источник и свойства
Название
СНз—(СН2)п'^0^ЧСН2—СООН
Тетрагидрофу ра новые жирные кислоты
В плазме крови человека.
п=5, 7-14

R=H, СН3, С,Н5

Плакортиды
Поликарбоновые жирные кислоты
СООН

ооон

Токсический антибиотик, продуцируемый Pseudomonas cocovenenans.

5.1.1.

<< | >>
Источник: В.В. Племенков. ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЮ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙДля химических, биологических и медицинских специальностей ВУЗов и университетов. Казань2001. 2001

Еще по теме Жирные кислоты:

  1. Глава 5 ЛИПИДЫ: ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
  2. ЛИПИДЫ: ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
  3. ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ЛИПИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ
  4. ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫЕ ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ В ОФТАЛЬМОЛОГИИ
  5. Карбоновые кислоты. Аминокарбоновые кислоты и их производные
  6. ПОЛИЕНОВЫЕ КИСЛОТЫ
  7. ЛИНОЛЕНОВАЯ КИСЛОТА
  8. ЛИНОЛЕВАЯ КИСЛОТА
  9. АРАХИДОНОВАЯ КИСЛОТА
  10. 26.1. Отравления кислотами
  11. Метаболиты жирных кислот
  12. Витамин В3 (пантотеновая кислота)
  13. Дефицит фолиевой кислоты
  14. Витамин N (липоевая кислота)
  15. Пипемидовая кислота