Λιπαρά οξέα : βασικές έννοιες και ονοματολογία
Τα λίπη και έλαια εμφανίζουν μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες οι οποίες είναι απόρροια του είδους, της αναλογίας και της κατανομής των λιπαρών οξέων στο μόριο των ακυλογλυκερολών που τα αποτελούν και τα οποία καθορίζουν τόσο τις τεχνολογικές όσο και τις διατροφικές ιδιότητες των διαφόρων ελαίων. Ετσι η μελέτη της σύνθεσής των, της κρυσταλλικής τους δομής, της συμπεριφοράς τους αναφορικά με την τήξη και την πήξη στις διάφορες θερμοκρασίες καθώς και των αλληλεπιδράσεών τους με άλλα μη πολικά μόρια αποτελούν χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τη δομή και και τη λειτουργικότητά των προϊοντων στα οποία συμμετέχουν. Τέλος υπόκεινται σε πάρα πολλές και πολύπλοκες χημικές και βιοχημικές αντιδράσεις υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων (ένζυμα, οξυγόνο, θερμοκρασία κλπ) παράγοντας είτε επιθυμητά είτε μη επιθυμητά παράγωγα.
Στη φύση οι τριακυλογλυκερόλες (τριγλυκερίδια) σχηματίζονται από καρβοξυλικά οξέα που ονομάζονται λιπαρά οξέα. Τα περισσότερα από αυτά έχουν την καρβοξυλική τους ομάδα (-COOH), ενωμένη σε μια μακριά συνήθως μη διακλαδισμένη αλυσίδα υδρογονάνθρακα η οποία είναι υδρόφοβη και μη πολική περιορίζοντας έτσι τη διαλυτότητά τους στο νερό. Τα λιπαρά οξέα έχουν συνήθως μια καρβοξυλική ομάδα ενωμένη στην αλυσίδα υδρογονάνθρακα η οποία αποτελείται συνήθως από 4-22 άτομα άνθρακα αλλά μπορεί και περισσότερα. Τα άτομα άνθρακα μπορεί να συνδέονται μεταξύ τους με απλούς διπλούς ή και τριπλούς δεσμούς με αποτέλεσμα να προκύπτουν πολλά διαφορετικά λιπαρά οξέα που ονομάζονται κορεσμένα, μονοακόρεστα και πολυακόρεστα. Ακόμη, ο αριθμός των δεσμών, η θέση τους στην αλυσίδα και η γεωμετρία δημιουργούν ακόμη περισσότερες περιπτώσεις. Ετσι λοιπόν τα λιπαρά οξέα διακρίνονται σε:
Κορεσμένα:
όπου δεν έχουν κανέναν διπλό δεσμό μεταξύ των ατόμων C
Τα κορεσμένα λιπαρά οξέα που συναντάμε στα τρόφιμα έχουν συνήθως 4 – 24 άτομα C και υπάρχουν κυρίως σε μεγαλύτερες αναλογίες στης ζωϊκής προέλευσης λιπαρές ύλες αλλά και στο φοινικοπυρηνέλαιο και το κοκκόλιπος. Πιο γνωστά είναι το βουτυρικό (C4:0), παλμιτικό (C16:0), στεατικό (C18:0) που βρίσκονται σε μεγάλη αναλογία στο λίπος των βοδινών, χοιρινών και προβάτων αλλά επίσης και σε γαλακτοκομικά προϊόντα όπως το γάλα, το βούτυρο κλπ.
Μονοακόρεστα:
όπου έχουν έναν διπλό δεσμό μεταξύ των ατόμων C:
Η παρουσία διπλού δεσμού C=C δίνει τη δυνατότητα δημιουργίας γεωμετρικών ισομερών με διαφορετικούς προσανατολισμούς ομάδων σε σχέση με το διπλό δεσμό. Ετσι προκύπτουν τα cis- και trans- γεωμετρικά ισομερή όπου τα πρώτα αναφέρονται στα λιπαρά όπου τα άτομα του υδρογόνου βρίσκονται από την ίδια πλευρά του διπλού δεσμού ενώ στα trans βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές. Συνήθως η μορφή cis είναι η φυσικώς συναντώμενη μορφή αλλά η trans- διαμόρφωση είναι η πιο θερμοδυναμικά αρεστή και πολλά σημαντικά λιπαρά εμφανίζονται με αυτή. H διαμόρφωση trans μπορεί ακόμη να προκύψει και από διάφορες επεξεργασίες που υφίστανται τα λάδια (πχ υδρογόνωση). Η διατροφική σημασία των cis και trans λιπαρών οξέων αναλύεται στο σχετικό άρθρο.
Τα μονοακόρεστα λιπαρά οξέα εμφανίζονται σε μεγάλη αναλογία σε φυτικής προέλευσης λάδια όπως το ελαιόλαδο (ελαϊκό οξύ C:18), σησαμέλαιο, αραβοσιτέλαιο και σε μικρότερες αναλογίες σε άλλα (π.χ. σογιέλαιο κλπ).
cis –(α) & (γ) και trans– (β) & (δ) διαμορφώσεις λιπαρών οξέων
Πολλές φορές τα ακόρεστα λιπαρά οξέα χαρακτηρίζονται με τον όρο ωμέγα ‘’ω’’ ο οποίος δηλώνει την απόσταση του πρώτου διπλού δεσμού από το άκρο της αλειφατικής αλυσίδας. Τα λιπαρά οξέα που χαρακτηρίζονται ως ω-3, εμφανίζουν τον πρώτο διπλό δεσμό στο τρίτο άτομο C από το άκρο της αλειφατικής αλυσίδας ενώ τα ω-6 στο έκτο. Τα ω-3 και τα ω-6 λιπαρά οξέα έχουν μεγάλη διατροφική αξία διότι δεν μπορεί να τα συνθέσει ο οργανισμός.
ω-3 λιπαρό οξύ
ω-6 λιπαρό οξύ
Πολυακόρεστα:
με περισσότερους από έναν διπλούς δεσμούς μεταξύ ατόμων C:
Στην περίπτωση των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων μπορούν να διακριθούν επίσης και άλλες κατηγοριοποιήσεις βάσει τόσο του αριθμού των διπλών δεσμών όσο και των σχετικών θέσεών τους. Έτσι εμφανίζονται τα συζυγή όπου οι διπλοί δεσμοί διαχωρίζονται μεταξύ τους από ένα μόνο απλό δεσμό μεταξύ ανθράκων και τα μη συζυγή όπου μπορεί να διακόπτονται από περισσότερους δεσμούς C-C. Από τα πιο διαδεδομένα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα είναι το λινελαϊκό (C18:2), λινολενικό (C18:3) που απαντούν κυρίως σε το σογιέλαιο, ηλιέλαιο αραβοσιτέλαιο κλπ. Επίσης πολυακόρεστα λιπαρά οξέα με μεγάλο μήκος ανθρακικής αλυσίδα και μέχρι 6 διπλούς δεσμούς βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες στα ιχθυέλαια.
Λινελαϊκό οξύ (C18:2)
Ονοματολογία λιπαρών οξέων
Τα λιπαρά οξέα συνήθως είναι γνωστά με τα εμπειρικά τους ονόματα αλλά χρησιμοποιείται και η συστηματική τους ονομασία προκειμένου να περιγραφεί η θέση και ο αριθμός των διπλών δεσμών. Ακόμη μπορεί να χρησιμοποιείται και η στερεοειδική αρίθμηση (πρόθεμα sn-) όπου δηλώνεται η στερεοχημεία του μορίου και σε συνδυασμό και με την προτεραιότητα των υποκαταστατών χαρακτηρίζονται τα διάφορα παράγωγα. Πολύ συνηθισμένη γραφή επίσης είναι αυτή που βασίζεται στο αριθμό των ατόμων άνθρακα στο μόριο και το βαθμό ακορεστότητας (π.χ. αριθμός διπλών δεσμών στο μόριο), δηλαδή το μονοακόρεστο ελαϊκό οξύ συμβολίζεται ως C18:1, αφού περιέχει ένα μόνο διπλό δεσμό στο μόριό του, το λινελαϊκό οξύ το οποίο περιέχει δύο διπλούς δεσμούς συμβολίζεται ως C18:2 και το λινολενικό οξύ, με τρεις διπλούς δεσμούς συμβολίζεται ως C18:3. Για κορεσμένα λιπαρά οξέα είναι : πχ για παλμιτικό C16:0. Ανοίξτε το παρακάτω αρχείο για να δείτε πίνακα με τις εμπειρικές, συστηματικές και συντομογραφικές μορφές των πιο γνωστών λιπαρών οξέων
