содержат остатки многоатомных спиртов (глицерина или сфингозина), жирных кислот, фосфорной кислоты и азотистых оснований. В зависимостиотвидаспирта,фосфолипидыподразделяютсянаглицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды. Гликолипиды содержат двухатомный ненасыщенный аминоспирт сфингозин, остатки моноили олигосахаридов и жирных кислот.

В живых организмах омыляемые липиды выполняют несколько важных функций. В них запасена энергия, освобождающаяся при окислительном расщеплении. Липиды, наряду с белками, являются основными структурными компонентами клеточных мембран.

12.2.1. Простые липиды

К ним относятся воск, жиры и масла.

Воски представляют собой смесь сложных эфиров высших одноатомных спиртовивысшихжирныхкислот.Так,пчелиныйвоск состоит в основном из мирицилового эфира пальмитиновой кислоты:

Воски природного происхождения, покрывая поверхность кожи, меха, листьев и плодов, выполняют защитную функцию благодаря их физико-химическимсвойствам. Областиихприменениямногообразны. Цетилпальмитат, спермацет, который получали при охлаждении жидкого животного жира, заключённого в фиброзном спермацетовом мешке в голове кашалота, использовали в парфюмерии и медицине для приготовления мазей:

Жиры и масла (растительные жиры), триацилглицериды, представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Простые триацилглицериды содержат остатки одинаковых

220

кислот (R1=R2=R3) а смешанные – остатки различных кислот. Твёрдые триацилглицериды содержат в основном остатки насыщенных кислот, а жидкие триацилглицериды – ненасыщенных.

триацилглицерид

12.2.1.1.Химические свойства простых липидов

Гидролиз липидов протекает как в кислой, так и в щелочной средах. Продуктами полного гидролиза простых липидов являются глицерин и смесь высших жирных кислот, в случае щелочного гидролиза – мыла (Рис. 12.3).

(а)

липаза

(б)

Рис. 12.3 Схема гидролиза триацилглицеридов под действием ферментов (а) и в щелочной среде(б)

221

В результате неполного гидролиза триацилглицеридов образуются

моноацилглицерины и диацилглицерины:

Реакции присоединения протекают по двойным связям остатков ненасыщенных жирных кислот. Большое значение имеет процесс гидрирования (гидрогенизации). В каталитических условиях происходит присоединение водорода к двойным связям, при этом жидкие масла превращаются в твёрдые жиры (получение маргарина) (Рис. 12.4).

Рис. 12.4 Гидрогенизация триолеина

Присоединение йода протекает легко, эта реакция является одной из аналитических характеристик жиров, йодное число, условная величина, характеризующая содержание в 100 г образца двойных связей(непредельных соединений), выраженнаявграммахйода.(Табл.

12.3).

222

Реакции окисления липидов и высших карбоновых кислот протекают по месту двойных связей. Окисление кислородом воздуха, которое сопровождается гидролизом молекулы триацилглицерина, приводит к образованию низкомолекулярных жирных кислот, в частности, масляной, а также альдегидов.

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) – свободнорадикальный цепной процесс, протекающий также в биомембранах и липопротеинах, сопровождающийся окислительной деградацией полиненасыщенных жирных кислот с образованием свободнорадикальных и молекулярных продуктов. Реакции ПОЛ постоянно происходят в организме в норме с низкой скоростью во избежание повреждающего действия. Перекисное окислениелипидовиграетважнуюрольвпроцессеапоптоза,обновления и регулирования структуры мембран и их функций (рецепторов, работе ионных каналов, высвобождении биологически активных веществ,

223

передаче сигналов между клетками и т.д). Чрезмерная активность ПОЛ может приводить к нарушению жизнедеятельности клеток (их преждевременное старение, разрушение, нарушение транспорта веществ, связывания ферментов и рецепторов). Повышенная активность ПОЛ может быть причиной развития сердечно-сосудистых заболеваний (атеросклероза и сопутствующей патологии), поражения ЦНС, воспалительных процессов, заболеваний респираторного тракта, одним из факторов новообразований, нарушения функции иммунной системы. В результате окисления железа (II) в водном растворе и в организме образуются радикалы, атакующие метиленовые группы, расположенные рядом с двойными связями в структуре жирных кислот. В организме цепной процесс инициируются радикалами HO. или HO2., образующимися при окислении иона железа (II) в водной среде кислородом. При атаке таким радикалом по метиленовой группе липида, соседней с двойной связью, получается новый радикал аллильноготипа

(Рис. 12.5).

Рис. 12.5 Схема перекисного окисления липидов

Свободнорадикальные процессы с определенной интенсивностью важны для нормального метаболизма тканей. Однако в условиях активизации процесса развиваются поражения различной природы. Поэтому важно регулировать интенсивность процессов перекисного

224

окисления липидов, в том числе антиоксидантную защиту применяемых пищевых продуктов. С этой целью в хранящиеся продукты добавляют антиоксиданты природного и искусственного происхождения, а используемый антиоксидант указывается на упаковке вместе с другими ингредиентами. Наиболее распространенные этикетки включают«BHT» – бутилированныйгидрокситолуол, и«BHA» – бутилированный гидроксианизол:

Оба указанных соединения являются производными фенола, проявляютантиоксидантнуюактивность,взаимодействуютсосвободными радикалами, препятствуя развитию цепной реакции.

витамин Е (альфа-токоферол)

Эти соединения действуют подобно витамину Е (α-токоферол), мощному природному антиоксиданту в организме животных.

β-окисление насыщенных кислот – очень важный процесс.

Окислению кислот предшествует гидролиз сложных эфиров, а затем насыщенные кислоты окисляются с расщеплением углеродного скелета. При окислении жиров выделяется энергия – 37,7 кДж/г (гликоген и крахмал дают 16,7 кДж/г).

225