Точката на топене на мазнините е толкова по-ниска, колкото повече са ненаситените мастни ацили и колкото е по-къса веригата им.

Определение

  • Липиди – хетерогенна група от вещества, неразтворими във вода и разтворими в органични разтворители (петрол, етер, хлороформ)
  • Основно се състоят от триацилглицерол и мастни киселини или естери на МК

Основни липидни групи в човешкия организъм – според Състава

  • Мастни киселини
  • Триацилглицероли
  • Фосфолипиди
  • Гликолипиди
  • Стероли
  • Мастноразтворими витамини

Основни липидни групи в човешкия организъм – според Функциите

  • Структурни
  • Резервни
  • Транспортни

Мастни киселини

  • Мастните киселини се състоят от хидровъглеродна верига (от 4 до 30 C-атома) с карбоксилна група в единия край
  • Non-polar- CH3(CH2)n-COO- polar
  • Свойствата им варират в зависимост от:

– Дължината на веригата

-Степента на насищане

-Място на двойната връзка

Според дължината на веригата биват:

  • Късо – верижни – до 4 С-атома
  • Средно – верижни – 6-10 С-атома
  • Дълго – верижни – над 10 С-атома

Според степента на наситеност

  • Наситени – без двойни връзки
  • Мононенаситени – с една двойна връзка (Олеинова 18:1)
  • Полиненасит. – с две и повече двойни връзки (линолова 18:2 n-6; линоленова 18:3 n-3)

В зависимост от конфигурацията на двойната връзка в процеса на каталитично хидрогениране Мононенаситените и Полиненаситените Мастни киселини са с цис- или транс- форми

Наситени мастни киселини

  • Стеаринова 18:0
  • Палмитинова 16:0
  • Миристинова 14:0 – най-атерог., млечни/сирене
  • Лауринова 12:0

Мононенаситени мастни киселини

  • Олеинова (cis 18:1)
  • Елаидинова (trans 18:1)

Полиненаситени мастни киселини

  • линолова 18:2 n-6 – есенциална (незаменима) – елонгира се до Арахидонова (20:4)
  • Алфа- линоленова 18:3 n-3 есенциална (незаменима) – елонгира се до Ейкозапентаенова ЕРА (20:5)

и Докозахексаенова киселина DHA (22:6)

Всички природни НeнМК са цис-конфигурация, к. воси до силно нагъване на веригата

Транс – мастни киселини

  • Повечето ненMK в храните са с цис-конфигурация, но както при МНМК, така и при ПНМК се срещат транс-форми, които имат поне една двойна връзка с транс-позиция, като могат да имат също и двойна връзка на цис-конфигурация

Триацилглицероли Triglyceride

  • Естери на глицерола с три мастни киселини
  • Мастнокиселинния състав на триацилглицеролите влияе върху техните свойства, смилаемост и резорбция
  • Те са най-голямата по количество липидна съставка на организма
  • Представляват основен дълготраен източник на енергия

Фосфолипиди

  • Втора по големина липидна група в организма
  • Естери на глицерола с 2 мастно-киселинни остатъка и 1 полярен остатък на фосфорна киселина
  • Притежават амфипатични (амфифилни) свойства – Мастните киселини са с хидрофобни с-ва, а остатъка от фосфорна киселина- с хидрофилни
  • Поради амфифилните си свойства фосфолипидите са най-големия структурен компонент на клетъчните мембрани
  • Резервоар за метаболитно активни МК
  • Критични за транспорта на липидите в кръвта

Лецитин (Фосфатидилхолин)

Холестерол

  • Амфипатична молекула, съставена от стероидно ядро и клонове от хидрокарбонови опашки
  • Среща се естествено в две форми – свободна и естерифицирана
  • Важна съставна част на клетъчните мембрани
  • Участва в биосинтеза на жлъчни киселини
  • В синтеза на хормони на надбъбречните жлези
  • В синтеза на андрогени, естрогени, прогестерон
  • Свободен холестерол – основен компонент на клетъчните мембрани
  • Интрацелуларен свободен холестерол – инхибира дейността на 3-хидрокси-3-метилглутарилкоензим А (СоА) – лимитиращ ензим при биосинтеза на холестерол
  • Естерифицираният с Мастни киселини холестерол (холестеролов естер) е с по-ниска полярност, в плазмата циркулира като липопротеини
  • 2/3 от циркулиращия холестерол са холестеролови естери, основна част и на атеросклеротичните плаки !

Роля на липидите според функциите

Структурни липиди – основно се намират в клетъчните мембрани

  • Фосфолипиди – свързват едновременно мастно и водноразтворими молекули
  • Мастни киселини – мембранната флуидност зависи от мастно-киселинния състав
  • Холестерол – стабилизира хидрофобните взаимодействия в мембраните и влияе върху флуидността

Резервни липиди

  • Дълготраен източник на Енергия –триацилглицероли
  • Основен източник в организма е мастната тъкан

Транспортни липиди

  • Липопротеини – Липидите се транспортират под форма на големи частици, агрегати от много липидни молекули, специфични протеини и полярни липиди (фосфолипиди)
  • Осигуряват транспорт на мастно-разтворими витамини

Смилане и абсорбция на липиди

  1. Първоначален процес на смилане – в устната кухина – слюнчена липаза
  2. Триацилглицеролите – в храносмилателния тракт влизат в контакт със стомашната и чревната липази, които ги хидролизират до свободни мастни киселини и моноацилглицероли

Фосфолипидите – хидролизират се от панкреасната фосфолипаза до лизофосфолипиди и мастни киселини

Холестероловите естери – хидролизират се от панкреасната фосфолипаза

  1. Следващ етап е солубилизиране на мастните киселини в червата, което се подпомага от жлъчни киселини. С фосфолипидите те образуват смесени мицели, които преминават в тънко-чревната мукоза
  • Образуваните смесени мицели се състоят от: моноацилглицероли, МК с над 12С атома, жлъчни соли, фосфолипиди, хидрофобно ядро (холестерол, каротеноиди, токофероли, несмлени триацилглицероли)

    Абсорбция и транспорт

  • Смесените мицели чрез пасивна дифузия преминават ентероцитната мембрана
  • След дифузията Мастните киселини се реестерифицират до моноацилглицероли, които се рекомбинират с МК до триацилглицероли
  • В клетките на тънкочревната мукоза се включват в състава на липопротеини наречени Хиломикрони и приминават в системното кръвообращение
  • Хиломикрони – големи липопротеини, които във вътрешността си съдържат екзогенна мазнина (триацилглицероли), повърхността им е покрита с аполипопротеини – апо В, апо СІІ и СІІІ, апо Е3 и Е4, апо АІ и АІV.
  • В периферното кръвообращение хиломикроните чрез ензима липопротеинлипаза (намира се на ендотелната повърхност на капилярите) и след активиране с апо СІІ се превръщат в хиломикронните триацилглицероли, които се хидролизират и освобождават мастни киселини.
  • Освободените в мускулите МК – са източник на Енергия
  • Освободените в мастната тъкан МК се улавят от адипоцитите и се ресинтезират до триацилглицероли и по този начин се складират в мастните депа
  • След хидролизиранането на триацилглицеролите хиломикроните намаляват размера си и се връщат в кръвообращението като хиломикронови отломки, които се свързват с апо В48 на повърхността на чернодробните клетки Апо Е ги свързва с чернодробните рецептори – бързо се окисляват в черния дроб

Липопротеини Сложен комплекс от липиди с белтъци –

външен слой – белтъци (аполипопротеини), междинен от полярни липиди (фосфолипиди и неестерифициран холестерол) вътрешна сърцевина (триацилглицероли и холестеролови естери)

– Липопротеини с много ниска плътност Very Low Density Lipoproteins (VLDL)

-Липопротеини с ниска плътност Low Density Lipoproteins (LDL)

-Липопротеини с междинна плътност Intermediate Density lipoproteins (IDL)

-Липопротеини с висока плътност High Density Lipoproteins (HDL)

Липопротеини с много ниска плътност Very Low Density Lipoproteins (VLDL)

  • Основният клас липопротеини, пренасящи триацилглицероли (затова са и атерогенни)
  • Синтезират се и се секретират в черния дроб (осн. липопротеини апо В100)
  • VLDL съдържат по-малко триацилглицерол от хиломикроните, като количеството варира в зависимост от чернодробното съдържание на Tg,

    VLDL – след взаимодействие с липопротеинлипазата Tg се липолизират и VLDL се превръщат в LDL и IDL, като отломки от VLDL остават в плазмата и поети от черния дроб чрез рецепторни механизми – попадат в клетките

LDL и IDL

  • LDL – частици – частично се разграждат в липозомите (в хепатоцита-лизозоми), като този етап е критичен за холестероловата хомеостаза в организма. При него холестерола попада в циркулацията като инхибира СоА редуктазата (лимитиращ нивото на холестероловия биосинтез)
  • Намалява синтеза на апоВ-100 рецепторите
  • Разграждане на триацилглицеролите под въздействие на липопротеинлипаза на черния дроб Релативно води до увеличаване на холестерола в липопротеиновите частици
  • Отделените МК – за енергия, за изграждане на фосфолипиди, левкотриени, тромбоксани, запаси

Липопротеини с висока плътност High Density Lipoproteins (HDL)

  • Най-малките липопротеини, съдържат апо А- и АІІ на повърхността, холестеролови естери в сърцевината и малко количество триацилглицероли
  • Попадат в периферното кръвообращение основно от черния дроб и тънкочревната мукоза
  • Основната им функция е транспорт на холестерола от периферните тъкани до черния дроб, където той се метаболизира, екскретира или запазва като резерв

Атерогенен риск

  • Основни атерогенни липопротеини – LDL

Повишен атерогенен риск

  • Повишени нива на LDL
  • Понижени нива на HDL – рисков фактор
  • Повишени нива на Tg (независим рисков фактор за коронарна болест)

Протективна роля по отношение на атерогенезата

Повишени нива на HDL – намален риск за ИБС

Метаболизъм на холестерола

  • Синтезира се във всички клетки на бозайници при участие на КоА
  • При недостатъчно количество в клетките ключова роля в синтеза изпълнява ацетил КоА (място на обратна връзка в регулация на синтеза на холестерол в клетките)
  • Голяма част от синтеза на холестерол се осъществява в черния дроб – може да бъде инхибирана от екзогенен холестерол
  • Общото ниво на холестерола в организма – регулира екскрецията на неутрални стероли с жлъчката и превръщане на холестерола в мастни киселини и екскрeцията им
  • Дефекти в регулацията на всички етапи – дислипидемии

Метаболизъм на мастните киселини

Чернодробна утилизация – черният дроб използва свободните МК

-1.Разграждат се до фосфолипиди и триацилглицерол

-2.Окисление до СО2 и Н2О (бета окисление в митохондриите с освобождаване на Е)

-3.Окисление до кетонни тела – ацетокетонна кеселина и бета хидроксибутирова киселина – могат да се използват за енергия от сърдечния мускул, бъбреците и мозъка при продължителен глад

-4.При нормални условия – синтез на МК в цитозола напр. палмитинова МК, като последен етап от елонгацията

-Неокислените МК влизат в състава на Tg и VLDL и попадат в циркулацията

-При високо съдържание на МК, надхвърлящо капацитета на черния дроб – свободни триацилглицероли се натрупват като мастни капчици – стеатоза на черния дроб

Мускулна утилизация на МК

  • Основно в скелетната мускулатура по пътя на бета окислението се отделя Енергия
  • Предпочитан субстрат обаче за работа на мускулите е глюкозата, натрупана под форма на гликоген
  • При високо ниво на МК се повишава окислението им в мускулите и намалява утилизацията на глюкозата
  • В резултат – инсулинова резистентност, основна причина за захарен диабет при възрастни
  • Затлъстяването е рисков фактор – повишава нивото на свободните МК в плазмата

Мастни депа

  • Мазнините се натрупват в клетките на мастната тъкан (адипоцитите) под форма на мастни глобули

Бяла мастна тъкан – участва в термогенезата и като енергиен резерв

  • При здрав мъж 15%- 25 % от т.т.
  • При жена 20%- 35% от т.тегло
  • 2/3 е подкожна мастна тъкан 1/3 висцерална мастна тъкан – протективна роля за вътрешните органи
  • Образуване на бяла мастна тъкан започва в ембрионалния период, синтезира се от глюкоза, като нивото на липопротеинлипазата определя скоростта на отлагане на циркулиращите липопротеини в мастните клетки, а триацилглицероллипазата – определя липолизата на натрупаните мазнини
  • Мастнокиселинния състав на мастната тъкан отразява състава на консумираната храна
  • жените – натрупват мастна тъкан в областта на ханша и бедрата – геноидно
  • мъжете – в областта на корема андрогенно
  • При по-голямо количество на висцерална мастна тъкан – по-малка чувствителност към инсулин – повишен риск за метаболитни нарушения, диабет, дислипидемии, ССЗ

Кафява мастна тъкан

  • При новородените – около тимуса, подкожното мостно тъкан на врата и междускапуларното пространство
  • Основна роля – термогенеза и контрол на телесната температура