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
- Първоначален процес на смилане – в устната кухина – слюнчена липаза
- 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
- 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
