Ácido graxo - Fatty acid
Tipos de gorduras em alimentos |
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Veja também |
Em química , particularmente em bioquímica , um ácido graxo é um ácido carboxílico com uma cadeia alifática , que é saturada ou insaturada . A maioria dos ácidos graxos de ocorrência natural tem uma cadeia não ramificada de um número par de átomos de carbono, de 4 a 28. Os ácidos graxos são o principal componente dos lipídios (até 70% em peso) em algumas espécies, como microalgas, mas em alguns outros organismos são não encontrados em sua forma autônoma, mas em vez disso, existem como três classes principais de ésteres : triglicerídeos , fosfolipídeos e ésteres de colesteril . Em qualquer uma dessas formas, os ácidos graxos são importantes fontes dietéticas de combustível para animais e importantes componentes estruturais para as células .
História
O conceito de ácido graxo ( acide gras ) foi introduzido em 1813 por Michel Eugène Chevreul , embora ele inicialmente usasse alguns termos variantes: graisse acide e acide huileux ("gordura ácida" e "ácido oleoso").
Tipos de ácidos graxos
Os ácidos graxos são classificados de várias maneiras: por comprimento, por saturação vs insaturação, por teor de carbono par vs ímpar e por linear vs ramificado.
Comprimento dos ácidos graxos
- Os ácidos graxos de cadeia curta (SCFA) são ácidos graxos com caudas alifáticas de cinco ou menos carbonos (por exemplo, ácido butírico ).
- Os ácidos graxos de cadeia média (MCFA) são ácidos graxos com caudas alifáticas de 6 a 12 carbonos , que podem formar triglicerídeos de cadeia média .
- Os ácidos graxos de cadeia longa (LCFA) são ácidos graxos com caudas alifáticas de 13 a 21 carbonos .
- Os ácidos graxos de cadeia muito longa (VLCFA) são ácidos graxos com caudas alifáticas de 22 ou mais carbonos .
Ácidos graxos saturados
Os ácidos graxos saturados não têm ligações duplas C = C. Eles têm a mesma fórmula CH 3 (CH 2 ) n COOH, com variações em "n". Um importante ácido graxo saturado é o ácido esteárico (n = 16), que quando neutralizado com soda cáustica é a forma mais comum de sabão .
Nome comum | Estrutura química | C : D |
---|---|---|
Ácido caprílico | CH 3 (CH 2 ) 6 COOH | 8: 0 |
Ácido cáprico | CH 3 (CH 2 ) 8 COOH | 10: 0 |
Ácido Laurico | CH 3 (CH 2 ) 10 COOH | 12h |
Ácido mirístico | CH 3 (CH 2 ) 12 COOH | 14: 0 |
Ácido palmítico | CH 3 (CH 2 ) 14 COOH | 16: 0 |
Ácido esteárico | CH 3 (CH 2 ) 16 COOH | 18: 0 |
Ácido araquídico | CH 3 (CH 2 ) 18 COOH | 20: 0 |
Ácido beénico | CH 3 (CH 2 ) 20 COOH | 22: 0 |
Ácido lignocérico | CH 3 (CH 2 ) 22 COOH | 24h |
Ácido cerótico | CH 3 (CH 2 ) 24 COOH | 26: 0 |
Ácidos graxos insaturados
Os ácidos gordos insaturados possuem uma ou mais C = C ligações duplas . As ligações duplas C = C podem dar isômeros cis ou trans .
- cis
- Uma configuração cis significa que os dois átomos de hidrogênio adjacentes à ligação dupla se destacam no mesmo lado da cadeia. A rigidez da dupla ligação congela sua conformação e, no caso do isômero cis , faz com que a cadeia se dobre e restringe a liberdade conformacional do ácido graxo. Quanto mais ligações duplas a cadeia tiver na configuração cis , menos flexibilidade ela terá. Quando uma corrente tem muitas ligações cis , ela se torna bastante curva em suas conformações mais acessíveis. Por exemplo, o ácido oleico , com uma ligação dupla, tem uma "dobra", enquanto o ácido linoléico , com duas ligações duplas, tem uma dobra mais pronunciada. O ácido α-linolênico , com três ligações duplas, favorece o formato em gancho. O efeito disso é que, em ambientes restritos, como quando os ácidos graxos são parte de um fosfolipídeo em uma bicamada lipídica ou triglicerídeos em gotículas de lipídeos, as ligações cis limitam a capacidade dos ácidos graxos de serem compactados e, portanto, podem afetar a fusão temperatura da membrana ou da gordura. Os ácidos graxos insaturados cis, entretanto, aumentam a fluidez da membrana celular, enquanto os ácidos graxos insaturados trans não.
- trans
- Uma configuração trans , em contraste, significa que os dois átomos de hidrogênio adjacentes estão em lados opostos da cadeia. Como resultado, eles não dobram muito a cadeia e seu formato é semelhante ao de ácidos graxos saturados retos.
Na maioria dos ácidos graxos insaturados de ocorrência natural, cada ligação dupla tem três ( n-3 ), seis ( n-6 ) ou nove ( n-9 ) átomos de carbono após ela, e todas as ligações duplas têm uma configuração cis. A maioria dos ácidos graxos na configuração trans ( gorduras trans ) não são encontrados na natureza e são o resultado do processamento humano (por exemplo, hidrogenação ). Alguns ácidos graxos trans também ocorrem naturalmente no leite e na carne de ruminantes (como bovinos e ovinos). Eles são produzidos, por fermentação, no rúmen desses animais. Eles também são encontrados em produtos lácteos do leite de ruminantes e também podem ser encontrados no leite materno de mulheres que os obtiveram através de sua dieta.
As diferenças geométricas entre os vários tipos de ácidos graxos insaturados, bem como entre os ácidos graxos saturados e insaturados, desempenham um papel importante nos processos biológicos e na construção de estruturas biológicas (como as membranas celulares).
Nome comum | Estrutura química | Δ x | C : D | IUPAC | n - x |
---|---|---|---|---|---|
Ácido miristoléico | CH 3 (CH 2 ) 3 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -Δ 9 | 14: 1 | 14: 1 (9) | n -5 |
Ácido palmitoléico | CH 3 (CH 2 ) 5 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -Δ 9 | 16: 1 | 16: 1 (9) | n -7 |
Ácido sapiênico | CH 3 (CH 2 ) 8 CH = CH (CH 2 ) 4 COOH | cis -Δ 6 | 16: 1 | 16: 1 (6) | n -10 |
Ácido oleico | CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -Δ 9 | 18: 1 | 18: 1 (9) | n -9 |
Ácido elaídico | CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | trans -Δ 9 | 18: 1 | 18: 1 (9t) | n -9 |
Ácido vacênico | CH 3 (CH 2 ) 5 CH = CH (CH 2 ) 9 COOH | trans -Δ 11 | 18: 1 | 18: 1 (11t) | n -7 |
Ácido linoleico | CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis , cis -Δ 9 , Δ 12 | 18: 2 | 18: 2 (9,12) | n -6 |
Ácido linoelaídico | CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | trans , trans -Δ 9 , Δ 12 | 18: 2 | 18: 2 (9t, 12t) | n -6 |
ácido α-linolênico | CH 3 CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 7 COOH | cis , cis , cis -Δ 9 , Δ 12 , Δ 15 | 18: 3 | 18: 3 (9,12,15) | n -3 |
Ácido araquidônico | CH 3 (CH 2 ) 4 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 3 COOH NIST | cis , cis , cis , cis -Δ 5 Δ 8 , Δ 11 , Δ 14 | 20: 4 | 20: 4 (5,8,11,14) | n -6 |
Ácido eicosapentaenóico | CH 3 CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 3 COOH | cis , cis , cis , cis , cis -Δ 5 , Δ 8 , Δ 11 , Δ 14 , Δ 17 | 20: 5 | 20: 5 (5,8,11,14,17) | n -3 |
Ácido erúcico | CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 11 COOH | cis -Δ 13 | 22: 1 | 22: 1 (13) | n -9 |
Ácido docosahexaenóico | CH 3 CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH (CH 2 ) 2 COOH | cis , cis , cis , cis , cis , cis -Δ 4 , Δ 7 , Δ 10 , Δ 13 , Δ 16 , Δ 19 | 22: 6 | 22: 6 (4,7,10,13,16,19) | n -3 |
Ácidos graxos de cadeia par vs ímpar
A maioria dos ácidos graxos são de cadeia uniforme, por exemplo, esteárico (C18) e oleico (C18), o que significa que são compostos por um número par de átomos de carbono. Alguns ácidos graxos têm um número ímpar de átomos de carbono; eles são chamados de ácidos graxos de cadeia ímpar (OCFA). Os OCFA mais comuns são os derivados saturados C15 e C17, ácido pentadecanóico e ácido heptadecanóico, respectivamente, que são encontrados em produtos lácteos. Em um nível molecular, os OCFAs são biossintetizados e metabolizados de forma ligeiramente diferente dos parentes em cadeia uniforme.
Nomenclatura
Numeração de átomos de carbono
A maioria dos ácidos graxos de ocorrência natural tem uma cadeia não ramificada de átomos de carbono, com um grupo carboxila (–COOH) em uma extremidade e um grupo metil (–CH3) na outra.
A posição dos átomos de carbono na estrutura de um ácido graxo é geralmente indicada pela contagem de 1 na extremidade −COOH. O número de carbono x é frequentemente abreviado C- x (ou às vezes C x ), com x = 1, 2, 3, etc. Este é o esquema de numeração recomendado pela IUPAC .
Outra convenção usa letras do alfabeto grego em sequência, começando com o primeiro carbono após o carboxila. Assim, o carbono α ( alfa ) é C-2, o carbono β ( beta ) é C-3 e assim por diante.
Embora os ácidos graxos possam ter comprimentos diversos, nesta segunda convenção o último carbono da cadeia é sempre rotulado como ω ( ômega ), que é a última letra do alfabeto grego. Uma terceira convenção de numeração conta os carbonos dessa extremidade, usando os rótulos "ω", "ω − 1", "ω − 2". Alternativamente, o rótulo "ω− x " é escrito "n− x ", onde o "n" representa o número de carbonos na cadeia.
Em qualquer esquema de numeração, a posição de uma ligação dupla em uma cadeia de ácido graxo é sempre especificada, fornecendo o rótulo do carbono mais próximo da extremidade carboxila . Assim, em um ácido graxo de 18 carbonos, uma ligação dupla entre C-12 (ou ω − 6) e C-13 (ou ω − 5) é considerada "na" posição C-12 ou ω − 6. A denominação IUPAC do ácido, como "ácido octadec-12-enóico" (ou a variante mais pronunciada "ácido 12-octadecanóico") é sempre baseada na numeração "C".
A notação Δ x , y , ... é tradicionalmente usada para especificar um ácido graxo com ligações duplas nas posições x , y , .... (A letra grega maiúscula "Δ" ( delta ) corresponde ao "D" romano , para D ouble bond). Assim, por exemplo, o ácido araquidônico com 20 carbonos é Δ 5,8,11,14 , o que significa que ele tem ligações duplas entre os carbonos 5 e 6, 8 e 9, 11 e 12 e 14 e 15.
No contexto da dieta humana e do metabolismo da gordura, os ácidos graxos insaturados são frequentemente classificados pela posição da ligação dupla mais próxima do carbono ω (apenas), mesmo no caso de ligações duplas múltiplas , como os ácidos graxos essenciais . Assim, o ácido linoleico (18 carbonos, ô 9,12 ), γ-linole n ácido ic (18 carbonos, Δ 6,9,12 ), e ácido araquidónico (20-carbono, ô 5,8,11,14 ) são todos classificados como ácidos graxos "ω-6"; o que significa que sua fórmula termina com –CH = CH– CH
2- CH
2- CH
2- CH
2- CH
3.
Os ácidos graxos com um número ímpar de átomos de carbono são chamados de ácidos graxos de cadeia ímpar , enquanto o restante são ácidos graxos de cadeia par. A diferença é relevante para a gliconeogênese .
Nomenclatura de ácidos graxos
A tabela a seguir descreve os sistemas mais comuns de nomeação de ácidos graxos.
Nomenclatura | Exemplos | Explicação |
---|---|---|
Trivial | Ácido palmitoléico | Nomes triviais (ou nomes comuns ) são nomes históricos não sistemáticos, que são o sistema de nomenclatura mais usado na literatura. Os ácidos graxos mais comuns têm nomes triviais, além de seus nomes sistemáticos (veja abaixo). Esses nomes freqüentemente não seguem nenhum padrão, mas são concisos e freqüentemente inequívocos. |
Sistemático |
ácido cis-9-octadec-9-enóico (9 Z ) -octadec-9-ácido enóico |
Os nomes sistemáticos (ou nomes IUPAC ) derivam das Regras padrão da IUPAC para a Nomenclatura da Química Orgânica , publicadas em 1979, juntamente com uma recomendação publicada especificamente para lipídios em 1977. A numeração dos átomos de carbono começa naextremidade carboxílica da estrutura da molécula. As ligações duplas são rotulados com cis - / trans - notação ou E - / Z - notação, se for o caso. Essa notação é geralmente mais detalhada do que a nomenclatura comum, mas tem a vantagem de ser mais clara e descritiva do ponto de vista técnico. |
Δ x | ácido cis -Δ 9 , cis -Δ 12 octadecadienóico | Na nomenclatura Δ x (ou delta- x ) , cada ligação dupla é indicada por Δ x , onde a ligação dupla começa na x ésima ligação carbono-carbono, contando a partir da extremidade carboxílica da estrutura da molécula. Cada ligação dupla é precedida por um prefixo cis ou trans , indicando a configuração da molécula ao redor da ligação. Por exemplo, o ácido linoleico é designado " cis -Δ 9 , cis -Δ 12 ácido octadecadienóico". Essa nomenclatura tem a vantagem de ser menos prolixa do que a nomenclatura sistemática, mas não é mais tecnicamente clara ou descritiva. |
n - x (ou ω− x ) |
n −3 (ou ω − 3 ) |
A nomenclatura n - x ( n menos x ; também ω− x ou ômega- x )fornece nomes para compostos individuais e os classifica por suas prováveis propriedades biossintéticas em animais. Uma ligação dupla está localizada na x ésima ligação carbono-carbono, contando a partir daextremidade metil da estrutura da molécula. Por exemplo, o ácido α-linolênico é classificado como umácido graxo n- 3 ou ômega-3 e, portanto, é provável que compartilhe uma via biossintética com outros compostos desse tipo. Anotaçãoω− x , ômega- x ou "ômega" é comum na literatura nutricional popular, mas a IUPAC a desaprovou em favor danotação n - x em documentos técnicos. As vias biossintéticas dos ácidos graxos mais comumente pesquisadas são n -3 e n -6 . |
Números lipídicos | 18: 3 18: 3n3 18: 3, cis , cis , cis- A 9 , A 12 , A 15 18: 3 (9,12,15) |
O número de lipídios assume a forma C : D , onde C é o número de átomos de carbono no ácido graxo e D é o número de ligações duplas no ácido graxo. Se D for mais de um, as ligações duplas são consideradas interrompidas por CH 2unidades , isto é , em intervalos de 3 átomos de carbono ao longo da cadeia. Por exemplo, o ácido α-linolênico é um ácido graxo 18: 3 e suas três ligações duplas estão localizadas nas posições Δ 9 , Δ 12 e Δ 15 . Essa notação pode ser ambígua, pois alguns ácidos graxos diferentes podem ter os mesmos números C : D. Conseqüentemente, quando existe ambigüidade, essa notação geralmente é emparelhada com um termo Δ x ou n - x . Por exemplo, embora o ácido α-linolênico e o ácido γ-linolênico sejam ambos 18: 3, eles podem ser descritos inequivocamente como ácidos graxos 18: 3n3 e 18: 3n6, respectivamente. Para o mesmo propósito, a IUPAC recomenda o uso de uma lista de posições de ligação dupla entre parênteses, anexada à notação C: D. Por exemplo, as notações recomendadas pela IUPAC para o ácido α e γ-linolênico são 18: 3 (9,12,15) e 18: 3 (6,9,12), respectivamente. |
Ácidos graxos livres
Quando circulam no plasma (ácidos graxos plasmáticos), não em seu éster , os ácidos graxos são conhecidos como ácidos graxos não esterificados (NEFAs) ou ácidos graxos livres (FFAs). Os FFAs estão sempre ligados a uma proteína de transporte , como a albumina .
Produção
Industrial
Os ácidos graxos são geralmente produzidos industrialmente pela hidrólise dos triglicerídeos , com a remoção do glicerol (ver oleoquímicos ). Os fosfolipídios representam outra fonte. Alguns ácidos graxos são produzidos sinteticamente por hidrocarboxilação de alquenos.
Ácidos graxos hiperoxigenados
Os ácidos graxos hiperoxigenados são produzidos por processos industriais específicos para cremes tópicos para a pele . O processo é baseado na introdução ou saturação de peróxidos em ésteres de ácidos graxos por meio da presença de luz ultravioleta e oxigênio gasoso borbulhando sob temperaturas controladas. Especificamente, os ácidos linolênicos têm demonstrado desempenhar um papel importante na manutenção da função de barreira à umidade da pele (evitando a perda de água e a desidratação da pele). Um estudo na Espanha relatado no Journal of Wound Care em março de 2005 comparou um produto comercial com um placebo gorduroso e esse produto específico foi mais eficaz e também mais econômico. Uma gama de tais produtos médicos OTC está agora amplamente disponível. No entanto, o azeite de oliva aplicado topicamente não foi considerado inferior em um ensaio de " não inferioridade controlada e triplo-cego randomizado " conduzido na Espanha durante 2015. Os produtos comerciais são provavelmente menos complicados de manusear e mais laváveis do que o azeite ou o petróleo geléia , ambos os quais, se aplicados topicamente, podem manchar roupas e lençóis.
Por animais
Em animais, os ácidos graxos são formados a partir de carboidratos, predominantemente no fígado , tecido adiposo e nas glândulas mamárias durante a lactação.
Os carboidratos são convertidos em piruvato pela glicólise como a primeira etapa importante na conversão de carboidratos em ácidos graxos. O piruvato é então descarboxilado para formar acetil-CoA na mitocôndria . No entanto, esse acetil CoA precisa ser transportado para o citosol, onde ocorre a síntese de ácidos graxos. Isso não pode ocorrer diretamente. Para obter acetil-CoA citosólico, o citrato (produzido pela condensação de acetil-CoA com oxaloacetato ) é removido do ciclo do ácido cítrico e transportado através da membrana mitocondrial interna para o citosol. Aí é clivado pela ATP citrato liase em acetil-CoA e oxaloacetato. O oxaloacetato é devolvido à mitocôndria como malato . A acetil-CoA citosólica é carboxilada pela acetil CoA carboxilase em malonil-CoA , a primeira etapa comprometida na síntese de ácidos graxos.
O Malonil-CoA está então envolvido em uma série de reações repetidas que alongam a crescente cadeia de ácidos graxos em dois carbonos de cada vez. Quase todos os ácidos graxos naturais, portanto, têm números pares de átomos de carbono. Quando a síntese está completa, os ácidos graxos livres são quase sempre combinados com glicerol (três ácidos graxos para uma molécula de glicerol) para formar triglicerídeos , a principal forma de armazenamento de ácidos graxos e, portanto, de energia em animais. No entanto, os ácidos graxos também são componentes importantes dos fosfolipídios que formam as bicamadas de fosfolipídios a partir das quais todas as membranas da célula são construídas (a parede celular e as membranas que envolvem todas as organelas dentro das células, como o núcleo , o mitocôndria , retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi ).
Os "ácidos graxos não combinados" ou "ácidos graxos livres" encontrados na circulação dos animais vêm da quebra (ou lipólise ) dos triglicerídeos armazenados . Por serem insolúveis em água, esses ácidos graxos são transportados ligados à albumina plasmática . Os níveis de "ácidos graxos livres" no sangue são limitados pela disponibilidade de locais de ligação à albumina. Eles podem ser retirados do sangue por todas as células que possuem mitocôndrias (com exceção das células do sistema nervoso central ). Os ácidos graxos só podem ser decompostos nas mitocôndrias, por meio de beta-oxidação, seguida por nova combustão no ciclo do ácido cítrico em CO 2 e água. As células do sistema nervoso central, embora eles possuem mitocôndrias, não pode tomar gordos livres, ácidos a partir do sangue, como a barreira de sangue-cérebro é impermeável à maioria dos ácidos gordos livres, com excepção de ácidos gordos de cadeia curta e ácidos gordos de cadeia média . Essas células precisam fabricar seus próprios ácidos graxos a partir dos carboidratos, conforme descrito acima, para produzir e manter os fosfolipídios de suas membranas celulares e de suas organelas.
Variação entre espécies animais
Estudos nas membranas celulares de mamíferos e répteis descobriram que as membranas celulares dos mamíferos são compostas por uma proporção maior de ácidos graxos poliinsaturados ( DHA , ácido graxo ômega-3 ) do que os répteis . Estudos sobre a composição de ácidos graxos de aves observaram proporções semelhantes às dos mamíferos, mas com 1/3 a menos de ácidos graxos ômega-3 em comparação com o ômega-6 para um determinado tamanho corporal. Esta composição de ácido graxo resulta em uma membrana celular mais fluida, mas também uma que é permeável a vários íons ( H+
& Na+
), resultando em membranas celulares cuja manutenção é mais cara. Esse custo de manutenção foi apontado como uma das principais causas das altas taxas metabólicas e concomitante sangue quente de mamíferos e pássaros. No entanto, a poliinsaturação das membranas celulares também pode ocorrer em resposta a temperaturas frias crônicas. Em peixes, ambientes cada vez mais frios levam a um conteúdo cada vez mais alto da membrana celular de ácidos graxos monoinsaturados e poliinsaturados, para manter uma maior fluidez (e funcionalidade) da membrana em temperaturas mais baixas .
Ácidos graxos em gorduras dietéticas
A tabela a seguir fornece a composição de ácidos graxos, vitamina E e colesterol de algumas gorduras comuns na dieta.
Saturado | Monosaturado | Poliinsaturado | Colesterol | Vitamina E | |
---|---|---|---|---|---|
g / 100g | g / 100g | g / 100g | mg / 100g | mg / 100g | |
Gorduras animais | |||||
Gordura de pato | 33,2 | 49,3 | 12,9 | 100 | 2,70 |
Banha | 40,8 | 43,8 | 9,6 | 93 | 0,60 |
Sebo | 49,8 | 41,8 | 4,0 | 109 | 2,70 |
Manteiga | 54,0 | 19,8 | 2,6 | 230 | 2,00 |
Gorduras vegetais | |||||
Óleo de côco | 85,2 | 6,6 | 1,7 | 0 | 0,66 |
Manteiga de cacau | 60,0 | 32,9 | 3,0 | 0 | 1,8 |
óleo de palmiste | 81,5 | 11,4 | 1,6 | 0 | 3,80 |
azeite de dendê | 45,3 | 41,6 | 8,3 | 0 | 33,12 |
Óleo de semente de algodão | 25,5 | 21,3 | 48,1 | 0 | 42,77 |
Óleo de gérmen de trigo | 18,8 | 15,9 | 60,7 | 0 | 136,65 |
Óleo de soja | 14,5 | 23,2 | 56,5 | 0 | 16,29 |
Azeite | 14,0 | 69,7 | 11,2 | 0 | 5,10 |
Óleo de milho | 12,7 | 24,7 | 57,8 | 0 | 17,24 |
Óleo de girassol | 11,9 | 20,2 | 63,0 | 0 | 49,00 |
Óleo de cártamo | 10,2 | 12,6 | 72,1 | 0 | 40,68 |
Óleo de cânhamo | 10 | 15 | 75 | 0 | 12,34 |
Óleo de canola / colza | 5,3 | 64,3 | 24,8 | 0 | 22,21 |
Reações de ácidos graxos
Os ácidos graxos exibem reações como outros ácidos carboxílicos, ou seja, eles sofrem esterificação e reações ácido-base.
Acidez
Os ácidos graxos não apresentam grande variação em sua acidez, conforme indicado por seus respectivos p K a . O ácido nonanóico , por exemplo, tem um ap K a de 4,96, sendo apenas ligeiramente mais fraco do que o ácido acético (4,76). À medida que o comprimento da cadeia aumenta, a solubilidade dos ácidos graxos em água diminui, de modo que os ácidos graxos de cadeia mais longa têm efeito mínimo sobre o pH de uma solução aquosa. Com pH próximo ao neutro, os ácidos graxos existem em suas bases conjugadas, ou seja, oleato, etc.
Soluções de ácidos graxos em etanol podem ser tituladas com solução de hidróxido de sódio usando fenolftaleína como indicador. Esta análise é usada para determinar o conteúdo de ácidos graxos livres das gorduras; isto é, a proporção dos triglicerídeos que foram hidrolisados .
A neutralização de ácidos graxos, uma forma de saponificação (fabricação de sabão), é uma rota amplamente praticada para os sabões metálicos .
Hidrogenação e endurecimento
A hidrogenação de ácidos graxos insaturados é amplamente praticada. As condições típicas envolvem 2,0–3,0 MPa de pressão de H 2 , 150 ° C e níquel suportado em sílica como catalisador. Este tratamento fornece ácidos graxos saturados. A extensão da hidrogenação é indicada pelo número de iodo . Os ácidos graxos hidrogenados são menos propensos à rancidificação . Uma vez que os ácidos graxos saturados derretem mais do que os precursores insaturados, o processo é chamado de endurecimento. A tecnologia relacionada é usada para converter óleos vegetais em margarina . A hidrogenação de triglicerídeos (vs ácidos graxos) é vantajosa porque os ácidos carboxílicos degradam os catalisadores de níquel, proporcionando sabões de níquel. Durante a hidrogenação parcial, os ácidos graxos insaturados podem ser isomerizados da configuração cis para trans .
Mais hidrogenação forçada, ou seja, usando pressões mais altas de H 2 e temperaturas mais altas, converte os ácidos graxos em álcoois graxos . Os álcoois graxos são, no entanto, mais facilmente produzidos a partir de ésteres de ácidos graxos .
Na reação de Varrentrapp, certos ácidos graxos insaturados são clivados em álcali fundido, uma reação que foi, em um ponto do tempo, relevante para a elucidação da estrutura.
Auto-oxidação e ranço
Os ácidos graxos insaturados sofrem uma alteração química conhecida como auto-oxidação . O processo requer oxigênio (ar) e é acelerado pela presença de vestígios de metais. Os óleos vegetais resistem a esse processo em um grau pequeno porque contêm antioxidantes, como o tocoferol . Gorduras e óleos geralmente são tratados com agentes quelantes , como ácido cítrico, para remover os catalisadores de metal.
Ozonólise
Os ácidos graxos insaturados são suscetíveis à degradação pelo ozônio. Esta reação é praticada na produção de ácido azelaico ((CH 2 ) 7 (CO 2 H) 2 ) a partir de ácido oleico .
Circulação
Digestão e ingestão
Os ácidos graxos de cadeia curta e média são absorvidos diretamente no sangue por meio dos capilares do intestino e viajam pela veia porta da mesma forma que outros nutrientes absorvidos. No entanto, os ácidos graxos de cadeia longa não são liberados diretamente nos capilares intestinais. Em vez disso, eles são absorvidos pelas paredes gordurosas das vilosidades do intestino e se reagrupam em triglicerídeos . Os triglicerídeos são revestidos com colesterol e proteína (revestimento de proteína) em um composto chamado quilomicron .
De dentro da célula, o quilomicron é liberado em um capilar linfático chamado lácteo , que se funde em vasos linfáticos maiores. É transportado pelo sistema linfático e pelo ducto torácico até um local próximo ao coração (onde as artérias e veias são maiores). O ducto torácico esvazia os quilomícrons na corrente sanguínea pela veia subclávia esquerda . Nesse ponto, os quilomícrons podem transportar os triglicerídeos para os tecidos onde são armazenados ou metabolizados para obter energia.
Metabolismo
Quando metabolizados, os ácidos graxos produzem grandes quantidades de ATP . Muitos tipos de células podem usar glicose ou ácidos graxos para essa finalidade. Os ácidos graxos (fornecidos pela ingestão ou pela absorção dos triglicerídeos armazenados nos tecidos gordurosos) são distribuídos às células para servir como combustível para a contração muscular e o metabolismo geral. Eles são decompostos em CO 2 e água pelas mitocôndrias intracelulares , liberando grandes quantidades de energia, capturada na forma de ATP por meio da oxidação beta e do ciclo do ácido cítrico .
Ácidos graxos essenciais
Os ácidos graxos que são necessários para uma boa saúde, mas não podem ser produzidos em quantidade suficiente a partir de outros substratos e, portanto, devem ser obtidos a partir dos alimentos, são chamados de ácidos graxos essenciais. Existem duas séries de ácidos graxos essenciais: um tem uma ligação dupla a três átomos de carbono da extremidade metil; o outro tem uma ligação dupla a seis átomos de carbono da extremidade metil. Os humanos não têm a capacidade de introduzir ligações duplas nos ácidos graxos além dos carbonos 9 e 10, contados a partir do lado do ácido carboxílico. Dois ácidos graxos essenciais são o ácido linoléico (LA) e o ácido alfa-linolênico (ALA). Esses ácidos graxos são amplamente distribuídos em óleos vegetais. O corpo humano tem uma capacidade limitada de converter ALA nos ácidos graxos ômega-3 de cadeia mais longa - ácido eicosapentaenóico (EPA) e ácido docosahexaenóico (DHA), que também podem ser obtidos de peixes. Os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 são precursores biossintéticos dos endocanabinóides com propriedades antinociceptivas , ansiolíticas e neurogênicas .
Distribuição
Os ácidos graxos do sangue adotam formas distintas em diferentes estágios da circulação sanguínea. Eles são absorvidos através do intestino em quilomícrons , mas também existem em lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL) e lipoproteínas de baixa densidade (LDL) após o processamento no fígado. Além disso, quando liberados dos adipócitos , os ácidos graxos existem no sangue como ácidos graxos livres .
Propõe-se que a mistura de ácidos graxos exsudados pela pele de mamíferos, juntamente com o ácido lático e o ácido pirúvico , seja distinta e permita que animais com olfato apurado diferenciem os indivíduos.
Análise
A análise química dos ácidos graxos em lipídios normalmente começa com uma etapa de interesterificação que decompõe seus ésteres originais (triglicerídeos, ceras, fosfolipídios, etc.) e os converte em ésteres metílicos , que são então separados por cromatografia gasosa. ou analisado por cromatografia gasosa e espectroscopia de infravermelho médio .
A separação de isômeros insaturados é possível por cromatografia em camada fina complementada com íons de prata . Outras técnicas de separação incluem cromatografia líquida de alto desempenho (com colunas curtas cheias de sílica gel com grupos de ácido fenilsulfônico ligados cujos átomos de hidrogênio foram trocados por íons de prata). O papel da prata está em sua capacidade de formar complexos com compostos insaturados.
Usos industriais
Os ácidos graxos são utilizados principalmente na produção de sabões , tanto para fins cosméticos quanto, no caso dos sabões metálicos , como lubrificantes. Os ácidos graxos também são convertidos, por meio de seus ésteres metílicos, em álcoois graxos e aminas graxas, que são precursores de surfactantes, detergentes e lubrificantes. Outras aplicações incluem seu uso como emulsionantes , agentes texturizantes, agentes umectantes, agentes anti-espuma ou agentes estabilizantes.
Ésteres de ácidos graxos com álcoois mais simples (como metil-, etil-, n-propil-, isopropil- e butil ésteres) são usados como emolientes em cosméticos e outros produtos de cuidados pessoais e como lubrificantes sintéticos. Ésteres de ácidos graxos com álcoois mais complexos, como sorbitol , etilenoglicol , dietilenoglicol e polietilenoglicol são consumidos em alimentos ou usados para cuidados pessoais e tratamento de água, ou usados como lubrificantes sintéticos ou fluidos para metalurgia.
Veja também
Referências
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No entanto, para substituições e outros propósitos, eles não têm: um hidroxila "em ω− 3 "está no carbono 15 (4º a partir do final), não em 16. Veja, por exemplo, este artigo. doi : 10.1016 / 0005-2760 (75) 90089-2
Observe também que o "-" na notação ômega é um sinal de menos, e "ω − 3" deve, em princípio, ser lido como "ômega menos três". No entanto, é muito comum (especialmente na literatura não científica) escrever "ω-3" (com um hífen / travessão) e lê-lo como "ômega-três". Veja, por exemplo, Karen Dooley (2008), Omega-três ácidos graxos e diabetes . - ^ a b c Rigaudy, J .; Klesney, SP (1979). Nomenclature of Organic Chemistry . Pergamon . ISBN 978-0-08-022369-8. OCLC 5008199 .
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A absorção de ácido valpróico foi reduzida na presença de ácidos graxos de cadeia média, como hexanoato, octanoato e decanoato, mas não propionato ou butirato, indicando que o ácido valpróico é absorvido pelo cérebro por meio de um sistema de transporte de ácidos graxos de cadeia média , não ácidos graxos de cadeia curta. ... Com base nesses relatórios, acredita-se que o ácido valpróico seja transportado bidirecionalmente entre o sangue e o cérebro através da BBB por meio de dois mecanismos distintos, transportadores sensíveis ao ácido monocarboxílico e sensíveis aos ácidos graxos de cadeia média, para efluxo e absorção, respectivamente.
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links externos
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