Mastná kyselina

Mastné kyseliny sú karboxylové kyseliny, ktoré majú nepolárny uhľovodíkový reťazec. V biochémii sa týmto názvom označujú vyššie monokarboxylové kyseliny. Mastné kyseliny sa delia podľa rôznych kritérií, napríklad podľa dĺžky reťazca alebo nasýtenia (počtu dvojitých väzieb).

Ako prvý ich izoloval v roku 1818 francúzsky chemik Michel Eugène Chevreul. Väčšina prirodzene sa vyskytujúcich mastných kyselín pozostáva z reťazca obsahujúceho párny počet atómov uhlíka a to v rozmedzí od 4 do 28.^[1] S glycerolom tvoria estery, ktoré sa nazývajú acylglyceroly. Esterifikáciou s cetylalkoholom, cerylalkoholom a myristylalkoholom tvoria vosky.

Výskyt a charakteristika

V prírode sa vyskytujúce mastné kyseliny majú väčšinou párny počet uhlíkových atómov,^[1] pretože ich biosyntéza prebieha adíciou acetátu, ktorý má dva uhlíky. Priemyselne sa vyrábajú hydrolýzou esterových väzieb v tukoch.

Mastné kyseliny sú súčasťou mnohých biologicky dôležitých látok:

v organizmoch majú štruktúrnu funkciu v bunkovej membráne (fosfolipidy membrán)
glykolipidy majú dôležitú funkciou v nervovom tkanive
lipidy majú aj zásobovaciu funkciu: zo všetkých živín sú to najvýdatnejšie zdroje energie
eikozanoidy, deriváty eikoza-polyénových mastných kyselín, teda látky ako prostaglandíny, leukotriény alebo tromboxány, sú vnútrobunkové signalizačné molekuly (tzv. autokrínne), ktoré ovplyvňujú svalový sťah, zrážanie krvi, bolesť alebo zápal

Metabolizmus

Bližšie informácie v hlavnom článku: Metabolizmus mastných kyselín

V tele bežne prebieha biosyntéza i rozklad mastných kyselín podľa potrieb organizmu. Biosyntéza mastných kyselín je proces, pri ktorom vznikajú mastné kyseliny z molekúl acetylkoenzýmu A. Tieto reakcie u eukaryotov katalyzuje syntáza mastných kyselín, ktorá opakuje sériu reakcií, pomocou ktorých dochádza k postupnému predlžovaniu reťazca mastnej kyseliny. Tomuto procesu je podobná beta-oxidácia, ktorou sa mastné kyseliny naopak rozkladajú. Enzymatický aparát zodpovedný za tento proces, bunková lokalizácia procesu a detaily jednotlivých reakcií sa však líšia.

Delenie

Podľa dĺžky reťazca

s krátkym reťazcom (SCFA) – 2 až 4 atómy uhlíka^[2]
so stredne dlhým reťazcom (MCFA) – 6 až 12 atómov uhlíka^[2]^[3]
s dlhým reťazcom (LCFA) – 14 až 18 atómov uhlíka^[2]
s veľmi dlhým reťazcom (VLCFA) – viac ako 18 atómov uhlíka,^[2] podľa niektorých zdrojov až od 22 atómov uhlíka vyššie^[4]

Podľa nasýtenia

Nasýtené mastné kyseliny

Nasýtené mastné kyseliny (anglicky Saturated Fatty Acids, SFA) neobsahujú v reťazci žiadnu dvojitú väzbu. Tvoria dlhé priame reťazce. Veľké množstvo nasýtených mastných kyselín sa nachádza v živočíšnych tukoch ako energetická rezerva. Vyskytujú sa tiež v palmovom oleji.

Medzi nasýtené mastné kyseliny patria napríklad:

kyselina kaprylová (CH₃(CH₂)₆COOH)
kyselina kaprinová (CH₃(CH₂)₈COOH)
kyselina laurová (CH₃(CH₂)₁₀COOH)
kyselina myristová (CH₃(CH₂)₁₂COOH)
kyselina palmitová (CH₃(CH₂)₁₄COOH)
kyselina stearová (CH₃(CH₂)₁₆COOH)
kyselina arachidová (CH₃(CH₂)₁₈COOH)
kyselina lignocerová (CH₃(CH₂)₂₂COOH)

Nasýtené mastné kyseliny preukázateľne zvyšujú hladinu cholesterolu v krvi a pri nadmernej konzumácii ich možno považovať za zdraviu škodlivé. Kvôli obsahu mastných kyselín by konzumácia živočíšnych výrobkov nemala presiahnuť 21 – 31 g denne, čo je asi tretina odporúčaného denného príjmu tukov.

Mononenasýtené mastné kyseliny (MUFA)

Mononenasýtené mastné kyseliny (anglicky MonoUnsaturated Fatty Acids, MUFA) alebo monoénové mastné kyseliny obsahujú vo svojom reťazci jednu dvojitú väzbu. Väčšina nenasýtených mastných kyselín sa vyskytuje v konfigurácii cis. Trans izoméry (transmastné kyseliny, TFA alebo TRANS) sa vyskytujú predovšetkým vo vyprážaných potravinách, stužených tukoch obsiahnutých napríklad v trvanlivom pečive a vo veľmi malom množstve v tuku prežúvavcov.

Medzi mononenasýtené mastné kyseliny patria napríklad:

kyselina palmitolejová (CH₃(CH₂)₅CH=CH(CH₂)₇COOH)
kyselina olejová - cis-izomér (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH)
kyselina elaidová - trans-izomér (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH)
kyselina eruková (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₁₁COOH)
kyselina nervonová (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₁₃COOH)

Cis-mononenasýtené kyseliny zrýchľujú odbúravanie lipoproteínov LDL (low-density lipoprotein), znižujú tak hladinu cholesterolu v krvi. Oproti tomu transmastné kyseliny preukázateľne hladinu cholesterolu zvyšujú a zvyšujú tak riziko aterosklerózy.

Polynenasýtené mastné kyseliny (PUFA)

Polynenasýtené mastné kyseliny (anglicky PolyUnsaturated Fatty Acids) alebo polyénové mastné kyseliny majú v reťazci viac ako jednu dvojitú väzbu. Patria k nim aj tzv. esenciálne mastné kyseliny, ktoré je potrebné prijímať potravou. Esenciálne mastné kyseliny sú nutným substrátom pre syntézu prostaglandínov a ďalších biologicky aktívnych látok.

Medzi polynenasýtené mastné kyseliny patria napríklad:

kyselina linolová (CH₃(CH₂)₄CH=CHCH₂CH=CH(CH₂)₇COOH) – esenciálna
kyselina γ-linolenová
kyselina α-linolenová (CH₃CH₂CH=CHCH₂CH=CHCH₂CH=CH(CH₂)₇COOH) – esenciálna
kyselina arachidonová – esenciálna pre mačkovité šelmy
kyselina klupadonová
kyselina eikozapentaénová (skrátene EPA)
kyselina dokozahexaénová (skrátene DHA)

Niektoré polyénové mastné kyseliny znižujú množstvo LDL v krvi a tak pomáhajú znižovať hladinu cholesterolu (najmä omega-3 nenasýtené mastné kyseliny). Polynenasýtené mastné kyseliny sa vyskytujú najmä v rybách, rastlinných olejoch a tukoch z nich vyrobených, orechoch a semenách.

Referencie

↑ ^a ^b IUPAC Compendium of Chemical Terminology. 2nd. vyd. [s.l.] : International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997. Dostupné online. ISBN 0-521-51150-X.
↑ ^a ^b ^c ^d AGOSTONI, C; BRUZZESE, M G. [Fatty acids: their biochemical and functional classification]. La Pediatria medica e chirurgica, 1992-09-01, roč. 14, čís. 5, s. 473–479. PMID: 1488301. Dostupné online [cit. 2024-05-07]. ISSN 2420-7748.
↑ AIRHART, Sophia; CADE, W. Todd; JIANG, Hui. A Diet Rich in Medium-Chain Fatty Acids Improves Systolic Function and Alters the Lipidomic Profile in Patients With Type 2 Diabetes: A Pilot Study. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2016-02-01, roč. 101, čís. 2, s. 504–512. Dostupné online [cit. 2024-05-07]. ISSN 0021-972X. DOI: 10.1210/jc.2015-3292. (po anglicky)
↑ KYSELOVÁ, Lucie; VÍTOVÁ, Milada; ŘEZANKA, Tomáš. Very long chain fatty acids. Progress in Lipid Research, 2022-07, roč. 87, s. 101180. Dostupné online [cit. 2024-05-07]. ISSN 0163-7827. DOI: 10.1016/j.plipres.2022.101180.

Chemický portál

[iupac2-1] IUPAC Compendium of Chemical Terminology. 2nd. vyd. [s.l.] : International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997. Dostupné online. ISBN 0-521-51150-X.

[:0-2] AGOSTONI, C; BRUZZESE, M G. [Fatty acids: their biochemical and functional classification]. La Pediatria medica e chirurgica, 1992-09-01, roč. 14, čís. 5, s. 473–479. PMID: 1488301. Dostupné online [cit. 2024-05-07]. ISSN 2420-7748.

[3] AIRHART, Sophia; CADE, W. Todd; JIANG, Hui. A Diet Rich in Medium-Chain Fatty Acids Improves Systolic Function and Alters the Lipidomic Profile in Patients With Type 2 Diabetes: A Pilot Study. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2016-02-01, roč. 101, čís. 2, s. 504–512. Dostupné online [cit. 2024-05-07]. ISSN 0021-972X. DOI: 10.1210/jc.2015-3292. (po anglicky)

[4] KYSELOVÁ, Lucie; VÍTOVÁ, Milada; ŘEZANKA, Tomáš. Very long chain fatty acids. Progress in Lipid Research, 2022-07, roč. 87, s. 101180. Dostupné online [cit. 2024-05-07]. ISSN 0163-7827. DOI: 10.1016/j.plipres.2022.101180.

[1]

[2]

[3]

[4]