11. Липиды
11. Липиды
1. Определение
Липидами называют соединения, разнообразные по химической структуре, которым присущи две особенности — они присутствуют в живых тканях, растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. В качестве растворителей при выделении липидов из растительных тканей используют неполярные органические растворители, практически не смешивающиеся с водой (гексан, бензин, диэтиловый эфир), или растворители и смеси растворителей, полностью или частично смешивающиеся с водой (этанол, ацетон, смесь хлороформа с метанолом). Липиды извлекают в виде сложной смеси, состав которой очень сильно зависит от применяемого растворителя (или их смеси), а также подготовки растительного материала к обезжириванию и способа проведения процесса.
2. Классификация липидов
В зависимости от способов и приемов обезжиривания, вида растворителя, характера подготовки материала к обезжириванию различают следующие группы липидов:
– свободные липиды, извлекаемые неполярными безводными растворителями;
– связанные липиды, извлекаемые гидрофильными полярными растворителями или их смесями (хлороформ, этанол, ацетон), разрушающими непрочные белково-липидные и гликолипидные соединения и высвобождающие липиды;
– прочносвязанные липиды, извлекаемые после обработки растительного материала спиртовым раствором щелочи при кипячении для разрушения прочных комплексов липидов с нелипидными соединениями; при этом происходят гидролиз и омыление липидов щелочью.
По строению и способности к гидролизу липиды подразделяют на омыляемые и неомыляемые (рис. 1).
Омыляемые липиды в результате гидролиза распадаются на несколько (обычно не более четырех) структурных компонентов, а при взаимодействии с щелочами образуют соли жирных кислот — мыла.
Обязательной химической структурой омыляемых липидов служит сложноэфирная связь между спиртовой группой и ацилом — остатком жирной кислоты. Поэтому омыляемые липиды имеют второе название — ацильные липиды.
Ацильные липиды подразделяют на нейтральные и полярные.
Нейтральные липиды включают ацилглицеролы — три-, ди- и моноацилглицеролы, представляющие собой сложные эфиры жирных кислот и трехатомного спирта — глицерола, и воски — сложные эфиры жирных кислот и одно- или двухатомных спиртов с длинной углеродной цепью.
Полярные липиды включают фосфолипиды и гликолипиды, сложные эфиры жирных кислот и спиртов с замещающими группами. В составе фосфолипидов один из ацилов замещен на ортофосфорную кислоту с присоединенной группой — чаще всего остатком холина, серина или этаноламина. В составе гликолипидов один из ацилов замещен одной или двумя молекулами галактозы или другими углеводами.
Неомыляемые липиды (или изопреноиды) представляют собой или короткие полимерные цепи, состоящие из звеньев изопрена, к которым присоединены простые органические молекулы, или производные изопрена. К группе неомыляемых липидов относят стеролы, каротиноиды, хлорофиллы, жирорастворимые витамины, госсипол и многие другие изопреноидные соединения.
Рис. 1. Классификация липидов растений