1.4Глицерофосфолипиды
Это – сложные эфиры глицерина (или другого многоатомного спирта), этерифицированного двумя, обычно разными, остатками высших жирных кислот и одним остатком фосфорной кислоты, которая, в свою очередь, этерифицирована каким-либо азотистым основанием – холином, этаноламином либо аминокислотой – серином или треонином. Например, лецитин – холинфосфолипид, фосфатидилхолин:
1.5Гликолипиды
Гликолипиды в отличие от фосфолипидов не содержат фосфорной кислоты, а вместо азотистого основания в их состав входят углеводы, чаще всего галактоза или ее производные. Из спиртов гликолипиды содержат глицерол или сфингозин, а также остатки жирных кислот.
Среди гликолипидов особенно широко распространены галактозилацилглицеролы.
Эти соединения содержатся в самых различных растительных тканях. Они обнаружены в митохондриях, хлоропластах и локализованы в мембранах; содержатся в водорослях, некоторых фотосинтезирующих бактериях. Гликолипиды способны образовывать с белками клейковины комплексы и тем самым влиять на хлебопекарные свойства муки.
Главной формой гликолипидов животных тканей – нервной, мозга, клеточных мембран – являются гликосфинголипиды. Последние содержат церамид, состоящий из спирта сфингозина и остатка жирной кислоты, и одного или нескольких остатков сахаров, чаще всего галактозы или глюкозы. Важнейшими гликосфинголипидами являются цереброзиды и ганглиозиды.
1.6Сфингофосфолипиды
Особую группу составляют фосфолипиды, у которых вместо глицерина содержится аминоспирт сфингозин, такие фосфолипиды называются сфингофосфолипидами. К наиболее распространенным сфинголипидам относят сфингомиелин.
В основном они находятся в мембранах животных и растительных клеток. Особенно богата ими нервная ткань, а также сфингомиелины обнаружены в составе оболочек шариков молочного жира, крови, в ткани почек, печени.
Молекулы фосфолипидов, особенно глицерофосфолипидов и сфингофосфолипидов, обладают выраженной полярностью. В структуре фосфолипидов можно выделить два фрагмента: полярную головку, образованную фосфорной кислотой и азотосодержащим соединением (холин, этаноламин, серин) и гидрофобные «хвосты», образованные остатками высших жирных кислот.
Рисунок 3 – Структурное изображение фосфолипида:
а – фосфатидилхолин (лецитин);
б – схематическое изображение молекулы фосфолипида
Благодаря такому строению фосфолипиды обладают следующими свойствами:
– в растворах образуют слоистые структуры, которые играют очень важную роль в построении клеточных мембран. Фосфолипиды, образуя структурный матрикс мембран в виде двойных липидных слоев, являются основой любой биологической мембраны;
– образуя комплексы с белками клеточных мембран, регулируют процессы транспорта ионов и других органических веществ через мембрану, обеспечивая нормальный ход обменных процессов в клетке;
– являются природными антиоксидантами и предохраняют масла от окисления, легко окисляясь сами;
– хорошие поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные оказывать влияние на структурно-механические свойства клейковины, улучшая хлебопекарные достоинства пшеничной муки;
– прекрасные эмульгаторы (особенно лецитин) и широко используются в пищевой промышленности при изготовлении шоколада, маргарина, майонеза.
Простые и сложные липиды легко гидролизуются. Часть вещества в природных жирах – стеролы, высшие жирные кислоты, углеводороды, жирорастворимые витамины и другие соединения, растворимые в органических растворителях, – не подвергаются омылению и составляет неомыляемую фракцию. Эти вещества к классу липидов не причисляют.
Природные жиры классифицируют по разным признакам.
По происхождению жиры делят на природные и растительные. Растительные жиры обычно называют маслами.
По консистенции те и другие бывают жидкими и твердыми.
Твердые животные жиры (наземных животных: баранье, говяжье, свиное сало, молочный жир) и растительные жиры (масла: мускатное, пальмовое, кокосовое, какао) делят на подгруппы по наличию или отсутствию в их составе летучих жирных кислот.
Жидкие животные жиры (морских животных и рыб) и растительные жиры (подсолнечное масло, льняное и др.) делят на подгруппы по содержанию в их составе основных насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.
В технических целях жидкие растительные жиры классифицируют по степени и скорости высыхания на высыхающие, полувысыхающие и невысыхающие.
Известно около 1300 различных видов природных жиров. Жиры входят в состав каждой клетки и играют важную физиологическую роль.
Они участвуют в формировании межклеточных мембран тканей (в особенности нервной и мозговой), регулирующих избирательную проницаемость стенок клеток, снабжают организм растворенными в них витаминами А, Д, Е, К. Роль еще одного витамина выполняют высоконепредельные жирные кислоты – линолевая, линоленовая, арахидоновая.
Жиры являются одним из важнейших продуктов питания человека.
Они обладают высокой калорийностью и в значительной степени обеспечивают организм энергией. При окислении 1 г жира выделяется 9,5 ккал (1г углеводов – 4,1 ккал, 1г белка – 5,5 ккал). Жиры широко используются в технических целях как сырье для изготовления моющих средств, олифы, линолеума, в качестве смазочных масел, а также в медицинских и косметических целях.