Енергетика -окиснення жирних кислот

1. При кожному циклі -окиснення утворюються 1 молекула ФАД^.Н₂ та 1 молекула НАД^.Н₂. Вони, в процесі окиснення у дихальному ланцюгу, дають 5 молекул АТФ.

Кількість циклів окиснення визначається за формулою: (n/2) – 1, де n – число атомів вуглецю в молекулі жирної кислоти.

2. В процесі -окиснення утворюються також молекули ацетил-КоА, кожна з яких, згоряючи в циклі Кребса, дає 12 молекул АТФ.

3. З врахуванням 1 АТФ, що витрачається на стадії активації жирних кислот, загальний енергетичний вихід при повному окисленні однієї молекули жирної кислоти зменшується на 1 АТФ.

α-окиснення жирних кислот

Крім -окиснення існує інший, другорядний шлях їх перетворення. Це α-окиснення. Проміжними продуктами є α-оксикислоти та α-кетокислоти, які далі перетворюються на жирні кислоти з непарною кількістю атомів вуглецю. В процесі α-окислення бере участь пероксид водню і ферменти пероксидаза та альдегіддегідрогеназа жирних кислот:

Далі альдегід за участю НАД-залежної дегідрогенази окиснюється до жирної кислоти, яка має на один атом вуглецю менше, ніж вихідна кислота. Далі процес повторюється.

R–СН₂– СОН + Н₂О + НАД

R–СН₂–СООН + НАД^.Н₂

Біосинтез ліпідів Біосинтез гліцерину

СН₂ОН

С = О

СН₂О – Р

+

НАД^. Н₂

СН₂ОН

СНОН

СН₂О – Р

+

НАД

Діоксіацетонмонофосфат

3-фосфогліцерин

+

Основним шляхом його синтезу в організмах тварин та людини є відновлення діоксіацетонмонофосфату – проміжного продукту обміну вуглеводів за участю гліцерофосфатдегідрогенази:

3-фосфогліцерин є активною формою гліцерину і може використовуватись для синтезу тригліцеридів і фосфоліпідів.

Частина гліцерофосфату під дією фосфатази може гідролізуватись з утворенням гліцерину та фосфорної кислоти:

СН₂ОН

СНОН

СН₂О – Р

+

3-фосфогліцерин

Н₂О

СН₂ОН

СНОН

СН₂ОН

+

Гліцерин

Н₃РО₄

Біосинтез жирних кислот

Початковою речовиною в процесі синтезу жирних кислот є ацетил-КоА, який утворюється при -окисненні жирних кислот, при окислювальному декарбоксилюванні ПВК.

Приєднання двовуглецевих радикалів відбувається до досягнення необхідної довжини ланцюга.

Біосинтез тригліцеридів

Процес проходить при наявності активного гліцерину (α-фосфогліцерину) та активних жирних кислот (ацил-КоА) і відповідних ферментних систем.

Основні перетворення ліпідів у харчовій промисловості

При зберіганні насіння на оліє-жирових підприємствах, підготовці олієвмісного матеріалу до вилучення олії та олієдобуванні (пресування, екстракція) у ліпідному комплексі протікають складні хімічні та біохімічні процеси: гідроліз та окислення тригліцеридів, термічний розпад, вивільнення пов’язаних з білками та вуглеводами ліпідів, утворення нових ліпід-білкових та ліпід-вуглеводних комплексів. Змінюється і білковий комплекс. Все це впливає на хід технологічного процесу, якість отриманих продуктів.

1. Гідроліз ліпідів відбувається під впливом ферменту ліпази, кислот чи лугів. Тригліцериди гідролізують з утворенням жирних кислот та гліцерину.

Такий розпад жирів та масел, ліпідів зерна, круп, м’яса, риби є однією з причин зниження їх якості і псування. Цей процес інтенсифікується при підвищенні вологості, температурі; спостерігається при кулінарній обробці продуктів.

2. Переетерифікація – обмін залишками жирних кислот між молекулами гліцеридів або в межах однієї молекули. Цей процес дає змогу регулювати властивості жиру.

3. Гідрогенізація – приєднання водню по місцю подвійних зв’язків ненасичених жирних кислот. При цьому підвищується температура плавлення, твердість, змінюється пластичність, жири стають стійкими до окислення. Використовується при виробництві маргарину.

4. Харчове псування жирів.

Під час тривалого зберігання жири набувають неприємного смаку і запаху – прогіркають. Прогіркання жирів – результат складних хімічних та біохімічних процесів. Розрізняють ферментативне та неферментативне.

Здатність жирів до окиснення має негативне значення при зберіганні не лише жирів, але й інших продуктів рослинного та тваринного походження – борошна, круп тощо.

Кисень активується ферментом ліпооксидазою, яка міститься в свіжих продуктах і, приєднуючись по місцю подвійних зв’язків, утворює ряд проміжних продуктів (перекиси, гідроперекиси).

О₂

R – СН =СН – СООН R – СН – СН – СООН

Ліпооксидаза

О – О

Потім іде розклад до альдегідів, альдегідокислот та кетонів, що мають неприємний запах та смак.

R – СН – СН – СООН R – СОН + НОС – СООН

О – О

Також із пероксидів можуть утворюватись оксикислоти.

Н₂О

R – СН – СН – СООН R – СН – СН – СООН

О – О ОН ОН

Вчений Н. Семенов виявив, що під впливом світла при наявності кисню в жирах відбуваються вільнорадикальні процеси, в результаті чого також утворюються вищевказані продукти.

Для запобігання окиснення жирів до них додають антиокислювачі: вітамін Е (токоферол), фосфоліпіди.