Zsírok - biológia
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
Antibiotikumok baktériumoktól
Sejtvándorlás: egy ismert fehérje újonnan felfedezett funkciója
Molekuláris iránytű a sejtek igazításához
Mi teszi a levelek öregedését ősszel
A keselyű gyöngytyúk demokráciája
Ekembo környezete: Az emberek nyílt tájakon is éltek
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
A búzafajtát vad füvek keresztezésével hozták létre
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
Zsírok
| Ez a cikk elmagyarázza a kémiai vegyületek csoportját. További jelentésekért lásd: Félkövér (pontosítás). |
Zsírok és zsíros olajok (Semleges zsírok) a háromértékű alkohol-glicerin (propán-1,2,3-triol) észterei három, többnyire különböző, többnyire egyenletes és elágazás nélküli alifás monokarbonsavval, zsírsavval. Az ilyen típusú csatlakozások is létrejönnek Trigliceridek de az IUPAC névként ajánlja Triacil-glicerin.
Attól függően, hogy a zsír szobahőmérsékleten szilárd vagy folyékony, beszélhetünk zsír vagy zsíros olaj. A legismertebb zsírok az állatokból nyert különféle zsírsav-trigliceridek névadó keverékei, a kifejezés zsíros olaj megkülönbözteti a (vékony) folyékony zsírokat az olajok egyéb csoportjaitól (általában a folyékony szerves vegyületek nem specifikált különféle csoportjai).
Természetes anyagként a zsírok a Lipidek lipofil szerves oldószerekben, például petroléterben, éterben és benzolban oldódnak. A 38,9 kJ/g (9,3 kcal/g) energiatartalommal a zsírok jelentik az emberek, állatok és egyes növények legfontosabb energiatárolóját. A növényekben a zsírok főleg a magokban vagy a csírákban találhatók, az állati organizmusban a zsírszövetekben. A zsírokat és zsíros olajokat élelmiszerként (étkezési zsírok és olajok) használják, és technikailag is használják, például kenőanyagként (kenőzsírok, kenőolajok).
Kivonás
A zsírokat állati eredetű termékekből vagy növényekből (hasznos növények) nyerik, néha a vegyiparban is. Állati zsír vagy közvetlenül a zsírszövetből (zsír, zsír, olaj, faggyú) olvasztják fel, vagy pedig tejből (vajból) nyerik őket. Az élelmiszerekhez használt növényi olajokat és zsírokat olajnövényekből vagy olajos magvakból nyerik, vagy gőzzel vagy oldószerekkel extrahálják. A nem kívánt összetevők finomítása és ezáltal eltávolítása a zsírokat felhasználhatóvá teszi az emberek számára. A margarin eredetileg állati eredetű volt, de manapság a növényi olajok zsírsavmaradékaiban (napraforgóolaj, repceolaj) található C = C kettős kötés (ek) hidrogénezésével (zsírkeményedéssel) nyerik. Ez is ford-Zsírsavak képezik azt, ami nemkívánatos.
2006-ban 53 olyan vállalat működött Németországban, amelyek zsírkitermeléssel és finomítással foglalkoztak. 3445 alkalmazottal összesen 131 millió euró forgalmat értek el. A zsírok finomítása 82,7 millió euróval fontos iparág. [1]
2007-ben 2,4 millió tonna repceolajat, 685 300 tonna szójaolajat, 47 700 tonna napraforgóolajat és 1961 tonna lenmagolajat állítottak elő Németországban. A fő finomított termékek 2007-ben a repceolaj (1,55 millió tonna), a napraforgóolaj (195 000 tonna), a szójaolaj (510 600 tonna) és a pálmaolaj (504 000 tonna) voltak. A termékek többségét exportra szánják. Fontos a margarin (2007: 430 000 tonna) és a vaj (2007: 1,35 millió tonna) termelése is. [2]
jellemzők
A zsír fizikai tulajdonságait befolyásolja a lánchossz és különösen a C = C kettős kötések gyakorisága - mennyire telítetlenek - a zsírsavmaradékokban. Szinte mindegyikben kettős kötés van a természetes zsírokban és olajokban cisz-Konfiguráció; Ha egy zsírsav több kettős kötést tartalmaz, ezeket általában metiléncsoport (-CH2-) választja el egymástól. A jobb oldali ábra egy triglicerid molekula tipikus példáját mutatja, amely számos növényi zsírban megtalálható. A növényi zsírok sok telítetlen zsírsavat tartalmaznak, ezért többnyire olaj formájában vannak.
A természetes zsírok általában különböző zsírsavakat tartalmaznak, és mindig keverékek különböző egyértelműen meghatározott zsírok, egységes molekulaszerkezettel és olvadáspontjuk nem éles, hanem egy Olvadási tartomány tovább. Az olvadási hőmérséklet növekszik a lánc hosszának növekedésével és a lánc szénatomjai közötti kettős kötések csökkenésével. A szilárd termékek nagy arányban tartalmaznak hosszú és telített zsírsavakat, míg a folyékony olajokban lévő zsírsavak túlnyomórészt egyszeresen vagy többszörösen telítetlenek. Hevítve néhány zsír már forráspontja alatt lebomlik.
A zsírsavak viszonylag hosszú láncai (4–26, jellemzően 12–22 szénatom, gyakorlatilag mindig páros szám) védik az észterkötés oxigénatomjait, így a zsírok hidrofóbak és ezért vízben alig oldódnak. Ennek eredményeként nincsenek hatással az olyan vizes fázis ozmotikus állapotára, mint az állatok sejtnedve, sejtközi folyadék, vér, nyirok, vakuolák és a növények szállító edényei. Depózsírként megfelelő tárolási formát képeznek az energiának - az embereknél ennek mennyisége 10 kg vagy több.
Bizonyítékokat találtak arra, hogy a zsíros íz - a már ismert sós, savanyú, édes, keserű és umami ízek mellett - az ízérzet további minőségét képviselheti: Egerekben az ételben található zsírsavak, például az linolsav az ízsejtek és az idegsejtek aktiválódásához vezetnek az agy ízlés szempontjából releváns területein. [4] [5]
A zsírok azonban többnyire szagtalanok és ízetlenek, de ízhordozóként működnek. Az avas zsírnál fellépő intenzív szag rövid láncú, felszabadult zsírsavakból származik, például vajsav, vagy keto- vagy hidroxi-zsírsavakból, amelyek mérgezőek az emberi szervezetre.
Az oleokémia története
Michel Eugène Chevreul 1823 körül elvégezte az első alapvető munkát a zsírok és zsírsavak kémiai szerkezetének tisztázása érdekében. A későbbi években Heintz palmitinsavval és sztearinsavval dolgozott. [6]
Egyes zsírok és olajok zsírsavösszetétele
A zsírsavak kémiailag megkötöttek a trigliceridekben szinte minden természetes (növényi és állati) olajban és zsírban. A közhiedelemmel ellentétben a természetes zsírok és olajok nem szabad (kémiailag nem kötött) zsírsavakat, hanem zsírsavak glicerin-észtereit tartalmazzák.
| 4 6. 8. 10. | - | Vajsav Kapronsav Kaprilsav Kaprinsav | 9% | 0% | 16% | 0% | 0% | 0% |
| 12. | - | Laurinsav | 3% | 1% | 48% | 0% | 0% | 0% |
| 14-én | - | Mirisztinsav | 8.% | 1% | 16% | 0% | 0% | 1% |
| 16. | - | Palmitinsav | 22% | 10% | 9% | 5% | 8.% | 44% |
| 18 | - | Sztearinsav | 10% | 2% | 3% | 4% | 8.% | 4% |
| 18 | 9. | Olajsav | 37% | 78% | 6% | 22% | 27% | 39% |
| 18 | 9, 12 | Linolsav | 10% | 9% | 2% | 17% | 57% | 11% |
| 18 | 9, 12, 15 | Linolénsav | 0% | 0% | 0% | 50% | 0% | 0% |
| 20 | 5, 8, 11, 14 | Arachidonsav | 0% | 0% | 0% | 0% | 0% | 0% |
fiziológia
A zsírok és olajok alapvető emberi tápanyagok. Többek között szükség van rájuk az emberi testben, mint
- Energiaszolgáltató (úgynevezett tartalék anyag),
- Izolátorok a hideg ellen,
- Oldószer csak zsírban oldódó anyagokhoz, például egyes vitaminokhoz,
- A belső szervek és az idegrendszer védőbetéte,
- A sejtmembrán része.
A zsírok, mint energiatárolók
A szénhidrátokkal (cukor, glikogén) együtt a zsír a legfontosabb energia raktár a sejtekben. A kb. 39 kJ/g zsír fiziológiai értéke több mint kétszer olyan magas, mint a szénhidrátok és a fehérjéké (17,2 kJ/g).
A depózsír, mint energiatároló az emberi testben, az étellel bevitt zsírból vagy a testnek más formában (cukor és fehérje) juttatott energiából származik, amelyet zsírrá alakítottak át. Vitatott, hogy a fő táplálék-összetevők zsír, szénhidrát és fehérje átalakulása mennyiben járul hozzá közvetlenül a zsírszövet kialakulásához. Ez a kapcsolat különösen a kalóriaelmélet szempontjából jön létre. Más emlősök könnyen előállíthatják a depózsírokat a táplálékukban lévő energiafeleslegből.
Az emberi zsírszövet sűrűsége 0,94 kg/l, az élettani fűtőérték (energiatartalom) körülbelül 29 000 kJ/kg (7000 kcal/kg). A 39 000 kJ/kg zsírkülönbség abból adódik, hogy a zsírszövet nem tiszta zsírból áll. A teljes triglicerideket az emberi vérben határozzák meg, és mint ilyenek, a koleszterin mellett a vér lipidjeinek számítanak. A trigliceridek normális szintje a vérben 70-170 mg/dl.
A német táplálkozási társaság (DGE) szerint egy felnőtt számára napi 60-80 g zsírbevitel elegendő, ami az elfogyasztott kalóriák 25 százalékának felel meg. Kis túlzások lehetnek, feltéve, hogy a következő napokban kiegyenlítik a zsírbevitelt. A nőknek hetente legfeljebb kb. 420 g, a férfiaknak pedig kb. 560 g zsírt kell fogyasztaniuk. Ez a számítás feltételezett 2400-3200 kcal kalóriaigényen alapul. Ez megfelelne például egy 40 éves, 80–107 kg közötti testsúlyú irodai dolgozónak, aki nem rendszeresen sportol. Csak a tényleges nyugalmi anyagcsere és az egyéni fizikai aktivitás meghatározása teszi lehetővé az igények pontos meghatározását. Figyelembe kell venni az egyidejűleg előforduló betegségeket is.
Ford-A zsírsavak megterhelhetik a testet, mivel elősegítik az érkárosodást.
A zsírok bioszintézise
A triacil-glicerineket a glicerin és a zsírsavak komponenseiből építik fel több reakció lépésben.
Először a zsírsavat több zsírsav-CoA-ligáz egyikével aktiválják, és a glicerint a glicerin-kinázok egyikével. Az acil-CoA és a glicerin-3-foszfát végtermékei lizofoszfatidsavat képeznek, amelyet a glicerin-foszfát enzim katalizál.-O-Acil-transzferáz. Egy másik zsírsavmolekula acil-glicerin-3-foszfátból készül-O-Aciltranszferáz transzferrel foszfatidsav képződik. Az egyik foszfatidát-foszfatáz kettéválik a foszfátról, ezáltal a diacil-glicerin marad. Végül a diacilglicerin átkerül-O-A harmadik zsírsavmolekulát aciltranszferázzal triacil-glicerinné alakítják. [7]
A zsírok lebontása
A zsírsejtekben a triacil-glicerint a Perilipin: CGI-58 fehérjekomplexből készített héj veszi körül, amely a foszforilezés mértékétől függően megakadályozza a zsírok hidrolízissel történő lebontását. Az enzim felelős a lebontás megkezdéséért Hormonérzékeny lipáz (HSL) felelős (amely pozitív (katekolaminok, ACTH, glükagon) és negatív (inzulin) szabályozás alatt áll.
A triacil-glicerint tizenkét lépésben bontják: a HSL foszforilezése és dimerizálása után a lipidek körüli fehérjeréteg katekolaminokkal vagy glukagonnal felszakad, a perilipin elválik a CGI-58-tól, és a protein-kináz A foszforilezi, majd később az 1-es foszfatázzal újrahasznosítja. A HSL közel kerül a lipidekhez; hidrolízis-aktivitásukat fokozza a FAB4-gyel történő komplexképzés. Ily módon zsírsavakat és koleszterint állítanak elő koleszterin-észterek, glicerint és három zsírsavmolekulát pedig triacil-glicerin. A HSL defoszforilezése befejezi a folyamatot, a reakciót katalizáló foszfatáz azonossága nem ismert. A teljes anyagcsere útvonalát patkány és egér sejtekből vezettük le. [8.]
használat
A zsírok és zsíros olajok (utóbbiakat általában köznyelven röviden olajoknak nevezik) használata élelmiszerként, valamint az élelmiszerek elkészítésében és tartósításában elterjedt. A közelmúltban jelentős mennyiségű növényi olajat (repceolajat, pálmaolajat) kémiailag átalakítottak biodízellé. Ebből a célból az olajokat savas heterogén katalizátorok jelenlétében metanollal átészterezzük. Ez zsírsav-metil-észtereket (FAME) és glicerint hoz létre. A zsírsav-metil-észtereket közvetlenül biodízelként értékesítik, de az ásványolaj-ipar finomítóiban már jóval nagyobb mennyiségeket kevernek a hagyományos dízelüzemanyagokkal. A törvényhozás erre vonatkozóan olyan szabályokat adott ki, amelyek szerint az üzemanyag címkézése nélkül legfeljebb 5 térfogatszázalék zsírsav-metil-észter keveréke megengedett, és szintén széles körben alkalmazzák. A zsírsav-metil-észternek meg kell felelnie bizonyos pontosan meghatározott minőségi paramétereknek, amelyeket a DIN EN 14214 szabvány határoz meg.
A közvetlen Az olvadt zsírok és olajok elégetése gyakori a teherautók dízelmotorjaiban. A járműveket azonban előzetesen külön kell átalakítani.
A zsírsavak alkáli sói (= szappan) zsírokból vagy zsíros olajokból képződnek szappanosítással (észterhasadás alkáli hidroxidokkal). Ez glicerint is termel.
Analitika
Az élelmiszerek zsírtartalmát általában lipofil oldószerekkel végzett extrakcióval határozzák meg. Az FDA meghatározza a zsírt egy élelmiszer elszappanosítható része. Ez azt jelenti, hogy a nem acil-gliceridek, például a szterolok vagy a foszfatidok, nem tartoznak az FDA zsír.
A zsír jellemzéséhez meg kell határozni a titrálás-analitikai mutatókat, például a jódszámot, a Reichert-Meißl-számot, a szappanosítási számot, a peroxidszámot vagy a savszámot. [9] Az egyes zsírkomponensek minőségi és mennyiségi meghatározásához a kromatográfiás módszereket részesítik előnyben. A zsírsaveloszlás meghatározható gázkromatográfiával. A kísérő zsíranyagokat, például az állatkertet vagy a fitoszterineket vagy a lipofil vitaminokat szintén gázkromatográfiával vagy HPLC-vel határozzák meg. [10] [11] A zsírok egyes komponenseinek megbízható azonosításához a tömegspektrometriát többnyire gázkromatográfiával vagy HPLC-vel kombinálva alkalmazzák. [12] A Német Zsírtudományi Társaság már több mint 400 elemzési módszert határozott meg, köztük módszereket a szűz olívaolaj eredetiségének vagy a lebomlási termékek meghatározásának a használt olajsütő zsírokban.
Kísérő zsír
A kísérő zsíranyagok a következők:
- Foszfatidok
- Szfingolipidek
- Lipochromok
- Viaszok
- koleszterin
Zsírromlás
A zsírok romlandóak, kémiailag megváltozhatnak, különösen fény, magasabb hőmérséklet, légköri oxigén, víz és mikrobák révén. Általános szabály, hogy a kettős kötések vagy az észterkötések károsodnak, ha romlanak, így avasakká és mérgezővé válnak. A zsírokat előnyös úgy megvédeni, hogy hűvös, száraz, levegőhöz nem hozzáférhető helyen tároljuk.
Kapcsolódó témák
A művészettörténetben az olajok kötőanyagként nagyon fontos szerepet játszanak. Színes pigmentekkel keverve ezek az olajszínek meghatározó jelentőségűek voltak a festészet fejlődésében (lásd még: Olajfestmény). A növényi zsírokat lakkként is használják (védőbevonat festés után).
Kövér a művészetben
Ezenkívül a zsír olyan anyag volt, amelyet Joseph Beuys művész gyakrabban használt, hogy szimbolizálja a művészi tárgyban vagy a helyiségben tárolt energiát. Leghíresebb tárgyak: a "Fettecke" és a "Fettstuhl".
A zsírcsapdákat általában hentesekben, vágóhidakon, rántott és nagy konyhákban használják. Mindig akkor használják, ha szerves eredetű zsírokat és olajokat visszatartanak a szennyvízből. A piszkos vizet egy integrált terelőlemezen keresztül vezetik be a zsírleválasztóba, ami az áramlási sebesség csökkenéséhez és az áramlás egyenletes eloszlásához vezet. A szétválasztható könnyű anyagot (zsírt) és a lebegő anyagot (iszapot) a piszkos vízből csak a gravitáció hatásával lehet elválasztani. Koaleszcencia szeparátorral még finomabb olajok és zsírok is elválaszthatók.