长链脂肪酸连载1:基本性质、代表性成员和重要性

360影视 动漫周边 2025-04-30 10:24 4

摘要:常规脂肪酸是指长链脂肪酸(long chain fatty acid,LCFAs),一般包含12到24个碳原子。它们在自然界中广泛存在,是生物体内脂质的重要组成部分。常规脂肪酸可以进一步分类为饱和脂肪酸(SFAs)、单不饱和脂肪酸(MUFAs)和多不饱和脂肪酸

长链脂肪酸是什么?

常规脂肪酸是指长链脂肪酸(long chain fatty acid,LCFAs),一般包含12到24个碳原子。它们在自然界中广泛存在,是生物体内脂质的重要组成部分。常规脂肪酸可以进一步分类为饱和脂肪酸(SFAs)、单不饱和脂肪酸(MUFAs)和多不饱和脂肪酸(PUFAs),每种类型在结构、性质和功能上都有所不同。它们通常是生物体内重要的营养成分和代谢产物,是机体主要能量来源之一。

LCFAs代表成员

1. 饱和脂肪酸(SFAs)

饱和脂肪酸(SFAs)是碳链中不含双键的脂肪酸,因此它们的碳原子之间只存在单键。这种结构使它们能够完全被氢原子饱和。一般情况下,SFAs的碳链越长,其熔点越高。这使得它们在室温下通常呈固态。它们不溶于水,但溶于有机溶剂如乙醚和氯仿。

常见的SFAs包括月桂酸(lauric acid,FA(12:0))、肉豆蔻酸(myristic acid,FA(14:0))、棕榈酸(palmitic acid,FA(16:0))、十七烷酸(heptadecanoic acid,FA(17:0))、硬脂酸(stearic acid,FA(18:0))、二十二酸(docosanoic acid,FA(22:0))、二十四烷酸(tetracosanoic acid,FA(24:0))等。

棕榈酸是最常见的饱和脂肪酸之一,广泛存在于植物油和动物脂肪中,如棕榈油和动物脂肪。它是许多脂质合成的前体,如神经酰胺和磷脂。棕榈酸的代谢与心血管疾病、代谢综合症等健康问题相关。棕榈酸广泛用于食品、化妆品和肥皂等产品中。

硬脂酸通常存在于动物脂肪和植物油中,例如牛肉脂肪、猪油和可可脂。它在体内转化为酮体,参与能量代谢。硬脂酸是合成生物膜磷脂的重要成分,并有助于细胞膜的稳定性和流动性。与其他饱和脂肪酸相比,硬脂酸对血脂水平的影响较小,并可能对心血管健康产生相对中性的影响。尽管如此,大量摄入仍可能对健康有负面影响,因此推荐控制摄入量。在食品工业中,硬脂酸常用于制造肥皂、蜡和化妆品。它在制药和塑料工业中也有广泛应用。

2. 单不饱和脂肪酸(MUFAs)

单不饱和脂肪酸(MUFAs)含有一个碳碳双键(C=C),其余的碳原子之间为单键。这种双键通常以顺式(cis)形式存在,使分子有一个弯曲结构,在室温下通常是无色至淡黄色液体。与SFAs类似,MUFAs不溶于水,但溶于有机溶剂如乙醚和氯仿。

常见的MUFAs包括肉豆蔻油酸(myristoleic acid,FA(14:1))、棕榈油酸(palmitoleic acid,FA(16:1))、油酸(oleic acid,FA(18:1))、二十烯酸(eicosenoic acid,FA(20:1))、二十二烯酸(docosenoic acid,FA(22:1))、二十四碳单烯酸(tetracosenoic acid,FA(24:1))等。

棕榈油酸具有16个碳原子,在某些植物油(如坚果油、海鱼油)和动物脂肪(如猪脂)中含量丰富,属于ω-7脂肪酸。棕榈油酸在体内可以通过酰化作用生成其他重要的脂质分子。棕榈油酸与胰岛素敏感性和糖尿病的关系有关。有研究表明,棕榈油酸可以改善胰岛素抵抗。棕榈油酸具有一定的抗炎作用,并可能有助于改善心血管健康。它有助于调节胆固醇水平,并可能具有降低动脉硬化风险的作用。

油酸最常见的单不饱和脂肪酸,广泛存在于橄榄油、牛油果和坚果中。油酸有助于降低LDL胆固醇水平,提高HDL胆固醇水平,促进心血管健康。它在细胞膜的流动性和稳定性中发挥关键作用,并参与炎症调节和细胞信号传导。

二十四碳单烯酸(神经酸)在一些植物油中可以找到,如某些坚果和种子油中,但其含量较低,属于ω-9脂肪酸。其作为长链脂肪酸,参与细胞膜的组成,并影响细胞膜的流动性和功能。长链单不饱和脂肪酸对神经系统的健康有重要作用,可能参与神经传导和神经保护。类似于其他单不饱和脂肪酸,二十四碳单烯酸可能有助于调节胆固醇水平和心血管健康,但研究还较为有限。

3. 多不饱和脂肪酸(PUFAs)

多不饱和脂肪酸(PUFAs)包含两个或多个碳碳双键(C=C),这些双键可以是顺式(cis)或反式(trans)形式。它们的碳链通常比SFAs和MUFAs更长。PUFAs熔点较低,通常在室温是无色或淡黄色液体,双键的存在导致分子具有更多的弯曲性;不溶于水,溶于有机溶剂如乙醚和氯仿。

常见的PUFAs包括亚油酸(linoleic acid,FA(18:2))、α-亚麻酸(α-linolenic acid,FA(18:3))、二十碳二烯酸(eicosadienoic acid,FA(20:2))、二十碳三烯酸(eicosatrienoic acid,FA(20:3))、花生四烯酸(arachidonic acid,FA(20:4))、二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,FA(20:5))、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA,FA(22:6))等。

亚油酸最常见的ω-6脂肪酸之一,广泛存在于植物油(如玉米油、大豆油)中。它是许多生物活性分子的前体,如花生四烯酸(Arachidonic Acid, AA),后者在体内进一步代谢生成前列腺素、白三烯等重要的信号分子,参与炎症反应和免疫调节。亚油酸是细胞膜磷脂的重要组成部分,维持细胞膜的流动性和结构完整性,支持正常的细胞功能。适量的亚油酸摄入与降低心血管疾病风险相关,可能通过改善血脂谱和减少动脉粥样硬化的形成来发挥作用。亚油酸在维持皮肤屏障功能和保湿方面发挥关键作用,缺乏亚油酸可能导致皮肤干燥、角化不全等问题。

α-亚麻酸(ALA)是最常见的ω-3脂肪酸之一,广泛存在于亚麻籽油、胡桃和绿叶蔬菜中。ALA具有抗炎、降血脂、改善心血管健康和神经保护作用。是人体合成其他ω-3脂肪酸(如EPA和DHA)的前体。由于人体不能自行合成ω-3脂肪酸,因此需要通过饮食补充。

花生四烯酸(AA)属于ω-6脂肪酸,主要存在于动物脂肪、肉类、鱼类及一些植物油中。AA是重要的细胞膜脂质,参与了细胞信号传递,特别是在炎症反应和免疫反应中。其代谢产物(如前列腺素和白三烯)对多种疾病(如心血管疾病和炎症)具有重要影响,使其成为研究中的重点。

二十碳五烯酸(EPA)属于ω-3脂肪酸,主要存在于脂肪鱼、鱼油和一些藻类中。EPA对抗炎症、改善心血管健康有显著作用,尤其是在降低血液中的胆固醇和甘油三酯方面。其对慢性疾病(如心脏病、关节炎)的预防和治疗作用,使其成为研究中的关键脂肪酸。

二十二碳六烯酸(DHA)属于ω-3脂肪酸,主要存在于脂肪鱼(如鲑鱼、沙丁鱼)、鱼油和某些藻类中。DHA是大脑和视网膜的重要组成成分,对认知功能、视力和神经发育至关重要。其在胎儿和婴儿大脑发育中的重要作用以及对心血管健康的积极影响,使其成为广泛研究的重点。

LCFAs为何重要

1. 细胞膜的关键组成成分

LCFAs是细胞膜磷脂的关键组成部分,它们影响膜的流动性和稳定性。膜脂质中的长链脂肪酸种类和比例可以影响细胞的功能和信号传导。

2. 能量储存与提供

LCFAs是体内脂肪储存的主要形式,主要存在于脂肪组织中。它们可以在需要时被分解以提供能量。

3. 代谢调节

LCFAs通过调节脂肪酸氧化、脂质合成和脂肪储存等途径,影响整体代谢平衡。它们与胰岛素敏感性、糖代谢和体重管理相关。LCFAs还可以影响胆固醇的合成和代谢,进而影响血脂水平。

4. 免疫调节

LCFAs对免疫系统的调节作用包括影响炎症反应和免疫细胞的功能。例如,ω-3脂肪酸具有抗炎作用,可以减少慢性炎症。

5. 心血管健康

LCFAs(尤其是ω-3脂肪酸)有助于降低血液中的甘油三酯水平,减少动脉粥样硬化风险,保护心血管健康。

6. 信号转导

LCFAs是前列腺素和类花生酸等生物活性脂质的前体,这些物质在炎症反应、血压调节和免疫反应中发挥作用。一些LCFAs能够激活核受体(如PPARs),调节基因表达,影响代谢、炎症和细胞增殖等生理过程。

7. 细胞功能和生长

LCFAs通过调节细胞膜的流动性和信号传导,影响细胞的增殖和凋亡。某些LCFAs(如DHA和EPA)对脑部健康至关重要,参与神经细胞的结构和功能,影响认知功能和神经保护。

参考文献

1. DiNicolantonio, J.J., and O’Keefe, J.H. (2017). Good Fats versus Bad Fats: A Comparison of Fatty Acids in the Promotion of Insulin Resistance, Inflammation, and Obesity. Mo. Med. 114 4, 303–307.

2. Spooner, M.H., and Jump, D.B. (2023). Nonalcoholic Fatty Liver Disease and Omega-3 Fatty Acids: Mechanisms and Clinical Use. Annu. Rev. Nutr. 43, 199–223. https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-061021-030223.

3. Kojta, I., Chacińska, M., and Błachnio-Zabielska, A. (2020). Obesity, Bioactive Lipids, and Adipose Tissue Inflammation in Insulin Resistance. Nutrients 12, 1305. https://doi.org/10.3390/nu12051305.

4. Djuricic, I., and Calder, P.C. (2023). Pros and Cons of Long-Chain Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids in Cardiovascular Health. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 63, 383–406. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-051921-090208.

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来源:老钱的科学讲堂

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