ACIZI GRAŞI

  Acizii graşi sunt substanţe organice, cu caracter slab acid, care intră în constituţia majorităţii lipidelor. Împreună cu glicerolul, acizii graşi formează cele mai răspândite grăsimi din natură; trigliceridele.  În natură se cunosc peste 300 de astfel de compuşi, care au fost identificaţi în microorganisme, plante, animale şi om.

Structura acizilor graşi

  Substanţele reunite sub denumirea de acizi graşi, sunt alcătuite numai din carbon (C), hidrogen (H) şi oxigen (O), posedând, ca orice acid organic, gruparea carboxil. Numărul  atomilor de carbon este întotdeauna par. Cei mai mulţi acizi graşi sunt aciclici (au catena carbonică lineară) şi neramificaţi (acizii graşi ramificaţi apar în microorganisme). Pentru exemplificare, prezentăm mai jos structura chimică a acidului butiric şi simbolul său.

CH3-CH2-CH2-COOH  (simbol: 4:0)

sau, detaliat:

H H H Ol l l ll

H - C - C - C - C = OHl l lH H H

  Cele două cifre ale simbolului, reprezintă numărul atomilor de carbon (C), respectiv numărul de duble legături (=) stabilite între 2 atomi de C alăturaţi. Astfel, acidul butiric este alcătuit din 4 atomi de carbon şi nu posedă nicio dublă legătură.  Formula generală a acizilor graşi saturaţi este:

Cn-H2n-O2

unde n este întotdeauna par şi mai mare decât 4.

Acizi graşi nesaturaţi şi acizi graşi saturaţi

  • Acizii graşi nesaturaţi

  Acizii graşi cu una sau mai multe duble legături sunt consideraţi a fi nesaturaţi. Aceştia au catena lungă, fiind formaţi din 18 sau mai mulţi atomi de carbon, cu excepţia unor acizi mononesturaţi (miristioleic, palmitoleic) mai rar întâlniţi în natură, care au catena mai scurtă. Dintre acizii graşi nesaturaţi, compuşii care posedă o singură dublă legătură, poartă numele de acizi graşi mononesaturaţi, iar cei cu mai multe astfel de legături duble, se cheamă acizi graşi polinesaturaţi (mai multe despre acizii graşi mononesaturaţi şi polinesaturaţi).  Cel mai cunoscut acid gras mononesaturat şi singurul care este destul de răspândit încât să poată asigura necesarul organismului, este acidul oleic, care se află în cantităţi mai mari în uleiul de măsline, dar care este prezent şi în seminţele

oleaginoase, are formula:

CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH  (18:1)

  Simbolul, în cazul acizilor nesaturaţi, se mai completează cu poziţia atomilor de carbon care realizează dubla legătură. Numărătoarea atomului de carbon care se leagă de următorul  prin puntea C=C , se poate face în 2 feluri:  - dinspre gruparea carboxil spre gruparea metil se notează cu c sau cu Δ).  - dinspre gruparea metil spre carboxil (se notează cu ω sau cu n), În cazul acidului oleic, de oriunde se porneşte, cifra va fi tot 9. Astfel avem:

← sens numerotare c

CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH (9c-18:1) (acid ω-9)sens numerotare ω →

  Acizii graşi polinesaturaţi, prezintă 2 sau mai multe duble legături (uneori 5 sau 6). Luând ca exemplu acidul linolenic, acid gras cu 3 duble legături, prezent mai ales în uleiul de in, acesta are formula şi simbolul:

CH3-(CH2-CH=CH)3-(CH2)7-COOH (9c, 12c, 15c-18:3) (acid ω-3)

  Numerotarea omega (ω), în cazul acizilor polinesaturaţi, nu se mai continuă după atomul de carbon prin intermediul căruia se realizează prima dublă legătură. Respectând  structura generală,  unghiurile legăturilor chimice şi numărătoarea dublelor legături, molecula de acid linolenic (acid omega 3)  se prezintă ca în imaginea 1.

  • Acizii graşi saturaţi

  Acizii graşi saturaţi nu prezintă duble legături. De aceea simbolul lor prezintă, pe lângă numărul atomilor de carbon, cifra 0. aşa cum se poate observa mai jos.

CH3-CH2-CH2-COOH  (4:0)acidul butiric

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH (6:0)acidul capronic

Formula generală a acizilor graşi saturaţi este:

Cn-H2n-O2

unde n este întotdeauna par şi mai mare decât 4.

  • Reprezentanţi

  Principalii acizi graşi, sunt prezentaţi în tabelul de mai jos.

CATEGORIE DENUMIRE SIMBOL

CONSISTENŢA (stare fizică la temperatura obişnuită)

SURSE

  Acizi graşi mononesaturaţi (monoetenici)

  Acid crotonic  (2c-4:1) (acid ω-2)

  - lichidă   - ulei de carbon

  Acid laurinoleic  (3c-12:1) (acid ω-9)

  - lichidă   - lapte de capră

  Acid miristioleic  (5c-14:1) (acid ω-9)

  - lichidă  - ulei de balenă  - unt

  Acid palmitoleic  (9c-16:1) (acid ω-7)

  - lichidă

  - în cantităţi mici, în grăsimile vegetale şi animale  - bacterii

  Acid oleic (principalul furnizor de omega 9)

  (9c-18:1) (acid ω-9)

  - lichidă

  - ulei de măsline  - seminţe de dovleac  - în cantităţi mici, apare în toateseminţele oleaginoase  - untură de porc  - bacterii

  Acid gadoleic  (11c-20:1) (acid ω-9)

  - lichidă  - uleiuri vegetale (în cantităţi mici)  - bacterii

  Acid erucic  (13c-22:1) (acid ω-9)

  - lichidă  - ulei de rapiţă  - muştar  - conifere

  Acizi graşi polinesaturaţi [vitamine F] cu lanţ scurt (acizi graşi esenţiali [AGE]) şi acizi omega 3 cu lanţ lung

  Acid linolic [acid linoleic] (omega 6)

  (9c, 12c-18:2) (acid ω-6)

  - lichidă

  - ulei de in  - ulei de floarea soarelui  - seminţe oleaginoase

  Acid 9-cis, 11 tarns- linolic (acid linolic conjugat, CLA) (omega 7)

  (9c, 11c -18:2) (acid ω-7 )

  - lichidă  -  grăsimi de ierbivore, mai ales unt şi seu de vită

  Acid linolenic(omega 3)

  (9c, 12c, 15c-18:3) (acid ω-3)

  - sicativă (formează pelicule lucioase)

  - in  - peşti

  Acid gama (Υ) linolenic (omega 6)

  (6c, 9c, 12c -18:3) (acid ω-

  - lichidă   - arahide  - mac  - lapte matern

6 )  - seminţe de struguri şi de coacăze negre

  Acid elaeostearic (oleosteric) (izomer de tip omega 6 al acidului linolenic)

  (9c, 11c, 13c -18:3)(acid ω-6 )

  - sicativă  - seminţe de dovleac şi de in

  Acid arahidonic(omega 6)

  (5c, 8c, 11c, 14c-20:4) (acid ω-6)

  - solidă

  - arahide  - grăsimi animaliere  - ficat de porc

  Acid eicosapentaeonic (omega 3)

  (5c, 8c, 11c, 14c, 17c-20:5) (acid ω-3cu lanţ lung)

  - solidă   - numai în peşte

  Acid clupancdonic (omega 3)

  (4c, 8c, 12c, 15c, 19c-22:5) (acid ω-3cu lanţ lung)

  - solidă   - numai în peşte

  Acid docosahexeonic (omega 3)

  (4c, 7c, 10c, 13c, 16c, 19c- 22:6) (acid ω-3cu lanţ lung)

  - solidă   - numai în peşte

  Acizi graşi saturaţi

  Acid butiric   (4:0)   - lichidă   - unt

  Acid capronic   (6:0)   - lichidă  - unt de vacă  - ulei de palmier

  Acid caprilic   (8:0)   - lichidă  - unt  - cocos

  Acid caprinic   (10:0)   - lichidă  - unt  - cocos

  Acid lauric   (12:0)   - lichidă  - unt  - cocos

  Acid miristic   (14:0)   - lichidă  - unt  - cocos

  Acid  palmitic   (16:0)   - solidă   - ulei de palmier  - ulei de bumbac  - seu  - untură  - ţesut adipos  - ceruri naturale

  Acid stearic   (18:0)   - solidă

  - seu  - untură  - slănină  - carne grasă  - margarină

  Acid arahic   (20:0)   - solidă  - cacao  - ciocolată  - arahide

  Acid behenic   (22:0)   - solidă

  - boabe de muştar  - boabe de rapiţă  - soia  - arahide

  Acid lingoceric   (24:0)   - solidă  - grăsimi vegetale  - bacterii  - creier

  Acid carnaubic   (24:0)   - solidă  - intră în compoziţiaceridelor

  Acid cerotic   (26:0)   - solidă

  - ceară de albine  - ceară de albine  - bacterii  - unele vegetale

  Acid melistic   (30:0)   - solidă   - ceară de albine

Importanţa acizilor graşi pentru om

  Omul, ca şi toate celelalte vieţuitoare, îşi resintetizează lipidele proprii, în cea mai mare parte din grăsimile din alimente , dar şi din alte substanţe (glucide, protide). Organismul uman, prin mijloacele metabolice pe care le are la dispoziţie, nu poate crea duble legături dincolo de carbonul 9, de aceea, acizii graşi polinesaturaţi, trebuiesc introduşi în mod obligatoriu în organism prin hrană. Ei, pe acest considerent, sunt numiţi esenţiali (AGE) sau vitamine F (G. Niac).  Toţi acizii graşi de care omul are nevoie, se pot sintetiza pa baza AGE, motiv pentru care, acizii graşi nesaturaţi sunt substanţe neesenţiale pentru om şi pentru animale. Asigurarea acizilor esenţiali se poate face din surse exclusiv vegetale (oleaginoase, uleiuri), cu excepţia acidului ω-3, care se găseşte mai mult în peşte.  Grăsimile saturate nu numai că nu sunt necesare organismului, dar aduc şi deservicii sănătăţii, prin faptul că îngraşă şi cresc colesterolemia şi trigliceridemia. Acizii graşi saturaţi cu lanţ lung (palmitic, steraic), în plus, se digeră şi se absorb greu, putând crea diverse probleme digestive. În schimb, acizii graşi saturaţi cu lanţ foarte lung (melistic, cerotic), prezenţi în ceara de albine, nu se absorb intestinal, comportându-se ca fibrele vegetale.  În cazul omului sănătos, lipidele trebuie să asigure aproximativ 15% din necesarul caloric (vezi cantitatea şi raportul dintre nutrienţi). Din totalul acestor lipide, se recomandă ca peste 66% să provină din gliceride formate din acizi nesaturaţi.

Raportul optim dintre acizii graşi

  Raportul optim dintre cele 3 categorii (acizi. monestauraţi, acizi polinesaturaţi şi acizi saturaţi)  trebuie să fie de 1:1:1.  În cadrul AGE, este la fel de important şi raportul între acizii omega 6 şi acizii omega 3. Între cele două categorii de acizi graşi polinesaturaţi, trebuie să existe o relaţie de tipul:

ω-6/ω-3 =  5:1;ω-6 =  5g/zi,ω-3 = 1g/zi.

  În condiţiile alimentaţiei cotidiene de la noi, raportul este defavorabil, situându-se în jurul valorii de 10:1. Din acest motiv se recomandă un consum mărit de peşti, îndeosebi de specii marine sau de salmonide (păstrăvi, somoni), care sunt bogate în acizi omega 3. Tot pentru reechilibrarea raportului, se indică folosirea internă a uleiului de in.  Cantitatea şi raportul zilnic adecvat de acizi graşi, în cazul omului sănătos, este redat în tabelul de mai jos.

Tip de acizi graşi g/zi %

  saturaţi     6     33

  ω-9     6,5     34

  ω-6     5     27,5

  ω-3     1       5,5

  TOTAL   18,5   100

[vezi şi sub formă de tabel extins]

Conţinutul în acizi graşi al unor alimente

  Conţinutul în acizi graşi al unor alimente, este redat în tabelul de mai jos.

ALIMENT (în ordine alfabetică)

CONŢINUT TOTAL DE

LIPIDE[ % ]

CONŢINUTDE ACIZI MONO-

NESATURAŢI[%]

CONŢINUT DE ACIZI

POLI-NESATURAŢI

[%]

CONŢINUT DE ACIZI

SATURAŢI[%]

OBSERVAŢII

  Margarina clasică

     82    5-10      2-5   65-70   - dintre acizii polinesaturaţi, se formează reprezentanţi cu duble legături nenaturale, unele dintre ele periculoase pentru sănătate  - nu conţine acid linolenic (omega 3),

şi are foarte puţin acid omega 6  - este un produs sărac în acizi mononesaturaţi şi care conţine multe grăsimi saturate

  Seu de oaie

  100    35- 45      5   50 - 55

  - dintre acizii polinesaturaţi, apare doar acidul arahidonic  - concentraţia de acizi graşi saturaţi este prea mare

  Seu de vacă

  100    35- 45      1-5   55-60

  - dintre acizii polinesaturaţi, apare doar acidul arahidonic  - concentraţia de acizi graşi saturaţi este prea mare

  Ulei de măsline

    99,9    65-80      5-15   10-25

  - nu conţine acid linolenic (omega 3)  - este sărac în acizi omega 6

  Ulei de floarea soarelui

    99,9    10-30    40-60   20-40

  - conţine mult acid linoleic (omega 6), în defavoarea acidul oleic (omega 9)  - nu conţine acid linolenic (omega 3)

  Ulei de in     99,9     5-20    65- 80     5-10

  - conţine cca. 50% acid linoleic (omega 6)  - are în compoziţie aproximativ 20% acid linolenic (omega 3)  - echilibrează excelent raportul dintre  acizii omega 6 şi omega 3, în alimentaţia globală.

  Unt     80-85   25-35     1-5   40-60   - dintre acizii saturaţi, cam jumătate sunt cu lanţ lung (palmitic, stearic), restul având catena

scurtă  - conţine acid linolic conjugat (CLA)  - acizii omega 3 şi omega 6 aproape că lipsesc

  Untură de porc

  100   40-50     5-10   45-65

  - Dintre acizii polinesaturaţi, conţine doar acid arahidonic  - are un conţinut foarte ridicat de acizi saturaţi

Izomerii cis şi trans (stereoizomerii)

  În cazul acizilor nesaturaţi, în funcţie de poziţia hidrogenilor de la nivelul atomilor de carbon învecinaţi, care se leagă printr-o dublă legătură, există izomeri CIS (atomii H sunt pe aceiaşi parte a catenei carbonice) şi izomeri TRANS (atomii H sunt pe părţi diferite faţă de catena carbonică) [vezi imaginea 2].  ÎÎn natură predomină formele CIS. Stereoizomerii TRANS, care provin din formele CIS, apar sub acţiunea unor factori chimici sau fizici, mai rar enzimatici, mai ales în urma hidrogenării. Deşi sunt tot acizi graşi nesaturaţi, majoritatea acestor forme TRANS, sunt dăunătoare organismului, fiind hipercolesterolemiante şi antagoniste energice ale acţiunii biologice ai acizilor omega 3. Din acest motiv, acizii graşi trans, cresc riscul îmbolnăvirilor sau agravărilor cardiovasculare.  Deşi majoritatea acizilor TRANS sunt dăunători sănătăţii, între ei, există şi forme naturale deosebit de benefice, aşa cum este cazul acidului linoleic conjugat.

Hidrogenarea acizilor graşi nesaturaţi

  Hidrogenarea trigliceridelor de origine vegetală, se practică în industria alimentară şi cosmetică în scopul obţinerii unor produse sau preparate solide, pe baza uleiurilor fluide. După cum se poate vedea în tabelul de mai sus, uleiurile  nesaturate cu 16-18 atomi de carbon sunt lichide. Ele sunt cele mai răspândite în natură. Prin hidrogenare, reacţie prin care dublele legături se rup,  molecula primind doi atomi de hidrogen, materia primă îşi schimbă consistenţa, devenind solidă. Acest fenomen are loc deoarece, după cum se ştie, acizii graşi saturaţi cu 16-18 atomi de carbon au starea solidă. Reacţia de hidrogenare se realizează cu catalizatori de nichel (vezi imaginea 3).  În industria cosmetică, prin hidrogenare se obţine glicerina, dar şi acizi graşi şi emolienţi, din care se fabrică săpunuri şi creme. Însă, metoda se utilizează larg şi în industria alimentară, pentru obţinerea margarinei. Deşi este un produs stabil (râncezeşte greu), margarina prin conţinutul mare de acizi saturaţi este un aliment nesănătos [mai multe].

Saponificarea acizilor graşi

  În urma unor reacţii de hidroliză, în prezenţa unor săruri alcaline, trigliceridele,

după eliberarea glicerinei, prin acizii graşi, se saponifică. Astfel, acizii trec în sărurile corespunzătoare metalului alcalin cu care a reacţionat glicerida, rezultând săpunurile (vezi imaginea 4).  Saponificarea, într-o oarecare măsură, alături de emulsionare, are loc în duoden sub influenţa sărurilor biliare.  În industrie, metoda este larg folosită în scopul obţinerii săpunului.