Informace

Vztah mezi řetězcem mastných kyselin a zmýdelňovacím číslem


Proč mají mastné kyseliny s dlouhým řetězcem nízké zmýdelňovací číslo? Jaký je vztah řetězce mastných kyselin (R) se zmýdelňovacím číslem?


Číslo zmýdelnění nebo hodnota zmýdelnění lze popsat jako…

míra množství alkálie potřebná k zmýdelnění určité hmotnosti tuku. Vyjadřuje se v miligramech hydroxidu draselného potřebného k zmýdelnění 1 g tuku.

(zdroj: Food Analysis: Theory and Practice. Y. Pomeranz a C. E. Meloan)

Všimněte si, že v definici mluvíme gramů a miligramů, ne molly.

Nyní přichází důležitá informace: při zmýdelnění báze reaguje s esterovou skupinou a jakýkoli triglycerid, bez ohledu na délku řetězce, má přesně tři esterové skupiny.

Podívejme se, toto je příliš zjednodušený příklad:

Předpokládejme, že máme dva triglyceridy, A a B. A má řetězec dvakrát delší než B. Předpokládejme tedy, že daný počet molů A váží přibližně dvojnásobek hmotnosti stejného počtu molů B.

Nicméně mají stejný počet esterůa budou vyžadovat stejné množství hydroxidu draselného. Protože A má větší váhu (což je ve jmenovateli naší rovnice), bude mít nižší číslo zmýdelnění ve srovnání s B.


Validace čištění a její regulační aspekty ve farmaceutickém průmyslu

4.2.1.3 Saponifikace

Saponifikaci lze definovat jako „hydratační reakci, kde volný hydroxid rozbíjí esterové vazby mezi mastnými kyselinami a glycerolem triglyceridu, což vede k volným mastným kyselinám a glycerolu“, z nichž každý je rozpustný ve vodných roztocích. Tento proces konkrétně zahrnuje chemickou degradaci lipidů, které nejsou volně rozpustné ve vodných roztocích. Tepelně zpracované lipidové zbytky se obtížněji odstraňují než zbytky tepelně neošetřené v důsledku polymerace. Saponifikace hraje zásadní roli při čištění lipidů, které jsou přítomny v procesních oblastech zahrnujících buněčný růst a buněčné zpracování, jako je bakteriální fermentace a proces narušení buněk.


Metody analýzy pro hodnocení kvality a bezpečnosti potravinářských barviv

6.4.3 Saponifikace

Saponifikace (alkalická hydrolýza) je důležitým aspektem analýzy karotenoidů v potravinách, kde je zvláště účinná pro odstranění bezbarvého kontaminujícího lipidového materiálu a pro destrukci chlorofylu, pokud je přítomen. Schoefs přezkoumalo několik různých metod (2002, 2003, 2005). Saponifikace také pomáhá solubilizovat velké množství dalších složek potravin, jako jsou bílkoviny a uhlohydráty, které by jinak narušovaly extrakci a analýzu. Estery karotenoidů budou také hydrolyzovány, a proto je třeba se vyhnout zmýdelnění při pokusu o stanovení esterifikovaných karotenů, jako je ethylester kyseliny β-apo-8'-karotenové (E160f), pokud není cílem měřit volnou kyselinu. Postup zmýdelnění se obvykle provádí přidáním ethanolického nebo methanolového hydroxidu draselného, ​​aby se získala celková koncentrace KOH mezi 5% a 10% v extrakční směsi, obvykle v přítomnosti antioxidantu, jako je askorbylpalmitát. Pro zmýdelnění se používají různé teplotní režimy v závislosti na požadované rychlosti analýzy nebo na požadavku minimální degradace karotenoidů. Po zmýdelnění obvykle bezprostředně následuje rozdělení kapalina -kapalina do diethyletheru nebo směsi diethyletheru a hexanu (nebo ropného destilátu) k izolaci nezmýdelnitelné frakce před odstraněním rozpouštědla a dalším čištěním a poté několikrát promytím vodou k odstranění zbytkového hydroxidu draselného .

Je také důležité, aby byla tvorba artefaktů minimalizována během extrakce, zmýdelnění a zpracování (např. cis-izomery a produkty oxidace). Pečlivé monitorování separačními metodami, jako je TLC nebo HPLC, je proto nezbytné k rozpoznání jakýchkoli účinků ak identifikaci a měření produktů (de Quirós a Costa, 2006). Enzymatickou hydrolýzu lze použít jako alternativu k zmýdelnění a může poskytnout lepší výtěžnost (Fernandez et al., 2000 Scotter et al., 2003 Biehler et al., 2010).


Rostlinné oleje a živočišné tuky jsou tradiční zmýdelněné materiály. Tyto mastné materiály, triestery nazývané triglyceridy, jsou směsi odvozené z různých mastných kyselin. Triglyceridy mohou být přeměněny na mýdlo buď v jednom nebo ve dvou krocích. V tradičním jednostupňovém postupu se na triglycerid působí silnou zásadou (např. Louhem), která štěpí esterovou vazbu, přičemž se uvolňují soli mastných kyselin (mýdla) a glycerol. Tento proces je také hlavní průmyslovou metodou výroby glycerolu. Při výrobě mýdla je glycerol ponechán v mýdle. V případě potřeby se mohou vysrážet mýdla nasolením chloridem sodným.

Tuk v mrtvole se mění na adipocere, často nazývané „hrobový vosk“. Tento proces je běžnější tam, kde je množství tukové tkáně vysoké a činidla rozkladu chybí nebo jsou přítomna pouze v malé míře.

Hodnoty zmýdelnění Upravit

Hodnota zmýdelnění je množství báze potřebné k zmýdelnění vzorku tuku. [3] Výrobci mýdla formulují své recepty s malým deficitem louhu, aby odpovídali za neznámou odchylku hodnoty zmýdelnění mezi jejich šarží ropy a laboratorními průměry.

Mechanismus základní hydrolýzy Upravit

Hydroxidový aniont soli reaguje s karbonylovou skupinou esteru. Okamžitý produkt se nazývá orthoester.

Vypuzením alkoxidu vzniká karboxylová kyselina:

Alkoxidový ion je silná báze, takže proton je přenesen z karboxylové kyseliny na alkoxidový iont za vzniku alkoholu:

Při klasickém laboratorním postupu se triglycerid trimyristin získává jeho extrakcí z muškátového oříšku diethyletherem. K zmýdelnění na myristát sodný na mýdlo dochází za použití NaOH ve vodě. Ošetřením mýdla kyselinou chlorovodíkovou se získá kyselina myristová. [4]

Reakce mastných kyselin s bází je další hlavní metodou zmýdelnění. V tomto případě reakce zahrnuje neutralizaci karboxylové kyseliny. Neutralizační metoda se používá k výrobě průmyslových mýdel, jako jsou mýdla odvozená z hořčíku, přechodných kovů a hliníku. Tato metoda je ideální pro výrobu mýdel, která jsou odvozena z jediné mastné kyseliny, což vede k mýdlům s předvídatelnými fyzikálními vlastnostmi, jak to vyžaduje mnoho technických aplikací.

Měkké versus tvrdé mýdlo Upravit

V závislosti na povaze alkálie používané při jejich výrobě mají mýdla odlišné vlastnosti. Hydroxid sodný (NaOH) produkuje „tvrdá mýdla“ tvrdá mýdla lze také použít ve vodě obsahující soli Mg, Cl a Ca. Naproti tomu draselná mýdla (odvozená pomocí KOH) jsou měkká mýdla. Zdroj mastných kyselin také ovlivňuje teplotu tání mýdla. Většina raných tvrdých mýdel byla vyráběna s použitím živočišných tuků a KOH extrahovaných z dřevěného popela byly široce tuhé. Většina moderních mýdel je však vyráběna z polynenasycených triglyceridů, jako jsou rostlinné oleje. Stejně jako v triglyceridech, které jsou vytvořeny z [5], mají soli těchto kyselin slabší mezimolekulární síly a tím nižší teploty tání.

Lithiová mýdla Upravit

Deriváty lithia 12-hydroxystearátu a dalších mastných kyselin jsou důležitými složkami mazacích tuků. V tucích na bázi lithia jsou karboxyláty lithia zahušťovadla. „Komplexní mýdla“ jsou také běžná, jedná se o kombinace více než jedné kyselé soli, jako je azelaová nebo octová kyselina. [6]

Hasicí přístroje Upravit

Požáry zahrnující tuky a oleje z vaření (klasifikované jako třída K (USA) nebo F (Austrálie/Evropa/Asie)) hoří žhavěji než většina hořlavých kapalin, takže standardní hasicí přístroj třídy B je neúčinný. Takové požáry je třeba hasit mokrým chemickým hasicím přístrojem. Hasicí přístroje tohoto typu jsou určeny k hašení kuchyňských tuků a olejů zmýdelněním. Hasicí látka rychle mění hořící látku na nehořlavé mýdlo. Tento proces je endotermický, což znamená, že absorbuje tepelnou energii ze svého okolí, což snižuje teplotu okolí a dále brání ohni.

U olejomaleb může časem dojít k zmýdelnění, které způsobí viditelné poškození a deformaci. Olejové barvy se skládají z molekul pigmentu suspendovaných v médiu, které váže olej. Soli těžkých kovů se často používají jako molekuly pigmentu, například v olověném bílém, červeném olovu a zinkově bílém. [7] Pokud tyto soli těžkých kovů reagují s volnými mastnými kyselinami v olejovém médiu, mohou se ve vrstvě barvy vytvořit kovová mýdla, která pak mohou migrovat ven na povrch malby. [8]

Saponifikace v olejomalbách byla popsána již v roce 1912. [9] Věří se, že je rozšířená, protože byla pozorována v mnoha dílech pocházejících z patnáctého až dvacátého století díla různého geografického původu a díla namalovaná na různých podkladech, například na plátně. papír, dřevo a měď. Chemická analýza může odhalit zmýdelnění, ke kterému dochází v hlubších vrstvách malby, než jsou na povrchu viditelné jakékoli známky, a to i v obrazech starých několik století. [10]

Zmydelněné oblasti mohou deformovat povrch malby tvorbou viditelných hrudek nebo výčnělků, které mohou rozptylovat světlo. Tyto hrudky mýdla mohou být výrazné pouze v určitých oblastech obrazu, nikoli v celém textu. Ve slavném Johnu Singerovi Sargentovi Portrét Madame Xnapříklad hrudky se objevují pouze na nejčernějších oblastech, což může být způsobeno tím, že umělec v těchto oblastech používá více média ke kompenzaci tendence černých pigmentů nasáknout. [11] Proces může také vytvářet křídově bílé usazeniny na povrchu malby, což je deformace často popisovaná jako „kvetení“ nebo „výkvět“, a může také přispět ke zvýšení průhlednosti určitých vrstev barvy v olejové malbě v průběhu času. [12]

K zmýdelnění nedochází u všech olejomaleb a mnoho detailů není vyřešeno. [13] V současné době je retušování jedinou známou metodou restaurování.


Konverze methylesterů mastných kyselin zmýdelněním na U k ' 37 Paleotermometrie

Produkt extrakce organickým rozpouštědlem, celkový lipidový extrakt (TLE), je často komplexní směsí stovek, ne -li tisíců, různých sloučenin. Výzkumníka často zajímá jen hrstka sloučenin, nebo pokud je zajímá mnoho, může být nutné odstranit nechtěné složky, které jsou v cestě nebo se spolu vymývají. Koncentrace jednotlivých sloučenin ve vzorku jsou například často stanovovány na plynovém chromatografu spojeném s plamenově ionizačním detektorem (GC-FID), protože vztah mezi odezvou FID (v pA) a množstvím sloučeniny ve vzorku (např.(ng/µL) je lineární i citlivý. GC část přístroje odděluje různé sloučeniny ve vzorku na základě jejich bodu varu, chemické struktury a afinity k pevné fázi, která se může měnit podle aplikace. Výsledkem je chromatogram (Obrure 1), ukazující separaci různých chemických složek v čase, stejně jako jejich relativní koncentraci (počítáno jako plocha pod křivkou). Někdy se však z GC vyluhuje více než jedna sloučenina najednou (Obrure 1). V tomto případě je před čištěním sloučenin možné sebevědomě kvantifikovat čištění vzorku.
 


Obrázek 1. Chromatogram ukazující separaci různých chemických složek v čase a jejich relativní koncentraci (plocha pod křivkou). Jsou ukázány společně eluované a oddělené píky.

Zásady

FAME (methylestery mastných kyselin) jsou důležitými složkami suchozemských a mořských mikrobů a často se používají ve spojení s genetickými technikami k popisu mikrobiální rozmanitosti ekosystémů v moderních a starověkých systémech. Přítomnost FAME ve vzorku však není vždy užitečná. Vzhledem ke své podobné velikosti a chemii, FAME nazývané alkenonáty běžně koelují s alkylketony s dlouhým řetězcem, nazývanými alkenony (Obrázek 2). Distribuce alkenonů ve vzorku se týká informací o teplotě povrchu moře v době a/nebo místě, kde byl vzorek odebrán, a proto je důležitá jejich přesná a přesná charakteristika.

Saponifikace je běžná purifikační technika používaná k přeměně FAME na mastné kyseliny, čímž se dostatečně mění jejich chemické vlastnosti, aby se odstranily z koluce s alkenony (Obrázek 3). Saponifikace je forma hydrolýzy. Při hydrolýze se k dělení molekul používá voda. Saponifikace je hydrolýza, která se urychluje v přítomnosti báze, jako je hydroxid draselný (KOH). KOH se rozpouští na K + a OH - ve vodě. Hydroxidový anion (OH -, záporně nabitý iont) se přidává k mírně kladně nabitému terciárnímu atomu uhlíku v srdci FAME (Obrázek 3, horní). Tato chemická konfigurace je však nestabilní (uhlík se navázal na příliš mnoho dalších atomů) a alkoxid (ROH -) je vyloučen. Ale H konjugované báze, kterou tato vypuzení vytváří, se rychle přesouvá na alkoxid za vzniku alkoholu, methanolu a draselné soli mastných kyselin (Obrázek 3, uprostřed). V tomto okamžiku byl porušující FAME (alkenoát) přeměněn na chemikálii, která s ním již neluuje. Pokud však někdo chce také analyzovat chemii FAME, může být regenerován přidáním kyseliny (HCl) do roztoku, dokud pH nedosáhne

2. Při tomto pH se štěpí draselná sůl mastné kyseliny za vzniku karboxylové kyseliny a iontové soli (KCl Obrázek 3, dno).
 


Obrázek 2. Chemické struktury an alkenone s 37 atomy uhlíku a 2 dvojné vazby (nahoře) a jejich přidružené alkenoát FAME (dole).


Obrázek 3. Schéma zmýdelnění kyseliny palmitové pomocí hydroxidu draselného (KOH) ke zvýšení rychlosti hydrolýzy (http://www.mpbio.com/).

Saponifikace je technika běžně používaná k odstraňování methylesterů mastných kyselin ze složité organické směsi.

Složité organické vzorky jsou často analyzovány plynovou chromatografií, která se používá ke stanovení relativních koncentrací jednotlivých složek.

Sloučeniny, které mají podobnou velikost a strukturu, však přístroj nerozlišuje, což zkresluje výsledky. Aby se dosáhlo přesných výsledků, musí být nežádoucí sloučeniny, které produkují překrývající se signály, odstraněny.

Toto video pojednává o využití saponifikace k čištění alkenonů pro paleoklimatologii. Jedná se o první ze série podrobně popisující čištění vzorků komplexních biomarkerů. Pokryje postup i některá další použití techniky.

Ukázalo se, že polynenasycené alkylketony s dlouhým řetězcem, nazývané alkenony, poskytují užitečné informace o minulé teplotě povrchu moře.

Organismy produkující alkenony však často vytvářejí methylestery mastných kyselin, které jsou podobné co do velikosti a chemické struktury, nazývané alkenoáty. Kvůli těmto podobnostem musí být alkenoáty odstraněny, než bude možné získat přesnou analýzu.

Saponifikace je běžnou technikou používanou k prevenci koluce těchto molekul. Saponifikace využívá vodu k rozdělení molekulární vazby esteru. K uhlíku v srdci alkenoátu se váže báze. Tato adiční reakce vytváří nestabilní meziprodukt a alkoxid je vyloučen.

Vodík z nově vytvořené kyseliny se přesune do vyloučeného alkoxidu a vzniklý karboxylátový anion vytvoří iontovou vazbu s kationtem ze zásady. Výsledkem je alkohol a sůl mastné kyseliny. Přidáním silné kyseliny dojde ke generování karboxylové kyseliny. V tomto okamžiku byl problematický alkenoát převeden do formy, která již nekoluuje se zájmovým alkenonem.

Nyní, když chápete, jak lze zmýdelnění použít k čištění organické směsi, jste připraveni zahájit postup.

Nejprve získejte sušený celkový lipidový extrakt - nebo TLE -, který byl získán metodou extrakce rozpouštědlem. Dále připravte roztoky zmýdelnění, jak je uvedeno v textovém protokolu. Zajistěte, aby všechny složky byly čisté a bez uhlovodíků. Jakmile jsou roztoky připraveny, přidejte sušený TLE do 60ml lahvičky z borosilikátového skla. Přidejte 2 ml 2 normálního hydroxidu draselného a lahvičku uzavřete. Poté lahvičku zahřejte na 60 ° C a 176 ° C po dobu 2,5 hodiny, aby se odštěpila esterová vazba. Po dokončení nechte vzorek vychladnout na pokojovou teplotu. Jakmile vzorek vychladne, přidejte do lahvičky 2 ml 5% roztoku chloridu sodného. Uzavřete lahvičku a krátce protřepejte. Po kapkách přidávejte 6 N kyselinu chlorovodíkovou, dokud není dosaženo pH 2 - k testování použijte pH papír. Přídavek této kyseliny protonuje karboxylátový aniont za vzniku konečného produktu - stabilní karboxylové kyseliny.

Nyní, když je okyselený roztok bez esterů, přidejte 5 ml hexanu. Zavíčkujte a 5 sekund intenzivně třepejte, aby se organické sloučeniny extrahovaly z vody. Roztok se nechá odpočinout, dokud se organická a vodná fáze úplně neoddělí. Soli, ionty a nezreagovaná kyselina chlorovodíková zůstanou ve vodné fázi, zatímco organické sloučeniny se oddělí na hexan. Jakmile se fáze úplně oddělí, odstraňte přibližně 75% hexanu pomocí pipety a nalijte do další 40ml lahvičky. Tento extrakční proces opakujte ještě dvakrát a pokaždé přidejte 5 ml hexanu. Jakmile je to hotové, vylijte zbylý vodný roztok do vhodné nádoby na odpad. Označte lahvičku obsahující čerstvě zmýdelněnou organickou fázi. Vyrobené karboxylové kyseliny nelze bez dalšího čištění injektovat do nástrojů běžně používaných pro alkenonovou analýzu. Karboxylové kyseliny vstříknuté do plynového chromatografu rychle akumulují a ničí vstupy, vstupní vložky a přední konec kolony. K odstranění těchto kyselin musí vzorek nejprve projít další purifikační technikou: separací pomocí sloupcové chromatografie.

Saponifikace má několik aplikací při extrakci a čištění organických molekul.

Saponifikaci lze použít nejen k oddělení biomarkerů, ale také k extrakci jednotlivých složek pro použití v komerčních produktech. V tomto případě sloučeniny z tabákového stromu - Nicotiana glauca - byly izolovány a analyzovány, aby se prozkoumal jejich potenciál jako výchozí suroviny pro širokou škálu produktů na biologické bázi, jako je palivo, teplo a řada chemických sloučenin.

Listy byly nejprve homogenizovány, poté centrifugovány, aby se koncentrovaly požadované molekuly. Koncentrovaný rostlinný materiál byl poté zmýdelněn. Extrahovaný materiál byl analyzován kapalinovou chromatografií - hmotnostní spektrometrií, aby se stanovila koncentrace tokoferolu - rodiny sloučenin vitaminu E, které se obvykle nacházejí v rostlinách.

Extrahovaný materiál lze také rekonstituovat in vitro do svého původního složení.V tomto případě byla saponifikace použita k extrakci karotenoidů ze špenátových rostlin, které mají být později rekonstituovány in vitro. Špenát byl nejprve homogenizován, poté centrifugován, aby se sklidily molekuly pigmentu. Tyto molekuly byly poté suspendovány v roztoku hydroxidu draselného v dělicí nálevce, čímž byla zahájena zmýdelnění. Zmydelněné karotenoidy se oddělily do etherové vrstvy, která se shromáždila a vysušila. Pomocí řady roztokových pufrů byly karotenoidy - a další pigmentační molekuly - později rekonstituovány in vitro. Toto čištění umožnilo analýzu těchto pigmentů bez interference podobně strukturovaných organických sloučenin.

Díky své schopnosti hydrolyzovat estery lze saponifikaci použít k uvolnění sloučenin, které jsou jinak vázány na makromolekuly. V tomto příkladu se bezvodý saponifikační krok používá k přeměně ethyl-4-fluorbenzoátu na sůl karboxylové kyseliny 4-fluorbenzoátu draselného. Tato deprotekce prostřednictvím zmýdelnění umožňuje produkci surového SFB - reakce, která by nebyla možná, kdyby molekula zůstala "stuck ".

Právě jste sledovali úvod JoVE k čištění U k ' 37 vzorky zmýdelněním. Nyní byste měli pochopit, jak funguje zmýdelnění a jak jej použít k čištění alkenonů v celkovém lipidovém extraktu. Další purifikační procesy budou ukázány v následujících videích.

Je vyžadováno předplatné. Doporučte prosím JoVE svému knihovníkovi.

Postup

1. Nastavení a příprava materiálů

  1. Získejte celkový lipidový extrakt (TLE) pomocí metody extrakce rozpouštědlem (Sonication, Soxhlet nebo Accelerated Solvent Extraction (ASE)).
  2. Připraví se roztok 2 N KOH v 5% H2O v methanolu.
    1. KOH a methanol lze zakoupit u maloobchodníků s chemikáliemi. Tyto chemikálie by měly být čisté a bez uhlovodíků.
      1. Molární hmotnost KOH je

      1. HCl lze zakoupit u maloobchodníků s chemikáliemi. Tato chemikálie by měla být čistá a bez uhlovodíků.
      2. HCl se obvykle koncentruje jako 13 N. Směs HC1 a čisté vody v poměru 1: 1 tedy produkuje 6,5 N směs HCI, což je pro účely tohoto experimentu dost blízko 6 N.
        1. Ujistěte se, že přidáváte HCl do vody a ne naopak, protože přidávání vody do koncentrované HCl je exotermické a vytváří teplo. To může způsobit stříkání HCl.

        1 litr 5% roztoku (hmotnost/hmotnost). 1 l vody váží

        1. Začněte sušeným TLE (obsahujícím estery) v jedné ze 40 ml lahviček z borosilikátového skla.
        2. Přidejte přibližně 10 ml 2 N KOH do TLE a uzavřete.
        3. Zahřejte v troubě nebo na ohřívacím bloku 2,5 hodiny na 60 a#730 ° C, aby se odštěpila esterová vazba (Obrázek 3).
        4. Odeberte vzorek z tepla a nechte jej vychladnout na pokojovou teplotu.
        5. Přidejte přibližně 10 ml 5% roztoku NaCl do TLE (Obrázek 3). To pomáhá zabránit tomu, aby rozhraní mezi vodnou a organickou fází (která se má přidat) nepěnila. Uzavřete a krátce protřepejte.
        6. K solené TLE po kapkách přidávejte 6 N HCl, dokud není dosaženo pH 2, aby protonoval O -  a vytvořil konečný produkt, stabilní karboxylovou kyselinu (Obrázek 3 k testování použijte pH papír). Pokud byl TLE zbarven, může dojít k posunu barvy, který se shoduje s pH 2.
        7. K okyselenému roztoku, který je nyní bez esteru, přidejte přibližně 20 ml hexanu. Uzavřete a intenzivně protřepávejte po dobu 5 s, aby se z vody extrahovaly organické sloučeniny.
        8. Nechá se tuhnout, dokud se vodná a organická fáze zcela neoddělí. Soli, ionty, voda a nezreagovaná HCl zůstávají ve vodné fázi. Organické sloučeniny jsou nyní v hexanu.
        9. Pomocí pipety odeberte přibližně 75% supernatantu hexanu a naneste do dalších 40 ml lahvičky z borosilikátového skla.
        10. Opakujte 2,7 - 2,9 dvakrát a pokaždé přidejte přibližně 10 ml hexanu.
        11. Zbylou vodnou směs vyhoďte do vhodné nádoby na odpad.
        12. Označte lahvičku obsahující organické látky bez hexanu a esterů "TLE - zmýdelněno.

        Saponifikace je technika běžně používaná k odstraňování methylesterů mastných kyselin ze složité organické směsi.

        Složité organické vzorky jsou často analyzovány plynovou chromatografií, která se používá ke stanovení relativních koncentrací jednotlivých složek.

        Sloučeniny, které mají podobnou velikost a strukturu, však přístroj nerozlišuje, což zkresluje výsledky. Aby se dosáhlo přesných výsledků, musí být nežádoucí sloučeniny, které produkují překrývající se signály, odstraněny.

        Toto video pojednává o využití saponifikace k čištění alkenonů pro paleoklimatologii. Jedná se o první ze série podrobně popisující čištění vzorků komplexních biomarkerů. Pokryje postup i některá další použití techniky.

        Ukázalo se, že polynenasycené alkylketony s dlouhým řetězcem, nazývané alkenony, poskytují užitečné informace o minulé teplotě povrchu moře.

        Organismy produkující alkenony však často vytvářejí methylestery mastných kyselin, které jsou podobné co do velikosti a chemické struktury, nazývané alkenoáty. Kvůli těmto podobnostem musí být alkenoáty odstraněny, než bude možné získat přesnou analýzu.

        Saponifikace je běžnou technikou používanou k prevenci koluce těchto molekul. Saponifikace využívá vodu k rozdělení molekulární vazby esteru. K uhlíku v srdci alkenoátu se váže báze. Tato adiční reakce vytváří nestabilní meziprodukt a alkoxid je vyloučen.

        Vodík z nově vytvořené kyseliny se přesune do vyloučeného alkoxidu a vzniklý karboxylátový anion vytvoří iontovou vazbu s kationtem ze zásady. Výsledkem je alkohol a sůl mastné kyseliny. Přidáním silné kyseliny dojde ke generování karboxylové kyseliny. V tomto okamžiku byl problematický alkenoát převeden do formy, která již nekoluuje se zájmovým alkenonem.

        Nyní, když chápete, jak lze zmýdelnění použít k čištění organické směsi, jste připraveni zahájit postup.

        Nejprve získejte sušený celkový lipidový extrakt - nebo TLE -, který byl získán metodou extrakce rozpouštědlem. Dále připravte roztoky zmýdelnění, jak je uvedeno v textovém protokolu. Zajistěte, aby všechny složky byly čisté a bez uhlovodíků. Jakmile jsou roztoky připraveny, přidejte sušený TLE do 60ml lahvičky z borosilikátového skla. Přidejte 2 ml 2 normálního hydroxidu draselného a lahvičku uzavřete. Poté lahvičku zahřejte na 60 ° C a 176 ° C po dobu 2,5 hodiny, aby se odštěpila esterová vazba. Po dokončení nechte vzorek vychladnout na pokojovou teplotu. Jakmile vzorek vychladne, přidejte do lahvičky 2 ml 5% roztoku chloridu sodného. Uzavřete lahvičku a krátce protřepejte. Po kapkách přidávejte 6 N kyselinu chlorovodíkovou, dokud není dosaženo pH 2 - k testování použijte pH papír. Přídavek této kyseliny protonuje karboxylátový aniont za vzniku konečného produktu - stabilní karboxylové kyseliny.

        Nyní, když je okyselený roztok bez esterů, přidejte 5 ml hexanu. Zavíčkujte a 5 sekund intenzivně třepejte, aby se organické sloučeniny extrahovaly z vody. Roztok se nechá odpočinout, dokud se organická a vodná fáze úplně neoddělí. Soli, ionty a nezreagovaná kyselina chlorovodíková zůstanou ve vodné fázi, zatímco organické sloučeniny se oddělí na hexan. Jakmile se fáze úplně oddělí, odstraňte přibližně 75% hexanu pomocí pipety a nalijte do další 40ml lahvičky. Tento extrakční proces opakujte ještě dvakrát a pokaždé přidejte 5 ml hexanu. Jakmile je to hotové, vylijte zbylý vodný roztok do vhodné nádoby na odpad. Označte lahvičku obsahující čerstvě zmýdelněnou organickou fázi. Vyrobené karboxylové kyseliny nelze bez dalšího čištění injektovat do nástrojů běžně používaných pro alkenonovou analýzu. Karboxylové kyseliny vstříknuté do plynového chromatografu rychle akumulují a ničí vstupy, vstupní vložky a přední konec kolony. K odstranění těchto kyselin musí vzorek nejprve projít další purifikační technikou: separací pomocí sloupcové chromatografie.

        Saponifikace má několik aplikací při extrakci a čištění organických molekul.

        Saponifikaci lze použít nejen k oddělení biomarkerů, ale také k extrakci jednotlivých složek pro použití v komerčních produktech. V tomto případě sloučeniny z tabákového stromu - Nicotiana glauca - byly izolovány a analyzovány, aby se prozkoumal jejich potenciál jako výchozí suroviny pro širokou škálu produktů na biologické bázi, jako je palivo, teplo a řada chemických sloučenin.

        Listy byly nejprve homogenizovány, poté centrifugovány, aby se koncentrovaly požadované molekuly. Koncentrovaný rostlinný materiál byl poté zmýdelněn. Extrahovaný materiál byl analyzován kapalinovou chromatografií - hmotnostní spektrometrií, aby se stanovila koncentrace tokoferolu - rodiny sloučenin vitaminu E, které se obvykle nacházejí v rostlinách.

        Extrahovaný materiál lze také rekonstituovat  in vitro to svému původnímu složení. V tomto případě byla saponifikace použita k extrakci karotenoidů ze špenátových rostlin, aby byly později rekonstituovány  in vitro. Špenát byl nejprve homogenizován, poté centrifugován, aby se sklidily molekuly pigmentu. Tyto molekuly byly poté suspendovány v roztoku hydroxidu draselného v dělicí nálevce, čímž byla zahájena zmýdelnění. Zmydelněné karotenoidy se oddělily do etherové vrstvy, která se shromáždila a vysušila. Pomocí řady roztokových pufrů byly karotenoidy - a další pigmentační molekuly - později rekonstituovány  in vitro. Toto čištění umožnilo analýzu těchto pigmentů bez interference podobně strukturovaných organických sloučenin.

        Díky své schopnosti hydrolyzovat estery lze saponifikaci použít k "free " sloučenin, které jsou jinak vázány na makromolekuly. V tomto příkladu se bezvodý saponifikační krok používá k přeměně ethyl 4-fluorbenzoátu na sůl karboxylové kyseliny 4-fluorbenzoátu draselného. Tato deprotekce prostřednictvím zmýdelnění umožňuje produkci surového SFB - reakce, která by nebyla možná, kdyby molekula zůstala "stuck ".

        Právě jste sledovali úvod JoVE k čištění U k ' 37 vzorků zmýdelněním. Nyní byste měli pochopit, jak funguje zmýdelnění a jak jej použít k čištění alkenonů v celkovém lipidovém extraktu. Další purifikační procesy budou ukázány v následujících videích.

        Je vyžadováno předplatné. Doporučte prosím JoVE svému knihovníkovi.

        Výsledek

        Toto čištění produkuje TLE bez esterů, které mohou být společně eluovány s alkenony. Čištěním však vznikly karboxylové kyseliny, které nelze kvůli jejich nízké těkavosti injektovat do nástrojů běžně používaných k analýze koncentrací alkenonu ve vzorcích. Například teplota varu hexanu, 6-uhlíkového uhlovodíku, je 68 ° C a 730 ° C, ale teplota varu jeho kyseliny (kyseliny hexanové) je 205 ° C a 730 ° C. Většina GC přístupných biomarkerů má od 20 do 35 atomů uhlíku (teplota varu se obecně zvyšuje s rostoucím počtem atomů) a většina teplotních programů GC se zastaví kolem 300 ˚C. Karboxylové kyseliny injektované do GC se rychle hromadí a ničí vstupy, vstupní vložky a přední konec kolony. K odstranění těchto kyselin musí vzorek nejprve projít další separační technikou separace pomocí sloupcové chromatografie.

        Je vyžadováno předplatné. Doporučte prosím JoVE svému knihovníkovi.

        Aplikace a shrnutí

        Jak již bylo zmíněno dříve, saponifikace se běžně používá v laboratořích organické geochemie k odstraňování methylesterů mastných kyselin (FAME) z alkenonů, nazývaných alkenoáty, které společně eluují s alkenony na plynových chromatografech (Obrure 1). Saponifikace se také používá k uvolňování mastných kyselin do sedimentů nebo makromolekul. Degradace a konzervace organické hmoty a biomarkerů v sedimentech zahrnuje odstranění funkčních skupin (N, O a S) a eventuální polymerace jednotlivých biomarkerů na makromolekuly a/nebo adsorpce biomarkerů a makromolekul na minerální povrchy. Ne všechny biomarkery v prostředí se stanou vázanými a poměr vázaných biomarkerů k volným se může měnit nastavením a stářím sedimentu z důvodů, které stále nejsou zcela vysvětleny. K uvolnění těchto vázaných biomarkerů se ve snaze popsat je, jejich zdroj a mechanismy odpovědné za jejich vázanou povahu používá zmýdelnění, někdy při teplotách vyšších, než jsou teploty diskutované zde ( ˚C).

        Je vyžadováno předplatné. Doporučte prosím JoVE svému knihovníkovi.

        Přepis

        Saponifikace je technika běžně používaná k odstraňování methylesterů mastných kyselin ze složité organické směsi.

        Složité organické vzorky jsou často analyzovány plynovou chromatografií, která se používá ke stanovení relativních koncentrací jednotlivých složek.

        Sloučeniny, které mají podobnou velikost a strukturu, však přístroj nerozlišuje, což zkresluje výsledky. Aby se dosáhlo přesných výsledků, musí být nežádoucí sloučeniny, které produkují překrývající se signály, odstraněny.

        Toto video pojednává o využití saponifikace k čištění alkenonů pro paleoklimatologii. Jedná se o první ze série podrobně popisující čištění vzorků komplexních biomarkerů. Pokryje postup i některá další použití techniky.

        Ukázalo se, že polynenasycené alkylketony s dlouhým řetězcem, nazývané alkenony, poskytují užitečné informace o minulé teplotě povrchu moře.

        Organismy produkující alkenony však často vytvářejí methylestery mastných kyselin, které jsou podobné co do velikosti a chemické struktury, nazývané alkenoáty. Kvůli těmto podobnostem musí být alkenoáty odstraněny, než bude možné získat přesnou analýzu.

        Saponifikace je běžnou technikou používanou k prevenci koluce těchto molekul. Saponifikace využívá vodu k rozdělení molekulární vazby esteru. K uhlíku v srdci alkenoátu se váže báze. Tato adiční reakce vytváří nestabilní meziprodukt a alkoxid je vyloučen.

        Vodík z nově vytvořené kyseliny se přesune do vyloučeného alkoxidu a vzniklý karboxylátový anion vytvoří iontovou vazbu s kationtem ze zásady. Výsledkem je alkohol a sůl mastné kyseliny. Přidáním silné kyseliny dojde ke generování karboxylové kyseliny. V tomto okamžiku byl problematický alkenoát převeden do formy, která již nekoluuje se zájmovým alkenonem.

        Nyní, když chápete, jak lze zmýdelnění použít k čištění organické směsi, jste připraveni zahájit postup.

        Nejprve získejte sušený celkový lipidový extrakt - nebo TLE -, který byl získán metodou extrakce rozpouštědlem. Dále připravte roztoky zmýdelnění, jak je uvedeno v textovém protokolu. Zajistěte, aby všechny složky byly čisté a bez uhlovodíků. Jakmile jsou roztoky připraveny, přidejte sušený TLE do 60ml lahvičky z borosilikátového skla. Přidejte 2 ml 2 normálního hydroxidu draselného a lahvičku uzavřete. Poté lahvičku zahřejte na 60 ° C po dobu 2,5 hodiny, aby se odštěpila esterová vazba. Po dokončení nechte vzorek vychladnout na pokojovou teplotu. Jakmile vzorek vychladne, přidejte do lahvičky 2 ml 5% roztoku chloridu sodného. Uzavřete lahvičku a krátce protřepejte. Po kapkách přidávejte 6 N kyselinu chlorovodíkovou, dokud není dosaženo pH 2 - k testování použijte pH papír. Přídavek této kyseliny protonuje karboxylátový aniont za vzniku konečného produktu - stabilní karboxylové kyseliny.

        Nyní, když je okyselený roztok bez esterů, přidejte 5 ml hexanu. Zavíčkujte a 5 sekund intenzivně třepejte, aby se organické sloučeniny extrahovaly z vody. Roztok se nechá odpočinout, dokud se organická a vodná fáze úplně neoddělí. Soli, ionty a nezreagovaná kyselina chlorovodíková zůstanou ve vodné fázi, zatímco organické sloučeniny se oddělí na hexan. Jakmile se fáze úplně oddělí, odstraňte přibližně 75% hexanu pomocí pipety a nalijte do další 40ml lahvičky. Tento extrakční proces opakujte ještě dvakrát a pokaždé přidejte 5 ml hexanu. Jakmile je to hotové, vylijte zbylý vodný roztok do vhodné nádoby na odpad. Označte lahvičku obsahující čerstvě zmýdelněnou organickou fázi. Vyrobené karboxylové kyseliny nelze bez dalšího čištění injektovat do nástrojů běžně používaných pro alkenonovou analýzu. Karboxylové kyseliny vstříknuté do plynového chromatografu rychle akumulují a ničí vstupy, vstupní vložky a přední konec kolony. K odstranění těchto kyselin musí vzorek nejprve projít další purifikační technikou: separací pomocí sloupcové chromatografie.

        Saponifikace má několik aplikací při extrakci a čištění organických molekul.

        Saponifikaci lze použít nejen k oddělení biomarkerů, ale také k extrakci jednotlivých složek pro použití v komerčních produktech. V tomto příkladu byly izolovány sloučeniny z tabákového stromu - Nicotiana glauca - a analyzovány za účelem prozkoumání jejich potenciálu jako suroviny pro širokou škálu produktů na biologické bázi, jako je palivo, teplo a řada chemických sloučenin.

        Listy byly nejprve homogenizovány, poté centrifugovány, aby se koncentrovaly požadované molekuly. Koncentrovaný rostlinný materiál byl poté zmýdelněn. Extrahovaný materiál byl analyzován kapalinovou chromatografií - hmotnostní spektrometrií, aby se stanovila koncentrace tokoferolu - rodiny sloučenin vitaminu E, které se obvykle nacházejí v rostlinách.

        Extrahovaný materiál lze také rekonstituovat in vitro na jeho původní složení. V tomto případě byla saponifikace použita k extrakci karotenoidů ze špenátových rostlin, aby byla později rekonstituována in vitro. Špenát byl nejprve homogenizován, poté centrifugován, aby se sklidily molekuly pigmentu. Tyto molekuly byly poté suspendovány v roztoku hydroxidu draselného v dělicí nálevce, čímž byla zahájena zmýdelnění. Zmydelněné karotenoidy se oddělily do etherové vrstvy, která se shromáždila a vysušila. Pomocí řady roztokových pufrů byly karotenoidy - a další pigmentační molekuly - později rekonstituovány in vitro. Toto čištění umožnilo analýzu těchto pigmentů bez interference podobně strukturovaných organických sloučenin.

        Díky své schopnosti hydrolyzovat estery lze saponifikaci použít k „uvolnění“ sloučenin, které jsou jinak vázány na makromolekuly. V tomto příkladu se bezvodý saponifikační krok používá k přeměně ethyl-4-fluorbenzoátu na sůl karboxylové kyseliny 4-fluorbenzoátu draselného. Tato deprotekce prostřednictvím zmýdelnění umožňuje produkci surového SFB - reakce, která by nebyla možná, kdyby molekula zůstala „zaseknutá“.

        Právě jste sledovali úvod JoVE k čištění vzorků Uk'37 prostřednictvím zmýdelnění. Nyní byste měli pochopit, jak funguje zmýdelnění a jak jej použít k čištění alkenonů v celkovém lipidovém extraktu. Další purifikační procesy budou ukázány v následujících videích.


        Státní univerzita v Kansasu

        Tuky a oleje obsahují přibližně 2,5krát více energie než obilná zrna a jsou považovány za vysoce stravitelné zdroje energie pro prasata.Doplňkové tuky a oleje se běžně přidávají do vepřové diety za účelem zvýšení energetické hustoty, ale také za účelem snížení prašnosti, zlepšení stravitelnosti a přísunu esenciálních mastných kyselin.

        Složení tuku

        Tuky a oleje se skládají převážně z mastných kyselin, které se liší délkou řetězce a stupněm nasycení. Počet uhlíků v řetězci určuje klasifikaci mastných kyselin na mastné kyseliny s krátkým řetězcem (C1-5), se středním řetězcem (C6-12) nebo s dlouhým řetězcem (C13-21). Vazba mezi uhlíky určuje stupeň nasycení mastných kyselin jako nasycených (jednoduché vazby) nebo nenasycených (dvojné vazby). Živočišné tuky obsahují více nasycených mastných kyselin a jsou při pokojové teplotě tuhé, zatímco rostlinné oleje mají více nenasycených mastných kyselin a jsou při pokojové teplotě kapalné.

        Živočišné tuky, jako je výběr z bílého tuku, hovězího loje a drůbežího tuku, pocházejí z kafilerie, zatímco rostlinné oleje se extrahují ze semen, jako je kukuřičný olej, sójový olej a řepkový olej. Z kafilerie se také vyrábí odpadní kuchyňský olej nebo žlutý tuk. Tyto zdroje tuků a olejů jsou k dispozici pro krmné použití ve vepřové dietě buď jako jediný zdroj, nebo jako směs.

        Kvalita tuku

        Kvalita tuku výrazně ovlivňuje stravitelnost tuků a následně energetickou hodnotu zdroje tuků. Kvalita tuku je dána délkou řetězce, stupněm nasycení, obsahem volných mastných kyselin a nečistotami. Mastné kyseliny s krátkým a středním řetězcem jsou snadněji stravitelné než mastné kyseliny s dlouhým řetězcem. Nenasycené mastné kyseliny mají vyšší stravitelnost než nasycené mastné kyseliny a poměr nenasycených k nasyceným mastným kyselinám zlepšuje energetickou hodnotu tuků v potravě, jak se tento poměr zvyšuje. V důsledku toho prasata lépe využívají rostlinné oleje než zdroje živočišného tuku. Zdroje tuků s nízkým obsahem volných mastných kyselin a méně nečistot mají také vyšší energetickou hodnotu.

        Oxidace tuků

        Oxidace tuků způsobuje degradaci mastných kyselin, žluknutí a následně snížení energetické hladiny (Kerr et al., 2015). Oxidace tuků je popsána ve třech fázích: iniciace, propagace a ukončení, přičemž každý stupeň produkuje a konzumuje různé sloučeniny. V počátečním stádiu se jako primární oxidační produkty vyrábějí volné radikály a hydroperoxidy, které ovlivňují kvalitu tuků a mají také potenciál vytvářet sekundární a terciární oxidační produkty, jako jsou aldehydy, ketony, alkoholy, uhlovodíky a kyseliny, během propagace a ukončení které mají také škodlivé účinky na kvalitu tuku (Shurson et al., 2015).

        Analýza tuků

        Analýza zdrojů tuků se provádí jako pokus určit složení tuku, kvalitu a krmnou hodnotu. Mezi běžná měřítka kvality tuku patří barva, profil mastných kyselin, obsah volných mastných kyselin, stupeň nenasycení, hodnota zmýdelnění a nečistoty včetně vlhkosti, nerozpustných látek a nezmýdelnitelných látek (MIU). Tato měření se obecně používají ke stanovení složení tuků a zajištění splnění specifikací kvality (stůl 1), ale neposkytují žádné informace o krmné hodnotě (Shurson et al., 2015). Krmná hodnota je hodnocena pomocí opatření oxidace tuku, ale žádná jednotlivá analýza dostatečně neurčuje oxidaci tuku kvůli různým sloučeninám produkovaným během oxidace tuku. Doporučuje se použít peroxidovou hodnotu, látky reagující s kyselinou thiobarbiturovou a hodnotu anisidinu k měření sloučenin v různých fázích oxidace, aby bylo zajištěno přesné posouzení oxidace tuků a žluknutí (Kerr et al., 2015 Shurson et al., 2015).

        Míry kvality tuku
        • Barva: od 1 (světlá) do 45 (tmavá).
        • Profil mastných kyselin: relativní množství jednotlivých mastných kyselin.
        • Obsah volných mastných kyselin: množství mastných kyselin nevázaných na uhlíkový řetězec.
        • Celkový obsah mastných kyselin: množství volných mastných kyselin a mastných kyselin navázaných na uhlíkový řetězec.
        • Hodnota jódu: odhad stupně nenasycení, vyjádřený v gramech jódu absorbovaného 100 g tuku. Čím vyšší je hodnota jódu, tím větší je stupeň nenasycení.
        • Hodnota zmýdelnění: odhad délky řetězce mastných kyselin, vyjádřený jako množství louhu sodného potřebné k přeměně 1 g tuku na mýdlo. Čím větší je hodnota zmýdelnění, tím kratší je délka řetězce.
        • Vlhkost: množství vlhkosti.
        • Nerozpustné látky: množství materiálů, které nemají žádnou energetickou hodnotu, jako jsou nečistoty, vlákna nebo vlasy.
        • Nesmýdelnitelné: množství sloučenin, které se nerozkládají po smíchání v alkalickém roztoku, jako jsou steroly, pigmenty nebo vitamíny.
        Měření oxidace tuků
        • Peroxidová hodnota (PV): odhad peroxidů a hydroperoxidů produkovaných během zahájení oxidace tuků.
        • Látky reagující s kyselinou thiobarbiturovou (TBARS): odhad malondialdehydu produkovaného během šíření oxidace tuků.
        • Hodnota anisidinu (AnV): odhad aldehydů produkovaných během šíření oxidace tuků.

        Antioxidanty

        Antioxidanty mohou být přidávány do tuků a olejů za účelem snížení oxidace tuků, kontroly žluknutí, udržení chutnosti a prodloužení doby skladování, zejména při dietách s vysokým obsahem tuku nebo vyráběných v teplém podnebí. Antioxidanty však nemohou zvrátit oxidaci tuků, jakmile k ní dojde. Mezi komerční antioxidační produkty běžně patří ethoxychin, butylovaný hydroxytoluen (BHT), butylovaný hydroxyanisol (BHA), propylgalát, kyselina citrónová, kyselina ethylendiamin-tetraoctová (EDTA) nebo kombinace těchto antioxidantů (Kerr et al., 2015).

        Více informací o použití antioxidantů ve prasečí stravě v Přísadách do krmiv ve prasečích dietách - Antioxidanty.

        Úroveň inkluze tuku

        Tuky se obvykle přidávají až do 5% ve stravě prasat. V dětském pokoji se přidání 3 až 4% tuku používá hlavně ke zlepšení procesu peletování počátečních diet s vysokou hladinou laktózy. Při dietách s růstovým zakončením se ke zlepšení růstové výkonnosti používá 1 až 5% tuku, přičemž obecně dochází ke zlepšení účinnosti krmiva téměř o 2% a průměrnému dennímu přírůstku téměř 1% na každé 1% přidaného tuku. Při laktaci se 3 až 5% tuku používá ke zvýšení dietní energetické hustoty. Do gestačních diet se tuk obvykle nepřidává.

        Přidání tuku nad 5% do stravovacích jídel obvykle vede k problémům s manipulací v důsledku přemostění krmítek a spékání mixérů, zatímco u peletovaných diet vede k nižší kvalitě pelet. Diety obsahující vysoké množství přidaného tuku jsou také náchylné ke žluknutí při dlouhodobém skladování nebo vystavení vysokým teplotám.

        Úroveň zahrnutí tuků by měla být založena na ekonomické analýze s cílem určit nejekonomičtější úroveň s ohledem na hodnotu přírůstkových změn energie ve výrobních ukazatelích a tržní cenu. Byl vyvinut produkční nástroj, který pomáhá při určování energetické hladiny ve stravě ve fázi růstu (model čisté energie)

        Použití tuků prasatem

        Stravitelnost tuků je u odstavených prasat nízká, ale schopnost trávit tuky se s věkem zvyšuje, zejména u živočišných tuků ve srovnání s rostlinnými oleji. Zdá se, že mladé prase vyžaduje k účinnějšímu využití energie lépe stravitelné tukové zdroje bohaté na nenasycené mastné kyseliny a mastné kyseliny s krátkým řetězcem než prase rostoucí na konci (Gu a Li, 2003). Rostlinné oleje, jako je sojový olej a kokosový olej, jsou vysoce kvalitním zdrojem energie pro odstavená prasata (Weng, 2016), ale jsou obvykle dražší ve srovnání se zvířecími zdroji, jako je výběr bílého tuku.

        Prase ukládá tuk ve stejném profilu mastných kyselin jako dietní tuk. Tato vlastnost je zvláště důležitá u prasat, která dorůstají, protože složení tuků v potravě je určujícím faktorem kvality jatečně upraveného tuku. Diety s rostlinnými oleji jsou bohaté na nenasycené mastné kyseliny a zvyšují jodovou hodnotu a měkkost jatečně upraveného tuku. Hodnota jodu odhaduje stupeň nenasycení jatečně upraveného tuku, přičemž vyšší hodnota jódu je spojena s měkčím vepřovým tukem (Benz et al., 2011). Měkký vepřový tuk je nežádoucí, protože ovlivňuje schopnost zpracovávat vepřová bůčka a splňovat specifikace čerstvých kusů vepřového masa. Některé závody na zpracování vepřového masa stanovily maximální přípustnou mezní hodnotu jódu, která může omezit množství tukových zdrojů, zejména nenasycených tuků nebo olejů, při dokončovací dietě.


        Poděkování

        Děkujeme účastníkům a zaměstnancům kohorty LL-DEEP za spolupráci, koordinačnímu centru UMCG Genomics, centru UG pro informační technologie a jejich sponzorům BBMRI-NL a TarGet za úložnou a výpočetní infrastrukturu. Jsme také vděční M. J. Bonderovi za pomoc při formátování souhrnných statistik R. K. Weersmovi a Y. Li za diskuze a K. Mc Intyre za úpravu rukopisu. Část této práce byla provedena s využitím britského zdroje Biobank v rámci aplikace č. 9161. Tento projekt byl financován z grantu IN-CONTROL CVON CVON2012-03 společnosti M.G.N., A.Z., L.A.B.J. a JF Top Institute Food and Nutrition (TiFN, Wageningen, Nizozemsko) udělují TiFN GH001 CW Nizozemská organizace pro vědecký výzkum (NWO) granty NWO-VENI 016.176.006 pro MO, NWO-VIDI 864.13.013 pro JF a NWO- VIDI 016.Vidi.178.056 až AZ Ceny NWO Spinoza SPI 92-266 pro C.W. a SPI 94-212 pro M.G.N. Evropská rada pro výzkum (ERC) zahajuje grant ERC č. 715772 až A.Z. FP7/2007-2013/ERC Advanced Grant (dohoda 2012-322698) pro C.W. ERC Consolidator Grant ERC č. 310372 až M.G.N. Tripartitní konsorcium pro imunometabolismus (TrIC) –Novo Nordisk Foundation Grant NNF15CC0018486 pro M.I.M. a granty Wellcome 090532, 098381, 106130 a 203141 společnosti M.I.M. A.Z. je také podporováno Rosalind Franklin Fellowship z University of Groningen. M.I.M. je podporován jako Wellcome Senior Investigator a National Institute of Health Research Senior Investigator. Finančníci neměli žádnou roli při návrhu studie, sběru dat a analýze, rozhodování o zveřejnění nebo přípravě rukopisu. Názory vyjádřené v tomto článku jsou názory autorů, a ne nutně názorů NHS, NIHR nebo ministerstva zdravotnictví.


        MCQ na lipidech a tucích (Biochemistry MCQ 009) s klíčem odpovědi

        (1). Která z následujících molekul může fungovat jako molekulární chaperony pro pomoc při skládání proteinů?
        A. Sacharidy
        b. Vitamíny
        C. Lipidy
        d. Amidy

        (2). Která z následujících makro-molekul může být strukturálně nejrozmanitější mezi živým světem?
        A. Sacharidy
        b. Bílkoviny
        C. Nukleové kyseliny
        d. Lipidy

        (3). Nazývají se buňky obratlovců ukládající tuk
        A. Hepatocyty
        b. Asterocyty
        C. Adipocyty
        d. Melanocyty

        (4). Enzym hojně distribuovaný v adipocytech a klíčících semenech je
        A. Proteázy
        b. Lipázy
        C. Celuláza
        d. Nukleáza

        (5). Žluknutí lipidů potravin bohatých na lipidy je způsobeno:
        A. Hydrogenace nenasycených mastných kyselin
        b. Redukce mastných kyselin
        C. Oxidace mastných kyselin
        d. Dehydrogenace nasycených mastných kyselin

        (6). Hlavní funkcí preenových žláz u ptáků je

        A. Vylučování hormonů
        b. Degradace mastných kyselin
        C. Sekrece vosku
        d. Syntéza pigmentu

        (7). Které z následujících tvrzení je pravdivé

        A. Oxidační žluknutí je častěji pozorováno v živočišných tucích než v rostlinných tucích
        b. Oxidační žluknutí je častěji pozorováno v rostlinných tucích než v živočišných tucích
        C. Rostlinné tuky nepodléhají oxidační žluknutí
        d. Oxidační žluklost lze účinně kontrolovat dehydrogenací mastných kyselin

        (8). Nazývá se počet miligramů KOH potřebných k neutralizaci mastných kyselin přítomných v 1 g tuku

        A. Číslo draslíku
        b. Číslo kyseliny
        C. Číslo zmýdelnění
        d. Jódové číslo

        (9). Saponifikační číslo je počet miligramů KOH potřebných k zmýdelnění 1 g tuku. Které z následujících tvrzení o čísle zmýdelnění je pravdivé?

        A. Čím kratší je délka řetězce mastných kyselin, tím vyšší je zmýdelňovací číslo
        b. Čím kratší je délka řetězce mastných kyselin, tím nižší bude zmýdelňovací číslo
        C. Čím vyšší je nasycení mastné kyseliny řetězcem, tím nižší bude zmýdelňovací číslo
        d. Čím nižší je nasycení mastné kyseliny, tím vyšší bude zmýdelňovací číslo

        (10). Stupeň nenasycení lipidů lze měřit jako ____________.

        A. Číslo zmýdelnění
        b. Jódové číslo
        C. Polenské číslo
        d. Reichert Meissil Number

        (11). Počet OH skupin v tucích lze vyjádřit jako _____________.

        A. Polenské číslo
        b. Reichert-Meissil číslo
        C. Acetylové číslo
        d. Jódové číslo

        (12). Polenská hodnota mastné kyseliny udává __________.

        A. Kolik nenasycenosti je v mastné kyselině
        b. Úroveň nasycení v mastné kyselině
        C. Údaj o rozvětvení mastné kyseliny v tuku
        d. Kolik těkavých mastných kyselin lze extrahovat zmýdelněním

        (13). Který z následujících příkladů je příkladem odvozených lipidů?

        A. Steroidy
        b. Terpeny
        C. Karotenoidy
        d. Všechny tyto

        (14). Přirozeně se vyskytující tuky jsou ______

        A. Typy L.
        b. D typy
        C. Ekvomolární směs typů L a D.
        d. Symetrický

        (15). Obecně jsou tuky s nenasycenými mastnými kyselinami ____________ při pokojové teplotě (25 o C)

        A. Pevný
        b. Kapalina
        C. Kapalina za přítomnosti kyslíku
        d. Kapalina v nepřítomnosti kyslíku

        Medový hřeben vyrobený ze včelího vosku (zdroj wikipedie)

        (16). Karnaubský vosk je příkladem pro __________

        A. Tekutý vosk
        b. Měkký vosk
        C. Tvrdý vosk
        d. Archebakteriální vosk

        (17). Specifická hmotnost lipidu je

        (18). Vyšší počet atomů uhlíku v řetězci mastných kyselin __________

        A. Bod varu bude vyšší
        b. Bod varu bude nižší
        C. Teplota tání bude vyšší
        d. Teplota tání bude nižší

        (19). Dietní tuky jsou transportovány jako

        A. Chylomicrony
        b. Liposomy
        C. Lipidové globulky
        d. Kapičky oleje

        (20). Beta-oxidace mastných kyselin probíhá v

        A. Peroxisome
        b. Mitochondrie
        C. Mitochondrie a Peroxisome
        d. Mitochondrie, Peroxisome a ER

        Klíč odpovědi a vysvětlení

        Chaperony jsou biomolekuly, které pomáhají skládat bílkoviny. Bílkoviny jsou běžnými chaperony v buňkách. Velmi zřídka některé lipidy také působí jako molekulární chaperon

        Existují dva typy adipocytů: bílé adipocyty, které ukládají bílý tuk, a hnědé adipocyty, které uchovávají hnědý tuk. Bílé adipocyty jsou velké a univacuolar obsahující jedinou velkou kapku lipidu obklopenou tenkou vrstvou cytoplazmy. Hnědé adipocyty jsou plurivauolární a obsahují mnoho lipidových kapiček a spoustu cytoplazmy.

        Enzym lipázy hydrolyzuje esterovou vazbu mezi glycerolem a mastnou kyselinou v tuku (lipidu) a poskytuje volné mastné kyseliny a glycerol. Uvolněná mastná kyselina může vstoupit do beta-oxidace a může poskytnout acetyl Co-A. Acetyl Co-A může vstoupit do Krebova cyklu a může produkovat ATP (energii). Klíčící semena a adipocyty obsahují tuk jako vyhrazené potravinové materiály.

        Lidská pankreatická lipáza (HPL) je lipázový enzym, který katalyzuje hydrolyzaci dietních lipidů.

        5. Odpověď (C). Oxidace mastných kyselin

        Oxidační rozklad tuků (mastných kyselin) atmosférickým kyslíkem způsobuje žluknutí lipidů. Oxidace lipidů vytváří těkavé aldehydy s krátkým řetězcem a ketony, které mají velmi urážlivý zápach.

        Preen žláza se také nazývá uropygiální žláza nebo olejové žlázy, které se nacházejí u ptáků. Preenové žlázy vylučují olej zvaný preenový olej, který se používá k potahování peří, zobáků a částí těla.

        7. Odpověď (A). Oxidační žluknutí je častěji pozorováno v živočišných tucích než v rostlinných tucích

        9. Odpověď (A). Čím kratší je délka řetězce mastných kyselin, tím vyšší je zmýdelňovací číslo

        12. Odpověď d). Kolik těkavých mastných kyselin lze extrahovat zmýdelněním

        Odvozené lipidy jsou lipidy odvozené z jednoduchých nebo složených lipidů hydrolýzou.

        Nenasycení mastných kyselin způsobuje zalomení řetězce, které narušuje kompaktní balení molekul a tuky obsahující nenasycené mastné kyseliny budou při pokojové teplotě kapalné

        Karnaubský vosk se také nazývá brazilský vosk a palmový vosk, je to vosk získaný z dlaně, konkrétně Copernicia prunifera

        Hustota vody je 1 (přesně 0,9982). Protože hustota tuku je menší než voda, tuky se vznášejí nad vodou.

        18. Odpověď (C). Teplota tání bude vyšší

        Klíč odpovědi je připraven s nejlepším vědomím.
        Neváhejte nás informovat Admin pokud v klíči odpovědi najdete nějaké chyby ..


        Typy lipidů: Jednoduché, složené a odvozené lipidy

        (a) Jsou to estery mastných kyselin s glyc & shyerol.

        (b) V přírodě se nacházejí ve velkých množstvích.

        c) Jsou nejlepší rezervou potravinového materiálu v lidském těle.

        d) Působí jako izolátor ztráty tělesného tepla.

        (e) Působí jako výplňový materiál pro ochranu a ochranu vnitřních orgánů.

        Chemická struktura tuku (triglyceridů) se skládá ze tří různých molekul mastných kyselin s jednou molekulou glycerolu.

        Tři různé mastné kyseliny (R.1, R.2, R.3) jsou esterifikovány třemi hydroxylovými skupinami glycerolu:

        Fyzikální vlastnosti tuků:

        (a) Tuky jsou nerozpustné ve vodě, ale jsou snadno rozpustné v etheru, chloroformu, benzenu, autochloridu a chloridu shybonu.

        (b) Jsou snadno rozpustné v horkém alkoholu, ale mírně rozpustné v chladu.

        (c) Sami jsou dobrými rozpouštědly pro jiné tuky, mastné kyseliny atd.

        (d) Jsou bez chuti, bez zápachu, bez barvy a neutrální v reakci.

        (e) Několik neutrálních tuků snadno krystalizuje, např. hovězí, skopové.

        f) Jejich teploty tání jsou nízké.

        g) Specifická hmotnost pevných tuků je asi 0,86. Tlustí lidé tedy plavou ve vodě čtivěji a stydlivěji než hubení.

        h) Rovnoměrně se šíří po vodní hladině, takže účinek šíření má snížit povrchové napětí.

        Identifikace tuků a olejů:

        1. Hydrolýza triacylglycerolu probíhá lipázami produkujícími mastné kyseliny a glyc & shyerol.

        2. Fosfolipázy útočí na esterovou vazbu fosfolipidů.

        b) zmýdelnění:

        1. Vařením v alkoholovém roztoku silné kovové zásady hydrolyzuje triglyceridy na glycerol a mastné kyseliny - tomu se říká zmýdelnění.

        2. Produkty jsou glycerol a alkalické soli mastných kyselin, které se nazývají mýdla.

        3. Tuky, fosfolipidy, glykolipidy a vosky se nazývají zmýdelnitelné lipidy.

        4. Steroidy, polyisoprenoidy a vyšší alkoholy jsou seskupeny jako nezmýdelnitelné lipidy, protože z nich nemůže vzniknout mýdlo.

        c) Číslo zmýdelnění:

        1. Počet miligramů KOH potřebných k zmýdelnění 1 gramu tuku nebo oleje.

        2. Množství alkálie potřebné k zmýdelnění daného množství tuku bude záviset na počtu přítomných skupin COOH. Je nepřímo úměrná průměrné mo & shylekulární hmotnosti mastných kyselin v tuku, tj. Tuky obsahující mastné kyseliny s krátkým řetězcem budou mít více skupin -COOH na gram než mastné kyseliny s dlouhým řetězcem -to bude vyžadovat více alkálií, a proto bude mít vyšší zmýdelňovací číslo.

        Máslo - obsahující větší podíl mastných kyselin s krátkým řetězcem, jako jsou máselné a kapronové kyseliny, má relativně vysoké zmýdelňovací číslo 220 až 230.

        1.Počet miligramů KOH potřebných k neutralizaci volných mastných kyselin z 1 gramu tuku.

        2. Význam: Číslo kyselosti udává stupeň žluknutí daného tuku.

        e) Jódové číslo:

        1. Toto je množství (v gramech) jódu absorbovaného 100 gramy tuku.

        2. Toto je míra stupně nenasycenosti tuku.

        3. Význam: Pokud tuk obsahuje vyšší počet nenasycených mastných kyselin, je nezbytný pro ochranu srdečních chorob. Tyto nenasycené mastné kyseliny v kombinaci s cholesterolem se oxidují a shydizují v játrech - produkují žlučové kyseliny, žlučové soli, vit., D, gonadotropinové hormony. Zabraňují ateroskleróze.

        (f) Acetylové číslo:

        1. Počet miligramů KOH potřebných k neutralizaci kyseliny octové získané zmýdelněním 1 gramu tuku poté, co byl acetylován.

        2. Toto je míra počtu skupin hy & shydroxykyselin v tuku.

        g) Polenské číslo:

        1. Počet mililitrů 0,1 (N) KOH potřebných k neutralizaci nerozpustných mastných kyselin z 5 gramů tuku.

        h) Reichert-Miesslovo číslo:

        1. Je to stejné jako u Polenského čísla ex & shycept, že rozpustné mastné kyseliny se měří a titrují titrací destilátu získaného parní destilací zmýdelňovací směsi.

        2. Význam:

        Měří množství těkavých rozpustných mastných kyselin.

        1. Atomy chloru, bromu a jódu mohou být přidány k dvojným vazbám nenasycených a shyrovaných mastných kyselin obsahujících tuky.

        1. Téměř všechny přírodní tuky se oxidují, když jsou vystaveny vzduchu, světlu, vlhkosti, zvláště pokud jsou teplé, vytváří nepříjemný zápach a chuť. Enzym lipáza - za přítomnosti vlhkosti a teplé teploty - způsobuje rychlou hydrolýzu.

        2. To se děje kvůli tvorbě peroxidů na dvojných vazbách nenasycených a shyrovaných mastných kyselin.

        3. Vitamín E je důležitým přírodním antioxidantem a chrání před žluknutím a stydlivostí.

        1. Mýdla jsou kovové soli mastných kyselin.

        2. Mýdla vznikají přidáním zásad do mastných kyselin.

        3. Mýdla nenasycených mastných kyselin jsou měkčí a rozpustnější ve vodě než ta saty a shyrovaných mastných kyselin.

        4. Draselné mýdlo kyseliny je rozpustnější ve vodě a měkčí než sodné mýdlo, vápník a hořčík jsou mnohem méně rozpustné.

        1. Jsou to estery mastných kyselin s vyššími alkoholy než glycerol.

        2. V lidském těle jsou nejběžnějšími vosky estery cholesterolu.

        3. Jsou to hlavně tři typy:

        a) Pravé vosky jsou estery vyšších mastných kyselin s acetylalkoholem nebo jinými alkoholy s vyšším řetězcem.

        (b) Cholesterolové estery jsou estery mastných kyselin s cholesterolem.

        (c) Estery vitaminu A a vitaminu D jsou estery kyseliny palmitové nebo stearové s vita & shymin A (retinol) nebo vitamín D, respektive shytively.

        Zadejte # 2. Složené lipidy:

        A. Fosfolipidy (fosfatidy):

        (i) Jsou to estery mastných kyselin s glyc & shyerol obsahující esterifikovanou kyselinu fosforečnou a dusičnou bázi.

        (ii) Jsou přítomny ve velkém množství v nervové tkáni, mozku, játrech, ledvinách, slinivce a srdci.

        Biologické funkce fosfolipidů:

        (i) Zvyšují rychlost oxidace a styků mastných kyselin.

        (ii) Působí jako nosiče anorganických iontů přes membrány.

        (iii) Pomáhají srážení krve.

        (iv) Působí jako protetická skupina pro určité en & shyzymy.

        (v) Tvoří struktury membrán, matrix buněčné stěny, myelinové pochvy, mikrosomy a mitochondrie.

        Je založen na typu alkoholu přítomného ve fosfolipidu.

        Existují tři typy:

        1. Glycerofosfatidy - V tomto případě je glycerol alkoholovou skupinou.

        i) fosfatidyl ethanolamin (cefalin).

        (ii) Fosfatidylcholin (lecitin).

        2. Fosfoinositidy - v tomto je inositol alkohol.

        Fosfatidyl inositol (Lipositol).

        3. Fosfosfososidy - v tomto je sfingosin aminoalkohol.

        Fosfolipidy zahrnují následující skupiny:

        1. Kyselina fosfatidová a fosfatidylglycerol ’s:

        Kyselina fosfatidová je důležitá jako meziprodukt při syntéze triacylglycerolu ’s a fosfolipidů.

        (a) Je vytvořen z fosfatidylglyc & shyerolu.

        (b) Chemicky je to di-fosfatidylglyc & shyerol.

        (c) Nachází se ve vnitřní membráně mi & shytochondria a bakteriální stěně.

        2. Lecitin (fosfatidylcholin):

        Lecitin ’s obsahuje glycerol a mastné kyseliny, kyselinu fosforečnou a cholin (dusíkatá báze). Lecithin ’s obecně obsahuje satu & shyrovanou mastnou kyselinu v poloze α a nenasycenou mastnou kyselinu v poloze p. Mohou existovat ve formě α nebo β.

        Fyzikální vlastnosti:

        (i) Lecithin ’s jsou voskovité, bílé látky, ale při vystavení vzduchu brzy zhnědnou

        ii) Jsou rozpustné v běžných tukových rozpouštědlech kromě acetonu.

        (iii) Při zahřívání se rozkládají.

        iv) Jsou cennými činidly pro emulgaci tuků a olejů.

        Chemické vlastnosti lecitinu:

        (i) Když se vodný roztok lecitinu ’s protřepe s H2TAK4, cholin se odštěpí za vzniku kyseliny fosfatidové.

        (ii) Když se lecitin ’s vaří se zásadami nebo minerálními kyselinami, odštěpí se nejen cholin, ale kyselina fosfatidová se dále hydrolyzuje na kyselinu glycerofosforečnou a 2 molekuly mastných kyselin:

        Lecitin → H2TAK4 Kyselina fosfatidová + cholin.

        Kyselina fosfatidová → Kyselina glycerofosforečná + mastné kyseliny (2 mol)

        Fyziologické funkce lecitinu:

        (i) Usnadňuje kombinace s proteiny z lipoproteinů plazmy a buněk.

        (ii) Acetylcholin vytvořený z cholinu má důležitou roli v přenosu nervových a stydlivých impulsů přes synapse.

        (iii) Cholin je nejdůležitější lipotropní činidlo, protože může zabránit tvorbě tukových jater.

        (iv) Lecithin snižuje povrchové napětí plicních sklípků. Dipalmityl lecithin je hlavní složkou “ surfaktantu plíce ”, který brání adherenci vnitřního povrchu plicních sklípků (brání zhroucení plicních sklípků) svým účinkem snižujícím povrchový ten & shysion. Absence tohoto v alveolární membráně některých novorozenců v předškolním a kojeneckém věku u nich způsobuje syndrom dechové tísně.

        (v) Snižuje povrchové napětí vody mol & shyecule a pomáhá při emulgaci tuku.

        Rozdíl mezi lecitinem a cefalinem:

        Sloučenina cefalinu na bázi chloridu kademnatého je rozpustná, ale sloučenina chloridu kademnatého leci a shythinu je nerozpustná.

        3. Cephalitis (fosfatidyl ethanolamin):

        Vždy se vyskytují v tkáních ve spojení a shyciaci s lecitinem ’s a mají velmi podobné vlastnosti. Jediným rozdílem je dusíkatá báze.

        4. Fosfatidyl serin:

        Cefalin jako fosfolipid se nachází v tkáních.

        5. Fosfatidyl inositol (lipositol nebo fosfoinositidy):

        (i) Funguje jako druhý posel v působení hormonů závislých na Ca ++.

        (ii) Některé signály musí zajišťovat komunikaci mezi hormonálním receptorem na plazmatické membráně a intracelulárními zásobníky Ca ++.

        (iii) Jsou kyselejší než ostatní fosfolipidy.

        (i) Jedná se o fosfoacylglyceroly obsahující a pouze jeden acylový radikál v poyyysice, např. lysolecithinu.

        (a) Působením fosfolipázy.

        (b) Interakcí lecitinu a cho & shylesterolu v přítomnosti enzymu lecithin cholesterol acyltransferázy vzniká lysolecithin a ester cholesterolu

        (i) Jedná se o obsah mozku a svalů.

        (ii) Strukturálně se podobají lecitinu a cefalinům, ale při testování na aldehydy Schiffovým činidlem (kyselina fuchsin-kyselina sírová) vykazují pozitivní re & shyaction po předúpravě fosfosfosfolipidu chloridem rtuťnatým.

        (iii) Mají esterový odkaz v poloze a přechodu místo esterového spojení. Alkylový radikál je nenasycený alkohol.

        (i) Ty se nacházejí ve velkém množství v mozkové a nervové tkáni.

        (ii) Koncentrace těchto fosfolipidů jsou zvýšeny u Niemann-Pickovy choroby v játrech a slezině.

        (iii) Obsahují sfingosin (18 car & shybon) (aminoalkohol) mastnou kyselinu, kyselinu pho a shyphorovou a cholin. Není přítomen žádný glycerol.

        (iv) V molekule sfingosinu -NH2 Skupina váže mastnou kyselinu amidovou vazbou a produkuje ceramid. Když je skupina fosfátu a shyfátu připojena k ceramidu, nazývá se to ceramidfosfát.

        (v) Když je cholin odštěpen ze sfingy a shygomyelinu, zůstane ceramidfosfát.

        Působení fosfolipázy:

        (a) Fosfolipáza A1 napadá esterovou vazbu v poloze 1 fosfolipidu.

        b) fosfolipáza A2 útočí na β pozici a formu

        Lysolecithin + jeden mol. mastné kyseliny.

        (c) Fosfolipáza B (lysofosfolipáza) na & shytacks lysolecithin a hydrolyzuje esterovou vazbu v poloze α a vytváří glyceryl -fosforylcholin cholin + 1 mol. mastné kyseliny.

        (d) Fosfolipáza C hydrolyzuje fosfátovou esterovou vazbu a produkuje α, β di-acylglyc & shyerol + fosforylcholin.

        (e) Fosfolipáza D-štěpí cholin a vzniká kyselina fosfatidová

        Ty obsahují aminoalkohol (sfingosin nebo izosfingosin) navázaný amidovou vazbou na mastnou kyselinu a glykosidicky na uhlovodíkovou část (cukry, aminocukry, kyselina sialová).

        Ty jsou dále rozděleny do:

        a) Cerebrosidy obsahují galaktózu, mastnou kyselinu s vysokou molekulovou hmotností a sfingosin. Proto mohou být také klasifikováni jako sfingolipidy.

        (b) Jsou hlavní složkou mé & shyelin pochvy.

        (c) Mohou být rozlišeny podle typu mastné kyseliny v molekule.

        Kerasin - obsahující kyselinu lignocerovou [CH, - (CH2)22 - COOH].

        Cerebron - obsahující kyselinu hydroxylignocerovou (kyselina cerebronová).

        Nervon - obsahující nenasycený homolog kyseliny lignocerové nazývané kyselina nervová. [CH, - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)13 - COOH].

        Oxynervon-obsahující kyselinu hydroxy-nervovou [CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)12- CH (OH) - COOH].

        d) Kyselina stearová je hlavní složkou mastných kyselin mozkových krysích cerebrosidů.

        (e) Cerebrosidy, zvláště kyselina cerebronová, se zvyšuje u Gaucherovy choroby a kerasinu charakterizovaného glukosou a glukózou nahrazující galaktózu.

        (f) Cerebrosidy jsou v mnohem vyšší koncentraci v medulovaných než v nemedulovaných nervových vláknech.

        (a) Jedná se o glykolipidy vyskytující se v mozku.

        b) Gangliosidy obsahují ceramid (sfingosin + mastné kyseliny), glukózu, galaktózu, N-acetylgalaktosamin a kyselinu sialovou.

        c) Některé gangliosidy obsahují místo sfingosinu také dihydro-sfingosin nebo gangliosin.

        d) Většina gangliosidů obsahuje glukózu, dvě molekuly galaktózy, jednu N-acetylgalaktosamin a až tři molekuly kyseliny sialové.

        Druhy gangliozidu:

        C. Jiné složené lipidy:

        i) Triacylglycerol (45%), fosfolipidy (35%), cholesterol a cholesterylestery (15%), volné mastné kyseliny (méně než 5%) a také bílkoviny tvoří hydrofilní lipoproteinový komplex.

        ii) Protože je čistý tuk méně hustý než voda, je podíl lipidu na proteinu v lipoproteinech v plazmě ultracentrifugací.

        (iii) Hustota lipoproteinů se zvyšuje s rostoucím obsahem bílkovin a poklesem obsahu lipidů a zmenšováním velikosti částic.

        (iv) Lipoproteiny mohou být separovány na základně jejich elektroforetických vlastností a mohou být přesněji identifikovány pomocí imunoelektroforézy.

        (v) Byly identifikovány čtyři hlavní skupiny lipoproteinů, které jsou důležité z fyzického a fyziologického hlediska a z hlediska klinické diagnostiky u některých metabolických poruch metabolismu tuků a shylismu.

        (b) Lipoproteiny s velmi nízkou hustotou (VLDL nebo pre-beta-lipoproteiny).

        c) lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL nebo β-lipoproteiny).

        d) lipoproteiny s vysokou hustotou (HDL nebo α-lipoproteiny).

        (vi) Chylomicrony a VLDL: Převládajícím lipidem je triacylglycerol (50%) a choles & shyterol (23%). Jejich koncentrace se zvyšuje při ateroskleróze a coro & shynary trombóze atd.

        Převládajícím lipidem je cholesterol (46%) a fosfolipidy (23%). Nárůst aterosklerózy a coro & shynary trombózy atd.

        Převládajícím lipidem je fosfolipid (27%) a proteiny (45%).

        (vii) Lipoprotein proteinové skupiny je známý jako apoprotein, který tvoří téměř 60% některých HDL a 1% chylomi a shycronů. Mnoho lipoproteinů obsahuje více než jeden typ apoproteinového polypeptidu.

        (viii) Větší lipoproteiny (jako jsou chylomikrony a VLDL) se skládají z li & shypidového jádra nepolárního triacylglycerolu a cholesterylesteru obklopeného více po & shylar fosfolipidovými, cholesterolovými a Apo proteiny.

        (i) Transportovat a dodávat lipidy do tis & shysues.

        (ii) K udržení strukturální integrity buněčného povrchu a podbuněčných částic, jako jsou mito a shychondria a mikrosomy.

        (iii) Frakce β-lipoproteinů se zvyšuje při těžkém diabetes mellitus, ateroskleróze atd. Stanovení relativních koncentrací α-a β-lipoproteinů a pre-β-lipoproteinů má proto diagnostický význam.

        Fosfatidyl ethanolamin a seriny jsou aminolipidy a sfingomyeliny a gangliosidy obsahují substituované aminoskupiny.

        3. Sulfolipidy (sulfatidy):

        i) Byly izolovány z mozku a jiných zvířecích tkání.

        (ii) Jedná se o sulfátové deriváty galaktosylového zbytku v cerebrosidech.

        Zadejte # 3. Odvozené lipidy:

        i) Získávají se hydrolýzou tuků.

        (ii) Mastné kyseliny vyskytující se v přírodních tucích obvykle obsahují sudý počet atomů uhlíku, protože jsou syntetizovány ze 2-uhlíkových jednotek a jsou to de-shyrivativa s přímým řetězcem.

        (iii) Přímý řetězec může být nasycený (obsahující žádné dvojné vazby) nebo nenasycený (obsahující jednu nebo více dvojných vazeb).

        (iv) Atomy uhlíku mastných kyselin jsou číslovány od karboxylového uhlíku (uhlík č. 1). Atom uhlíku sousedící s karboxylovým uhlíkem (uhlík č. 2) je také známý jako a -uhlík. Atom uhlíku č. 3 je β-uhlík a koncový methylový uhlík je známý jako y-uhlík.

        (v) K indikaci a odstřižení počtu a polohy dvojitých a plachých vazeb se používají různé konvence, např. A 9 označuje dvojnou vazbu mezi atomy uhlíku 9 a 10 mastné kyseliny.

        iii. Substituovaný (methylem substituovaný- kyselina cerebronová)

        iv. Cyklická (kyselina chaulmoogrová) používaná v lep a shyrosy.

        (Častý je sudý počet sudých mastných kyselin)

        B. Nasycené mastné kyseliny:

        Obecný vzorec pro nasycené mastné kyseliny je CnH2n+1 COOH. Další vyšší mastné kyseliny se vyskytují ve voscích. Bylo také izolováno několik mastných kyselin s rozvětveným řetězcem z rostlinných i živočišných zdrojů.

        Mezi prostanoidy patří Prostaglandiny (PG) a tromboxany ’s (TX).

        Obecné vlastnosti prostanoidů

        (a) Všechny jsou 20 sloučeninami uhlíku.

        (b) Trans dvojná vazba na 13 pozicích.

        (c) -OH skupina v poloze 15.

        Prostaglandiny (PG):

        (a) Prakticky existují v každé savčí tkáni a působí jako místní hormony.

        (b) Mají důležité fyziologické a farmakologické aktivity.

        (c) Jsou syntetizovány in vivo cyklizací středu uhlíkového řetězce polynenasycených mastných kyselin 20-C (např. kyseliny arachidonové) za vzniku cyklopentanového kruhu.

        (d) Tři různé eikosanové mastné kyseliny dávají vzniknout třem skupinám eikosanoidů charakteru a shyterizovaných počtem dvojných vazeb v postranních řetězcích, např. PG1, PG2, PG3. Variabilita a shyty ve skupinách substituentů připojených k prstencům vedou k vzniku různých typů v každé sérii prostaglandinů, jako u typu zkouška a shyple, typ Prostaglandinu “E ” má keto skupinu v poloze 9, zatímco typ “F ” má hydroxylová skupina v této poloze.

        Prostacyclin ’s (PGI):

        a) Jsou tvořeny v cévním endotelu a kontinuálně se tvoří v srdci. Jsou také tvořeny v ledvinách.

        (b) Jsou vytvořeny z cyklického endo-peroxidu PGH2 působením mikrozomální prostacyklin syntetázy.

        (c) Inhibují agregaci krevních destiček a sekreci plynu a štítu z pylorické sliznice.

        (d) Snižují krevní tlak a chrání koronární tepny.

        (e) Zvyšují průtok krve ledvinami a stimulují a shylátují produkci reninu.

        (f) Jsou inhibovány hyperlipemií, vit. Nedostatek E a záření.

        (a) Stahují hladké svaly na cévách, GI traktu, děloze, bronchiolech.

        (b) Jsou objeveny v krevních destičkách a mají cyklopentanový kruh přerušený atomem kyslíku (oxanový kruh).

        (c) Substituční skupiny připojené ke kroužkům, které se mění, dávají vzniknout různým typům v každé sérii tromboxanu la & shybelled A, B atd.

        (d) Produkují vazokonstrikci a snižují krevní tlak.

        (e) Způsobují uvolňování serotoninu a iontů cal & shycium (Ca ++) z granulí krevních destiček.

        (f) Imidazol ’s inhibuje jejich syntézu.

        (a) Jsou třetí skupinou eikosanoidových de & shyrivativ vytvořených cestou lipoxygenázy spíše než cyklizací řetězce mastných kyselin.

        (b) Nejprve jsou popsány v leukocytech.

        (c) Jsou charakterizovány přítomností tří konjugovaných dvojných vazeb.

        (d) Jsou stimulátory sekrece hlenu a jsou zodpovědné za vazokonstrikci bronchiálních svalů.

        (e) Jsou inhibovány dlouhodobým užíváním aspirinu.

        Skupina sloučenin známých jako prostaglandiny se v těle syntetizuje z kyseliny arachidonové. Mají farmakologickou a biochemickou aktivitu.

        C. Mnoho dalších mastných kyselin:

        (i) Byly detekovány v biologických materiálech.

        Rybí olej obsahuje 5 a 6 nenasycených mastných kyselin s atomy uhlíku 22.

        ii) V přírodě byly nalezeny různé další struktury s hydroxyskupinami (kyselina ricinolová) nebo cyklickými skupinami.

        Příkladem cyklických skupin je kyselina chaulmoogrová, která byla před mnoha lety používána při léčbě malomocenství.

        Esenciální mastné kyseliny:

        Burr a Burr (1930) zavedli termín “Essen & shytial Fatty Acids ” (EFA) na základě toho, že jsou nezbytné pro růst a zdraví mladých potkanů ​​albínů. Tyto polynenasycené mastné kyseliny, které nejsou syntetizovány v těle, ale jsou převzaty z přírodních a shyralských zdrojů, se nazývají esenciální mastné kyseliny.

        Jsou to (uvedeno výše):

        Kyseliny linolenové a arachidonové se tvoří z kyselin linolové za předpokladu, že kyseliny linolové jsou v těle k dostání a stydlivé v dostatečném množství.

        i) Esenciální mastné kyseliny rostlinných olejů mají nízké teploty tání a jódové číslo.

        ii) Stávají se při hydrogenaci nasycenými mastnými kyselinami a oleje se stávají tuhými tuky.

        A. Esenciální mastné kyseliny ve vysoké koncentraci a shytraci spolu s lipidy tvoří strukturální prvky tkání.

        b. Lipidy gonád také obsahují vysokou koncentraci polynenasycených mastných kyselin, které naznačují důležitost re & shyproductive funkce.

        C. Ovlivňují prodloužení doby srážení a zvyšují fibrinolytickou aktivitu.

        d. Zpomalují aterosklerózu esterifikovanou a emulgovanou s cholesterolem a jsou začleněny do lipoproteinů pro transport do jater pro další oxidaci.

        F. Nedostatek těchto kyselin ve stravě kojenců způsobuje ekzém.

        Izomerismus v nenasycených mastných kyselinách:

        Variace v umístění dvojné vazby v řetězcích nenasycených mastných kyselin produkují izomery. Kyselina olejová má 15 různých polohových izomerů. Geometrická izomerismus závisí na orientaci a přestřihu radikálů kolem osy dvojných vazeb. Pokud jsou uvažované radikály na stejné straně vazby, nazývá se sloučenina “cis ”, pokud je na opačné straně, “trans ”. To lze ilustrovat na kyselině maleinové a kyselině fumarové.

        V případě kyselin s vyšším stupněm nenasycení existuje více geometrických izomerů. Nenasycené nenasycené dlouhé řetězce mastných kyselin vyskytující se v na & shyture jsou téměř všechny ve formě ‘cis ’ a mol & shyecules jsou “bent ” v poloze dvojné vazby. Kyselina arachidonová má tedy tvar U.

        Rafinované a hydrogenované oleje:

        Je připraven v následujícím man & shyner:

        (i) Volné mastné kyseliny jsou odstraněny alkalickým ošetřením a stykem.

        ii) Barvicí látka se odstraní aktivním uhlím.

        (iii) Zápach je odstraněn přehřátou párou.

        Rafinované oleje se hydrogenují za optimální teploty a za tlaku se vodíkem za přítomnosti niklkatalyzátoru. Nenasycené mastné kyseliny se přeměňují na saty & shyrované mastné kyseliny.

        Z tekutého oleje se stane pevný tuk a sníží se obsah nenasycených mastných kyselin. Vanaspati je hydrogenovaný rafinovaný podzemnicový olej.

        Alkoholy nacházející se v lipidových molekulách zahrnují glyc & shyerol, cholesterol a vyšší alkoholy (acetylalkohol a shyhol), které se obvykle nacházejí ve voscích.

        Nenasycené alkoholy jsou důležité prase a stydlivost. Fytylalkohol je součástí chloro & shyphylu a lykofylu (C.40H56Ó2) v rajčatech se vyskytuje polynenasycený dihydroxy alkohol jako purpurový pigment.

        Steroidy se často nacházejí ve spojení s tuky. Mají podobné cyklické jádro připomínající fenanthren (prstence A, B, C), ke kterému je připojen cyklopentanový kruh (D). Základní látka je lépe označena jako cyklopentano perhydrofenanthren. Pozice na steroidním jádru jsou očíslovány, jak ukazuje obr. 4.17.

        Boční methylové řetězce se obvykle vyskytují v polohách 10 a 13 (tvoří atomy C 19 a 18). Boční řetězec v poloze 17 je obvyklý (jako u choles a shyterolu). Pokud má sloučenina jednu nebo více hydroxylových skupin a žádné karbonylové nebo karboxylové skupiny, je to sterol a název končí na -OL.

        Steroidy lze rozdělit na následujícího muže a shynera:

        Steroly - cholesterol, ergosterol, koprosterol. Žlučové kyseliny - kyselina glykocholová a kyselina taurocholová.

        Pohlavní hormony - testosteron, estradiol.

        Je široce distribuován ve všech buňkách těla. Vyskytuje se v živočišných tucích, ale ne v rostlinných tucích. Struc & shyture je uveden níže. Metabolismus cholesterolu je diskutován v kapitole metabolismus lipidů.

        i) Vyskytuje se v námelu a kvasnicích.

        ii) Je předchůdcem vitaminu D.

        (iii) Získává protirachitické vlastnosti s otevřením prstence B při ozáření ultrafialovým světlem.

        Vyskytuje se ve stolici v důsledku redukce dvojné vazby mezi bakteriemi ve střevě a mezi C5 a C.6 cholesterolu.

        Důležité testy:

        Kapka oleje položená na kus obyčejného papíru. Je vidět průsvitné místo. To naznačuje přítomnost tuku.

        2. Emulgační test:

        Do jedné zkumavky se odeberou 2 ml vody a do druhé zkumavky 2 ml zředěného roztoku žlučové soli. Do každé zkumavky přidejte 3 kapky daného oleje a energicky protřepejte. Všimněte si stability vytvořené emulze a shysifikace.

        3. Test zmýdelnění:

        Vezměte 10 kapek oleje co & shyconut do zkumavky. Přidejte k němu 20 kapek 40% NaOH a 2 ml glycerolu. Gen & shytly vařte asi 3 minuty, dokud nedojde k úplnému zmydelnění. Pokud jsou viditelné olejové kuličky, musí se ve varu pokračovat. Rozdělte roztok na 3 části a proveďte následující experimenty ve zkumavce 1, 2, 3.

        Do zkumavky č. 1 přidejte nasycený roztok NaCl. Všimněte si, že mýdlo se odděluje a plave na povrch (proces solení).

        Do zkumavky č. 2 přidejte několik kapek konc. HCl. Olejová vrstva mastných kyselin stoupá na povrch.

        Do zkumavky č. 3 přidejte několik kapek CaCl2 řešení. Nerozpustné vápenaté mýdlo se vysráží a shytuje.

        Přidejte 10 kapek Hubbleova a#8217s jodového činidla do 10 ml chloroformu. Chloro a shyform získává růžovou barvu díky volnému jódu. Roztok se rovnoměrně rozdělí do tří zkumavek, jak se přidají (a), (b) a (c) a tři druhy oleje.

        Přidejte olej č. 1 do zkumavky (a) po kapkách a zkumavku po každém přidání energicky protřepejte, dokud růžová barva roztoku nezmizí a nevytratí se. Zaznamená se počet požadovaných kapek oleje.

        Experiment se opakuje přidáním oleje 2 a 3 do zkumavek (b) a (c). Čím větší je počet kapek potřebných k vybití růžové barvy, tím menší je nenasycení.

        Barevné reakce k detekci sterolů:

        Liehermann-Rurehardova reakce:

        Chloroform a promytí sterolu ošetřeného octanem anhydrátem a shydridem a kyselinou sírovou dává zelenou barvu. Tato reakce je základem kolorimetrického odhadu cholesterolu v krvi.

        Červená až purpurová barva se objeví, když se chloroformový roztok sterolu ošetří stejným objemem koncentrované kyseliny sulfasulfurové.

        já. Vysoká koncentrace polynenasycených mastných kyselin v lipidech gonád je důležitá pro repro a shyduktivní funkci.

        ii. Nedostatek esenciálních mastných kyselin způsobuje bobtnání mitochondriální membrány, což má za následek snížení účinnosti oxidační fosforylace produkující zvýšené teplo.

        iii. Kyselina dokosahexenová vytvořená z dietních linolenových kyselin zvyšuje elektrickou odezvu fotoreceptorů na osvětlení. Kyselina linolenová ve stravě je proto nezbytná pro optimální vidění.

        iv. Nedostatek esenciálních mastných kyselin způsobuje u dospělých žen kožní léze, abnormální těhotenství a kojení, ztučnění jater, poškození ledvin.

        v. Genetický nedostatek lecithin cholesterol acyltransferázy (LCAT) způsobuje Norumovu a#8217s nemoc.

        vi. Sitosterol snižuje střevní absorpci exogenního a endogenního cholesterolu, a tím snižuje hladinu cholesterolu v krvi.

        vii. Nedostatek enzymu sfingomyelinázy způsobuje velké akumulace sfingomyelinů v mozku, játrech a slezině dětí, což má za následek Niemann-Pick. onemocnění s příznaky zvětšeného břicha, jater, sleziny a mentálním zhoršením a stykem.

        viii. Absence dipalmityl lecithinu (DPL) u předčasného plodu vyvolává syndrom respirační tísně (hyaline-membránová nemoc).

        ix. Dědičná Gaucherova choroba v kojeneckém a dětském věku je způsobena nedostatkem en & shyzyme glukocerebrosidázy zahrnující velké ac & shycumulace glukocerebrosidů (obvykle Kera & shysin) v játrech, slezině, kostní dřeni a mozku s projevy hubnutí, selhání růstu a progresivní mentální retardace.

        X. Autozomálně recesivní Tay-Sachova nemoc (GM2 Gangliosidóza) vede k akumulaci velkého množství gangliosidů v mozku a nervových tkáních v důsledku nepřítomnosti enzymu hexosaminidázy A s asociací progresivního a shysivního vývoje idiocie a slepoty u kojenců brzy po narození.

        Klinická orientace:

        já. Dědičná porucha Metachromatic Leukodys & shytrophy (MLD) se vyskytuje na sulfatidu, tvořeném galaktocerebrozidem, akumulace v různých tkáních v důsledku nedostatku enzymu sulfatázy (arylsulfatázy) s příznaky slabosti, ataxie, defektů hybnosti, paralýzy, řečových obtíží u dětí do tří let věku a psychiatrických projevů včetně progresivní demence u dospělých.

        ii. Obezita a ateroskleróza úzce souvisí s koncentrací cholesterolu a polynenasycených a nenasycených mastných kyselin v těle.


        Podívejte se na video: Как си чистя веригата Аз!?: (Listopad 2021).