NIEZBĘDNE KWASY TŁUSZCZOWE: FUNKCJE, ZNACZENIE, NAZEWNICTWO, PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

Te kwasy tłuszczowe są to kwasy tłuszczowe, bez którego człowiek nie może żyć. Nie mogą być syntetyzowane przez organizm i dlatego muszą być pozyskiwane z codziennego pożywienia.

Pojęcie „niezbędnych kwasów tłuszczowych” zostało po raz pierwszy wprowadzone przez Burra i Burra w 1930 r. W odniesieniu do kwasu linolowego (kwas cis, cis-9, 12-oktadekadienowy). Jednak niedługo później zastosowano go również do kwasu linolenowego (kwas cis, cis, cis -9, 12, 15-oktadekatrienowy).

Kwas linolowy, niezbędny kwas tłuszczowy (źródło: Jü / CC0, za Wikimedia Commons)

Powód: oba kwasy tłuszczowe miały takie same działanie, gdy podawano je eksperymentalnym szczurom hodowanym na diecie ubogiej w tłuszcz, które wykazywały pewne nieprawidłowości w ich wzroście i rozwoju.

Na podstawie wcześniejszych badań uogólniono, że niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe są zwykle nienasyconymi kwasami tłuszczowymi należącymi do serii ω-6 i ω-3, do których należą odpowiednio kwas cis-linolowy (LA, z angielskiego kwasu linolowego) oraz Kwas α-linolenowy (ALA, z angielskiego kwasu α-linolenowego).

Niezbędne kwasy tłuszczowe mogą być wykorzystywane bezpośrednio przez komórki lub mogą działać jako prekursory dla innych cząsteczek o dużym znaczeniu, takich jak na przykład eikozanoidy, które biorą udział w syntezie wielu hormonów i kontrolowaniu różnych procesów ogólnoustrojowych.

Wykazano, że niedobór tych kwasów tłuszczowych wielokrotnie przyczynia się do pojawienia się niektórych chorób układu krążenia, a także do zaburzeń wzrostu i rozwoju poznawczego.

Funkcje niezbędnych kwasów tłuszczowych

Różne funkcje niezbędnych kwasów tłuszczowych zależą od ich udziału w tworzeniu struktur komórkowych, w sygnalizacji i / lub komunikacji komórkowej lub w innych określonych „zadaniach” w komórkach ludzkiego ciała.

- Jako elementy konstrukcyjne

Niezbędne kwasy tłuszczowe są ważnymi składnikami wszystkich błon komórkowych, ponieważ są częścią fosfolipidów, które stanowią dwuwarstwy lipidowe zarówno błony komórkowej, jak i wewnętrznych organelli wszystkich komórek.

Będąc częścią błon komórkowych, w zależności od stopnia ich nasycenia, niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe mogą zmieniać płynność błon, a także zachowanie białek, które się z nimi wiążą, czyli regulują najważniejsze funkcje błon.

- Jako przekaźniki wewnątrzkomórkowe

Te cząsteczki i ich długołańcuchowe metabolity działają jako wtórni posłańcy, ponieważ wiele hormonów i czynników wzrostu aktywuje enzym zwany fosfolipazą A, który indukuje uwalnianie tych kwasów tłuszczowych z błon.

Niezbędne kwasy tłuszczowe, które są uwalniane w wyniku działania hormonalnego, są wykorzystywane wewnątrzkomórkowo do syntezy eikozanoidów i innych hormonów.

- Jako antybiotyki

Niektóre niezbędne kwasy tłuszczowe mają działanie podobne do antybiotyków. Na przykład kwas linolenowy działa na kultury Staphylococcus aureus, a hydrolizowany olej lniany (bogaty w kwas linolowy i linolenowy) może inaktywować oporne na metycylinę gatunki S. aureus.

Kwas linolenowy wspomaga adhezję Lactobacillus casei do powierzchni błony śluzowej, a zatem sprzyja jej wzrostowi. Ten gatunek bakterii hamuje rozwój innych bakterii chorobotwórczych, takich jak Helicobacter pylori, Shigella flexneri, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium difficile i Escherichia coli.

- Jako środki przeciwzapalne

Ponadto niezbędne kwasy tłuszczowe mogą działać jako endogenne cząsteczki przeciwzapalne, ponieważ te i ich pochodne hamują produkcję niektórych interleukin przez limfocyty T (limfocyty T).

- Jako substraty do pozyskiwania energii

Z drugiej strony niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, podobnie jak pozostałe kwasy tłuszczowe tworzące lipidy komórkowe, stanowią przydatne źródło pozyskiwania dużych ilości energii metabolicznej w postaci ATP poprzez ich utlenianie.

- Jako mediatorzy innych działań

Są niezbędne do wchłaniania, transportu i działania witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (witaminy A, D, E i K).

- Jako prekursory innych cząsteczek

Należy zauważyć, że inną funkcją niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych jest to, że działają one jako prekursory innych kwasów tłuszczowych, które są równie przydatne dla komórek ludzkiego ciała.

Znaczenie

Niezbędne kwasy tłuszczowe są niezwykle ważne dla organizmu człowieka, ale są szczególnie ważne dla tkanek mózgu, oczu, wątroby, nerek, gruczołów i gonad.

Liczne badania wykazały, że niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe same w sobie odgrywają znaczącą rolę w „patobiologii” wielu stanów klinicznych, takich jak:

- Choroby naczyniowe związane z kolagenem (choroby tkanki łącznej)

- nadciśnienie

- Cukrzyca Mellitus

- Zespół metaboliczny X

- Łuszczyca

- wyprysk

- Atopowe zapalenie skóry

- Choroba niedokrwienna serca

- Arterioskleroza

- Rak

W ostatnich latach wykazano również, że kwasy tłuszczowe z serii ω-3 są niezbędne do prawidłowego rozwoju i wzrostu człowieka oraz działają w profilaktyce i leczeniu wyżej wymienionych chorób.

Jego znaczenie polega również na tym, że:

- Zmniejsz stres oksydacyjny

- Powstrzymać produkcję substancji i związków prozapalnych

- Zapewniają ochronę układu sercowo-naczyniowego

- Ułatwiają utratę tkanki tłuszczowej

- Są pozytywnie związane ze szczytami gęstości kości u młodych ludzi

Niedobory tych cząsteczek mogą obniżać zdrowie psychiczne, zwiększać szanse na depresję, a nawet wywoływać tendencje do agresywnego zachowania.

Nomenklatura

Niezbędne kwasy tłuszczowe to wielonienasycone kwasy tłuszczowe, czyli kwasy monokarboksylowe zbudowane z łańcucha alifatycznego (węgle i wodory), w którym więcej niż dwa atomy węgla są połączone ze sobą wiązaniem podwójnym (nie są nasycone atomami wodór).

Związki te są klasyfikowane głównie ze względu na liczbę posiadanych atomów węgla, a także na podstawie pozycji pierwszego wiązania podwójnego w stosunku do grupy metylowej (-CH3) obecnej na jednym z końców łańcucha, znanej jako „metyl ω ”lub„ terminal metylowy ”.

Tak więc, na przykład kwasy tłuszczowe z serii „ω-3” lub „ω-6” są kwasami tłuszczowymi o różnej długości, które mają pierwsze wiązanie podwójne CC przy atomie węgla nr 3 i atomie węgla nr 6 w stosunku do odpowiednio końcowa grupa metylowa.

Kwas alfa-linolenowy, niezbędny kwas tłuszczowy (źródło: Jü / CC0, za Wikimedia Commons)

Oprócz tych dwóch „rodzin” wielonienasyconych kwasów tłuszczowych istnieją jeszcze dwa: kwasy tłuszczowe ω-7 i ω-9; chociaż nie są one uważane za niezbędne, ponieważ organizm ma drogi metaboliczne do ich syntezy i produkcji.

Kwasy tłuszczowe z serii ω-3 pochodzą z kwasu linolenowego (18: 3), te z serii ω-6 są pochodnymi kwasu cis-linolowego (18: 2), te z serii ω-7 są pochodnymi kwasu palmitynowego ( 16: 1), a te z serii ω-9 pochodzą z kwasu oleinowego (18: 1).

Metabolizm

Dzięki działaniu enzymu ∆6 desaturazy (d-6-d) kwas cis-linolowy przekształca się w kwas γ-linolowy (18: 3). Ten nowy produkt jest wydłużany do kwasu dihomo γ-linolenowego (20: 3), który jest prekursorem prostaglandyn serii 1.

Kwas dihomo γ-linolenowy można również przekształcić do kwasu arachidonowego (20: 4) poprzez działanie innego enzymu, Δ5 desaturazy (d-5-d). Ten kwas tłuszczowy jest prekursorem prostaglandyn serii 2, tromboksanów i leukotrienów.

- Prostaglandyny to podobne do hormonów substancje lipidowe, które pełnią wiele funkcji w organizmie: pomagają kontrolować skurcze i rozluźnienie mięśni gładkich, rozszerzanie i zwężanie naczyń krwionośnych, procesy zapalne itp.

- Tromboksany i leukotrieny są lipidami eikozanoidowymi, które również mają aktywność hormonalną. Są środkami zwężającymi naczynia krwionośne i silnymi środkami nadciśnieniowymi, ułatwiają także agregację płytek krwi podczas procesu krzepnięcia, uczestniczą m.in. w przewlekłych procesach zapalnych.

Kwas Α-linolenowy przekształca się w kwas eikozapentaenowy (20: 5) pod działaniem tych samych enzymów, które działają na kwas cis-linolenowy (d-6-d i d-5-d). Kwas ten bierze udział w tworzeniu prekursora prostaglandyn serii 3 i leukotrienów serii 5.

Przykłady niezbędnych kwasów tłuszczowych

Najbardziej reprezentatywne przykłady niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych to dwa wymienione wielokrotnie w tekście:

• Kwas linolowy, kwas tłuszczowy z serii omega-6.
• Kwas linolenowy, kwas tłuszczowy z serii omega-3.

Kwas linolowy to kwas tłuszczowy, który ma dwa nienasycenia w konfiguracji cis. Ma 18 atomów węgla i, jak można zrozumieć z szeregu, do którego należy, ma pierwsze wiązanie podwójne przy szóstym atomie węgla w stosunku do końcowej grupy metylowej cząsteczki.

Z drugiej strony kwas linolenowy jest kwasem tłuszczowym z trzema nienasyceniami, również z 18 atomami węgla, ale należącym do serii omega-3, o której należy rozumieć, że ma pierwsze z trzech podwójnych wiązań na węglu w pozycja 3 do końcowego metylu.

Żywność z niezbędnymi kwasami tłuszczowymi

Zarówno w Europie, jak iw Ameryce Północnej, średnia ilość niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych spożywanych w codziennej diecie wynosi od 7 do 15 g, a główne źródła tych kwasów tłuszczowych, w zależności od ich rodzaju, to:

Kwas

Zboża, jajka, mięso i większość olejów pochodzenia roślinnego. Pieczywo pełnoziarniste wytwarzane z „pełnego ziarna”, margaryny i większości wypieków. Oleje słonecznikowy, kukurydziany i ryżowy są również bogate w kwas cis-linolowy.

Kwas Α-linolenowy (ALA)

Olej rzepakowy, lniany i lniany, a także orzechy włoskie i zielone warzywa liściaste są bogate w kwas α-linolenowy.

Podobnie mleko matki jest bogate w ten niezbędny kwas tłuszczowy, którym noworodki żywią się w okresie laktacji.

Ryby i olej rybny są bogate w kwas eikozapentaenowy i kwas dokozaheksaenowy, pochodzący z kwasu linolenowego.

Zdjęcie: Christine Sponchia ze strony www.pixabay.com

Należy wspomnieć, że wiele produktów spożywczych (zarówno pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego) jest również bogatych w metaboliczne półprodukty dwóch opisanych powyżej niezbędnych kwasów tłuszczowych. Obejmują one:

- Kwas eikozapentaenowy

- Kwas dokozaheksaenowy

- Kwas gamma-linolowy

- Kwas dihomo gamma linolowy

- Kwas arachidonowy

Bibliografia

1. Aaes-Jørgensen, E. (1961). Niezbędne kwasy tłuszczowe. Physiological Reviews, 41 (1), 1-51.
2. Cunnane, SC (2003). Problemy z niezbędnymi kwasami tłuszczowymi: czas na nowy paradygmat? Progress in lipid research, 42 (6), 544-568.
3. Das, ONZ (2006). Niezbędne kwasy tłuszczowe: biochemia, fizjologia i patologia. Biotechnology Journal: Healthcare Nutrition Technology, 1 (4), 420-439.
4. Das, ONZ (2006). Niezbędne kwasy tłuszczowe - przegląd. Aktualna biotechnologia farmaceutyczna, 7 (6), 467-482.
5. Di Pasquale, MG (2009). Niezbędne składniki niezbędnych kwasów tłuszczowych. Dziennik suplementów diety, 6 (2), 143-161.
6. Simopoulos, AP (1999). Niezbędne kwasy tłuszczowe w zdrowiu i chorobach przewlekłych. Amerykański dziennik żywienia klinicznego, 70 (3), 560s-569s.
7. Simopoulos, AP (2002). Znaczenie proporcji niezbędnych kwasów tłuszczowych omega-6 / omega-3. Biomedycyna i farmakoterapia, 56 (8), 365-379.