สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพคือสารเคมีที่จำเป็นในการรักษาการทำงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต มีกิจกรรมทางสรีรวิทยาสูงที่ความเข้มข้นต่ำซึ่งสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตบางกลุ่มหรือเซลล์ของพวกมัน เนื้องอกที่เป็นมะเร็ง ชะลอ (หรือเร่ง) การเติบโตอย่างเลือกสรรหรือระงับพวกมันโดยสิ้นเชิง การพัฒนา.
สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพตามธรรมชาติเกิดขึ้นในช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิต พวกมันสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการเผาผลาญ, ปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม (ภายนอก) หรือสะสมภายในร่างกาย (ภายนอก) ประสิทธิภาพของการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพขึ้นอยู่กับลักษณะทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพตามธรรมชาติจากภายนอก ได้แก่:
โคลิน - สารประกอบอินทรีย์ที่ถูกหลั่งออกมาจากพืชชั้นสูงผ่านระบบรากทำให้เกิดการกดขี่พืชชั้นต่ำ
ไฟโตไซด์ - สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ปล่อยออกมาจากพืชชั้นสูงสู่อากาศในชั้นบรรยากาศทำให้เกิดการตายของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค
ยาปฏิชีวนะ - สารอินทรีย์ - ของเสียจากจุลินทรีย์ในกระบวนการเมแทบอลิซึมปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมหรือสะสมภายในเซลล์ระงับหรือยับยั้งจุลินทรีย์ประเภทอื่น
มาราสมินเป็นสารอินทรีย์ที่จุลินทรีย์หลั่งออกมาซึ่งทำให้เกิดการกดขี่พืชชั้นล่าง
ผลกระทบของสิ่งมีชีวิตบางชนิดต่อสิ่งมีชีวิตอื่นอันเนื่องมาจากการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเรียกว่าอัลโลโลพาที
สารพิษจากเชื้อราเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ผลิตโดยเชื้อรา (สกุล Fusarium, Aspergillus ฯลฯ) ในกระบวนการเมแทบอลิซึม ซึ่งถูกปล่อยออกสู่ร่างกายของพืชชั้นสูง (ธัญพืช) ในระหว่างการพัฒนาร่วมกัน และทำให้เกิดโรคในระยะหลัง อันตรายของสารพิษจากเชื้อรามีความเกี่ยวข้องกับความเสถียรระหว่างการเก็บรักษา การรักษาความร้อน และความสามารถในการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วในอวัยวะและเนื้อเยื่อของร่างกาย ทำให้เกิดการยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน ความเสียหายต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด เซลล์ไขกระดูก และต่อมน้ำเหลือง สารพิษจากเชื้อราหลายชนิดมีคุณสมบัติเป็นสารก่อมะเร็ง
สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพภายนอก ได้แก่ โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต กรดอะมิโน วิตามิน เอนไซม์ ฮอร์โมน สีย้อม
โปรตีนเป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่มีโมเลกุลสร้างขึ้นจากกรดอะมิโนที่ตกค้าง ตามโครงสร้างของโปรตีนจะถูกแบ่งออกเป็นแบบง่ายและซับซ้อน โปรตีน (จากภาษากรีกโปรตัส - อันดับแรกสำคัญ) เป็นโปรตีนอย่างง่าย ซึ่งรวมถึงอัลบูมิน, โกลบูลิน, กลูเตมิน
โปรตีนเป็นของโปรตีนเชิงซ้อนที่นอกเหนือจากโมเลกุลขนาดใหญ่ของโปรตีนแล้ว ยังมีโมเลกุลที่ไม่ใช่โปรตีนอีกด้วย เหล่านี้รวมถึงนิวคลีโอโปรตีน (นอกเหนือจากโปรตีนแล้วยังมีกรดนิวคลีอิก), ไลโปโปรตีน (นอกเหนือจากโปรตีนแล้วยังมีไขมัน), ฟอสโฟลิปิด (นอกเหนือจากโปรตีนแล้วยังมีกรดฟอสฟอริก) โปรตีนมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์ จำเป็นต่อการสร้างเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกาย เป็นพื้นฐานของไบโอเมมเบรน ตลอดจนรักษาการทำงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต โปรตีนทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยา (เอนไซม์) ควบคุม (ฮอร์โมน) ขนส่ง (ฮีโมโกลบิน ไมโอโกลบิน) โครงสร้าง (คอลลาเจน ไฟโบรอิน) มอเตอร์ (ไมโอซิน) การป้องกัน (อิมมูโนโกลบูลิน อินเตอร์เฟอรอน) ที่ช่วยลดความเสี่ยงของสถานการณ์การติดเชื้อหรือความเครียดเช่นกัน เป็นสารสำรอง (เคซีน, อัลบูมิน), ฟังก์ชั่นพลังงานชีวภาพ ในทางกลับกัน กิจกรรมทางชีวภาพของโปรตีนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับองค์ประกอบของกรดอะมิโน โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ตัวและเอไมด์ 2 ตัว (แอสปาร์จีน กลูตามีน) พืชและจุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบทั้งหมดได้จากสารธรรมดาๆ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และเกลือแร่ กรดอะมิโนบางชนิดไม่สามารถสังเคราะห์ในร่างกายของสัตว์และมนุษย์ได้ และต้องเตรียมให้เป็นส่วนประกอบอาหารสำเร็จรูป กรดดังกล่าวเรียกว่าจำเป็น เหล่านี้รวมถึง: วาลีน, ลิวซีน, ไอโซลิวซีน, ไลซีน, เมไทโอนีน, ทรีโอนีน, ทริปโตเฟน, ฟีนิลอะลานีน การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นในร่างกายเป็นเวลานานอย่างน้อยหนึ่งตัวทำให้เกิดโรคร้ายแรงในมนุษย์และสัตว์ กรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมดจะต้องมีอยู่ในโปรตีนในสัดส่วนที่แน่นอนซึ่งตรงกับความต้องการของสิ่งมีชีวิตที่กำหนด หากขาดกรดอะมิโนอย่างน้อยหนึ่งตัว กรดอะมิโนอื่นๆ ที่มีมากเกินไปจะไม่ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โปรตีน โปรตีนที่มีปริมาณกรดอะมิโนที่เหมาะสมจะถือว่ามีความสมบูรณ์ทางชีวภาพ
ปริมาณกรดอะมิโนที่ขาดหายไปจากค่าปกติจะถูกปรับให้สมดุลโดยการเติมกรดอะมิโนที่ไม่เพียงพอหรือมวลโปรตีนที่มีการเตรียม "บริสุทธิ์" ที่มีกรดอะมิโนนี้ในปริมาณที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐาน ในพืช ความเข้มข้นของสารโปรตีนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพการเจริญเติบโต ภูมิอากาศ สภาพอากาศ ชนิดของดิน เทคโนโลยีทางการเกษตร และอื่นๆ จุลินทรีย์หลายชนิดมีลักษณะพิเศษคือการสังเคราะห์โปรตีนที่มีความเข้มข้นสูงและโปรตีนของเซลล์จุลินทรีย์ก็มีกรดอะมิโนที่จำเป็นในปริมาณสูง
วิตามินเป็นสารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงและทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมทางชีวภาพ กิจกรรมทางชีวภาพของวิตามินถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าพวกมันในฐานะกลุ่มที่ออกฤทธิ์เป็นส่วนหนึ่งของศูนย์เร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์หรือเป็นพาหะของหมู่ฟังก์ชัน
เมื่อขาดสารเหล่านี้กิจกรรมของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องจะลดลงและเป็นผลให้กระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของเอนไซม์เหล่านี้อ่อนลงหรือหยุดลงโดยสิ้นเชิงซึ่งนำไปสู่โรคร้ายแรง ร่างกายมนุษย์และสัตว์ไม่สามารถสังเคราะห์วิตามินได้ แหล่งที่มาหลักของการเข้าสู่ร่างกายมนุษย์และสัตว์คือพืชและจุลินทรีย์ซึ่งสังเคราะห์วิตามินเกือบทั้งหมด (ยกเว้นวิตามินบี 12) วิตามินเกือบทั้งหมดมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หรือหมู่คาร์บอนิล (-C=O) มีวิตามินที่ละลายในไขมันและละลายน้ำได้
ไขมันเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพคล้ายคลึงกันซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันเป็นองค์ประกอบสำคัญของเซลล์ ลักษณะทั่วไปของพวกเขาคือการมีอนุมูลไฮโดรคาร์บอนสายโซ่ยาวและกลุ่มเอสเทอร์ในโมเลกุล โดยธรรมชาติทางเคมี ไขมันคือเอสเทอร์ของกลีเซอรอลและกรดไขมัน ซึ่งมีลักษณะของกรดไขมันต่างกัน
ในพืช ไขมันสะสมในผลไม้และเมล็ดพืช ในสัตว์และปลา ไขมันจะสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง ช่องท้อง และเนื้อเยื่อรอบอวัยวะสำคัญต่างๆ (หัวใจ ไต) รวมถึงในเนื้อเยื่อสมองและเส้นประสาท การขาดหายไปจากสิ่งมีชีวิตในระยะยาวทำให้เกิดการหยุดชะงักของระบบประสาทส่วนกลาง ความต้านทานต่อการติดเชื้อลดลง และทำให้อายุขัยสั้นลง ในการสกัดไขมัน จำเป็นต้องทำลายการเชื่อมต่อกับโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และส่วนประกอบอื่นๆ ของเซลล์ เมื่อสกัดไขมันจากวัตถุดิบธรรมชาติ จะได้ส่วนผสมที่ประกอบด้วยไขมันและสารที่ละลายในไขมัน (เม็ดสี วิตามิน สเตียรอยด์)
เอนไซม์ (Latin fermentum - leaven) หรือเอนไซม์ (เอนไซม์ - ยีสต์) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพของโปรตีนที่เร่งการเผาผลาญในเซลล์และมีน้ำหนักโมเลกุลตั้งแต่ 15,000 ถึง 1,000,000
มีเอนไซม์องค์ประกอบเดียว (โมโนเมอร์) ประกอบด้วยโปรตีนเท่านั้น (สายโซ่โพลีเปปไทด์แบบพับ) และเอนไซม์สององค์ประกอบประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ของโปรตีนและโมเลกุลที่ไม่ใช่โปรตีน กิจกรรมของเอนไซม์นั้นพิจารณาจากโครงสร้างของส่วนโปรตีน เอนไซม์ถูกนำมาใช้ในกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ เป็นเวลานานแล้วที่เห็ดเป็นผู้จัดหาเอนไซม์หลัก ปัจจุบันมีการใช้เอนไซม์จากแบคทีเรียเพิ่มมากขึ้น ระดับการสะสมของเอนไซม์ในเซลล์สามารถเพิ่มได้ 100-1,000 เท่าโดยการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมและการเลือกสารอาหาร การเพาะเลี้ยงผู้ผลิตเอนไซม์จะประหยัดได้ก็ต่อเมื่อมีรอบการหมักสั้น ตัวกลางของสารอาหารค่อนข้างถูก และความจำเพาะของโปรตีนของเอนไซม์ภายในหรือนอกเซลล์สูง เอนไซม์ของจุลินทรีย์ถูกใช้เป็นสารรักษาโรคในการทดสอบทางคลินิก เช่นเดียวกับสารเติมแต่งอาหารสัตว์ (0.1-1.5% ของน้ำหนักแห้งของอาหาร) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้อาหารพืช (เมล็ดพืช หญ้าหมัก อาหารหยาบ ฯลฯ) โดย สัตว์ในฟาร์มที่มีสารที่ย่อยไม่ได้: ไฟเบอร์, ลิกนิน, เฮมิเซลลูโลส ตัวอย่างเช่นในสัตว์เคี้ยวเอื้องเส้นใยจะถูกย่อย 40-65% โปรตีนจากพืช 60-80% ไขมัน 60-70% แป้งและโพลีฟรุกโตไซด์ 70-80% นอกจากนี้ การเตรียมเอนไซม์ยังใช้ในการเตรียมอาหารโดยการหมักเพื่อเร่งการหมักกรดแลคติค
ลิพิดเป็นกลุ่มของสารธรรมชาติจำนวนมาก ซึ่งมีโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพแตกต่างกันไป มีการตีความแนวคิดเรื่องไขมันและรูปแบบการจำแนกประเภทต่างๆ หลายประการตามคุณสมบัติของสารเหล่านี้ คุณสมบัติทั่วไปของสารประกอบลิพิดคือความสามารถในการละลายในอีเทอร์ คลอโรฟอร์ม และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ (แต่ไม่ใช่ในน้ำ)
ไขมันสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ตามโครงสร้างของมัน
1. ไขมันเชิงเดี่ยวหรือไขมันที่เป็นกลางซึ่งแสดงอยู่ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่โดยอะซิลกลีเซอรอล เช่น กลีเซอรอลเอสเทอร์ของกรดไขมัน (กรดไขมันอิสระพบในเซลล์เป็นองค์ประกอบรองเท่านั้น) 2. ไขมันเชิงซ้อนซึ่งรวมถึงไขมันที่มีกรดฟอสฟอริกในพันธะโมโนหรือไดสเตอร์คือฟอสโฟลิปิดซึ่งรวมถึงกลีเซอโรฟอสโฟลิปิดและสฟิงโกลิพิด ไขมันเชิงซ้อนรวมถึงสารประกอบที่เชื่อมโยงกันโดยพันธะไกลโคซิดิกกับโมโนแซ็กคาไรด์เรซิดิวหนึ่งชนิดหรือมากกว่าหรือไกลโคลิพิด รวมทั้งสารประกอบที่มีลักษณะเป็นสเตียรอยด์และไอโซพรีนอยด์ ซึ่งรวมถึงแคโรทีนอยด์
จนถึงช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษของเรา ไขมันโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เป็นกลางถือเป็นเพียงวัสดุสำรองที่สามารถแทนที่ด้วยสารอื่นที่มีปริมาณแคลอรี่เท่ากันโดยไม่ทำลายการทำงานที่สำคัญของร่างกายมากนัก หลักฐานแรกที่แสดงว่าไขมันมีสารประกอบที่จำเป็นทางสรีรวิทยาสำหรับสัตว์ชั้นสูงได้รับในปี 1926 โดยนักวิจัยชาวดัตช์ Evans และ Boer ต่อมาพบว่าสารประกอบเหล่านี้เป็นกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (ไลโนเลอิก, ไลโนเลนิกและอาราคิโดนิก) ซึ่งจำเป็นทางสรีรวิทยาสำหรับสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ (วิตามิน F)
ต่อมาพบว่าไขมันในเซลล์จุลินทรีย์ทำหน้าที่ทางชีววิทยาที่หลากหลาย พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างที่สำคัญ เช่น เยื่อหุ้มเซลล์ ไมโตคอนเดรีย คลอโรพลาสต์ และออร์แกเนลล์อื่นๆ คอมเพล็กซ์ไลโปโปรตีนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเผาผลาญ พวกมันส่วนใหญ่เกี่ยวข้องอย่างมากกับการถ่ายโอนสารต่าง ๆ อย่างแข็งขันผ่านเยื่อหุ้มขอบเขตและการกระจายตัวของสารเหล่านี้ภายในเซลล์ องค์ประกอบของไขมันส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตเช่นทนต่อความร้อนและความร้อน, ความเป็นโรคจิต, ความต้านทานต่อกรด, ความรุนแรง, ความต้านทานต่อรังสีไอออไนซ์และลักษณะอื่น ๆ นอกจากนี้ลิพิดยังทำหน้าที่เป็นผลิตภัณฑ์กักเก็บได้อีกด้วย ซึ่งรวมถึงกรดโพลี-β-ไฮดรอกซีบิวทีริกที่ผลิตโดยแบคทีเรียหลายชนิด และอะซิลกลีเซอรอล โดยเฉพาะไตรดิลกลีเซอรอลที่สะสมในปริมาณมากโดยยีสต์และเชื้อราอื่นๆ
การศึกษาไขมันของจุลินทรีย์อย่างเป็นระบบเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2421 หลังจากที่นักวิจัยชาวเยอรมัน Nägeli และ Löw รายงานการก่อตัวของหยดไขมันในยีสต์ที่เติบโตภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนเพียงพอ ปริมาณไขมันทั้งหมดในจุลินทรีย์มักจะอยู่ในช่วง 0.2 ถึง 10% ของสารที่แห้งสนิทในเซลล์ อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมเหล่านี้ ปริมาณไขมันจะสูงถึง 60-70% ของวัตถุแห้ง มีเพียงตัวแทนของจุลินทรีย์บางคนเท่านั้นที่สามารถ "สังเคราะห์ยิ่งยวด" ของไขมันได้ ของเชื้อราที่มีเส้นใยนั้นไขมันจำนวนมาก (40 - 70%) ถูกสร้างขึ้นโดยตัวแทนของสกุล PeniclUium, Rhizopus, Fusarium และอื่น ๆ ยีสต์สังเคราะห์ไขมันในปริมาณเท่ากันโดยประมาณ - ตัวแทนของจำพวก Cryptococcus, Rhodotorula, Lipomyces, Sporobolomyces ในบรรดาแบคทีเรียนั้น มัยโคแบคทีเรียมีความน่าสนใจ สามารถสะสมไขมันได้มากถึง 40% ในแบคทีเรียจำนวนหนึ่ง ปริมาณโพลีไฮดรอกซีบิวทีเรตสูงถึง 60% ตัวอย่างเช่น ในสายพันธุ์ Alcaligenes eutrophus ที่ออกซิไดซ์ด้วยไฮโดรเจน ภายใต้เงื่อนไขการเพาะปลูกบางประการ สาหร่ายขนาดเล็กบางรูปแบบจะสะสมไขมันได้มากถึง 60% หรือมากกว่านั้น
ปริมาณไขมันสูงสุดในจุลินทรีย์บางชนิด
จุลินทรีย์ |
ไขมันสัมพันธ์กับสสารแห้งของเซลล์, % |
แอกตินมายซีซีส อัลบาดุนคัส |
|
อัลคาทิจีนส์ ยูโทรฟัส |
|
ไมไอซิแบคเตอร์ลัม สเมกมาทิส |
|
Ps".iuintnonas mallei |
|
Cryplncoccus terricolus |
|
E"nclonicopsis vernalis |
|
Lipomyces Upoferus |
|
ไลโปไมเซส สตาร์คีล |
|
Rhodoiorula gracilis |
|
สปอโรโบโลไมซีส โรเซียส |
|
เบลเซเซีย ทริสปอร่า |
|
จีโอทริชุม แคนดิดัม |
|
จีโอตริชุม วัลรอธ |
|
เพนิคHHum yavanicutn |
|
Rhizopus arrhizus |
|
คลอเรลลา ไพเรโนโดซา |
องค์ประกอบของไขมันของจุลินทรีย์ต่าง ๆ มักจะแตกต่างกัน แบคทีเรียมักจะมีฟอสโฟลิปิดจำนวนมาก มัยโคแบคทีเรียมีแว็กซ์จำนวนมากและในไขมันที่เป็นกลางของอาร์เคแบคทีเรียจะแสดงด้วยไอโซโพรพิลกลีเซอรอลอีเทอร์อย่างง่ายนั่นคือ ไม่มีกรดไขมันซึ่งมีอยู่ซึ่งเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ กรดไขมันในยูแบคทีเรียมักจะมีอะตอมของคาร์บอน 10 ถึง 20 อะตอม (ส่วนใหญ่เป็น 15-19) ในหมู่พวกเขามีกรดอิ่มตัวที่มีสายตรงของอะตอมคาร์บอนไม่อิ่มตัวเชิงเดี่ยวที่มีสายตรงมีสายโซ่กิ่ง (iso- และ ante-iso-) โดยมีวงแหวนไซโคลโพรเพนและกรดไฮดรอกซี แต่แบคทีเรียส่วนใหญ่ขาดกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนตามแบบฉบับของไขมันในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต
กรดไขมันของมัยโคแบคทีเรียและรูปแบบที่เกี่ยวข้องมีความซับซ้อนมากกว่าแบคทีเรียชนิดอื่น นอกจากกรดไขมันตามปกติแล้ว เชื้อมัยโคแบคทีเรีย, คอรีนีแบคทีเรีย และโนคาร์เดียยังมีกรดไมโคลิกที่เป็นเอกลักษณ์ในองค์ประกอบของไขมัน ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของจุลินทรีย์เหล่านี้เท่านั้น ซึ่งเป็นกรดβ-ไฮดรอกซีโมเลกุลสูงที่มีสายอะลิฟาติกยาวในตำแหน่ง b
กรดไขมันที่มีวงแหวนไซโคลโพรเพนแพร่หลายในยูแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ (บาซิลลัส, คลอสตริเดีย, สเตรปโตคอคซี, เอนเทอโรแบคทีเรีย และบรูเซลลา)
Actinomycetes และ bacilli มีลักษณะเป็นกรดไขมันที่มีกิ่งก้านสูงซึ่งมีปริมาณถึง 80% ของกรดไขมันทั้งหมด
องค์ประกอบของกรดไขมันของไขมันจากเชื้อราแบบเส้นใยนั้นเหมือนกับองค์ประกอบของน้ำมันพืชเป็นส่วนใหญ่ ในเรื่องนี้ ไขมันจากเห็ดสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศได้ (เกษตรกรรม อุตสาหกรรมสีและสารเคลือบเงา การผลิตยารักษาโรค) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบผู้ผลิตกรดอาราชิโดนิกที่มีฤทธิ์สูงในหมู่เชื้อราที่มีเส้นใย และมีการพัฒนาวิธีการสำหรับการเปลี่ยนสภาพเป็นพรอสตาแกลนดินบางชนิด (สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เป็นอนุพันธ์ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน ซึ่งมีโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 20 อะตอม) .
ในบรรดายีสต์นั้นมีการศึกษาองค์ประกอบของไขมันในตัวแทนของสกุล Candida, Saccharomyces, Rhodotorula และ Cryptococcus มากที่สุด กรดไขมันตั้งแต่ C4 ถึง C26 พบได้ใน Saccharomycetes การเพาะเลี้ยงแบบแอโรบิกและแบบไม่ใช้ออกซิเจนของ Saccharomyces มีองค์ประกอบของกรดไขมันที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ในยีสต์สกุล Rhodotorula กรดไขมันสายยาว (C22, C24, C26) พบได้บ่อยกว่าใน Lipotnyces และ Cryptococcus องค์ประกอบของกรดไขมันในไขมันสาหร่ายมีความคล้ายคลึงกับส่วนประกอบของพืชหลายชนิด
นอกจากไขมันในเซลล์แล้ว ยีสต์และราใยบางประเภทยังมีความสามารถในการสร้างไขมันนอกเซลล์ได้ มีคำอธิบายของไขมันหลายรูปแบบที่พบในอาหารเลี้ยงเชื้อ ในวัฒนธรรมของ Pullularia, Rhodotorula และ Hansenula ไขมันนอกเซลล์จะปรากฏในรูปของหยดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน เมื่อยีสต์ Candida bogoriensis เติบโตในเชิงลึก จะพบไขมันนอกเซลล์ในรูปของหยดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันและอยู่ในรูปของผลึกสีขาวยาว การศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของไขมันนอกเซลล์แสดงให้เห็นว่าสารประกอบเหล่านี้สี่ประเภทหลักถูกขับออกโดยยีสต์:
1) โพลิออลเอสเทอร์ของกรดไขมันซึ่งมีการเชื่อมโยงกรดอิ่มตัว ไม่อิ่มตัว และไฮดรอกซีด้วยพันธะเอสเทอร์กับโพลิออล C5 และ C6
2) สฟิงโกลิพิด (tetraacetyl C18-phytosphingosine ฯลฯ );
3) โซโฟโรไซด์ของกรดไฮดรอกซี;
4) กรดที่ถูกแทนที่ ตัวอย่างเช่น กรดอีรีโธร-8, 9, 13-ไตรอะซีโต-ซิโดโคซาโนอิก
ไม่พบ Triacylglycerols ในองค์ประกอบของไขมันนอกเซลล์ การศึกษาเปรียบเทียบไขมันภายนอกและภายในเซลล์ของ Rhodotorula glutinis แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในองค์ประกอบของกรดไขมัน มีการระบุกรดอินทรีย์เพียงหกชนิดในไขมันในเซลล์ (กรดหลักคือโอเลอิก) นอกจากนี้ไม่พบกรด C19, C20, ไฮดรอกซีสเตียริกและไฮดรอกซีอาราชิดิคในไขมันในเซลล์ สองอันสุดท้ายรวมกันคิดเป็นมากกว่า 50% ของกรดไขมันทั้งหมดในไขมันนอกเซลล์
มีความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างการสังเคราะห์ไขมันนอกเซลล์และโพลีแซ็กคาไรด์ เมื่ออุณหภูมิการเพาะปลูกต่ำกว่าที่เหมาะสม R. igtutinis จะยับยั้งการสังเคราะห์ไขมันนอกเซลล์อย่างรวดเร็วและมีเอ็กโซโพลีแซ็กคาไรด์จำนวนมากสะสมในตัวกลาง ปรากฏการณ์เดียวกันนี้สังเกตได้ภายใต้สภาวะ pH ต่ำ
การทดลองจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าไขมันของยีสต์และผลิตภัณฑ์แปรรูปสามารถนำมาใช้ในภาคส่วนต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศได้ เช่น สิ่งทอ เซรามิก เครื่องหนัง งานโลหะ (การรีดจากเหล็กแผ่น การดึงลวด การชุบดีบุก) ไขมันของยีสต์ยังสามารถใช้ในการผลิตยาง ยาง ยา เครื่องสำอาง สบู่ น้ำมันสำหรับอบแห้ง กระบวนการลอยแร่ ฯลฯ ท้ายที่สุด ดังการทดลองแสดงให้เห็นว่า ไขมันของยีสต์สามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเลี้ยงสัตว์ในฟาร์มและนก ในกรณีนี้กระบวนการสกัดจากเซลล์จะไม่รวมอยู่ในแผนการผลิตไขมัน - ชีวมวลของจุลินทรีย์ที่อุดมไปด้วยไขมันจะถูกนำมาใช้เพื่อการเลี้ยง
หลังสงครามโลกครั้งที่สอง งานจำนวนมากมุ่งเป้าไปที่การสำรวจความเป็นไปได้ในการได้รับไขมันจากจุลินทรีย์เพื่อใช้เป็นอาหาร นักวิจัยชาวสวีเดน Lundin แสดงให้เห็นว่าไขมันยีสต์ (Rhodotocula gracilis) ซึ่งอุดมไปด้วยกรดไขมันจำเป็นทางสรีรวิทยาสามารถนำไปใช้ได้สำเร็จ นอกเหนือจากความต้องการด้านเทคนิคและอาหาร อาหารที่มียีสต์ไขมัน 25 กรัมสามารถให้ไขมัน 10 กรัมแก่ร่างกายมนุษย์ โปรตีน 6 กรัม และสารสำคัญอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งเพียงพอต่อ 20% ของความต้องการรายวันสำหรับสารประกอบเหล่านี้
การผลิตไขมันจุลินทรีย์เพื่อใช้เป็นอาหารได้เกิดขึ้นแล้วในประเทศเยอรมนีในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง กากน้ำตาลหรือสารตั้งต้นที่มีน้ำตาลอื่นๆ ถูกใช้เป็นตัวกลางของสารอาหาร โดยมีเชื้อรา Endomycopsls ที่มีลักษณะคล้ายยีสต์ทำหน้าที่เป็นผู้ผลิต ชีวมวลที่อุดมไปด้วยไขมันถูกใช้เป็นอาหาร โดยเตรียมส่วนผสมที่เรียกว่า "Evernal" หรือ "Myceta"
ด้วยการรวมสารอาหาร ตลอดจนการเลือกผู้ผลิตและเงื่อนไขการเพาะปลูก ทำให้สามารถได้รับไขมันที่มีองค์ประกอบตรงตามความต้องการของอุตสาหกรรมและการเกษตรต่างๆ ตัวอย่างเช่น เมื่อให้อาหารนก จะให้ความสำคัญกับไขมันที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูงถึง 65-70% ไขมันของจุลินทรีย์ที่มีกรดไขมันจำนวนมากที่มีพันธะคู่สองตัวสามารถใช้ในการเตรียมสารเคลือบเงาและสีได้ตลอดจนการเตรียมยาที่ช่วยป้องกันหลอดเลือดและการเกิดลิ่มเลือด ไขมันที่มีกรดไขมันอิ่มตัวมากกว่าสามารถนำมาใช้ในการผลิตสารหล่อลื่นทางเทคนิคได้ ในกรณีแรก ข้อกำหนดเหล่านี้เป็นไปตามไขมันของเชื้อราที่เป็นเส้นใยและยีสต์ Lipomyces lipoferus และประการที่สอง - โดยไขมันของ Candida humicola ที่ปลูกบนไฮโดรไลเสตในไม้
เมื่อสรุปสิ่งที่กล่าวมานั้นควรสังเกตว่าองค์ประกอบของไขมัน (และด้วยเหตุนี้พื้นที่ในการใช้งานที่เป็นไปได้) จึงถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่โดยตำแหน่งที่เป็นระบบของสิ่งมีชีวิตที่ผลิต ในเวลาเดียวกันอัตราส่วนของส่วนประกอบแต่ละส่วนในองค์ประกอบของไขมันจะถูกกำหนดโดยลักษณะเฉพาะของวัตถุดิบที่ใช้และเงื่อนไขทางเคมีกายภาพของการเพาะปลูก รูปแบบของการสร้างไขมันเหล่านี้มีความสำคัญมากเมื่อจัดระเบียบการผลิตไขมันจุลินทรีย์ทางอุตสาหกรรมเนื่องจากภายใต้เงื่อนไขเฉพาะจะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบและคุณสมบัติที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด การสังเคราะห์จุลินทรีย์ที่มีการควบคุมดังกล่าวสามารถตอบสนองความต้องการไขมันในภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศได้
นรก. มิกิทยัค, s.sh. หมายเลข 589 มอสโก
พบองค์ประกอบทางเคมีประมาณ 100 ชนิดในเปลือกโลก แต่มีเพียง 16 องค์ประกอบเท่านั้นที่จำเป็นสำหรับชีวิต (ตารางที่ 1) องค์ประกอบสี่ประการที่พบบ่อยที่สุดในสิ่งมีชีวิต ได้แก่ ไฮโดรเจน คาร์บอน ออกซิเจน และไนโตรเจน พวกมันคิดเป็นมากกว่า 99% ของทั้งมวลและจำนวนอะตอมที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
สารเหล่านี้เกิดจากพืชชนิดใด ที่สำคัญที่สุดพืชมีน้ำ H2O - ตั้งแต่ 60 ถึง 95% ของมวลรวมของร่างกาย นอกจากนี้พืชยังมี "ส่วนประกอบ" ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์อย่างง่ายที่ใช้สร้างชีวโมเลกุล (ตารางที่ 2)
ดังนั้นจากโมเลกุลจำนวนค่อนข้างน้อยจึงได้โมเลกุลขนาดใหญ่และโครงสร้างของเซลล์สิ่งมีชีวิตทั้งหมด
โมเลกุลขนาดใหญ่เป็นโพลีเมอร์ที่สร้างขึ้นจากหน่วยการทำซ้ำหลายหน่วย หน่วยที่ประกอบเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่เรียกว่าโมโนเมอร์ โมเลกุลขนาดใหญ่มีสามประเภท ได้แก่ โพลีแซ็กคาไรด์ โปรตีน และกรดนิวคลีอิก (รูปที่ 1) โมโนเมอร์สำหรับพวกมันคือโมโนแซ็กคาไรด์ กรดอะมิโน และนิวคลีโอไทด์ ตามลำดับ (ตารางที่ 3)
ข้าว. 1. โมเลกุลขนาดใหญ่ของโพลีเมอร์:
เอ - โพลีแซ็กคาไรด์ (แตกแขนง); b - ชิ้นส่วนของเกลียวคู่ DNA (โพลีนิวคลีโอไทด์);
c - polypeptide (ชิ้นส่วนของโมเลกุล myoglobin)
คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรตเป็นสารอาหารหลักและวัสดุสนับสนุนของเซลล์และเนื้อเยื่อพืช ในโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่ ไฮโดรเจนและออกซิเจนมีอยู่ในอัตราส่วนเดียวกันกับในโมเลกุลของน้ำ (เช่น กลูโคส C6H12O6 หรือ C6(H2O)6) คาร์โบไฮเดรตทั้งหมดเป็นสารประกอบมัลติฟังก์ชั่น ซึ่งรวมถึงโมโนแซ็กคาไรด์ - โพลีไฮดรอกซีอัลดีไฮด์ (อัลโดส), โพลีไฮดรอกซีคีโตน (คีโตส) และโพลีแซ็กคาไรด์ (แป้ง, เซลลูโลส ฯลฯ ) (ดูตารางที่ 4)
คาร์โบไฮเดรตเป็นสารธรรมชาติประเภทหนึ่งที่สำคัญที่สุดที่พบในพืช คิดเป็นสัดส่วนมากถึง 90% ของวัตถุแห้งของพืช
คาร์โบไฮเดรตเป็นผลิตภัณฑ์หลักของการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืชสีเขียว:
ในพืชหลายชนิด คาร์โบไฮเดรตสะสมในปริมาณมากในรูปของน้ำตาลและแป้งในราก หัว และเมล็ดพืช จากนั้นนำไปใช้เป็นสารอาหารสำรอง
พืชที่ผลิตน้ำตาลเชิงอุตสาหกรรม:
เอ - น้ำตาลบีท; ข - อ้อย
โพลีแซ็กคาไรด์มีประโยชน์ในการกักเก็บสารอาหารด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก โมเลกุลขนาดใหญ่ทำให้แทบไม่ละลายในน้ำ ดังนั้นโพลีแซ็กคาไรด์จึงไม่มีผลออสโมติกหรือเคมีต่อเซลล์ ประการที่สอง โซ่โพลีแซ็กคาไรด์สามารถพับให้แน่นได้ และหากจำเป็น ก็สามารถเปลี่ยนเป็นน้ำตาลได้ง่ายโดยการไฮโดรไลซิส:
ผนังเซลล์พืชและเส้นใยพืชประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นหลัก คาร์โบไฮเดรตยังมีอิทธิพลเหนือกว่าในผลไม้และผลเบอร์รี่ คาร์โบไฮเดรตได้แก่ แป้ง เส้นใย (เซลลูโลส) น้ำตาล สารเพคติน และสารประกอบอื่นๆ ที่มีต้นกำเนิดจากพืช (รูปที่ 3) ในระหว่างการสลายคาร์โบไฮเดรต สิ่งมีชีวิตจะได้รับพลังงานจำนวนมากซึ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตและการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารประกอบเชิงซ้อนอื่นๆ
ผลิตภัณฑ์จากพืช - ซัพพลายเออร์แป้งและเซลลูโลส:
เอ - มันฝรั่ง; ข - ข้าวโพด; ค - เกรน; กรัม - ฝ้าย; ง - ไม้
1. สูตรโมเลกุลและสูตรโครงสร้างของสารประกอบแตกต่างกันอย่างไร?
2. เขียนสูตรโครงสร้างของไอโซเมอร์กลูโคสเชิงเส้นและไซคลิก C6H12O6
3. สูตรโมเลกุลของโมโนแซ็กคาไรด์ที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนแตกต่างกันในโมเลกุล ได้แก่ ไตรโอส (3C) เทโทรส (4C) เพนโทส (5C) เฮกโซส (6C) และเฮปโตส (7C)
4. ความจุของธาตุ C, H และ O ในสารประกอบมีค่าเป็นเท่าใด
5. มีกลุ่มไฮดรอกซิลกี่กลุ่มในรูปแบบเชิงเส้นและแบบไซคลิกของคาร์โบไฮเดรต: ก) น้ำตาล; b) กลูโคส?
6. ระบุว่าน้ำตาลชนิดใดต่อไปนี้เป็นเพนโทส และน้ำตาลชนิดใดเป็นเฮกโซส
7. โมเลกุลถูกสร้างขึ้นจากกลูโคสตกค้าง (รูปแบบ a หรือ b) ใด: ก) แป้งข) เซลลูโลส?
ชิ้นส่วนของโมเลกุลอะไมโลเพคติน(แป้ง)
ชิ้นส่วนโมเลกุลเซลลูโลส
8. พันธะเคมีใดในโมเลกุลไดและโพลีแซ็กคาไรด์เรียกว่าพันธะไกลโคซิดิก
ไขมันเป็นสารอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งสามารถสกัดได้จากเซลล์ด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ ได้แก่ อีเทอร์ คลอโรฟอร์ม และเบนซีน ลิพิดคลาสสิกคือเอสเทอร์ของกรดไขมันและกลีเซอรอลไตรไฮดริกแอลกอฮอล์ เรียกว่าไตรอะซิลกลีเซอรอลหรือไตรกลีเซอไรด์
พันธะระหว่างคาร์บอนิลคาร์บอนกับออกซิเจนที่หมู่อัลคิลของกรดไขมันเรียกว่าพันธะเอสเตอร์:
ไตรโอลีเอต
ไตรเอซิลกลีเซอรอลมักถูกแบ่งออกเป็นไขมันและน้ำมัน ขึ้นอยู่กับว่าพวกมันยังคงแข็งอยู่ที่ 20 °C (ไขมัน) หรือมีความคงตัวของของเหลวที่อุณหภูมินี้ (น้ำมัน) ยิ่งจุดหลอมเหลวของไขมันต่ำลง สัดส่วนของกรดไขมันไม่อิ่มตัวก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย
กรดไขมัน RCOOH ส่วนใหญ่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนเป็นเลขคู่ ตั้งแต่ 14 ถึง 22 อะตอม (ส่วนใหญ่มักจะเป็น R = C15 และ C17) ไขมันพืชมักจะมีกรดไม่อิ่มตัว (มีพันธะ C=C สองเท่าหรือมากกว่านั้น) ได้แก่ กรดโอเลอิก กรดไลโนเลอิก และกรดไลโนเลนิก และกรดไขมันอิ่มตัว ซึ่งพันธะ C-C ทั้งหมดเป็นกรดเดี่ยว น้ำมันบางชนิดมีกรดไขมันหายากในปริมาณมาก ตัวอย่างเช่น น้ำมันละหุ่งที่ได้จากเมล็ดละหุ่งจะสะสมกรดริซิโนเลอิกจำนวนมาก (ดูตาราง)
ไขมันที่มีอยู่ในพืชอาจอยู่ในรูปของไขมันสำรองหรือเป็นส่วนประกอบโครงสร้างของโปรโตพลาสต์ของเซลล์ การจัดเก็บและไขมัน "เชิงโครงสร้าง" ทำหน้าที่ทางชีวเคมีต่างๆ ไขมันสำรองสะสมอยู่ในอวัยวะพืชบางชนิด โดยส่วนใหญ่มักอยู่ในเมล็ดพืช และใช้เป็นสารอาหารระหว่างการเก็บรักษาและการงอก ไขมันโปรโตพลาสต์เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นของเซลล์และมีอยู่ในปริมาณคงที่ ไขมันและสารประกอบที่มีลักษณะเป็นไขมัน (รวมกับโปรตีน - ไลโปโปรตีน, คาร์โบไฮเดรต - ไกลโคลิปิด) ใช้เพื่อสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมบนพื้นผิวของเซลล์และเยื่อหุ้มของโครงสร้างเซลล์ - ไมโตคอนเดรีย, พลาสติด, นิวเคลียส ต้องขอบคุณเมมเบรนที่ทำให้การซึมผ่านของเซลล์ไปยังสารต่างๆได้รับการควบคุม ปริมาณไขมันเมมเบรนในใบ ลำต้น ผล และรากของพืชมักจะสูงถึง 0.1-0.5% ของน้ำหนักเนื้อเยื่อเปียก ปริมาณไขมันสำรองในเมล็ดพืชต่าง ๆ นั้นแตกต่างกันและมีลักษณะโดยค่าต่อไปนี้: สำหรับข้าวไรย์, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวสาลี - 2-3%, ฝ้าย, ถั่วเหลือง - 20-30% (รูปที่ 4)
เมล็ดพืชน้ำมัน: a - ผ้าลินิน; ข - ทานตะวัน; ค - ป่าน; ก. - มะกอก; ดี - ถั่วเหลือง
ที่น่าสนใจคือประมาณ 90% ของพืชทุกชนิด สารสำรองหลักในเมล็ดไม่ใช่แป้ง (เช่น พืชธัญพืช) แต่เป็นไขมัน (เช่น ดอกทานตะวัน) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าไขมันสำรองส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานในระหว่างการงอกของเมล็ด การจัดเก็บไขมันมีประโยชน์ต่อพืช เนื่องจากการออกซิเดชันของพวกมันจะปล่อยพลังงานออกมามากกว่าการออกซิเดชั่นของคาร์โบไฮเดรตหรือโปรตีนประมาณสองเท่า
ค่าคงที่หลักที่แสดงคุณสมบัติของไขมัน ได้แก่ จุดหลอมเหลว เลขกรด เลขซาพอนิฟิเคชัน และเลขไอโอดีน ด้านล่างนี้คือจุดหลอมเหลวของน้ำมันพืชบางชนิด:
น้ำมันเมล็ดฝ้าย -1... -6 °C;
น้ำมันมะกอก -2... -6 °C;
น้ำมันดอกทานตะวัน -16... -18 °C;
น้ำมันลินสีด -16... -27 °C.
เลขกรดของไขมันคือจำนวนมิลลิกรัมของอัลคาไล KOH ที่จำเป็นในการทำให้กรดไขมันอิสระที่มีอยู่ในไขมัน 1 กรัมเป็นกลาง คุณภาพของไขมันถูกควบคุมโดยเลขกรด
หมายเลขการสะพอนิฟิเคชันคือจำนวนมิลลิกรัมของอัลคาไล KOH ที่จำเป็นในการทำให้กรดอิสระและกรดที่จับตัวเป็นกลางในรูปของกลีเซอไรด์ที่มีอยู่ในไขมัน 1 กรัม หมายเลขซาพอนิฟิเคชันแสดงลักษณะน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของไขมัน
ค่าไอโอดีนคือจำนวนกรัมของฮาโลเจน I2 ที่สามารถเพิ่มไขมันได้ 100 กรัม ค่าไอโอดีนบ่งบอกถึงระดับความไม่อิ่มตัวของกรดไขมันในไขมัน ปริมาณไอโอดีนของไขมันพืชส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 100-160
7. โมเลกุลถูกสร้างขึ้นจากกลูโคสตกค้าง (รูปแบบ a หรือ b) ใด: ก) แป้งข) เซลลูโลส?
ชิ้นส่วนของโมเลกุลอะไมโลเพคติน(แป้ง)
ชิ้นส่วนโมเลกุลเซลลูโลส
8. พันธะเคมีใดในโมเลกุลไดและโพลีแซ็กคาไรด์เรียกว่าพันธะไกลโคซิดิก
ไขมัน
ไขมันเป็นสารอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งสามารถสกัดได้จากเซลล์ด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ ได้แก่ อีเทอร์ คลอโรฟอร์ม และเบนซีน ลิพิดคลาสสิกคือเอสเทอร์ของกรดไขมันและกลีเซอรอลไตรไฮดริกแอลกอฮอล์ เรียกว่าไตรอะซิลกลีเซอรอลหรือไตรกลีเซอไรด์
พันธะระหว่างคาร์บอนิลคาร์บอนกับออกซิเจนที่หมู่อัลคิลของกรดไขมันเรียกว่า พันธบัตรเอสเตอร์:
ไตรเอซิลกลีเซอรอลมักถูกแบ่งออกเป็นไขมันและน้ำมัน ขึ้นอยู่กับว่าพวกมันยังคงแข็งอยู่ที่ 20 °C (ไขมัน) หรือมีความคงตัวของของเหลวที่อุณหภูมินี้ (น้ำมัน) ยิ่งจุดหลอมเหลวของไขมันต่ำลง สัดส่วนของกรดไขมันไม่อิ่มตัวก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย
กรดไขมัน RCOOH ส่วนใหญ่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนเป็นเลขคู่ ตั้งแต่ 14 ถึง 22 อะตอม (ส่วนใหญ่มักจะเป็น R = C15 และ C17) ไขมันพืชมักจะมีกรดไม่อิ่มตัว (มีพันธะ C=C สองเท่าหรือมากกว่านั้น) ได้แก่ กรดโอเลอิก กรดไลโนเลอิก และกรดไลโนเลนิก และกรดไขมันอิ่มตัว ซึ่งพันธะ C-C ทั้งหมดเป็นกรดเดี่ยว น้ำมันบางชนิดมีกรดไขมันหายากในปริมาณมาก ตัวอย่างเช่น น้ำมันละหุ่งที่ได้จากเมล็ดละหุ่งจะสะสมกรดริซิโนเลอิกจำนวนมาก (ดูตาราง)
ไขมันที่มีอยู่ในพืชอาจอยู่ในรูปของไขมันสำรองหรือเป็นส่วนประกอบโครงสร้างของโปรโตพลาสต์ของเซลล์ การจัดเก็บและไขมัน "เชิงโครงสร้าง" ทำหน้าที่ทางชีวเคมีต่างๆ ไขมันสำรองสะสมอยู่ในอวัยวะพืชบางชนิด โดยส่วนใหญ่มักอยู่ในเมล็ดพืช และใช้เป็นสารอาหารระหว่างการเก็บรักษาและการงอก ไขมันโปรโตพลาสต์เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นของเซลล์และมีอยู่ในปริมาณคงที่ ไขมันและสารประกอบที่มีลักษณะเป็นไขมัน (รวมกับโปรตีน - ไลโปโปรตีน, คาร์โบไฮเดรต - ไกลโคลิปิด) ใช้เพื่อสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมบนพื้นผิวของเซลล์และเยื่อหุ้มของโครงสร้างเซลล์ - ไมโตคอนเดรีย, พลาสติด, นิวเคลียส ต้องขอบคุณเมมเบรนที่ทำให้การซึมผ่านของเซลล์ไปยังสารต่างๆได้รับการควบคุม ปริมาณไขมันเมมเบรนในใบ ลำต้น ผล และรากของพืชมักจะสูงถึง 0.1-0.5% ของน้ำหนักของเนื้อเยื่อดิบ ปริมาณไขมันสำรองในเมล็ดพืชต่าง ๆ นั้นแตกต่างกันและมีลักษณะโดยค่าต่อไปนี้: สำหรับข้าวไรย์, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวสาลี - 2-3%, ฝ้าย, ถั่วเหลือง - 20-30% (รูปที่ 4)
ก- ผ้าลินิน; ข- ทานตะวัน; วี- ป่าน; ช- มะกอก; ง- ถั่วเหลือง
ที่น่าสนใจคือประมาณ 90% ของพืชทุกชนิด สารสำรองหลักในเมล็ดไม่ใช่แป้ง (เช่น พืชธัญพืช) แต่เป็นไขมัน (เช่น ดอกทานตะวัน) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าไขมันสำรองส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานในระหว่างการงอกของเมล็ด การจัดเก็บไขมันมีประโยชน์ต่อพืช เนื่องจากการออกซิเดชันของพวกมันจะปล่อยพลังงานออกมามากกว่าการออกซิเดชั่นของคาร์โบไฮเดรตหรือโปรตีนประมาณสองเท่า
ค่าคงที่หลักที่แสดงคุณสมบัติของไขมัน ได้แก่ จุดหลอมเหลว เลขกรด เลขซาพอนิฟิเคชัน และเลขไอโอดีน ด้านล่างนี้คือ จุดหลอมเหลวน้ำมันพืชบางชนิด:
น้ำมันเมล็ดฝ้าย -1... -6 °C;
น้ำมันมะกอก -2... -6 °C;
น้ำมันดอกทานตะวัน -16... -18 °C;
น้ำมันลินสีด -16... -27 °C.
เลขกรดของไขมันคือจำนวนมิลลิกรัมของอัลคาไล KOH ที่จำเป็นในการทำให้กรดไขมันอิสระที่มีอยู่ในไขมัน 1 กรัมเป็นกลาง คุณภาพของไขมันถูกควบคุมโดยเลขกรด
หมายเลขการสะพอนิฟิเคชันคือจำนวนมิลลิกรัมของอัลคาไล KOH ที่จำเป็นในการทำให้กรดอิสระและกรดที่จับตัวเป็นกลางในรูปของกลีเซอไรด์ที่มีอยู่ในไขมัน 1 กรัม หมายเลขซาพอนิฟิเคชันแสดงลักษณะน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของไขมัน
ค่าไอโอดีนคือจำนวนกรัมของฮาโลเจน I 2 ที่สามารถเพิ่มไขมันได้ 100 กรัม ค่าไอโอดีนบ่งบอกถึงระดับความไม่อิ่มตัวของกรดไขมันในไขมัน ปริมาณไอโอดีนของไขมันพืชส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 100-160
ยังมีต่อ
จากการสังเคราะห์ด้วยแสง สารอินทรีย์จึงถูกสร้างขึ้นในเซลล์ของพืชสีเขียว ซึ่งบางส่วนถูกเก็บไว้เป็นสารสำรอง กลุ่มหลักของสารประกอบอินทรีย์ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน ถือเป็นสารอาหารสำรอง พวกมันสะสมอยู่ในผลไม้และเมล็ดพืช ราก ลำต้น หัว และเหง้า ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโต สารเหล่านี้จะรวมอยู่ในการเผาผลาญโดยเป็นแหล่งพลังงานและสารเมตาบอไลต์
สารอาหารสำรองรูปแบบต่างๆ อยู่ในหมวดหมู่ของการรวม - ส่วนประกอบชั่วคราวของเซลล์ที่สามารถก่อตัวและสลายตัวด้วยเอนไซม์ในช่วงเวลาต่างๆ ของชีวิต
คาร์โบไฮเดรต คาร์โบไฮเดรตที่สะสมหลัก ได้แก่ แป้ง นี่เป็นหนึ่งในโพลีแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุดซึ่งสะสมอยู่ในพืชทุกชนิด ยกเว้นเชื้อราและไซยาโนแบคทีเรีย ตามวัตถุประสงค์ทางสรีรวิทยาและตำแหน่ง แป้งแบ่งออกเป็นสามประเภท: การดูดซึม ชั่วคราว และการเก็บรักษา
ผลึกโปรตีนพบได้ในเซลล์ของพืชหลายชนิดและมีรูปแบบของผลึกที่สม่ำเสมอ ในเซลล์มันฝรั่ง ผลึกจะอยู่ในชั้นผิวซึ่งมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์ปกติ ผลึกโปรตีนได้รับการแปลโดยตรงในไซโตพลาสซึม ในน้ำนมของเซลล์ และบางครั้งก็อยู่ในนิวเคลียส
บ่อยครั้งที่โปรตีนสำรองมีอยู่ในเซลล์ในรูปแบบของการก่อตัวเฉพาะ - ตัวโปรตีนหรือเรียกว่าเมล็ด Aleurone พบได้ทั่วไปในเมล็ดพืชซึ่งมีโปรตีน ไขมัน และแป้งจำนวนมาก เมล็ด Aleurone ประกอบด้วยเปลือกและมวลโปรตีนอสัณฐาน ซึ่งพบการรวมสามประเภท: โกลบอยด์, คริสตัลลอยด์ และผลึกแคลเซียมออกซาเลต โกลลอยด์มีลักษณะเป็นทรงกลมเป็นส่วนใหญ่ และมีโกลลอยด์ตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปในเม็ดอะลูโรนหนึ่งเมล็ด การเจือปนในเมล็ดอะลูโรนนั้นมีความเฉพาะเจาะจง และสามารถกำหนดชนิดของพืชได้ตามรูปร่างของมัน โกลบอยด์เป็นแหล่งของแมกนีเซียม แคลเซียม และฟอสฟอรัสไอออน ซึ่งส่งเสริมการละลายของสารโปรตีน พวกมันประกอบด้วยสารสำรองที่อุดมด้วยพลังงานและองค์ประกอบที่ตัวอ่อนใช้มากที่สุดในระหว่างการพัฒนาและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ในเมล็ดธัญพืช เมล็ด Aleurone จะอยู่ที่ชั้นนอกของเอนโดสเปิร์มใต้เปลือกผลไม้ ทำให้เกิดชั้นเซลล์อะลูโรนแบบพิเศษ และในเมล็ดพืชตระกูลถั่วจะอยู่ในเซลล์ใบเลี้ยงท่ามกลางเมล็ดแป้ง
ไขมัน - triacylglycerols - อยู่ในกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์และถูกเก็บไว้เป็นการสำรอง พวกมันมีอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์พืชในรูปแบบของลูกบอลไม่มีสีหรือสีเหลือง จากการรวมตัวกันของโปรโตพลาสซึม ลิพิดมีบทบาทในรูปแบบที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของสารอาหารในการเก็บรักษาในเมล็ด สปอร์ เอ็มบริโอ เซลล์เนื้อเยื่อเจริญ และเซลล์ที่แตกต่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอวัยวะพืชที่อยู่เหนือฤดูหนาว ไขมันสะสมอยู่ในสถานะของเหลวเป็นส่วนใหญ่และเรียกว่าน้ำมัน ขึ้นอยู่กับปริมาณและอัตราส่วนของกรดไขมันอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวพวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นแบบแห้งสร้างฟิล์มยืดหยุ่นที่แข็งแกร่งดังนั้นจึงใช้สำหรับการผลิตวาร์นิชและสีและไม่ทำให้แห้ง พืชในละติจูดเขตอบอุ่นจะสะสมน้ำมันของเหลว ในขณะที่พืชในเขตร้อนจะสะสมน้ำมันที่เป็นของแข็ง
น้ำมันไม่เพียงสะสมอยู่ในผลไม้และเมล็ดพืชเท่านั้น แต่ยังสะสมอยู่ในลำต้น ราก หัว หัว และอวัยวะอื่นๆ ด้วย
ในชีวิตของพืช ไขมันในการเก็บรักษาเป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ใช้ในกระบวนการเผาผลาญพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการงอกของเมล็ด ปริมาณไขมันในเมล็ดพืชบางชนิดถึง 70% มีจำนวนมากในเมล็ดทานตะวัน วอลนัท ปอ ปอ ป่าน เรพซีด คาเมลิน่า...
แทนนิน
น้ำเลี้ยงเซลล์พืชมีแทนนินหลากหลายชนิด นี่คือกลุ่มของสารประกอบที่สามารถทำให้ผิวหนังเป็นสีแทนได้ กล่าวคือ ก่อตัวเป็นตะกอนที่ไม่ละลายน้ำพร้อมกับคอลลาเจนของผิวหนัง และมีรสฝาด แทนนินมีอยู่ในพืชเกือบทั้งหมด พบได้ในเชื้อรา สาหร่าย ไลเคน แต่ส่วนใหญ่พบในพืชใบเลี้ยงคู่ สารเหล่านี้พบได้ในแวคิวโอลของเซลล์ในเยื่อหุ้มสมอง ใบ ราก และผล จำนวนของมันจะลดลงเมื่อผลสุก
47. เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตระหว่างการงอกของเมล็ด
การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตระหว่างการงอกของเมล็ด
เมล็ดพืชมีสามส่วนหลัก:
) เนื้อเยื่อจำนวนเต็มซึ่งทำหน้าที่ปกป้องชิ้นส่วนภายในจากความเสียหายทางกล เพื่อป้องกันอิทธิพลภายนอกที่ไม่พึงประสงค์ต่อตัวอ่อน ควบคุมการแลกเปลี่ยนก๊าซและน้ำ
) เนื้อเยื่อของตัวอ่อน (ก้านพื้นฐาน, ราก, ใบ);
) ภาชนะใส่สารสำรอง
ในพืชใบเลี้ยงคู่ส่วนใหญ่ ใบเลี้ยงทำหน้าที่เป็นภาชนะสำหรับสารสำรอง และในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวนั้น เอนโดสเปิร์มถูกสร้างขึ้นจากนิวเคลียสทุติยภูมิของถุงเอ็มบริโอหลังจากหลอมรวมกับสเปิร์มของท่อละอองเกสรดอกไม้
ตามองค์ประกอบทางเคมี เมล็ดพืชเกษตรที่โตเต็มที่สามารถแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม:
) เมล็ดพืชที่อุดมไปด้วยแป้ง
) เมล็ดพืชที่อุดมไปด้วยโปรตีน
) เมล็ดพืชที่อุดมไปด้วยไขมัน
เมล็ดพืชทุกชนิดมีสารไฟติน หน้าที่หลักของไฟตินคือการจัดหาสารประกอบฟอสฟอรัสให้กับตัวอ่อน ในเวลาเดียวกัน ไฟตินจะมี K, Mg และ Ca อยู่จำนวนหนึ่ง เมล็ดยังมีเอนไซม์และฮอร์โมน แต่อยู่ในสถานะไม่ทำงาน การกระจายตัวของสารในเมล็ดไม่สม่ำเสมอ เนื้อเยื่อของตัวอ่อนอุดมไปด้วยแร่ธาตุ
กระบวนการงอกของเมล็ดยังรวมถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในเมล็ดก่อนที่จะมีสัญญาณการเติบโตที่มองเห็นได้ปรากฏขึ้น
จำเป็นต้องมีเงื่อนไขบางประการเพื่อให้การงอกเกิดขึ้น ก่อนอื่นคุณต้องมีน้ำ เมล็ดที่ตากแห้งประกอบด้วยน้ำมากถึง 20% และอยู่ในสภาวะพักตัวแบบบังคับ เมล็ดแห้งดูดซับน้ำได้อย่างรวดเร็ว บวม ส่วนตัวอ่อนจะเติบโต และเปลือกหุ้มเมล็ดด้านนอกจะแตกออก
การป้อนน้ำเข้าสู่เมล็ดสามารถแบ่งได้เป็น 3 ระยะ
ขั้นแรกดำเนินการส่วนใหญ่เนื่องมาจากศักย์เมทริกซ์หรือแรงดูดน้ำ การให้น้ำเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเอง สารอาหารสำรองที่พบในเมล็ดมีกลุ่มที่ชอบน้ำจำนวนมาก เช่น - OH, - COOH, - NH2 โมเลกุลของน้ำที่อยู่รอบๆ สารไฮเดรตจะมีโครงสร้างคล้ายน้ำแข็ง ด้วยการดึงดูดโมเลกุลของน้ำ กลุ่มที่ชอบน้ำจะลดการทำงานของมัน ศักยภาพของน้ำจะกลายเป็นลบมากขึ้น น้ำจะไหลเข้าสู่เมล็ด
ในขั้นตอนที่สองของการดูดซึมน้ำ แรงบวมหรือศักย์เมทริกซ์ก็มีความสำคัญเช่นกัน อย่างไรก็ตามแรงออสโมติก - ศักยภาพออสโมติก - เริ่มมีบทบาทเนื่องจากในช่วงเวลานี้เกิดการไฮโดรไลซิสอย่างเข้มข้นของสารประกอบเชิงซ้อนให้กลายเป็นสารประกอบที่ง่ายกว่า
ในระยะที่สามซึ่งเกิดขึ้นในช่วงการจิกเมล็ด เมื่อเซลล์ยืดตัวและมีแวคิวโอลปรากฏขึ้น แรงหลักที่ทำให้เกิดการไหลของน้ำจะกลายเป็นแรงออสโมติก - ศักย์ออสโมติก
ในกระบวนการของการบวมของเมล็ดการระดมสารอาหารเริ่มต้นขึ้น - ไขมันโปรตีนและโพลีแซ็กคาไรด์ สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนที่ไม่ละลายน้ำและเคลื่อนไหวได้ไม่ดี ในระหว่างกระบวนการงอก พวกมันจะถูกแปลงเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ซึ่งนำไปใช้เลี้ยงตัวอ่อนได้ง่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีเอนไซม์ที่เหมาะสม เอ็นไซม์บางส่วนมีอยู่ในเอนโดสเปิร์มหรือเอ็มบริโอในสภาวะที่ถูกผูกมัดและไม่ได้ใช้งาน และจะทำงานภายใต้อิทธิพลของอาการบวม
ในระหว่างการงอกภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์การระดมที่เพิ่มขึ้นจะเริ่มขึ้นการสลายของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำที่ซับซ้อนให้กลายเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ง่ายเกิดขึ้น: แป้งแตกตัวเป็นน้ำตาล, โปรตีน - เป็นกรดอะมิโน (และอย่างหลังเป็นกรดอินทรีย์และแอมโมเนีย), โพลีแซ็กคาไรด์ - เป็น โมโนแซ็กคาไรด์, ไขมัน - เป็นกรดไขมัน, กรดไฮดรอกซี, อัลดีไฮด์ซึ่งตัวอ่อนใช้ไป เอนโดสเปิร์มว่างเปล่า ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมมันจึงมักจะเหี่ยวย่นและจากนั้นก็แห้ง และใบเลี้ยงซึ่งทำหน้าที่เป็นใบแรกก็ถูกนำขึ้นสู่ผิวน้ำ เปลี่ยนเป็นสีเขียวและเติบโต
ต่อมาเมื่อเอ็มบริโอกลายเป็นต้นกล้าซึ่งเป็นพืชโตเต็มวัย การทำงานของใบเลี้ยงเมื่อใบแรกหายไป การเจริญเติบโตของตัวอ่อนของเมล็ดประกอบด้วยการก่อตัวใหม่การเพิ่มขนาดของอวัยวะพื้นฐาน - รากใบ - อันเป็นผลมาจากการแบ่งเซลล์และการแพร่กระจายของเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อ
ขอบคุณ
เว็บไซต์ให้ข้อมูลอ้างอิงเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น การวินิจฉัยและการรักษาโรคจะต้องดำเนินการภายใต้การดูแลของผู้เชี่ยวชาญ ยาทั้งหมดมีข้อห้าม ต้องขอคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญ!
ลิพิดจัดเป็นสารประเภทใด
ไขมันเป็นตัวแทนของกลุ่มสารประกอบอินทรีย์กลุ่มหนึ่งที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิต ตามโครงสร้างทางเคมี ไขมันทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบบง่ายและซับซ้อน ไขมันเชิงซ้อนประกอบด้วยแอลกอฮอล์และกรดน้ำดี ในขณะที่ไขมันเชิงซ้อนประกอบด้วยอะตอมหรือสารประกอบอื่นโดยทั่วไปแล้ว ไขมันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อมนุษย์ สารเหล่านี้รวมอยู่ในส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์อาหาร ใช้ในยาและเภสัชกรรม และมีบทบาทสำคัญในหลายอุตสาหกรรม ในสิ่งมีชีวิต ไขมันในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ทั้งหมด จากมุมมองทางโภชนาการ เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญมาก
ความแตกต่างระหว่างไขมันและไขมันคืออะไร?
โดยพื้นฐานแล้ว คำว่า "ไขมัน" มาจากรากศัพท์ภาษากรีกที่แปลว่า "ไขมัน" แต่ยังคงมีความแตกต่างบางประการระหว่างคำจำกัดความเหล่านี้ ไขมันเป็นกลุ่มของสารที่ใหญ่กว่า ในขณะที่ไขมันหมายถึงไขมันบางประเภทเท่านั้น คำพ้องความหมายสำหรับ "ไขมัน" คือ "ไตรกลีเซอไรด์" ซึ่งได้มาจากส่วนผสมของกลีเซอรอลแอลกอฮอล์และกรดคาร์บอกซิลิก ทั้งไขมันโดยทั่วไปและโดยเฉพาะไตรกลีเซอไรด์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยาไขมันในร่างกายมนุษย์
ไขมันเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อเกือบทั้งหมดของร่างกาย โมเลกุลของพวกมันมีอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิต และหากไม่มีสารเหล่านี้ ชีวิตก็เป็นไปไม่ได้เลย มีไขมันหลายชนิดที่พบในร่างกายมนุษย์ สารประกอบแต่ละประเภทหรือแต่ละประเภทมีหน้าที่ของตัวเอง กระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่างขึ้นอยู่กับการจัดหาและการก่อตัวของไขมันตามปกติจากมุมมองทางชีวเคมี ไขมันมีส่วนร่วมในกระบวนการสำคัญดังต่อไปนี้:
- การผลิตพลังงานจากร่างกาย
- การแบ่งเซลล์;
- การส่งกระแสประสาท
- การสร้างส่วนประกอบของเลือด ฮอร์โมน และสารสำคัญอื่นๆ
- การป้องกันและแก้ไขอวัยวะภายในบางส่วน
- การแบ่งเซลล์ การหายใจ ฯลฯ
บทบาททางชีวภาพของไขมันในเซลล์ที่มีชีวิต
โมเลกุลของไขมันทำหน้าที่จำนวนมากไม่เพียงแต่ในระดับของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในแต่ละเซลล์ของสิ่งมีชีวิตด้วย โดยพื้นฐานแล้ว เซลล์คือหน่วยโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต เป็นที่ที่การดูดซึมและการสังเคราะห์เกิดขึ้น ( การศึกษา) สารบางชนิด สารเหล่านี้บางชนิดช่วยรักษาชีวิตของเซลล์ บางชนิดใช้เพื่อการแบ่งตัวของเซลล์ และบางชนิดใช้ตามความต้องการของเซลล์และเนื้อเยื่ออื่นๆในสิ่งมีชีวิต ไขมันทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
- พลังงาน;
- จอง;
- โครงสร้าง;
- ขนส่ง;
- เอนไซม์;
- การจัดเก็บ;
- สัญญาณ;
- กฎระเบียบ
ฟังก์ชั่นพลังงาน
ฟังก์ชั่นพลังงานของไขมันจะลดลงจนถึงการสลายในร่างกายในระหว่างที่มีการปล่อยพลังงานจำนวนมาก เซลล์ที่มีชีวิตต้องการพลังงานนี้เพื่อรักษากระบวนการต่างๆ ( การหายใจ การเจริญเติบโต การแบ่งตัว การสังเคราะห์สารใหม่). ไขมันเข้าสู่เซลล์ด้วยการไหลเวียนของเลือดและสะสมอยู่ภายใน ( ในไซโตพลาสซึม) ในรูปของไขมันหยดเล็กๆ หากจำเป็น โมเลกุลเหล่านี้จะถูกทำลายและเซลล์จะได้รับพลังงานจอง ( การจัดเก็บ) การทำงาน
ฟังก์ชันสำรองมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับฟังก์ชันพลังงาน ในรูปของไขมันภายในเซลล์สามารถเก็บพลังงานไว้ “สำรอง” และปล่อยออกมาได้ตามต้องการ เซลล์พิเศษ - adipocytes - มีหน้าที่ในการสะสมไขมัน ปริมาตรส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยไขมันหยดใหญ่ มันคือเซลล์ไขมันที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อไขมันในร่างกาย เนื้อเยื่อไขมันสำรองที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในไขมันใต้ผิวหนัง omentum ที่มากขึ้นและน้อยลง ( ในช่องท้อง). ในระหว่างการอดอาหารเป็นเวลานาน เนื้อเยื่อไขมันจะค่อยๆ สลายตัว เนื่องจากไขมันสำรองจะถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้พลังงานนอกจากนี้เนื้อเยื่อไขมันที่สะสมอยู่ในไขมันใต้ผิวหนังยังเป็นฉนวนความร้อนอีกด้วย เนื้อเยื่อที่มีไขมันมากมักเป็นตัวนำความร้อนได้ไม่ดี ช่วยให้ร่างกายสามารถรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ และไม่เย็นลงหรือร้อนเกินไปอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกัน
ฟังก์ชั่นโครงสร้างและสิ่งกีดขวาง ( ไขมันเมมเบรน)
ไขมันมีบทบาทอย่างมากในโครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ในร่างกายมนุษย์ สารเหล่านี้ก่อตัวเป็นชั้นพิเศษสองชั้นที่สร้างผนังเซลล์ ด้วยเหตุนี้เซลล์ที่มีชีวิตจึงสามารถทำหน้าที่ของมันและควบคุมการเผาผลาญกับสภาพแวดล้อมภายนอกได้ ไขมันที่สร้างเยื่อหุ้มเซลล์ยังช่วยรักษารูปร่างของเซลล์อีกด้วยเหตุใดโมโนเมอร์ของไขมันจึงก่อตัวเป็นสองชั้น ( สองชั้น)?
โมโนเมอร์เป็นสารเคมี ( ในกรณีนี้คือโมเลกุล) ซึ่งสามารถรวมตัวเป็นสารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ ผนังเซลล์ประกอบด้วยชั้น 2 ชั้น ( สองชั้น) ไขมัน แต่ละโมเลกุลที่สร้างผนังนี้มีสองส่วน - ไม่ชอบน้ำ ( ไม่สัมผัสกับน้ำ) และชอบน้ำ ( เมื่อสัมผัสกับน้ำ). ได้ชั้นสองชั้นเนื่องจากการที่โมเลกุลของไขมันถูกนำไปใช้กับส่วนที่ชอบน้ำภายในและภายนอกเซลล์ ชิ้นส่วนที่ไม่ชอบน้ำสัมผัสได้จริงเนื่องจากอยู่ระหว่างสองชั้น โมเลกุลอื่นๆ อาจอยู่ในส่วนลึกของชั้นไขมัน ( โปรตีน คาร์โบไฮเดรต โครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน) ซึ่งควบคุมการผ่านของสารผ่านผนังเซลล์ฟังก์ชั่นการขนส่ง
ฟังก์ชั่นการขนส่งของไขมันมีความสำคัญรองในร่างกาย มีเพียงการเชื่อมต่อบางส่วนเท่านั้นที่ทำเช่นนี้ ตัวอย่างเช่น ไลโปโปรตีนซึ่งประกอบด้วยลิพิดและโปรตีน ทำหน้าที่ขนส่งสารบางอย่างในเลือดจากอวัยวะหนึ่งไปยังอีกอวัยวะหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ฟังก์ชันนี้แทบจะไม่ถูกแยกออกจากกัน โดยไม่พิจารณาว่าจะเป็นฟังก์ชันหลักสำหรับสารเหล่านี้การทำงานของเอนไซม์
โดยหลักการแล้ว ไขมันไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสลายสารอื่นๆ อย่างไรก็ตาม หากไม่มีไขมัน เซลล์อวัยวะจะไม่สามารถสังเคราะห์เอนไซม์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกิจกรรมที่สำคัญได้ นอกจากนี้ไขมันบางชนิดยังมีบทบาทสำคัญในการดูดซึมไขมันในอาหารอีกด้วย น้ำดีมีฟอสโฟไลปิดและโคเลสเตอรอลจำนวนมาก ช่วยต่อต้านเอนไซม์ตับอ่อนส่วนเกินและป้องกันไม่ให้เซลล์ลำไส้เสียหาย การละลายยังเกิดขึ้นในน้ำดี ( อิมัลชัน) ไขมันภายนอกที่มาจากอาหาร ดังนั้นไขมันจึงมีบทบาทอย่างมากในการย่อยอาหารและช่วยในการทำงานของเอนไซม์อื่น ๆ แม้ว่าจะไม่ใช่เอนไซม์ก็ตามฟังก์ชั่นสัญญาณ
ไขมันเชิงซ้อนบางชนิดทำหน้าที่ส่งสัญญาณในร่างกาย ประกอบด้วยการดูแลรักษากระบวนการต่างๆ ตัวอย่างเช่น ไกลโคลิพิดในเซลล์ประสาทมีส่วนร่วมในการส่งกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง นอกจากนี้ สัญญาณภายในเซลล์ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งอีกด้วย เธอจำเป็นต้อง "รับรู้" สารที่เข้าสู่กระแสเลือดเพื่อขนส่งสารเหล่านั้นเข้าไปข้างในฟังก์ชั่นการกำกับดูแล
หน้าที่ควบคุมของไขมันในร่างกายเป็นเรื่องรอง ไขมันในเลือดมีผลเพียงเล็กน้อยต่อกระบวนการต่างๆ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของสารอื่นๆ ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมกระบวนการเหล่านี้ ประการแรก สิ่งเหล่านี้คือฮอร์โมนสเตียรอยด์ ( ฮอร์โมนต่อมหมวกไตและฮอร์โมนเพศ). มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ การเจริญเติบโตและพัฒนาการของร่างกาย การทำงานของระบบสืบพันธุ์ และส่งผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ไขมันก็เป็นส่วนหนึ่งของพรอสตาแกลนดินเช่นกัน สารเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการอักเสบและส่งผลต่อกระบวนการบางอย่างในระบบประสาท ( เช่น การรับรู้ถึงความเจ็บปวด).ดังนั้นไขมันเองไม่ได้ทำหน้าที่ควบคุม แต่การขาดสารเหล่านี้อาจส่งผลต่อกระบวนการต่างๆในร่างกาย
ชีวเคมีของไขมันและความสัมพันธ์กับสารอื่น ( โปรตีน, คาร์โบไฮเดรต, ATP, กรดนิวคลีอิก, กรดอะมิโน, สเตียรอยด์)
เมแทบอลิซึมของไขมันมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเมแทบอลิซึมของสารอื่นๆ ในร่างกาย ประการแรก ความเชื่อมโยงนี้สามารถสืบย้อนได้จากโภชนาการของมนุษย์ อาหารใดๆ ประกอบด้วยโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน ซึ่งจะต้องเข้าสู่ร่างกายในสัดส่วนที่กำหนด ในกรณีนี้บุคคลจะได้รับทั้งพลังงานเพียงพอและองค์ประกอบโครงสร้างที่เพียงพอ มิฉะนั้น ( เช่นขาดไขมัน) โปรตีนและคาร์โบไฮเดรตจะถูกย่อยสลายเพื่อสร้างพลังงานนอกจากนี้ไขมันยังเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของสารต่อไปนี้ในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น:
- อะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก แอซิด ( เอทีพี). ATP เป็นหน่วยพลังงานที่มีลักษณะเฉพาะภายในเซลล์ เมื่อไขมันถูกทำลาย พลังงานส่วนหนึ่งจะเข้าสู่การผลิตโมเลกุล ATP และโมเลกุลเหล่านี้จะมีส่วนร่วมในกระบวนการภายในเซลล์ทั้งหมด ( การขนส่งสาร การแบ่งเซลล์ การทำให้สารพิษเป็นกลาง ฯลฯ).
- กรดนิวคลีอิก.กรดนิวคลีอิกเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของ DNA และพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์ที่มีชีวิต พลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายไขมันจะถูกนำไปใช้ในการแบ่งเซลล์บางส่วน ในระหว่างการแบ่งสายโซ่ DNA ใหม่จะถูกสร้างขึ้นจากกรดนิวคลีอิก
- กรดอะมิโน.กรดอะมิโนเป็นส่วนประกอบโครงสร้างของโปรตีน เมื่อรวมกับไขมันจะก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนเชิงซ้อนไลโปโปรตีนซึ่งทำหน้าที่ขนส่งสารในร่างกาย
- สเตียรอยด์.สเตียรอยด์เป็นฮอร์โมนชนิดหนึ่งที่มีไขมันจำนวนมาก หากไขมันจากอาหารดูดซึมได้ไม่ดีผู้ป่วยอาจประสบปัญหากับระบบต่อมไร้ท่อ
การย่อยและการดูดซึมไขมัน ( การเผาผลาญ, การเผาผลาญ)
การย่อยและการดูดซึมไขมันเป็นขั้นตอนแรกในการเผาผลาญสารเหล่านี้ ส่วนหลักของไขมันจะเข้าสู่ร่างกายพร้อมกับอาหาร ในช่องปากอาหารจะถูกบดผสมกับน้ำลาย จากนั้นก้อนเนื้อจะเข้าสู่กระเพาะอาหารซึ่งพันธะเคมีจะถูกทำลายบางส่วนด้วยกรดไฮโดรคลอริก นอกจากนี้พันธะเคมีบางชนิดในไขมันยังถูกทำลายโดยเอนไซม์ไลเปสที่มีอยู่ในน้ำลายไขมันไม่ละลายในน้ำ ดังนั้นจึงไม่สลายตัวทันทีด้วยเอนไซม์ในลำไส้เล็กส่วนต้น ประการแรกเรียกว่าอิมัลชันของไขมันเกิดขึ้น หลังจากนั้นพันธะเคมีจะถูกสลายโดยไลเปสที่มาจากตับอ่อน โดยหลักการแล้ว ไขมันแต่ละประเภทจะมีเอนไซม์ของตัวเองในการสลายและดูดซึมสารนี้ ตัวอย่างเช่น ฟอสโฟไลเปสสลายฟอสโฟลิปิด โคเลสเตอรอลเอสเทอเรสสลายสารประกอบโคเลสเตอรอล ฯลฯ เอนไซม์ทั้งหมดนี้มีอยู่ในปริมาณที่แตกต่างกันในน้ำตับอ่อน
ชิ้นส่วนของไขมันที่แยกออกจะถูกดูดซึมทีละเซลล์ในลำไส้เล็ก โดยทั่วไป การย่อยไขมันเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากซึ่งควบคุมโดยฮอร์โมนและสารคล้ายฮอร์โมนหลายชนิด
อิมัลซิฟิเคชันของไขมันคืออะไร?
อิมัลชันคือการละลายสารไขมันในน้ำที่ไม่สมบูรณ์ ในอาหารที่เข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้นจะมีไขมันอยู่ในรูปของหยดขนาดใหญ่ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยากับเอนไซม์ ในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน หยดไขมันขนาดใหญ่จะถูก "บด" ให้เป็นหยดที่มีขนาดเล็กลง เป็นผลให้พื้นที่สัมผัสระหว่างหยดไขมันและสารที่ละลายน้ำได้โดยรอบเพิ่มขึ้น และสลายไขมันได้กระบวนการอิมัลชันของไขมันในระบบย่อยอาหารเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน:
- ในระยะแรก ตับจะผลิตน้ำดีซึ่งจะไปแยกไขมัน ประกอบด้วยเกลือของคอเลสเตอรอลและฟอสโฟลิปิดซึ่งมีปฏิกิริยากับไขมันและมีส่วนทำให้เกิดการ "บด" ให้เป็นหยดเล็กๆ
- น้ำดีที่หลั่งออกมาจากตับจะสะสมอยู่ในถุงน้ำดี นี่มันเข้มข้นและปล่อยออกมาตามความจำเป็น
- เมื่อรับประทานอาหารที่มีไขมัน สัญญาณจะถูกส่งไปยังกล้ามเนื้อเรียบของถุงน้ำดีให้หดตัว เป็นผลให้ส่วนหนึ่งของน้ำดีถูกปล่อยผ่านท่อน้ำดีเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้น
- ในลำไส้เล็กส่วนต้น ไขมันจะถูกทำให้เป็นอิมัลชันและมีปฏิกิริยากับเอนไซม์ในตับอ่อน การหดตัวของผนังลำไส้เล็กช่วยให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้นโดยการ "ผสม" เนื้อหาต่างๆ
เอนไซม์สำหรับการสลายไขมัน
ร่างกายจะมีเอนไซม์ของตัวเองในการย่อยสารแต่ละชนิด หน้าที่ของพวกเขาคือทำลายพันธะเคมีระหว่างโมเลกุล ( หรือระหว่างอะตอมในโมเลกุล) เพื่อให้ร่างกายสามารถดูดซึมสารอาหารได้อย่างเหมาะสม เอนไซม์ที่แตกต่างกันมีหน้าที่สลายไขมันที่แตกต่างกัน ส่วนใหญ่บรรจุอยู่ในน้ำที่หลั่งออกมาจากตับอ่อนเอนไซม์กลุ่มต่อไปนี้มีหน้าที่ในการสลายไขมัน:
- ไลเปส;
- ฟอสโฟไลเปส;
- คอเลสเตอรอลเอสเทอเรส ฯลฯ
วิตามินและฮอร์โมนใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมระดับไขมัน?
ระดับไขมันในเลือดมนุษย์ส่วนใหญ่ค่อนข้างคงที่ มันสามารถผันผวนได้ภายในขอบเขตที่กำหนด ขึ้นอยู่กับกระบวนการทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นในร่างกาย และปัจจัยภายนอกหลายประการ การควบคุมระดับไขมันในเลือดเป็นกระบวนการทางชีวภาพที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับอวัยวะและสารต่างๆ มากมายสารต่อไปนี้มีบทบาทมากที่สุดในการดูดซึมและรักษาระดับไขมันให้คงที่:
- เอนไซม์เอนไซม์ตับอ่อนจำนวนหนึ่งมีส่วนร่วมในการสลายไขมันที่เข้าสู่ร่างกายพร้อมกับอาหาร เมื่อขาดเอนไซม์เหล่านี้ระดับไขมันในเลือดอาจลดลงเนื่องจากสารเหล่านี้จะไม่ถูกดูดซึมในลำไส้
- กรดน้ำดีและเกลือของมันน้ำดีประกอบด้วยกรดน้ำดีและสารประกอบจำนวนหนึ่งซึ่งมีส่วนช่วยในการอิมัลชันของไขมัน หากไม่มีสารเหล่านี้ การดูดซึมไขมันตามปกติก็เป็นไปไม่ได้เช่นกัน
- วิตามินวิตามินมีผลในการเสริมสร้างความเข้มแข็งที่ซับซ้อนต่อร่างกายและยังส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อการเผาผลาญไขมัน ตัวอย่างเช่นหากขาดวิตามินเอ การสร้างเซลล์ใหม่ในเยื่อเมือกก็จะเสื่อมลงและการย่อยสารในลำไส้ก็ช้าลงเช่นกัน
- เอนไซม์ในเซลล์เซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้ประกอบด้วยเอ็นไซม์ที่หลังจากการดูดซึมกรดไขมันแล้ว จะแปลงกรดไขมันให้เป็นรูปแบบการขนส่งและส่งเข้าสู่กระแสเลือด
- ฮอร์โมนฮอร์โมนหลายชนิดส่งผลต่อการเผาผลาญโดยทั่วไป ตัวอย่างเช่น ระดับอินซูลินที่สูงอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อระดับไขมันในเลือด นั่นคือสาเหตุที่มาตรฐานบางประการได้รับการแก้ไขสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ไทรอยด์ฮอร์โมน ฮอร์โมนกลูโคคอร์ติคอยด์ หรือนอร์เอพิเนฟรินสามารถกระตุ้นการสลายเนื้อเยื่อไขมันเพื่อปล่อยพลังงานได้
การสังเคราะห์ทางชีวภาพ ( การศึกษา) และการไฮโดรไลซิส ( การสลายตัว) ไขมันในร่างกาย ( แอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึม)
การเผาผลาญอาหารคือผลรวมของกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย กระบวนการเมแทบอลิซึมทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็น catabolic และ anabolic กระบวนการแคแทบอลิซึมรวมถึงการสลายและการสลายสาร เมื่อเทียบกับไขมัน สิ่งนี้มีลักษณะเฉพาะโดยการไฮโดรไลซิส ( สลายตัวเป็นสารที่ง่ายกว่า) ในระบบทางเดินอาหาร แอแนบอลิซึมเป็นการผสมผสานปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่มุ่งสร้างสารใหม่ที่ซับซ้อนมากขึ้นการสังเคราะห์ไขมันเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อและเซลล์ต่อไปนี้:
- เซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้การดูดซึมกรดไขมัน คอเลสเตอรอล และไขมันอื่นๆ เกิดขึ้นในผนังลำไส้ ทันทีหลังจากนั้น รูปแบบการขนส่งใหม่ของไขมันจะเกิดขึ้นในเซลล์เดียวกันนี้ ซึ่งเข้าสู่กระแสเลือดดำและถูกส่งไปยังตับ
- เซลล์ตับในเซลล์ตับ ไขมันในรูปแบบการขนส่งบางส่วนจะสลายตัวและสังเคราะห์สารใหม่จากพวกมัน ตัวอย่างเช่น สารประกอบของคอเลสเตอรอลและฟอสโฟไลปิดเกิดขึ้นที่นี่ ซึ่งจะถูกขับออกทางน้ำดีและช่วยให้การย่อยอาหารเป็นปกติ
- เซลล์ของอวัยวะอื่นๆไขมันบางชนิดเดินทางพร้อมกับเลือดไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่ออื่นๆ ลิพิดจะถูกแปลงเป็นสารประกอบชนิดใดชนิดหนึ่ง ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ เซลล์ทั้งหมดไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง สังเคราะห์ไขมันเพื่อสร้างผนังเซลล์ ( ไขมัน bilayer). ในต่อมหมวกไตและอวัยวะสืบพันธุ์ ฮอร์โมนสเตียรอยด์ถูกสังเคราะห์จากไขมันบางชนิด
การสังเคราะห์ไขมันในตับและอวัยวะอื่นๆ อีกครั้ง
การสังเคราะห์ใหม่เป็นกระบวนการสร้างสารบางชนิดจากสารที่ง่ายกว่าซึ่งถูกดูดซึมก่อนหน้านี้ ในร่างกาย กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายในของบางเซลล์ การสังเคราะห์ใหม่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เนื้อเยื่อและอวัยวะได้รับไขมันที่จำเป็นทั้งหมด ไม่ใช่แค่ที่บริโภคพร้อมกับอาหารเท่านั้น ไขมันที่สังเคราะห์ใหม่เรียกว่าภายนอก ร่างกายใช้พลังงานในการสร้างมันในระยะแรก การสังเคราะห์ไขมันจะเกิดขึ้นที่ผนังลำไส้ ในกรณีนี้ กรดไขมันที่กินเข้าไปจากอาหารจะถูกแปลงเป็นรูปแบบการขนส่งที่ขนส่งผ่านทางเลือดไปยังตับและอวัยวะอื่นๆ ส่วนหนึ่งของไขมันสังเคราะห์จะถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อ และอีกส่วนหนึ่งจะเกิดสารที่จำเป็นต่อชีวิต ( ไลโปโปรตีน น้ำดี ฮอร์โมน ฯลฯ) ส่วนเกินจะถูกแปลงเป็นเนื้อเยื่อไขมันและเก็บไว้ “สำรอง”
ไขมันเป็นส่วนหนึ่งของสมองหรือไม่?
ไขมันเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากของเซลล์ประสาท ไม่เพียงแต่ในสมองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบประสาทด้วย ดังที่คุณทราบ เซลล์ประสาทควบคุมกระบวนการต่างๆ ในร่างกายโดยการส่งกระแสประสาท ในกรณีนี้ วิถีประสาททั้งหมดจะ "แยก" จากกัน เพื่อให้แรงกระตุ้นมาถึงเซลล์บางเซลล์ และไม่ส่งผลกระทบต่อวิถีประสาทอื่นๆ “การแยกตัว” นี้เกิดขึ้นได้ด้วยเปลือกไมอีลินของเซลล์ประสาท ไมอีลินซึ่งป้องกันการแพร่กระจายของแรงกระตุ้นที่วุ่นวายประกอบด้วยไขมันประมาณ 75% เช่นเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันก่อตัวเป็นชั้นสองชั้น ( สองชั้น) ซึ่งพันรอบเซลล์ประสาทหลายครั้งเปลือกไมอีลินในระบบประสาทประกอบด้วยไขมันดังต่อไปนี้:
- ฟอสโฟลิปิด;
- คอเลสเตอรอล;
- กาแลคโตไลปิด;
- ไกลโคลิพิด
ฮอร์โมนไขมัน
ไขมันมีบทบาทเชิงโครงสร้างที่สำคัญ รวมทั้งมีอยู่ในโครงสร้างของฮอร์โมนหลายชนิด ฮอร์โมนที่มีกรดไขมันเรียกว่าฮอร์โมนสเตียรอยด์ ในร่างกายผลิตโดยอวัยวะสืบพันธุ์และต่อมหมวกไต บางส่วนมีอยู่ในเซลล์เนื้อเยื่อไขมันด้วย ฮอร์โมนสเตียรอยด์มีส่วนร่วมในการควบคุมกระบวนการสำคัญหลายอย่าง ความไม่สมดุลอาจส่งผลต่อน้ำหนักตัว ความสามารถในการตั้งครรภ์ของเด็ก การพัฒนากระบวนการอักเสบ และการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน กุญแจสำคัญในการผลิตฮอร์โมนสเตียรอยด์ตามปกติคือการบริโภคไขมันอย่างสมดุลไขมันเป็นส่วนหนึ่งของฮอร์โมนสำคัญต่อไปนี้:
- คอร์ติโคสเตียรอยด์ ( คอร์ติซอล, อัลโดสเตอโรน, ไฮโดรคอร์ติโซน ฯลฯ);
- ฮอร์โมนเพศชาย-แอนโดรเจน ( แอนโดรสเตเนไดโอน, ไดไฮโดรเทสโทสเทอโรน ฯลฯ);
- ฮอร์โมนเพศหญิง-เอสโตรเจน ( เอสไตรออล, เอสตราไดออล ฯลฯ).
บทบาทของไขมันต่อผิวหนังและเส้นผม
ไขมันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสุขภาพของผิวหนังและส่วนต่างๆ ( ผมและเล็บ). ผิวหนังประกอบด้วยต่อมไขมันที่เรียกว่าต่อมไขมัน ซึ่งหลั่งสารคัดหลั่งที่มีไขมันจำนวนหนึ่งออกมาบนผิว สารนี้ทำหน้าที่ที่มีประโยชน์มากมายไขมันมีความสำคัญต่อเส้นผมและผิวหนังด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
- ส่วนสำคัญของสารเส้นผมประกอบด้วยไขมันเชิงซ้อน
- เซลล์ผิวเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และไขมันก็มีความสำคัญในฐานะแหล่งพลังงาน
- ความลับ ( สารที่ถูกหลั่งออกมา) ต่อมไขมันให้ความชุ่มชื้นแก่ผิว
- ต้องขอบคุณไขมันที่ช่วยรักษาความกระชับ ความยืดหยุ่น และความเรียบเนียนของผิว
- ไขมันจำนวนเล็กน้อยบนพื้นผิวของเส้นผมช่วยให้เงางามมีสุขภาพดี
- ชั้นไขมันบนผิวช่วยปกป้องผิวจากผลกระทบเชิงรุกจากปัจจัยภายนอก ( ความเย็น แสงแดด จุลินทรีย์บนผิวหนัง เป็นต้น).
การจำแนกประเภทของไขมัน
ในทางชีววิทยาและเคมี มีการจำแนกประเภทของไขมันที่แตกต่างกันค่อนข้างมาก สิ่งสำคัญคือการจำแนกประเภททางเคมีตามการแบ่งไขมันขึ้นอยู่กับโครงสร้างของมัน จากมุมมองนี้ ลิพิดทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นประเภทง่ายๆ ( ประกอบด้วยอะตอมของออกซิเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนเท่านั้น) และเชิงซ้อน ( ที่มีธาตุอื่นอย่างน้อยหนึ่งอะตอม). แต่ละกลุ่มเหล่านี้มีกลุ่มย่อยที่สอดคล้องกัน การจำแนกประเภทนี้เป็นวิธีที่สะดวกที่สุดเนื่องจากไม่เพียงสะท้อนถึงโครงสร้างทางเคมีของสารเท่านั้น แต่ยังสะท้อนถึงคุณสมบัติทางเคมีบางส่วนด้วยชีววิทยาและการแพทย์มีการจำแนกประเภทเพิ่มเติมของตนเองโดยใช้เกณฑ์อื่น
ไขมันภายนอกและภายนอก
ไขมันทั้งหมดในร่างกายมนุษย์สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ - ภายนอกและภายนอก กลุ่มแรกประกอบด้วยสารทั้งหมดที่เข้าสู่ร่างกายจากสภาพแวดล้อมภายนอก ไขมันจากภายนอกจำนวนมากที่สุดเข้าสู่ร่างกายพร้อมกับอาหาร แต่มีเส้นทางอื่น เช่น เมื่อใช้เครื่องสำอางหรือยาหลายชนิด ร่างกายก็จะได้รับไขมันจำนวนหนึ่งเช่นกัน การกระทำของพวกเขาจะเน้นไปที่ท้องถิ่นเป็นส่วนใหญ่หลังจากเข้าสู่ร่างกาย ไขมันภายนอกทั้งหมดจะถูกสลายและดูดซึมโดยเซลล์ที่มีชีวิต จากองค์ประกอบโครงสร้างจะเกิดสารประกอบไขมันอื่นๆ ที่ร่างกายต้องการ ไขมันเหล่านี้ซึ่งสังเคราะห์โดยเซลล์ของตัวเองเรียกว่าไขมันภายนอก อาจมีโครงสร้างและหน้าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แต่ประกอบด้วย "ส่วนประกอบโครงสร้าง" แบบเดียวกับที่เข้าสู่ร่างกายด้วยไขมันจากภายนอก นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเมื่อขาดไขมันบางประเภทในอาหาร โรคต่างๆ จึงสามารถพัฒนาได้ ส่วนประกอบบางส่วนของไขมันเชิงซ้อนไม่สามารถสังเคราะห์โดยร่างกายได้อย่างอิสระ ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการทางชีววิทยาบางอย่าง
กรดไขมัน
กรดไขมันเป็นสารประกอบอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่เป็นส่วนโครงสร้างของไขมัน คุณสมบัติของสารนี้อาจเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับกรดไขมันชนิดใดที่รวมอยู่ในไขมัน ตัวอย่างเช่น ไตรกลีเซอไรด์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับร่างกายมนุษย์ เป็นอนุพันธ์ของแอลกอฮอล์กลีเซอรอลและกรดไขมันหลายชนิดโดยธรรมชาติแล้ว กรดไขมันนั้นพบได้ในสารหลายชนิด ตั้งแต่ปิโตรเลียมไปจนถึงน้ำมันพืช พวกมันเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ผ่านทางอาหารเป็นหลัก กรดแต่ละชนิดเป็นส่วนประกอบทางโครงสร้างของเซลล์ เอนไซม์ หรือสารประกอบเฉพาะ เมื่อดูดซึมแล้ว ร่างกายจะแปลงและใช้ในกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ
แหล่งกรดไขมันที่สำคัญที่สุดสำหรับมนุษย์คือ:
- ไขมันสัตว์
- ไขมันพืช
- น้ำมันเขตร้อน ( ส้ม,