第二章天然脂肪酸

1、第二章第二章 天然脂肪酸天然脂肪酸2.1 天然脂肪酸的類型2.2 脂肪酸的命名2.3 飽和脂肪酸2.4 不飽和脂肪酸2.4.1一烯酸2.4.2二烯酸2.4.3多烯酸2.4.3.1三烯酸2.4.3.2含有三個雙鍵以上的多烯酸2.5 取代酸2.5.1甲基取代酸2.5.2氧化酸2.5.3環(huán)取代酸2.5.4炔酸第二章第二章 天然脂肪酸天然脂肪酸2.1 天然脂肪酸的類型天然脂肪酸的類型 研究油脂必須首先研究脂肪酸，脂肪酸是油脂的水解產(chǎn)物。甘三酯：是由一個甘油分子與三個脂肪酸分子縮合而成。甘油基(M=41) 脂肪酸基( M=650970)R：表示不同的脂肪酸烴基脂肪酸定義：脂肪酸定義：天然油脂加水分解生成

2、的脂肪族羧酸天然油脂加水分解生成的脂肪族羧酸化合物的總稱?；衔锏目偡Q。屬于脂肪族的一元羧酸屬于脂肪族的一元羧酸( (只有一個羧基和一個烴基只有一個羧基和一個烴基) )。目前已經(jīng)鑒別的達目前已經(jīng)鑒別的達500500多種。多種。2C HC H2C HHHHHH1OCOR2OCOR3OCOR 2.2 脂肪酸的特性 1、大多數(shù)：偶碳直鏈的；極少數(shù)：奇數(shù)碳鏈、支鏈酸。 2、脂肪酸碳鏈中不含雙鍵為飽和酸，含雙鍵為不飽和酸，不飽和酸分為一烯酸、二烯酸和二烯以上的多烯酸。 3、二烯以上的不飽和酸有共軛與非共軛酸之分，結(jié)構(gòu)如下： 4、絕大部分不飽和脂肪酸是順式結(jié)構(gòu)的非共軛酸，僅有少數(shù)為共軛酸和反式酸。 脂肪酸

3、類型不同，物理和化學(xué)性質(zhì)也不相同，組成甘三酯的性質(zhì)顯然也不同。CH=CHCH=CH CH=CHCH2CH=CH2.3 2.3 飽和脂肪酸飽和脂肪酸 飽和脂肪酸：指脂肪酸碳鏈中不含雙鍵。一、通式 CnH2nO2二、結(jié)構(gòu)和命名 1、十碳以上飽和脂肪酸：采用IUPAC命名法命名 以含同一數(shù)量的碳原子的烴而命名如正十二烷，故稱為: 正十二烷酸，常稱十二烷酸。 2、十碳以下飽和酸：天干命名法 如:CH3(CH2)2COOH； CH3(CH2)6COOH 稱為丁酸 稱為辛酸 3、速記寫法： 碳原子數(shù)后面加冒號，冒號后面再寫一個0(表示無雙鍵)。 例如:十四烷酸速記寫法為 C14:0或14:0。三、天然油脂

4、中常見的飽和脂肪酸 十二烷酸 月桂酸 C12:0 椰子油、棕櫚仁油 十四烷酸 豆蔻酸 C14:0 肉豆蔻種子油 十六烷酸 棕櫚酸 C16:0 所有動、植物油 十八烷酸 硬脂酸 C18:0 所有動、植物油 二十烷酸 花生酸 C20:0 花生油中含少量 不同的油脂中飽和脂肪酸的含量不同 主要脂肪酸：主要脂肪酸：10%10%，次要脂肪酸：，次要脂肪酸：10%10%飽和脂肪酸的特性： 1、十碳以下，易溶于水；十碳以上，一般難溶于水 2、不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 3、硬脂酸（硬脂酸（18:018:0）對人體膽固醇無上升作用）對人體膽固醇無上升作用，其它脂肪酸對會使人體血清膽固醇值升高。已有報道稱月

5、桂酸（12:012:0）、豆蔻酸（）、豆蔻酸（14:014:0）和）和16:016:0對人體血清膽固對人體血清膽固醇的升高特別強。醇的升高特別強。 2.4 2.4 不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸2.4.1. 2.4.1. 一烯酸一烯酸 一烯酸指脂肪酸碳鏈中含一個雙鍵的脂肪酸。一、通式 CnH2n-2O2表示二、結(jié)構(gòu)和命名1、結(jié)構(gòu)： 以油酸為例，其結(jié)構(gòu)及命名如下： 2、IUPAC系統(tǒng)命名1 1）以羧基碳原子為）以羧基碳原子為1 1，然后依次編排至碳鏈末端，然后依次編排至碳鏈末端2 2）雙鍵位置寫在碳原子之前）雙鍵位置寫在碳原子之前3 3）構(gòu)型寫在雙鍵之前）構(gòu)型寫在雙鍵之前 （構(gòu)型：指雙鍵兩端連接的原子

6、或原子團不同，有順、反之分） 雙鍵兩邊碳原子上相連的原子或原子團在同側(cè)為順式。（雙鍵兩邊碳原子上相連的原子或原子團在同側(cè)為順式。（ciscis） 雙鍵兩邊碳原子上相連的原子或原子團在異側(cè)為反式。（雙鍵兩邊碳原子上相連的原子或原子團在異側(cè)為反式。（transtrans）3 3、速記表示：、速記表示：9C-18:19C-18:1 CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOHCH3(CH2)7CC(CH2)7COOHHHC順-9-十八碳一烯酸，速記表示為9c-18:1三、油脂中一烯酸的含量 橄欖油、茶油、杏仁油達橄欖油、茶油、杏仁油達70%70%以上。以上。 常見動植物油脂：常見動植物油脂：15-

7、35%15-35%四、一烯酸的特性 9c-18：1 9t-18：1 天然油脂中的油酸絕大多數(shù)為順式酸，極少數(shù)為反式酸。 反式酸不存在植物油中，僅存在于反芻動物脂肪中，但含量較少。但經(jīng)深加工的氫化油中含量較多達經(jīng)深加工的氫化油中含量較多達15%15%以上以上(人造奶油、起酥油）。 由于反式酸對動脈硬化和冠心病有促進作用，發(fā)達國家已嚴(yán)格限制用量。 近年來，油酸的營養(yǎng)與功能油酸的營養(yǎng)與功能特性引起人們的關(guān)注，具有降低具有降低LDLLDL（低密度膽固醇）的作用，起預(yù)防動脈硬化的效果。（低密度膽固醇）的作用，起預(yù)防動脈硬化的效果。五、天然油脂中存在的其它一烯酸五、天然油脂中存在的其它一烯酸1、順-13-

8、二十二碳一烯酸，俗名為芥酸。芥酸。其結(jié)構(gòu)為： 菜油：45%2、順-9-十六碳一烯酸（9c-16:1） 橄欖油、大豆油 1.21.6%，海洋動物為1520%。2.4.2 二烯酸二烯酸 二烯酸指脂肪酸碳鏈中含二個雙鍵的脂肪酸。一、通式為CnH2n-4O2二、結(jié)構(gòu)和命名1、結(jié)構(gòu) （亞油酸）2、二烯酸常以IUPAC的系統(tǒng)命名法命名 C H3(C H2)7C HC H (C H2)1 1C O O HC速 記 表 示 為 1 3 c-2 2 :1CH3(CH2)4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH順-9,順-12-十八碳二烯酸或9c,12c-18:2CC3、速記表示法 9C，12C-18：2 4

9、、n、速記法速記法表示（限于在生物系統(tǒng)應(yīng)用） 以離甲基端最近的雙鍵第一個碳原子位置表示雙鍵的位置： 18:2(n-6)或18:26。 n、速記法僅限于： 1）雙鍵為順式；若有多個雙鍵為五碳雙烯型 CH=CHCH2CH=CH 2）直鏈的不飽和脂肪酸三、油脂中亞油酸的含量三、油脂中亞油酸的含量 紅花油、紅花油、Canola菜油達菜油達80%以上；葵花油、玉米以上；葵花油、玉米油油55%左右。左右。 大豆油、芝麻油其它植物油大豆油、芝麻油其它植物油25-40% 四、亞油酸生理功能四、亞油酸生理功能 亞油酸亞油酸18:2(n-6)18:2(n-6)是人體必需脂肪酸是人體必需脂肪酸，是維持生命的重要物質(zhì)

10、。 在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成-亞麻酸和花生四烯酸，然后再合成前列腺素，其中前列腺素PG-是抗血栓、治療周圍血管疾病、預(yù)防心肌梗塞的有效成分。 體內(nèi)缺少n-6類長鏈脂肪酸的癥狀：皮膚呈鱗片狀，水分消耗增加，生長遲緩，智力、繁殖等方面有缺陷。五、天然油脂中亞油酸的種類五、天然油脂中亞油酸的種類 亞油酸有二個雙鍵，理論上應(yīng)有四種幾何異構(gòu)，后經(jīng)紅外光譜證實，天然油脂中的亞油酸亞油酸為順為順-9-9，順，順-12-12-十八碳二烯酸。十八碳二烯酸。CH3(CH2)4CHCHH2CCHCH(CH2)7COOH順-9,順-12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4CHCHH2CCHCHOOC(H2C)7H反-9,順-12-十

11、八碳二烯酸CH3(CH2)4C HCHCH2C HCH(CH2)7COOH反-9,反-12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4CHCHCH2CHCHHOOC(CH2)7順-9,反-12-十八碳二烯酸六、天然油脂中存在的其它二烯酸六、天然油脂中存在的其它二烯酸 中國烏桕籽仁油中發(fā)現(xiàn)有順-2，順-4-十碳二烯酸（癸二烯酸）存在， 含量約5%10%，結(jié)構(gòu)為： 2.4.3 三烯酸三烯酸 三烯酸與相應(yīng)的飽和酸相比少六個氫原子。 天然油脂中三烯酸有共軛和非共軛三烯酸之分。天然油脂中三烯酸有共軛和非共軛三烯酸之分。 一、一、 非共軛三烯酸非共軛三烯酸 1、-亞麻酸 ：結(jié)構(gòu)式如下： 順-9,順-12,順-15-十

12、八碳三烯酸， 18:3(n-3)或18:33。 1）油脂中三烯酸的含量 蘇籽油：65%，亞麻籽油：55%左右。 大豆油、菜籽油、小麥 胚芽油等含有10%左右亞麻酸。 CH3CH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH9c,12c,15c-18:3CCCCCH3CH2CH2CH2CH2CHCHCHCHCOOH癸二烯酸C 2） -亞麻酸的生理功能 -亞麻酸是人體必需脂肪酸，能在體內(nèi)經(jīng)脫氫和碳鏈延長亞麻酸是人體必需脂肪酸，能在體內(nèi)經(jīng)脫氫和碳鏈延長合成合成EPAEPA、DHADHA等代謝產(chǎn)物。等代謝產(chǎn)物。 n-3n-3類長鏈脂肪酸具有降低血脂和神經(jīng)系統(tǒng)具有降低血脂和神經(jīng)系統(tǒng)起作用，在

13、體內(nèi)對于穩(wěn)定細胞膜功能和脂蛋白平衡，抑制缺血性心血管疾病等方面起重要作用。并有調(diào)節(jié)免疫功能等方面有作用。 體內(nèi)缺少n-3n-3類長鏈脂肪酸的癥狀：視力缺陷、視網(wǎng)膜電圖異常、學(xué)習(xí)能力下降等。 3）亞麻油的應(yīng)用 -亞麻酸是亞麻油的主要成分，具有特殊的氣味，易氧化不宜保存，傳統(tǒng)上被用作干性油作油漆、油布和印刷油墨原料。 有些國家和地區(qū)作為食用油脂攝入。現(xiàn)代生物技術(shù)和基因工程，已有成熟的方法培育出高、低亞麻酸含量的植物油料作物。 2、-亞麻酸 另一種重要的非共軛三烯酸順-6,順-9,順-12-十八碳三烯酸，俗稱-亞麻酸，結(jié)構(gòu)式如下： 6c,9c,12c-18:3 18:3(n-6)或18:36 月見草

14、油和微孔草籽油 10% -亞麻酸與亞油酸一樣同屬（n-6）型多不飽和脂肪酸，是亞油酸在體內(nèi)代謝的中間產(chǎn)物。能在體內(nèi)合成前列腺素、凝血烷及白三烯等二十體內(nèi)合成前列腺素、凝血烷及白三烯等二十碳酸的衍生物碳酸的衍生物，具有調(diào)節(jié)脈管阻塞、治療血栓等功能。CH3(CH2)4CHCHCH2CH CHCH2CH CH(CH2)4COOHCCC 二、共軛三烯酸二、共軛三烯酸 主要存在于桐油中，含量達桐油中，含量達80%80%以上，俗稱桐酸。天然桐酸又稱-桐酸(mp49)，為順-9,反-11,反-13-十八碳三烯酸，結(jié)構(gòu)如下： -桐酸在光及微量催化劑(硫、硒或碘)的作用下，很易轉(zhuǎn)化為-桐酸(mp71)，即反-9

15、,反-11,反-13-十八碳三烯酸，結(jié)構(gòu)式如下： -桐酸是-桐酸經(jīng)異構(gòu)化轉(zhuǎn)變生成的產(chǎn)物. 桐油是重要的干性油，不能食用，是制造各種油漆和保護性涂料的原料。 桐油在200下加熱30分鐘，可防止-桐酸轉(zhuǎn)變?yōu)?桐酸CH3(CH2)3CHCHCHCHCHCH(CH2)7COOH9c,11t,13t-18:3CttCH3(CH2)3CHCHCHCHCHCH(CH2)7COOH9t,11t,13t-18:3ttt 2.4.4 2.4.4、四烯酸和多烯酸、四烯酸和多烯酸 （1）順-5,順-8,順-11,順-14-二十碳四烯酸，俗稱花生四烯酸即20:4(n-6)，結(jié)構(gòu)式如下： 主要存在于海洋魚油中； 陸地動物

16、（豬、牛）腎上腺磷脂脂肪酸中含量高達15%以上。 （2）順-5,順-8,順-11,順-14,順-17-二十碳五烯酸即20:5(n-3)，常以英文縮寫EPA表示，其結(jié)構(gòu)式如下： 鱈魚肝油中含量為1.4%9.0%，其它海水、淡水魚油及甲殼類動物油脂中也有少量存在；陸地動物油脂僅發(fā)現(xiàn)在牛肝磷脂中有少量EPA存在。CH3(CH2)4CHCHCH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)3COOH5c,8c,11c,14c-20:4ccccCH3CH2CH CHCH2CH CHCH2CH CHCH2CH CHCH2CH CH(CH2)3COOH5c,8c,11c,14c,17c-20:5ccccc

17、 （3）順-4,順-7,順-10,順-13,順-16,順-19-二十二碳六烯酸，即22:6(n-3)，常以英文縮寫DHA表示，其結(jié)構(gòu)式如下： 存在于日本沙丁魚肝油、鱈魚肝油及鯡魚油中，其它魚油中含量較少。 EPA、DHA具有n-3系列脂肪酸的功能，對大腦的發(fā)育過程中有重要作用。CH3CH2CHCHCH2CH CHCH2CHCHCH2CHCHCH2CH CHCH2CHCH(CH2)2COOH4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6cccccc 2.5 2.5 取代酸取代酸 天然油脂中常見的取代酸：甲基取代、環(huán)取代、含氧酸、環(huán)氧酸、炔酸等，但含量極少。 2.5.1 2.5.1 甲基取代

18、酸甲基取代酸 1929年前僅在海豚油中發(fā)現(xiàn)3-甲基丁酸(俗稱異戊酸)。50年代以后，人們從乳脂、牛脂、羊毛脂中分離出多種少量的甲基取代酸。 甲基取代酸僅在個別植物油脂有存在，動物油脂中普遍存在，含量甚微。 2.5.2 2.5.2 氧化酸氧化酸( (含氧酸含氧酸) ) 2.5.2.12.5.2.1羥基取代酸 最重要的羥基取代酸是蓖麻酸羥基取代酸是蓖麻酸，即12-羥基,順-9-十八碳一烯酸， 結(jié)構(gòu)如下： 蓖麻酸存在于蓖麻油中，含量達蓖麻酸存在于蓖麻油中，含量達90%90%。蓖麻油不能食用也不能制皂，主要用途是作為潤滑油、磺化油和液壓油等是重要的工業(yè)原料。CH3CHCH2CH3COOH3-甲 基 -

19、丁 酸CH3(CH2)5CHCH2CHCH(CH2)7COOHOH12-OH, 9c-18:1c 2.5.2.2 2.5.2.2酮基酸 天然油脂中僅有少數(shù)油脂中有酮基酸的存在，如巴西奧的錫卡油中含有70%80%的4-酮基，順-9,反-11,反-13-十八碳三烯酸，即： 與桐酸一樣,也有及異構(gòu)體，型的熔點：7475 ，型為99.5。 2.5.2.32.5.2.3含氧酸 人們在60多個品種的植物油中發(fā)現(xiàn)了天然存在的環(huán)氧酸，秋葵及錦葵科的品種油中含有12,13-環(huán)氧-順-9-十八碳一烯酸，結(jié)構(gòu)如下： 2.5.3 2.5.3 環(huán)取代酸環(huán)取代酸 常見的環(huán)取代酸有環(huán)丙烷酸、環(huán)丙烯酸、環(huán)戊烯酸環(huán)取代酸有環(huán)丙

20、烷酸、環(huán)丙烯酸、環(huán)戊烯酸等。CH3(CH2)4CH CHCH2CHCH(CH2)7COOHOcCH3(CH2)3CHCHCHCHCHCH(CH2)4C(CH2)2COOHOttc 2.5.3.1環(huán)丙烷酸 1950年人們在乳酸桿菌中發(fā)現(xiàn)了環(huán)丙基-十九碳烷酸，即乳酸菌酸。其結(jié)構(gòu)如下： 植物油脂中一般不含環(huán)丙烷酸。環(huán)丙烷酸能被動物消化吸收，目前尚未發(fā)現(xiàn)對生理代謝有明顯的影響。CH3(CH2)xCHCH(CH2)yCOOHCH2 2.5.3.2 2.5.3.2環(huán)丙烯酸 個別植物油中含有少量的環(huán)丙烯酸，結(jié)構(gòu)通式為： x=y=7時稱為蘋婆酸(即9,10-環(huán)丙烯基-十八碳一烯酸)；蘋婆酸存在于香蘋婆種子油中

21、。 x+y=13時則稱為錦葵酸，錦葵酸在棉籽油、木棉籽油中存在：0.5%1.0%。 環(huán)丙烯酸具有Halphen實驗正反應(yīng) 5ml棉籽油+5ml1%硫磺的CS2溶劑 環(huán)丙烯酸有不良的生理效應(yīng)：如產(chǎn)蛋雞每天攝取的飼料中含25mg的環(huán)丙烯酸，則產(chǎn)下的雞蛋蛋白呈現(xiàn)粉紅色，pH值降低，不易儲存。CH3(CH2)xCC(CH2)yCOOHCH2 2.5.3.3 2.5.3.3環(huán)戊烯酸 指脂肪酸碳鏈末端有一個環(huán)戊烯基，結(jié)構(gòu)通式為： n=12時，該酸為13-環(huán)戊烯-十三碳酸，俗稱晁模酸(稱為大風(fēng)子酸)。 n=12時，在C6與C7間有一個順式雙鍵，該酸為13-環(huán)戊烯-6-十三碳一烯酸，俗稱大風(fēng)子油酸。 大風(fēng)子酸和大風(fēng)子油酸均具有毒性，可用于醫(yī)治麻風(fēng)病。若加氫飽和環(huán)戊烯基的雙鍵毒性消除。HCCHH2CCH2CH(CH2)nCOOH 2.5.3.4 呋喃酸 含有呋喃環(huán)的脂肪酸稱為呋喃酸，結(jié)構(gòu)通式如下： 1974年：海水魚油中分離出呋喃酸。 1989年：植物油中也含有呋喃酸，大豆油中呋喃酸的總量為0.02%0.04