第二章-天然脂肪酸..ppt

第二章天然脂肪酸 2 1天然脂肪酸的类型2 2脂肪酸的命名2 3饱和脂肪酸2 4不饱和脂肪酸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含有三个双键以上的多烯酸2 5取代酸2 5 1甲基取代酸2 5 2氧化酸2 5 3环取代酸2 5 4炔酸 第二章天然脂肪酸 2 1天然脂肪酸的类型研究油脂必须首先研究脂肪酸 脂肪酸是油脂的水解产物 甘三酯 是由一个甘油分子与三个脂肪酸分子缩合而成 甘油基 M 41 脂肪酸基 M 650 970 R 表示不同的脂肪酸烃基脂肪酸定义 天然油脂加水分解生成的脂肪族羧酸化合物的总称 属于脂肪族的一元羧酸 只有一个羧基和一个烃基 目前已经鉴别的达500多种 2 2脂肪酸的特性1 大多数 偶碳直链的 极少数 奇数碳链 支链酸 2 脂肪酸碳链中不含双键为饱和酸 含双键为不饱和酸 不饱和酸分为一烯酸 二烯酸和二烯以上的多烯酸 3 二烯以上的不饱和酸有共轭与非共轭酸之分 结构如下 4 绝大部分不饱和脂肪酸是顺式结构的非共轭酸 仅有少数为共轭酸和反式酸 脂肪酸类型不同 物理和化学性质也不相同 组成甘三酯的性质显然也不同 2 3饱和脂肪酸饱和脂肪酸 指脂肪酸碳链中不含双键 一 通式CnH2nO2二 结构和命名1 十碳以上饱和脂肪酸 采用IUPAC命名法命名以含同一数量的碳原子的烃而命名如正十二烷 故称为 正十二烷酸 常称十二烷酸 2 十碳以下饱和酸 天干命名法如 CH3 CH2 2COOH CH3 CH2 6COOH称为丁酸称为辛酸3 速记写法 碳原子数后面加冒号 冒号后面再写一个0 表示无双键 例如 十四烷酸速记写法为C14 0或14 0 三 天然油脂中常见的饱和脂肪酸十二烷酸月桂酸C12 0椰子油 棕榈仁油十四烷酸豆蔻酸C14 0肉豆蔻种子油十六烷酸棕榈酸C16 0所有动 植物油十八烷酸硬脂酸C18 0所有动 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饱和脂肪酸的含量不同主要脂肪酸 10 次要脂肪酸 10 饱和脂肪酸的特性 1 十碳以下 易溶于水 十碳以上 一般难溶于水2 不易发生化学反应 不发生化学反应3 硬脂酸 18 0 对人体胆固醇无上升作用 其它脂肪酸对会使人体血清胆固醇值升高 已有报道称月桂酸 12 0 豆蔻酸 14 0 和16 0对人体血清胆固醇的升高特别强 2 4不饱和脂肪酸2 4 1 一烯酸一烯酸指脂肪酸碳链中含一个双键的脂肪酸 一 通式CnH2n 2O2表示二 结构和命名1 结构 以油酸为例 其结构及命名如下 2 IUPAC系统命名1 以羧基碳原子为1 然后依次编排至碳链末端2 双键位置写在碳原子之前3 构型写在双键之前 构型 指双键两端连接的原子或原子团不同 有顺 反之分 双键两边碳原子上相连的原子或原子团在同侧为顺式 cis 双键两边碳原子上相连的原子或原子团在异侧为反式 trans 3 速记表示 9C 18 1 三 油脂中一烯酸的含量橄榄油 茶油 杏仁油达70 以上 常见动植物油脂 15 35 四 一烯酸的特性9c 18 1 9t 18 1天然油脂中的油酸绝大多数为顺式酸 极少数为反式酸 反式酸不存在植物油中 仅存在于反刍动物脂肪中 但含量较少 但经深加工的氢化油中含量较多达15 以上 人造奶油 起酥油 由于反式酸对动脉硬化和冠心病有促进作用 发达国家已严格限制用量 近年来 油酸的营养与功能特性引起人们的关注 具有降低LDL 低密度胆固醇 的作用 起预防动脉硬化的效果 五 天然油脂中存在的其它一烯酸1 顺 13 二十二碳一烯酸 俗名为芥酸 其结构为 菜油 45 2 顺 9 十六碳一烯酸 9c 16 1 橄榄油 大豆油1 2 1 6 海洋动物为15 20 2 4 2二烯酸二烯酸指脂肪酸碳链中含二个双键的脂肪酸 一 通式为CnH2n 4O2二 结构和命名1 结构 亚油酸 2 二烯酸常以IUPAC的系统命名法命名 3 速记表示法9C 12C 18 24 n 速记法表示 限于在生物系统应用 以离甲基端最近的双键第一个碳原子位置表示双键的位置 18 2 n 6 或18 2 6 n 速记法仅限于 1 双键为顺式 若有多个双键为五碳双烯型 CH CHCH2CH CH 2 直链的不饱和脂肪酸 三 油脂中亚油酸的含量红花油 Canola菜油达80 以上 葵花油 玉米油55 左右 大豆油 芝麻油其它植物油25 40 四 亚油酸生理功能亚油酸18 2 n 6 是人体必需脂肪酸 是维持生命的重要物质 在体内转化成 亚麻酸和花生四烯酸 然后再合成前列腺素 其中前列腺素PG 是抗血栓 治疗周围血管疾病 预防心肌梗塞的有效成分 体内缺少n 6类长链脂肪酸的症状 皮肤呈鳞片状 水分消耗增加 生长迟缓 智力 繁殖等方面有缺陷 五 天然油脂中亚油酸的种类亚油酸有二个双键 理论上应有四种几何异构 后经红外光谱证实 天然油脂中的亚油酸为顺 9 顺 12 十八碳二烯酸 六 天然油脂中存在的其它二烯酸中国乌桕籽仁油中发现有顺 2 顺 4 十碳二烯酸 癸二烯酸 存在 含量约5 10 结构为 2 4 3三烯酸 三烯酸与相应的饱和酸相比少六个氢原子 天然油脂中三烯酸有共轭和非共轭三烯酸之分 一 非共轭三烯酸1 亚麻酸 结构式如下 顺 9 顺 12 顺 15 十八碳三烯酸 18 3 n 3 或18 3 3 1 油脂中三烯酸的含量苏籽油 65 亚麻籽油 55 左右 大豆油 菜籽油 小麦胚芽油等含有10 左右亚麻酸 2 亚麻酸的生理功能 亚麻酸是人体必需脂肪酸 能在体内经脱氢和碳链延长合成EPA DHA等代谢产物 n 3类长链脂肪酸具有降低血脂和神经系统起作用 在体内对于稳定细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 并有调节免疫功能等方面有作用 体内缺少n 3类长链脂肪酸的症状 视力缺陷 视网膜电图异常 学习能力下降等 3 亚麻油的应用 亚麻酸是亚麻油的主要成分 具有特殊的气味 易氧化不宜保存 传统上被用作干性油作油漆 油布和印刷油墨原料 有些国家和地区作为食用油脂摄入 现代生物技术和基因工程 已有成熟的方法培育出高 低亚麻酸含量的植物油料作物 2 亚麻酸 另一种重要的非共轭三烯酸顺 6 顺 9 顺 12 十八碳三烯酸 俗称 亚麻酸 结构式如下 6c 9c 12c 18 318 3 n 6 或18 3 6月见草油和微孔草籽油 10 亚麻酸与亚油酸一样同属 n 6 型多不饱和脂肪酸 是亚油酸在体内代谢的中间产物 能在体内合成前列腺素 凝血烷及白三烯等二十碳酸的衍生物 具有调节脉管阻塞 治疗血栓等功能 二 共轭三烯酸 主要存在于桐油中 含量达80 以上 俗称桐酸 天然桐酸又称 桐酸 mp49 为顺 9 反 11 反 13 十八碳三烯酸 结构如下 桐酸在光及微量催化剂 硫 硒或碘 的作用下 很易转化为 桐酸 mp71 即反 9 反 11 反 13 十八碳三烯酸 结构式如下 桐酸是 桐酸经异构化转变生成的产物 桐油是重要的干性油 不能食用 是制造各种油漆和保护性涂料的原料 桐油在200 下加热30分钟 可防止 桐酸转变为 桐酸 2 4 4 四烯酸和多烯酸 1 顺 5 顺 8 顺 11 顺 14 二十碳四烯酸 俗称花生四烯酸即20 4 n 6 结构式如下 主要存在于海洋鱼油中 陆地动物 猪 牛 肾上腺磷脂脂肪酸中含量高达15 以上 2 顺 5 顺 8 顺 11 顺 14 顺 17 二十碳五烯酸即20 5 n 3 常以英文缩写EPA表示 其结构式如下 鳕鱼肝油中含量为1 4 9 0 其它海水 淡水鱼油及甲壳类动物油脂中也有少量存在 陆地动物油脂仅发现在牛肝磷脂中有少量EPA存在 3 顺 4 顺 7 顺 10 顺 13 顺 16 顺 19 二十二碳六烯酸 即22 6 n 3 常以英文缩写DHA表示 其结构式如下 存在于日本沙丁鱼肝油 鳕鱼肝油及鲱鱼油中 其它鱼油中含量较少 EPA DHA具有n 3系列脂肪酸的功能 对大脑的发育过程中有重要作用 2 5取代酸 天然油脂中常见的取代酸 甲基取代 环取代 含氧酸 环氧酸 炔酸等 但含量极少 2 5 1甲基取代酸 1929年前仅在海豚油中发现3 甲基丁酸 俗称异戊酸 50年代以后 人们从乳脂 牛脂 羊毛脂中分离出多种少量的甲基取代酸 甲基取代酸仅在个别植物油脂有存在 动物油脂中普遍存在 含量甚微 2 5 2氧化酸 含氧酸 2 5 2 1羟基取代酸 最重要的羟基取代酸是蓖麻酸 即12 羟基 顺 9 十八碳一烯酸 结构如下 蓖麻酸存在于蓖麻油中 含量达90 蓖麻油不能食用也不能制皂 主要用途是作为润滑油 磺化油和液压油等是重要的工业原料 2 5 2 2酮基酸 天然油脂中仅有少数油脂中有酮基酸的存在 如巴西奥的锡卡油中含有70 80 的4 酮基 顺 9 反 11 反 13 十八碳三烯酸 即 与桐酸一样 也有 及 异构体 型的熔点 74 75 型为99 5 2 5 2 3含氧酸人们在60多个品种的植物油中发现了天然存在的环氧酸 秋葵及锦葵科的品种油中含有12 13 环氧 顺 9 十八碳一烯酸 结构如下 2 5 3环取代酸 常见的环取代酸有环丙烷酸 环丙烯酸 环戊烯酸等 2 5 3 1环丙烷酸 1950年人们在乳酸杆菌中发现了环丙基 十九碳烷酸 即乳酸菌酸 其结构如下 植物油脂中一般不含环丙烷酸 环丙烷酸能被动物消化吸收 目前尚未发现对生理代谢有明显的影响 2 5 3 2环丙烯酸 个别植物油中含有少量的环丙烯酸 结构通式为 x y 7时称为苹婆酸 即9 10 环丙烯基 十八碳一烯酸 苹婆酸存在于香苹婆种子油中 x y 13时则称为锦葵酸 锦葵酸在棉籽油 木棉籽油中存在 0 5 1 0 环丙烯酸具有Halphen实验正反应5ml棉籽油 5ml1 硫磺的CS2溶剂 环丙烯酸有不良的生理效应 如产蛋鸡每天摄取的饲料中含 25mg的环丙烯酸 则产下的鸡蛋蛋白呈现粉红色 pH值降低 不易储存 2 5 3 3环戊烯酸 指脂肪酸碳链末端有一个环戊烯基 结构通式为 n 12时 该酸为13 环戊烯 十三碳酸 俗称晁模酸 称为大风子酸 n 12时 在C6与C7间有一个顺式双键 该酸为13 环戊烯 6 十三碳一烯酸 俗称大风子油酸 大风子酸和大风子油酸均具有毒性 可用于医治麻风病 若加氢饱和环戊烯基的双键毒性消除 2 5 3 4呋喃酸 含有呋喃环的脂肪酸称为呋喃酸 结构通式如下 1974年 海水鱼油中分离出呋喃酸 1989年 植物油中也含有呋喃酸 大豆油中呋喃酸的总量为0 02 0 04 小麦胚芽油 玉米胚芽油 菜籽油等呋喃酸含量在0 01 以下 2 5 4炔酸 1960年 在黄楝树科种子油中发现炔酸的存在 随后相继发现的还有二炔酸和烯炔酸 动物脂和海产鱼油中均无炔酸存在 2 5 4 1含一个三键的炔酸 天然油脂中炔酸种类和数量很少 在中美州发现学名为 6 十八碳炔酸 俗称塔利酸的炔酸存在 结构如下 2 5 4 2含有两个或多个三键的炔酸 在海檀木属的种子油中含有25 左右 9 11 十八碳二炔酸 俗称西门木炔酸 结构式如下 2 5 4 3含有双键和三键的烯炔酸 在个别油脂中发现了烯炔酸的存在 如反 11 十八碳烯 9 炔酸 俗称山梅炔酸 结构如下 如顺 17