Ácido graso
En química, particularmente en bioquímica, un ácido graso es un ácido carboxílico con una cadena alifática, que puede ser saturada o insaturada. La mayoría de los ácidos grasos naturales tienen una cadena no ramificada de un número par de átomos de carbono, de 4 a 28. Los ácidos grasos son un componente principal de los lípidos (hasta un 70% en peso) en algunas especies, como las microalgas, pero en algunos otros organismos son no se encuentran en su forma independiente, sino que existen en tres clases principales de ésteres: triglicéridos, fosfolípidos y ésteres de colesterilo. En cualquiera de estas formas, los ácidos grasos son importantes fuentes dietéticas de combustible para los animales y componentes estructurales importantes para las células.
Historia
El concepto de ácido graso ( acide gras ) fue introducido en 1813 por Michel Eugène Chevreul, aunque inicialmente utilizó algunos términos variantes: graisse acide y acide huileux ("grasa ácida" y "ácido aceitoso").
Tipos de ácidos grasos
Los ácidos grasos se clasifican de muchas maneras: por longitud, por saturación frente a insaturación, por contenido de carbono par frente a impar, y por lineal frente a ramificado.
Longitud de los ácidos grasos
- Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) son ácidos grasos con colas alifáticas de cinco o menos carbonos (p. ej., ácido butírico).
- Los ácidos grasos de cadena media (MCFA) son ácidos grasos con colas alifáticas de 6 a 12 carbonos, que pueden formar triglicéridos de cadena media.
- Los ácidos grasos de cadena larga (LCFA) son ácidos grasos con colas alifáticas de 13 a 21 carbonos.
- Los ácidos grasos de cadena muy larga (VLCFA) son ácidos grasos con colas alifáticas de 22 o más carbonos.
Ácidos grasos saturados
Los ácidos grasos saturados no tienen dobles enlaces C=C. Tienen la misma fórmula CH 3 (CH 2 ) n COOH, con variaciones en "n". Un ácido graso saturado importante es el ácido esteárico (n = 18), que cuando se neutraliza con lejía es la forma más común de jabón.
| Nombre común | Estructura química | C : D |
|---|---|---|
| Ácido caprílico | CH 3 (CH 2 ) 6 COOH | 8:0 |
| ácido cáprico | CH 3 (CH 2 ) 8 COOH | 10:0 |
| Acido laurico | CH 3 (CH 2 ) 10 COOH | 12:0 |
| Ácido mirístico | CH 3 (CH 2 ) 12 COOH | 14:0 |
| Ácido palmítico | CH 3 (CH 2 ) 14 COOH | 16:0 |
| Ácido esteárico | CH 3 (CH 2 ) 16 COOH | 18:0 |
| ácido araquídico | CH 3 (CH 2 ) 18 COOH | 20:0 |
| ácido behénico | CH 3 (CH 2 ) 20 COOH | 22:0 |
| ácido lignocérico | CH 3 (CH 2 ) 22 COOH | 24:0 |
| ácido cerótico | CH 3 (CH 2 ) 24 COOH | 26:0 |
Ácidos grasos insaturados
Los ácidos grasos insaturados tienen uno o más dobles enlaces C=C. Los dobles enlaces C=C pueden dar isómeros cis o trans.cisUna configuración cis significa que los dos átomos de hidrógeno adyacentes al doble enlace sobresalen en el mismo lado de la cadena. La rigidez del doble enlace congela su conformación y, en el caso del isómero cis, hace que la cadena se doble y restringe la libertad conformacional del ácido graso. Cuantos más dobles enlaces tiene la cadena en la configuración cis, menos flexibilidad tiene. Cuando una cadena tiene muchos cisenlaces, se vuelve bastante curvo en sus conformaciones más accesibles. Por ejemplo, el ácido oleico, con un doble enlace, tiene una "torcedura", mientras que el ácido linoleico, con dos dobles enlaces, tiene una curvatura más pronunciada. El ácido α-linolénico, con tres dobles enlaces, favorece la forma de gancho. El efecto de esto es que, en ambientes restringidos, como cuando los ácidos grasos son parte de un fosfolípido en una bicapa lipídica o triglicéridos en gotitas de lípidos, los enlaces cis limitan la capacidad de los ácidos grasos para estar estrechamente empaquetados y, por lo tanto, pueden afectar la fusión. temperatura de la membrana o de la grasa. Sin embargo, los ácidos grasos insaturados cis aumentan la fluidez de la membrana celular, mientras que los ácidos grasos insaturados trans no lo hacen.transUna configuración trans, por el contrario, significa que los dos átomos de hidrógeno adyacentes se encuentran en lados opuestos de la cadena. Como resultado, no hacen que la cadena se doble mucho y su forma es similar a la de los ácidos grasos saturados puros.
En la mayoría de los ácidos grasos insaturados naturales, cada doble enlace tiene tres (n-3), seis (n-6) o nueve (n-9) átomos de carbono después de él, y todos los dobles enlaces tienen una configuración cis. La mayoría de los ácidos grasos en la configuración trans (grasas trans) no se encuentran en la naturaleza y son el resultado del procesamiento humano (p. ej., hidrogenación). Algunos ácidos grasos trans también se encuentran de forma natural en la leche y la carne de los rumiantes (como el ganado vacuno y ovino). Se producen, por fermentación, en el rumen de estos animales. También se encuentran en los productos lácteos de la leche de los rumiantes y también se pueden encontrar en la leche materna de las mujeres que los obtuvieron de su dieta.
Las diferencias geométricas entre los diversos tipos de ácidos grasos insaturados, así como entre los ácidos grasos saturados e insaturados, juegan un papel importante en los procesos biológicos y en la construcción de estructuras biológicas (como las membranas celulares).
| Nombre común | Estructura química | Δ | C : D | IUPAC | norte - x |
|---|---|---|---|---|---|
| ácido miristoleico | CH 3 (CH 2 ) 3 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -Δ | 14:1 | 14:1(9) | n -5 |
| ácido palmitoleico | CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -Δ | 16:1 | 16:1(9) | n -7 |
| ácido sapienico | CH 3 (CH 2 ) 8 CH=CH (CH 2 ) 4 COOH | cis -Δ | 16:1 | 16:1(6) | n -10 |
| Ácido oleico | CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | cis -Δ | 18:1 | 18:1(9) | n -9 |
| ácido elaídico | CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | trans -Δ | 18:1 | 18:1(9t) | n -9 |
| Ácido vaccénico | CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH (CH 2 ) 9 COOH | trans -Δ | 18:1 | 18:1(11t) | n -7 |
| Ácido linoleico | CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CH CH 2 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | cis, cis -Δ,Δ | 18:2 | 18:2(9,12) | n -6 |
| ácido linoelaídico | CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CH CH 2 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | trans, trans -Δ,Δ | 18:2 | 18:2(9t,12t) | n -6 |
| Ácido α-linolénico | CH 3 CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH (CH 2 ) 7 COOH | cis, cis, cis -Δ,Δ,Δ | 18:3 | 18:3(9,12,15) | n -3 |
| Ácido araquidónico | CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH (CH 2 ) 3 COOH | cis, cis, cis, cis -Δ Δ,Δ,Δ | 20:4 | 20:4(5,8,11,14) | n -6 |
| ácido eicosapentaenoico | CH 3 CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH (CH 2 ) 3 COOH | cis, cis, cis, cis, cis -Δ,Δ,Δ,Δ,Δ | 20:5 | 20:5(5,8,11,14,17) | n -3 |
| Ácido erúcico | CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH (CH 2 ) 11 COOH | cis -Δ | 22:1 | 22:1(13) | n -9 |
| Ácido docosahexaenoico | CH 3 CH 3 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH CH 2 CH=CH (CH 2 ) 2 COOH | cis, cis, cis, cis, cis, cis -Δ,Δ,Δ,Δ,Δ,Δ | 22:6 | 22:6(4,7,10,13,16,19) | n -3 |
Ácidos grasos de cadena par vs impar
La mayoría de los ácidos grasos son de cadena uniforme, por ejemplo, esteárico (C18) y oleico (C18), lo que significa que están compuestos por un número par de átomos de carbono. Algunos ácidos grasos tienen números impares de átomos de carbono; se les conoce como ácidos grasos de cadena impar (OCFA). Los OCFA más comunes son los derivados saturados C15 y C17, ácido pentadecanoico y ácido heptadecanoico respectivamente, que se encuentran en los productos lácteos. A nivel molecular, los OCFA se biosintetizan y metabolizan de forma ligeramente diferente a los parientes de cadena uniforme.
Nomenclatura
Numeración de átomos de carbono
La mayoría de los ácidos grasos naturales tienen una cadena no ramificada de átomos de carbono, con un grupo carboxilo (-COOH) en un extremo y un grupo metilo (-CH3) en el otro extremo.
La posición de los átomos de carbono en la columna vertebral de un ácido graso generalmente se indica contando desde 1 en el extremo −COOH. El número de carbono x a menudo se abrevia C- x (oa veces C x ), con x = 1, 2, 3, etc. Este es el esquema de numeración recomendado por la IUPAC.
Otra convención usa letras del alfabeto griego en secuencia, comenzando con el primer carbono después del carboxilo. Así, el carbono α (alfa) es C-2, el carbono β (beta) es C-3, y así sucesivamente.
Aunque los ácidos grasos pueden tener longitudes diversas, en esta segunda convención el último carbono de la cadena siempre se etiqueta como ω (omega), que es la última letra del alfabeto griego. Una tercera convención de numeración cuenta los carbonos desde ese extremo, usando las etiquetas "ω", "ω−1", "ω−2". Alternativamente, la etiqueta "ω− x " se escribe "n− x ", donde la "n" representa el número de carbonos en la cadena.
En cualquier esquema de numeración, la posición de un doble enlace en una cadena de ácido graso siempre se especifica dando la etiqueta del carbono más cercano al extremo carboxilo. Por lo tanto, en un ácido graso de 18 carbonos, se dice que un doble enlace entre C-12 (o ω−6) y C-13 (o ω−5) está "en" la posición C-12 o ω−6. La denominación IUPAC del ácido, como "ácido octadec-12-enoico" (o la variante más pronunciable "ácido 12-octadecanoico") siempre se basa en la numeración "C".
La notación Δ se utiliza tradicionalmente para especificar un ácido graso con dobles enlaces en las posiciones x, y,.... (La letra griega mayúscula "Δ" (delta) corresponde a la letra romana "D", de doble enlace). Así, por ejemplo, el ácido araquidónico de 20 carbonos es Δ, lo que significa que tiene enlaces dobles entre los carbonos 5 y 6, 8 y 9, 11 y 12, y 14 y 15.
En el contexto de la dieta humana y el metabolismo de las grasas, los ácidos grasos insaturados a menudo se clasifican por la posición del doble enlace más cercano al carbono ω (únicamente), incluso en el caso de múltiples dobles enlaces, como los ácidos grasos esenciales. Por lo tanto, el ácido linoleico (18 carbonos, Δ ), el ácido γ-linolénico ( 18 carbonos, Δ ) y el ácido araquidónico (20 carbonos, Δ ) se clasifican como ácidos grasos "ω-6"; lo que significa que su fórmula termina con –CH=CH– CH
2– CH
2– CH
2– CH
2– CH
3.
Los ácidos grasos con un número impar de átomos de carbono se denominan ácidos grasos de cadena impar, mientras que el resto son ácidos grasos de cadena par. La diferencia es relevante para la gluconeogénesis.
Denominación de ácidos grasos
La siguiente tabla describe los sistemas más comunes de denominación de ácidos grasos.
| Nomenclatura | Ejemplos | Explicación |
|---|---|---|
| Trivial | ácido palmitoleico | Los nombres triviales (o nombres comunes ) son nombres históricos no sistemáticos, que son el sistema de nomenclatura más frecuente utilizado en la literatura. Los ácidos grasos más comunes tienen nombres triviales además de sus nombres sistemáticos (ver más abajo). Estos nombres con frecuencia no siguen ningún patrón, pero son concisos y, a menudo, sin ambigüedades. |
| Sistemático | ácido cis-9-octadec-9-enoico (9 Z )-ácido octadec-9-enoico | Los nombres sistemáticos (o nombres IUPAC ) se derivan de las Reglas estándar de la IUPAC para la nomenclatura de la química orgánica, publicadas en 1979, junto con una recomendación publicada específicamente para los lípidos en 1977. La numeración de los átomos de carbono comienza en el extremo carboxílico del esqueleto de la molécula. Los enlaces dobles se marcan con notación cis -/ trans - o notación E -/ Z -, según corresponda. Esta notación es generalmente más detallada que la nomenclatura común, pero tiene la ventaja de ser técnicamente más clara y descriptiva. |
| Δ | cis -Δ, cis -Δ ácido octadecadienoico | En la nomenclatura Δ (o delta - x ), cada doble enlace se indica mediante Δ, donde el doble enlace comienza en el x -ésimo enlace carbono-carbono, contando desde el extremo carboxílico del esqueleto de la molécula. Cada doble enlace está precedido por un prefijo cis o trans, que indica la configuración de la molécula alrededor del enlace. Por ejemplo, el ácido linoleico se denomina " ácido cis -Δ, cis -Δ octadecadienoico". Esta nomenclatura tiene la ventaja de ser menos detallada que la nomenclatura sistemática, pero no es técnicamente más clara ni más descriptiva. |
| norte − x (o ω− x ) | n −3 (o ω−3) | La nomenclatura n − x ( n menos x ; también ω− x u omega - x )proporciona nombres para compuestos individuales y los clasifica por sus probables propiedades biosintéticas en animales. Un doble enlace está ubicado en el enlace carbono-carbono x, contando desde el extremo metilo del esqueleto de la molécula. Por ejemplo, el ácido α-linolénico se clasifica como un ácido graso n -3 u omega-3, por lo que es probable que comparta una ruta biosintética con otros compuestos de este tipo. El ω− x, omega- x, o la notación "omega" es común en la literatura nutricional popular, pero la IUPAC la ha desaprobado a favor de la notación n - x en los documentos técnicos. Las vías biosintéticas de ácidos grasos investigadas con más frecuencia son n -3 y n - 6. |
| Números de lípidos | 18:3 18:3n3 18:3, cis, cis, cis -Δ,Δ,Δ 18:3(9,12,15) | Los números de lípidos toman la forma C : D, donde C es el número de átomos de carbono en el ácido graso y D es el número de dobles enlaces en el ácido graso. Si D es más de uno, se supone que los dobles enlaces están interrumpidos por CH 2unidades, es decir, a intervalos de 3 átomos de carbono a lo largo de la cadena. Por ejemplo, el ácido α-linolénico es un ácido graso 18:3 y sus tres dobles enlaces están ubicados en las posiciones Δ, Δ y Δ. Esta notación puede ser ambigua, ya que algunos ácidos grasos diferentes pueden tener los mismos números C : D. En consecuencia, cuando existe ambigüedad, esta notación generalmente se combina con un término Δ o n − x. Por ejemplo, aunque el ácido α-linolénico y el ácido γ-linolénico son ambos 18:3, pueden describirse sin ambigüedades como ácidos grasos 18:3n3 y 18:3n6, respectivamente. Con el mismo fin, la IUPAC recomienda utilizar una lista de posiciones de doble enlace entre paréntesis, adjunta a la notación C:D.Por ejemplo, las notaciones recomendadas por la IUPAC para el ácido α- y γ-linolénico son 18:3(9,12,15) y 18:3(6,9,12), respectivamente. |
ácidos grasos libres
Cuando circulan en el plasma (ácidos grasos plasmáticos), no en su éster, los ácidos grasos se conocen como ácidos grasos no esterificados (NEFA) o ácidos grasos libres (FFA). Los FFA siempre están unidos a una proteína de transporte, como la albúmina.
Los FFA también se forman a partir de aceites y grasas alimentarios de triglicéridos por hidrólisis, lo que contribuye al olor rancio característico. Un proceso análogo ocurre en el biodiesel con riesgo de corrosión de las piezas.
Producción
Industrial
Los ácidos grasos se suelen producir industrialmente por hidrólisis de triglicéridos, con eliminación del glicerol (ver oleoquímicos). Los fosfolípidos representan otra fuente. Algunos ácidos grasos se producen sintéticamente por hidrocarboxilación de alquenos.
Ácidos grasos hiperoxigenados
Los ácidos grasos hiperoxigenados se producen mediante un proceso industrial específico para cremas tópicas para la piel. El proceso se basa en la introducción o saturación de peróxidos en ésteres de ácidos grasos mediante la presencia de luz ultravioleta y burbujeo de oxígeno gaseoso a temperatura controlada. Específicamente, se ha demostrado que los ácidos linolénicos juegan un papel importante en el mantenimiento de la función de barrera de humedad de la piel (previniendo la pérdida de agua y la deshidratación de la piel). Un estudio en España publicado en el Journal of Wound Care en marzo de 2005 comparó un producto comercial con un placebo graso y ese producto específico fue más efectivo y rentable.Una gama de estos productos médicos OTC ahora está ampliamente disponible. Sin embargo, no se encontró que el aceite de oliva aplicado tópicamente fuera inferior en un ensayo de "no inferioridad controlado, triple ciego y aleatorizado" realizado en España durante 2015. Es probable que los productos comerciales sean menos complicados de manejar y más lavables que el aceite de oliva o el petróleo. jalea, los cuales, si se aplican tópicamente, pueden manchar la ropa y la ropa de cama.
Por animales
En los animales, los ácidos grasos se forman a partir de carbohidratos predominantemente en el hígado, el tejido adiposo y las glándulas mamarias durante la lactancia.
Los carbohidratos se convierten en piruvato por glucólisis como el primer paso importante en la conversión de carbohidratos en ácidos grasos. Luego, el piruvato se descarboxila para formar acetil-CoA en la mitocondria. Sin embargo, este acetil CoA necesita ser transportado al citosol donde ocurre la síntesis de ácidos grasos. Esto no puede ocurrir directamente. Para obtener acetil-CoA citosólico, el citrato (producido por la condensación de acetil-CoA con oxaloacetato) se elimina del ciclo del ácido cítrico y se transporta a través de la membrana mitocondrial interna hacia el citosol. Allí es escindido por ATP citrato liasa en acetil-CoA y oxaloacetato. El oxaloacetato se devuelve a la mitocondria como malato.El acetil-CoA citosólico es carboxilado por la acetil CoA carboxilasa en malonil-CoA, el primer paso comprometido en la síntesis de ácidos grasos.
La malonil-CoA participa entonces en una serie repetitiva de reacciones que alarga la cadena de ácidos grasos en crecimiento en dos carbonos a la vez. Casi todos los ácidos grasos naturales, por lo tanto, tienen un número par de átomos de carbono. Cuando se completa la síntesis, los ácidos grasos libres casi siempre se combinan con glicerol (tres ácidos grasos en una molécula de glicerol) para formar triglicéridos, la principal forma de almacenamiento de ácidos grasos y, por lo tanto, de energía en los animales. Sin embargo, los ácidos grasos también son componentes importantes de los fosfolípidos que forman las bicapas de fosfolípidos a partir de las cuales se construyen todas las membranas de la célula (la pared celular y las membranas que encierran todos los orgánulos dentro de las células, como el núcleo, el mitocondrias, retículo endoplásmico y aparato de Golgi).
Los "ácidos grasos no combinados" o "ácidos grasos libres" que se encuentran en la circulación de los animales provienen de la descomposición (o lipólisis) de los triglicéridos almacenados. Debido a que son insolubles en agua, estos ácidos grasos se transportan unidos a la albúmina plasmática. Los niveles de "ácidos grasos libres" en la sangre están limitados por la disponibilidad de sitios de unión a la albúmina. Pueden ser absorbidos de la sangre por todas las células que tienen mitocondrias (a excepción de las células del sistema nervioso central). Los ácidos grasos solo se pueden descomponer en las mitocondrias, por medio de la oxidación beta seguida de una mayor combustión en el ciclo del ácido cítrico a CO 2y agua. Las células del sistema nervioso central, aunque poseen mitocondrias, no pueden absorber los ácidos grasos libres de la sangre, ya que la barrera hematoencefálica es impermeable a la mayoría de los ácidos grasos libres, excluyendo los ácidos grasos de cadena corta y los ácidos grasos de cadena media. Estas células tienen que fabricar sus propios ácidos grasos a partir de carbohidratos, como se describió anteriormente, para producir y mantener los fosfolípidos de sus membranas celulares y las de sus orgánulos.
Variación entre especies animales.
Los estudios sobre las membranas celulares de mamíferos y reptiles descubrieron que las membranas celulares de los mamíferos están compuestas por una mayor proporción de ácidos grasos poliinsaturados (DHA, ácidos grasos omega-3) que los reptiles. Los estudios sobre la composición de ácidos grasos de las aves han observado proporciones similares a las de los mamíferos, pero con 1/3 menos de ácidos grasos omega-3 en comparación con los omega-6 para un tamaño corporal determinado. Esta composición de ácidos grasos da como resultado una membrana celular más fluida pero también permeable a varios iones ( H & Na ), lo que da como resultado membranas celulares que son más costosas de mantener. Se ha argumentado que este costo de mantenimiento es una de las causas clave de las altas tasas metabólicas y la sangre caliente concomitante de los mamíferos y las aves.Sin embargo, la poliinsaturación de las membranas celulares también puede ocurrir en respuesta a temperaturas frías crónicas. En los peces, los ambientes cada vez más fríos conducen a un contenido cada vez más alto de la membrana celular de ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados, para mantener una mayor fluidez (y funcionalidad) de la membrana a temperaturas más bajas.
Ácidos grasos en las grasas de la dieta
La siguiente tabla muestra la composición de ácidos grasos, vitamina E y colesterol de algunas grasas dietéticas comunes.
| Saturado | Monoinsaturado | Poliinsaturado | Colesterol | vitamina e | |
|---|---|---|---|---|---|
| g/100 g | g/100 g | g/100 g | miligramos/100g | miligramos/100g | |
| Grasas animales | |||||
| grasa de pato | 33.2 | 49.3 | 12.9 | 100 | 2.70 |
| Manteca de cerdo | 40.8 | 43.8 | 9.6 | 93 | 0,60 |
| Sebo | 49.8 | 41.8 | 4.0 | 109 | 2.70 |
| Manteca | 54.0 | 19.8 | 2.6 | 230 | 2.00 |
| grasas vegetales | |||||
| Aceite de coco | 85.2 | 6.6 | 1.7 | 0 | .66 |
| Mantequilla de cocoa | 60.0 | 32,9 | 3.0 | 0 | 1.8 |
| aceite de semilla de palma | 81.5 | 11.4 | 1.6 | 0 | 3.80 |
| aceite de palma | 45.3 | 41.6 | 8.3 | 0 | 33.12 |
| Aceite de algodón | 25,5 | 21.3 | 48.1 | 0 | 42.77 |
| Aceite de germen de trigo | 18.8 | 15.9 | 60.7 | 0 | 136.65 |
| Aceite de soja | 14.5 | 23.2 | 56.5 | 0 | 16.29 |
| Aceite de oliva | 14.0 | 69.7 | 11.2 | 0 | 5.10 |
| Aceite de maíz | 12.7 | 24.7 | 57.8 | 0 | 17.24 |
| Aceite de girasol | 11.9 | 20.2 | 63.0 | 0 | 49.00 |
| Aceite de cártamo | 10.2 | 12.6 | 72.1 | 0 | 40.68 |
| aceite de cáñamo | 10 | 15 | 75 | 0 | 12.34 |
| Aceite de canola/colza | 5.3 | 64.3 | 24,8 | 0 | 22.21 |
Reacciones de ácidos grasos
Los ácidos grasos exhiben reacciones como otros ácidos carboxílicos, es decir, sufren esterificación y reacciones ácido-base.
Acidez
Los ácidos grasos no muestran una gran variación en sus acidez, como lo indican sus respectivos p K {{sub}a}}. El ácido nonanoico, por ejemplo, tiene un ap K a de 4,96, siendo sólo un poco más débil que el ácido acético (4,76). A medida que aumenta la longitud de la cadena, disminuye la solubilidad de los ácidos grasos en agua, de modo que los ácidos grasos de cadena más larga tienen un efecto mínimo sobre el pH de una solución acuosa. Cerca del pH neutro, los ácidos grasos existen en sus bases conjugadas, es decir, oleato, etc.
Las soluciones de ácidos grasos en etanol se pueden valorar con solución de hidróxido de sodio usando fenolftaleína como indicador. Este análisis se utiliza para determinar el contenido de ácidos grasos libres de las grasas; es decir, la proporción de los triglicéridos que han sido hidrolizados.
La neutralización de los ácidos grasos, una forma de saponificación (fabricación de jabón), es una vía ampliamente practicada hacia los jabones metálicos.
Hidrogenación y endurecimiento
La hidrogenación de ácidos grasos insaturados se practica ampliamente. Las condiciones típicas involucran 2,0–3,0 MPa de presión de H 2, 150 °C y níquel sobre sílice como catalizador. Este tratamiento proporciona ácidos grasos saturados. El grado de hidrogenación está indicado por el índice de yodo. Los ácidos grasos hidrogenados son menos propensos a enranciarse. Dado que los ácidos grasos saturados tienen un punto de fusión más alto que los precursores insaturados, el proceso se denomina endurecimiento. Se utiliza tecnología relacionada para convertir aceites vegetales en margarina. La hidrogenación de los triglicéridos (frente a los ácidos grasos) es ventajosa porque los ácidos carboxílicos degradan los catalizadores de níquel y producen jabones de níquel. Durante la hidrogenación parcial, los ácidos grasos insaturados se pueden isomerizar de cis a transconfiguración.
Una hidrogenación más forzada, es decir, usando presiones más altas de H 2 y temperaturas más altas, convierte los ácidos grasos en alcoholes grasos. Sin embargo, los alcoholes grasos se producen más fácilmente a partir de ésteres de ácidos grasos.
En la reacción de Varrentrapp, ciertos ácidos grasos insaturados se escinden en álcali fundido, una reacción que, en un momento dado, fue relevante para la elucidación de la estructura.
Auto-oxidación y rancidez
Los ácidos grasos insaturados sufren un cambio químico conocido como autooxidación. El proceso requiere oxígeno (aire) y se acelera por la presencia de trazas de metales. Los aceites vegetales resisten un poco este proceso porque contienen antioxidantes, como el tocoferol. Las grasas y los aceites a menudo se tratan con agentes quelantes como el ácido cítrico para eliminar los catalizadores metálicos.
Ozonólisis
Los ácidos grasos insaturados son susceptibles de degradación por el ozono. Esta reacción se practica en la producción de ácido azelaico ((CH 2 ) 7 (CO 2 H) 2 ) a partir de ácido oleico.
Circulación
Digestión e ingesta
Los ácidos grasos de cadena corta y media se absorben directamente en la sangre a través de los capilares intestinales y viajan a través de la vena porta al igual que lo hacen otros nutrientes absorbidos. Sin embargo, los ácidos grasos de cadena larga no se liberan directamente en los capilares intestinales. En cambio, son absorbidos por las paredes grasas de las vellosidades intestinales y se vuelven a ensamblar en triglicéridos. Los triglicéridos están recubiertos con colesterol y proteína (cubierta de proteína) en un compuesto llamado quilomicrón.
Desde el interior de la célula, el quilomicrón se libera en un capilar linfático llamado lacteal, que se fusiona en vasos linfáticos más grandes. Se transporta a través del sistema linfático y el conducto torácico hasta un lugar cercano al corazón (donde las arterias y las venas son más grandes). El conducto torácico vacía los quilomicrones en el torrente sanguíneo a través de la vena subclavia izquierda. En este punto, los quilomicrones pueden transportar los triglicéridos a los tejidos donde se almacenan o metabolizan para obtener energía.
Metabolismo
Los ácidos grasos se descomponen en CO 2 y agua por las mitocondrias intracelulares a través de la oxidación beta y el ciclo del ácido cítrico. En el paso final (fosforilación oxidativa), la reacción con oxígeno rico en energía libera mucha energía, capturada en forma de grandes cantidades de ATP. Muchos tipos de células pueden usar glucosa o ácidos grasos para este propósito, pero los ácidos grasos liberan más energía por gramo porque contienen menos oxígeno y, por lo tanto, desbloquean la energía de más O 2. Los ácidos grasos (proporcionados ya sea por ingestión o por extracción de triglicéridos almacenados en los tejidos grasos) se distribuyen a las células para que sirvan como combustible para la contracción muscular y el metabolismo general.
Acidos grasos esenciales
Los ácidos grasos que son necesarios para una buena salud pero que no pueden obtenerse en cantidad suficiente a partir de otros sustratos y, por lo tanto, deben obtenerse de los alimentos, se denominan ácidos grasos esenciales. Hay dos series de ácidos grasos esenciales: uno tiene un doble enlace a tres átomos de carbono del extremo metilo; el otro tiene un doble enlace a seis átomos de carbono del extremo metilo. Los seres humanos carecen de la capacidad de introducir dobles enlaces en los ácidos grasos más allá de los carbonos 9 y 10, contados desde el lado del ácido carboxílico.Dos ácidos grasos esenciales son el ácido linoleico (LA) y el ácido alfa-linolénico (ALA). Estos ácidos grasos se encuentran ampliamente distribuidos en los aceites vegetales. El cuerpo humano tiene una capacidad limitada para convertir ALA en ácidos grasos omega-3 de cadena más larga: ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido docosahexaenoico (DHA), que también se pueden obtener del pescado. Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 son precursores biosintéticos de los endocannabinoides con propiedades antinociceptivas, ansiolíticas y neurogénicas.
Distribución
Los ácidos grasos en sangre adoptan distintas formas en diferentes etapas de la circulación sanguínea. Se toman a través del intestino en quilomicrones, pero también existen en lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y lipoproteínas de baja densidad (LDL) después de procesarse en el hígado. Además, cuando se liberan de los adipocitos, los ácidos grasos existen en la sangre como ácidos grasos libres.
Se propone que la mezcla de ácidos grasos exudados por la piel de los mamíferos, junto con el ácido láctico y el ácido pirúvico, es distintiva y permite a los animales con un agudo sentido del olfato diferenciar a los individuos.
Análisis
El análisis químico de los ácidos grasos en los lípidos generalmente comienza con un paso de interesterificación que descompone sus ésteres originales (triglicéridos, ceras, fosfolípidos, etc.) y los convierte en ésteres metílicos, que luego se separan mediante cromatografía de gases. o analizados por cromatografía de gases y espectroscopia de infrarrojo medio.
La separación de isómeros insaturados es posible mediante cromatografía en capa fina complementada con iones de plata. Otras técnicas de separación incluyen la cromatografía líquida de alto rendimiento (con columnas cortas llenas de gel de sílice con grupos de ácido fenilsulfónico unidos cuyos átomos de hidrógeno se han intercambiado por iones de plata). El papel de la plata radica en su capacidad para formar complejos con compuestos insaturados.
Usos industriales
Los ácidos grasos se utilizan principalmente en la producción de jabones, tanto con fines cosméticos como, en el caso de los jabones metálicos, como lubricantes. Los ácidos grasos también se convierten, a través de sus ésteres metílicos, en alcoholes grasos y aminas grasas, que son precursores de tensioactivos, detergentes y lubricantes. Otras aplicaciones incluyen su uso como emulsionantes, agentes texturizantes, agentes humectantes, agentes antiespumantes o agentes estabilizadores.
Los ésteres de ácidos grasos con alcoholes más simples (tales como ésteres de metilo, etilo, n-propilo, isopropilo y butilo) se utilizan como emolientes en cosméticos y otros productos para el cuidado personal y como lubricantes sintéticos. Los ésteres de ácidos grasos con alcoholes más complejos, como el sorbitol, el etilenglicol, el dietilenglicol y el polietilenglicol, se consumen en los alimentos, o se usan para el cuidado personal y el tratamiento de aguas, o se usan como lubricantes sintéticos o fluidos para trabajar metales.
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