Фосфолипиды являются постоянной составной частью масличных семян и животных тканей. В масличных семенах фосфолипиды содержатся в свободном и связанном состояниях с белками и другими веществами. Соотношение между свободными и связанными фосфолипидами в различных семенах неодинаково (от 1:10 до 1:5) и зависит от вида семян, степени их зрелости, условий хранения.
Фосфолипиды масличных семян принадлежат к группе сложных липидов, в состав которых, кроме глицерина и жирных кислот, входят фосфорная кислота и азотистые основания или аминокислоты.
Фосфолипиды подразделяются на эфирные фосфолипиды и ацетальфосфолипиды.
В состав эфирых фосфолипидов входят высшие жирные кислоты, в состав ацетальфосфолипидов – высшие жирные альдегиды.
К фосфолипидам, встречающимся в масличных семенах, маслах и жирах, относятся фосфолипидные кислоты, лецитины или фосфотидилхолины, кефалины или фосфотидилэтаноламины, фосфатидилсерины, инозитфосфолипиды и некоторые продукты ферментативного гидролиза фосфатидов.
Фосфолипидные кислоты могут рассматриваться как триглицериды, один из жирнокислотных остатков которых замещен фосфорной кислотой.
СН2 ОСОR1
OH
CH OCOR2
OH
CH2 OP=O
Фосфатидные кислоты способны взаимодействовать с одновалентными и двухвалентными металлами.
или
СН2 ОСОR1СН2 ОСОR1
Ме1
Ме2
о
O
CH OCOR2CH OCOR2
O
OH
CH2 OP=O CH2 OP=O
Фосфолипидные кислоты представляют собой вещества с хорошо выраженными кислотными свойствами, которые обусловлены присутствием в молекуле двух кислотных групп. Фосфолипидные кислоты растворимы во многих органических растворителях. Они хорошо растворяются в этиловом спирте и не выделяются из раствора при постепенном, осторожном и умеренном разбавлении его водой. Фосфолипидные кислоты встречаются в растительных и животных объектах в свободном состоянии в форме кальциевых солей.
Лецитины (фосфатидилхолины). Представляют собой эфиры фосфатидных кислот и азотистого основания (холина). Холин является аминоэтиловым спиртом, содержащим три метильные группы у атома азота.
СН3
НО СН2 СН2 N СН3
ОН СН3
Холин – это гигроскопические кристаллы, которое легко растворяется в воде. Он обладает сильными щелочными свойствами, т.к. гидроксильная группа при атоме азота находится в ионизированном состоянии. Он обладает большой физиологической и биохимической активностью. Недостаток холина в организме приводит к нарушению обмена веществ и ожирению печени.
Лецитины существовать в трех формах:
- гидратированной (1);
- внутренних солей (2);
- диполярной ионной (3).
гидратированный лецитин
СН2 ОСОR1
CH OCOR2
CH2 OP=O
внутренняя соль
СН2 ОСОR1
О
CH OCOR2
CH2 OP=O
О СН2 СН2 N (СН3)3
диполярная ионная
СН2 ОСОR1
O¯
CH OCOR2
+
O СН2 СН2 N (СН3)3
CH2 OP=O
В гидратированной форме лецитин содержит одновременно кислотную группу ортофосфорного радикала и основную группу. Т.к. эти две группы существуют в одной молекуле, то они могут образовывать внутреннюю соль с потерей одной молекулы воды.
Различают α- и β-лецитины в зависимости от положения остатка фосфорной кислоты в глицериновом радикале. Лецитины оптически активны. Гидролиз природных лецитинов при помощи ферментов дает а-фосфоглицерин, обладающий такой же оптической активностью, как и а-фосфоглицерин, полученный синтетически. Чистые лецитины представляют собой белые воскоподобные вещества, темнеющие на воздухе. Они хорошо растворимы во многих органических растворителях, кроме ацетона и метилацетата.
Лецитины гидролизуются растворами щелочей и кислот. При гидролизе образуются α- или β-глицеринфосфорные кислоты, жирные кислоты и холин:
ОН
НOСН2СН2N(СН3)3
2RCOOH
СН2ОН
СНОН
СН2 О Р=О
+ 3Н2О
СН2 ОСОR
+
ОН
он
OH
CH OCOR
ОН
O СН2 СН2 N (СН3)3
CH2 OP=O
При полном гидролизе лецитинов, который трудно осуществим из-за стойкости глицерино-фосфорной кислоты в щелочных средах, получается глицерин, жирные кислоты, холин и ортофосфорная кислота.
При гидролизе лецитинов ферментами (например, он такие ферменты содержатся в яде кобры) отщепляется одна молекула ненасыщенной кислоты и образует очень ядовитое вещество – лизолецитин.
R – насыщенная жирная кислота
СН2 ОСОR
ОН
OH
CH OН
O СН2СН2N(СН3)3
CH2 OP=O
Содержание лецитинов в фосфолипидах различных семян колеблется от 23 до 45%. Высоким содержанием лецитина отличаются фосфолипиды соевых семян (45%). Фосфолипиды животных организмов до 53% лецитина.
Кефалины (фосфатидилэтанодамины). Представляют собой фосфолипидные кислоты, в которых фосфорная кислота связана эфирной связью с этаноламином. Этаноламин является α-аминоэтиловым спиртом, содержащим гидроксильную и аминогруппы при соседних атомах углерода.
H2N CH2 CH2 OH
Моноэтаноламин представляет собой сиропообразную жидкость с температурой кипения 171°С при атмосферном давлении и 74°С при остаточном давлении 10 мм ртутного столба. Он смешивается во всех соотношениях с водой и обладает сильными щелочными свойствами.
СН2 ОСОR1
OH
CH OCOR2
O CH2CH2NH2
CH2 OP=O
В зависимости от положения фосфорнокислотного остатка в молекуле глицерина различают α- и β-кефалины.
Кефалины способны взаимодействовать только с одновалентными металлами (К+ или Na+).
СН2 ОСОR1
OH
CH OCOR2
O CH2CH2NH2
CH2 OP=O
ОН
СН2 ОСОR1
O CH2CH2NH2
CH OP=O
СН2 ОСОR2
Кефалины – твердые вещества белого цвета. Они гигроскопичны, растворимы в диэтиловом эфире, в петролейном эфире, хлороформе, бензоле и других растворителях. Кефалины нерастворимы в спирте в отличие от лецитинов. Нерастворимость кефалинов в спирте используют для отделения их от лецитинов. Кефалины гидролизуются кислотами и щелочами. Конечными продуктами гидролитического расщепления кефалинов являются жирные кислоты, глицерин, коламин и ортофосфорная кислота.
Лецитин и кефалин могут частично гидролизоваться при длительном нагревании в присутствии воды, что необходимо учитывать при получении фосфатидных концентратов. Содержание кефалинов в фосфолипидах масличных семян колеблется 5 – 20%.
Фосфатидилсерины. Представляют собой соединение фосфатидных кислот и аминокислоты серина.
НОСН2 СН(NH2) СООН серин
Общая формула фосфатидилсеринов
СН2 ОСОR1
СООН
OH
CH OCOR2
O СН2 СН NH2
CH2 OP=O
диполярная форма
СН2 ОСОR1
COOH
+
O¯
CH OCOR2
O СН2 СН NH3
CH2 OP=O
Фосфатидилсерины способны взаимодействовать с металлами, нерастворимы в ацетоне и спирте.
В отличие от лецитинов и кефалинов фосфатидилсерины содержат дополнительную кислотную группу, поэтому они обычно ассоциированы в растительных объектах с ионом щелочного металла, чаще всего с ионом кальция.
СН2 ОСОR1
Са
ОC
O
CH OCOR2
O СН2 СН NH2
CH2 OP=O
Продуктами гидролиза являются жирные кислоты, глицерин, фосфорная кислота и серин.
Фосфолипиды масличных семян содержат 1,2 – 5,0% фосфатидилсерина, а в фосфатидах животных органов – 4 – 13%.
ОН
ОН
Инозитфосфолипиды. Это фосфолипиды, в состав которых входит шестиатомный циклический спирт – инозит, белое кристаллическое растворимое воде вещество с температурой плавления 225°С. Оно кристаллизуется с двумя молекулами воды. Наиболее энергетически выгодная структурная формула инозита:
Общими компонентами для всех инозитфосфолипидов является инозит и фосфорная кислота. Инозитфосфолипиды могут отличаться по составу. Они содержат жирные кислоты, аминоалкоголь и углеводы. Структурная формула инозитфосфолипидов следующая:
ОН
остаток
сахарозы
О=Р О СН2СН2NH
СН2 ОСОR1
О
Н
ОН
ОН
OH
CH OCOR2
Н
Н
Н
Н
ОН
О
CH2 OP=O
Н
При гидролизе инозитфосфолипидов получается инозит, фосфорная кислота, сахароза, глицерин, жирные кислоты и этаноламин.
В масличных семенах содержится 25% инозитфосфолипиды, в органах животных до 11%.
Ацетальфосфолипиды. Эфирным фосфолипидам сопутствуют ацетальфосфолипиды следующего строения.
СН R (С16 – С18)
СН2 О
OH
CH O
O CH2CH2NH2
CH2 OP=O
Эти соединения являются вторичными продуктами полученные при действии щелочей на фосфолипиды имеющие следующее строение.
Сфингофосфолипиды или сфингомиелины. В состав его молекулы входят жирная кислота, холин, фосфорная кислота и сфингозин, который представляет собой транс-ненасыщенный аминоспирт (С18). Он имеет одну двойную связь, одну иминогруппу и две гидроксильную группы.
NH2
OH
СН3 (СН2)12 СН=СН СН СН СН2ОН
Эти соединения являются сложными эфирами, но жирная кислота соединена в них не спиртовым гидроксилом, а с аминогруппой пептидной связью.
Они не растворимы в холодном эфире, устойчив к кислороду, чем лецитин и кефалины.
В сфингомиеминами обнаружены лигноцериновая, нервоновая, сткариновая и пальмитиновая кислоты.
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление
СН2 ОСОR1
CH OCOR2
СН3
НО СН2 СН2 N СН3
О СН2 СН2 N (СН3)3
