acides gras est une désignation de groupe pour les acides monocarboxyliques, c'est-à-dire des composés constitués d'un groupe carboxyle (-COOH) et consistent en une chaîne hydrocarbonée de longueur différente, mais presque exclusivement non ramifiée. La dénomination acide gras est due d'une part aux propriétés chimiques de ce groupe de substances, qui ont une réaction acide en raison de leur groupe carboxyle. D'autre part, le nom remonte à l'histoire de la découverte de ces acides alcanecarboxyliques en tant que composant des graisses naturelles. De ce point de vue, les acides gras sont comptés parmi les lipides.
Général
Les acides gras diffèrent par le nombre d'atomes de carbone (longueur de chaîne) et la présence, le nombre et la position possibles des doubles liaisons. Les acides gras peuvent être classés en inférieurs en fonction de leurs longueurs de chaîne (jusqu'à sept atomes de carbone), moyen (huit à douze atomes de carbone) et supérieur (plus de douze atomes de carbone) acides gras. La dénomination historique en tant qu'acide gras suggère que pour être un acide gras, un composé individuel doit avoir été un composant d'une graisse. Mais ce n'est pas nécessairement le cas. Les composés de similarités chimiques sont désormais regroupés sous ce terme.
Les acides gras naturels sont généralement constitués d'un nombre pair d'atomes de carbone et ne sont pas ramifiés. La chaîne carbonée doit comporter au moins quatre atomes de carbone, ce qui fait de l'acide butyrique l'acide gras naturel le plus simple. Les acides gras à double liaison sont appelés acides gras insaturés. La double liaison a généralement une configuration cis. S'il y a plusieurs doubles liaisons, elles sont généralement séparées par un CH2 -Groupe séparé.
Une grande variété d'acides gras (plus de 400 structures différentes, mais seulement environ 10 à 12 sont communes) se trouvent dans les huiles de graines du règne végétal. Les acides gras rares, présents en grande quantité dans les graines de certaines familles de plantes, peuvent illustrer des relations de développement (relations, chimiotaxonomie, évolution ; cf. par exemple Welwitschia).
Les acides gras essentiels sont des acides gras que le corps ne peut pas synthétiser à partir d'autres nutriments. Tous ces acides gras qui ont au moins une double liaison distale (loin du groupe carboxyle) du neuvième atome de carbone sont essentiels pour l'homme.
Les sels de sodium ou de potassium des acides gras supérieurs sont appelés savons et sont utilisés comme tensioactifs.
Ils sont principalement utilisés dans l'industrie alimentaire comme matière première pour divers émulsifiants, mais aussi comme supports, agents de démoulage (par exemple dans le chewing-gum) ou comme enrobage (par exemple pour les fruits).Dans l'UE, ils sont classés comme additifs alimentaires avec le désignation collective E 570 sans limite maximale (quantum satis) généralement approuvé pour l'alimentation.
Acides gras saturés et insaturés
Un acide gras saturé est un acide gras qui n'a pas de doubles liaisons entre les atomes de carbone. Les acides gras saturés forment une série dite homologue de formule moléculaire Cn H2n+1 COOH. Acides gras insaturés avoir une double liaison et des acides gras polyinsaturés avoir deux ou plusieurs doubles liaisons entre les atomes de carbone de la chaîne. Étant donné que les doubles liaisons des acides gras naturels sont principalement en configuration cis, il existe un coude d'environ 30° dans la chaîne hydrocarbonée. Cela affaiblit l'interaction de van der Waals avec d'autres molécules et réduit le point de fusion. Certains acides gras insaturés sont essentiels (nécessaires à la vie) pour l'homme car ils ne peuvent pas être synthétisés par le corps humain. Il s'agit notamment des acides gras porteurs de double(s) liaison(s) dans certaines positions, appelés acides gras oméga-n . Ici, n représente un nombre et décrit la position de l'une des doubles liaisons. Avec comptage oméga (ω-), à partir de la fin compté à partir de la chaîne carbonée, le groupe carboxyle formant le début de la molécule. S'il y a plusieurs doubles liaisons, seule la position de la première double liaison est importante. Dans l'illustration de l'acide linolénique, le comptage ω est indiqué en rouge. (Voir aussi :Acides gras oméga-3, oméga-6 et oméga-9). En plus des acides gras insaturés de configuration cis, des acides gras de configuration trans sont également présents dans la nature, appelés acides gras trans . Les acides gras trans sont également un sous-produit de la production de margarine et sont soupçonnés d'avoir des propriétés nocives pour la santé. S'il existe plusieurs doubles liaisons dans un acide gras, celles-ci sont généralement - analogues à l'acide linolénique illustré ci-dessus à droite - par un CH2 -Groupe séparé les uns des autres. Cependant, il existe également des acides gras dits conjugués , dans lequel les doubles liaisons sont plus rapprochées, c'est-à-dire conjuguées. Dans l'image de l'acide octadéca-9c,11t-diénoïque (à droite), les doubles liaisons sont conjuguées. Étant donné que l'une des doubles liaisons est une double liaison trans, ce composé est également un acide gras trans. Les bactéries présentes dans le tube digestif des ruminants sont souvent à l'origine de la formation de ces acides gras. Les acides gras conjugués se retrouvent donc dans tous les produits laitiers.
Acides monocarboxyliques ramifiés
Les acides carboxyliques ramifiés ne sont généralement pas comptés parmi les acides gras, mais se trouvent dans certaines huiles essentielles. Les extraits de valériane contiennent des esters d'acide isovalérique.
L'acide phytanique (acide 3,7,11,15-tétraméthylhexadécanoïque) est un acide carboxylique à chaîne ramifiée qui se présente comme un produit de dégradation de la chlorophylle. Des traces de ce composé peuvent être trouvées dans de nombreux aliments (par exemple le lait). L'incapacité pathologique à décomposer cet acide carboxylique conduit au syndrome de Refsum.
Liste des acides gras et acides monocarboxyliques plus courts
| acides gras saturés et acides monocarboxyliques | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nombre d'atomes de carbone :doubles liaisons | nom trivial | formule brute | Occurrences | point de fusion | Nom chimique | |
| 1:0 | acide formique | HCOOH | Répandue dans presque tous les organismes | 8 °C | Acide méthanoïque | |
| 2:0 | Acide acétique | CH3 COOH | vinaigre (par oxydation de l'éthanol) | 16,2 °C | acide éthanoïque | |
| 3:0 | acide propionique | C2 H5 COOH | Produit intermédiaire en fermentation méthanique | −24 °C | acide propanoïque | |
| 4:0 | acide butyrique | C3 H7 COOH | matière grasse du lait, sueur | −8 °C | acide butanoïque | |
| 5:0 | acide valérique | C4 H9 COOH | Racine de valériane, vinaigre de bois | −35 °C | acide pentanoïque | |
| 6:0 | acide caproïque | C5 H11 COOH | Matière grasse du lait, produite lors de la fermentation de l'acide butyrique | −4 °C | acide hexanoïque | |
| 7:0 | Acide énanthique | C6 H13 COOH | comme ester dans l'huile de calamus | −7,5 °C | Acide heptanoïque | |
| 8:0 | Acide caprylique | C7 H15 COOH | graisse de lait, graisse de coco | 17 °C | acide octanoïque | |
| 9:0 | acide pélargonique | C8 H17 COOH | Huile essentielle de pélargonium roseum, fromage, huile de fusel, vin | 12,5 °C | acide nonanoïque | |
| 10:0 | Acide caprique | C9 H19 COOH | Graisses animales et végétales | 31 °C | acide décanoïque | |
| 12:0 | acide laurique | C11 H23 COOH | matière grasse laitière, graisses végétales | 43,2 °C | Acide dodécanoïque | |
| 14:0 | Acide myristique | C13 H27 COOH | Graisse laitière, huile de poisson, graisses animales et végétales | 53,9 °C | Acide tétradécanoïque | |
| 16:0 | acide palmitique | C15 H31 COOH | Graisses animales et végétales | 62,8 °C | acide hexadécanoïque | |
| 17h0 | Acide margarique | C16 H33 COOH | Graisses animales et végétales | 61,3 °C | Acide heptadécanoïque | |
| 18h0 | Acide stéarique | C17 H35 COOH | Graisses animales et végétales | 69,6 °C | acide octadécanoïque | |
| 20:0 | acide arachidique | C19 H39 COOH | en petite quantité dans les graines végétales et les graisses animales | 75,4 °C | Acide eicosanoïque/icosanoïque | |
| 22:0 | Acide béhénique | C21 H43 COOH | en petite quantité dans les graines végétales et les graisses animales, dans la maladie de Gaucher | acide docosanoïque | ||
| 24:0 | acide lignocérique | C23 H47 COOH | certaines graisses végétales, une partie des sphingomyélines | Acide tétracosanoïque | ||
| 26:0 | acide cérotique | C25 H51 COOH | cire d'abeille, cire de carnauba, cire de montan, sueur de laine | acide hexacosanoïque | ||
| Acides gras monoinsaturés | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nombre d'atomes de carbone : doubles liaisons | nom trivial | formule brute | position des doubles obligations | Occurrences | point de fusion | Nom chimique |
| 11:1 | Acide undécylénique | C10 H19 COOH | 10 | 24,5 °C | (10Z )-acide undéca-10-énoïque | |
| 16:1 | acide palmitoléique | C15 H29 COOH | 9 | Matière grasse laitière, graisse de dépôt d'origine animale, huile de poisson, graisse végétale | (9Z )- acide hexadéca-9-énoïque | |
| 18:1 | acide oléique | C17 H33 COOH | 9 | dans toutes les graisses naturelles | 16C | (9Z )- acide octadéca-9-énoïque |
| 18:1 | acide élaïdique | C17 H33 COOH | 9 | dans la graisse de ruminants | 44-51 °C | (9E )- acide octadéca-9-énoïque |
| 18:1 | acide vaccinique | C17 H33 COOH | 11 | (11E )- acide octadéca-11-énoïque | ||
| 20:1 | Acide icosénoïque | C19 H37 COOH | 11 | dans l'huile de colza | 16C | (11Z )- acide eicosa-11-énoïque |
| 22:1 | Acide Cétoléique | C21 H41 COOH | 11 | huiles végétales | (11Z )- Acide docosa-11-énoïque | |
| 22:1 | acide érucique | C21 H41 COOH | 13 | huile de colza | (13Z )- Acide docosa-13-énoïque | |
| 24:1 | acide nervonique | C23 H47 COOH | 15 | (15Z )- acide tétracosa-15-énoïque | ||
| Acides gras polyinsaturés | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nombre d'atomes de carbone : doubles liaisons | nom trivial | formule brute | position des doubles obligations | Occurrences | point de fusion | Nom chimique |
| 18:2 | acide linoléique | C17 H31 COOH | 9, 12 | Huiles végétales, notamment l'huile de carthame | −5 °C | (9Z ,12Z )- acide octadéca-9,12-diénoïque |
| 18:3 | acide linolénique | C17 H29 COOH | 9, 12, 15 | certaines huiles végétales, notamment l'huile de lin | −11 °C | (9Z ,12Z ,15Z )- acide octadéca-9,12,15-triénoïque |
| 20:4 | acide arachidonique | C19 H31 COOH | 5, 8, 11, 14 | Graisses animales, huile de poisson | −49,5 °C | (5Z ,8Z ,11Z ,14Z )- Eicosa- acide 5,8,11,14- tétraénoïque |
| 20:5 | Acide Timnodonique | C19 H29 COOH | 5, 8, 11, 14, 17 | Huiles de poisson | −54 °C | (5Z ,8Z ,11Z ,14Z ,17Z )- Eicosa- 5,8,11,14,17- acide pentaénoïque |
| 22:5 | acide clupanodonique | C21 H33 COOH | 7, 10, 13, 16, 19 | Huiles de poisson | (7Z ,10Z ,13Z ,16Z ,19Z )- Acide docosa-7,10,13,16,19-pentaénoïque | |
| 22:6 | Acide Cervonique | C21 H31 COOH | 4, 7, 10, 13, 16, 19 | Huiles de poisson | (4Z ,7Z ,10Z ,13Z ,16Z ,19Z )- Acide docosa-4,7,10,13,16,19-hexaénoïque | |
Remarques :
- L'acide élaïdique, l'isomère trans de l'acide oléique, se forme lors du durcissement des graisses dans la production de margarine par hydrogénation partielle des acides gras polyinsaturés au cours de l'isomérisation. Il se trouve naturellement dans la graisse des ruminants (lait, beurre, suif de bœuf), car leurs organismes du rumen possèdent également des enzymes hydrogénantes.
- L'acide vaccénique est un acide gras trans et se trouve dans les produits laitiers des ruminants.
- L'isomère de l'acide linoléique avec les doubles liaisons en positions 9, 12 et 15 (toutes en configuration cis) est l'acide alpha-linolénique, l'isomère avec les doubles liaisons en positions 6, 9 et 12 (toutes en configuration cis) est appelé acide gamma-linolénique.
Métabolisme
Répartition des acides gras
Les acides gras sont stockés sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux. Si nécessaire, ce qui est indiqué par les substances messagères adrénaline, noradrénaline, glucagon ou ACTH, une lipolyse y a lieu.
Les acides gras libres sont ensuite transportés dans la circulation sanguine vers les cellules qui ont besoin d'énergie, où ils sont d'abord liés (activés) à la coenzyme A (CoA) tout en consommant de l'ATP. Cette réaction est complétée par l'hydrolyse du pyrophosphate résultant en deux phosphates (Pi ).
Ils sont ensuite liés à la carnitine par l'enzyme carnitine acyltransférase I et transportés vers la matrice mitochondriale, où ils sont liés à la CoA par la carnitine acyltransférase II.
Dans la matrice de la mitochondrie, la β-oxydation des acides gras en acétyl-CoA a lieu, qui peut ensuite être utilisée dans le cycle de l'acide citrique pour obtenir de l'ATP. Pendant de longues périodes de faim ou une alimentation déséquilibrée avec très peu de glucides, par ex. B. le régime Atkins, les graisses sont métabolisées en corps cétoniques à la place.
En plus de l'oxydation mitochondriale des acides gras, l'utilisation des acides gras a également lieu dans les peroxysomes. Les acides gras à très longue chaîne, en particulier, y sont généralement raccourcis avant de pouvoir être traités ultérieurement dans les mitochondries. Cette fonction peroxysomale est importante. L'échec conduit à l'adrénoleucodystrophie.
Synthèse d'acides gras
Contrairement à la dégradation, la synthèse des acides gras a lieu dans le cytosol. Dans les organismes supérieurs, toutes les enzymes nécessaires sont combinées dans un seul complexe enzymatique, la synthase des acides gras. Dans les plantes vertes, cependant, l'accumulation de l'acide gras C18 a lieu principalement dans les plastes et n'est ensuite transportée que dans le cytosol.
A cet effet, le malonyl-CoA est d'abord formé à partir d'acétyl-CoA par carboxylation avec consommation d'ATP. Celui-ci est ensuite converti en malonyl-ACP car, contrairement à la dégradation, la protéine porteuse d'acyle (ACP) sert de molécule porteuse pendant la synthèse au lieu de CoA. La réaction de condensation qui s'ensuit est en gros une inversion de l'oxydation des acides gras (β-oxydation). Cependant, il existe des différences significatives dans les détails qui permettent un contrôle indépendant et ciblé des deux processus.
Importance pour la santé
Les graisses saturées fournissent beaucoup d'énergie mais ne sont pas essentielles. Les graisses riches en acides gras à chaîne moyenne sont plus faciles à digérer que celles riches en acides gras à longue chaîne. Les acides gras trans ont un effet défavorable sur le taux de cholestérol et le risque de crise cardiaque. Les acides gras oméga-6 sont métabolisés en prostaglandines, qui favorisent l'inflammation, et les acides gras oméga-3 en anti-inflammatoires.
La DGE recommande de couvrir environ 30 % des besoins énergétiques par des matières grasses. 10 % doivent être recouverts de gras saturés, 10 à 13 % de monoinsaturés et le reste de polyinsaturés. Afin de maintenir le risque cardiovasculaire à un faible niveau, le rapport entre les acides gras oméga-6 et oméga-3 ne doit pas dépasser 5:1.
- Lipides
- Synthèse d'acides gras
- Acide gras oméga-3
- Acide gras oméga-6
- Acide gras oméga-9
Origine
- ↑ cf. Base de données des acides gras des graines, https://sofa.bfel.de/
- ↑ Centre fédéral de recherche sur la nutrition et l'alimentation
Références
- W. H. Kunau :Chimie et biochimie des acides gras insaturés . Angewandte Chemie 88, 97 (1976)
- J. Ernst, W. S. Sheldrick et J.-H. Fuhrhop :Les structures des acides gras insaturés essentiels. Structure cristalline de l'acide linoléique et preuve des structures cristallines de l'acide linolénique et de l'acide arachidonique . Z. Naturf. 1979, 34b, 706-711
- P. Nuhn, M. Gutheil, B. Dobner :Occurrence, biosynthèse et importance des acides gras ramifiés. Fette-Seifen-Anstrichmittel 87, 135 (1985)
