חומצות שומן חיוניות: פונקציות, חשיבות, שמות, דוגמאות - ביולוגיה - 2025

חומצות שומן החיוניות הן אלה חומצות שומן שבלעדיו בני אדם לא יכולים לחיות. הם לא יכולים להיות מסונתזים על ידי גופכם, ולכן יש להשיג אותם ממזון הנצרך מדי יום.

המושג "חומצת שומן חיונית" הוצג לראשונה על ידי בור ובור בשנת 1930, והתייחס לחומצה לינולאית (cis, cis -9, 12-octadecadienoic acid). עם זאת, זמן קצר לאחר מכן הוא שימש גם לחומצה לינולנית (cis, cis, cis -9, 12, 15-octadecatrienoic acid).

חומצה לינולאית, חומצת שומן חיונית (מקור: Jü / CC0, באמצעות Wikimedia Commons)

הסיבה: לשתי חומצות השומן היו אותן השפעות כאשר ניתנו לחולדות ניסיוניות שגדלו על דיאטות חסרות שומן, שהראו חריגות מסוימות בצמיחתן והתפתחותן.

ממחקרים קודמים נרשמה כי חומצות שומן חיוניות הן בדרך כלל חומצות שומן בלתי רוויות השייכות לסדרות series-6 ו- ω-3, הכוללות, בהתאמה, חומצה cis-linoleic (LA, מאנגלית Linoleic Acid) ואנגלית. חומצה α- לינולנית (ALA, מאנגלית α- לינולנית).

חומצות שומן חיוניות יכולות לשמש ישירות על ידי תאים או שהן יכולות לשמש כמבשר למולקולות אחרות בעלות חשיבות רבה, כמו למשל אייקוזנואידים, למשל, שמשתתפות בסינתזה של הורמונים רבים ובבקרה על תהליכים מערכתיים שונים.

הוכח כי המחסור בחומצות שומן אלו תורם פעמים רבות להופעתן של כמה מחלות לב וכלי דם, כמו גם לפגמים בגדילה והתפתחות קוגניטיבית.

פונקציות של חומצות שומן חיוניות

התפקודים השונים של חומצות שומן חיוניות תלויים בהשתתפותם ביצירת מבנים תאיים, באיתות סלולרי ו / או בתקשורת או ב"משימות "נחושות אחרות בתוך תאי גוף האדם.

- כאלמנטים מבניים

חומצות שומן חיוניות הינן מרכיבים חשובים בכל ממברנות התא, מכיוון שהן חלק מהפוספוליפידים המהווים את שכבות הדו-שומנים של קרום הפלזמה והן של האברונים הפנימיים של כל התאים.

כחלק מממברנות התא, תלוי בדרגת הרוויה שלהם, חומצות שומן חיוניות יכולות לשנות את נזילות הממברנות וגם את התנהגות החלבונים המקושרים אליהם, כלומר, הן מווסתות את תפקודי הממברנה הרלוונטיים ביותר.

- כשליחים תוך-תאיים

למולקולות אלה ולמטבוליטים שלהם בעלת השרשרת הארוכה יש פעולות כשליחים שניים, מכיוון שהורמונים רבים וגורמי גדילה מפעילים אנזים הנקרא פוספוליפזה A הגורם לשחרור חומצות שומן אלה מהממברנות.

חומצות השומן החיוניות שמשתחררות על ידי פעולה הורמונאלית משמשות תוך תאית לסינתזה של איקוזנואידים והורמונים אחרים.

- כחומרים אנטיביוטיים

יש חומצות שומן חיוניות שפעילותן אנטיביוטית. חומצה לינולנית, למשל, פועלת על תרבויות Staphylococcus aureus, ושמן זרעי פשתן הידרוליזיים (עשירים בחומצה לינולאית ולינולנית) יכולים להפעיל פעילויות עמידות למתיצילין ממין S. aureus.

חומצה לינולנית מקדמת את הידבקותם של Lactobacillus casei למשטחי הרירית, ולכן, מעדיפה את צמיחתו. מין זה של חיידקים מעכב את צמיחתם של חיידקים פתוגניים אחרים כמו הליקובקטר פילורי, שיגלה פלקסנר, סלמונלה טיפימוריום, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium difficile ו- Escherichia coli.

- כחומרים אנטי דלקתיים

בנוסף, חומצות שומן חיוניות יכולות לפעול כמולקולות אנטי דלקתיות אנדוגניות, מכיוון שאלו ונגזרותיהם מדכאים את ייצורם של כמה אינטרלוקינים על ידי תאי T (לימפוציטים T).

- כמצעים להשגת אנרגיה

לעומת זאת, חומצות שומן חיוניות, כמו שאר חומצות השומן המרכיבות ליפידים תאיים, מהוות מקור שימושי להשגת כמויות גדולות של אנרגיה מטבולית בצורת ATP באמצעות חמצון שלהן.

- כמתווכים לפעילויות אחרות

הם נחוצים לספיגה, הובלה ותפקוד של ויטמינים מסיסים בשומן (ויטמינים A, D, E ו- K).

- כמבשרים למולקולות אחרות

חשוב לציין כי פונקציה נוספת של חומצות שומן חיוניות היא שהן מתפקדות כמבשרים לחומצות שומן אחרות, אשר מועילות באותה מידה לתאים בגוף האדם.

חֲשִׁיבוּת

לחומצות שומן חיוניות חשיבות חיונית לגוף האדם, אך הן חשובות במיוחד לרקמות המוח, העין, הכבד, הכליות, הבלוטות והגונדה.

מחקרים רבים גילו כי לחומצות שומן חיוניות, כשלעצמן, תפקידים משמעותיים ב"פתוביולוגיה "של מצבים קליניים רבים כגון:

- מחלות כלי דם הקשורות לקולגן (מחלות רקמות חיבור)

- יתר לחץ דם

- סוכרת מליטוס

- תסמונת מטבולית X

- פסוריאזיס

- אקזמה

- אטופיק דרמטיטיס

- מחלת לב כלילית

- טרשת עורקים

- מחלת הסרטן

בשנים האחרונות, בנוסף הוכח כי חומצות השומן מסדרת ω-3 חיוניות להתפתחות ולגדילה של האדם באופן תקין, וכי הן פועלות למניעה וטיפול במחלות האמורות.

חשיבותו טמונה גם בעובדה ש:

- הפחית את הלחץ החמצוני

- לדכא ייצור של חומרים ותרכובות פרו דלקתיות

- הקנו הגנה לב ריאה

- להקל על אובדן שומן בגוף

- הם קשורים באופן חיובי לשיאים בצפיפות העצם בקרב אנשים צעירים

ליקויים במולקולות אלה יכולים להפחית את בריאות הנפש, להגדיל את הסיכוי לדיכאון ואף לעורר נטיות התנהגות אגרסיביות.

מִנוּחַ

חומצות שומן חיוניות הן חומצות שומן רב בלתי-רוויות, כלומר מדובר בחומצות חד-קרבוקסיליות המורכבות משרשרת אליפטית (פחמן והידרוגנים) בהן יותר משני אטומי פחמן קשורים זה לזה באמצעות קשר כפול (הם לא רוויים באטומים) מֵימָן).

תרכובות אלה מסווגות בעיקר לפי מספר אטומי הפחמן שיש ברשותם, וכן לפי מיקום הקשר הכפול הראשון ביחס לקבוצת המתיל (-CH3) הקיימת באחד מקצות השרשרת, המכונה "מתיל". ω ", או" מתיל סופני ".

אז, חומצות השומן בסדרת "ω-3" או "ω-6", למשל, הן חומצות שומן באורכים שונים שיש להן הקשר הכפול CC הראשון באטום הפחמן מספר 3 ואטום הפחמן מספר 6 ביחס ל קבוצת מתיל סופנית, בהתאמה.

חומצה אלפא-לינולנית, חומצת שומן חיונית (מקור: Jü / CC0, באמצעות Wikimedia Commons)

בנוסף לשתי "המשפחות" הללו של חומצות שומן רב בלתי-רוויות, קיימות שתיים נוספות: ω-7 ו- ω-9; אף על פי שאלו אינם נחשבים חיוניים, מכיוון שלגוף יש דרכים מטבוליות לסינתזה וייצור שלהם.

חומצות השומן מסדרת ω-3 נגזרות מחומצה לינולנית (18: 3), אלו מסדרת ω-6 נגזרות מחומצה ציס-לינולאית (18: 2), אלו מסדרת ω-7 נגזרות מחומצה פלמיטולית ( 16: 1) ואלה מסדרת ω-9 נגזרים מחומצה אולאית (18: 1).

חילוף חומרים

בזכות פעולת האנזים des6 desaturase (d-6-d), חומצה cis-linoleic מומרת לחומצה γ-linoleic (18: 3). מוצר חדש זה מוארך ליצירת חומצה די-לי-לינולנית (20: 3) שהוא המבשר של פרוסטגלנדינים מסדרה 1.

ניתן להמיר את החומצה γ-linolenic Dihomo גם לחומצה ארכידונית (20: 4) באמצעות פעולה של אנזים אחר, des5 desaturase (d-5-d). חומצת שומן זו היא מבשר לסדרה 2 פרוסטגלנדינים, טרומבוקסנים ולוקוטריאנים.

- פרוסטגלנדינים הם חומרים שומניים דמויי הורמונים בעלי תפקידים רבים בגוף: הם עוזרים לשלוט על התכווצות ורגיעה של שריר חלק, התרחבות והיצרות כלי הדם, תהליכים דלקתיים וכו '.

- תרומבוקסנים ולוקוטריאנים הם שומנים אקוזנואידים שיש להם גם פעילות דמויית הורמונלית. מדובר בווסקו-קונסטריקטורים וסוכנים בעלי יתר לחץ-דם, הם גם מקלים על הצטברות טסיות דם במהלך תהליך הקרישה, משתתפים בתהליכי דלקת כרונית, בין היתר.

חומצה Α לינולנית מומרת לחומצה איקוספנטואנואית (20: 5) על ידי פעולת אותם אנזימים הפועלים על חומצה cis-linoleic (d-6-d ו- d-5-d). חומצה זו משתתפת ביצירת מבשר הסדרה 3 פרוסטגלנדינים וסרטן 5 לויקוטריאנים.

דוגמאות לחומצות שומן חיוניות

הדוגמאות המייצגות ביותר לחומצות שומן חיוניות הן השתיים שהוזכרו שוב ושוב לאורך הטקסט:

• חומצה לינולאית, חומצת שומן מסדרת אומגה 6.
• חומצה לינולנית, חומצת שומן מסדרת אומגה 3.

חומצה לינולאית היא חומצת שומן שיש לה שני בלתי-רווי בתצורת ציס. יש לו 18 אטומי פחמן וכפי שניתן להבין מהסדרה שאליה הוא שייך, יש לו הקשר הכפול הראשון באטום הפחמן השישי ביחס לקבוצת המתיל הסופית של המולקולה.

חומצה לינולנית, לעומת זאת, היא חומצת שומן עם שלושה בלתי רוויות, גם היא עם 18 אטומי פחמן, אך שייכת לסדרת אומגה 3, שכביכול יש לה את הראשון מבין שלושת הקשרים הכפולים על הפחמן שב מיקום 3 למתיל הטרמינלי.

מזונות עם חומצות שומן חיוניות

הן באירופה והן בצפון אמריקה הכמות הממוצעת של חומצות שומן חיוניות הנצרכות בתזונה מדי יום היא סביב 7 ו -15 גרם, והמקורות התזונתיים העיקריים לחומצות שומן אלה, תלוי בסוגם, הם:

חוּמצָה

דגנים, ביצים, בשרים ורוב השמנים ממקור צמחי. לחמים מלאים עשויים "דגנים מלאים", מרגרינה ורוב המאפים. שמני חמניות, תירס ואורז עשירים גם בחומצה cis-linoleic.

חומצה Α לינולנית (ALA)

קנולה, פשתן ושמן פשתן, כמו גם אגוזי מלך וירקות עליים ירוקים עשירים בחומצה α-לינולנית.

באופן דומה, חלב אם עשיר בחומצת שומן חיונית זו, שרק הילודים ניזונים ממנה במהלך תקופת ההנקה.

שמן דגים ושמן דגים עשירים בחומצה איקוספנטואנואית ובחומצה דוקוזהקסאנואית, שמקורם בחומצה לינולנית.

תמונה מאת כריסטין ספונצ'יה באתר www.pixabay.com

חשוב להזכיר שמזונות רבים (ממוצא מן החי והצומח כאחד) עשירים גם הם במתווכים המטבוליים של שתי חומצות השומן החיוניות שתוארו לעיל. אלו כוללים:

- חומצה איקוסאפנטאנואית

- חומצה דוקוזאקסאנואית

- חומצה גמא לינולאית

- חומצה דימה גמא לינולאית

- חומצה ארכידונית

הפניות

1. Aaes-Jørgensen, E. (1961). חומצות שומן חיוניות. ביקורות פיזיולוגיות, 41 (1), 1-51.
2. Cunnane, SC (2003). בעיות עם חומצות שומן חיוניות: זמן לפרדיגמה חדשה ?. התקדמות במחקר ליפידים, 42 (6), 544-568.
3. Das, UN (2006). חומצות שומן חיוניות: ביוכימיה, פיזיולוגיה ופתולוגיה. כתב העת ביוטכנולוגיה: טכנולוגיית תזונה לבריאות, 1 (4), 420-439.
4. Das, UN (2006). חומצות שומן חיוניות - סקירה. ביוטכנולוגיה פרמצבטית נוכחית, 7 (6), 467-482.
5. Di Pasquale, MG (2009). יסודות חומצות השומן החיוניות. כתב העת לתוספי תזונה, 6 (2), 143-161.
6. Simopoulos, AP (1999). חומצות שומן חיוניות בבריאות ובמחלות כרוניות. כתב העת האמריקאי לתזונה קלינית, 70 (3), 560s-569s.
7. Simopoulos, AP (2002). החשיבות של היחס בין חומצות שומן חיוניות אומגה 6 / אומגה 3. ביו-רפואה ותרופות, 56 (8), 365-379.