主讲人 王永华
第二章 脂类
主要内容
? 概述( Introduction)
? 甘油酯( Glyceride)
? 磷脂( Phospholipids)
1.概述
脂类的定义、分类、生理功能
定义
?脂类指存在于生物体中或食品中微溶于水,能溶于有机溶剂
的一类化合物的总称 。 脂类主要包括脂肪( 甘油三脂 )和一些
类脂质(如磷脂、甾醇、固醇、糖脂等)。
脂类
甘油三脂(甘油 + 脂肪酸 ),占 95%左右
类脂质(如磷脂、糖脂、固醇类物质)
分类
按
照
化
学
结
构
分
类
简单脂
复合脂
衍生脂
甘油酯
蜡,如蜂蜡
磷脂类
鞘脂类
糖脂类
脂蛋白
固醇类
类胡萝卜素类
脂溶性维生素
简单脂:脂肪酸与醇脱水缩
合形成的化合物
复合脂:脂分子与磷脂、生
物体分子等形成的物质
衍生脂,
脂的前体及其衍生物
脂类的生理功能
1)储存能量、提供能量
2)生物体膜的重要组成成分
3)脂溶性维生素的载体
4)提供必须脂肪酸
5)防止机械损伤与热量散发等保护作用
6)作为细胞表面物质,与细胞识别、种特异性和组织免
疫等密切关系
2 甘油酯
脂肪酸
甘油酯类型
甘油三酯理化性质
甘油酯的类型
单甘油酯( Monoglyceride)
二甘油酯(双甘酯,Diglyceride)
三甘油酯(甘油三酯,Glyceride)
HO
TG结构
CH2O
OCH
CH2O
OC(CH2)nCH3
H3C (CH2)nCO
OC(CH2)nCH3
H
H
H
OH
HO
MG monoglyceride DG diglyceride TG Triglyceride
脂肪酸
? 脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。
? 不同脂肪酸之间的区别主要在于 碳氢链的长度 及不饱和
双键的数目和位置。
1)习惯命名法
如丁酸、棕榈酸,月桂酸等。
脂肪酸的命名
△ -编码命名, 从羧基端开始计算双键位置。
ω -编码命名,从甲基端开始计算双键位置。
2)系统命名法
α-亚麻酸
C 18:3 ω3,6,9
C 18:3 ? 9,12,15
CH3CH2CH CHCH2CH CH CH2CH CH
(CH2)7COOH
? 3 6 9
15 12 9 ?
油酸
? 9
CH3( CH2) 7 CH CH (CH2)7COOH
9 ?
18:1 ω 9
18:1 ? 9
1) 按照碳氢链的长度来分类
短链,2- 4C,如丙酸, 丁酸
中链,6- 10C,如辛酸
长链,12- 26C,如花生四烯酸、油酸、亚
油酸等。
脂肪酸的分类
2)按照双键数目来分类
脂肪酸
饱和脂肪酸( Saturated fatty acids),如软脂酸
( C16,0)、硬脂酸( C18,0)
不饱和脂肪酸
( Unsaturated
fatty acids )
单不饱和脂肪酸( Mono unsaturated
fatty acids ),如油酸
多不饱和脂肪酸( Polyunsaturated
fatty acids,PUFA),如 DHA、
EPA,AA等
ω- 9系列脂肪酸,如油酸( C18:1)
ω- 7 系列脂肪酸,如 棕榈酸,(C16:1)
ω- 6系列脂肪酸,如 AA,(C20:4)
ω- 3系列脂肪酸,如 DHA,( C22:6)
3)按照双键的位置来分类
C 1 6, 0 C 1 8, 0
C 1 6, 1
ω - 7 系 列
脂 肪 酸
油 酸
C 1 8, 1 C 1 8, 2
C 1 8, 3
C 1 8, 3
ω - 3
ω - 6
ω - 9 系 列
脂 肪 酸
ω - 6
亚 油 酸
α - 亚 麻 酸
γ - 亚 麻 酸
C 2 0, 3
C 2 0, 4
C 2 2, 4
C 2 2, 5
C 2 2, 6
ω - 6
ω - 6
二 高 γ - 亚 麻 酸
花 生 四 烯 酸
C 1 8, 4
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 5
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 4
E P A
D H A
ω - 6 系 列
脂 肪 酸
ω - 3 系 列
脂 肪 酸
生
物
体
内
的
脂
肪
酸
合
成
图
脂肪酸合成代谢特征
1) 分四族,ω7,ω9,ω6,ω3
2) 同族 FA可以母体为原料体内合成
如,ω6系列的第一个成员为亚油酸,由亚油酸可以合成该系
列的其它 PUFA;
ω3系列的第一个成员为 ?-亚麻油酸,由 ?-亚麻油酸可
以合成该系列的其它 PUFA。
ω-7 棕榈酸 (16:1,ω7 )
ω-6 亚油酸 (18:2,ω6,9 )
ω-9 油酸 (18:1,ω9 )
ω-3 亚麻酸 (18:3,ω3,6,9 )
族 母体脂肪酸
必须脂肪酸, 生物体不能自身合成,必须由食物供给的脂肪酸,
它包含两个或多个双键 。严格意义上讲,必须脂肪
酸为亚油酸和亚麻酸,但从广义上讲,生物体能合
成,但合成量较少,还必须由食物补充的脂肪酸,
也被认为是必须脂肪酸,如 AA,DHA,EPA等。如
果这些脂肪酸缺乏,会引起生物体生理机能的紊乱
,导致疾病发生。
非必须脂肪酸,生物体能自身合成,如生物体能自身合成
饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸
重要概念
1)影响膜的特性
必需脂肪酸作为机体组织细胞膜的重要组分,决定 膜以及细胞接受信息的生
物学特性 。一些细胞通道如分泌、趋化性、信息传递和对微生物侵袭的敏感性也
取决于膜的流动性。
2) 必需脂肪酸是类二十烷的前体物
类二十烷是由二十碳多不饱和脂肪酸衍生产生的物质,主要有前列腺素、前
列环素、凝血嗯烷、白三烯等,这些物质在体内具有广泛的生物学功能。
3) 必需脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性
必需脂肪酸不足时,水分迅速穿过皮肤 。
4) 必需脂肪酸有利于胆固醇的溶解和转运
胆固醇在体内以酯的形式运输, 含必需脂肪酸的胆固醇酯溶解性更好,更容
易被运输, 前列腺素 (PGE<sub>1</sub>)能抑制胆固醇的生物合成和促进胆固醇
的跨膜转运。
必须脂肪酸的生物学功能
脂肪酸的营养平衡:膳食油脂的科学选择
? WHO推荐人类膳食用油脂脂肪酸标准模式,
饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸= 1,1,1。其
中,不饱和脂肪酸中的 ω-6 脂肪酸 与 ω -3脂肪酸 之比为 4,1。
几种油脂的主要脂肪酸组成
脂肪酸组成
大豆
油
葵花
籽油
玉米
油
菜籽
油
橄榄
油
芝麻
油
红花
油
棕榈酸 ( C16:0)
10.32
5.5
12.10
2.8
13.7
11.0
6.5
硬脂酸 ( C18:0)
4.19
4.1
1.90
1.3
2.50
5.2
2.4
油酸 ( C18:1,ω-
9)
22.95
34.1
29.90
23.8
71.10
41.2
13.1
亚油酸 ( C18:2,
ω-6 )
52.22
53.02
54.56
14.6
10.0
43.3
77.7
α- 亚 麻 酸
( C18:3,ω-3) )
5.9
7.3
几种热点脂肪酸
C 1 6, 0 C 1 8, 0
C 1 6, 1
ω - 7 系 列
脂 肪 酸
油 酸
C 1 8, 1 C 1 8, 2
C 1 8, 3
C 1 8, 3
ω - 3
ω - 6
ω - 9 系 列
脂 肪 酸
ω - 6
亚 油 酸
α - 亚 麻 酸
γ - 亚 麻 酸
C 2 0, 3
C 2 0, 4
C 2 2, 4
C 2 2, 5
C 2 2, 6
ω - 6
ω - 6
二 高 γ - 亚 麻 酸
花 生 四 烯 酸
C 1 8, 4
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 5
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 4
E P A
D H A
ω - 6 系 列
脂 肪 酸
ω - 3 系 列
脂 肪 酸
几种热点脂肪酸 —— α-亚麻酸
1)来源,大豆油,亚麻油等
2)多种重要 ω3脂肪酸的前体物
?深海鱼油功能的发现(爱斯基摩人)
?海洋鱼油 EPA+ DHA为 20~ 30%
?深海鱼油中为什么有如此高含量的 DHA/EPA
?DHA是大脑灰质的重要成分
?EPA治疗和预防心血管疾病。
?在生物体内可由 α-亚麻酸转化而来。
几种热点脂肪酸 —— DHA/EPA
1)来源:微生物
2)视网膜的重要组成成分
3)激素类物质的前体
几种热点脂肪酸 —— AA(花生四烯酸)
顺式脂肪酸( cis-),氢原子都位于同一侧,链的形状曲
折,看起来象 U型
反式脂肪酸( trans-):氢原子位于两侧,看起来象线形
顺式脂肪酸与反式脂肪酸
顺式脂肪酸 反式脂肪酸
结构式
结构
示意
天然脂肪酸的共性
1)脂肪酸的碳链
直链一元羧酸占绝大多数,并且几乎都是 偶数碳
2) 双键的位置和构型
绝大多数不饱和脂肪酸的双键是 顺式构型,大多数多烯脂肪酸
为非共轭体系,两个双键之间由 一个亚甲基 隔开。
3) 熔点
不饱和脂肪酸的熔点比同碳数的饱和脂肪酸的熔点低,双键
越多熔点越低。
4) 分布 16碳和 18碳 的脂肪酸在油脂中分布最广,含量最多;
人体中饱和脂肪酸最普遍的是软脂酸和硬脂酸,不饱和脂肪酸
是油酸。高等植物和低等动物中,不饱和脂肪酸含量高于饱和
脂肪酸。
甘油三酯的理化特性
1)热性质
a)熔点
b)沸点和蒸汽压
c)烟点,闪点,着火点
2)油脂的油性和粘性
油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力;液态油有一定的粘性,这是由酰
基甘油分子侧链之间的引力引起的 。
3)塑性
油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。
4) 油脂的晶体特性
同质多晶现象:同一种物质具有不同固体形态的现象。固态油 脂属于同质多
晶现象。 α 型,β ’型和 β 型 。 α 型的脂肪酸侧链无序排列,β ’型和 β 型脂
肪酸侧链有序排列,特别是 β 型油脂的脂肪酸侧链均朝一个方向倾斜,有两
种方式排列
熔点
甘油三酯的熔点与脂肪酸的种类以及脂肪酸
的排布方式有关,如可可脂。
P
S
O
P
O
P
S
O
S
可可脂( Cocoa Butter)
P:棕榈酸,C16,0
O H
C H 3 ( C H 2 ) 1 6 O H
S:硬脂酸,C18,0
O HC H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7O:油酸,C18,1
甘三酯组分中有 70%以上是 2位为油酸的甘三酯 (如 POS
,SOS,POP)
物理特性:常温下呈乳黄色脆性固体状态,在 30℃ ~
32℃ 下软化,在 32℃ ~ 35℃ 的狭窄范围内迅速熔解,故
进入人体后可迅速完全熔化。
1)氧化
2)水解
3)加成
化学性质
The End
Thank you
第二章 脂类
主要内容
? 概述( Introduction)
? 甘油酯( Glyceride)
? 磷脂( Phospholipids)
1.概述
脂类的定义、分类、生理功能
定义
?脂类指存在于生物体中或食品中微溶于水,能溶于有机溶剂
的一类化合物的总称 。 脂类主要包括脂肪( 甘油三脂 )和一些
类脂质(如磷脂、甾醇、固醇、糖脂等)。
脂类
甘油三脂(甘油 + 脂肪酸 ),占 95%左右
类脂质(如磷脂、糖脂、固醇类物质)
分类
按
照
化
学
结
构
分
类
简单脂
复合脂
衍生脂
甘油酯
蜡,如蜂蜡
磷脂类
鞘脂类
糖脂类
脂蛋白
固醇类
类胡萝卜素类
脂溶性维生素
简单脂:脂肪酸与醇脱水缩
合形成的化合物
复合脂:脂分子与磷脂、生
物体分子等形成的物质
衍生脂,
脂的前体及其衍生物
脂类的生理功能
1)储存能量、提供能量
2)生物体膜的重要组成成分
3)脂溶性维生素的载体
4)提供必须脂肪酸
5)防止机械损伤与热量散发等保护作用
6)作为细胞表面物质,与细胞识别、种特异性和组织免
疫等密切关系
2 甘油酯
脂肪酸
甘油酯类型
甘油三酯理化性质
甘油酯的类型
单甘油酯( Monoglyceride)
二甘油酯(双甘酯,Diglyceride)
三甘油酯(甘油三酯,Glyceride)
HO
TG结构
CH2O
OCH
CH2O
OC(CH2)nCH3
H3C (CH2)nCO
OC(CH2)nCH3
H
H
H
OH
HO
MG monoglyceride DG diglyceride TG Triglyceride
脂肪酸
? 脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。
? 不同脂肪酸之间的区别主要在于 碳氢链的长度 及不饱和
双键的数目和位置。
1)习惯命名法
如丁酸、棕榈酸,月桂酸等。
脂肪酸的命名
△ -编码命名, 从羧基端开始计算双键位置。
ω -编码命名,从甲基端开始计算双键位置。
2)系统命名法
α-亚麻酸
C 18:3 ω3,6,9
C 18:3 ? 9,12,15
CH3CH2CH CHCH2CH CH CH2CH CH
(CH2)7COOH
? 3 6 9
15 12 9 ?
油酸
? 9
CH3( CH2) 7 CH CH (CH2)7COOH
9 ?
18:1 ω 9
18:1 ? 9
1) 按照碳氢链的长度来分类
短链,2- 4C,如丙酸, 丁酸
中链,6- 10C,如辛酸
长链,12- 26C,如花生四烯酸、油酸、亚
油酸等。
脂肪酸的分类
2)按照双键数目来分类
脂肪酸
饱和脂肪酸( Saturated fatty acids),如软脂酸
( C16,0)、硬脂酸( C18,0)
不饱和脂肪酸
( Unsaturated
fatty acids )
单不饱和脂肪酸( Mono unsaturated
fatty acids ),如油酸
多不饱和脂肪酸( Polyunsaturated
fatty acids,PUFA),如 DHA、
EPA,AA等
ω- 9系列脂肪酸,如油酸( C18:1)
ω- 7 系列脂肪酸,如 棕榈酸,(C16:1)
ω- 6系列脂肪酸,如 AA,(C20:4)
ω- 3系列脂肪酸,如 DHA,( C22:6)
3)按照双键的位置来分类
C 1 6, 0 C 1 8, 0
C 1 6, 1
ω - 7 系 列
脂 肪 酸
油 酸
C 1 8, 1 C 1 8, 2
C 1 8, 3
C 1 8, 3
ω - 3
ω - 6
ω - 9 系 列
脂 肪 酸
ω - 6
亚 油 酸
α - 亚 麻 酸
γ - 亚 麻 酸
C 2 0, 3
C 2 0, 4
C 2 2, 4
C 2 2, 5
C 2 2, 6
ω - 6
ω - 6
二 高 γ - 亚 麻 酸
花 生 四 烯 酸
C 1 8, 4
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 5
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 4
E P A
D H A
ω - 6 系 列
脂 肪 酸
ω - 3 系 列
脂 肪 酸
生
物
体
内
的
脂
肪
酸
合
成
图
脂肪酸合成代谢特征
1) 分四族,ω7,ω9,ω6,ω3
2) 同族 FA可以母体为原料体内合成
如,ω6系列的第一个成员为亚油酸,由亚油酸可以合成该系
列的其它 PUFA;
ω3系列的第一个成员为 ?-亚麻油酸,由 ?-亚麻油酸可
以合成该系列的其它 PUFA。
ω-7 棕榈酸 (16:1,ω7 )
ω-6 亚油酸 (18:2,ω6,9 )
ω-9 油酸 (18:1,ω9 )
ω-3 亚麻酸 (18:3,ω3,6,9 )
族 母体脂肪酸
必须脂肪酸, 生物体不能自身合成,必须由食物供给的脂肪酸,
它包含两个或多个双键 。严格意义上讲,必须脂肪
酸为亚油酸和亚麻酸,但从广义上讲,生物体能合
成,但合成量较少,还必须由食物补充的脂肪酸,
也被认为是必须脂肪酸,如 AA,DHA,EPA等。如
果这些脂肪酸缺乏,会引起生物体生理机能的紊乱
,导致疾病发生。
非必须脂肪酸,生物体能自身合成,如生物体能自身合成
饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸
重要概念
1)影响膜的特性
必需脂肪酸作为机体组织细胞膜的重要组分,决定 膜以及细胞接受信息的生
物学特性 。一些细胞通道如分泌、趋化性、信息传递和对微生物侵袭的敏感性也
取决于膜的流动性。
2) 必需脂肪酸是类二十烷的前体物
类二十烷是由二十碳多不饱和脂肪酸衍生产生的物质,主要有前列腺素、前
列环素、凝血嗯烷、白三烯等,这些物质在体内具有广泛的生物学功能。
3) 必需脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性
必需脂肪酸不足时,水分迅速穿过皮肤 。
4) 必需脂肪酸有利于胆固醇的溶解和转运
胆固醇在体内以酯的形式运输, 含必需脂肪酸的胆固醇酯溶解性更好,更容
易被运输, 前列腺素 (PGE<sub>1</sub>)能抑制胆固醇的生物合成和促进胆固醇
的跨膜转运。
必须脂肪酸的生物学功能
脂肪酸的营养平衡:膳食油脂的科学选择
? WHO推荐人类膳食用油脂脂肪酸标准模式,
饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸= 1,1,1。其
中,不饱和脂肪酸中的 ω-6 脂肪酸 与 ω -3脂肪酸 之比为 4,1。
几种油脂的主要脂肪酸组成
脂肪酸组成
大豆
油
葵花
籽油
玉米
油
菜籽
油
橄榄
油
芝麻
油
红花
油
棕榈酸 ( C16:0)
10.32
5.5
12.10
2.8
13.7
11.0
6.5
硬脂酸 ( C18:0)
4.19
4.1
1.90
1.3
2.50
5.2
2.4
油酸 ( C18:1,ω-
9)
22.95
34.1
29.90
23.8
71.10
41.2
13.1
亚油酸 ( C18:2,
ω-6 )
52.22
53.02
54.56
14.6
10.0
43.3
77.7
α- 亚 麻 酸
( C18:3,ω-3) )
5.9
7.3
几种热点脂肪酸
C 1 6, 0 C 1 8, 0
C 1 6, 1
ω - 7 系 列
脂 肪 酸
油 酸
C 1 8, 1 C 1 8, 2
C 1 8, 3
C 1 8, 3
ω - 3
ω - 6
ω - 9 系 列
脂 肪 酸
ω - 6
亚 油 酸
α - 亚 麻 酸
γ - 亚 麻 酸
C 2 0, 3
C 2 0, 4
C 2 2, 4
C 2 2, 5
C 2 2, 6
ω - 6
ω - 6
二 高 γ - 亚 麻 酸
花 生 四 烯 酸
C 1 8, 4
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 5
ω - 3
ω - 3
C 2 0, 4
E P A
D H A
ω - 6 系 列
脂 肪 酸
ω - 3 系 列
脂 肪 酸
几种热点脂肪酸 —— α-亚麻酸
1)来源,大豆油,亚麻油等
2)多种重要 ω3脂肪酸的前体物
?深海鱼油功能的发现(爱斯基摩人)
?海洋鱼油 EPA+ DHA为 20~ 30%
?深海鱼油中为什么有如此高含量的 DHA/EPA
?DHA是大脑灰质的重要成分
?EPA治疗和预防心血管疾病。
?在生物体内可由 α-亚麻酸转化而来。
几种热点脂肪酸 —— DHA/EPA
1)来源:微生物
2)视网膜的重要组成成分
3)激素类物质的前体
几种热点脂肪酸 —— AA(花生四烯酸)
顺式脂肪酸( cis-),氢原子都位于同一侧,链的形状曲
折,看起来象 U型
反式脂肪酸( trans-):氢原子位于两侧,看起来象线形
顺式脂肪酸与反式脂肪酸
顺式脂肪酸 反式脂肪酸
结构式
结构
示意
天然脂肪酸的共性
1)脂肪酸的碳链
直链一元羧酸占绝大多数,并且几乎都是 偶数碳
2) 双键的位置和构型
绝大多数不饱和脂肪酸的双键是 顺式构型,大多数多烯脂肪酸
为非共轭体系,两个双键之间由 一个亚甲基 隔开。
3) 熔点
不饱和脂肪酸的熔点比同碳数的饱和脂肪酸的熔点低,双键
越多熔点越低。
4) 分布 16碳和 18碳 的脂肪酸在油脂中分布最广,含量最多;
人体中饱和脂肪酸最普遍的是软脂酸和硬脂酸,不饱和脂肪酸
是油酸。高等植物和低等动物中,不饱和脂肪酸含量高于饱和
脂肪酸。
甘油三酯的理化特性
1)热性质
a)熔点
b)沸点和蒸汽压
c)烟点,闪点,着火点
2)油脂的油性和粘性
油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力;液态油有一定的粘性,这是由酰
基甘油分子侧链之间的引力引起的 。
3)塑性
油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。
4) 油脂的晶体特性
同质多晶现象:同一种物质具有不同固体形态的现象。固态油 脂属于同质多
晶现象。 α 型,β ’型和 β 型 。 α 型的脂肪酸侧链无序排列,β ’型和 β 型脂
肪酸侧链有序排列,特别是 β 型油脂的脂肪酸侧链均朝一个方向倾斜,有两
种方式排列
熔点
甘油三酯的熔点与脂肪酸的种类以及脂肪酸
的排布方式有关,如可可脂。
P
S
O
P
O
P
S
O
S
可可脂( Cocoa Butter)
P:棕榈酸,C16,0
O H
C H 3 ( C H 2 ) 1 6 O H
S:硬脂酸,C18,0
O HC H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7O:油酸,C18,1
甘三酯组分中有 70%以上是 2位为油酸的甘三酯 (如 POS
,SOS,POP)
物理特性:常温下呈乳黄色脆性固体状态,在 30℃ ~
32℃ 下软化,在 32℃ ~ 35℃ 的狭窄范围内迅速熔解,故
进入人体后可迅速完全熔化。
1)氧化
2)水解
3)加成
化学性质
The End
Thank you