第二章 天然脂肪酸

1、第二章第二章 天然脂肪酸天然脂肪酸2.1 天然脂肪酸的类型2.2 脂肪酸的命名2.3 饱和脂肪酸2.4 不饱和脂肪酸2.4.1一烯酸2.4.2二烯酸2.4.3多烯酸2.4.3.1三烯酸2.4.3.2含有三个双键以上的多烯酸2.5 取代酸2.5.1甲基取代酸2.5.2氧化酸2.5.3环取代酸2.5.4炔酸第二章第二章 天然脂肪酸天然脂肪酸2.1 天然脂肪酸的类型天然脂肪酸的类型 研究油脂必须首先研究脂肪酸，脂肪酸是油脂的水解产物。甘三酯：是由一个甘油分子与三个脂肪酸分子缩合而成。甘油基(M=41) 脂肪酸基( M=650970)R：表示不同的脂肪酸烃基脂肪酸定义：脂肪酸定义：天然油脂加水分解生成

2、的脂肪族羧酸天然油脂加水分解生成的脂肪族羧酸化合物的总称。化合物的总称。属于脂肪族的一元羧酸属于脂肪族的一元羧酸( (只有一个羧基和一个烃基只有一个羧基和一个烃基) )。目前已经鉴别的达目前已经鉴别的达500500多种。多种。2C HC H2C HHHHHH1OCOR2OCOR3OCOR 2.2 脂肪酸的特性 1、大多数：偶碳直链的；极少数：奇数碳链、支链酸。 2、脂肪酸碳链中不含双键为饱和酸，含双键为不饱和酸，不饱和酸分为一烯酸、二烯酸和二烯以上的多烯酸。 3、二烯以上的不饱和酸有共轭与非共轭酸之分，结构如下： 4、绝大部分不饱和脂肪酸是顺式结构的非共轭酸，仅有少数为共轭酸和反式酸。 脂肪酸

3、类型不同，物理和化学性质也不相同，组成甘三酯的性质显然也不同。CH=CHCH=CH CH=CHCH2CH=CH2.3 2.3 饱和脂肪酸饱和脂肪酸 饱和脂肪酸：指脂肪酸碳链中不含双键。一、通式 CnH2nO2二、结构和命名 1、十碳以上饱和脂肪酸：采用IUPAC命名法命名 以含同一数量的碳原子的烃而命名如正十二烷，故称为: 正十二烷酸，常称十二烷酸。 2、十碳以下饱和酸：天干命名法 如:CH3(CH2)2COOH； CH3(CH2)6COOH 称为丁酸 称为辛酸 3、速记写法： 碳原子数后面加冒号，冒号后面再写一个0(表示无双键)。 例如:十四烷酸速记写法为 C14:0或14:0。三、天然油脂

4、中常见的饱和脂肪酸 十二烷酸 月桂酸 C12:0 椰子油、棕榈仁油 十四烷酸 豆蔻酸 C14:0 肉豆蔻种子油 十六烷酸 棕榈酸 C16:0 所有动、植物油 十八烷酸 硬脂酸 C18:0 所有动、植物油 二十烷酸 花生酸 C20:0 花生油中含少量 不同的油脂中饱和脂肪酸的含量不同 主要脂肪酸：主要脂肪酸：10%10%，次要脂肪酸：，次要脂肪酸：10%10%饱和脂肪酸的特性： 1、十碳以下，易溶于水；十碳以上，一般难溶于水 2、不易发生化学反应不发生化学反应 3、硬脂酸（硬脂酸（18:018:0）对人体胆固醇无上升作用）对人体胆固醇无上升作用，其它脂肪酸对会使人体血清胆固醇值升高。已有报道称月

5、桂酸（12:012:0）、豆蔻酸（）、豆蔻酸（14:014:0）和）和16:016:0对人体血清胆固对人体血清胆固醇的升高特别强。醇的升高特别强。 2.4 2.4 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸2.4.1. 2.4.1. 一烯酸一烯酸 一烯酸指脂肪酸碳链中含一个双键的脂肪酸。一、通式 CnH2n-2O2表示二、结构和命名1、结构： 以油酸为例，其结构及命名如下： 2、IUPAC系统命名1 1）以羧基碳原子为）以羧基碳原子为1 1，然后依次编排至碳链末端，然后依次编排至碳链末端2 2）双键位置写在碳原子之前）双键位置写在碳原子之前3 3）构型写在双键之前）构型写在双键之前 （构型：指双键两端连接的原子

6、或原子团不同，有顺、反之分） 双键两边碳原子上相连的原子或原子团在同侧为顺式。（双键两边碳原子上相连的原子或原子团在同侧为顺式。（ciscis） 双键两边碳原子上相连的原子或原子团在异侧为反式。（双键两边碳原子上相连的原子或原子团在异侧为反式。（transtrans）3 3、速记表示：、速记表示：9C-18:19C-18:1 CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOHCH3(CH2)7CC(CH2)7COOHHHC顺-9-十八碳一烯酸，速记表示为9c-18:1三、油脂中一烯酸的含量 橄榄油、茶油、杏仁油达橄榄油、茶油、杏仁油达70%70%以上。以上。 常见动植物油脂：常见动植物油脂：15-

7、35%15-35%四、一烯酸的特性 9c-18：1 9t-18：1 天然油脂中的油酸绝大多数为顺式酸，极少数为反式酸。 反式酸不存在植物油中，仅存在于反刍动物脂肪中，但含量较少。但经深加工的氢化油中含量较多达经深加工的氢化油中含量较多达15%15%以上以上(人造奶油、起酥油）。 由于反式酸对动脉硬化和冠心病有促进作用，发达国家已严格限制用量。 近年来，油酸的营养与功能油酸的营养与功能特性引起人们的关注，具有降低具有降低LDLLDL（低密度胆固醇）的作用，起预防动脉硬化的效果。（低密度胆固醇）的作用，起预防动脉硬化的效果。五、天然油脂中存在的其它一烯酸五、天然油脂中存在的其它一烯酸1、顺-13-

8、二十二碳一烯酸，俗名为芥酸。芥酸。其结构为： 菜油：45%2、顺-9-十六碳一烯酸（9c-16:1） 橄榄油、大豆油 1.21.6%，海洋动物为1520%。2.4.2 二烯酸二烯酸 二烯酸指脂肪酸碳链中含二个双键的脂肪酸。一、通式为CnH2n-4O2二、结构和命名1、结构 （亚油酸）2、二烯酸常以IUPAC的系统命名法命名 C H3(C H2)7C HC H (C H2)1 1C O O HC速 记 表 示 为 1 3 c-2 2 :1CH3(CH2)4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH顺-9,顺-12-十八碳二烯酸或9c,12c-18:2CC3、速记表示法 9C，12C-18：2 4

9、、n、速记法速记法表示（限于在生物系统应用） 以离甲基端最近的双键第一个碳原子位置表示双键的位置： 18:2(n-6)或18:26。 n、速记法仅限于： 1）双键为顺式；若有多个双键为五碳双烯型 CH=CHCH2CH=CH 2）直链的不饱和脂肪酸三、油脂中亚油酸的含量三、油脂中亚油酸的含量 红花油、红花油、Canola菜油达菜油达80%以上；葵花油、玉米以上；葵花油、玉米油油55%左右。左右。 大豆油、芝麻油其它植物油大豆油、芝麻油其它植物油25-40% 四、亚油酸生理功能四、亚油酸生理功能 亚油酸亚油酸18:2(n-6)18:2(n-6)是人体必需脂肪酸是人体必需脂肪酸，是维持生命的重要物质

10、。 在体内转化成-亚麻酸和花生四烯酸，然后再合成前列腺素，其中前列腺素PG-是抗血栓、治疗周围血管疾病、预防心肌梗塞的有效成分。 体内缺少n-6类长链脂肪酸的症状：皮肤呈鳞片状，水分消耗增加，生长迟缓，智力、繁殖等方面有缺陷。五、天然油脂中亚油酸的种类五、天然油脂中亚油酸的种类 亚油酸有二个双键，理论上应有四种几何异构，后经红外光谱证实，天然油脂中的亚油酸亚油酸为顺为顺-9-9，顺，顺-12-12-十八碳二烯酸。十八碳二烯酸。CH3(CH2)4CHCHH2CCHCH(CH2)7COOH顺-9,顺-12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4CHCHH2CCHCHOOC(H2C)7H反-9,顺-12-十

11、八碳二烯酸CH3(CH2)4C HCHCH2C HCH(CH2)7COOH反-9,反-12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4CHCHCH2CHCHHOOC(CH2)7顺-9,反-12-十八碳二烯酸六、天然油脂中存在的其它二烯酸六、天然油脂中存在的其它二烯酸 中国乌桕籽仁油中发现有顺-2，顺-4-十碳二烯酸（癸二烯酸）存在， 含量约5%10%，结构为： 2.4.3 三烯酸三烯酸 三烯酸与相应的饱和酸相比少六个氢原子。 天然油脂中三烯酸有共轭和非共轭三烯酸之分。天然油脂中三烯酸有共轭和非共轭三烯酸之分。 一、一、 非共轭三烯酸非共轭三烯酸 1、-亚麻酸 ：结构式如下： 顺-9,顺-12,顺-15-十

12、八碳三烯酸， 18:3(n-3)或18:33。 1）油脂中三烯酸的含量 苏籽油：65%，亚麻籽油：55%左右。 大豆油、菜籽油、小麦 胚芽油等含有10%左右亚麻酸。 CH3CH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH9c,12c,15c-18:3CCCCCH3CH2CH2CH2CH2CHCHCHCHCOOH癸二烯酸C 2） -亚麻酸的生理功能 -亚麻酸是人体必需脂肪酸，能在体内经脱氢和碳链延长亚麻酸是人体必需脂肪酸，能在体内经脱氢和碳链延长合成合成EPAEPA、DHADHA等代谢产物。等代谢产物。 n-3n-3类长链脂肪酸具有降低血脂和神经系统具有降低血脂和神经系统起作用，在

13、体内对于稳定细胞膜功能和脂蛋白平衡，抑制缺血性心血管疾病等方面起重要作用。并有调节免疫功能等方面有作用。 体内缺少n-3n-3类长链脂肪酸的症状：视力缺陷、视网膜电图异常、学习能力下降等。 3）亚麻油的应用 -亚麻酸是亚麻油的主要成分，具有特殊的气味，易氧化不宜保存，传统上被用作干性油作油漆、油布和印刷油墨原料。 有些国家和地区作为食用油脂摄入。现代生物技术和基因工程，已有成熟的方法培育出高、低亚麻酸含量的植物油料作物。 2、-亚麻酸 另一种重要的非共轭三烯酸顺-6,顺-9,顺-12-十八碳三烯酸，俗称-亚麻酸，结构式如下： 6c,9c,12c-18:3 18:3(n-6)或18:36 月见草

14、油和微孔草籽油 10% -亚麻酸与亚油酸一样同属（n-6）型多不饱和脂肪酸，是亚油酸在体内代谢的中间产物。能在体内合成前列腺素、凝血烷及白三烯等二十体内合成前列腺素、凝血烷及白三烯等二十碳酸的衍生物碳酸的衍生物，具有调节脉管阻塞、治疗血栓等功能。CH3(CH2)4CHCHCH2CH CHCH2CH CH(CH2)4COOHCCC 二、共轭三烯酸二、共轭三烯酸 主要存在于桐油中，含量达桐油中，含量达80%80%以上，俗称桐酸。天然桐酸又称-桐酸(mp49)，为顺-9,反-11,反-13-十八碳三烯酸，结构如下： -桐酸在光及微量催化剂(硫、硒或碘)的作用下，很易转化为-桐酸(mp71)，即反-9

15、,反-11,反-13-十八碳三烯酸，结构式如下： -桐酸是-桐酸经异构化转变生成的产物. 桐油是重要的干性油，不能食用，是制造各种油漆和保护性涂料的原料。 桐油在200下加热30分钟，可防止-桐酸转变为-桐酸CH3(CH2)3CHCHCHCHCHCH(CH2)7COOH9c,11t,13t-18:3CttCH3(CH2)3CHCHCHCHCHCH(CH2)7COOH9t,11t,13t-18:3ttt 2.4.4 2.4.4、四烯酸和多烯酸、四烯酸和多烯酸 （1）顺-5,顺-8,顺-11,顺-14-二十碳四烯酸，俗称花生四烯酸即20:4(n-6)，结构式如下： 主要存在于海洋鱼油中； 陆地动物

16、（猪、牛）肾上腺磷脂脂肪酸中含量高达15%以上。 （2）顺-5,顺-8,顺-11,顺-14,顺-17-二十碳五烯酸即20:5(n-3)，常以英文缩写EPA表示，其结构式如下： 鳕鱼肝油中含量为1.4%9.0%，其它海水、淡水鱼油及甲壳类动物油脂中也有少量存在；陆地动物油脂仅发现在牛肝磷脂中有少量EPA存在。CH3(CH2)4CHCHCH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)3COOH5c,8c,11c,14c-20:4ccccCH3CH2CH CHCH2CH CHCH2CH CHCH2CH CHCH2CH CH(CH2)3COOH5c,8c,11c,14c,17c-20:5ccccc

17、 （3）顺-4,顺-7,顺-10,顺-13,顺-16,顺-19-二十二碳六烯酸，即22:6(n-3)，常以英文缩写DHA表示，其结构式如下： 存在于日本沙丁鱼肝油、鳕鱼肝油及鲱鱼油中，其它鱼油中含量较少。 EPA、DHA具有n-3系列脂肪酸的功能，对大脑的发育过程中有重要作用。CH3CH2CHCHCH2CH CHCH2CHCHCH2CHCHCH2CH CHCH2CHCH(CH2)2COOH4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6cccccc 2.5 2.5 取代酸取代酸 天然油脂中常见的取代酸：甲基取代、环取代、含氧酸、环氧酸、炔酸等，但含量极少。 2.5.1 2.5.1 甲基取代

18、酸甲基取代酸 1929年前仅在海豚油中发现3-甲基丁酸(俗称异戊酸)。50年代以后，人们从乳脂、牛脂、羊毛脂中分离出多种少量的甲基取代酸。 甲基取代酸仅在个别植物油脂有存在，动物油脂中普遍存在，含量甚微。 2.5.2 2.5.2 氧化酸氧化酸( (含氧酸含氧酸) ) 2.5.2.12.5.2.1羟基取代酸 最重要的羟基取代酸是蓖麻酸羟基取代酸是蓖麻酸，即12-羟基,顺-9-十八碳一烯酸， 结构如下： 蓖麻酸存在于蓖麻油中，含量达蓖麻酸存在于蓖麻油中，含量达90%90%。蓖麻油不能食用也不能制皂，主要用途是作为润滑油、磺化油和液压油等是重要的工业原料。CH3CHCH2CH3COOH3-甲 基 -

19、丁 酸CH3(CH2)5CHCH2CHCH(CH2)7COOHOH12-OH, 9c-18:1c 2.5.2.2 2.5.2.2酮基酸 天然油脂中仅有少数油脂中有酮基酸的存在，如巴西奥的锡卡油中含有70%80%的4-酮基，顺-9,反-11,反-13-十八碳三烯酸，即： 与桐酸一样,也有及异构体，型的熔点：7475 ，型为99.5。 2.5.2.32.5.2.3含氧酸 人们在60多个品种的植物油中发现了天然存在的环氧酸，秋葵及锦葵科的品种油中含有12,13-环氧-顺-9-十八碳一烯酸，结构如下： 2.5.3 2.5.3 环取代酸环取代酸 常见的环取代酸有环丙烷酸、环丙烯酸、环戊烯酸环取代酸有环丙

20、烷酸、环丙烯酸、环戊烯酸等。CH3(CH2)4CH CHCH2CHCH(CH2)7COOHOcCH3(CH2)3CHCHCHCHCHCH(CH2)4C(CH2)2COOHOttc 2.5.3.1环丙烷酸 1950年人们在乳酸杆菌中发现了环丙基-十九碳烷酸，即乳酸菌酸。其结构如下： 植物油脂中一般不含环丙烷酸。环丙烷酸能被动物消化吸收，目前尚未发现对生理代谢有明显的影响。CH3(CH2)xCHCH(CH2)yCOOHCH2 2.5.3.2 2.5.3.2环丙烯酸 个别植物油中含有少量的环丙烯酸，结构通式为： x=y=7时称为苹婆酸(即9,10-环丙烯基-十八碳一烯酸)；苹婆酸存在于香苹婆种子油中

21、。 x+y=13时则称为锦葵酸，锦葵酸在棉籽油、木棉籽油中存在：0.5%1.0%。 环丙烯酸具有Halphen实验正反应 5ml棉籽油+5ml1%硫磺的CS2溶剂 环丙烯酸有不良的生理效应：如产蛋鸡每天摄取的饲料中含25mg的环丙烯酸，则产下的鸡蛋蛋白呈现粉红色，pH值降低，不易储存。CH3(CH2)xCC(CH2)yCOOHCH2 2.5.3.3 2.5.3.3环戊烯酸 指脂肪酸碳链末端有一个环戊烯基，结构通式为： n=12时，该酸为13-环戊烯-十三碳酸，俗称晁模酸(称为大风子酸)。 n=12时，在C6与C7间有一个顺式双键，该酸为13-环戊烯-6-十三碳一烯酸，俗称大风子油酸。 大风子酸和大风子油酸均具有毒性，可用于医治麻风病。若加氢饱和环戊烯基的双键毒性消除。HCCHH2CCH2CH(CH2)nCOOH 2.5.3.4 呋喃酸 含有呋喃环的脂肪酸称为呋喃酸，结构通式如下： 1974年：海水鱼油中分离出呋喃酸。 1989年：植物油中也含有呋喃酸，大豆油中呋喃酸的总量为0.02%0.04