LİPİTLER
Gıdalardaki besin öğelerinden biri de günlük hayatta yağlar olarak adlandırdığımız lipitlerdir. Enerji verme, iç organları koruma, vücut sıcaklığını sabit tutma gibi fizyolojik fonksiyonları yanında lipitlerin gıda işleme ve saklamada da önemli fonksiyonları vardır. Yağlar tek başına bir besin öğesi oldukları gibi tüketime hazır konserve, unlu mamul, yemek vb. gıdaların üretiminde katkı maddesi olarak kullanılır.
Gıdalara gevreklik ve yapı kazandıran, emülsiyon oluşturan, ısı iletimini kolaylaştıran lipitlerin yapılarındaki değişimler acılaşma, renk kaybı, beslenme değerini azaltma gibi olumsuz sonuçlar da doğurabilmektedir. Sabunlaşma, lipitlerin yapısında bulunan çift bağların H ile doyurulması yoluyla sıvı yağlardan margarin üretimi gibi olaylar lipitlerin kimyasal yapısındaki değişimlerle gerçekleşmektedir.
En önemli görevleri metabolizma için gerekli yakıtın deposunu oluşturmak, membranlarda yapıtaşı olarak görev yapmak, bakterilerin hücre duvarları, bazı bitkilerin yaprakları ve cilt için koruyucu madde olmak gibi fonksiyonları vardır. Lipitlerin önemli kısmı organizmaya dışarıdan alınır, bir kısmı ise doğrudan doğruya organizmada yapılırlar.
Lipitlerin Yapısı ve Ortak Özellikleri Yapılarında C, H, O bulunur. Bazılarında C, H, O dan başka N, P, S bulunur. Suda değil organik çözücülerde çözünürler yani hidrofobdurlar (suyu sevmezler). Yağ asitlerinin esterleridir veya yağ asitlerinin esterleri haline gelebilirler. Canlı organizmalar tarafından kullanılırlar. Lipit sınıfında, yaşayan organizmada bulunma koşulu geçerli olduğundan minarel yağlar, uçucu yağlar sınıfına sokulmazlar.
Lipitlerin Vücut Çalışmasındaki Görevleri Enerji sağlarlar. Vücuda karbonhidrat ve proteinlerin iki katından fazla enerji verirler. Yağda eriyen A, D, E, K vitaminlerinin taşıyıcısıdırlar. Büyüme ve normal metabolik olaylar için gerekli elzem yağ asitlerinin alınmasını sağlarlar. Mideyi geç terk ederler. Dolayısıyla doyma duyusunun oluşmasına yardımcı olurlar. Organların çevresini sararak desteklik yapar ve dış etkenlere karşı korurlar.
Vücuttan ısı kaybını önlerler. Hücrenin yapı maddelerindendirler. Yağların gebelik, laktasyon (enzirme dönemi), dış koşullara dayanıklılık ve protein metabolizması üzerine etkileri vardır. Vücut derisinin esnekliğini korumasında etkilidirler. Sinir sistemine olumlu etki yaparlar, sindirim metabolizmasının düzenli yürümesini sağlarlar.
Lipitlerin sınıflandırılmaları Basit lipitler Bileşik lipitler Lipit türevleri Lipitlerle ilgili diğer maddeler
Basit lipitler Nötral yağlar: trigliseridler veya triaçilgliseroller Yağ asitlerinin çeşitli alkollerle oluşturdukları esterlerdir. Nötral yağlar: trigliseridler veya triaçilgliseroller Mumlar: Kolesterol esterleri: Vitamin A esterleri: Vitamin D esterleri:
Nötral Yağlar Yağlar; kimyasal olarak gliserin ve yağ asitlerinin esterleridir. Bu esterlere gliserid adı verilir. Yani yapı taşları üç değerli bir alkol olan gliserol ( C3H5(OH)3) ve yağ asitleridir( R-COOH). Gliserinin bir alkol grubu bir molekül yağ asidi ile esterleşirse monogliserid meydana gelir. Gliserinin iki alkol grubu iki molekül yağ asidi ile esterleşirse digliserid meydana gelir. Gliserinin üç alkol grubu da üç yağ asidi ile esterleşirse trigliserid meydana gelir.
Bitki ve hayvan yağlarının % 99’una yakın kısmında gliserin (gliserol) esterleri olduğundan bunlara nötral yağlar da denir. Nötral yağların yapılarında N bulunmaz. Nötral yağlar bitkisel ve hayvansal hücrelerin başlıca depo yağlarıdır. Bitkisel yağların bileşiminde gliseritlerden başka fosfogliseritler, yağ alkolleri ve türevleri, pigmentler, yağda çözünen A,D,E,K vitaminleri, doğal antioksidanlar, steroller, tat ve aroma maddeleri bulunur.
Genelde yağların yapısı trigliserid biçimindedir Trigliseridlerde gliserin ile esterleşen yağ asitlerinin üçü de aynı ise yani , , pozisyonlarının hepsinde aynı tür yağ asidi bulunuyorsa trigliseridler, basit yağlar olarak tanımlanırlar. Trigliseridlerde gliserin ile esterleşen yağ asitleri aynı değilse yani , , pozisyonlarında farklı tür yağ asidi bulunuyorsa trigliseridler, karışık yağlar (miks yağlar) olarak tanımlanırlar
Bitkisel yağlar, süt ürünleri ve hayvansal yağ gibi doğal yağların çoğu, basit ve karışık yağların kompleks karışımlarıdırlar. Bunlar, zincir uzunluğu ve doygunluk dereceleri farklı çeşitli yağ asitleri içerirler. Trigliseridler (yağlar, nötral yağlar), önemli biyolojik fonksiyonlara sahiptirler.
Trigliseridlerin kimyasal özellikleri -Yağlar, ya yüksek basınç altında su ile, ya da normal basınç altında asitlerle kaynatılarak ya da lipaz gibi belirli enzimlerin katalitik etkisiyle hidrolize olurlar; gliserol ve yağ asitlerine parçalanırlar. -Yağlar, kuvvetli bazlarla kaynatılırlarsa, sabunlar ve gliserine ayrılırlar. 1 gram yağın sabunlaşması için gerekli olan mg cinsinden KOH miktarına, sabunlaşma sayısı denir. -Yağlardaki yağ asitlerinin doymamış bağları hidrojen ile doyurulabilir ve böylece doymuş yağlar meydana gelir
-Yağlardaki yağ asitlerinin doymamış bağlarına, klor, brom, iyot gibi halojenler katılabilir. 100 gram yağ tarafından absorbe edilen gram cinsinden iyot miktarına iyot sayısı denir. -Yağlardaki yağ asitlerinin doymamış bağları, çeşitli oksidan (yükseltgen) etkenlerle, çeşitli bileşikler oluşturmak üzere okside olurlar. -Yağlar, hava, ışık, rutubet, ısı ve bakteri etkisiyle kendilerine özgü koku ve tatlarını kaybederek acılaşırlar.
Yağ asitlerinin gliserolden daha büyük moleküllü alkollerle oluşturdukları esterler mumlardır. Mumlar, doğada yaygın olarak bazı böceklerin salgılarında; hayvanların deri, kıl ve tüylerinde; bitkilerin yapraklarında, meyve ve kabuklarında bulunurlar.
Bileşik lipitler Fosfolipitler: Yağ asitleri ve alkole ek olarak başka gruplar içeren lipitlerdir. Fosfolipitler: Sfingolipitler: sfingomiyelinler, glikolipitler Lipoproteinler: Proteolipidler:
Fosfolipidler: Yağ asitleri ve alkole ek olarak bir fosfat içeren bileşik lipidlerdir; fosfatidler olarak da bilinirler.
Sfingolipidler: Gliserol içermeyen, yağ asidi ve uzun zincirli bir amino alkol olan sfingozin içeren bileşik lipidlerdir.
Trigliserid, kolesterol ve fosfolipidlerin değişik oranlarda protein ile kombinasyonu sonucu oluşan moleküller lipoproteinlerdir. Lipoproteinler suda çözünürler ve lipidler böylece kanda taşınabilirler
Lipit türevleri Yağ asitleri: Basit veya bileşik lipitlerin hidrolizi sonucu oluşan ve lipit özelliği gösteren maddeler Yağ asitleri: Monoaçil gliseroller ve diaçil gliseroller: Alkoller: Gliserol ve sfingozin Yağ aldehitleri: Keton cisimleri: Asetoasetik asit, -hidroksibutirik asit ve aseton
Lipitlerle ilgili diğer maddeler İzoprenoidler: Karotenoidler ve steroidler Vitamin E: Tokoferoller Vitamin K: Naftokinonlar
Yağ asitleri Yağ asitleri, hidrokarbon zincirli monokarboksilik organik asitlerdir. Yapılarında, 4-36 karbonlu hidrokarbon zincirinin ucunda karboksil grubu bulunur -Doymuş (satüre) yağ asitleri -Doymamış (ansatüre) yağ asitleri -Ek gruplu yağ asitleri -Halkalı yapılı yağ asitleri
Doymuş yağ asitlerinin 2-6 karbonluları kısa zincirli, 8-12 karbonluları orta zincirli, daha fazla karbonluları uzun zincirli olarak tanımlanırlar. Daha çok hayvansal kaynaklı besinlerde bulunur. Et, tavuk, yumurta, süt, peynir, yoğurtta yer alan doymuş yağ asitleri; bitkisel kaynaklardan sadece Hindistan cevizi yağında yer alır.
Adı Kapalı Formülü Bulunduğu yer Bütirik Asit CH3 (CH2)2 COOH Tereyağı, palm yağı Kaproik Asit CH3 (CH2)4 COOH Tereyağı, koka yağı Kaprilik Asit CH3 (CH2)6 COOH Tereyağı, palm yağı Kaprik Asit CH3 (CH2)8 COOH Tereyağı, palm yağı Laurik Asit CH3 (CH2)10 COOH Tereyağı, palm yağı Miristik Asit CH3 (CH2)12 COOH Hayvansal yağlar, koka yağı Palmitik Asit CH3 (CH2)14 COOH Tüm yağlar Stearik Asit CH3(CH2)16 COOH Hayvansal yağlar Arasidik Asit CH3(CH2)18 COOH Yer fıstığı yağı Behenik Asit CH3(CH2)20 COOH Yer fıstığı yağı, hardal yağı Lignoserik Asit CH3(CH2)22 COOH Yer fıstığı yağı, kolza yağı Başlıca doymuş yağ asitleri ve bulundukları gıdalar
Doymuş yağ asitlerinin özellikleri: Molekülündeki karbon sayısı 4-32 arasında değişir. 8 karbonluya kadar olanları oda sıcaklığında sıvıdır ve su buharı ile uçarlar. Bu yağ asitlerine uçucu yağ asitleri denir. Daha fazla karbonlu olanlar ise katıdır. Fizyolojik bir aktiviteleri yoktur. Hemen bütün lipitler doymuş yağ asiti esterlerini içerirler. En çok bilinen doymuş yağ asitleri 16 karbonlu palmitik asit ile 18 karbonlu stearik asittir.
Doymamış yağ asitleri( unsatüre yağ asitleri ) Molekül yapılarında karbonlar arasında çift bağ (-C=C-) vardır. Doymamış yağ asitlerinin özellikleri: Yapılarında bir çift bağ içeren yağ asitlerine tekli doymamış yağ asidi denir. Birden fazla çift bağ içeren yağ asitlerine çoklu doymamış yağ asidi denir. Yağ asitlerinde yediye kadar çift bağa rastlanmıştır. Yağlarda bulunan önemli doymamış yağ asitlerinin karbon sayısı 18’dir.
Tekli doymamış yağ asitleri: Oda sıcaklığında sıvı formunda olan tekli doymamış yağ asitlerine fındık, zeytinyağı ve kanola yağı örnek verilebilir. Vücut tarafından sentezlenemeyen bu yağların mutlaka besinlerle alınması gerekir. Akdeniz ülkelerinde kalp hastalıklarının daha az görülmesinin nedeni, ağırlıklı olarak tekli doymamış yağlarla beslenmeleridir. Çoklu doymamış yağ asitleri: Oda sıcaklığında sıvı veya yumuşak formda olan bu yağlara örnek olarak mısır, soya, ayçiçek yağı ve deniz ürünleri verilebilir. Omega 3’de çoklu doymamış yağ asitlerine örnek bir yağdır.Özellikle soğuk deniz balıklarından somon, ton balığı ve uskumruda bulunan Omega 3, kalp ve damar sağlığı açısından son derece önemlidir.
Adı Kapalı Formülü Çift bağ sayısı Bulunduğu Yer Kaproleik asit C9H17-COOH 1 Tereyağı Lauroleik asit C11H21-COOH 1 Deniz hayvanları yağı Miristoleik asit C13H25-COOH 1 Balık yağı Palmitoleik asit C15H29-COOH 1 Balık yağı, tereyağı Oleik asit C17H33-COOH 1 Birçok bitki ve hayvan yağı Eurisik asit C21H41-COOH 1 Kolza ve hardal yağı Linoleik asit C17H31-COOH 2 Keten, ceviz, ayçiçeği yağları Linolenik asit C17H29-COOH 3 Keten ve soya yağları Araşidonik asit C19H31-COOH 4 Fıstık, karaciğer, beyin ve yumurta Başlıca doymamş yağ asitleri
Ek gruplu yağ asitleri, hidrokarbon zincirlerinde hidroksil grubu veya metil grubu gibi ek gruplar içeren yağ asitleridirler
Halkalı yapılı yağ asitleri, hidrokarbon zincirleri halkalı yapı oluşturmuş olan yağ asitleridirler.
Yağ asitlerinin kimyasal reaksiyonları Esterleşme tepkimesi verirler Tuz oluştururlar (Sabunlaşma) Çift bağların hidrojenlenmesi (hidrojenasyon) tepkimesi verirler Halojenlenme tepkimesi verirler Oksitlenme (Yükseltgenme) tepkimesi verirler
Yağ asitlerinin oksidasyonu ile oluşan asetil-KoA’lar 1) Başka yağ asitlerinin sentezinde kullanılır 2) Keton cisimlerinin yapımında kullanılır 3) Kolesterol sentezinde kullanılır 4) Steroidlerin ön maddesi olarak kullanılır 5) N-asetilglukozamin gibi maddelerin oluşumu için bazı maddelerin asetillendirilmesinde kullanılır 6) Sitrik asit döngüsünde yıkılarak organizmaya gerekli olan enerjinin sağlanmasında kullanılır
SABUNLAŞMAYAN LİPİTLER Terpenler (Terpinoitler) Terpenler izoprenin (2-metil-1,3-bütadien) oligomer veya polimerleridir. İzoprenin kendisi doğal olarak bulunmadığı halde doğada izopren moleküllerinin polimerizasyonu sonucu oluşan bileşikler yaygındır. Terpenlerin büyük bir kısmı güzel kokar. Hafifçe ısıtılarak yada su buharı destilasyonu ile diğer bitkisel maddelerden ayrılabilir. Terpenlerin bazıları parfümlerde, tat vermede ve tıpta kullanılır.
Terpenlerin sınıflara ayrılması Monoterpenler: İki izopren biriminin birleşmesi sonucunda oluşur. (limonen, mentol gibi) Seskiterpenler: Üç izopren biriminin birleşmesi sonucunda oluşur. (Farnesol-leylak yağında) Diterpenler: Dört izopren biriminin birleşmesi sonucunda oluşur. (Fitol-klorofilde, abietik asit-çam reçinesinde) Triterpenler: Altı izopren biriminin birleşmesi sonucunda oluşur. (Skualen-balık yağında) Tetraterpenler: Sekiz izopren biriminin birleşmesi sonucunda oluşur. (β-karoten-provitamin A, likopen-domateste)
Steroidler 17 karbonlu steran halkası (gonan halkası, siklopentano-perhidrofenantren halkası) içeren bileşikler. Steroller (sterinler). Safra asitleri. Cinsiyet hormonları. Adrenal korteks hormonları. Vitamin D grubu maddeler.
Kolesterol (kolesterin) Kolesterol, hayvansal kökenli bir steroiddir. İlk kez 1775 yılında insan safra taşından izole edilmiştir, insan safrasında bol miktarda bulunur
Kolesterolün biyofonksiyonları -Kolesterol, impulsların oluştuğu ve taşındığı beyin ve sinir sisteminde yalıtıcılık görevi görür -Kolesterol, insan ve hayvanlarda hücre membranları ve subsellüler partiküllerin yapısal elemanlarındandır. Kolesterol, hayvansal dokularda en çok beyin, sinir dokusu, adrenal bezler ve yumurta sarısında hem serbest halde hem de esterleşmiş halde bulunur -Kolesterol, antihemolitik (pıhtılaşmayı önleyici)etkiye sahiptir -Serbest kolesterol, mikrozomlardaki bazı enzimlerin regülasyonuna katkıda bulunur -Kolesterol oksitlenir ve konjuge çift bağ içerirse deride bulunan 7-dehidroksikolesterol meydana gelir. 7-dehidroksikolesterol UV ışığa maruz kalırsa kolekalsiferol (vitamin D3) oluşur -Kolesterol, steroid hormonların ve safra asitlerinin ön maddesidir
Safra asitleri Safra asitleri, 24 karbonlu steroidlerdir. Safra asitleri, yapılarındaki steran halkasında bir veya daha fazla hidroksil grubu ve 5 karbonlu yan zincirlerinde bir karboksil grubu içerirler Kolik asit (3,7,12-Trihidroksikolanik asit) ile kenodeoksikolik asit (3,7-Dihidroksikolanik asit), primer safra asitleri olarak bilinirler Deoksikolik asit (3,12-Dihidroksikolanik asit) ile litokolik asit (3-Hidroksikolanik asit) sekonder safra asitleri olarak bilinirler
Safra asitlerinin biyofonksiyonları -Safra asitleri, safra içindeki kolesterolün çökmesini önlerler. Safrada kolesterolün maksimal çözünebildiği noktada kolesterol/safra asidi oranı 5/80 kadardır -Safra asitleri, intestinal motiliteyi artırırlar -Safra asitleri, yüzey gerilimini azaltıcı etkileriyle suda çözünmeyen lipidlerin emülsiyonlaşmasını, böylece enzimlerin bağırsak lümenindeki lipidlere daha iyi etki yapmalarını sağlarlar.
Keton cisimleri Keton cisimleri, karaciğerde yağ asidi oksidasyonunun normal son ürünleri olan asetoasetik asit, -hidroksibutirik asit ve asetondur
Yağların sindirimi nasıl gerçekleşir? İncebağırsakta sindirilen yağlar, burada safra ile karışarak, suyun içine katılır. Emüsyon adı verilen bu durumdan sonra, lipaz enzimi ile parçalanır ve ince bağırsaklardan kan ve lenf sistemindeki dolaşıma katılırlar.
Yağların sindirimi nasıl gerçekleşir? İncebağırsakta sindirilen yağlar, burada safra ile karışarak, suyun içine katılır. Emüsyon adı verilen bu durumdan sonra, lipaz enzimi ile parçalanır ve ince bağırsaklardan kan ve lenf sistemindeki dolaşıma katılırlar.
Yağların Gıda Sanayinde Kullanımı Lipitlerin Gıda İşlemedeki Fonksiyonları Hamurlara yumuşaklık verir. Hava kabarcıklarını tutarak yapıyı hafifletir, gevreklik verir. Kızartmalarda ısıyı iletir, dokuyu yumuşatır. Mayonez ve sosislerde karışımın bilişeni olurlar. Yiyeceklerde baharatların taşıyıcısı olarak görev yapar. Yağlardaki mono ve digliseritler, fosfolipitler emülsiye edicidir. Kızartma sırasında yiyeceklerin tavaya yapışmasını önler. Kabarmaya olumlu etki yapar.
Tereyağı, kuru yemiş ve yağlı yiyeceklerde depolamadan önce lipaz enzimi inaktive edilmemişse, depolanma sırasında lipaz enzimi tarafından hidrolize edilir ve serbest yağ asitleri artarak yağın tadını bozar. Buna halk arasında yağın acılaşması denir. Hidroliz olayının neden olduğu acılaşmaya hidrolitik acılaşma denir. Hidroliz insan vücudunda gerçekleşir. Bağırsakta pankreas lipazının etkisi ile yağlar hidrolize olarak emilebilecek duruma gelir.
Tekrar tekrar kullanılan kızartma yağlarında, yağa atılan yiyeceklerden yüksek ısının etkisi ile trigleseritler hidrolize olur. Daha sonra yine yüksek ısının etkisi ile gliserol parçalanarak akrolein oluşur, yağ yanar ve özelliklerini kaybeder. Oksidasyon sonucu yağın tadı bozulur, acılaşır. Oksidasyon olayının neden olduğu acılaşmaya oksidatif acılaşma denir.
Kızartma ile Yağda Görülen Değişiklikler Serbest yağ asitleri miktarı artar. İyot sayısı düşer. Dumanlama noktası düşer, erime noktası düşer, viskozitesi artar. Yağ acılaşır, köpürür. Kızartılmış yağın rengi kararır, besin değeri azalır, sindirim güçleşir.
LİPİT METABOLİZMASI BOZUKLUKLAR Normal bir lipit metabolizması, lipitlerin sentez, depolanma, mobilizasyon ve yıkılmalarının dengeli olarak meydana geldiği bir metabolizma düzenidir. Bu düzenin herhangi bir safhasındaki dengesizlik lipit metabolizması bozukluğuna neden olur. Şişmanlık ihtiyaçtan daha fazla besin maddesi alınmasi ile enerji veren maddelerin çoğunlukla nötral yağ şeklinde vücutta depo edilmeleri sonucu oluşur.
Yaşlanma ile biyolojik fonksiyonların yavaşlaması ve aynı zamanda daha az aktif bir yaşam da şişmanlığın meydana gelmesine sebep olabilir. Şişmanlığın tedavisi alınan besin maddelerinin sınırlandırılmasına bağlıdır. Alınması gerekli kalori miktarına dikkat etmek gerekir. Yağların emilmesindeki bozukluklarda vardır. Hiperlipidemi ve hiperlipoproteinemiler kanda lipit miktarının artışı ile karakterizedirler.
Lipit depolama bozuklukları: Çeşitli türdeki lipitlerin bazı organlarda veya kanda anormal şekilde birikmesi ile "lipit birikimi hastalıkları" denilen bozukluklar oluşur. Genellikle kalıtsal hastalıklardır. Yaşamın ilk yılından itibaren belirtileri ortaya çıkan çoğu kez ölümle sonuçlanan ağır bir tablo gösterirler.