Czym są lipidy i jak są zbudowane?
Lipidy są związkami nierozpuszczalnymi w wodzie, ale rozpuszczającymi się w innych substancjach organicznych, takich jak alkohol, aceton, chloroform, benzen. Potocznie nazywane są tłuszczami. Pojęcia te często są używane zamiennie, aczkolwiek jest to uproszczenie.
W rzeczywistości nie są to dokładne synonimy - tłuszcze, to jedna z podgrup lipidów.
Definicja lipidów najczęściej sprowadza się do ich rozpuszczalności i nie zawiera zbyt wielu innych szczegółów. Z prostej przyczyny – są to związki bardzo różne. Są wśród nich typowe tłuszcze (zwłaszcza trójglicerydy), ale też woski, fosfolipidy, sterole i wiele innych.
Lipidy najczęściej powstają z alkoholi i kwasów tłuszczowych. W ich budowie widoczna jest duża ilość cząsteczek węgla, wodoru i tlenu. W naturze występują one na ogromną skalę. Człowiek przyjmuje je z zewnątrz w postaci pokarmów odzwierzęcych i roślinnych, a nawet w składzie kosmetyków, ale też niektóre z nich syntezuje we własnym organizmie.
Niezwykle szerokie jest też ich znaczenie – pełnią one rolę życiodajną, umożliwiając funkcjonowanie organizmów żywych, ale też w określonych przypadkach stanowią zagrożenie.
Stanowią budulec błon komórkowych i są najbardziej wydatnym ze źródeł energii, ale mogą również przyczyniać się do zawałów i udarów. Wpływają korzystnie na skórę człowieka, ale mogą także prowadzić do nadwagi i otyłości.
Jeśli chodzi o celowe zastosowania, lipidy bardzo często wykorzystuje się do produkcji kosmetyków i dermokosmetyków, zwykle w roli emolientów, czyli środków natłuszczających i nawilżających.
Podział lipidów i ich przykłady
Podstawowy podział lipidów uwzględnia różnice w ich budowie chemicznej. W klasyfikacji tej wyróżnia się:
- tłuszcze proste – estry alkoholi i kwasów tłuszczowych, w tym:
- tłuszcze właściwe – zbudowane z glicerolu, czyli najprostszego z trwałych alkoholi trójwodorotlenowych oraz połączonych z nim wyższych kwasów tłuszczowych. Do tego typu związków zaliczają się na przykład oleje roślinne (więcej szczegółów poniżej),
- woski - estry kwasów tłuszczowych i długołańcuchowych alkoholi jednowodorotlenowych, takie jak na przykład lanolina, wazelina, parafina i wiele innych,
- tłuszcze złożone – także są tłuszczami właściwymi, mają jednak bardziej skomplikowaną budowę. Składają się z alkoholi i kwasów tłuszczowych, a także innych, dodatkowych cząsteczek. W zależności od dodatkowego składnika mogą to być:
- fosfolipidy – zawierają resztę fosforową (na przykład z kwasu ortofosforowego),
- glikolipidy – zawierają resztę cukrową (najczęściej jest to glukoza lub galaktoza),
- sfingolipidy - pochodne aminoalkoholu sfingozyny. Przykładem lipidów tego typu są występujące w skórze ceramidy.
- Związki tłuszczopodobne (tłuszcze izoprenowe):
- steroidy – substancje takie, jak sterole i ich pochodne (cholesterol, ergosterol), hormony płciowe (testosteron, progesteron, estrogeny), hormony kory nadnerczy (kortyzol, dehydrokortykosteron), kwasy żółciowe,
- karotenoidy – barwniki pochodzenia roślinnego, występujące też w organizmach zwierzęcych, w grzybach i niektórych bakteriach, takie jak na przykład czerwony β‐karoten czy żółta luteina.
Oprócz powyższego zestawienia, istnieje też kilka innych podziałów, w tym między innymi ze względu na pochodzenie (zwierzęce, roślinne, syntetyczne) czy formę (stałe, ciekłe)
Lipidy proste
Lipidy proste są estrami alkoholi i kwasów tłuszczowych. Tak jak zostało wspomniane wyżej, dzielą się na dwie podstawowe grupy. Pierwszą z nich są tłuszcze właściwe, wśród których najliczniej reprezentowane są tak zwane trójglicerydy, a więc związki, w których wszystkie trzy istniejące grupy hydroksylowe zostały zestryfikowane przez reszty kwasów tłuszczowych.
Nie wnikając głębiej w chemiczne zawiłości, to właśnie one w potocznym rozumieniu najczęściej utożsamiane są z tłuszczami. O ich podstawowych właściwościach decyduje rodzaj kwasu stanowiącego składnik związku.
Kwasy nasycone, pochodzenia głównie zwierzęcego, nadają im stałej konsystencji, natomiast nienasycone, przede wszystkim roślinne, decydują o formie płynnej.
Przykłady tego typu tłuszczów można mnożyć. Do odzwierzęcych należą między innymi masło, margaryna, smalec, słonina, tran. Roślinne, to różnego typu oleje: rzepakowy, słonecznikowy, oliwa z oliwek i dziesiątki innych.
Tłuszcze właściwe są nietrwałe, rozkładają się pod wpływem światła, wilgoci i temperatury do postaci wolnych kwasów tłuszczowych, a następnie tzw. aldehydów.
Ze względu na dużą ilość atomów wodorów, stanowią doskonały, bardzo wydajny materiał energetyczny.
W organizmie ludzkim i zwierzęcym gromadzą się w tkance tłuszczowej jako materiał zapasowy. Pełnią też rolę termoizolacyjną (chronią zwłaszcza przed niskimi temperaturami) oraz ochronną dla zewnętrznych warstw ciała (tłuszcz podskórny) i organów wewnętrznych (tłuszcz okołonarządowy).
Zaliczane do lipidów prostych woski charakteryzują się niską temperaturą topnienia, a przy tym dużą odpornością na działanie czynników chemicznych i enzymów. Występują naturalnie w organizmach zwierzęcych (np. jako składnik łoju) i roślinnych, chroniąc przed utratą wody, drobnoustrojami oraz działaniem niskich temperatur.
Woskami zwierzęcymi są między innymi wosk pszczeli, lanolina, spermacet. Do roślinnych zaliczają się na przykład olej jojoba, carnauba, kandelila. Oprócz tego są też woski mineralne (parafina), mikrokrystaliczne (cerezyna) i syntetyczne, wytwarzane w laboratoriach w wyniku przemian chemicznych.
Lipidy złożone
Lipidy złożone to estry alkoholu i kwasów tłuszczowych zawierające dodatkowe grupy hydrofilowe z innych związków chemicznych. Tak jak zostało wspomniane wyżej, zaliczają się do nich fosfolipidy, glikolipidy oraz sfingolipidy.
Fosfolipidy są ważnym składnikiem błon komórkowych (dlatego są zaliczane do lipidów błonowych). Stanowią też budulec osłonek mielinowych neuronów oraz składnik tzw. surfaktantu, czyli substancji, która zapobiega sklejaniu się błon pęcherzyków płucnych. W połączeniu ze związkami azotowymi takimi jak cholina, tworzą lecytyny kluczowe dla układu nerwowego człowieka i zwierząt.
Glikolipidy także znajdują się w składzie błon komórkowych i tkanek układu nerwowego, przenoszą impulsy nerwowe, pełnią funkcje receptorów.
Sfingolipidy współtworzą zewnętrzne warstwy błon komórkowych. Mają dużą odporność chemiczną i fizyczną, dlatego dobrze sprawdzają się w zadaniach ochronnych. Część z nich bierze udział w transmisji sygnałów nerwowych, a także ma zdolność blokowania apoptozy, czyli programowanej śmierci komórki.
Funkcje i właściwości lipidów. Jaką rolę odgrywają?
Lipidy mają bardzo istotne znaczenie w kontekście prawidłowego funkcjonowania ludzkiego organizmu. Ze względu na ogromne ich zróżnicowanie, szeroka jest też paleta ich oddziaływań, zarówno pozytywnych, jak też negatywnych.
Lipidy są silnie skoncentrowanym źródłem energii, materiałem budulcowym, regulatorem procesów metabolicznych, transmiterem sygnałów komórkowych.
Reasumując, podstawowe funkcje lipidów to:
- dostarczanie i magazynowanie energii – przyjmuje się w uproszczeniu, że 1 gram trójglicerydów dostarcza aż 9 kcal, ponad 2 razy więcej, niż węglowodany i białka. Lipidy gromadzą się jako materiał zapasowy w tkance tłuszczowej i mogą być wykorzystywane przez organizm w jego życiowych aktywnościach,
- udział w tworzeniu różnych struktur organizmu, w tym zwłaszcza błon komórkowych, których są głównym składnikiem, tworząc tak zwane dwuwarstwy. Lipidy są budulcem, ale pełnią też rolę izolacyjną. Dzięki temu zapewniają integralność komórek,
- przekazywanie sygnałów komórkowych, a więc informacji niezbędnych do właściwego funkcjonowania poszczególnych komórek i tym samym ustroju jako całości,
- transport różnego typu substancji w obrębie organizmu, takich jak choćby kwasy tłuszczowe czy rozpuszczalne w tłuszczach witaminy A, D, E i K,
- ochrona ciała oraz narządów wewnętrznych przed oddziaływaniem negatywnych czynników zewnętrznych, urazami etc. Zmagazynowany tłuszcz ma duże znaczenie dla termoregulacji organizmu, zapewniając utrzymywanie odpowiedniej ciepłoty ciała. Lipidy tworzą też warstwę zabezpieczającą skórę przed utratą wody oraz stanowią barierę dla bakterii i wirusów.
Jednocześnie jednak właściwości lipidów sprawiają, że ich oddziaływanie na organizm ludzki nie zawsze jest korzystne. Duża ilość tłuszczów nasyconych oraz trans w żywności przyczynia się do wzrostu stężenia „złego” cholesterolu frakcji LDL we krwi, co stanowi czynnik ryzyka miażdżycy oraz będących jej następstwem chorób układu sercowo-naczyniowego, w tym takich incydentów, jak zawały i udary.
Kolejną z poważnych konsekwencji nadpodaży tłuszczów nasyconych jest nadwaga i otyłość, wraz z dalszymi jej konsekwencjami, takimi jak chociażby insulinooporność i cukrzyca typu 2.
Poważnym problemem jest tak zwana peroksydacja lipidów. Pod pojęciem tym kryją się procesy degradacji tłuszczów pod wyniku reakcji w tzw. wolnymi rodnikami, czyli cząsteczkami zawierającymi niesparowane atomy. Powstają wówczas szkodliwe substancje, takie jak dialdehyd malonowy (MDA), które mają właściwości cytotoksyczne, mutagenne i rakotwórcze, zaburzają integralność błon komórkowych, przyspieszają procesy starzenia się organizmu, mogą prowadzić do rozwoju chorób neurodegeneracyjnych.
Krem i inne kosmetyki z lipidami. Jakie wybrać?
Lipidy często znajdują się w składzie kosmetyków i dermokosmetyków. Wiele z nich ma bowiem korzystne oddziaływanie na skórę, wykazując daleko idące właściwości pielęgnacyjne.
Początek treści sponsorowanej
Poza suplementacją odpowiednich witamin, powinniśmy pamiętać o kosmetykach pielęgnujących- a szczególnie tych do skóry wrażliwej. W przypadku skóry suchej, skłonnej do podrażnień dobrym rozwiązaniem będą emolienty, które dzięki właściwościom olejów i innych składników, nawilżają, łagodzą podrażnienia i swędzenie. Przywracają jej naturalną funkcję ochronną przez wspomaganie odbudowy naturalnej bariery ochronnej naskórka. Borykasz się z problemami skórnymi? Kliknij tutaj i dowiedz się więcej na temat działania emolientów.
Koniec treści sponsorowanejW składzie kremów, balsamów, odżywek i innych tego typu preparatów mogą się znajdować między innymi:
- oleje roślinne: macadamia, kukurydziany, parafinowy, z awokado, kukurydziany, kokosowy, arganowy, migdałowy, oliwa z oliwek i wiele innych, a także masła roślinne, takie jak masło shea czy kakaowe, będące źródłem cennych kwasów tłuszczowych, witamin, minerałów i substancji odżywczych,
- ceramidy, a więc lipidy naturalnie występujące w warstwie rogowej skóry, kluczowe dla utrzymania właściwego nawilżenia,
- fosfolipidy, zwiększające elastyczność, tworzące ochronny „film” na skórze, a także ułatwiające przenikanie innych składników przez warstwę rogową,
- cholesterol, wzmacniający warstwę lipidową oraz opóźniający procesy starzenia skóry,
- witaminy rozpuszczające się w tłuszczach, takie jak choćby E, mające bardzo silne właściwości antyoksydacyjne, opóźniające efekty starzenia, chroniące przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi.
Jaki krem z lipidami wybrać? Jaki balsam czy emulsję do kąpieli stosować?
Wszystko zależy oczywiście od potrzeb.
Przykładowo, do pielęgnacji skóry suchej i wrażliwej używa się emolientów, czyli preparatów o działaniu nawilżającym, natłuszczającym, zmiękczającym, redukującym napięcie.
Zawierają one między innymi oleje roślinne i masła będące bogatym źródłem pożytecznych kwasów tłuszczowych (takich jak omega 3-6-9) oraz witamin.
Badanie lipidów we krwi. Na czym polega lipidogram?
Niektóre parametry związane z obecnością lipidów w organizmie można, a nawet należy badać.
Jednym z podstawowych testów w diagnostyce laboratoryjnej jest tak zwany lipidogram (profil lipidowy). Badanie to pozwala określić poziom cholesterolu oraz trójglicerydów.
Poziom lipidów we krwi w szczególności powinny sprawdzać osoby z otyłością i nadwagą, chorujące na cukrzycę, miażdżycę, nadciśnienie tętnicze, niewydolność serca.
Podwyższone lipidy często występują też u osób generalnie zdrowych, ale prowadzących mało higieniczny tryb życia, a więc spożywających duże ilości tłuszczów nasyconych, palących papierosy i nadużywających alkoholu, wykazujących niską aktywność fizyczną.
Lipidogram uwzględnia 4 parametry:
- cholesterol całkowity - norma mieści się w przedziale 150-190 mg/dl,
- cholesterol frakcji LDL, zwany też „złym” - prawidłowy poziom lipidów tego typu wynosi mniej, niż 115 mg/dl,
- cholesterol frakcji HDL, nazywany również „dobrym” - norma to ponad 35 mg/dl u mężczyzn i ponad 40 mg / dl u kobiet,
- trójglicerydy - powinny się mieścić w przedziale 35-150 mg/dl.
Zaburzenia przemiany lipidów. Jakie wykonać badanie?
Oprócz rutynowego lipidogramu, wykonuje się dodatkowo oznaczenie stężenia tak zwanej lipoproteiny (a). Jest to związek, który zawiera w swojej strukturze nie tylko lipidy, ale też białka. Odpowiada on za transport tłuszczów (zwłaszcza „złego” cholesterolu LDL) w obrębie organizmu, ale też przyczynia się do ich odkładania w blaszkach miażdżycowych. Dlatego jego podwyższony poziom wskazuje na zwiększone ryzyko chorób układu krążenia.
Nieprawidłowy wynik profilu lipidowego oraz oznaczeń lipoproteiny (a) oznacza dyslipidemię, czyli zaburzenie gospodarki lipidowej (potocznie, aczkolwiek niezbyt trafnie nazywane zaburzeniem przemiany lipidów).
Pod tym pojęciem mieści się kilka różnych problemów zdrowotnych, w tym:
- hipercholesterolemia - diagnozuje się ją w sytuacji, gdy zbyt wysokie jest stężenie cholesterolu frakcji LDL (powyżej 115 mg/dl),
- dyslipidemia aterogenna - stan, w którym notuje się jednoczesne występowanie zbyt wysokich ilości trójglicerydów, niskie stężenie cholesterolu frakcji HDL oraz znaczne nagromadzenie małych i gęstych cząsteczek cholesterolu LDL,
- hipertriglicerydemia - podwyższone ponad normę stężenie trójglicerydów,
- hiperLp(a)lipoproteinemia - zbyt wysoki poziom wspomnianej lipoproteiny.
Zaburzenia lipidowe są uważane za jeden z głównych czynników ryzyka miażdżycy, a także stanowiących bezpośrednie zagrożenie życia udarów mózgu i zawałów serca.
Wykrycie nieprawidłowości w tym zakresie z reguły skutkuje skierowaniem pacjenta na dalsze badania, wdrażana jest też odpowiednia profilaktyka (modyfikacja diety, aktywność fizyczna, rezygnacja z używek) i leczenie (w zależności od rozpoznanego schorzenia).
.png)
