脂肪酸

脂肪酸 (FAs) 是某些脂质（脂肪）的主要成分，如磷脂和甘油三酯。它们由碳、氢和氧原子组成，并排列成由氢原子键合的碳原子组成的线性链，并在末端有一个羧基。

通常，它具有偶数个碳原子，末端有一个羧基。该末端充当脂肪酸分子的反应部分，因此参与化学反应以制造储存能量的脂质。

脂肪酸可以有 2 到 30 个碳原子。然而，最重要和最常见的脂肪酸具有 12 到 22 个碳原子，并且天然存在于动物和植物脂肪中。

脂肪酸的基本结构

脂肪酸分子由与氢原子键合的碳原子链组成，并且在该链的一端存在羧基，而在另一端存在甲基。羧基通过脱水合成过程与甘油分子上的羟基 (-OH) 键合。当形成该键时，储存能量并释放水。

甲基称为 ω（omega），羧基旁边的碳称为 α（alpha）碳，α（alpha）碳旁边的碳原子称为 β（beta）碳。

此外，脂肪酸分子也有两个不同的区域：一个反应性较低或惰性的长疏水性碳氢化合物链和一个具有反应性和亲水性（亲水）的羧基。细胞膜也含有脂肪酸，其中几乎所有脂肪酸都通过羧酸基团形成的共价键相互连接。

脂肪酸之间根据其所含碳原子数量而有所不同。然而，碳原子的数量通常是偶数。脂肪酸的碳链可以短至仅由两个碳原子构成，也可以根据其执行的功能而长到所需长度。

脂肪酸的分类

根据饱和度或不饱和度的程度，它们分为以下三种类型

饱和脂肪酸：不含双键的脂肪酸称为饱和脂肪酸。它们比不饱和脂肪酸含有更多的氢原子。它们具有线性结构，来源于动物来源，通常在室温下呈固体。如果它们含有一个或多个双键，则称为不饱和脂肪酸，如下所述，它们又分为不同的类型

单不饱和：含有单键的脂肪酸称为单不饱和脂肪酸。

多不饱和：含有多个（不止一个）双键的脂肪酸称为多不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸以两种特定的结构构型出现：顺式和反式异构体，如下所述

顺式：在这种结构构型中，与具有双键的碳原子相连的氢原子位于同一侧。

反式：在这种构型中，与具有双键的碳原子键合的氢原子位于相对两侧。

反式脂肪酸不常见于自然界，通常通过氢化（一种工业过程）产生。尽管不饱和，但反式脂肪酸具有线性结构，并且在室温下呈固体。

此外，根据人体合成脂肪酸的能力，它们可以分为两类：必需脂肪酸和非必需脂肪酸

1. 必需脂肪酸：我们身体无法产生或合成的脂肪酸称为必需脂肪酸。例如，亚油酸和α-亚麻酸。亚油酸是一种 omega-6 脂肪酸，含有两个双键，存在于芝麻、大麻、亚麻籽等脂肪种子中。然而，α-亚麻酸是一种 omega-3 脂肪酸，具有三个双键。它们的主要来源是核桃以及奇亚籽、大麻籽、亚麻籽等。
2. 非必需脂肪酸：我们的身体可以通过生化反应合成的脂肪酸称为非必需脂肪酸。身体也可以通过转化必需氨基酸（如丙氨酸、天冬酰胺、半胱氨酸等）来制造它们。非必需脂肪酸的一些例子是硬脂酸、棕榈酸和花生酸。

尽管存在上述差异，但这两种类型的脂肪酸具有一些相似之处：它们都由长碳氢化合物链组成，一端有一个羧基，并且都对甘油三酯的合成起着至关重要的作用。

脂肪酸的应用

• 脂肪酸提供了许多商业应用。
• 它们用于制造许多食品。
• 它们用于生产肥皂、化妆品和洗涤剂。
• 它们也被用作膳食补充剂，尤其是 omega-3 脂肪酸。
• 反式脂肪酸通过氢化用于固化液体油。它们增加了油的保质期，也用于饼干、曲奇、零食等。
• 它们在各种生物信号通路中起着重要作用。
• 体内的游离脂肪酸被代谢以产生能量。
• 它们是形成包裹细胞及其细胞器的细胞膜所必需的。
• 它们与蛋白质相互作用以执行各种重要功能。例如，蛋白质的酰化是脂肪酸的重要功能，因为它有助于锚定、折叠和蛋白质的功能。此外，它们还与核受体蛋白相互作用并有助于基因表达。