چربی

چربی‌، به انگلیسی: Fat، از نظر شیمیایی، از جنس تری‌گلیسیرید (Triglyceride) هستند. این ترکیبات از استر‌های بدون بار الکل سه کربنی گلیسرول ساخته شده‌اند که در دمای اتاق جامد هستند. به تری گلیسیرید‌هایی که در دمای اتاق مایع هستند، روغن‌ گفته می‌شود. تری گلیسیرید‌ها در گروه متنوعی از مولکول‌های بیولوژیکی به نام لیپید‌ها قرار می‌گیرند که این ترکیبات به طور کلی، در آب حل نمی‌شوند اما در حلال‌های آلی کاملا محلول هستند.

اسیدهای چرب اشباع شده و اشباع نشده؛ الف) ساختمان اسید چرب اشباع شده، ب) ساختمان اسید چرب اشباع نشده.

تری گلیسیرید‌ها در درجه اول به عنوان ذخیره انرژی کارآمد در حیوانات شناخته می‌شوند. این ترکیبات می‌توانند برای تأمین نیاز‌های انرژی ارگانیسم به شکل ذخایر انرژی تثبیت شوند. برخی از گونه‌های گیاهی مانند آووکادو، زیتون و دانه‌های آجیل دارای مقادیر قابل توجه‌تری گلیسیرید در دانه‌‌ها یا میوه‌هایی هستند که به عنوان ذخیره انرژی برای نسل بعدی ارگانیسم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تری گلیسیرید‌ها نقش‌های بیولوژیکی متنوعی را ایفا می‌کنند. رسوبات چربی متراکم در بافت‌های چربی، اندام‌های بدن را در برابر شوک‌های محیطی و آسیب‌های فیزیکی محافظت کرده و به حفظ دمای پایدار بدن کمک می‌کنند. ویتامین‌های محلول در چربی در فعالیت‌هایی از جمله لخته شدن خون و تشکیل استخوان دخیل هستند و تنها در هنگام اتصال به تری گلیسیرید‌ها قابل هضم و انتقال هستند.

مصرف چربی‌ها در رژیم غذایی نیاز به مدیریت و دقت دارد، زیرا تری گلیسیرید‌های مختلف تنوع زیادی دارند که هر یک بر سلامت بدن تاثیر متفاوتی دارند. در حالی که تری گلیسیرید‌ها بخش مهمی‌ از رژیم غذایی بیشتر افراد هستند، سطح بالای انواع خاصی از تری گلیسیرید‌ها در جریان خون با آترواسکلروز (Atherosclerosis) (تشکیل پلاک در شریان‌ها) مرتبط بوده و گسترش خطر بیماری قلبی و سکته مغزی را در پی دارد. با این حال، احتمال خطر ابتلا به مشکلات قلبی و عروقی به ترکیب شیمیایی چربی‌های مصرفی در رژیم غذایی بستگی دارد.

مقادیر بالای چربی‌های اشباع و چربی‌های ترانس سبب افزایش مقدار لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL) در خون می‌شوند. کلسترول LDL یک مولکول اختصاصی است که وظیفه حمل و نقل چربی و کلسترول را از کبد به خون و سایر بخش‌های بدن بر عهده دارد.

از سویی دیگر، مقادیر بالای چربی‌های اشباع و چربی‌های ترانس موجب کاهش مقدار لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL) در خون می‌شوند که کلسترول را از سراسر بدن جمع‌آوری کرده و به کبد ارسال می‌کنند.

مصرف چربی‌های اشباع که در برخی از لبنیات (مانند کره)، گوشت و مرغ وجود دارد، با بیماری‌های قلبی، سکته مغزی و حتی برخی سرطان‌ها ارتباط دارد.

در مقابل، چربی‌های اشباع نشده و چربی‌های امگا 3 و امگا 6 ممکن است برای کاهش بیماری‌های قلبی با کاهش نسبت LDL: HDL موثر باشند. رژیم غذایی با روغن‌های گیاهی، ماهی‌های چرب (مانند ماهی سالمون) و آجیل برای افزایش میزان چربی‌های امگا ۳ و ۶ اهمیت ویژه‌ای دارد.

ساختار شیمیایی چربی‌ها

ساختار تری گلیسیرید، از یک سر گلیسرول و سه دم اسید چرب تشکیل شده است. این چربی غیراشباع حاوی اسید‌های چرب زیر است:

• اسید پالمیتیک

• اسید اولئیک

• اسید آلفا لینولنیک

تری گلیسیرید‌ها از سه زنجیره اسید چرب متصل به ستون فقرات گلیسرول تشکیل شده‌اند. اسید‌های چرب گروهی از ترکیبات زیستی هستند که از یک زنجیره هیدروکربنی طولانی با یک گروه کربوکسیل (-COOH) در انتهای خود (پایانه کربوکسیلی) تشکیل شده‌اند. تری گلیسیرید استر گلیسرول است، این بدان معنی است که تری گلیسیرید از یک واکنش هیدرولیزی بین سه گروه هیدروکسیل (-OH) گلیسرول و گروه‌های کربوکسیلی از سه مولکول اسید چرب ایجاد می‌شود.

طول زنجیره

زنجیره‌های اسید چرب در تری گلیسیرید‌هایی که به طور طبیعی اغلب بدون شاخه و غیر منشعب هستند، معمولا از 14 تا 24 اتم کربن ساخته شده‌اند که طول ۱۶ و ۱۸ کربنی متداول‌ترین آن‌ها است. اسید‌های چرب موجود در گیا‌هان و حیوانات به دلیل فرآیند بیوسنتزی موجود در این جانداران، معمولا از تعداد کمی اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند. از طرفی دیگر، باکتری‌ها، توانایی تولید اسید‌های چرب با تعداد اتم کربن فرد و زنجیره‌های شاخه‌دار را دارند. در نتیجه، چربی حیوانات نشخوار کننده مانند گاو، حاوی نسبت قابل توجهی اسید‌های چرب زنجیره‌ای شاخه‌دار، به دلیل عملکرد باکتری‌ها در دستگاه گوارش آن‌ها است.

اسید‌های چرب با زنجیره‌های طولانی نسبت به نیرو‌های بین مولکولی (در این حالت نیرو‌های واندروالس) حساسیت بیشتری دارند و همین امر نقطه ذوب آن‌ها را بالا می‌برد. همچنین اسیدهای چرب با زنجیر‌ه‌های طولانی در هنگام متابولیسم، انرژی بیشتری در هر مولکول ایجاد می‌کنند.

یک مولکول تری‌ گلیسیرید از سه اسید چرب متصل به یک مولکول گلیسرول تشکیل می‌شود که آن‌ها را براساس طول زنجیره‌های کربنی طبقه‌بندی می‌کنند:

• اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه: کمتر از 6 کربن

• اسیدهای چرب با زنجیره متوسط: 6-12 کربن

• اسیدهای چرب با زنجیره بلند: 13-21 کربن

• اسیدهای چرب زنجیره‌ای بسیار طولانی: 22 یا بیشتر کربن

بیشتر چربی‌هایی که در غذاها مصرف می‌کنیم، اسیدهای چرب با زنجیره طولانی هستند. اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه عمدتاً هنگامی تولید می‌شوند که باکتری‌ها فیبرهای محلول در روده بزرگ را تخمیر کنند. اگرچه چربی شیر نیز حاوی مقادیر کمی اسید چرب با زنجیره کوتاه است.

چربی‌های زنجیره‌ای بلند و بسیار طولانی در جریان خون جذب می‌شوند و در صورت لزوم به سلول‌های بدن انتقال می‌یابند. از سویی دیگر، چربی‌های زنجیره کوتاه و متوسط ​​به طور مستقیم توسط کبد گرفته می‌شوند تا از آن‌ها به عنوان منبع انرژی استفاده کند.

درجه اشباع

اسید‌های چرب ممکن است در تعداد اتم‌های هیدروژنی که از زنجیره اتم‌های کربن منشعب می‌شوند، متفاوت باشند:

• اسیدهای چرب اشباع شده: هنگامی ‌که هر اتم کربن موجود در زنجیره کربنی، به دو اتم هیدروژن پیوند می‌خورد، گفته می‌شود که اسید چرب اشباع شده است. اسید‌های چرب اشباع شده هیچ‌ گونه پیوند مضاعف یا دوگانه بین اتم‌های کربن ندارند، زیرا مولکول‌های کربن با هیدروژن اشباع شده هستند؛ یعنی آن‌ها با حداکثر تعداد اتم‌های هیدروژن پیوند برقرار کرده‌اند.

• اسید‌های چرب اشباع نشده: این نوع از اسیدهای چرب حاوی یک پیوند دوگانه در نزدیکی وسط زنجیره هستند و سبب ایجاد یک خمیدگی در زنجیره می‌شوند. در این اسیدهای چرب، یکی از اتم‌های کربن، تنها به یک اتم هیدروژن پیوند خورده است و در این حالت با اتم کربن همسایه خود پیوند مضاعف ایجاد می‌کند.

• اسیدهای چرب اشباع نشده چندگانه: در اسید‌های چرب اشباع نشده چندگانه ممکن است بین دو تا شش پیوند دوگانه در زنجیره کربنی وجود داشته باشد که منجر به چندین خمیدگی در ساختار این اسیدهای چرب می‌شود. با افزایش درجه اشباع، نقاط ذوب اسید‌های چرب غیر‌اشباع کاهش می‌یابد.

عملکردها و مزایای چربی‌ها در بدن

• انرژی: چربی یک منبع انرژی است. این ماده در هر گرم 9 کالری تأمین می‌کند، در حالی که پروتئین و کربوهیدرات در هر گرم خود 4 کالری برای بدن فراهم می‌کنند.

• تنظیم هورمون و ژن: چربی‌ها تولید هورمون‌های تولید مثلی، استروئیدی و همچنین ژن‌های دخیل در رشد و سوخت و ساز بدن را تنظیم می‌کنند.

• عملکرد مغز: مصرف کافی چربی برای سلامتی مغز از جمله تنظیم خلق و خو و احساسات فرد مهم است.

• جذب ویتامین‌های محلول در چربی: ویتامین‌های A ،D ،E و K باید با چربی مصرف شوند تا به درستی جذب بدن شوند.

• طعم مواد غذایی: اضافه کردن چربی به مواد غذایی سبب می‌شود که آن‌ها خوش طعم‌تر شوند.

• چربی‌های ذخیره شده در بدن به عنوان عایقی برای اندام‌های بدن هستند که می‌توانند بدن را گرم نگه دارند و منبع وسیعی از انرژی را در اختیار بدن قرار می‌دهند که برای انجام فعالیت‌های روزانه می‌تواند از آن‌ها استفاده کند.

چربی‌های سیس و ترانس

منابع طبیعی اسید‌های چرب اشباع نشده، غنی از ایزومر سیس هستند. در مقابل، چربی‌های ترانس در بین تولید کنندگان غذا‌های فرآوری شده از محبوبیت بالایی برخوردار هستند، زیرا در برابر خشکی و در دمای اتاق نسبت به چربی‌های سیس کمتر آسیب پذیر هستند. از سوی دیگر، چربی‌های ترانس سبب کاهش سیالیت (و عملکرد) غشای سلولی می‌شوند و در حالت کلی چربی‌های ترانس موجب اختلال در بسیاری از فرایندهای طبیعی بدن می‌شوند، اما ویژگی‌های بیوشیمیایی این ترکیبات هنوز به طور کامل شناخته نشده است.