Τα κυρία συστατικά του λίπους της διατροφής είναι τα λιπαρά οξέα με μήκος από ένα έως πάνω από 30 άτομα άνθρακα. Πρόκειται για καρβοξυλικά οξέα με δομή RCOOH, όπου το R είναι μια αλυσίδα από μια έως πάνω από 30 ομάδες CH2 οι οποίες καταλήγουν σε μία ομάδα CH3 (μεθυλική ομάδα).
Οι διαφορετικές ονομασίες των μεμονωμένων λιπαρών οξέων (συνήθεις και επιστημονικές), καθώς και οι συντμήσεις τους είναι πολύπλοκες. Ο βασικός κανόνας που διέπει τις συντμήσεις βασίζεται στα τρία χαρακτηριστικά των λιπαρών οξέων: στον αριθμό των ατόμων άνθρακα, στον αριθμό των διπλών δεσμών και στη θέση του πρώτου διπλού δεσμού μετρούμενη από από το τέλος τη αλυσίδας. Αρχή θεωρείται το μέρος -COOH και το τέλος το -CH3.
Έτσι, το παλμιτικό οξύ το οποίο απαντάται συχνά στις τροφές είναι λιπαρό οξύ 16:0 λόγω του ότι αποτελείται από 16 άτομα άνθρακα και δεν περιέχει κανέναν διπλό δεσμό.
Το λινελαϊκό οξύ, το οποίο απαντάται επίσης συχνά στη διατροφή είναι το λιπαρό οξύ 18:2n-6 λόγω του ότι περιέχει 18 άτομα άνθρακα και δύο διπλούς δεσμούς, με τον πρώτο διπλό δεσμό στο έκτο μετά τη μεθυλική ομάδα άτομο άνθρακα (n-6). Τα περισσότερα λιπαρά οξέα των οποίων η ανθρακική αλυσίδα εκτείνεται πέραν των έξι ατόμων άνθρακα έχουν ζυγό αριθμό ατόμων άνθρακα.
Η παρουσία ενός ή παραπάνω διπλών δεσμών σε ένα λιπαρό οξύ τού προσδίδει τον χαρακτηρισμό «ακόρεστο», σε σύγκριση με ένα κορεσμένο λιπαρό οξύ το οποίο δεν περιέχει κανένα διπλό δεσμό.
Ένα κορεσμένο λιπαρό οξύ καταλαμβάνει, σε γενικές γραμμές, μικρότερο χώρο από μια ισομεγέθη αλυσίδα ενός ακόρεστου λιπαρού οξέος. Αυτό συμβαίνει διότι στο σημείο του διπλού δεσμού το λιπαρό οξύ λυγίζει ενώ το κορεσμένο είναι ευθύγραμμο.
Οι διπλοί δεσμοί επιτρέπουν τον ισομερισμό ή τον διαφορετικό προσανατολισμό {cis ή trans) των παρακείμενων ατόμων άνθρακα κατά μήκος του διπλού δεσμού. Οι διπλοί δεσμοί είναι δυνατόν να βρίσκονται σε διαφορετικές θέσεις μέσα στο μόριο και αυτός είναι και ο λόγος που η παρουσία των ακόρεστων δεσμών προκαλεί μια ποικιλία των δομών των λιπαρών οξέων και των λιπιδίων που σχηματίζουν.
Τα λιπαρά οξέα βραχείας και μέσης αλύσου
Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου (κάτω 8 άτομα άνθρακα) είναι υδατοδιαλυτά. Εκτός από τα λιπίδια που περιέχονται στο γάλα, συνήθως δεν εστεροποιούνται σε λίπος στον ανθρώπινο οργανισμό. Βρίσκονται κυρίως σε τρόφιμα τα οποία περιέχουν λίπος γάλακτος που προέρχεται από μηρυκαστικά ζώα. Έτσι, αν και παράγονται σε σχετικά μεγάλες ποσότητες μέσω της ζύμωσης των άπεπτων υδατανθράκων στο παχύ έντερο, δεν είναι δυνατόν με τη μορφή αυτή να ενσωματωθούν στις αποθήκες λιπιδίων του σώματος.
Τα μέσης αλύσου λιπαρά οξέα (8-14 άτομα άνθρακα) προκύπτουν ως ενδιάμεσες ενώσεις κατά τη διαδικασία σύνθεσης των λιπαρών οξέων μακράς αλύσου ή μετά από την κατανάλωση λίπους καρύδας.
Τα λιπαρά οξέα μέσης αλύσου δεν απαντώνται συχνά στα τρόφιμα εκτός από το λίπος της καρύδας και του γάλακτος.
Κορεσμένα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου
Τα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου (πάνω από 14 άτομα άνθρακα) αποτελούν το βασικό συστατικό του διατροφικού λίπους. Τα συνηθέστερα κορεσμένα λιπαρά οξέα στον ανθρώπινο οργανισμό είναι το παλμιτικό οξύ και το στεαρικό οξύ (λέγεται και στεατικό οξύ).
Τα λιπαρά αυτά προέρχονται από τρεις πηγές: απευθείας από τη διατροφή, μέσω πλήρους σύνθεσης από το ακετυλ-συνένζυμο Α (CoA) ή μέσω της επιμήκυνσης (αύξηση της αλυσίδας) ενός προϋπάρχοντος λιπαρού οξέος βραχύτερης αλύσου. Έτσι, τόσο το προερχόμενο από τη διατροφή όσο και νεοσύστατο παλμιτικό οξύ είναι δυνατόν να επιμηκυνθούν μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό προκειμένου να σχηματιστεί το στεατικό οξύ και στη συνέχεια αραχιδονικό (20:0), βεχενικό (22:0) και λιγνοκερικό (24:0). Στην πραγματικότητα, πολύ μικρό ποσοστό του στεαρικού οξέος που βρίσκεται στον ανθρώπινο οργανισμό προέρχεται από επιμήκυνση προϋπάρχοντος παλμιτικού οξέος.
Στον ανθρώπινο οργανισμό, αν και υπάρχει ορισμένη ποσότητα κορεσμένων λιπαρών οξέων με περισσότερα από 24 άτομα άνθρακα, τα λιπαρά αυτά οξέα συνήθως παρατηρούνται σε περιπτώσεις γενετικών ανωμαλιών στην οξείδωση των λιπαρών οξέων.
Το παλμιτικό οξύ και το στεατικό οξύ είναι σημαντικά συστατικά της κυτταρικής μεμβράννης, τα οποία περιέχονται στα περισσότερα φωσφολιπίδια των ιστών σε ποσοστό 20-40% των συνολικών λιπαρών οξέων. Οι μεμβράνες του εγκεφάλου περιέχουν κορεσμένα λιπαρά οξέα με 20-24 άτομα άνθρακα τα οποία, όπως το παλμιτικό και το στεαρικό, συντίθενται στον εγκέφαλο έχοντας ελάχιστη ή μηδενική πρόσβααση στον εγκέφαλο μέσω της κυκλοφορίας του αίματος.
Τα φυσιολογικά επίπεδα των κορεσμένων λιπαρών οξέων μακράς αλύσου είναι δυνατόν α διατηρούνται και χωρίς να υπάρχει πρόσληψη των λιπαρών αυτών οξέων με τη διατροφή.
Κορεσμένα και μονοακόρεστα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου
Τα μακράς αλύσου cis μονοακόρεστα λιπαρά οξέα που απαντώνται συνήθως στη διατροφή και στον ανθρώπινο οργανισμό είναι το ελαϊκό οξύ (18:1n-9) και το παλμιτελαϊκό οξύ (16:1n-7), με το πρώτο να απαντάται σε πολύ μεγαλύτερο ποσοστό τόσο στις αποθήκες του σώματος όσο και στα λιπίδια των μεμβρανών.
Όπως και το στεατικό οξύ, έτσι και το μεγαλύτερο ποσοστό του ελαϊκού οξέος στον οργανισμό φαίνεται να προέρχεται από τη διατροφή. Το ανθρώπινο σώμα διαθέτει την ικανότητα να εισάγει έναν διπλό δεσμό μετά τη θέση του ένατου ατόμου άνθρακα στο στεαρικό για να σχηματιστεί ελαϊκό οξύ. Αλλά το ελαϊκό οξύ που βρίσκεται στο σώμα συνήθως προέρχεται από τη διατροφή.
Πάντως το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να μετατρέψει το ελαϊκό οξύ σε σε λινελαϊκό οξύ, μόνο τα φυτά το κάνουν αυτό. Τα μονοακόρεστα λιπαρά οξέα με 20, 22 και 24 άτομα άνθρακα, τα οποία προέρχονται από το ελαϊκό οξύ, απαντώνται σε συγκεκριμένους τύπους κυτταρικών μεμβρανών όπως είναι η μυελίνη.
Πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA)
Το λινελαϊκό οξύ και το α-λινολενικό οξύ αποτελούν τα κύρια cis πολυακόρεστα λιπαρά οξέα της διατροφής. Τα λιπαρά οξέα αυτά δεν συντίθενται de novo (από το οξικό οξύ) στα ζώα και για τον λόγο αυτό θεωρούνται «απαραίτητα» λιπαρά οξέα.
Ωστόσο, μπορούν να προκύψουν μέσω επιμήκυνσης της αλυσίδας, από δύο αντίστοιχα πρόδρομα λιπαρά οξέα με 16 άτομα άνθρακα, το δεκαεξαδιενικό οξύ (16:2n-6) και το δεκαεξατριενικό οξύ (16:3n-3), τα οποία απαντώνται σε πολλά βρώσιμα πράσινα λαχανικά σε ποσοστό έως και 13% της συνολικής περιεκτικότητας τους σε λιπαρά οξέα. Συνεπώς, η αυξημένη κατανάλωση πράσινων λαχανικών εξασφαλίζει την πρόσληψη πολυακόρεστων λιπαρών οξέων με 16 άτομα άνθρακα τα οποία συμβάλλουν στη συνολική διαθεσιμότητα λινελαϊκού και α-λινολενικού οξέος.
Το λινελαϊκό οξύ είναι το λιπαρό που απαντάται σε μεγαλύτερο ποσοστό στον ανθρώπινο οργανισμό, συνήθως αποτελώντας το 12-15% του λίπους που υπάρχει στον λιπώδη ιστό. Στον μυϊκό ιστό του σώματος περιέχονται τουλάχιστον τρεις τύποι πολυακόρεστων λιπαρών οξέων σε ποσοστό πάνω από το 5% των συνολικών λιπαρών οξέων (λινελαϊκό, αραχιδονικό, δοκοσαεξαενικό).
Επιπλέον, τουλάχιστον δύο ακόμα βιολογικά ενεργά πολυακόρεστα λιπαρά οξέα περιέχονται στα λιπίδια του σώματος [το διομο-γ-λινελαϊκό οξύ (20:3n-6) και το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (20:5n-3)], αν και συνήθως σε ποσοστό μόλις μεταξύ 1% και 3% του συνόλου των λιπαρών οξέων.
Τα ψάρια της θάλασσας αποτελούν την πλουσιότερη πηγή πολυακόρεστων λιπαρών οξέων με 20-22 άτομα άνθρακα. Το α-λινολενικό οξύ και το πρόδρομο του λιπαρό οξύ, το δεκαεξατριενικό οξύ (16:3n-3), είναι τα μόνα n-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα που απαντώνται στα φυτά.
