اسیدهای چرب، ترکیبات مهمی در تغذیه انسان و حیوانات هستند که در انواع مختلف موجودند و وظیفه‌های متعددی از جمله تأمین انرژی، ساختار سلول‌ها، و ترکیبات مختلف در بدن را بر عهده دارند. در این مقاله، به بررسی انواع اسیدهای چرب، خصوصیات و کاربردهای آنها می‌پردازیم، با نگین طب همراه باشید.
اسید چرب چیست؟
اسید چرب یکی از اجزای اساسی تری‌گلیسرید است، که جزئی از گروه لیپیدها محسوب می‌شود و در بدن برای ذخیره انرژی استفاده می‌شود. لیپیدها در واقع ترکیباتی هستند که شامل اسیدهای چرب مختلف هستند. تری‌گلیسریدها منبع انرژی فرعی هستند که بدن در صورت کمبود قند (که منبع اصلی انرژی ماست) می‌تواند از آنها استفاده کند. اسیدهای چرب، با ویژگی‌های شیمیایی متفاوتی، انواع مختلفی دارند، اما همه آنها ویژگی‌های مشترکی دارند.
روغن‌های به‌دست آمده از نارگیل یا میوه خرما، شامل انواع مختلفی از اسیدهای چرب و تری‌گلیسریدها هستند. برای جداسازی یک نوع اسید چرب یا تری‌گلیسرید خاص، تولیدکنندگان ابتدا روغن ناپالاییده را از گوشت نارگیل یا پالپ خرما استخراج می‌کنند. بزرگترین تولیدکنندگان این مواد در مناطق گرمسیری مانند فیلیپین، مالزی و اندونزی قرار دارند. سپس، پس از جداسازی، آنها روغن را تصفیه کرده تا ترکیبات با خلوص بالا مانند اسید کاپریک، اسید کاپریلیک و تری‌گلیسریدهای زنجیره متوسط (MCTs) را بدست آورند.
اسید چرب صنعتی چیست؟
اسیدهای چرب صنعتی معمولاً از منابع گیاهی یا حیوانی به دست می‌آیند و به عنوان مواد واسطه و شیمیایی، در صنایع مختلف به کار می‌روند. این اسیدها به طور گسترده در صنایع مختلف مانند تولید روان‌کننده‌ها، مواد آرایشی، مواد غذایی، دارویی و پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تقطیر کسری سولزر یک تکنولوژی معتبر و مشهور در صنعت اولئوشیمی است که برای تصفیه مخلوط اسیدهای چرب به صورت یک نوع پالایش به سمت راست یا تولید اسیدهای چرب با خلوص مورد نظر استفاده می‌شود. این اسیدها، اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک با زنجیره‌های کربنی اشباع و غیراشباع در محدوده C6 تا C24 هستند.
منابع تولید اسیدهای چرب
منابع تولید اسیدهای چرب بیشتر از فرایند هیدرولیز چربی‌های حیوانی سخت، روغن‌های نارگیل و سویا، و هسته پالم، به وسیله فرآیند تقطیر جزء به جزء، به دست می‌آیند. همچنین، اسیدهای چرب دیگر از منابع نفتی نیز به دست می‌آید. طبق تحقیقات انجام شده در سال 2019، تولید جهانی روغن و چربی بیشتر از هسته پالم، نارگیل، سویا و چربی‌های حیوانی به ترتیب به میزان 8.1، 2.9، 56.8 و 9.8 میلیون تن در سال بوده است. استفاده از منابع گیاهی یکی از راه‌های اصلی تولید اسیدهای چرب محسوب می‌شود. شکل شماره 1 نمایی از مقدار اسیدهای چرب موجود در منابع گیاهی مختلف را ارائه می‌دهد.
چند نوع اسید چرب وجود دارد؟
چندین نوع اسید چرب در طبیعت وجود دارد. بیشتر اسیدهای چربی که در رژیم غذایی ما مشاهده می‌شود، از هیدرولیز چربی‌های سخت حیوانات، نارگیل، روغن‌های سویا و هسته پالم به دست می‌آید. این اسیدها، از جمله تری‌گلیسریدها که متشکل از گلیسرول و سه اسید چرب هستند، بیشترین نسبت را در ساختار چربی‌ها تشکیل می‌دهند.
اسیدهای چرب در طبیعت بسیار متنوع هستند و می‌توانند از 4 تا 22 کربن داشته باشند. این اسیدها به ترتیب از نظر تعداد کربن‌ها و به شکل زوج در می‌آیند. همچنین بر اساس تعداد اتم‌های هیدروژن در زنجیره کربنی، ممکن است اشباع یا غیراشباع باشند.
در صورتی که همه پیوندهای زنجیره کربنی اسید چرب از نوع یگانه باشند و توانایی اتصال هیدروژن جدید را نداشته باشند، آن اسید چرب را اسید چرب اشباع (SFA) می‌نامند؛ در غیر اینصورت به آن اسید چرب غیراشباع (UFA) گفته می‌شود. اسیدهای چرب غیراشباع اگر فقط یک پیوند غیراشباع داشته باشند، آنها را اسید چرب تک‌اشباعه (MUFA) می‌نامند؛ و اگر بیش از یک پیوند غیراشباع داشته باشند، آنها را اسید چرب چنداشباعه (PUFA) می‌نامند. اسیدهای امگا 6 و امگا 3 به این دسته از اسیدهای چرب متعلق هستند.
اسیدهای چرب مهمی که در رژیم غذایی انسان دیده می‌شود شامل اسید اولئیک (امگا 9) در مواد گیاهی، لینولئیک اسید و آراشیدونیک اسید (امگا 6)، آلفالینولنیک اسید، EPA و DHA (امگا 3) می‌باشند. این اسیدها از جمله اسیدهای چرب ضروری در رژیم غذایی انسان هستند.
اسیدهای چرب موجود در مواد غذایی را می‌توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد. روغن‌هایی که در دمای اتاق وضعیت جامد دارند، اسیدهای چرب اشباع بیشتری دارند، در حالی که روغن‌هایی که در دمای اتاق وضعیت مایع دارند، حاوی اسیدهای چرب غیراشباع بیشتری هستند. به عنوان مثال، روغن‌های ماهی و روغن‌های گیاهی مانند روغن زیتون و روغن کنجد.
اسید چرب اشباع
مواد اشباع یا غیرضروری، اسیدهایی هستند که حداکثر تعداد هیدروژن ممکن را دریافت کرده و نمی‌توان به ساختار آنها هیدروژن بیشتری اضافه کرد. به عبارت دیگر، این مواد با هیدروژن اشباع شده‌اند.
اسیدهای چرب اشباع مانند چربی‌های حیوانی مثل دنبه به صورت جامد یافت می‌شوند. این مواد به عنوان اسیدهای غیرضروری شناخته می‌شوند زیرا بدن انسان قادر به تولید آنها است و مصرف آنها در رژیم غذایی لازم نیست.
معروف‌ترین اسیدهای چرب با 16 الی 18 اتم کربن هستند، از این میان می‌توان به ترکیبات اسید پالمیتیک و اسید استئاریک اشاره کرد. این دو ماده در بیشتر لیپیدهای موجودات زنده یافت می‌شوند. حدود 30 درصد از چربی‌های موجود در بدن حیوانات را اسید پالمیتیک تشکیل می‌دهد و در گیاهان این مقدار به 5 الی 50 درصد می‌رسد. اسید استئاریک نیز در بعضی از روغن‌های گیاهی مانند کره شیا و کره کاکائو و همچنین در لیپیدهای بدن نشخوارکنندگان یافت می‌شود.
اسید چرب غیر اشباع
نوع غیراشباع یا همان اسیدهای ضروری، موادی هستند که در زنجیره کربنی خود دارای پیوند دوگانه هستند. این اسیدها معمولاً به صورت مایع دیده می‌شوند و در برابر مواد اکسید کننده و نور خورشید سریعاً اکسید و فاسد می‌شوند. این فرایند اکسیداسیون باعث شکستن پیوند دوگانه کربن می‌شود و رادیکال‌های آزاد تولید می‌شوند که یکی از عوامل مهم در ایجاد سرطان هستند. به همین دلیل، ظروفی که روغن‌های مایع را در خود دارند، معمولاً مات و مقاوم در برابر تابش خورشید ساخته می‌شوند.
احتمالاً می‌پرسیدید که با توجه به این مضرات، چرا این مواد به عنوان اسیدهای ضروری نامیده می‌شوند؟ به این سوال باید این پاسخ داد: بدن انسان قادر به تولید این نوع از اسیدهای چرب نیست؛ بنابراین، باید از طریق مواد غذایی به دست آورده شوند و مصرف محصولاتی که حاوی این اسیدها هستند، امری ضروری و مهم است.
از جمله اسیدهای چرب غیراشباع می‌توان به اسید اولئیک و اسید لینولئیک اشاره کرد.
اسید چرب ترانس
اسیدهای چرب ترانس به‌طور کلی در نتیجه فرآیند هیدروژناسیون اسیدهای چرب غیر اشباع تولید می‌شوند که این فرآیند باعث تبدیل روغن‌های مایع به حالت جامد می‌شود. این تبدیل، زمان ماندگاری محصولات را افزایش می‌دهد، اما به دلیل تمایل این اسیدها به تشکیل رسوب، می‌تواند منجر به مشکلاتی نظیر مشکلات قلبی و عروقی، افزایش سطح کلسترول LDL (کلسترول “بد”) در خون و گرفتگی عروق شود. به همین دلیل، استفاده از موادی که حاوی اسیدهای چرب ترانس هستند، توصیه نمی‌شود.
مزایای اسیدهای چرب ضروری برای بدن
اسیدهای چرب ضروری در واقع باعث پیشگیری از رسوب و تجمع کلسترول در دیواره‌های عروق می‌شوند که این اقدام می‌تواند از وقوع مشکلات قلبی و چربی خون جلوگیری کند. به عبارت دیگر، این اسیدها باعث کاهش کلسترول بد خون می‌شوند. از جنبه‌های دیگر، این اسیدها مفید برای نرمی، لطافت، و شفافیت پوست و موها هستند. همچنین، در رشد و تقویت ناخن‌ها، جلوگیری از ریزش موها و حتی در مراحل بهبودی و درمان زخم‌ها نیز تاثیرگذار هستند.
همچنین، این اسیدها در کاهش عوارض بیماری‌هایی مانند رشکا، اگزما، و سودا نیز نقش مهمی دارند. آنها به مرور زمان می‌توانند از بدن در برابر آثار مخرب اشعه ایکس محافظت کنند و دارای خواص ضد التهابی نیز می‌باشند. از سوی دیگر، مصرف این اسیدها می‌تواند در کاهش وزن و سوختن چربی‌ها موثر باشد.
اگرچه، کمبود این اسیدهای ضروری می‌تواند منجر به بروز سرطان، آسیب کلیه، رشد نامناسب، خشکی پوست، ریزش موها، خشکی دهان و چشم‌ها، و کاهش مقاومت بدن در برابر امواج رادیویی شود. عدم مصرف این اسیدها می‌تواند سبب سقط جنین در زنان باردار نیز شود. به‌طور کلی، اسیدهای ضروری امگا ۶ به وفور در برنامه غذایی ما وجود دارند، در حالیکه مصرف اسیدهای ضروری امگا ۳ و امگا ۹ معمولاً کمتر است. بنابراین، استفاده از منابع اسیدهای چرب امگا ۳ و امگا ۹ در برنامه غذایی مهم است.
استفاده و کاربردهای اسیدهای چرب
معمولاً اسیدهای چرب از منابعی مانند روغن‌ها و چربی‌ها تولید می‌شوند. بر اساس منبع تولید، نوع اسید و خصوصیات آن تغییر می‌کند. در صنعت، این اسیدها معمولاً از طریق هیدرولیز تری‌گلیسرید یا آبکافت به دست می‌آیند و در واقع با حذف گلیسرول از آنها، سنتز می‌شوند. این اسیدها در صنایع مختلف شیمیایی به صورت اسیدی یا به عنوان مشتقات حاصل از آنها مانند استرها، صابون‌ها، الکل‌ها و یا آمیدها استفاده می‌شوند. همچنین، می‌توان اسیدهای چرب را به الکل و آمین‌های چرب تبدیل کرد.
اسیدهای چرب معمولاً در تولید صابون‌های آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد در واقع ماده اصلی برای تولید مواد شوینده، سورفکتانت‌ها و روان‌کننده‌ها هستند. روغن سویا و اسید چرب حاصل از آن، روغن معمولی‌ترین مورد استفاده در صنعت رنگ و رزین (رزین‌های آلکید) هستند. به طور مشابه، روغن‌های آفتابگردان، ذرت، گلرنگ و گردو نیز برای رزین‌های آلکیدی مناسب هستند به دلیل توانایی خوبی در خشک شدن. ترکیبات مختلف اسید چرب بر روی نوع و کاربرد مواد تاثیر دارند. به عنوان مثال:
1. صنایع شوینده و آرایشی بهداشتی
2. صنایع لاستیک و تایر‌سازی
3. صنایع کاغذ
4. انواع پلاستیک‌ها
5. روان‌کننده‌ها و گریس‌ها
6. امولسیون‌کننده و مرطوب‌کننده
7. رزین‌ها، رنگ‌ها و پوشش‌ها
8. صنایع غذایی (تغییر دهنده بافت غذاها)
9. ضد‌کف‌ها
10. دیگر صنایع همچون نساجی، چسب، چرم، کشاورزی، تولید شمع و غیره.
متابولیسم اسیدهای چرب
اسیدهای چرب در بدن به عنوان یکی از مهمترین منابع انرژی و اجزای حیاتی لیپیدهای غشایی شناخته می‌شوند و به عنوان مولکول‌های سیگنال سلولی نقش مهمی در علت سندرم متابولیک ایفا می‌کنند. فعالیت کربوکسیلازهای استیل-کوآ ۱ و ۲، سنتز مالونیل CoA، فرایند سنتز اسیدهای چرب و تنظیم اکسیداسیون این اسیدها، از مهمترین فرآیندها در متابولیسم انرژی اسیدهای چرب در حیوانات، به ویژه انسان‌ها، هستند. این اسیدها به دلیل قابلیت استفاده‌ی آنها برای درمان بیماری‌هایی مانند چاقی، دیابت، سرطان، و عوارض قلبی-عروقی به‌ویژه توجه بسیاری از محققین و پزشکان را به خود جلب کرده‌اند.
عوارض مصرف اسیدهای چرب
مصرف اسیدهای چرب به افزایش کلسترول خون منجر می‌شود که عوارض غیرقابل جبرانی را به همراه دارد. رژیم‌های غذایی با افزایش مصرف چربی‌ها می‌توانند خطر ابتلا به انواع سرطان مانند سرطان سینه، روده بزرگ، و پروستات، و همچنین بیماری‌های عروقی را افزایش دهند.
سخن پایانی
اسیدهای چرب به عنوان ترکیبات بسیار مهم در تغذیه و ساختار بدن انسان و حیوانات شناخته شده‌اند. بررسی انواع این اسیدها و تأثیرات آنها بر سلامتی و عملکرد بدن، موضوعی مهم برای زندگی سالم و بهبود وضعیت‌های مختلف سلامتی است.