Тригліцериди (або тристери гліцерину, триацилгліцероли) — це клас ліпідів, які є основною формою зберігання енергії в організмі людини, тварин і деяких рослин. Вони складають значну частину жирової тканини й відіграють ключову роль у метаболізмі, забезпеченні теплоізоляції та захисті органів. Ось докладний опис їхньої структури, синтезу, функцій, метаболізму та значення.
Структура тригліцеридів
Тригліцериди — це естери, утворені з однієї молекули гліцерину (трьохатомний спирт) і трьох молекул жирних кислот. Їхня хімічна структура виглядає так:
- Гліцерин (C₃H₈O₃): основа молекули, що має три гідроксильні групи (-OH).
- Жирні кислоти: довгі вуглеводневі ланцюги з карбоксильною групою (-COOH), які приєднуються до гліцерину через етерифікацію (втрата води).
Формула тригліцериду:
RCOO-CH₂-CH(OOCR’)-CH₂-OOCR”, де R, R’, R” — залишки жирних кислот.
Види жирних кислот у тригліцеридах
Жирні кислоти можуть бути:
1. Насичені: без подвійних зв’язків (наприклад, пальмітинова C₁₅H₃₁COOH, стеаринова C₁₇H₃₅COOH).
- Властивості: тверді при кімнатній температурі (наприклад, тваринні жири).
2. Ненасичені: з одним (мононенасичені, наприклад, олеїнова C₁₇H₃₃COOH) або кількома (поліненасичені, наприклад, лінолева C₁₇H₃₁COOH) подвійними зв’язками.
- Властивості: рідкі при кімнатній температурі (наприклад, рослинні олії).
Тригліцериди можуть бути однорідними (всі три жирні кислоти однакові) або змішаними (різні жирні кислоти).
Синтез тригліцеридів
Тригліцериди синтезуються в процесі ліпогенезу, головним чином у печінці, жировій тканині та тонкому кишечнику:
1. Етерифікація: гліцерин реагує з трьома молекулами жирних кислот за участі ферментів (ацил-КоА-трансфераз).
2. Джерела компонентів:
- Гліцерин утворюється з гліцерин-3-фосфату (проміжний продукт гліколізу).
- Жирні кислоти синтезуються з ацетил-КоА (з глюкози чи амінокислот) або надходять із їжі.
3. Локалізація: синтез активний після вживання вуглеводів чи жирів, коли організм накопичує надлишкову енергію.
Функції тригліцеридів
1. Енергетичне депо:
- Тригліцериди — найефективніший спосіб зберігання енергії: 1 г жиру дає ~9 ккал (порівняно з 4 ккал/г для вуглеводів чи білків).
- Зберігаються в адипоцитах (клітинах жирової тканини).
2. Теплоізоляція:
- Підшкірний жир захищає організм від втрати тепла.
3. Механічний захист:
- Жирова тканина навколо органів (наприклад, нирок) амортизує удари.
4. Транспорт ліпідів:
- У крові тригліцериди переносяться в складі ліпопротеїнів (хіломікронів, ЛПДНЩ — ліпопротеїнів дуже низької щільності).
5. Джерело жирних кислот:
- При гідролізі тригліцериди розщеплюються на гліцерин і жирні кислоти, які використовуються для синтезу мембран, гормонів чи енергії.
Метаболізм тригліцеридів
1. Травлення та всмоктування
- У шлунку: часткове розщеплення жиру ферментом шлунковою ліпазою (незначне).
- У тонкому кишечнику:
- Жовчні кислоти емульгують жири, підвищуючи їхню доступність для ферментів.
- Панкреатична ліпаза розщеплює тригліцериди на моногліцериди та вільні жирні кислоти.
- Ці продукти всмоктуються в ентероцити, де знову синтезуються в тригліцериди й упаковуються в хіломікрони.
- Транспорт: хіломікрони через лімфу потрапляють у кров.
2. Зберігання
- Ліпопротеїнова ліпаза (на стінках капілярів) розщеплює тригліцериди хіломікронів і ЛПДНЩ, а жирні кислоти захоплюються адипоцитами й перетворюються назад у тригліцериди.
3. Мобілізація (ліполіз)
- Під час голодування чи фізичного навантаження гормони (адреналін, глюкагон) активують гормон-чутливу ліпазу в жировій тканині.
- Тригліцериди розщеплюються на гліцерин і жирні кислоти, які потрапляють у кров:
- Гліцерин — для глюконеогенезу в печінці.
- Жирні кислоти — для β-окислення в мітохондріях із утворенням АТФ.
Тригліцериди в крові
У плазмі крові тригліцериди не розчинні у воді, тому транспортуються в складі ліпопротеїнів:
- Хіломікрони: переносять тригліцериди з їжі.
- ЛПДНЩ (VLDL): синтезуються в печінці й доставляють ендогенні тригліцериди до тканин.
- Нормальний рівень у крові: 0,5–1,7 ммоль/л (залежить від віку, статі, дієти).
Патології
- Гіпертригліцеридемія: рівень >1,7 ммоль/л (при ожирінні, діабеті, алкоголізмі); підвищує ризик атеросклерозу та панкреатиту.
- Гіпотригліцеридемія: рідкісна, може бути при недоїданні чи генетичних порушеннях.
Джерела тригліцеридів
1. Їжа:
- Тваринні жири (масло, сало, м’ясо).
- Рослинні олії (соняшникова, оливкова).
2. Ендогенний синтез: із надлишку глюкози чи амінокислот у печінці.
Значення для організму
- Фізіологічне: тригліцериди дозволяють організму виживати в умовах нестачі їжі, зберігаючи енергію.
- Патологічне: надлишок тригліцеридів у крові чи жировій тканині асоціюється з ожирінням, метаболічним синдромом і серцево-судинними захворюваннями.
Цікаві факти
- У китів і тюленів тригліцериди в підшкірному жирі (ворвані) можуть становити до 30–40% маси тіла, забезпечуючи тепло й енергію.
- Рослинні тригліцериди (олії) часто мають більше поліненасичених жирних кислот, тому вони рідкі й корисніші для серця.
- При окисленні 1 г тригліцеридів утворюється вдвічі більше енергії, ніж при окисленні вуглеводів, але процес повільніший.