Lipidai (visas straipsnis).

Lipidai – didelė, gamtinių, organinių junginių grupė, kurioje yra riebalai ir į riebalus panašios medžiagos, jos aptinkamos visose gyvose ląstelėse.

Paprasčiau sakant, dažnai lipidus vadina tiesiog riebalais, bet taip sakyti būtų nevisai teisingai, kadangi lipidams priklauso įvairių klasių junginiai, ne tik įvairūs riebalai. O tos medžiagos, kurias mes dažniausiai vadiname tiesiog riebalais, įeina į vieną iš šių klasių. Tokia padėtis atsirado greičiausiai dėl to, kad paprastam žmogui pavadinimas „lipidai” dažniausiai nieko nesako, o „riebalai” (pvz., kūno riebalinis sluoksnis, gyvūniniai taukai, aliejus ir kt.) jau visai kas kita. Iš šios organinių junginių grupės išskirti vieną ar kitą medžiagą būtų ne visai teisinga. Todėl, daugiau ar mažiau panagrinėkime visas jose esančias medžiagas ir visą pateikiamą informaciją yra suskirstyta į keletą skyrių.

Terminas „lipidai” apjungia visas medžiagas, kurios turi bendrą fizinę savybę – blogai tirpsta vandenyje, tačiau gerai tirpsta nepoliniuose tirpikliuose ir iš organizmo ekstrahuojamos organiniais tirpikliais (pvz., etanoliu, chloroformu ir kt.). Pagal struktūrą lipidai yra labai įvairūs, netgi nėra bendro cheminės sudėties požymio. Lipidus paprastai skirsto į klases, kuriose apjungiamos molekulės, turinčios panašią cheminę sudėtį ir bendras biologines savybes. Šiose klasėse galima rasti ir mūsų „riebalus”, kurie kartais vadinami tiesiog maistiniais riebalais. Jie (riebalai) sudaro pagrindinę lipidų masę organizme – trigliceridai, atliekantys energijos deponavimo organizme vaidmenį. Didelė dalis riebalų yra išsidėstę poodiniame riebaliniame audinyje ir atlieka apsaugantį nuo fizinio poveikio ar šiluminį vaidmenį.

Žmogaus audiniuose skirtingų lipidų klasių kiekis labai skirtingas. Tame pačiame riebaliniame sluoksnyje patys riebalai sudaro 75 % sausos masės. Nerviniame audinyje lipidų yra iki 50 % sausos masės, pagrindiniai iš jų fosfolipidai ir sfingomielinai (30 %), cholesterolis (10 %), gangliozidai ir cerebrozidai (7 %). Esant normalioms sąlygoms kepenų bendras lipidų kiekis neviršija 10-13 %.

Lipidų apykaitos sutrikimai sukelia įvairių ligų atsiradimą, bet tarp žmonių labiausiai yra paplitusios dvi – nutukimas ir aterosklerozė.

Pagrindinių žmogaus organizmo lipidų struktūra, klasifikacija ir savybės.

Įvairių grupių ir klasių lipidai skiriasi struktūra, funkcijomis ir cheminėmis savybėmis. Šie visi junginiai yra arba hidrofobiniai, arba amfifiliniai junginiai.

1. Klasifikacija ir struktūra.

Visus lipidus galima suskirstyti į dvi pakankamai dideles grupes:
1) Lipidai, kuriuos hidrolizuojant išsiskiria riebalų rūgštys – skirstomi į paprastuosius ir sudėtinius lipidus.

a) Paprastieji lipidai:

• acilgliceroliai – glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai; dar vadinami trigliceridais, tiesiog riebalais arba neutraliais riebalais.

• vaškai – aukštesniųjų alkoholių ir ilgagrandžių riebalų rūgščių esteriai.

b) Sudėtiniai lipidai:

• glicerofosfolipidai – jų pagrindinė struktūrinė dalis yra glicerolis, toliau eina riebalų rūgštys ir fosforo rūgštis, kuri gali būti esterinta (pvz.,cholinu, etanolaminu, serinu ir kitais alkoholiais); dar vadinami fosfogliceridais, fosfoacilgliceroliais.

• alkilgliceroliai – jų glicerolio molekulės hidroksigrupė yra alkilinta alkoholio molekulė, todėl susidaro eterinis ryšys, o ne esterinis.

• galaktolipidai – prie jų glicerolio molekulės yra prijungtos angliavandenių liekanos (pvz., galaktozės).

• sfingolipidai – jų struktūrine dalimi yra aminoalkoholio sfingozinas, riebalų rūgštys ir polinė galvutė:
° svingomielinai – jų sudėtyje yra sfingozino, riebalų rūgščių, fosforo rūgšties ir paprastai būna cholino;
° cerebrozidai – jų sudėtyje yra sfingozino, riebalų rūgščių ir monosacharidų;
° gangliozidai – jų sudėtyje yra sfingozino, riebalų rūgščių ir oligosacharidų.

2) Lipidai, neturintys riebalų rūgščių – lipidų dariniai:

• eikozanoidai – polinesočiųjų riebalų rūgščių (turinčių 20 anglies atomų) oksiduoti dariniai. Skirstomi į klases: prostaglandinai, tromboksanai, prostaciklinai, leukotrienai, lipoksinai.

• izoprenoidai:
° terpenai – (terpenoidai) lipidų dariniai, kuriuose yra susijungusios kelios izopreno molekulės.
° riebaluose tirpūs vitaminai – visi šiai grupei priklausantys vitaminai (A, D, E, K) yra sudaryti iš izopreno fragmentų.
° steroidai – ciklinės struktūros junginiai, jų pagrindas yra steranas (cinklopentano perhidrofenantreno žiedas).

Lipidus taipogi galima suskirstyti pagal jų savybes, pvz., hidrolizuojami ir nehidrolizuojami, arba klasifikuoti pagal kokie junginiai įeina į jų sudėtį, pvz.,

fosfolipidai – į šių lipidų sudėtį įeina fosforo rūgštis;

glicerofosfolipidai – jų alkoholis yra glicerolis;

sfingolipidai – jų sudėtyje yra sfingozinas;

glikolipidai – sudėtyje turi angliavandenių (jei angliavandenis susijungęs su gliceroliu – glikoglicerolipidai, jei su sfingozinu – glikosfingolipidus);

izoprenoidai – savo sudėtyje turi angliavandenilio izopreno elementų;

ir kt.

2. Lipidų Funkcijos.

1) Struktūrinė:

• lipidai (pvz., fosfolipidai, glikolipidai), susijungę su baltymais, įeina į ląstelių membranų sudėtį, kurios apgaubia ląstelę, organėles.
• cholesterolis irgi yra membranų struktūrinis komponentas.

2) Apsauginė:

• eikozanoidų klasės junginiai dalyvauja įvairiuose ląstelės fiziologiniuose procesuose (pvz., yra svarbūs uždegiminiams procesams, imuniniam atsakui susidaryti ir kt.), taip atlikdami apsaugančią ląstelės funkciją.
• riebalai apsaugo organizmą nuo fizinio ir šiluminio poveikio.

3) Energetinė:

• lipidai yra pagrindinis ląstelių energijos rezervas.
• riebalinių rūgščių energetinė vertė yra didesnė nei kitų medžiagų; oksidacijos metu 1 g riebalų išskiria apie 9 kcal (38 kJ) energijos, kai oksiduojamas 1 g angliavandenių išskiria 4 kcal (17 kJ) energijos.

4) Signalinė:

• lipidai atlieka antrinių signalinių molekulių vaidmenį (pvz., diacilglicerolis).
• lipidai įeidami į biologinių membranų sudėtį, padeda padidinti membranų laidumą, nervinio impulso perdavimą, tarpląstelinių ryšių susidarymą.

5) Reguliacinė:

• tam tikri lipidai (pvz., eikozanoidų klasės junginiai) padeda reguliuoti kraujospūdį, palaikyti kūno temperatūrą, valdyti lygiųjų raumenų susitraukimus.
• iš tam tikrų lipidų (pvz., cholesterolio) yra sintetinami lytiniai hormonai, tulžies rūgštis, vitaminas D, kurie aktyviai dalyvauja organizmo fiziologiniuose procesuose.

6) Mitybos:

• lipidų dėka (pvz., riebalų) organizmas yra aprūpinamas riebaluose tirpiais vitaminais ir riebalų rūgštimis.

7) Pernašos:

• lipoproteinai, prisijungę fosfolipidus, acilglicerolius bei cholesterolį, juos perneša organizme.

8) Kitos funkcijos:

• lipidai yra endogeninio vandens šaltinis.
• lipidai yra fermentų kofaktoriai, elektronų ir protonų nešikliai.
• karotenoidai yra svarbūs fotosintezei, o retinalis dalyvauja regėjimo procese.
• lipidai plačiai naudojami pramonėje (kosmetikoje, maisto pramonėje, gaminami dažai, impregnantai, skalbimo priemonės ir kt.).
• ir kitos funkcijos.

3.Riebalų rūgštys.

Didžioji dalis lipidų savo sudėtyje turi riebalinių rūgščių, todėl prieš pradedant nagrinėti lipidų įvairovę reiktų suprasti kas iš tikro yra riebalų rūgštys. Riebalų rūgštys – įvairių lipidų struktūrinis komponentas. Žmogaus organizme daugiausiai paplitusios nešakotos riebalų rūgštys (linijinės, be atšakų), jos turi lyginį anglies atomų skaičių grandinėje. Ši savybės yra susijusi su jų biosintezės ypatumais. Jų sintezės metu, prie riebalų rūgšties paeiliui yra prijungiami kiti fragmentai. Gamtinės kilmės riebalų rūgštyse anglies atomų skaičius paprastai svyruoja nuo 4 iki 24 atomų. Taigi, riebalų rūgščių struktūrinė dalis yra ilgoji anglies atomų grandinė ir viena galinė karboksigrupė. Riebalų rūgštys išskiriamos iš riebalų juos hidrolizuojant.

Trigliceridų sudėtyje riebalų rūgštys atlieka energijos saugojimo funkciją, kadangi jų sudėtyje esanti CH2 – grupė yra turtinga energija. Oksiduojant tokius ryšius energijos išsiskiria daugiau, negu angliavandenių oksidacijos metu, kur anglies atomai jau yra dalinai oksiduoti. Fosfolipidų ir sfingolipidų sudėtyje esančios riebalų rūgštys sudaro membranų vidinį hidrofobinį sluoksnį, kas žinoma lemia jų savybes. Esant normaliai kūno temperatūrai, organizmo riebalai ir fosfolipidai yra skystos konsistencijos, kadangi nesočiųjų riebalinių rūgščių kiekis viršija sočiąsias riebalines rūgštis. Membranų fosfolipiduose nesočiųjų riebalinių rūgščių gali būti iki 80-85 %, o poodinių riebalų sudėtyje – iki 60 %.

Yra žinoma apie 100 gamtinių riebalų rūgščių, kurios retai būna laisvos, paprastai jos yra esterintos. Laisvoje, neesterintoje būsenoje riebalinės rūgštys organizme aptinkamos nedideliais kiekiais, pvz., kraujyje, kur jos transportuojamos kompleksuose su baltymu albuminu.

Kaip jau pastebėjome iš informacijos aukščiau, riebalų rūgštys gali būti sočiosios ir nesočiosios. Jei trumpai kiek pasikartojus, tai žmogaus lipidų riebalų rūgštys yra nešakota angliavandenilinė grandinė, kurios vienam gale yra karboksigrupė, o kitam gale metilgrupė – CH3-grupė (ω – anglies atomas).

3.1 Sočiosios riebalinės rūgštys.

Sočiosios riebalinės rūgštys – riebalų rūgštys, kuriose nėra dvigubųjų ryšių (pvz., viengubo ryšio fragmentas – CH-CH-). Viena pagrindinių sočiųjų riebalinių rūgščių žmogaus organizmo lipiduose yra palmitino (iki 30-35 %).

Riebaluose esančios sočiosios riebalinės rūgštys jiems suteikia standumo, kadangi jų lydymosi temperatūra yra apie 40-50°C. Žinoma ir atvirkščiai, kuo riebaluose bus daugiau nesočiųjų riebalinių rūgščių, tuo jie bus minkštesni. Taigi, esant kambario temperatūrai sotieji riebalai yra kieti, o nesotieji dažniausiai būna skysti. Gyvulinės kilmės produktuose (riebiuose pieno ir mėsos produktuose) sočiųjų riebalinių rūgščių visada bus daugiau nei augalinės kilmės produktuose.

Sočiosios riebalinės rūgštys, kurias žmogus gauna su maistu, yra vienas iš pagrindinių veiksnių, kurios didina cholesterolio koncentraciją kraujo plazmoje. Per didelis cholesterolio kiekis gali būti širdies ir kraujagyslių ligų atsiradimo priežastimi (pvz., aterosklerozė ir kt.).

Maisto produktai, kuriuose yra pakankamai daug sočiųjų riebalų rūgščių: margarinas, gyvūniniai riebalai (tokie kaip sviestas, riebus sūris, gyvuliniai taukai, riebi mėsa ir produktai iš jos, įskaitant vištienos mėsa su odele), greitai paruošiamas maistas, konditerijos gaminiai, šokoladas, hidrinti tropiniai augaliniai riebalai – palmių ir kokosų aliejai ir kt..

Sotieji riebalai, palyginus su nesočiaisiais, yra paprastesnės struktūros, bet labiau kenksmingi sveikatai. Kraujyje sočiosios riebalinės rūgštys sudaro riebalinius junginius, kurie lengvai yra kaupiami riebaliniame audinyje, gali sukelti arterinio spindžio susiaurėjimą, kas žinoma gali sukelti tokius sutrikimus kaip infarktas, insultas ir kt..

Jei žmogus stengiasi atsikratyti viršsvorio, tai sočiųjų riebalų vartojimas nėra tam pagalbininkas. Pirmiausiai dėl to, kad viduje organizmo jie pereis į kietą būseną, o antra tai, kad sotieji riebalai lėtina apykaitos procesus ir taip yra pristabdomas reikiamo sudeginti kalorijų kiekio sunaudojimas. Mitybos racionas, kuriame gausu sočiųjų riebalų, greičiausiai ves prie nutukimo ir širdies bei kraujagyslių sistemos ligų atsiradimo. Sočiųjų riebalų vartojimas neturėtų viršyti 7 % nuo aplamai visų suvartojamų kalorijų kiekio.

Beje, įdomumo dėlei, būtent transriebalai sukelia didesnę riziką koronarinio nepakankamumo, apopleksijos arba antro tipo diabeto atsiradimą, negu natūralūs sotieji riebalai. Žinoma nevisi riebalai yra kenksmingi sveikatai, dažnai jie kenksmingais tampa tik dėl per didelio jų suvartojimo kiekio. Kai kurie riebalai netgi reikalingi sveikatos stiprinimui, o mitybos racione turėtų būti ne mažiau 10-15 % riebalų. Žinoma geriau būtų, kad ta surenkama riebalų dalis atitektų žemiau paminėtoms riebalinėms rūgštims, ypač polinesočiosioms.

3.2 Nesočiosios riebalų rūgštys.

Nesočiosios riebalų rūgštys yra rūgštys, kurių grandinėje yra dvigubieji ryšiai (pvz., -CH=CH-). Tokių dvigubųjų ryšių nesočiosiose riebalų rūgštyse gali būti nuo vieno iki kelių. Gyvūnų lipiduose nesočiųjų rūgščių aptinkama dukart daugiau nei sočiųjų. Nesočiosios riebalinės rūgštys, kurios turi vieną dvigubąjį ryšį, vadinamos mononesočiosiomis (monoeninės), o turinčios du ir daugiau dvigubųjų ryšių – polinesočiosios (polieninės) riebalų rūgštys. Dar yra eikozano rūgštis – 20C polieninės rūgštys. Jei riebalų rūgštyje yra du ir daugiau dvigubųjų ryšių, tai jie yra atskirti CH2 -grupe (pvz., -CH=CH-CH2-CH=CH-).

Užrašant riebalų rūgščių struktūrinę sudėtį ir formules yra naudojami keli būdai. Toks gebėjimas perskaityti riebalinės rūgšties struktūrinį užrašą gali pagelbėti suprasti atskirai kiekvienos riebalinės rūgšties rašytinę sandarą. Kiekvienos riebalinės rūgšties anglies atomų bendras skaičius yra užrašomas iki dvitaškio, o po dvitaškio yra nurodomas dvigubų jungčių kiekis. Dvigubo ryšio padėtis žymima simboliu ∆, po jo yra nurodomas anglies atomo numeris, kuris yra arčiausiai karboksigrupės, prie kurio yra dvigubas ryšys. Pavyzdžiui, užrašas C18:1∆9 reiškia, kad riebalinė rūgštis turi 18 anglies atomų ir vieną dvigubąjį ryšį šalia 9 (arba kitaip sakant tarp 9 ir 10) anglies atomo, čia skaičiuojant nuo karboksigrupės (COOH) anglies atomo.

Dvigubojo ryšio pozicija gali būti pavaizduojama ir kitokiu būdu – pagal pirmojo dvigubojo ryšio išsidėstymą, jau skaičiuojant nuo riebalinės rūgšties galinio metilinio anglies ω-atomo. Pavyzdžiui, linolo rūgštis gali būti vaizduojama kaip C18:2∆9,12 arba C18:2ω-6.

Skirstant pagal pirmojo dvigubojo ryšio pozicija nuo metilinio anglies atomo arba tiesiog skaičiuojant nuo galinio (ω) anglies atomo, polinesočiosios (polieninės) riebalų rūgštys yra skirstomos į ω-3, ω-6 ir ω-9 šeimas. Taip skirstoma todėl, kad šis dvigubasis ryšys dažniausiai būna nutolęs 3, 6 arba 9 anglies atomus nuo grandinės galo, pvz., α-linoleno rūgštis (C18:3∆9,12,15) yra ω-3, linolo (C18:2∆9,12) ir arachidono rūgštis (C20:4∆5,8,11,14) yra ω-6, o oleino rūgštis (C18:1∆9) yra ω-9.

Žmogaus organizme esančių riebalinių rūgščių dvigubieji ryšiai (arba paprasčiau sakant nesočiosios riebalinės rūgštys) turi cis-konfigūraciją. Esant cis– dvigubam ryšiui molekulėje susidaro lūžis (kinkas) ir anglies atomų grandinės išsidėsto netvarkingai. Sočiųjų riebalų rūgščių ir nesočiųjų, turinčių trans-konfigūraciją, anglies atomų grandinės susirenka kompaktiškai ir sudaro tvarkingas ištemptas struktūras. Taigi, tai reiškia, kad dvigubojo ryšio cis-konfigūracija daro riebalų rūgšties grandinę išlenktą, kas membranų fosfolipiduose sutrikdo tvarkingą riebalinių rūgščių sočiųjų radikalų išsidėstymą ir sumažina lydymosi temperatūrą. Kuo daugiau dvigubųjų ryšių lipidų riebalų rūgštyse, tuo žemesnė jų lydymosi temperatūra.

Riebalų rūgštys turinčios dvigubąjį ryšį su trans-konfigūracija į žmogaus organizmą dažniausiai patenka su maistu, pvz., margarino sudėtyje. Šiose rūgštyse nėra linkio, būdingo cis– ryšiams, todėl riebalai, kuriuose yra tokių nesočiųjų rūgčių, turi daug aukštesnę lydymosi temperatūrą, t. y. jų konsistencija daug kietesnė.

Riebalų rūgštys blogai tirpsta vandenyje, kadangi jų ilgosios anglies atomų grandinės suteikia molekulei hidrofobinių savybių. Dėl tos priežasties junginiai, kurie turi riebalinių rūgščių, sunkiai tirpsta vandenyje. Riebalų rūgštys žinduolių kraujyje yra pernešamos susijungusios su kraujo serumo baltymais.

Jei kalbėti apie pačių riebalinių rūgščių ir junginių, su riebalinėmis rūgštimis, lydymosi temperatūrą, tai šis rodiklis priklauso nuo anglies atomų skaičiaus ir nuo sotumo. Pavyzdžiui, sočiosios riebalų rūgštys (C12:0 – C24:0) kambario temperatūroje būna vaško konsistencijos, o nesočiosios riebalų rūgštys (su tokiu pat anglies atomų skaičiumi) būna skystos.

Dauguma riebalinių rūgščių yra sintetinami žmogaus organizme, bet polinesočiosios rūgštys (linolo ir α-linoleno rūgštis) nėra sintetinamos ir turi būti gaunamos su maistu. Tokios riebalų rūgštys vadinamos nepakeičiamosiomis (būtinosiomis). Pagrindiniai polinesočiųjų riebalinių rūgščių šaltiniai žmogui yra augaliniai aliejai, žuvų taukai ir pačios žuvys (lašišos, silkės, skumbrės), kurios gyvena šaltuose ir giliuose vandenyse.

Kalbant bendrai, tai gamtiniai riebalai dažnai būna sudaryti iš mišrių riebalinių rūgščių (sočiųjų ir nesočiųjų). Sočiosios riebalinės rūgštys paprastai vyrauja gyvulinės kilmės riebaluose, o augalinių aliejų sudėtyje daugiau nesočiųjų riebalų rūgščių. Vieno organizmo organuose (pvz., žmogaus) gali būti skirtingos riebalų rūgštys. Žmogaus organizme dažniausiai sutinkamos tokios sočiosios riebalų rūgštys kaip palmitino ir stearino, o iš nesočiųjų daugiausia yra oleino, linolo, linoleno ir arachidono rūgščių.
Trumpai nusakėme riebalinių rūgščių pagrindines struktūras ir kai kurias savybes, reiktų paminėti ir jų paplitimą organizmuose bei jų svarbą.

Mononesočiosios riebalų rūgštys.

Kaip jau žinome, mononesočiosios riebalinės rūgštys turi vieną dvigubąjį ryšį, tai jau kiek sudėtingesnės riebalinės rūgštys už sočiąsias riebalines rūgštis. Jų savybės ir poveikis yra daug palankesnis mūsų organizmui jau vien dėl to, kad tokios riebalinės rūgštys nedidina cholesterolio koncentracijos kraujo plazmoje ir taip didėja tikimybė mažiau susilaukti problemų su iš to sekančiomis ligomis ar sutrikimais, viršsvorio didėjimu ir nutukimu. Mononesočiųjų riebalinių rūgščių yra alyvuogių bei rapsų aliejuose.

Polinesočiosios riebalinės rūgštys.

Šių riebalinių rūgščių struktūroje yra daugiau nei vienas dvigubasis ryšys, gali būti keletas. Polinesočiosios riebalų rūgštys pakankamai sudėtingos, bet nepatvarios. Šios riebalinės rūgštys nėra sintetinamos organizme, todėl turi būti gaunamos su maistu ir dėl to tampa nepakeičiamosiomis. Esant tokioms aplinkybėms, polinesočiosios riebalų rūgštys atsistoja į vieną eilę su nepakeičiamaisiais mitybos elementais, tokiais kaip aminorūgštys ir vitaminai.

Polinesočiosios riebalų rūgštys paprastai suskirstomos į omega- šeimas: omega-3, omega-6, omega-9. Tai priklauso nuo riebalinių rūgščių dvigubųjų ryšių padėties grandinėje (žr. aukščiau jau paminėtas ω-3, ω-6 ir ω-9 šeimas). Žmogui nepakeičiamosios riebalų rūgštys pagrinde yra linolo (omega-6) ir linoleno (omega-3). Linolo ir linoleno rūgšties yra augaluose. Gyvūnai jas gauna tik su maistu.

Nepakeičiamųjų riebalinių rūgščių biologinis aktyvumas skirtingas, o labiausiai aktyvi yra arachidono rūgštis, jos aktyvumas 2-3 kartus aukštesnis už jau paminėtų linolo ir linoleno. Arachidono rūgštis yra svarbi gyvūnų fosfolipidų sudedamoji dalis. Linolo ir linoleno riebalų rūgštys yra eikozano rūgščių pirmtakai, o eikozano rūgštys (tame tarpe arachidono rūgštis) yra naudojamos prostaglandinų, tromboksanų, leukotrienų ir kt. (t. y. eikozanoidų) sintezei.

Arachidono rūgšties maisto produktuose yra mažai, bet ji gali organizme susidaryti iš linolo rūgšties, tam reikia vitamino B6 ir tokoferolio. Linoleno rūgštis mažai aktyvi, bet ji sustiprina linolo rūgšties biologinį aktyvumą. Galima paminėti ir dar vieną organizmo apykaitos procesuose dalyvaujančią riebalinę rūgštį, tai oleino rūgštis (omega-9). Ji yra viena iš pagrindinių monoeninių augalų ir gyvūnų rūgščių. Biosintezės metu iš oleino rūgšties yra gaminama linolo rūgštis, o iš jos gaunama linoleno riebalų rūgštis.

Kalbant apie polinesočiųjų nepakeičiamųjų riebalinių rūgščių svarbą organizmui reikia paminėti tai, kad jų dalyvavimas (ypač ω-3 šeimos atstovų) pirmtako vaidmenyje (sintezei reikalinga pirmoji medžiaga) arba kaip būtina medžiaga reakcijoms, kai atsiranda įvairūs fiziologiškai aktyvūs eikozanoidų klasių junginiai, tampa pakankamai svarbus pagalbininkas eilei sergančių vaikų bei suaugusių, jų ligos profilaktikoje ir kompleksinėje terapijoje.

Padeda mažinti cholesterolio koncentraciją (tame tarpe ir didinant didelio tankio lipoproteinų lygį);

mažina trigliceridų koncentraciją kraujyje;

mažinant trombocitų agregaciją ir kraujo krešumą mažėja trombozių rizika;

turi priešuždegiminį poveikį;

reikalingos vaisiaus ir vaikų augimui;

reikalingos geram regėjimui ir sveikai odai;

padeda normalizuoti kraujospūdį;

reikalingos apykaitos procesams, įeina į ląstelių membranų sudėtį, užtikrina jų lankstumą, reikalingą pralaidumą ir kt.

Polinesočiosios riebalinės rūgštys, esančios kai kuriuose dietiniuose papilduose, taipogi maisto produktuose, turi įtakos reguliuojant ir palaikant optimaliame lygyje imuninę ir širdies-kraujagyslių sistemas bei organizmo antioksidantinę homeostazę;

padeda mažinti chroninį nuovargį, alergijas, depresiją, nerimą, nemigą, dėmesio sutrikimus ir/arba hiperaktyvumą;

padeda arterinės hipertenzijos ir aterosklerozės profilaktikoje;

pakelia potenciją.

Omega-3 šeimos polinesočiosios riebalinės rūgštys yra reikalingos esant centrinės nervų sistemos funkciniams sutrikimams, kurių metu atsiranda psichinės energijos ir intelektualinių funkcijų mažėjimas, chroninio nuovargio būsena;

reabilitacijose po aštrių smegenų kraujotakos sutrikimų;

lūžus kaulams.

Sporto praktikoje šios riebalų rūgštys naudojamos visuose pasiruošimo etapuose: persitreniravimo būsenos ir disbakteriozės profilaktikai, kurios gali atsirasti neracionalios ir nereguliarios mitybos bei neadekvataus vaistų naudojimo pasekmėje, stiprinant raumenų ir kaulų sistemas, kurios patiria didelius krūvius.

Pagrindiniai polinesočiųjų riebalinių rūgščių omega-6 šaltiniai pagrinde yra įvairūs augaliniai aliejai, pvz., linolo riebalinių rūgščių yra saulėgrąžų, kukurūzų ar sojų aliejuose, o omega-3 (linoleno riebalinių rūgščių) dideliais kiekiais yra aptinkami riebiose žuvyse (skumbrė, silkė, lašiša, tunas), jūros produktuose, kiaušinio trynyje, aliejuose (sėmenų, rapsų, linų, sojų).

Su maistu nereikėtų riebalų gauti daugiau nei 30 % nuo bendro kalorijų kiekio (iš jų sočiosioms riebalinėms rūgštims tenka iki 10 %). Svarbus yra ne tik gaunamas kiekis, bet ir santykis. Polinesočiųjų riebalinių rūgščių rekomenduojamas kiekis yra ne mažiau 8 % kalorijų, o santykis ω-6/ω-3 4:1-6:1 ribose. Polinesočiosios rūgštys dalyvauja riebalų peroksidacijos procesuose, todėl jas rekomenduojama vartoti kartu su antioksidantais.

Svarbesnės gamtinės riebalų rūgštys.

Nesisteminis
riebalinių rūgščių pavadinimas		Sisteminis
riebalinių rūgščių pavadinimas		Žymėjimas
Cn:m, ∆		Lydymosi
temperatūra		Struktūrinė riebalinių rūgščių formulė
Sočiosios r.r.
Sviesto r.Butano rC4:0-8CH3-(CH2)2-COOH
Lauro r.Dodekano r.C12:044,2CH3-(CH2)10-COOH
Miristino r.Tetradekano r.C14:053,9CH3-(CH2)12-COOH
Palmitino r.Heksadekano r.C16:063,1CH3-(CH2)14-COOH
Stearino r.Oktadekano r.C18:069,6CH3-(CH2)16-COOH
Arachido r.Eikozano r.C20:076,5CH3-(CH2)18-COOH
Beheno r.Dokozano r.C22:080,2CH3-(CH2)20-COOH
Lignocero r.Tetrakozano r.C24:086,0CH3-(CH2)22-COOH
Mononesočiosios r.r.
Krotono r.2-buteno r.C4:1∆2(t)72,0CH3-CH=CH-COOH
Palmitoleino r.9-heksadeceno r.C16:1∆9(c)-0,5CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH
Oleino r.9-oktadecenoC18:1∆9(c)13,4CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
Vakceno r.11-oktadeceno r.C18:1∆11(c)14,0CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)9-COOH
Nervono r.15-tetrakozeno r.C24:1∆15(c)41CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)13-COOH
Polinesočiosios r.r.
Linolo r.*9,12-oktadekadieno r.C18:2∆9,12(c)ω6-5,0CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
α-linoleno r.*9,12,15-oktadekatrieno r.C18:3∆9,12,15 (c)ω3-11CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
Arachidono r.**5,8,11,14-dokozo-tetraeno r.C20:4∆5,8,11,14 (c)ω6-49,5CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH
Paaiškinimai: Cn:m – (n) anglies atomų skaičius, (m) dvigubųjų ryšių skaičius riebalinės rūgšties molekulėje; ∆ – dvigubo ryšio padėtis, skaičiais yra nurodoma tarp kurių anglies atomų susidaro šis ryšys (skaičiuojant nuo karboksigrupės -COOH galo); ω-šeima (6, 3) – dvigubojo ryšio padėtis, skaičiuojama nuo galinio metil- grupės (CH3-) anglies atomo; * – riebalinės rūgštys, kurios nėra sintetinamos organizme (nepakeičiamosios); ** – arachidono rūgštis gali būti sintetinama iš linolo rūgšties; skliaustuose žymima kai kurių svarbesnių nesočiųjų riebalinių rūgščių anglies atomų, prie kurių yra dvigubasis ryšys, tipas (t) – trans, (c) – cis.
Riebalinės rūgšties pavadinimasCn:mSudėtis (%)
Miristino r.C14:02-4
Palmitino r.C16:023-30
Palmitoleino r.C16:13-5
Stearino r.C18:08-12
Oleino r.C18:120-25
Linolo r.C18:210-15
Linoleno r. C18:3<2
Eikozatrieno r.C20:3<1
Arachidono r.C20:4<2
Eikozapentaeno r.C20:5<1
Bendras kiekis:
sočiosios r.r.
nesočiosios r.r.
33-38
42-58
Žmogaus poodinių riebalinių rūgščių sudėtis.

Lentelė žemiau. Kai kurių maistinių riebalų riebalinių rūgščių sudėtis ir lydymosi temperatūra. Žuvų taukuose, be jau nurodytų riebalinių rūgščių, yra ir 22:5 dokozapentaeno rūgštis (klupanodono rūgštis) – iki 10 % ir 22:6 dokozaheksaeno rūgštis – iki 10 %, jos yra reikalingos žmogaus nervų sistemos fosfolipidų struktūrų formavimuisi. Kituose gamtiniuose riebalų tipuose jų praktiškai nėra. Riebalinės rūgštys, kurių anglies atomų skaičius yra nuo 4 iki 10, pagrinde yra aptinkamos pieno lipiduose. Paaiškinimai: aptk. – rūgštys, kurios aptinkamos itin mažais kiekiais.

4.1 Paprastieji lipidai.

Pagal lipidų cheminės sudėties, bei fizikinių ir cheminių jų savybių skirstymą, ši pirmoji paprastųjų lipidų kategorija priklauso lipidų grupei, kuriuos hidrolizuojant išsiskiria riebalų rūgštys. Paprastiesiems lipidams priklauso acilgliceroliai ir vaškai.

• Acilgliceroliai.

Acilgliceroliai – glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai. Acilgliceroliai dar vadinami trigliceridais, triacilgliceroliais arba neutraliaisiais riebalais. Tai yra tie lipidai, kurie gali būti vadinami tiesiog riebalais. Riebalai yra viena iš gausiausių lipidų grupių, tai nepolinės, hidrofobinės, vandenyje netirpios medžiagos. Riebalų glicerolis gali būti surištas su viena, dviem arba trimis riebalų rūgštimis, tokiu būdu susidaro mono-, di- arba triacilgliceroliai. Mono- ir diacilgliceroliai susidaro tarpiniuose triacilglicerolių skaidymo ir sintezės etapuose. Žmogaus organizmo pagrindinę lipidų masę sudaro triacilgliceroliai – riebalai. Žmogaus, kurio kūno masė yra 70 kg, normoje yra apie 10 kg riebalų. Jie saugomi riebalinėse ląstelėse – adipocituose ir yra naudojami kaip energijos šaltinis badavimo metu. Daugelyje augalų riebalai yra saugomi jų sėklose kaip aliejai.

Triacilglicerolių sudėtyje esančios riebalų rūgštys gali būti vienodos arba skirtingos. Gamtinio riebalo molekulėje yra įvairios riebalinės rūgštys, dažniausiai aptinkami lipidų mišiniai su skirtingo ilgio ir sotumo riebalų rūgštinis. Paprastai kaip taisyklė, 1 ir 3 padėtyje yra labiau sočiosios riebalinės rūgštys, o antroje padėtyje – polieninė rūgštis. Triacilglicerolio pavadinime, pradedant nuo glicerolio pirmojo anglies atomo, yra išvardijami riebalinių rūgščių radikalų pavadinimai, pvz., palmitoilglicerolis arba 1,2-distearoil-3-palmitoilglicerolis. O tų triacilglicerolių, kurių molekulėse yra vienodos riebalų rūgštys, pavadinimai sudaromi pagal riebalinių rūgščių pavadinimus, pvz., tristeroilglicerolis arba tiesiog tristerinas.

Riebalai, kuriuose pagrinde yra sočiosios rūgštys, yra kieti (jautienos, avienos riebalai), o turintys didelį kiekį nesočiųjų rūgščių – skysti. Skysti riebalai arba aliejai papratai yra augalinės kilmės.

Triacilglicerolių lydymosi temperatūra priklauso nuo nesočiųjų riebalų rūgščių kiekio. Kaip matome, dėl augaluose vyraujančių nesočiųjų riebalų rūgščių, kambario temperatūroje jie būna skysti.
Iš gyvulinių maistinių riebalų labiausiai sotūs yra avienos riebalai, kurie praktiškai neturi nepakeičiamųjų rūgščių. Labiausiai vertingi maistiniai riebalai yra žuvies riebalai ir augaliniai aliejai, kuriuose yra nepakeičiamosios riebalinės rūgštys. Žuvies organizme polieninės riebalų rūgštys ω-3 ir ω-6 taipogi nėra sintetinamos, žuvys jas gauna su maistu (vandens augalai, planktonas).

Kalbant apie riebalus kaip apie ypač veiksmingą energijos saugojimo formą, tai reiktų paminėti, kad ši energijos kaupimo galimybė yra daug efektingesnė nei angliavandenių ar baltymų. Jei, pavyzdžiui, lyginant su glikogenu, tai tos pačios masės riebalų atsargos yra kelis kartus veiksmingesnis energijos šaltinis. Badavimo metu skaidant riebalus energijos gavyba gali trukti iki 2-3 mėnesių, o glikogeno atsargos yra išeikvojamos jau po vienos paros.

• Vaškai.

Vaškai – aukštesniųjų alkoholių ir ilgagrandžių riebalų rūgščių esteriai, t.y. esteriai, kurie sudaryti iš ilgųjų anglies atomų grandinių (C16 – C30) alkoholių ir riebalų rūgščių (C14 – C36).

Vaškus išskiria tiek augalai tiek gyvūnai. Jų viena iš pagrindinių funkcijų yra sudaryti apsaugančią dangą. Pavyzdžiui, dėl savo struktūrinių ypatumų vaškai yra visiškai netirpūs vandenyje, todėl gali suformuoti vandenį atstumiančią apsauginę dangą. Paukščių plunksnose ir gyvūnų kailyje esantis vaškinis sluoksnis apsaugo juos nuo drėgmės ir sušlapimo. Augalų lapus ir vaisius taipogi saugo vaško dangalas – nuo išdžiovimo, vandens netekimo, infekcijų . Palmitino rūgšties miricilo esteris (miricililpalmitatas) yra bičių vaško sudedamoji dalis. Vaškai pakankamai plačiai yra naudojami pramonėje – kosmetikos priemonėse (kremuose, tepaluose, lūpų dažuose), farmacijoje ir kitur.

4.2 Sudėtiniai lipidai.

Šie lipidai yra vadinami sudėtiniais lipidais ir yra antroji junginių grupė, kuri pagal lipidų cheminės sudėties, bei fizikinių ir cheminių jų savybių skirstymą priklauso lipidų grupei, kuriuos hidrolizuojant išsiskiria riebalų rūgštys. Labai plačiai nesiplečiant galima paminėti, kad šiai kategorijai priklausantys lipidai dažnai vadinami fosfolipidais. Ši įvairių lipidų grupė savo sudėtyje turi fosforo rūgšties.

Dažniausiai fosfolipidus skirsto į glicerofosfolipidus, jų sudėtyje yra alkoholis glicerolis, ir sfingofosfolipidus – alkoholis svingozinas. Fosfolipidai turi amfifilinių savybių ir
jiems yra būdingas poliškumas. Dėl šių savo savybių fosfolipidai yra ne tik pagrindiniai visų ląstelių membranų lipidai, bet ir atlieka kitas funkcijas:

sudaro paviršinį hidrofilinį kraujo lipoproteinų sluoksnį;

įeina į alveolių paviršiaus sluoksnį ir taip užkerta sienelių sukibimą iškvėpimo metu;

kai kurie fosfolipidai dalyvauja hormoninio signalo ląstelėms perdavime;

sfingomielinai yra mielino dangalo ir kitų nervinių ląstelių membranų struktūros dalis.

Sudėtiniams lipidams priklauso glicerofosfolipidai, sfingolipidai (sfingomielinai, cerebrozidai, gangliozidai), alkilgliceroliai ir galaktolipidai.

• Glicerofosfolipidai.

Jų pagrindinė struktūrinė dalis yra glicerolis. Glicerofosfolipidai yra pagrindiniai biologinių membranų komponentai. Glicerofosfolipidų molekulėje yra dvi riebalų rūgštys surištos su gliceroliu (1 ir 2 padėtyse) ir fosforo rūgšties liekana (3 padėtyje), prie kurios prisijungia įvairūs pakaitai, dažniausiai tai būna aminoalkoholis. Bendroji glicerofosfolipidų struktūros formulė parodyta paveiksle. Toje vietoje, kur prijungiamas besijungiantis alkoholis, pažymėtas X žymėjimu.

Jeigu 3 padėtyje yra tik fosforo rūgštis, tai glicerofosfolipidas vadinamas fosfatido rūgštimi (X=H). Fasfatido rūgštis yra viena iš papraščiausių glicerofosfolipidų, jo liekana vadinama „fosfatidil”, kuri, kaip vėliau pamatysime, įeina į kitų glicerofosfolipidų pavadinimus. Po jos yra nurodomas pakaito pavadinimas, kuris pakeičia fosforo rūgšties vandenilio atomą. Taigi, glicerofosfolipidai yra fosfadino rūgšties (1,2-diacilglicerolio-3-fosfato) dariniai. Glicerofosfolipidų grupei priklaudo: fosfatido rūgštis, fosfatidilcholinai, fosfatidiletanolaminai, fosfatidilserinai, fosfatidilinozitoliai, fosfatidilgliceroliai; jiems taipogi priklauso kardiolipinas (difosfatidilglicerolis), plazmalogenai, lizofosfolipidai.

Laisvoje formoje fosfatido rūgšties organizme yra mažais kiekiais, bet ji yra kaip triacilglicerolių, taip ir glicerofosfolipidų sintezės tarpinis produktas. Gamtoje paplitę glicerofosfolipidai, panašiai ir triacilgliceroliai, dažniausiai būna mišiniai ir skiriasi riebalų rūgščių sudėtimi. Glicerofosfolipidų, kaip ir triacilglicerolių, 2 padėtyje pagrinde yra polieninės rūgštys, pvz., fosfatidilcholino molekulėje, kuri įeina į membranų struktūrą, dažniausiai būna arachidono rūgštis. Membranų fosfolipidų riebalų rūgštys skiriasi nuo kitų žmogaus lipidų polieninių rūgščių gausumu (iki 80-85%). Dėl to atsiranda skystos būsenos hidrofobinis sluoksnis, kuris yra reikalingas į membranų struktūrą įeinančių baltymų funkcionavimui. Pirmoje padėtyje, prie anglies atomo, jungiasi sočiosios riebalų rūgštys.

-Fosfatidilcholinas.

Fosfatidilcholinas (lecitinas) – junginys susidato fosfatido rūgšties reakcijoje su cholinu. Fosfatidilcholino arba lecitino yra augalų ir gyvūnų įvairių audinių ląstelėse, įeina į membranų lipidų ir plaučių surfaktantų sudėtį.

-Fosfatidiletanolaminas.

Fosfatidiletanolaminas (kefalinas) – junginys susidaro fosfatido rūgšties reakcijoje su etanolaminu. Fosfatidiletanolaminai yra svarbūs ląstelių membranų sudedamoji dalis.

-Fosfatidilserinas.

Fosfatidilserinas – junginys susidaro fosfatido rūgšties reakcijoje su serinu. Taipogi gali būti junginiai su treoninu (fosfatidiltreoninas), kurių yra nerviniame audinyje.

-Fosfatidilinozitolis.

Fosfatidilinozitolis – jų sudėtyje yra mio-inozitolis. Lyginant su kitais fosfolipidais, fosfatidilinozitolių plazminėje membranoje yra mažiausiai, bet jis ir produktai susidarantys iš jo yra pakankamai svarbūs – dalyvauja įvairiuose fiziologiniuose procesuose. Vienokio tipo fosfatidilinozitolių yra aptinkama kepenų ir širdies raumenų ląstelėse, kitokių daugiausiai yra smegenų ląstelėse ir panašiai. Pavyzdžiui, susidarant tam tikram tipui fosfatidilinozitolių, jie dalyvauja kaip ląsteliniai hormonų signalo perdavimo tarpininkai arba yra reikalingi antrinių signalinių molekulių susidarymui, kurių dėka yra modifikuojamas viduląstelinis kalcio kiekis, reguliuojamas tam tikrų aktyvių baltymų kiekis ir kt.

-Fosfatidilglicerolis.

Fosfatidilglicerolis – junginys susidaro glicerolio ir fosfatidino rūgšties reakcijos metu. Kardiolipinas (difosfatidilglicerolis) – junginys susidaro fosfatido rūgščiai susijungus su fosfatidilgliceroliu. Kardiolipino daug aptinkama gyvūnų ląstelių vidinėse mitochondrijų membranose ir augalų bei bakterijų membranose.

•Plazmalogenai.

Plazmalogenai (alkilglicerolipidai) – šiuose glicerofosfolipiduose prie pirmojo glicerolio anglies atomo yra ne riebalinė rūgštis, o jungiasi nesotusis alkoholis, susidaro ne esterinis ryšys, o eterinis. Plazmalogenams yra būdinga savybė – dvigubasis ryšys tarp pirmojo ir antrojo anglies (C) atomo. Plazmalogenuose gali būti sočiųjų ir nesočiųjų riebalinių rūgščių, taipogi pagal įeinančius į juos junginius gali būti kelių rūšių, pvz., fosfatidaletanolaminas. Vietoj etanolamino gali būti serinas ar cholinas.

Plazmalogenai yra aptinkami daugelyje organų ląstelių, jie sudaro iki 10 % smegenų, raumenų audinių bei nervinio audinio membranų fosfolipidų; ypač jų daug yra nervinių ląstelių mielino dangale. Kai kurie plazmalogenų tipai, veikdami kaip mediatoriai, sukelia labai stiprius biologinius efektus. Viena iš tokių svarbesnių signalinių molekulių yra trombocitus aktyvuojantis veiksnys (sutrmp. TAV).

TAV išsiskiria iš leukocitų ir skatina trombocitų agregaciją (sulipimą, sukibimą). TAV nuo kitų plazmalogenų skiriasi tuo, kad neturi dvigubojo ryšio alkilo radikale, bet glicerolio molekulėje vietoj riebalinės rūgšties antroje padėtyje turi acilgrupę. Tokiu būdu TAV, veikdamas kaip atsakas į sudirginimą, stimuliuoja trombocitų sulipimą ir taip dalyvauja kraujo krešėjimo procesuose. Šis veiksnys taipogi įtakoja kai kurių uždegiminių požymių ir alerginių reakcijų atsiradimą, kraujagyslių išsiplėtimą ir serotonino išsiskyrimą iš trombocitų.

•Galaktolipidai ir sulfolipidai.

Ši lipidų grupė priklauso glikolipidams, t. y. sudėtiniai poliniai lipidai, turintys glikozidiniu ryšiu prisijungusių angliavandenių fragmentų. Glikolipidai dalinami į dvi grupes: gliceroglikolipidus (jų sudėtinė struktūra sudaryta iš glicerolio, dviejų riebalų rūgščių ir monosacharido ar oligosacharido junginių) ir glikosfingolipidus (jų struktūrinė dalis yra aminoalkoholio sfingozinas, riebalų rūgštis ir monosacharido ar oligosacharido junginiai).

Galaktolipidai ir sulfolipidai priklauso gliceroglikolipidams, kurių angliavandeniai sujungti su glicerolio molekule (glikosfingolipidai aprašyti žemiau – sfingolipiduose). Glikolipidai yra pagrindiniai chloroplastų membranų lipidų. Šių lipidų, fotosintezę vykdančiose membranose, yra 5 kartus daugiau nei fosfolipidų. Galaktolipiduose angliavandenio komponentas yra galaktozė. Galaktolipidai sudaro 40 % visų chloroplastų membranų lipidų.

Sulfolipidai taipogi yra fotosintezę vykdančių membranų komponentai, bet chloroplastuose jų kiekiai nėra dideli – maždaug 3 % iš visų membranų lipidų. Šių glikolipidų (galaktolipidų ir sulfolipidų) žinduolių organizmuose nėra daug, pvz., tam tikri maži jų kiekiai yra aptinkami žinduolių baltojoje ir pilkojoje smegenų medžiagoje.

•Sfingolipidai.

Šios grupės lipidų struktūrinį pagrindą sudaro aminoalkoholis sfingozinas. Sfingozinas yra iš18 anglies atomų, turi hidroksigrues ir aminogrupę. Sfingozinas apjungia didelę grupę lipidų, kuriuose riebalų rūgštis yra su juo sujungta per aminogrupę. Sfingozino sąveikos su riebalų rūgštimi produktu vadinamas ceramidas. Ceramiduose riebalinės rūgštys yra surištos neįprastu (amidiniu) ryšiu, o hidroksilinės grupės geba sąveikauti su kitais radikalais. Ceramidai skiriasi įeinančių į jų sudėtį riebalinių rūgščių radikalais. Paprastai tai būna riebalinės rūgštys su ilga grandine – nuo 18 iki 26 anglies (C) atomų.

-Sfingomielinai.

Prie ceramido OH-grupės prijungus fosforo rūgštį, kuri jau yra susijungusi su cholinu ar etanolaminu (fosfocholinas, fosfoetanolaminas), susidaro sfingomielinas. Sfingomielinai – pagrindiniai mielino, smegenų ir nervinio audinio ląstelių komponentai. Sfingomielinai, kaip ir glicerofosfolipidai, turi amfifilinių savybių ir yra fosfolipidas.

-Cerebrozidai.

Cerebrozidai savo sudėtyje turi sfingozino, riebalų rūgščių ir monosacharidų. Jų sudėtyje nėra fosforo rūgšties, dėl to cerebrozidai yra neutralios molekulės. Labiausiai paplitę cerebrozidai savo sudėtyje turi galaktozę (galaktotocerebrozidas), aptinkami nervų ląstelių membranose. Rečiau pasitaikantys cerebrozidai savo sudėtyje turi gliukozę (gliukocerebrozidas), aptinkami audinių ląstelių membranose.

-Globozidai.

Globozidai nuo cerebrozidų skiriasi tuo, kad savo sudėtyje turi keletą angliavandenių molekulių, kurios yra surištos su ceramidu: ceramidas – gliukozė – galaktozė – galaktozė – N-acetilgalaktozė. Globozidai, kaip ir aukščiau paminėti cerebrozidai, yra neutralūs glikosfingolipidai.

-Sulfatidai.

Cerebroziduose, o tiksliau galaktocerebroziduose, galaktozės trečio anglies atomo hidroksigrupė gali būti esterinta sulfatu. Tokiu atveju susidaro sulfatidai, kurie turi rūgščių savybių ir dėl to dar vadinami rūgštiniais sfingolipidais. Sulfatidai turi neigiamą krūvį, aptinkami baltojoje smegenų medžiagoje.

-Gangliozidai.

Savo sudėtimi labiau sudėtingi lipidai, kurių sudėtyje yra ceramidas, prie kurio yra prijungtos keletą angliavandenių molekulių (oligosacharidų), turinčių vieną ar kelias sialo rūgšties molekules. Sialo rūgštis acilinta neuraminorūgštimi (N-acetilneuraminorūgštis). Gangliozidai žymimi G raide, pvz., GM2. Apatinis raidžių M, D, T ir Q indeksas rodo, kad gangliozido molekulė turi 1, 2, 3 arba 4 sialo rūgšties liekanas. Skaičius, esantis šalia apatinio indekso nurodo specifinę gangliozido angliavandenių seką. Gangliozidai, esant neutraliam terpės pH, yra įkrauti neigiamai.

Gangliozidai aptinkami smegenų ir nervinio audinio ląstelėse, taipogi ir daugelyje kitų ląstelių membranose – eritrocitų, hepatocitų, blužnies ir kitų organų ląstelėse. Viena iš pagrindinių gangliozidų funkcijų yra ryšių tarp ląstelių sudarymas, jas atpažįstant. Kai kurie gangliozidai veikia kaip tam tikrų hormonų, bakterinių toksinų (pvz., choleros, stabligės ir kt.) receptoriai. Gangliozidų struktūros pokyčiai gali sukelti neurologines ligas (pvz., Tay-Sachs ligą).

4.3 Lipidai neturintys riebalinių rūgščių.

•Eikozanoidai.

Eikozanoidai – biologiškai aktyvios medžiagos, sintetinamos daugelyje organizmo ląstelių iš polinesočiųjų riebalų rūgščių, kurios turi 20 anglies atomų (paprastai iš arachidono rūgšties).
Eikozanoidams priklauso prostaglandinai (PG), tromboksanai (TX), leukotrienai (LT), prostaciklinai, lipoksinai (LX) – visi jie yra labai aktyvūs ląstelių funkcijų reguliatoriai. Jų gyvavimo pusperiodis yra itin trumpas, po kurio jie suskyla iki neaktyvių produktų. Eikozanoidų poveikis panašus į vietinio poveikio hormonų veikimą, veikdami juos sintetinančios ląstelės metabolizmą autokrininiu būdų, o supančias ląsteles parakrininiu būdu. Eikozanoidai sintetinami nedideliais kiekiais (iki 1 mg organizme per parą) daugelyje ląstelių, kurias jie ir veikia. Šios aktyvios medžiagos nėra išnešiojamos po visą organizmą kaip kiti hormonai ir jos nėra kaupiamos.

Eikozanoidai dalyvauja daugelyje procesų: reguliuoja lygiųjų raumenų tonusą ir to pasekmėje veikia arterinį spaudimą;

reguliuoja bronchų spindį ir jų būklę;

reguliuoja žarnyno ir gimdos būklę;

reguliuoja vandens ir natrio sekreciją inkstuose;

įtakoja trombų susidarymą.

Įvairūs eikozanoidų tipai dalyvauja uždegiminiuose procesuose, kurie atsiranda audinių pažeidimo arba infekcijų metu. Tokie uždegiminiai požymiai kaip skausmas, išbrinkimas ar karščiavimas yra stipriai įtakojami eikozanoidų poveikio. Perteklinė eikozanoidų sekrecija gali sukelti eilę susirgimų, pvz., bronchinę astmą ir alergines reakcijas.

Žmogaus organizme pagrinde eikozanoidų sintezės substratu yra arachidono rūgštis (20:4, ω-6). Taip yra vien dėl to, kad iš polieninių riebalų rūgščių, kurios yra eikozanoidų pirmtakai, žmogaus organizme jos yra daugiausia. Žymiai mažesniais kiekiais eikozanoidų sintezei yra naudojamos eikozatrieninė riebalų rūgštis (20:3, ω-6) ir eikozapentaeninė (20:5, ω-3).

Polieninės rūgštys iš 20 (C) anglies atomų į žmogaus organizmą patenka su maistu arba susidaro iš nepakeičiamųjų 18 anglies atomų rūgščių, kurios taipogi patenka su maistu, paprastai tai būna linoleno rūgštis. Polieninės riebalų rūgštys, kurios gali būti substratais eikozanoidų sintezėje, įeina į membranų glicerofosfolipidų sudėtį. Membranoje esanti fosfolipazė (A2) atskelia riebalų rūgštį iš glicerofosfolipido ir ji panaudojama eikozanoidų sintezei.

-Prostaglandinai.

Substratai, kurie naudojami eikozanoidų sintezei, nors ir turi pakankamai paprastą struktūrą (polieninės riebalų rūgštys), bet iš jų susidaro didelė ir įvairiapusė medžiagų grupė. Labiausiai žmogaus organizme yra paplitę prostaglandinai, kurie pirmą kartą buvo išskirti iš priešinės liaukos (prostatos), iš to ir kilo jų pavadinimas. Tik vėliau buvo nurodyta, kad ir kiti organizmo audiniai sintetina prostaglandinus ir kitus eikozanoidus.

Atsižvelgiant į šiek tiek skirtingas prostaglandinų struktūras, jie skirstomi į kelis tipus, kurie žymimi tokiu būdu: PG (prostaglandinas) ir raidė, kuri reiškia eikozanoido molekulės penkiakampyje ciklopentano žiede esanti pakaitą, pvz., A, B, C, D, E, F, G, H. Pagrindiniai prostaglandinai yra A, E ir F – PGA, PGE, PGF. Taigi, prostaglandinai yra hipotetinės prostano rūgšties dariniai ir visi jie turi ciklopentano žiedą ir dvi šonines grandines, kur vienoje iš jų yra karboksigrupė (COOH).

Kiekviena iš nurodytų prostaglandinų grupių susideda iš 3 tipų molekulių, kurios šoninėse grandinėse skiriasi dvigubųjų ryšių kiekiu. Dvigubųjų ryšių kiekis, esantis šoninėje grandinėje, yra nurodomas apatiniu skaitiniu indeksu, pvz., PGE2.

Ilgai ir nuobodžiai neaprašinėjant visą prostaglandinų struktūrą ir jos sintezės procesus paminėsime tik pačias svarbiausias to vietas, dėl ko jos yra svarbios paaiškės kiek žemiau.

Prostaglandinų sintezė prasideda tik po to, kai nuo tam tikrų fosfolipidų yra atskiriama polieninė riebalų rūgštis, kaip pamename tai būna 20 anglies atomų turinti polinesočioji riebalų rūgštis, paprastai tai arachidono rūgštis. Šis atskėlimas vyksta veikiant tam tikriems fermentams (fosfolipazė A2 arba C), kuriuos aktyvina hormonai, citotoksinai, adrenalinas ir kt.

Toliau trumpai bendrai apie visu eikozanoidus – nuo fosfolipido atskelta arachidono rūgštis įvairaus tipo ląstelėse perdaroma į skirtingus eikozanoidus. Tokių pagrindinių arachidono rūgšties virsmų kelių ląstelėse yra du: ciklooksigenazinis, kurio metu susidaro prostaglandinai, prostaciklinai ir tromboksanai, bei lipoksigenazinis, kuris baigiasi leukotrienų ir lipoksinų susidarymu. Bendra eikozanoidų sintezės schema parodyta piešinyje.


Grįžtant prie prostaglandinų sintezės, jų sintezėje, iš jau atskeltos arachidono rūgšties, dalyvauja fermentas prostaglandinų sintazė (arba dar vadinama ciklooksigenazė COX). Kodėl šis fermentas toks svarbus, kad jį vertėtų paminėti kiek plačiau? Apie tai bus kiek žemiau (skiltyje – „Eikozanoidų sintezės slopinimas ir jų panaudojimas medicinoje”), o dabar supaprastintai paaiškinsime kam ir kaip jis reikalingas.

Šis fermentas turi du katalizinius aktyvumus (kam įdomu tai ciklooksigenazinį ir peroksidazinį) ir jam katalizuojant iš arachidono susidaro PGG2, o vėliau iš jo PGH2, kuris jau yra reikalingas kitų eikozanoidų sintezei. Kalbant apie įvairių tipų prostaglandinų sintezę, tai iki susidarant PGH2 visų jų sintezė vienoda, o tolimesni PGH2 virsmai jau yra specifiški kiekvienam ląstelių tipui. Pavyzdžiui, PGH2 tam tikrų sintazių pagalba gali būti perdaromi į PGE2 ar PGD2, veikiant kitiems fermentams trombocituose perdaromas į tromboksaną TXA2, o endotelio ląstelėse perdaromas į prostacikliną PGI2.

Žmogaus (ir kitų žinduolių) COX turi du izofermentus. COX-1 yra konstitutyvus fermentas, susidaro beveik visose ląstelėse, jo sintezė vyksta pastoviu greičiu ir jis katalizuoja prostaglandinų sintezę, kurie yra reikalingi normaliam skrandžio ir inkstų funkcijų darbui, trombocitų agregacijai. Kitas izofermentas COX-2 sintetinamas esant uždegiminiams ir imuniniams procesams, o jo indukcija vykdo atitinkami mediatoriai – citokinai, mitogenai ir pan.

Kalbant bendrai apie prostaglandinų fiziologinį poveikį organizme reikia paminėti tai, kad jis pakankamai įvairus, kuris pasireiškia esant net mažoms jų koncentracijoms. Prostaglandinų poveikis: reguliuoja kraujo tekėjimą į tam tikrus organus, išplečia ir sutraukia kraujagysles, veikia kraujospūdį ir lygiuosius raumenis, turi įtakos hormonų veiklai, reguliuoja jonų pernašą pro membranas ir kt.

-Prostaciklinas.

Kraujagyslių endotelio ląstelėse iš prostaglandino (PGH2) yra sintetinamas prostaciklinas (PGI2). Prostaciklinas turi kraujagysles plečiantį poveikį, t. y. jis plečia jų spindį ir mažina kraujo krešėjimą; slopina trombocitų agregaciją; didina cAMP koncentraciją. Prostaciklino poveikis yra priešingas žemiau paminėtam tromboksanui (TXA2), kitaip sakant jie abu yra antagonistai. Veikiant šioms dvejoms medžiagoms yra valdomas kraujospūdis.

-Tromboksanai.

Tromboksanas TXA2 susidaro iš prostaglandino (PGH2) trombocituose, kas ir paaiškina jų pavadinimo kilmę. Tromboksanas sukelia trombocitų agregaciją; kraujo krešulių susidarymą; kraujo tėkmės sulėtėjimą; stimuliuoja kraujagyslių bei bronchų susitraukimą; slopina adenino ciklazę ir mažina cAMP koncentraciją. Kaip jau buvo minėta aukščiau, jis yra antagonistas prostaciklinui.

Susidarius dideliems tromboksano kiekiams organizme (didesniems už įprastai fiziologinius) yra galima trombozė, vainikinių kraujagyslių nepakankamumas arba miokardo infarktas. Miokardo infarkto profilaktikai gali būti naudojamas aspirinas, kuris slopinamai veikia fermentines reakcijas ir TXA2 susidarymą.

Jei kiek panagrinėjus tromboksanų struktūrą, tai jie turi šešių kampų žiedą, kuriame įtraukiamas deguonies atomas. Taip pat kaip ir kiti eikozanoidai, tromboksanai gali turėti šoninėse grandinėse skirtingą kiekį dvigubųjų ryšių, susidaro TXA2 arba TXA3, kurie skiriasi aktyvumu, o TXB2 yra TXA2 katabolizmo produktas ir biologinio aktyvumo neturi.

-Leukotrienai.

Leukotrienai susidaro iš tų pačių eikozano rūgščių, t. y. 20 anglies atomų turinčių polinesočiųjų riebalinių rūgščių (arachidono rūgšties) ir pirmą kartą buvo nustatyti leukocituose. Dažniausiai minimi leukotrienai yra LTB4, LTC4, LTD4, LTE4. Leukotrienų kiekio organizme didėjimas pirmiausiai yra susijęs su uždegiminiais procesais ir alerginėmis reakcijomis. Tam tikri leukotrienai, tam tikrose būsenose turi savitą poveikį, bet kaip nebebūtų keistą, ar esant normalioms organizmo sąlygoms, ar esant patologinėms – jų funkcija nėra visiškai aiški.

Vieni jų ypač veiksmingai gali sutraukti lygiuosius bronchų raumenis, kitu padidinti kraujagyslių pralaidumą ir uždegiminės reakcijos metu pagerinti leukocitų praeinamumą. Pavyzdžiui, LTD4 ir LTC4, didina kraujagyslių pralaidumą; LTD4 sukelia bronchų spazmus, arba kitaip sakant sukelia raumenų, kurie apsaugo plaučių oro takus, susitraukimą; LTB4 didina kraujagyslių sienelių pralaidumą, leukocitų agregaciją, tam tikrų interferono ir interleukinų kiekį ir kt.

Leukotrienų perteklius sukelia astmos priepuolius, šių priepuolių užkirtimui yra naudojami vaistai mažinantys leukotrienų sintezę. Organizmo alerginė reakcija į bičių ar vapsvų įgėlimus, t. y. jų nuodų patekimas į organizmą arba reakcija į tam tikrus vaistus (pvz., peniciliną, analginą) gali sukelti anfilaksinį šoką, kurio metu yra sukeliamas plaučių lygiųjų raumenų susitraukimas.

-Lipoksinai.

Lipoksinai taip pat susidaro iš produktų, kurie gaunami veikiant tam tikriems fermentams arachidono rūgštį. Paprastai yra išskiriamos tik dvi lipoksinų klasės, tai A ir B. Lipoksinai skatina superoksido radikalo susidarymą neutrofiluose ir sukelia chemotaksio procesą.

-Eikozanoidų veikimo mechanizmas, pagrindiniai biologiniai poveikiai.

Eikozanoidai – pagal eilę požymių yra vietinio poveikio hormonai:
• susidaro įvairiuose audiniuose ir organuose, o ne tik endokrininėse liaukose;
• veikia pagal autokrininį arba parakrininį mechanizmą;
• eikozanoidų koncentraciją kraujyje yra mažesnė negu būtina, tam kad sukelti atsaką ląstelėse-taikiniuose.

Tiktai esant kai kurioms patologinėms būsenoms, eikozanoidai gali daryti sisteminį poveikį, jeigu jų koncentracija kraujyje padidėja iki tokio kiekio, kai jie gali turėti poveikį viso organo lygiesiems raumenims, pvz., žarnyno, plaučių, kraujagyslių.

Vienas ir tas pats eikozanoidų tipas gali veikti ir pagal parakrininį ir pagal autokrininį mechanizmą. Pavyzdžiui, TXA2, susidarantis trombocituose jų aktyvavimo metu, veikia pačius trombocitus, didindamas jų agregaciją, bet tuo pačiu metu veikia supančius kraujagyslių lygiuosius raumenis ir skatina jų susitraukimą. Tokiu būdu yra sudaromos sąlygos trombo susidarymui ir pažeistos kraujagyslės zonoje stabdomas kraujavimas.

Kai kurie eikozanoidai gali daryti poveikį ląstelėms per tam tikrus specialius receptorius, pvz., tokiu veikimo principu ląstelių citozolyje padidinamas kalcio lygis. Daugelyje ląstelių eikozanoidai daro įtaką tam tikrų sistemų aktyvavimui, kaip atsakas į kitų faktorių (pvz., hormonų) poveikį. Tokiais atvejais eikozanoidai veikia tam tikrų baltymų (pvz., G baltymo) konformaciją plazminių ląstelių membranose. Eikozanoidai veikia beveik visuose organizmo audiniuose. Perteklinė eikozanoidų gamyba yra pastebima esant daugeliui susirgimų.

Kokia gi eikozanoidų reikšmė uždegimo išsivystymo metu. Uždegimas – organizmo reakcija į pažeidimą arba infekciją, kuri nukreipta sunaikinti infekcinį agentą ir atstatyti pažeistus audinius. Uždegiminių mediatorių gamyba – eikozanoidų, histamino, kininų (vietinio poveikio peptidinių hormonų) – aktyvuojama reakcijų kaskadomis, kurios prasideda įsiskverbus infekciniam agentui arba pažeidus audinius. Veiksnys, limituojantis eikozanoidų sintezės greitį, yra riebalų rūgšties išlaisvinimas veikiant fermentams (fosfolipazė A2). Fosfolipazė A2 yra surišta su ląstelių membranomis ir yra aktyvuojama daugelių veiksnių: histaminu, kininais, mechaniniu poveikiu į ląstelę, komplekso antigenas-antikūnas kontaktu su ląstelės paviršiumi. Fosfolipazė A2 aktyvavimas skatina eikozanoidų sintezės padidėjimą.

Daugelis eikozanoidų atlieka uždegimo mediatorių funkciją ir veikia visuose uždegimo etapuose. Viso to pasėkoje padidėja kapiliarų pralaidumas, transudatas ir leukocitai praeina per kraujagyslių sieneles. Leukotrienas ( B4) ir lipoksinas (A4) yra galingi chemotaksio veiksniai; sąveikaudami su receptoriais stimuliuoja leukocitų judėjimą į uždegimo vietą; stimuliuoja reikiamų fermentų sintezę; svetimos kilmės dalelių fagocitozę.

Uždegimo požymiai – paraudimas, karščiavimas, patinimas ir skausmas. Paraudimą ir karščiavimą sukelia veiksniai, kurių dėka padidėja kraujo padavimas į pažeistą vietą. Patinimas – padidėjusio skysčių iš kapiliarų padavimo ir kraujo baltųjų ląstelių judėjimo uždegimo vietoje rezultatas. Skausmas yra sukeliamas cheminiais komponentais (audinių skaidymo produktais) ir nervinių galūnių suspaudimu. Šių uždegiminių požymių atsiradime dalyvauja įvairūs eikozanoidų tipai (žr. lent.)

Fiziologinis eikozanoidų poveikis.

-Eikozanoidų reikšmė trombų susidaryme.

Kraujo krešėjimą galima nagrinėti kaip procesą, kuris palaikomas pusiausvyros būsenoje priešingai veikiančiomis sistemomis: koaguliacija ir antikoaguliacija arba krešėjimu ir krešėjimo stabdymu. Esant patologijoms arba vaistinių priemonių poveikiui, ši pusiausvyra gali pasislinkti į vieną ar kitą pusę.

Kraujagyslių endotelio ląstelės normalioje būsenoje gamina prostacikliną I2, kuris slopina trombocitų agregaciją ir kraujagyslių susiaurėjimą. Esant endotelio ląstelių pažeidimui (pvz., dėl aterosklerozinės plokštelės susidarymo) PGI2 sintezė sumažėja. Trombocitai kontaktuoja su kraujagyslės pažeista sienele, dėl ko yra aktyvuojama fosfolipazė A2. Tai sukelia TXA2 sekrecijos padidėjimą, kurie kraujagyslės pažeidimo srityje stimuliuoja trombocitų agregaciją ir trombų susidarymą, kas dažnai sukelia infarkto atsiradimą.

Tiriant miokardo infarkto atsiradimo veiksnius buvo pastebėta, kad tie žmonės, kurie vartoja didelį kiekį žuvies riebalų, daug rečiau suserga šia liga, kadangi pas jų daug rečiau susidaro trombai širdies kraujagyslėse. Pasirodo, kad eikozanoidų šeimą, kuri sintetinama organizme, įtakoja maisto riebalinių rūgščių sudėtis. Jei su maistu patenka daugiau eikozapentaeno rūgšties (20:5, ω-3), kurios yra daug žuvies riebaluose, tai ši rūgštis pirmiausiai paimama į membranų fosfolipidus (vietoj arachidono) ir veikiant fosfolipazei (A2) naudojama eikozanoidų sintezei. Kitaip sakant, ši rūgštis tampa pagrindiniu eikozanoidų sintezės substratu, o tai jau turi žymų poveikį kraujo krešėjimo procesuose.

Esant prastesnei mitybai, kur arachidono rūgštis (20:4, ω-6) vyrauja prieš eikozapentaeno rūgštį, TXA2 poveikis išlyginamas PGI2 ir kitų prostaglandinų poveikiu. Esant mitybai, kur vyrauja ω-3 rūgštys, endotelio ląstelėse susidaro daug stipresni trombų susidarymo inhibitoriai (PGI3, PGE3, PGD3), kas sumažina trombo susidarymo ir infarkto išsivystymo riziką.

-Eikozanoidų sintezės slopinimas ir jų panaudojimas medicinoje.

Visų tipų eikozanoidai, esant tam tikroms sąlygoms ar veiksniams, yra greitai inaktyvinami arba sakant paprasčiau netenka biologinio aktyvumo. Šis laikotarpis gali užtrukti nuo kelių sekundžių iki kelių minučių. Vienų iš jų galutiniai produktai yra pašalinami su šlapimu, o kiti netekę biologinio aktyvumo įjungiami ar perdaromi į kitus junginius. Šioje vietoje reikėtų pakalbėti ir apie eikozanoidų sintezės slopinimą vaistais ir čia reiktų prisiminti prostaglandinių skiltyje jau paminėtus fermentus, kurie ypač svarbūs eikozanoidų sintezėje.

Aspirinas ir kiti nesteroidiniai uždegimą slopinantys vaistai (tokie kaip ibuprofenas, indometacinas, fenilbutazonas) slopina ciklooksigenazes (COX-1 ir COX-2), tokiu būdu visų pirmiausiai nebevyksta prostaglandino PGH2 sintezė, o vėliau ir visų eikozanoidų. Vadinasi, pvz., aspirinas mažina uždegimo mediatorių sintezę ir tokiu būdu yra mažinama uždegiminė reakcija. Aspirinas slopina COX-2 aktyvumą, o ibuprofeno poveikis tam pačiam fermentui yra kiek silpnesnis nei aspirino, bet pats poveikis savitesnis.

Aspirino poveikio efektas nėra labai ilgalaikis, o jo nuolatinis ir ilgalaikis vartojimas ima mažinti nuolat sintetinamos fermento COX-1 formos aktyvumą. Aspirino pastovus vartojimas nėra geras dalykas, kadangi mažėjant prostaglandinų kiekiui ima pasireikšti jo toksinis poveikis. Sutrinka arba nebesekretuojami mucinai, dėl ko pažeidžiama skrandžio sienelė, sutrinka kraujo krešėjimas. Siekiant išvengti ar sumažinti aspirino daromus nepageidaujamus poveikius organizmui yra kuriami nauji vaistai, kurie saugiau veiktų uždegiminius procesus. (Žiūrėti aukščiau bendrą eikozanoidų sintezės schemą).

Kita vaistų grupė yra steroidiniai uždegimą slopinantys vaistai (pvz., hidrokortizonas, betametazonas ir kt.), kurių priešuždegiminis poveikis yra žymiai stipresnis negu nesteroidinių vaistų. Jų veikimo mechanizmas yra slopinti fosfolipazės A2 aktyvumą, dėl ko iš fosfolipidų neišsiskiria arachidono rūgštis. Visų tipų eikozanoidų sintezė mažėja, kadangi yra trukdoma paimti eikozanoidų sintezės substraktą.

Priešuždegiminių steroidinių vaistų naudojimas yra svarbus ligoniams sergantiems bronchine astma. Šios ligos simptomų atsiradimą (pvz., bronchų spazmų, gleivių eksudaciją į bronchų spindį) lemia, dalinai, perteklinė leukotrienų gamyba tam tikromis ląstelėmis (leukocitais, bronchų epitelio ląstelėmis ir kt.).

Ligoniai, kurie turi lipoksigenazės izoformą su aukštu aktyvumu, suvartoję aspirino tabletę gali sulaukti bronchinės astmos priepuolio. Tokios „aspirininės” bronchinės astmos priežastimi yra tai, kad aspirinas ir kiti nesteroidiniai priešuždegiminiai vaistai slopina tik ciklooksigenazinį arachidono rūgšties virsmų būdą (žr. aukščiau esantį pav. – Eikozanoidų sintezės schemą). Tokiu būdu yra didinamas substrato prieinamumas lipoksigenazės veikimui ir žinoma atitinkamai leukotrienų sintezei. Steroidiniai vaistai aplamai slopina arachidono rūgšties panaudojimą abiem galimiems būdams (lipoksigenaziniam ir ciklooksigenaziniam), todėl jie negali sukelti bronchų spazmų.

Nors, visų tipų eikozanoidų veikimas dar nėra visiškai ištirtas, bet yra sukurti jų analogai, kurių dėka gydomos įvairios ligos. Čia labiau žinomi prostaglandinų analogai, pvz., PGE1 ir PGE2 analogų panaudojimas suteikia galimybę slopinti druskos rūgšties sekreciją skrandyje. Jų pagalba yra blokuojami histamino receptoriai skrandžio gleivinės ląstelėse. Šie vaistai žinomi kaip H2-blokatoriai, jie pagreitina skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opų gydymą. PGE1 struktūriniai analogai naudojami vyrų impotencijai gydyti. PGE2 ir PGF2a gebėjimas stimuliuoti lygiųjų gimdos raumenų susitraukimus yra naudojami stimuliuoti gimdymo procesus.

•Izoprenoidai.

Įvairios lipidų grupės, kurios yra gyvūnų ir augalų ląstelėse, yra glaudžiai susijusios biogenetiškai: visos jos atsirado iš vieno pirmtako – acetilkofermento A arba acetil-KoA (acetil-CoA). Biosintezės būdus galima padalinti į dvi grupes:

1) Šiuo biosintezės būdu iš acetil-KoA yra sintetinamos aktyvios riebalų rūgštys, iš kurių vėliau yra sintetinami riebalai, fosfolipidai, glikolipidai ir kiti riebalinių rūgščių produktai. Kiekybiniame santykyje šis būdas yra pagrindinis gyvūnų ir daugumoje augalinių ląstelių.

2)Antrosios biosintezės kelias prasideda nuo acetil-KoA ir eina iki 5-izopentenildifosfato (aktyvus izoprenoidinis vienetas arba aktyvus izoprenas) susidarymo, kuris yra pagrindinis struktūrinis izoprenoidų elementas. Šio junginio biosintezė yra susijusi su cholesterolio biosinteze.

Izoprenoidai yra didelė gamtinių junginių grupė, plačiai paplitusi kaip ir gyvūnų pasaulyje, taip ir augalijos pasaulyje. Izoprenoidai yra antrinės biosintezės produktai. Daugelis iš jų aptinkami itin mažais kiekiais (10-6 %). Tuomet kiti dažnai sudaro iki keliolikos procentų, imant tą sausą augalo masę, iš kurios vietos jie paimami. Šie junginiai vadinami izoprenoidais ryšium su tuo, kad šių molekulių anglies skeletas yra kaip ir sudarytas iš izopreninių (izopreno) fragmentų. Izoprenoidų skeletą sudaro vienas ar daugiau izopreno grandžių, kurių bendrąją formulę būtų galima užrašyti taip – (C5H8)n .

Izoprenoidus paprastai dalina į terpenus (terpenoidus), steroidus ir lipidų kilmės vitaminus.
Pagrindiniu visų izoprenoidų biogeniniu pirmtaku yra izoprenas (2-metil-1,3-butadienas) – šakotas nesotusis angliavandenilis iš penkių anglies atomų. Gyvūnų organizmuose ir augaluose aktyvus izoprenas (5-izopentenil difosfatas) yra linijinių ir ciklinių oligomerų ir polimerų pirminis biosintezės junginys. Iš didelės klasės šių junginių tik keletas tėra paminėti žemiau, o skliaustuose (l= ) yra nurodytas juose įeinantis izopreninių grandžių (izopreno fragmentų) skaičius.

Pradedant aktyviuoju izoprenu, pagrindinė biosintezė prasideda dimerizacijos reakcijomis ir susidaro aktyvus geraniolis (l=2) (geranil difosfatas), o po to aktyvus farnezolis (l=3) (farnezil difosfatas). Nuo šios vietos pagrindinės terpenų biosintezės keliai šakojasi. Nuoseklaus farnezolio grandinės didinimas izopreninėmis jungtimis veda prie vis kitų polimerų, kurių izopreninių jungčių kiekis auga: fitolis (l=4), dolicholis (l=14-24), ir iki kaučiuko (l=700-5000). Alternatyviuoju būdu iš dviejų farnezolio molekulų susidaro skvalenas (l=6), kuris yra cholesterolio (l=6) ir kitų steroidų sintezės pirmtakas.

Gebėjimas sintetinti specifinius izoprenoidus yra būdinga tik atskiroms gyvūnų ir augalų rūšims. Pavyzdžiui, natūralus kaučiukas yra sintetinamas tik nedaugeliu augalų rūšimis, pagrinde tai brazilinis kaučiukmedis, brazilinė hevėja (Неvеа brasiliensis). Kai kurie izoprenoidai atlieka svarbų vaidmenį metabolizme, bet jie nėra sintetinami žmogaus organizme. Šiai grupei priklauso vitaminai A, D, E ir K. Vitaminas D dėl savo struktūrinės ir funkcinės giminystės su steroidiniais hormonais yra tapatinamas ar net priskiriamas hormonams.

Izopreno metabolizmas augaluose pakankamai įvairus. Izopreno pagrindu augaluose sintetinama daugybė kvapniųjų medžiagų ir eterinių aliejų. Kaip pavyzdį čia galima paminėti mentolį (l=2), kamparą (l=2) ir citronelolį (l=2). Junginiai sudaryti iš trijų izopreninių fragmentų (l=3) vadinami seskviterpenais, o steroidus (l=6) – triterpenais.

Labiausiai svarbi izoprenoidų grupė yra junginiai, kurie turi hormoninių ir signalinių funkcijų. Šiai grupei yra priskiriami steroidiniai hormonai (l=6), stuburinių gyvūnų retinoinė rūgštis (l=4) (retinoidai), bei vabzdžių juveniliniai hormonai (l=3). Izoprenoidų klasei taipogi yra priskiriami kai kurie augaliniai hormonai, pvz., citokininai, abscizo rūgštis ir kt.

Poliizopreninės grandinės kartais atlieka tam tikrų lipidinių inkarų vaidmenį, kurių dėka baltymų arba kitų junginių molekulės išsilaiko ant membranos. Į kofermentų grupę su izoprenoidiniu inkaru papuola ubichinonas kofermentas Q (l=6-10), plastochinonas (l=9) ir menachinonas (vitaminas K2; l=4-6). Chlorofilo molekulėje, tam tikros liekanos pavidale (l=4), taipogi yra lipidinis inkaras.

Ką gi, bendrai apie izoprenoidus tiek, kam įdomų, žemiau pateiktame paveiksle matome įeinančių į šią grupę medžiagų schemą.

-Terpenai.

Terpenų klasėje paprastai yra atskiriami du terminai, tai terpenai ir terpenoidai. Terpenais vadinami lipidų dariniai susidedantys iš izopreno (C5) fragmentų, nepriklausomai nuo to, ar jų molekulėse yra kitų elementų (pvz., deguonis). Terpenais taipogi dar vadinami angliavandeniliai su anglies skeletu, sudarytų iš izopreno fragmentų, sujungtų pagal principą (galva prie uodegos).

Toks junginio eiliškumas vadinamas izoprenine taisykle (žr. pav.). Kaip jau ir buvo paminėta aukščiau ir pagal šią taisyklę, anglies atomų skaičius terpenuose penki. Nors, biosintezės proceso metu, kai kurie anglies atomai gali būti pašalinami, todėl yra daug nukrypimų nuo izopreninės taisyklės kaip ir pagal anglies atomų kiekį, taip ir dėl jų sujungimo eiliškumo.

Terpenoidai – tai junginiai su skirtingu kiekiu anglies atomų, bet struktūriniu jų pirmtaku yra taisyklingieji terpenai. T. y. šie junginiai yra sudaryti antrinės terpenų metabolizmo reakcijomis, kur į terpenų pagrindą dar įtraukiami deguonį turinčių pakaitų (ОН ir С=О – grupės). Kartais terpenais yra vadinami tik angliavandenilius, atitinkančius sudėtį ir struktūrą, o terpenoidais – kiti jų dariniai ir metabolitai. Bet šios dvi sąvokos, kaip ir junginių klasės, tarpusavyje yra glaustai surištos, todėl nėra tikslo principingai skirstyti pagal terminus. Visumoje, bendrai tai yra terpenai ir terpenoidai.

Terpenų susijungusios izopreno molekulės gali sudaryti linijines arba ciklines struktūras. Juos paprastai skirsto pagal izopreno fragmentų kiekį:
monoterpenai – 2 izopreno molekulės, 10 C anglies atomų;
seskviterpenai – 3 izopreno molekulės, 15 C anglies atomų;
diterpenai – 4 izopreno molekulės, 20 C anglies atomų;
triterpenai – 6 izooreno mokekulės, 30 C anglies atomų;
tetraterpenai – 8 izooreno mokekulės, 40 C anglies atomų;
politerpenai – ilgos grandinės poliizopreno molekulės.

Pagal gamtinių medžiagų klasifikaciją terpenai priskiriami lipidams. Tai medžiagos netirpstančios vandenyje ir tirpstančios nepoliniuose organiniuose tirpikliuose, gali būti arba skystam pavidale arba kieta medžiaga.

Terpenai ir terpenoidai ypač paplitę augalijos pasaulyje: tai praktiškai visų kvepiančių augalų eteriniai aliejai (rožė kvapas ir pan.), taip pat spygliuočių augalų derva, kuri yra ypač turtinga terpenais. Kaip taisyklė, terpenai yra kvapnios medžiagos, todėl plačiai naudojami maisto priedų ir parfumerijos gamyboje. Kai kurie terpenai naudojami farmacijoje kaip gydomosios medžiagos.

Gyvūnų organizmuose terpenai aptinkami nedažnai ir paprastai yra vieninės medžiagos, bet jų metabolizmo produktai (visų pirmą tai liečia aukštesniuosius izoprenoidus – di-, tri- ir tetraterpenus) yra būtini ir svarbūs daugeliui gyvūnų, tame tarpe ir žmogui (vitaminai, hormonai ir pan.).

-Steroidai.

Steroidų molekulės pagrindą sudaro ciklopentano perhidrofenantreno žiedas (kitaip dar sakant – jų pagrindą sudaro steranas), kurį sudaro keturi konjuguoti žiedai (A, B, C, D).

Steroidai yra gamtinių biologiškai aktyvių ir svarbių junginių grupė. Steroidai yra aptinkami visų augalų ir gyvūnų organizmuose. Kadangi šis skyrius apie izoprenoidus, tai jau kaip ir aišku, kad steroidų pirmtakai yra izoprenoidų junginiai.

Įdomumo ir aiškumo dėlei trumpai paminėkime triterpenoidus, juos galima išskirti iš visų izoprenoidų pirmiausiai dėl to, kad iš visų prieš tai esančių grupių jie išsiskiria mažesne struktūrinių tipų įvairove, bet didesniu paplitimu įvairiuose organizmuose. T. y. jie randami augaluose, mikroorganizmuose, gyvūnuose, jūros organizmuose ir organinėse geologinėse sferose (nafta, nuosėdinės uolienos). Vieni iš tokių specifinių triterpenų sudaro ir grupę junginių su labai svarbiu fiziologiniu aktyvumu, kurie ir yra vadinasi steroidai ir pagrinde yra būdingi aukštesniesiems gyvūnams, tame tarpe ir žmogui.

Toliau pradžiai, trumpai reiktų paminėti skvaleną – aciklinis triterpenas, esminis visos triterpenoidų klasės triterpenas. Šis izoprenoidas aptinkamas daugelyje augalų, mikroorganizmų, gyvūnų (tame tarpe ir jūros). Jis susidaro visuose tuose organizmuose, kuriuose yra aplamai aptinkami triterpenoidai, kadangi paskutinieji susidaro iš jo. Kokiu būdu ir pagal kokias schemas šios susidarymų ir virsmų reakcijos vyksta plačiau nenagrinėsime, panagrinėkime tik jau susidariusias iš jo medžiagas ir taip prieisime prie pačių steroidų.

Augaliniai triterpenai, plačiai aptinkami įvairiuose augaluose, kur paprastai yra kaupiami įvairių rūgščių eterių arba glikozidų pavidalu. Paskutinieji sudaro taip vadinamus steroidinius saponinus, o triterpenai, kurie dalyvauja šiuose susidarymuose, yra išskiriami į sapogeninų grupę. Saponinai (t. y. triterpenoidų glikozidai) yra paviršutiniškai aktyvios medžiagos; sudaro patvarią putojančią putą; turi hemolizinį poveikį; gyvūnams, kurie kvėpuoja žiaunomis yra nuodingas. Rytų medicinos gydomuosiuose augaluose daugelis triterpeninių glikozidų yra aktyvusis komponentas, kuris užtikrina priešuždegiminį efektą, citotoksinį poveikį ir kt.

Na, o dabar apie pačius taip vadinamus steroidus. Steroidai yra svarbi, mažos molekulinės masės, bioreguliacinių savybių turinčių medžiagų grupė. Kartais jie skirstomi į tris pagrindines grupes: zoosteroliai (išskiriami iš aukštesniųjų gyvūnų organizmų), mikosteroliai (išskiriami iš grybų ir mikroorganizmų), fitosteroliai (išskiriami iš augalų). Neretai dar pasitaiko ir kiek kitokie jų pavadinimai, tai zoosterinai, mikosterinai ir fitosterinai. Esmė šių terminų viena ir ta pati, skirtumas tik tas, kad terminas „sterinas” yra aptinkami senesniuose šaltiniuose ir nebėra teiktinas terminas. Šiuo metu yra vartojamas „sterolių” terminas.

Gamtinių steroidų struktūros pagrindą sudaro cholestanas, o žmogaus organizme pagrindiniu steroidu galima vadinti cholesterolį, kadangi likę steroidai yra dariniai iš jo. 20 % cholesterolio į organizmą patenka su maistu, o 80 % organizme susidaro iš acetil-KoA. Augalai, grybai ir mielės nesintetina cholesterolio, bet sudaro įvairius fitosterolius ir mikosterolius, kurie nepasisavinami žmogaus organizme. Bakterijos nesintetina steroidų. Gamtiniai steroliai yra steroidiniai alkoholiai. Žmogaus organizme gali būti laisvų sterolių arba steridų (riebalų rūgščių ir sterolių esteriai).

Augalų ląstelių membranose nustatomi stigmasterolis ir β-sitosterolis. Grybų ir mielių membranose susidaro ergosterolis, kuris yra vitamino D2 provitaminas, t. y. ultravioletinės spinduliuotės poveikyje ergosterolis virsta jau minėtu vitaminu arba ergokalciferoliu. Panašiai arba net analogiškai iš cholesterolio darinio 7-dehidrocholesterolio susidaro cholekalciferolis (vitaminas D3), bet apie vitaminus trumpai kiek žemiau.

Kalbant apie žmogaus organizmą, tai sunku pervertinti steroidinių junginių vertę žmogaus organizmui. Jie sudaro keletą labai svarbių mažos molekulinės masės bioreguliatorinių grupių: tulžies rūgštys, hormoninių junginių šeimos (kortikosteroidai – gliukokortikoidai ir mineralkortikoidai; lytiniai hormonai – androgenai, estrogenai; progesteronai) ir eilė atskirų junginių su įvairiomis fiziologinėmis funkcijomis. Visos šios triterpenoidų – steroidų klasės pirmtaku yra cholesterolis, kuris susidaro iš skvaleno per lanosterolį. Jei skvalenas ir lanosterolis yra triterpenai (t. y. turi anglies C30 kiekį), tai cholesterolis jau praranda tris anglies atomus (C27), o tolimesnė visų likusių eilės steroidinių junginių biosintezė žmogaus organizme yra susijusi su anglies atomų kiekio mažėjimu. Tetraciklinių triterpenoidų steroidų tipo biosintezės ryšys pavaizduotas supaprastintoje schemoje ⇧ .

Beje, steroidai yra bet kokių organizmų lipidų sistemų dalis, tačiau pagal savo cheminę prigimtį jie nėra lipidai – jų ryšį su lipidais galima apibrėžti kaip lipofiliškumą.

-Tulžies rūgštys.

Tulžyje yra steroidinių junginių – cholano (cholano rūgšties) dariniai.

Tulžies rūgštys susidaro kepenyse iš cholesterolio ir žinoma saugomos tulžyje. Pagal cheminę sudėtį šie junginiai yra labai artimi cholesteroliui.

Tulžies rūgštys jungiasi su glicinu ir taurinu, taip susidaro suporuotos tulžies rūgštys (glikocholio rūgštis, taurocholio rūgštis). Jos turi paviršinių-aktyvių ir hidrofilinių savybių, paskutinioji suteikia tirpumą vandenyje. Tulžies rūgštys emulsina maisto riebalus ir taip prisideda prie riebalų virškinimo, taipogi aktyvina maisto virškinimo fermentą lipazę, kuri hidrolizuoja riebalus.

-Steroidiniai hormonai.

Visus steroidinius hormonus galima padalinti į grupes:
1) kortikosteroidai (kortikoidai) – antinksčių žievės išskiriami steroidiniai hormonai, kurie susidaro iš cholesterolio:

• gliukokortikoidai – valdo ir reguliuoja medžiagų apykaitą (angliavandenių, baltymų, riebalų), vienas iš svarbiausių ir aktyviausių gliukokortikoidų yra kortizolis. Gliukortikoidai didindami gliukozės kiekį kraujyje veikia kaip insulino antagonistai, stimuliuoja gliukoneogenezę, slopina baltymų sintezę ir skatina jų bei riebalų katabolizmą. Sintetiniai gliukokortikoidų analogai (pvz., prednizolonas, hidrokortizonas ir kt.) turi daug stipresnį poveikį nei gamtiniai. Gamtiniai ir jų sintetiniai analogai pasižymi stipriu priešuždegiminiu, prieššokiniu, antialerginiu poveikiu. Jie plačiau naudojami gydant egzemas, bronchinę astmą, artritą;

• mineralkortikoidai – reguliuoja vandens ir druskų apykaitą arba paprasčiau sakant valdo druskų (Na+ , K+ , Cl– ) pusiausvyra. Vienas pagrindinių mineralkortokoidų yra aldosteronas, jis reguliuoja vandens ir druskos apykaitą, padidindamas natrio jonų reabsorbciją inkstų kanalėliuose, taigi padidina Na+ kiekį kraujyje ir kituose kūno skysčiuose;

2) lytiniai hormonai – šie hormonai yra išskiriami specifinėmis lytinių liaukų ląstelėmis ir reguliuoja lytines funkcijas, taipogi kai kuriuos jų kiekius gamina antinksčių žievė, placenta. Skirstoma į moteriškus ir vyriškus lytinius hormonus, nors vyriškos ir moteriškos lytinės liaukos gamina abiejų lyčių hormonus, skirtumas tik toks, kad jų kiekiai pas abiejų skirtingi:

• vyriški lytiniai hormonai – androgenai. Vyriškų hormonų, iš kurių svarbiausias yra testosteronas, pagrindinės gamybos liaukos yra sėklidės. Nuo testosterono priklauso vyro pirminių ir antrinių lytinių požymių atsiradimas, pvz., lytinių organų išvaizda, plaukuotumas, raumeningumas, balso tembras ir kt.. Kitaip sakant, vyriški hormonai stimuliuoja vyriškos lytinės sistemos išsivystymą ir funkcionavimą, taipogi turi stiprų anabolinį poveikį – sustiprina baltymų sintezę, skatina raumenų išsivystymą. Pastebėtas anabolinis androgenų poveikis paskatino ieškoti jų analogų, kurie turėtų minimalų hormonį ir maksimalų anabolinį aktyvumą. Gamtinių androgenų cheminė modifikacija parodė, kad testosterono esteris (pvz., propionatas), išlaikydamas hormoninį aktyvumą, veikia žymiai ilgiau. Kiti dariniai (pvz., metiltestosteronas) – pasižymi silpnu hormoniniu ir stipriu anaboliniu poveikiu ir šiuo metu yra naudojami kaip anaboliniai preparatai.

• moteriški lytiniai hormonai – estrogenai ir gestagenai. Estrogenai reguliuoja moteriškų lytinių organų ir pieno liaukų susiformavimą ir funkcionavimą, antrinių lytinių požymių išsivystymą, o komplekse su gestagenais – valdo menstruacijų ciklą ir nėštumą. Moters organizme, tapatus vyriškam testosteronui, esantis estrogenas skatina moters pirminių ir antrinių lytinių požymių vystymąsi – platus dubuo, krūtys, cikliniai reiškiniai, motinystės instinktas ir pan.

Estrogenų ir gestagenų išsiskyrimas nėra nuolatinis, jis priklauso nuo moters lytinio ciklo. Moteriškuosius lytinius hormonus gamina kiaušidės, nėštumo metu juos gamina placenta, o nedidelius kiekius antinksčių žievė, o vyrams gamina sėklidės.

Pagrindinis ir aktyviausias estrogenas yra estradiolis. Estrogenai ne tik skatina lytinių požymių vystymąsi, bet ir kontroliuoja menstruacijų ciklą, ruošia moters organizmą apvaisinimui, vaisiaus išnešiojimui, gimdymui ir maitinimui, taipogi skatina medžiagų apykaitą (pvz., aktyviną baltymų (saikingas anabolinis poveikis), riebalų ir mineralų apykaitą, riebalų kaupimą ir kt.), veikia kaulų augimą ir pan.

Iš gestagenų reiktų paminėti progesteroną, kuris susidaro iš geltonojo kūno. Progesteronas valdo menstruacinį ciklą ir nėštumą. Progesteronas yra estrogenų antagonistas. Nėštumo metu progesteronas slopina ovuliaciją kiaušidėse ir ji nebevyksta. Progesteronas vaidina didelį vaidmenį apvaisinimo ir viso nėštumo sėkmingoje eigoje.

Estrogenai yra naudojami kaip gydomosios medžiagos gydyti klimakterinius sutrikimus, hipertenziją ar kitokius susirgimus. Estrogenai yra aptinkami augaluose, pvz., kokoso riešutuose. Medicininiams tikslams estrogenai yra gaunami pramoninės sintezės būdu. Estrogenų sintetiniai analogai yra kelis kartus aktyvesni už savo gamtinius analogus.

Jei kalbant bendrai apie steroidinių hormonų svarbą žmogaus organizmo gyvavimo eigoje, tai jų biosintezės sutrikimas priveda prie eilės sunkių susirgimų ir fiziologinių sutrikimų. Todėl šiuo metu yra tęsiami steroidinių hormonų aktyvumu pasižyminčių analogų sintezės tyrimai, kurie naudojami medicinoje.

-Riebaluose tirpūs vitaminai.

Keturi riebaluose tirpūs vitaminai A, D, E ir K, kurie yra sudaryti iš izopreno fragmentų, paprastai yra nagrinėjami kaip pakankamai svarbi lipidų grupė. Labai plačiai nesiplečiant paminėsime jų visų pagrindines savybes, o plačiau apie juos pasidomėti rekomenduojame vitaminų skiltyje.

Vitaminas D.

Šis vitaminas apibendrinamas kaip riebaluose tirpių ir pagal struktūrą labai panašių junginių grupė, kurie kartais dar vadinami kalciferoliais. Vieni iš svarbesnių yra cholekalciferolis (vitaminas D3) ir ergokalciferolis (vitaminas D2). Pagrindinė savybė priskiriama vitaminų D grupei yra ta, kad jis yra antirachitinis. Kitaip sakant, jo viena iš pagrindinių biofunkcijų yra kalcio ir fosforo apykaitos organizme reguliacija. Šią funkciją jis atlieka biologiškai aktyvios formos pavidale -kalcitriolis (1,25-dihidroksicholekalciferolis). Ši, iš šių dviejų vitaminų, aktyvi forma susidaro kepenyse ir inkstuose. Cholekalciferolis susidaro odoje apšvietus dehidrocholesterolį ultravioletine spinduliuote arba paprasčiau sakant tiesiog būnant saulėje (deginantis), o ergokalciferolio (vitaminas D2) provitaminas augaluose ir mielėse yra ergosterolis. Vitaminai taipogi gaunami iš maisto produktų (žuvis, kepenys, kiaušinio trynys) ir maisto papildų. Vitamino stoka organizme sukelia rachitą (vaikams) arba osteomaliaciją (kaulų suminkštėjimą – suaugusiesiems).

Vitaminas E.

Gamtinių riebaluose tirpių vitaminų grupė, kurių bendrinis pavadinimas yra tokoferoliai. Vitaminas E turėdamas lipofilinių savybių organizme yra kaupiamas kraujo lipoproteinuose, ląstelių ir organelių membranose, riebaliniame audinyje. Viena iš svarbesnių vitamino E savybių yra ta, kad jis yra antioksidantas ir jis dalyvauja apsaugant baltymus ir nesočiąsias riebalų rūgštis nuo oksidacijos. Yra duomenų, kad vitaminas turi įtakos gyvūnų reprodukcijos funkcijoms, pvz., vitamino E nepakankamumas žiurkių patelėms sukelia nevaisingumą. Toks poveikis pasireiškia dėl to, kad vitaminas E dalyvauja aktyviųjų deguonies formų neutralizavimo procesuose. Vitamino yra įvairiuose aliejuose, kiaušiniuose, kviečiuose ir kt.

Vitaminas A.

Šios grupės vitamininį aktyvumą turinčios medžiagos kartais vadinamos tiesiog retinoidais – trys, giminingi pagal struktūrą, junginiai: retinolis, retinalis ir retino rūgštis. Visi šie junginiai priskiriami diterpenams ir pasižymi lipofiliškumu bei yra tirpūs riebaluose.

Retinolis gali būti oksiduojamas iki retinalio, beje, retinolis yra pakankamai nestabilus laikant, todėl kaip gydomojo vitamino A preparato forma dažnai yra naudojama retinolioacetatas (retinolio esteris), kuris daug patvaresnis. Jį vartojant organizme vyksta esterio hidrolizė ir išsiskiria laisvas retinolis.
Vitaminas A pasižymi įvairiapusiu biologiniu poveikiu: yra augimo faktorius, turi antioksidacinių savybių, dalyvauja akies šviesos reagavimo cikluose, reikalingas epitelinių ląstelių vientisumui palaikyti ir kt.

Vitaminas A pagrinde aptinkamas gyvūniniuose maisto produktuose, ypač daug jūros žuvų kepenyse. Nors vitamino šaltiniu žmogui taipogi gali būti ir augalinis maistas – augaluose esantys karotenoidai yra vitamino A provitaminai, kurie organizme veikiant fermentams suskyla į vitaminą A. Vitamino trūkumas gali sukelti vištakumą, odos suragėjimą, augimo sulėtėjimą ir kt.

Vitaminas K.

Aktyvios vitamino formos dalyvauja kraujo krešėjimo procesuose (antihemoraginis) ir yra reikalingos norint turėti sveikus ir stiprius kaulus. Vitaminas K kartais vadinami naftochinonais ir yra chinono dariniai. Vitamino K1 (filochinono) daug yra žaliose lapinėse daržovėse, o vitaminą K2 (menachinoną) sintetina žarnyno bakterijos.