Jenis, Struktur dan Fungsi Asam Lemak

Asam lemak terdiri dari rantai hidrokarbon yang diakhiri dengan gugus asam karboksilat. Asam lemak dan turunannya yang terkait adalah komponen utama dari lipid. Panjang dan tingkat kejenuhan rantai hidrokarbon sangat bervariasi antara masing-masing asam lemak, dan menentukan sifat fisik terkait (misalnya, titik leleh dan fluiditas). Selain itu, asam lemak bertanggung jawab atas sifat hidrofobik (tidak larut dalam air) yang ditunjukkan oleh lipid.

Fungsi Asam Lemak

Asam lemak memiliki peran penting dalam: 1) jalur sinyal-transduksi; 2) sumber bahan bakar seluler; 3) komposisi hormon dan lipid; 4) modifikasi protein; dan 5) penyimpanan energi dalam jaringan adiposa (sel-sel lemak khusus) dalam bentuk triasilgliserol.

Pensinyalan Biologis

Asam lemak terlibat dalam berbagai jalur sinyal biologis. Mengikuti asupan lemak tak jenuh ganda, produk peroksidasi lipid dapat berfungsi sebagai prekursor mediator sinyal yang kuat. Beberapa contoh pensinyalan seperti itu termasuk produksi eikosanoid, peroksidasi LDL, dan modulasi jalur metabolik dan neurologis.

Yang paling penting adalah peran asam lemak dalam pembentukan eikosanoid, yang merupakan sekelompok molekul sinyal yang terlibat dalam respon imun. Eikosanoid terdiri dari 20-karbon asam lemak tak jenuh ganda yang membentuk prekursor berbagai molekul yang bertanggung jawab untuk agregasi trombosit, kemotaksis, dan faktor pertumbuhan. Asupan makanan dari asam lemak tak jenuh ganda juga dapat menghasilkan peroksidasi LDL. Ketika LDL teroksidasi dilalap oleh makrofag, aktivasi kekebalan yang dihasilkan dapat menyebabkan perkembangan aterosklerosis. Selain itu, peningkatan asupan kolesterol, asam lemak jenuh dan trans telah dikaitkan dengan perkembangan beberapa penyakit kardiovaskular.

Berbeda dengan efek negatif dari kolesterol LDL, asam lemak jenuh, dan trans, asupan asam lemak tak jenuh ganda dan ω-3 dan ω-6 terkait dengan efek anti-inflamasi. Secara khusus, asam lemak ini meningkatkan penyerapan LDL yang bersirkulasi oleh hati, dan mengurangi aktivasi leukosit dan reaktivitas platelet, proliferasi limfosit, dan tekanan darah. Selain itu, lemak tak jenuh ganda juga diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan normal, serta pengaturan ketajaman visual dan kognisi dalam sistem saraf pusat. Efek menguntungkan lebih lanjut dari asam lemak tak jenuh ganda telah diamati mengenai penghambatan proliferasi sel kanker dan efek anti-tumor pada hewan model.

Metabolisme Asam Lemak sebagai Sumber Bahan Bakar

Metabolisme asam lemak melibatkan penyerapan asam lemak bebas oleh sel-sel melalui protein pengikat asam lemak yang mengangkut asam lemak intraseluler dari membran plasma. Asam lemak bebas kemudian diaktifkan melalui asil-CoA dan diangkut ke: 1) mitokondria atau peroksisom yang akan diubah menjadi ATP dan panas sebagai bentuk energi; 2) memfasilitasi ekspresi gen melalui pengikatan pada faktor transkripsi; atau 3) retikulum endoplasma untuk esterifikasi ke berbagai kelas lipid yang dapat digunakan sebagai penyimpanan energi.

Ketika digunakan sebagai sumber energi, asam lemak dilepaskan dari triasilgliserol dan diolah menjadi dua molekul karbon identik dengan yang terbentuk selama pemecahan glukosa; Selain itu, molekul dua karbon yang dihasilkan dari pemecahan asam lemak dan glukosa digunakan untuk menghasilkan energi melalui jalur yang sama. Glukosa juga dapat diubah menjadi asam lemak di bawah kondisi kelebihan glukosa atau energi di dalam sel.

Penyimpanan Energi

Asam lemak juga digunakan sebagai bentuk penyimpanan energi sebagai tetesan lemak yang terdiri dari triasilgliserol hidrofobik dalam sel-sel lemak khusus yang disebut adiposit. Ketika disimpan dalam bentuk ini, asam lemak merupakan sumber penting dari isolasi termal dan listrik, serta perlindungan terhadap kompresi mekanis. Asam lemak adalah bentuk penyimpanan energi yang lebih disukai daripada glukosa karena menghasilkan sekitar enam kali jumlah energi yang dapat digunakan. Penyimpanan dalam bentuk molekul triasilgliserol terdiri dari tiga rantai asam lemak yang melekat pada molekul gliserol.

Pembentukan Sel Membran

Salah satu fungsi yang lebih penting dari asam lemak adalah pembentukan membran sel, yang menyelimuti semua sel dan organel intraseluler yang terkait. Secara khusus, membran sel terdiri dari fosfolipid bilayer yang terdiri dari dua rantai asam lemak yang terikat pada gliserol dan gugus fosfat hidrofilik yang bergabung dengan senyawa hidrofilik yang lebih kecil (misalnya, kolin). Dengan demikian, setiap molekul fosfolipid memiliki ekor hidrofobik yang terdiri dari dua rantai asam lemak dan kepala hidrofilik yang terdiri dari gugus fosfat. Selaput seluler terbentuk ketika dua monolayer fosfolipid bergabung dengan ekor bergabung dalam larutan berair untuk menciptakan fosfolipid bilayer.

Susunan kimia fosfolipid
Susunan kimia fosfolipid

Fitur penting dari membran sel adalah fluiditas membran, yang mengacu pada viskositas membran lipid. Fluiditas membran dipengaruhi oleh keragaman rantai lipid yang terdiri dari membran sel, termasuk panjang rantai dan tingkat kejenuhan. Ketika fluiditas membran berubah, fungsi dan karakteristik fisik membran juga berubah. Misalnya, peningkatan konsumsi asam lemak ω-3 dapat meningkatkan tingkat EPA dan DHA dalam membran sel. Ketika penggabungan tersebut terjadi di membran sel sel retina, ada peningkatan dalam transduksi cahaya. Selain itu, peningkatan akumulasi asam lemak ω-3 dalam membran sel darah merah menghasilkan fleksibilitas membran yang lebih besar, berpotensi menghasilkan mikrosirkulasi yang lebih baik.

Modifikasi Protein

Asam lemak memainkan beberapa peran penting melalui interaksi mereka dengan berbagai protein. Asilasi protein merupakan fungsi penting dari asam lemak tak jenuh ganda, karena sangat penting untuk penahan, pelipatan, dan fungsi dari banyak protein. Selain itu, asam lemak juga dapat berinteraksi dengan berbagai protein reseptor nukleus dan meningkatkan ekspresi gen, karena beberapa kompleks asam lemak-protein berfungsi sebagai faktor transkripsi. Dengan cara ini, asam lemak telah ditemukan untuk mengatur transkripsi gen yang berkaitan dengan metabolisme, proliferasi sel, dan apoptosis.

Jenis Asam Lemak

Asam Lemak Tak Jenuh (tunggal dan ganda)

Asam lemak tak jenuh tunggal mengandung satu ikatan rangkap karbon-karbon, yang dapat ditemukan pada posisi yang berbeda di seluruh rantai asam lemak. Mayoritas asam lemak tak jenuh tunggal adalah antara 16 dan 22 karbon panjangnya, dan mengandung ikatan ganda cis, yang berarti atom hidrogen berorientasi pada arah yang sama, memperliatkan tikungan dalam molekul. Selain itu, konfigurasi cis dikaitkan dengan ketidakstabilan termodinamik dan, dengan demikian, titik leleh yang lebih rendah dibandingkan dengan asam lemak trans dan jenuh.

Asam lemak tak jenuh ganda mengandung lebih dari satu ikatan rangkap. Ketika ikatan rangkap pertama terletak di antara atom karbon ketiga dan keempat atau keenam dan ketujuh dari ikatan karbon-oksigen, ikatan ini masing-masing disebut sebagai asam lemak ω-3 dan ω-6. Asam lemak tak jenuh ganda hanya diproduksi oleh tumbuhan dan fitoplankton, dan sangat penting untuk semua organisme yang lebih tinggi.

Jenuh

Asam lemak jenuh, jenuh dengan hidrogen, dan sebagian besar adalah rantai hidrokarbon lurus dengan jumlah atom karbon genap. Asam lemak yang paling umum mengandung 12-22 atom karbon.

Rantai panjang

Asam lemak rantai panjang (C16 dan lebih besar) dapat jenuh atau mono / tak jenuh ganda tergantung pada adanya satu atau lebih ikatan ganda dalam rantai karbon. Oleat adalah asam lemak tak jenuh rantai panjang yang paling melimpah, dengan panjang rantai 18 karbon dan ikatan rangkap yang terletak antara C9 dan C10 dari ujung metil (C18: 1n-9). Selain itu, asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air dan disirkulasikan melalui plasma baik sebagai kompleks esterifikasi, triasilgliserol, atau bentuk yang tidak diesterifikasi yang terikat secara longgar dengan albumin.

etil oleat
etil oleat

Rantai pendek

Asam lemak rantai pendek adalah produk akhir utama dari metabolisme bakteri di usus besar manusia. Selain itu, sementara asam lemak rantai pendek terbentuk dari berbagai prekursor oleh mikroorganisme anaerobik, karbohidrat adalah progenitor paling umum dari asam lemak rantai pendek.

Struktur Asam Lemak

Asam lemak terdiri dari rantai karbon yang mengandung gugus metil di satu ujung dan gugus karboksil di ujung yang lain. Kelompok metil disebut omega (ω) dan atom karbon yang terletak di sebelah gugus karboksil disebut karbon”α” , diikuti oleh karbon”β” , dll. Molekul asam lemak juga memiliki dua daerah kimia yang berbeda: 1) rantai hidrokarbon hidrofobik panjang, yang tidak sangat reaktif; dan 2) gugus karboksil (-COOH), yang hidrofilik dan sangat reaktif. Dalam membran sel, hampir semua asam lemak membentuk ikatan kovalen dengan molekul lain melalui gugus asam karboksilat.

Struktur Asam Lemak
Struktur Asam Lemak

Seperti dijelaskan di atas, asam lemak dapat mengandung ikatan ganda (asam lemak tak jenuh) atau tidak ada ikatan rangkap (asam lemak jenuh) dalam rantai hidrokarbon. Kehadiran ikatan ganda menghasilkan pembentukan tikungan atau kekusutan dalam molekul, dan berdampak pada kapasitas rantai asam lemak untuk menumpuk bersama. Perbedaan lain antara asam lemak termasuk panjang rantai hidrokarbon, serta jumlah dan posisi ikatan rangkap. Kehadiran ikatan ganda juga akan mempengaruhi titik leleh, karena asam lemak tak jenuh memiliki titik leleh yang lebih rendah daripada asam lemak jenuh. Titik leleh juga dipengaruhi oleh apakah ada jumlah atom karbon genap atau ganjil; jumlah ganjil karbon dikaitkan dengan titik leleh yang lebih tinggi. Selanjutnya, asam lemak jenuh sangat stabil, sedangkan asam lemak tak jenuh lebih rentan terhadap oksidasi.

Kata Kunci:

  • asam lemak struktur
  • contoh asam lemak dan asam lemak tak jenuh beserta Rumus umumnya
  • jenis jenis asam lemak

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *