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.
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.
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.
Pembentukan Membran Sel
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).
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.
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.
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.
