กรดสเตียริก

กรดสเตียริก นอกจากกรดปาล์มิติกจะเป็นส่วนประกอบหลักของไขมันและน้ำมัน เป็นกรดไขมันไม่อิ่มตัวที่มีคาร์บอน 18 อะตอมซึ่งมีหน้าที่หลักในการกักเก็บพลังงาน เนื่องจากสามารถสังเคราะห์ได้ในสิ่งมีชีวิตจึงไม่จำเป็นต้องนำมารวมกับอาหาร

กรดสเตียริกคืออะไร?

กรดสเตียริกและกรดปาลมิติกเป็นสององค์ประกอบหลักในน้ำมันพืชและไขมันสัตว์กรดสเตียริกประกอบด้วยคาร์บอน 18 อะตอม ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่ากรดออกตาเดคาโนอิก เช่นเดียวกับกรดปาล์มิติกโครงสร้างทางเคมีนั้นง่ายมาก

โซ่ไฮโดรคาร์บอน 17 คาร์บอนมีกลุ่มคาร์บอกซิลที่ปลายด้านหนึ่งหมู่คาร์บอกซิลให้คุณสมบัติที่เป็นกรดของโมเลกุล เนื่องจากห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ยาวสารประกอบจึงแทบไม่ละลายในน้ำ ในรูปแบบอิสระเป็นของแข็งสีขาวรสจืดที่ละลายที่ 69 องศาและเดือดที่ 370 องศา เกลือของกรดสเตียริกเรียกว่าสเตียเรต กรดสเตียริกและกรดปาลมิติกมีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพที่คล้ายคลึงกัน

พวกมันต่างกันแค่ความยาวของห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอนซึ่งในกรณีของกรดปาลมิติกจะสั้นกว่าคาร์บอนเพียงสองอะตอมเท่านั้น กรดไขมันทั้งสองยังเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของไตรกลีเซอไรด์ (ไขมันและน้ำมัน) ในขณะที่กรดปาลมิติกเกิดขึ้นในความเข้มข้นสูงทั้งในไขมันและน้ำมันจากสัตว์และพืช แต่กรดสเตียริกส่วนใหญ่มีอยู่ในไขมันสัตว์ น้ำมันพืชมักมีกรดสเตียริกไม่เกิน 7 เปอร์เซ็นต์

นอกจากไตรกลีเซอไรด์แล้วกรดสเตียริกยังพบในเยื่อหุ้มเซลล์และใยประสาท มีอยู่ในรูปของ phospholipid หรือ sphingolipid เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของพวกมันซึ่งคล้ายกับกรดปาล์มิติกกรดไขมันทั้งสองจึงเกี่ยวข้องกันเสมอ ในสัตว์หรือสิ่งมีชีวิตของมนุษย์กรดสเตียริกผลิตจากกรดปาลมิติกโดยการเติมคาร์บอนสองอะตอม

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

โครงสร้างทางชีวเคมีของกรดสเตียริกไม่น่าตื่นเต้น อย่างไรก็ตามมันมีความสำคัญทางสรีรวิทยามาก ดังที่ได้กล่าวไปแล้วกรดสเตียริกเป็นสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่สร้างขึ้นอย่างเรียบง่ายโดยมีหมู่คาร์บอกซิลในสิ่งมีชีวิตนั้นจะจับกับกลีเซอรีนและทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพ

การเผากรดสเตียริก 100 กรัมจะปล่อยพลังงานประมาณ 900 กิโลแคลอรี นั่นคือพลังงานเกือบสองเท่าของคาร์โบไฮเดรตในปริมาณเท่ากัน พันธะไฮโดรคาร์บอนซึ่งพบเป็นจำนวนมากในกรดไขมันสายยาวมีพลังงานสูงเป็นพิเศษ เนื่องจากความสามารถในการกักเก็บพลังงานนี้กรดสเตียริกและกรดไขมันอื่น ๆ จึงมีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานในร่างกาย เพื่อจุดประสงค์นี้กรดไขมันอีกสามชนิดจะถูกเอสเทอร์ด้วยโมเลกุลของกลีเซอรีนเพื่อสร้างไตรกลีเซอไรด์หรือไขมันและน้ำมัน ไตรกลีเซอไรด์เหล่านี้บีบอัดโมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงานอีกครั้งในพื้นที่ขนาดเล็กมากเพื่อให้ไขมันสามารถทำหน้าที่เป็นหนึ่งในโมเลกุลกักเก็บพลังงานที่มีพลังงานมากที่สุด

ในวิวัฒนาการสิ่งมีชีวิตได้พัฒนาขึ้นซึ่งโดยการจัดเก็บไขมันและน้ำมันได้ค้นพบวิธีที่จะสามารถจัดหาช่วงเวลาที่เลวร้ายได้ กรดสเตียริกและกรดปาลมิติกเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงชีวภาพที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพมากขึ้นในทางกลับกันสารออกฤทธิ์หลายชนิดเช่นพรอสตาแกลนดินสามารถเกิดขึ้นได้ ตามความรู้เดิมกรดสเตียริกเพียงอย่างเดียวไม่ได้มีผลกระทบทางสรีรวิทยาที่สำคัญ

นอกเหนือจากการทำหน้าที่เป็นที่เก็บพลังงานแล้วยังเป็นส่วนประกอบหลักของฟอสโฟลิปิดและสฟิงโกลิปิดซึ่งจะกำหนดโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์ของออร์แกเนลล์ โมเลกุลซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำจะแยกเซลล์ออกจากบริเวณระหว่างเซลล์ โซ่ของกรดไขมันที่ไม่ชอบน้ำจะยื่นออกมาจากเมมเบรนไปทางไซโทพลาซึมของเซลล์ ในขณะเดียวกันส่วนที่ชอบน้ำของเซลล์จะชี้ไปทางผิวเซลล์ ผลการวิจัยล่าสุดบ่งชี้ถึงผลทางสรีรวิทยาเพิ่มเติมของกรดสเตียริก

นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยมะเร็งเยอรมันค้นพบโดยบังเอิญว่ากรดสเตียริกอาจมีผลในการควบคุมไมโตคอนเดรีย โมเลกุลของกรดสเตียริกทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณและนำไปสู่การหลอมรวมของไมโทคอนเดรีย เป็นผลให้การทำงานของไมโทคอนเดรียดีขึ้น ดังนั้นจึงสามารถใช้กรดสเตียริกในการบำบัดโรคไมโทคอนเดรียในอนาคตได้

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

เช่นเดียวกับกรดไขมันอื่น ๆ กรดสเตียริกถูกสังเคราะห์โดยการสร้างห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอนผ่านการเติมคาร์บอนสองอะตอมทีละน้อย สารประกอบเริ่มต้นส่วนใหญ่เป็นคาร์โบไฮเดรต อย่างไรก็ตามกรดไขมันและกรดอะมิโนที่มีอยู่ในอาหารยังทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการสร้างกรดไขมันสายโซ่ที่สูงขึ้น ไขมันสัตว์มีกรดสเตียริกจำนวนมากโดยเฉพาะ

ไขเนื้อไขมันเนื้อแกะไขมันเนยและน้ำมันหมูอุดมไปด้วยกรดสเตียริก โกโก้บัตเตอร์เป็นผู้จัดหากรดสเตียริกจากแหล่งพืชรายใหญ่ที่สุด น้ำมันพืชและไขมันอื่น ๆ มักมีส่วนแบ่งไม่เกิน 7 เปอร์เซ็นต์ กรดสเตียริกอิสระทำโดยการทำให้ไขมันอิ่มตัวด้วยโซดาไฟเดือด ผลลัพธ์แรกคือเกลือโซเดียมของกรดไขมันซึ่งจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นกรดไขมันผ่านการบำบัดด้วยกรดแร่

การแยกกรดไขมันแต่ละตัวในภายหลังจะดำเนินการโดยใช้กระบวนการพิเศษทางกายภาพ (การกลั่น) หรือทางเคมี กรดสเตียริกใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางโฟมโกนหนวดสารทำความสะอาดและผงซักฟอก

โรคและความผิดปกติ

กรดสเตียริกไม่มีผลอันตรายภายใต้สภาวะปกติ เป็นพิษเป็นกลางและทนได้ดี อย่างไรก็ตามฝุ่นละอองและไอระเหยที่มีกรดสเตียริกสามารถมีฤทธิ์กัดกร่อนได้ สิ่งนี้นำไปสู่การระคายเคืองในท้องถิ่นปัญหาระบบทางเดินอาหารและบางครั้งอาเจียน

หากสัมผัสกับฝุ่นและไอระเหยเหล่านี้รุนแรงมากอาจทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจและอาการบวมน้ำที่ปอด ปัญหาอีกประการหนึ่งคือแมกนีเซียมสเตียเรตผลิตในระดับอุตสาหกรรมโดยการเติมไฮโดรเจนของน้ำมันปาล์มซึ่งปนเปื้อนด้วยยาฆ่าแมลง ดังนั้นแมกนีเซียมสเตียเรตที่ใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารอาจมีผลเป็นพิษต่อตับ นอกจากนี้การใช้แมกนีเซียมสเตียเรตอาจทำให้ผิวหนังถูกทำลายและความผิดปกติของลำไส้