Bitkisel Yağların Sınıflandırılması

Bitkisel yağlarda sınıflandırma

Bitkisel Yağlarda Sınıflandırma

Bitkisel yağlar farklı Şekillerde sınıflandırılabilir. Yapılarına bakılarak lipidiler Basit lipitler, Bileşik Lipidler, Türev Lipidler gibi sınıflandırılabilir. Burada lipitlerin %50’ lik alkolde hazırlanan KOH çözeltisiyle hidroliz olup olmamalarına yani sabunlaşıp sabunlaşmadıklarına göre 2 sınıfa ayrılması esasına dayanan sistem kullanılmıştır. Bunların da alt sınıfları vardır.

Sabunlaşabilen Yağlar

Açilgliseroller (Gliseridler)

Gliserin tatlı, kıvamlı, sıvı tabiatında üç değerli bir alkoldür. Su ve etil alkolde her oranda karışabilir. Eter, kloroform ve benzolde ersimze. Hafif alkalik ortamda demir tuzları yanında H2 O2 ile oksitlenirse gliseraldehit ve dihidroksiaseton karışımı oluşur. Gerek gliseraldehit ev gerekse dihidroksiaseton indirgeyici özellige sahiptir. Gliserin su çekici özelliğe sahip olması ve ıslaklık temin etmesi nedeniyle özellikle kozmetik sanayinde ve ilaç endüstrisinde çok kullanılmaktadır. Gliserinin hayvanlar için zararlı bir etkisi yoktur.

Gliserinin karbon atom numaraları sırası ile alfa- ve beta karbon atomları olarak da bilinir. Açilgliseroller (Gliseridler) ise gliserinin yağ asitleri ile vermiş oldukları esterlerdir. Gliserin 3 hidroksilli bir alkol olduğundan üç tür gliserid (açilgliserol) verebilir. Gliserinin bir alkol grubu bir yağ asidi ile esterleşirse monoaççilgliserol meydana gelir. Esterleşme gliserinin iki alkol grubu ile 2 molekül yağ asidi arasında ise diaçilgiliserol olusur. Triaçilgliserolde ise 3 molekül yağ asidinin gliserinle yapmış olduğu esterlerdir. Mono- ve diaçilgliserollere de doğada rastlanmakla (bunların miktarı oldukça azdır) birlikte bunlardan en önemlisi triaçilgliserollerdir. Triaçilgliseroller genelde besin maddesi olarak kullanılan bitkisel ve hayvansal yağların temel bileşenleridir. Açilgliserollerin temel bileşenleri ise yağ asitleridir.

Doğal olarak meydana gelen yaglarda 3 ester konumunun hepsinde de ayni yağ asidi artığını taşıyan triaçilgliserol (trigliserid) moleküllerinin (basit açilgliseroller) oranı küçüktür. Bunların hemen tümü karışık (miks) triaçilgliserollerdir.

Basit triaçilgiliserolde (trigliserid) üç stearik asit bağlanmışsa buna tristeroilgliserol, üç palmitik asit bağlanmışsa buna tripalmitoilgliserol yada üç oleik asit bağlanmışsa trioleilgliserol adi verilmektedir. Bu bileşenlere daha çok kullanılan tristearin, tripalmitin yada triolein adi da verilmektedir.

Di- ve triaçilgliserollerde yag asitleri farklı farklı ise isimlendirmede gliserinin karbon atom sırasına göre hareket edilir ve isimlerde bu numaralar belirtilir.

Trigliseridlerin Fiziksel Özellikleri

Triaçilliserollerin erime derecesi yapılarını oluşturan yağ asidi kompomentleri tarafından belirlenmektedir. Genellikle doymus yağ asitlerinin miktarına ve zincir uzunluğuna paralel olarak yağların erime derecesi yükselmektedir. Örneğin; tripalmitin, tristarin gibi doymus yağ asitlerinin triaçilgliserolleri vücut sıcaklığında katidir. Doymamış yağ asitlerinden oluşan triolein veya trilinolein ise sıvıdır.

Trigliseridler suda çözünmezler ve kendiliklerinden oldukça dağılmış miseller oluşturmazlar. Buna karsın monoaçilgliserol ve diaçilgliserol serbest hidroksel gruplarindan dolayı belli bir polariteye sahiptirler ve misel oluştururlar. Bu nedenle mono- ve diaçilgliseroller gıda endüstrisinde besinlerin hazırlanmasında geniş kullanım alanına sahiptir. Bu yaglar sindirilebilir özellige sahip olup biyolojik olarak da enerji amaciyla kullanılabilir. Açilgliseroller eter, koloroform, benzen ve sıcak etanolde çözünürler. Bunların spesifik ağırlıkları sudan düşüktür.

Trigliserid Kimyasal Özellikleri

Sabunlasma : Bütün yaglar ester olduklarından ester reaksiyonlarını verirler. Çift bağlı yağ asidi taşıyanlar çift bağa ait reaksiyonları, hidroksilli ya alkol grubuna ait reaksiyonları verirler. Yaglar kuvvetli bazlarla kaynatılırsa sabunlar ile gliserole parçalanırlar. Bu olaya sabunlaşma denir. Bu olay alkol ilavesi (yağ eritkeni) ile kolaylaşmaktadır.

Hidrolize Olmaları : Yaglar ya lipaz enzimi yada yüksek isi ve basinç altında ve katalizör olarak asitlerin kullanılması halinde su ile hidrolize edilebilir. Bu reaksiyonda 1 molekül triaçilgliserol 3 molekül su alarak 3 molekül yağ asidi ve 1 molekül gliserole hidrolize olur.

Açilgliserollerin Yapisindaki Doymamis Yag Asitleri Ile Reaksiyonlar : Yaglarda bulunan doymamış bağlara, nikel katalizörlüğünde hidrojen eklenebilir. Örneğin, oleinde bulunan çift bağlar hidrojen ile doyurulursa stearin teşekkül eder.

Triolein (Olein) + 3 H2  Tristerain (Sterain)

Yaglardaki doymamış bağlara klor, brom, iyot gibi halojenler de eklenebilir. Sonuçta halojenle doyurulmuş açilgliserol elde edilir. Bir molekül oleinde bulunan 3 çift baga, çift bağdan her birine 2 ser atom brom bağlanması sonucu hekzabromosterain olusur.

Triolein + 3 Br2 ::::: Hekzabromosterain

Doymamış yağ asidi içeren triaçilgliseroller hava ile temasta havanın oksijeni ile reaksiyona girerek oksidasyona uğrarlar. Doymamış yağ asitlerinin kimyasal özellikleri bölümünde bu durum lipid peroksidayonu olarak adlandırılmıştı.
Doymamış yağ asitleri invivo ortamda otooksidasyona ugramaz. E vitamini, askorbik asit gibi bazı moleküller ve bazı doymamış yağ asitlerinin oksidasyonunu engellemektedir.

Bu kimyasal özelliklerden başka yapıları karakterize eden ve yagdan yaga farklı olan 5 sayı vardır.

1- Sabunlaşma Sayısı : 1 g yağın sabunlaşması için gerekli olan KOH’ in mg cinsinden miktarına “sabunlaşma sayısı” denir. Bir gram stearinin sabunlaşması için 189 mg KOH ve 1 gr butirinin sabunlaşması için 557 mg KOH’ a ihtiyaç vardır. Yani stearinin sabunlaşma sayısı 189 ve butirinin sabunlaşma sayısı 557’ dir.

2- İyot Sayısı : 100 g yağın absorbe ettiği iyotun g cinsinden miktarına “iyot sayısı” denir. Yani gliseridin absorbe ettiği halojen miktarı üzerinden yağların doymamışlıklarının hesaplanması için kullanilir.
3- Asit Sayısı : 1 gr yagda bulunan serbest yağ asitlerinin nötralize edilmesi için gerekli olan KOH’ in mg cinsinden miktarına “asit sayısı” denir. Bu sayı yağda bulunan serbest yağ asitlerinden ileri gelen acılaşmanın tayininde kullanılır.

4- Asetil Sayısı : 1 g asetillesmis yağın sabunlaştırılması ile oluşan asetik asidin bağlanması için gereken KOH’ in mg cinsinden miktarına “asetil sayısı” denir.

5- Uçucu Yag Asidi Sayısı (Reichert – Meissl Sayisi) : 5 g yagdan sabunlaştırma, asitleştirme ve buharla damıtma yöntemleri ile elde edilen uçucu yağ asidinin nötralize edilmesi için gereken 0.1 N alkalinin ml cinsinden miktarına “uçucu yağ asidi sayısı” denir.

Fosfogliseridler (Fosfolipidler)

Gliserin ve esterleşmiş halde fosforik asit taşıyan gliseridlerdir. Fosfogliseridlere fosfolipidler yada fosfatidler de denilmektedir. Fosfolipidler membranların ana yapı elementidir. Bütün hayvan ve bitki hücrelerinde bulunur. Yumurta, beyin, karaciğer, böbrek, pankreas, akciğer ve kalp kası fosfolipidler yönünden zengindir. Suda çözünmeleri pek iyi degildir. Fosfogliseridler asetonda erimezler. Ancak su-kloroform ve ****nol karışımı ile dokulardan ekstrakte edilirler. Fosfatidler hava ile temas ettiklerinde yapılarındaki doymamış yağ asit gruplarının havanın oksijeni ile okside olmaları nedeniyle koyulaşırlar.

1 mol gliserin, 2 mol. yağ asidi ve 1 mol fosforik asitten oluşan yapıya fosfatidik asit adi verilir. Gliserolün bir ve ikinci hidroksil grubuna genel olarak uzun zincirli iki yağ asidi bağlanmıştır. Yağ asitlerinin birisi doymuş diğeri doymamıştır. Bu yağ asitleri genellikle 16 yada 18 C’ lu yağ asitleridir. Ancak üçüncü hidroksil grubu ise fosforik asitle ester tipi bir bağ yapmıştır.

Fosfogliseridler polar olmayan uzun bir hidrokarbon kuyruk ile bir de polar bas ihtiva etmektedirler. Yani suyu seven ve sevmeyen gruplar bir arada bulunmaktadır.

Fosfatidik asidin biyoaktif türevleri daha yaygın olarak karsımıza çıkmaktadır. Zaten gliserolün 3. hidroksil grubuna baglanan fosforikasit grubu genellikle yalnız kalmaz. Aktif bir amino alkol ester bağı ile buradan yapıya girer. Bu fosfatın hidroksil grubuna kolin, etanolamin, serin ve inositolün baglamasi ile de stoplazma ve organellerin membran yapisina en çok rastlanan, fosfadidilkolin (lesitin), fosfadiletanolamin (kefalin), fosfatidilserin (sefalin) ve fosfoinozitol gibi farklı fosfoaçilgliseroller (fosfolipidler) meydana gelmektedir.

Kardiolipin (Difosfatidilgliserol) ve plamazlogen diğer önemli fosfolipidlerdir. Kardiolipinin yapısında bir mol gliserol aracılığı ile bilesen iki mol fosfatidik asit bulunmaktadır. Yani 1,3 difosfatidil gliserindir. Mitakondri zarının temel lipididir. Özellikle kalp kasından elde edilir ve frenginin teşhisinde kullanılmaktadır.

Plazmalogenlerin yapısı fosfogliseridlerden biraz farklıdır. Plazmalogenlerde gliserolün bir hidroksil grubu ile esterleşmiş uzun zincirli bir yağ asidi, diğer bir hidroksil grubunda alfa-beta karbonları arasında doymamış bir bağ bulunan uzun zincirli yağ asidi aldehidi vardir. Gliserolün 3. karbon atomu önce fosforik asitle birleşmiş, fosforik asitte etanolamine bağlanmıştır. Etanolamin yerinde kolin, serin, inositol de bulunabilir. Plazmalogenler kas ve beyin – sinir hücresi membranlarinda bol olarak bulunmaktadır.

Sfingolipidler

Bu bileşikler gliserol ihtiva etmezler. Bu nedenle de sfingozin bazının (4- sfingenin) veya dihidrosfingozin’ in (D-sfinganin) türevleri olarak kabul edilirler. Bu bazları ihtiva eden lipidlere de basitçe sfingolipidler denilmektedir.

Sfingozinin amino grubuna 18 veya 26 karbonlu doymuş veya tek doymamış yağ asidinin amid bağı ile bağlanması ile seramidler meydana gelmektedir. Bütün sfingolipidlerde karakteristik olan seramidlerde iki nonpolar kuyruk bulunmaktadır. Farklı polar bas gruplari ise ancak sfingozinin birinci pozisyonundaki hidroksil grubuna baglanmaktadir. O halde sfingozinin amino grubuna bir yağ asidi karboksil grubu ile amid bağı seklinde baglanmakta ve seramidler meydana gelmektedir. Hidroksil grubuna bağlanan polar baslar nedeni ile de farklı sfingolipidler oluşmaktadır.

Sfingolipidler hayvan ve bitki hücrelerinin membranlarinda yapısal komponent olarak önemli görevler yapmaktadır. Özellikle çok miktarda beyin ve sinir dokuda bulunmakta ancak eser miktarda depolanmaktadır.

Sfinfolipidler sfingomiyelinler, serebrositler ve gangliositler olarak üç ana sınıfta incelenmektedir. Bunlardan sfingomiyelinler fosfat grubu ihtiva ettikleri halde serebrositler ve gangliositler fosfat grubu ihtiva etmezler.

Sfingomyelinler özellikle membranlarda ve bu arada belirli sinir hücrelerinin etraflarını saran myelin kılıfta oldukça çok olarak bulunurlar. Bunlar seramidlerin fosfokolin veya fosfo-etanolamin türevidir. Yapılarında fosfat grubu taşıdıklarından bazen fosfolipid olarak sınıflandırılabilirlerse de gliserin taşımadıklarından bu grupta incelemek daha doğrudur.

Atların ve sığırların tırnaklarında yine insanların epidermis, saç ve tırnaklarında sülfür ihtiva eden bir seramid bulunmaktadır. Bu maddeye ungulik adi verilir. Ungulik asit seramide ilaveten ekimolar oranda sialik asit, glaktoz, glaktozamin ve sülfat ihtiva etmektedir.

Serebrositler beyinde ve sinirlerin myelin kılıflarında çok miktarda bulunan seramid monosakkaritlerdir. Sfingomyelinlerden farklı olarak yapılarında fosforik asit ihtiva etmezler. Bunun yerine çoğunlukla glukoz veya galaktoz gibi bir seker ihtiva ederler. Buradaki seker genellikle galaktozdur. Ancak bazi çeşitlerinde D-glukoz veya N-asetilglukozamin de olabilir. Yapilarinda kolin gibi herhangi bir bazda yoktur. Serebrositler yapılarında yer alan yağ asidinin çeşidine göre isimlendirilir. Polar başı oluşturan seker üniteleri nedeni ile glikosfingolipler olarak da adlandirilan serebrositler daha çok hücre mebranlarinin diş kısmında ve hücre yüzeyinde yapısal komponent olarak yer almaktadir. Serebrositlerde galaktoz bulunmasi, yavrularda beyin ve sinir sisteminin gelismesi bakımından süt sekerinin önemini göstermektedir. Çünkü laktoz glukoz ile galaktozdan kuruludur.

Gangliositler ise özellikle sinir ve dalak dokusunda bulunmaktadır. Gangliositler yapıca serebrositlere benzemekle birlikte, serebrositlerdeki heksoza ilave olarak birkaç molekül daha karbonhidrat ihtiva ederler. Bu karbonhidrat en az bir mol N-asetil galaktozanmin veya N-asetil glukozamin ile en az bir mol N-asetil noyraminik asit (sialik asit) olabilir.

Ganglioisitler hücre mebranlarinin dis yüzeylerindeki spesifik reseptör belgelerinin önemli yapısal elementidir. Örneğin; gaglositler sinir sonlarında bulunurlar ve neurotransmitter moleküllere bağlanarak implusun kimyasal bir taranmisyon ile bir sinirden diğer bir sinire geçmesinde rol oynarlar. Heksozlar ve N-asetil neyraminik asidin sayi ve baglanislari bakımından ganliositlerin 20 farklı türüne rastlanmıştır. Gangliositler hücre membran yüzeylerindeki hormon – reseptör bölgelerinde de bulunmaktadir. Bazi nötral glikosfingolipidler eritrositlerin dış yüzeylerinde bulunarak kan gruplarina özgüllük kazandırdıkları gibi organ ve dokulara da özgüllük kazandırmaktadır.

Ester Tipi Mumlar

Mumlar yüksek yağ asitlerinin bir hidroksilli yüksek alkollerle teşkil ettikleri esterlerdir. Bu asit ve alkollerin uzunluğu C16 – C30 olabilir. Mumların genel formülü tamamen basit esterlerin genel formül, R-CO-O-R’ gibidir. Birçok bitki ve hayvanin vücudu mum tabakaların ile örtülmüştür. Mum tabakaları bir taraftan suların nüfuzuna, diğer taraftan da kuruluğa engel olur. Doğadaki görevleri de budur.

Hem bitkiler ve hem de hayvanlar doğal mumlar meydana getirirler. Mumlar genellikle esterlerin bir karışımıdır ve ek olarak mumlarda yüksek miktarda serbest yağ asitleri, yüksek alkoller,yüksek molekül ağırlığına sahip doymuş hidrokarbonlar da bulunur. Geniş bir sıcaklık aralığında erirler (35 – 1000 C). Suda hemen çözünmezler. Organik çözücülerde çok iyi çözünürler.

Mumlarda en çok bulunan alkoller, miristik asit, palmitik asit, serotik asit ve melistik asittir.

Balmumu palmitik asidin C26 – C34 karbonlu yag alkolleri ile verdigi esterlerin bir karışımıdır. Balmumunda büyük oranda miristat, C13 H27 CO-O-C26 H53, ile serotik asidin, C25 H52 COOH, bazı esterleri ve % az miktar da hidrokarbon meydana gelmiştir. 62 – 650 C de erir ve ayakkabı cilası, mum ve mumlu kağıt yapımında kullanılır.

Karnauba Mumu Brezilya hurmasının lifleri üzerinde (kaplamış halde) bulunan bitkisel bir mum olup ana maddesi de mirisil serotatdir. C25H51COOC31H63. 80-870 C de erir. Cilacılıkta, mumlu teksir kağıdı yapmakta kullanılır.

Balina mumu baslıca setil palmitat, C15 H31 CO-O-C16 H33, ile bir miktar serbest setil alkolden C16 H33 OH meydana gelmiştir. Erkek balinaların kafa boşluğundan elde edilir. 42-450 C erir. En çok merhemlerde ve kozmetiklerde yumuşatıcı olarak kullanılır.

Lanolin, Lanosterolün bir yağ asidi esteridir. Serbest ve esterleşmiş kolesterol ihtiva eder. Yün telciklerinin üzerinde koruyucu bir tabaka teşkil eder ve yağ olmaktan ziyade bir mumdur. Çok kompleks bir yapıya sahiptir. Lanolin kendisi erimeden çok miktarda su alıp tutma özelliğine sahiptir. Bu nedenle merhemlerin ve değişik kozmetik ürünlerin hazırlanmasında kullanılır.