Выделение жирных кислот из растительных масел
Из предельных кислот очень широко распространена пальмитиновая кислота. Она присутствует во всех жирах, причем в некоторых ее содержание превышает 10 - 15 % от общего содержания кислот. Широко распространены стеариновая и миристиновая кислоты. Стеариновая кислота содержится в больших количествах ( 25 % и более ) в запасных жирах некоторых млекопитающих ( в овечьем жире ) и в жирах некоторых тропических растений, например в масле какао.
Принято разделять кислоты, содержащиеся в жирах, на две категории: главные и второстепенные кислоты. Главными считаются кислоты, содержание которых в жире превышает 10 %.[ ]
Большинство жиров содержат две или три главные кислоты и некоторые другие кислоты в меньшем количестве. Все кислоты распределены таким образом, что образуется по возможности большее число смешанных глицеридов («принцип равномерного распределения»). Иными словами, каждая молекула глицерида стремится к более гетерогенному составу. Например, масло какао содержащее в качестве основных кислот пальмитиновую, стеариновую и олеиновую в примерно равном молярном соотношении, состоит в большей степени из олеопальмитостеарина, тогда как трипальмитин, тристеарин и триолеин содержатся в незначительных количествах.
Липиды микроорганизмов.
В клетках микроорганизмов липиды выполняют самые различные биологические функции. Они входят в состав клеточных мембран, митохондрий, хлоропластов и других органелл. Липопротеиновые комплексы играют важную роль в процессах метаболизма. С ними в значительной степени связаны активный перенос различных веществ через пограничные мембраны и распределение этих веществ внутри клетки.
С составом липидов во многом связаны такие свойства микроорганизмов как термотолерантность и термофильность, кислотоустойчивость, вирулентность и другие признаки. Кроме того в микроорганизмах липиды могут выполнять функцию запасных продуктов. К таковым относится поли-b-гидроксимасляная кислота, образуемая многими бактериями, и триацилглицерины, накапливаемые в больших количествах некоторыми дрожжами и другими представителями грибов.
Систематическое изучение липидов микроорганизмов началось с исследований дрожжей немецкими учеными Нэгели и Левом в 1878 г. Общее количество липидов микроорганизмов колеблется от 0,2 до 10 % от абсолютно сухих веществ клетки. Однако в условиях, благоприятных для накопления этих продуктов метаболизма, содержание липидов может достигать 60-70 %. Способностью к такому «сверхсинтезу» липидов обладают лишь некоторые представители микроорганизмов. Некоторые виды приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6. Максимальное содержание липидов у некоторых микроорганизмов.
микроорганизм | липиды по отн. к сухому веществу клеток, % |
Actinomyces albaduncus | 42-57 |
Alcaligenes eutrophus | 40-60 |
Blaceslea trispora | 54-56 |
Cryptococcus terricolus | 65-70 |
Lipomyces lipoferus | 50-63 |
Mycobacterium smegmatic | 35-36 |
Cостав липидов различных микроорганизмов очень неодинаков. У бактерий, как правило, много фосфолипидов. Микобактерии содержат значительное количество восков. Жирные кислоты у эубактерий обычно содержат от 10 до 20 атомов углерода (преимущественно 15-19). Микобактерии, коринебактерии и нокардии содержат в составе липидов кроме обычных кислот, своеобразные, характерные только для этих микроорганизмов миколовые кислоты, представляющие собой высокомолекулярные b-гидроксикислоты с длинной алифатической цепью в a-положении.
ЖКС липидов мицелиальных грибов во многом идентичен составу растительных масел. В связи с этим грибные липиды могут найти применение в различных отраслях народного хозяйства (сельское хозяйство, лакокрасочная промышленность, производство медицинских препаратов). В последние годы среди мицелиальных грибов обнаружены высокоактивные продуценты арахидоновой кислоты и разработан способ ее трансформации в некоторые биологически активные вещества.
Некоторые виды дрожжей и мицелиальных грибов обладают способностью образовывать внеклеточные липиды. Их состав и причины образования до конца не изучены. Фракционный состав внутренних липидов некоторых видов дрожжей приведен в таблице.
Таблица 2.7. Состав дрожжевых липидов.
фракция | Lipomyces starkeyi | Lipomyces lipoferus | Sporobolomyces roseus |
фосфолипиды | 2,2 | 4,3 | 3,3 |
стерины | 2,5 | 5,3 | 3,7 |
моно- и диацилглицерины | 4,6 | 5,7 | 4,8 |
св. жирные кислоты | 16,4 | 2,6 | 10,1 |
триацилглицерины | 71,4 | 78,1 | 72,2 |
стерин. эфиры, воска | 1,2 | 1,7 | 2,1 |
Как видно из таблицы, среди отдельных фракций дрожжевых липидов наибольший удельный вес занимают триацилглицерины. Аналогичный фракционный состав имеют липиды мицелиальных грибов и водорослей.
Из разных микроорганизмов дрожжи обладают рядом свойств (быстрота роста , нетребовательность к составу среды и т. д.), позволяющих рассматривать их как наиболее перспективный на ближайшее время источник промышленного получения липидов. В качестве продуцентов липидов можно также использовать мицелиальные грибы и микроформы водорослей. Известный интерес ( как источники специфических жирных кислот, фосфолипидов и восков) представляют бактериальные продуценты.