Kwasy tłuszczowe są wyższymi kwasami monokarboksylowymi o wzorze ogólnym R-COOH. Ich łańcuchy węglowodorowe są proste, o parzystej liczbie atomów węgla (w R), większej od 4. Od niższych kwasów karboksylowych różnią się głównie tym, że z powodu przewagi części hydrofobowej nad hydrofilową są nierozpuszczalne w wodzie i mają neutralne pH. Kwasy tłuszczowe często oznacza się w notacji n:m, gdzie n to liczba atomów węgla w cząsteczce (wliczając w to atom zawarty w grupie karboksylowej), zaś m to liczba wiązań podwójnych.
W przyrodzie występują w postaci estrów z gliceryną, czyli tłuszczów, z których otrzymuje się je przez hydrolizę. Nasycone kwasy tłuszczowe można także uzyskać przez katalizowane uwodornienie odpowiednich kwasów nienasyconych. Kwasy tłuszczowe wykorzystywane są do produkcji mydła, farb olejnych, leków i kosmetyków. Poza tym wykorzystuje się je w przemyśle spożywczym (masło, oleje, smalec, margaryna), oraz jako paliwa (stearyna w świecy) także w postaci tłuszczów (lampki olejowe).
Kwasy tłuszczowe pełnią istotną rolę biologiczną. W wyniku procesu β-oksydacji Knoopa są rozkładane do reszt acetylowych związanych tioestrowo z koenzymem A. Powstały acetylokoenzym A ulega w cyklu Krebsa rozkładowi z utlenieniem do CO2 i wydzieleniem atomów wodoru, które są następnie utleniane do wody w łańcuchu oddechowym. Kwasy tłuszczowe są ważnym zapasowym materiałem energetycznym, przechowywanym w postaci trójglicerydów w tkance tłuszczowej. W wyniku utleniania kwasów tłuszczowych powstaje energia potrzebna do procesów życiowych.
Kwasy tłuszczowe dzielą się na nasycone i nienasycone.
Kwasy nasycone
Nasycone kwasy tłuszczowe to kwasy tłuszczowe nie zawierające podwójnych wiązań w cząsteczce. W warunkach normalnych są zwykle białymi ciałami stałymi. Ważniejsze nasycone kwasy tłuszczowe to:
kwas palmitynowy
kwas stearynowy
kwas arachidowy
Kwasy nienasycone
Nienasycone kwasy tłuszczowe są to kwasy tłuszczowe zawierające wiązania podwójne. Są one z reguły bezbarwnymi cieczami. W większości z nich wszystkie wiązania podwójne są cis, a po każdym wiązaniu podwójnym następuje 3n (gdzie n = 1, 2, 3...) atomów węgla. W przypadku nienasyconych kwasów tłuszczowych nie wystarcza notacja n:m. Należy też wskazać położenie wiązań podwójnych, co można zrobić na dwa sposoby:
używając notacji Delta-k,l,m... lub Δk,l,m..., gdzie k,l,m... oznaczają położenie wiązania podwójnego licząc od grupy karboksylowej (np. zapis Δ9,12 oznacza, że wiązania podwójne znajdują się przy 9 i 12 atomie węgla) albo
używając notacji Omega-n lub Ω-n, gdzie n oznacza położenie ostatniego wiązania podwójnego licząc od końca łańcucha węglowego (np. Ω-3 oznacza, że ostatnie wiązanie podwójne znajduje się przy trzecim od końca atomie węgla).
Wśród nienasyconych kwasów tłuszczowych wyróżnia się grupę wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, które, jak sama nazwa wskazuje, zawierają więcej niż jedno wiązanie podwójne. Są one niezbędnym elementem diety człowieka (stanowią grupę tzw. witamin F, inaczej egzogenne lub niezbędne kwasy tłuszczowe), gdyż są nam potrzebe do tworzenia ważnych związków (np. prostaglandyn), a nie są syntezowane przez nasze organizmy (mogą je syntezować jedynie rośliny).
Izomery cis kwasów tłuszczowych występują w naturze, natomiast izomery trans powstają w wyniku przemysłowej przeróbki tłuszczów. Stwierdzono, że tłuszcze zawierające postać trans kwasów tłuszczowych są szkodliwe dla zdrowia doprowadzając do miażdżycy tętnic i z tego względu należy ograniczyć ich spożycie.
Ważniejsze nienasycone kwasy tłuszczowe to:
kwas oleinowy
kwas erukowy
kwas linolowy
kwas linolenowy
kwas arachidonowy
Niezbędne Nienasycone Kwasy Tłuszczowe
Kwasy tłuszczowe są składnikami tłuszczów. Istnieją dwa Niezbędne Nienasycone Kwasy Tłuszczowe. Niezbędne to znaczy musimy pozyskiwać je z pożywienia ponieważ organizm nie potrafi ich sam wytworzyć. Pierwszym takim kwasem jest -linolenowy należący do rodziny kwasów omega-3. Źródłem tego kwasu w pożywieniu są: tłoczone na zimno oleje: lniany i rzepakowy, nasiona lnu i rzepaku, siemię lniane, orzechy włoskie, kiełki pszenicy. Drugim Niezbędnym Kwasem Nienasyconym jest kwas linolowy należący do rodziny omega-6. Możemy go znaleźć w tłoczonych na zimno oleju sojowym i kukurydzianym, nasionach słonecznika, nasionach dyni, nasionach sezamu i w większości orzechów. Poza kwasami: -linolenowym (omega-3) i linolowym (omega-6) istnieją inne kwasy należące do rodziny kwasów omega-3 i omega-6. Do rodziny kwasów omega-3 należą: kwas dokozaheksaenowy i kwas eikozapentaenowy, które nasz organizm może wytworzyć z kwasu -linolenowego. Zawarte są one przede wszystkim w żywności pochodzenia morskiego (w rybach tj. makrela, łosoś, halibut, dorsz, śledź, sardynka). Dla niemowląt i dzieci kwas dokozaheksaenowy ze względu na swoje funkcje jest Niezbędnym Nienasyconym Kwasem Tłuszczowym (jest on zawarty w mleku ludzkim). Do rodziny kwasów omega-6 należą: kwas -linolenowy i kwas arachidonowy, które nasz organizm może wytworzyć z kwasu linolowego. Największą wartością i aktywnością biologiczną odznaczają się należące do rodziny omega-3. Prawidłowy stosunek kwasów tłuszczowych z rodziny omega-6 do kwasów z rodziny omega-3 powinien wynosić (<5:1).
Rola Niezbędnych Nienasyconych Kwasów Tłuszczowych:
stanowią jeden z niezbędnych składników budulcowych komórek,
biorą udział w metabolizmie cholesterolu (zwłaszcza kwas arachidonowy) i jego transporcie (przeszło połowa estrów cholesterolu występuje w postaci połączeń z kwasem linolowym, co ułatwia ich rozprowadzenie w organizmie, obniżają poziom cholesterolu we krwi),
hamują agregację płytek krwi, powodują rozszerzanie naczyń krwionośnych, w tym i wieńcowych, działają antyarytmicznie,
są prekursorami do biosyntezy prostaglandyn i prostacyklin,
biorą udział w transporcie wody i elektrolitów przez błony biologiczne,
regulują wydalanie jonów sodu z organizmu.
Niedobór Niezbędnych Nienasyconych Kwasów Tłuszczowych powoduje:
zahamowanie wzrostu i spadek przyrostu masy,
zmiany skórne i wypadanie włosów,
zwiększona wrażliwość na zmiany alergiczne i zakażenia bakteryjne,
spadek napięcia mięśnia sercowego (mniejsza siła skurczu, gorsze krążenie, obrzęki).