Sabunlaşmayan Lipidler ve Özellikleri

2.1 - Terpenler

Terpenler izoprenin (2-metil-1,3-bütadien) oligomer veya polimerleridir. İzopren molekülünde bulunan çift bağlar konjugedir. Yani iki çift bağ arasında yalnız bir tek bağ bulunmaktadır. Böyle konjuge çift bağ taşıyan maddeler büyük reaksiyon yeteneğine sahiptirler ve başka maddelerle kolayca birleşebilirler. Aynı reaksiyon yeteneğine dayalı olarak izopren molekülleri kendi aralarında da birleşebilirler (polimerizasyon). İzopren molekülleri polimerize olmadan önce dehidre olmaları gerekir.

Izoprenin kendisi doğal olarak bulunmadığı halde doğada izopren moleküllerinin polimerizasyonu sonucu oluşan bileşikler yaygındır. Doğal bileşiklerin çoğunda izopren moleküllerinden birisinin baş kısmı ile diğerinin kuyruk kısmı birleşmiştir. Bununla birlikte iki baş yada kuyruğun birleştiği maddelerde vardır.

Terpenlerin çoğu hidrokarbon, diğerleri alkol, eter, aldehit, keton ve asittir. Büyük bir kısmı güzel kokar. Hafifçe ısıtılarak yada subuharı damıtımıyla diğer bitkisel maddelerden ayrılabilir. Terpenlerin bazıları parfümlerde, tat vermede ve tıpta kullanılır.

Terpenlerin en önemli grubu olan Karotinoidler tetraterpendir (C40). Açık sarıdan kırmızı-menekşeye kadar değişen renkte maddelerdir. Karotinoidlere bu renkleri veren faktör taşıdıkları çift bağlardır. Bazı karotinoidler, likopin gibi, asiklik (halkasız) olmalarına karŸın bazıları da zincirin her iki ucunda hidroaromatik birer halka ile kapanmışlardır. Böyle karotinoidlere karotinler denir.

Karotinlerde halkalar dört izopren molekülünün iki ucunda yer alır. Zincir uçlarındaki bu hidroaromatik halkalara iyonon halkaları adı verilir. İyonon halkaları a -, b - ve pseudoiyonon halkalarıdır. a - ve b -iyonon halkaları kapalı olup yalnız bir çift bağ ihtiva ederler. Çift bağın yerleri a - ve b -halkalarında farklıdır. Pseudoiyonon halkası ise 2 çift bağ taşır ve açıktır.

Taşıdıkları iyonon halkalarına göre a -, b - ve gama karotinler şekillenir. a -karotinde bir a - ve bir de b -iyonon halkası vardır. a -karotinde ise, zincirin her iki ucunda da b -iyonon halkası vardır. Gamma-karotinde ise zincir uçlarında bir a - ve bir de pseudoiyonon halkası mevcuttur. Karotinler vitamin A'nın ön maddeleridir.

2.2 - Steroidler

Bu maddeler steran (siklopentanoperhidrofenantren) halkasına sahiptirler. Fenantren halkası 3 benzol halkasından ibarettir. Bu halka hidrojenle doyurulursa çift bağ açılır ve perhidrofenantren halkası meydana gelir. Perhidrofenantren halkasına da bir siklopentan halkası eklenirse siklopentanoperhidrofenantren (steran) halkası oluşur. Steroidler bunun karbonlu yan zincir, alkol, aldehit, keton, çift bağ şeklinde bazı fonksiyonlu grup taşıyan türevleridir.

Doğal olarak bulunan, farklı fonksiyon yada aktiviteye sahip pek çok steroid, özellikle A halkasındaki 3 nolu karbona, C halkasındaki 11 nolu karbona ve D halkasındaki 17 nolu karbona farklı grupların bağlanması ile birbirinden ayrılmaktadır. Steran halkasını veya bunun değişik şekillerini taşıyan ve biyolojik önemi olan maddeler sterinler (Steroller) ve Vitamin D Grubu Maddeler, safra asitleri ile adrenal korteks hormonları ve cinsiyet hormonlarıdır.

2.2.1- Sterinler

Sterinler bir steran halkası ile bir yan zincire sahiptirler. Sterinlerin hepsinde de 3 numaralı karbonda alkolik hidroksil grubu bulunur. Sterinlere steroller de denir. Yün yağında bulunan lanosterol, bitkisel kökenli olan ergosterol ve stigmasterol ile kolesterol en iyi bilinen sterinlerdir. Sterinler; zoosterinler, mükosterinler (mantar ve maya sterinleri) ve fitosterinler olarak üç grupta incelenir.

Zoosterinler

Zoosterollerin en önemli üyesi kolesteroldür. Kolesterol bütün hayvansal dokularda, pek çok hayvansal hücrenin membranlarında, kan plazmasının lipoproteinlerinde bulur ve karaciğerde sentezlenir. Bitkilerde bulunmaz. Antihemolitik etkiye sahiptir. Bu özelliğinden dolayı bakteri toksinlerinin, yılan zehirlerinin, safra tuzlarının ve diğer hemolitik maddelerin hemolitik etkilerine karşı etkilidir.

Kolesterol dokularda serbest ve ester şeklinde olmak üzere 2 halde bulunmaktadır. Dokulardaki kolesterol miktarı geniş hudutlar içerisindedir. Bilhassa beyin sinir dokusu, adrenal bezler ve yumurta sarısında çok miktarda bulunmaktadır. Beynin beyaz maddesinin kurutulmuş şekli % 14 kolesterol ihtiva eder.

Kolesterolün lipid metabolizmasında, lipidlerin taşınmasında önemli rolü vardır. Safra asitleri, cinsel hormonlar ve diğer steroidlerin sentezinde prekürsördür. Lipid metabolizması bozukluklarında ve yaşlılıkta kolesterol yağ asidi esterleri damar çeperlerine çökelip yapışarak arteroskleroza neden olur.

Vucuttaki mevcut kolesterolün % 90'ı safra asitlerinin ve % 10'unun da steroid hormonların sentezinde kullanıldığı kabul edilmektedir.

Kolesterinde steran halkasının 3 nolu C da bir hidroksil grubu, 5-6 nolu C'lar arasında bir çift bağ, 10 ve 13. karbonlarda birer metil grubu, 17 nolu karbonda da 8 karbonlu bir yan zincir taşır. Yani 3-hidroksi-5-dehidrokolestandır.

Kolesterole kimyasal özelliğini veren faktörler, taşıdıkları sekunder alkol grubu ve çift bağdır. 3. C daki hidroksil grubu aracılığı ile yağ asitleri ve diğer asitlerle esterleşir. Bu esterler kanda ve dokularda yaygındır. Yine bu hidroksil grubundan oksidanlarla ketonlaşır, mesela kolestenon'u verir. Çift bağa hidrojen ve halojenler yerleşir.

Kolesterol katalitik olarak hidrojenlendiğinde, yani çift bağa 2 hidrojen girerek doyarsa birbirinin geometrik izomeri olan kolestanol ve koprostanol olarak adlandırılan 2 bileşik meydana gelir. Kolestanol ve koprostanol kolesterolün barsak bakterileri tarafından indirgenmesiyle meydana gelir. Bu nedenle kalın barsakta ve dışkıda bulunmaktadır.

Kolesterolde ve kolestanolde 3 nolu karbondaki hidroksil grubu ile 10 nolu karbondaki CH3 grubu ile aynı tarafta ve hallka yüzeyinin üzerinde bulunur. Bu şekle sis konfigürsyon demiştik. Koprostanolde ise 3. nolu karbondaki hidroksil grubu 10. karbondaki metil grubu ile zıt tarafta bulunur ve bu trans konfigürasyon adını alır.

Kolestanol'deki 3 nolu karbon atomuna bağlı olan -OH grubu halka yüzeyinin altında yer alırsa (5 nolu karbondaki -H atomu ile halka yüzeyinin aynı tarafında ) altında yer alırsa epikolestanol adı verilen başka bir bileşik oluşur.

Koprostanolde 3 numaralı karbondaki -OH grubu ile 5 nolu karbondaki H atomu halka yüzeyinin ters yönlerinde, OH grubu altta, H atomu üstte yer alırsa epikoprostanol adı verilen başka bir izomer türer.

Kolesterin oksitlenir ve konjuge bir çift doymamış bağ oluşursa, 7-dehidrokolesterin meydana gelir. Bu vitamin D3'ün (Kolekalsiferol)'ün önmaddesidir. 7 dehidrokolesterin uv ışığa maruz kalırsa vitamin D3'e dönüşmektedir.

İlk bakışta kolesterole benzeyen lanosterol ise 17. karbonundaki yan zincirde bir çift çift bağ içermesi, steran halkasındaki çift bağın 5-6. karbonlar değil 8-9. karbonlar arasında bulunası ile kolesterolden ayrılır. Ayrıca 4. karbon atomunda iki molekül CH3 ve yine 14 nolu karbona bağlı bir molekül CH3 bulunur.

Mükosteroller

İsminden de anlaşılacağı üzere maya ve mantarlarda (çavdar mahmuzu) bulunan sterollerdir. En önemli üyesi ergosteroldür. Ergosterolde 17. C bağlı 9 karbonlu bir yan zincir, yan zincirde bir çift bağ, 3.nolu C da bir OH grubu, 10 ve 13 C'larda birer metil grubu, 5 ve 6. C lar ve 7 ve 8. karbonlar arasında 2 adet çift bağ vardır. Ergosterol vitamin D2 nin önmaddesidir. UV ışığı etkisiyle vitamin haline dönüşür.

Vitamin D etkisi gösteren bileşiklerden vitamin D3 hayvansal dokularda, vitamin D2'de bitkilerde meydana gelir. 7-dehidrokolesterin yüksek derecede organize olmuş hayvamlarda kolayca sentez edilir. Bunun vitamin D3'e dönüştürülmesi ise UV ışık etkisi ile deri altı yağ dokusunda mümkün olmaktadır. Ergosterol'de yine UV ışık etkisi ile bitkilerde vitamin D2 haline dönüştürülmektedir. Besinlerle alınan ergosterolün vitamin D olarak bir değeri yoktur. Memeliler vitamin D2 ve Vitamin D3'e takriben birbirine eşit derecede değerlendirebilmektedir.

Fitosterol'ler

Bitkisel steroller olup 10 C lu bir yan zincire sahiptirler ve stigmasterol ve Sitosterol olmak üzere iki önemli üyesi vardır.

Yapısı kolesterole çok benzer. Ancak yan zincirinde 22-23 øC arasında fazladan bir çift bağ ile bir de etil grubu vardır. Soya fasülyesi ve yoncada çok miktarda bulunmaktadır. Progesteron'a çevrildiği laboratuvar deneyleri ile gösterilmiştir. b -Sitosterol ise stigmasterolün yan zincirdeki çift bağın 2 H atomu ile doymasıyla meydana gelir. Tahıllarda bol miktarda bulunur.

2.2.2- Safra Asitleri

Safra asitleri 24 C'lu steroidlerdir. ön madde olarak kolesterinden yararlanılarak tüm hayvansal organizmalarda sentezlenebilir. Kolesterolün yan zincirindeki son üç karbon atomu oksidasyona uğrayarak parçalanır ve karboksil grubu oluşarak safra asitleri meydana gelir.

Bütün safra asitlerinin kolanik asitten türedikleri kabul edilir. Kolanik asit 5 karbonlu yan zinciri COOH grubu ile biten, 10. ve 13. karbonlarında metil grubu taşıyan maddelerdir. Başlıca karaciğerde sentezlenirler. Safra kesesinde toplanırlar ve bir kanalla ince barsağa salgılanır. Safra asitlerinin oluşturduğu tuzlar (anyonlar) yağları emülsiyon haline getirerek, lipaz enziminin yağlarla değme yüzeylerini artırır ve kolaylıkla hidroliz olmalarını sağlar. Bu özellikleri ile (kolik asit anyonları) çok güçlü doğal deterjanlardır.

Kolanik asitte, steran halkasının 3., 6., 7., 12. karbonlarına en fazla 3 hidroksil grubunun girmesiyle aşağıdaki kolanik asit türevleri, yani diğer safra asitleri meydana gelir.

Kolik asit -> 3,7,12 - trihidroksikolanik asit

Dezoksikolik asit -> 3,12 - dihidroksikolanik asit

Litokolik asit -> 3 - hidroksikolanik asit

Hiyodezoksikolik asit -> 3,6 - dihidroksikolanik asit

Kenodezoksikolik asit -> 3,7 - dihidroksikolanik asit

Safrada en çok bulunan safra asitleri kolik asit ve kenodezoksikolik asittir. İnsan safrasında serbest safra asidi yoktur. Safra asitleri karboksil grupları aracılığı ile glisin veya taurin ile konjuge halde safrada bulunurlar. Hepsi birleşmiş haldedir. Bunlara birleşik (konjuge) safra asitleri denir.

Glisin kolik asitle glikokolik asidi, dezoksikolik asit ile glikodezoksikolik asidi ve litokolik asitle de glikolitokolik asidi verir. Yine kolik asit, dezoksikolik asit ve litokolik asit taurin ile birleşerek sırasıyla, taurokolik asit, taurodezoksikolik asit ve taurolitokolik asidi meydana getirirler.

Safra asitlerinin tuzları yani kolatlar yapıları nedeniyle (büyük kısmı apolar, ufak bir kısmı polar moleküler) yüzey gerilimini azaltıcı ve emülsiyon yapıcı özelliğe sahiptirler. Suda erimeyen koesterolü, yağları, fosfatidleri, yağda erir vitaminleri emülsüyon haline getirerek barsaklardan rezorbsiyonunda önemli rol oynarlar. Yağların yüzeylerini genişleterek enzimlerin yağlara daha iyi etkimelerini sağlarlar.

2.2.3- Adrenal Korteks ve Cinsiyet hormonları

Kolesterolün yan zincirinin kırılması oksidasyonu sonucu pregnenolon oluşur. Pregnenolondan da diğer steroidler üretilir.

Pregnenolon

Cinsel hormonlar insanların ve diğer omurgalıların kuşların ve sürüngenlerin üreme fonksiyonlarının düzenlenmesinde etkin görev alırlar. Androjenler tesosteron ve dihidrotestosterondur. Testislerde biyosentezlenir. Dihidrotestosteron testosterondan daha etkilidir. Österojenler başlıca östron ve östradioldür. Aromatik halka içerir. Estrodiol östrondan daha etkindir. Daha ayrıntılı bilgi için hormonlar ders notuna bakınız.

2.3 - Prostaglandinler

Prostat bezinde sentezlenmesi ve ilk kez seminal sıvıdan izole edildiği için bu adı almıştır. Yapıları ve etkileri 1960 larda anlaşılmıştır. ön maddesi arahidonik asittir. 20 karbonlu doymamış yağ asidi olan arahidonik asidin halkasal yapı kazanması ile meydfana gelmektedir. Bundan türeyen prostanoik asitten diğer prostaglandinler oluşur. Günümüzde 30 kadar prostaglandin bilinmektedir.

Hemen her doku prostaglandin ihtiva eder ve hemen her biyolojik olay bunlardan iz miktarda da olsa etkilenir. Bunlar yangıya ve ağrıya olan duyarlığı artırırlar. Asprin ve benzeri ila‡lar prostaglandin sentezindeki enzimlerin etkilerini inhibe ederek antagonist etki gösterirler. Yine kortizon ve diğer steroidlerin yangı önleyici etkileri prostaglandin sentezini önlemelerinden kaynaklanmaktadır.

Prostaglandinlerin diğer etkileri kan basıncını düşürme ve uterus kasları gibi düz kasların kontraksiyonlarını uyarmalarıdır. Prostaglandinlerden en iyi bilinenleri PGE1, PGE1a ve PGE2a dır. PGE2 ve PGE2a ise zor doğumlarda kullanılmakta ve uterus kaslarının kontraksiyonunu artırarak bebeğin doğumunu kolaylaştırmaktadır.

2.4 - Alkol ve Keton Tipi Mumlar

Hekimlik alanımız dışıda, sanayi alanındaki konular olduğundan burada incelenmemiştir.

Ders Notu Sonu, Prof. Dr. Arif Altıntaş, Ders Notları, veterinary.ankara.edu.tr/fidanci/Ders_Notlari/LG-Lipidler.html