Tenzidy ÓBiochemický ústav LF MU (MK, ET, JT) 2018 Struktura tenzidů •organické sloučeniny s amfipatickou strukturou • ⇨ schopnost hromadit se na rozhraní 2 fází ⇨ ↓ povrchové napětí mezi fázemi objemná nepolární část molekuly výrazně polární/ionizovaná část molekuly 2 Chování tenzidů v roztoku při nízké koncentraci: adsorbce na rozhraní fází ⇩ monomolekulární vrstva voda vzduch při kritické micelární koncentraci ⇩ tvorba micel ⇩ koloidní roztok 2 fáze s rozdílnou polaritou 3 Účinek tenzidů •Emulgační účinek •adsorpce tenzidu na fázovém rozhraní ⇨ stabilizace emulze •Solubilizační účinek •v nitru micel se rozpouští v omezeném množství dispergovaná nepolární fáze ⇨ zvětšování micel (koloidní roztok) • ∙∙∙ ⇨ > 1 μm ⇨ emulze •Cytotoxický účinek •narušení buněčné membrány 4 Strukturní typy tenzidů dle polární části Typ tenzidu Polární skupina Příklad tenzidu Příklad výskytu Aniontový Soli vyšších MK Soli žlučových kyselin Fosfatidylinositol Kardiolipin Trávenina ve střevě Žluč Membrány Membrány Kationtový Kvartérní amoniové soli Antiseptika (Septonex, Ajatin) Amfoterní Fosfatidylcholin, PE, PS Sfingomyelin Proteiny Žluč, membrány Membrány Plasma, cytosol, … Neiontové MG Cerebrosidy Trávenina ve střevě Membrány 5 Kationtové tenzidy •antiseptický a antimikrobiální účinek • molekuly tenzidu inkorporují do membrán a narušují jejich integritu •účinek zrušen v přítomnosti aniontových tenzidů (součást pracích prostředků) Septonex (karbethopendecinium-bromid) Cetylpyridinium chlorid (< 0,1%, ústní vody) 6 Membránové fosfolipidy jako tenzidy fosfatidylserin sfingomyelin 7 Soli žlučových kyselin jako tenzidy nepolární tetracyklický skelet s methylovými skupinami polární skupiny (−OH a −COO−, –OSO3−) taurocholát 8 Tenzidy vznikající během trávení TG anion mastné kyseliny (mýdlo) 2-MG 9 Tenzidy - základ směsných micel Ve žluči Soli ŽK + fosfolipidy + cholesterol Ve střevě soli ŽK + fosfolipidy + lysofosfolipidy + MK– + MG + MK + cholesterol + lipofilní mikronutrienty > C12 10 soli žlučových kyselin TG pankreatická lipasa kolipasa (usnadňuje připojení lipasy k tukové kapénce) Emulgace TG – podmínka trávení •tvorba micel 4–6 nm •↑ účinného povrchu o/v •umožnění přístupu enzymů 11 Triacylglyceroly jsou velmi nepolární. Bez přítomnosti emulgačních činidel by v trávícím traktu nemohly být metabolizovány. Pro emulgaci lipidů jsou rozhodující žlučové kyseliny produkované v játrech a transportované žlučí do tenkého střeva. Jejich působením se lipidy rozptýlí do malých kapének, což vyvolá zvětšení povrchu a umožní lepší kontakt s enzymy, které působí na mezifází. K emulgaci lipidů přispívá i střevní peristaltika. Součástí kapének jsou triacylglyceroly, cholesterol, fosfolipidy i nepolární vitamíny. Pro trávení triacylglycerolů je dále potřebná kolipasa, která usnadňuje kontakt mezi kapénkou a pankreatickou lipasou. 12 Tenzidy - základ struktury lipoproteinů Obal monovrstva 12 Další transportní formou lipidů jsou lipoproteiny. Slouží pro transport lipidů v krvi. Většina lipoproteinů má sférickou strukturu, lze v nich rozlišit hydrofobní jádro a polární obal. V jádře jsou transportovány nejméně polární lipidy, tj. triacylglyceroly a esterifikovaný cholesterol. V obalu jsou přítomny fosfolipidy (pouze jedna vrstva), neesterifikovaný cholesterol a proteiny. V jádře mohou být transportovány i lipofilní vitamíny.