lipid saponifiable adalah mereka lipid yang memiliki gugus ester fungsional dapat dihidrolisis dalam kondisi basa. Lipid yang dapat disabunkan adalah lilin, fosfolipid, trigliserida dan sphingolipid.
Proses kimia hidrolisis basa ester dengan adanya basa dalam larutan berair (NaOH atau KOH) dikenal sebagai saponifikasi. Reaksi ini terdiri dari pemutusan ikatan karbon-oksigen yang “menahan” bagian asam dan bagian alkohol dari ester.
Gambar oleh jacqueline macou dari www.pixabay.com
Saponifikasi adalah proses di mana garam karboksilasi diperoleh, yang merupakan bahan baku pembuatan sabun yang kita gunakan sehari-hari untuk kebersihan pribadi atau rumah.
Saponifikasi lipid menghasilkan pelepasan molekul gliserol dan garam asam lemaknya.
Saponifikasi atau hidrolisis lipid (Sumber: versi SVG: WhiteTimberwolf versi PNG: Bryan Derksen, H Padleckas / Domain publik, melalui Wikimedia Commons)
Mengingat bahwa lipid yang membentuk jaringan hewan dan tumbuhan , sebagian besar adalah lipid yang dapat disabunkan, sepanjang sejarah manusia telah menggunakan berbagai sumber alami untuk mendapatkan zat sabun dengan kegunaan domestik dan industri yang berbeda.
Secara tradisional, lemak sapi (lemak sapi) dan pemutih (abu, sumber KOH tidak murni) digunakan, namun, saat ini lemak hewani dan nabati dari berbagai jenis digunakan dan alkali biasanya natrium karbonat.
Indeks artikel
Karakteristik dan struktur lipid yang dapat disabunkan
Lipid yang dapat disabunkan, seperti telah disebutkan, adalah lilin, fosfolipid, trigliserida, dan sfingolipid. Seperti semua lipid yang dikenal di alam, ini adalah molekul amfipatik, yaitu molekul dengan ujung polar (hidrofilik) dan ujung apolar (hidrofobik).
Secara struktural, bagian apolar dari lipid yang dapat disabunkan terdiri dari satu atau dua rantai asam lemak dengan panjang yang berbeda dan derajat kejenuhan yang bervariasi, yang mungkin bercabang atau tidak.
Representasi struktural dari asam lemak (Gambar dari WikimediaImages di www.pixabay.com)
Asam lemak juga memiliki karakteristik amfipatik, karena merupakan asam karboksilat yang terdiri dari rantai alifatik (hidrokarbon) apolar. Senyawa ini tidak bebas dalam konteks biologis, tetapi selalu terkait secara kimiawi dengan molekul lain.
Dengan demikian, karakteristik mendasar dari semua lipid yang dapat disabunkan adalah bahwa mereka adalah molekul yang terdiri dari asam lemak yang diesterifikasi menjadi berbagai jenis “kerangka” atau “kerangka”.
Fosfolipid
Fosfolipid diesterifikasi menjadi molekul gliserol, yang juga memiliki gugus fosfat yang terikat pada salah satu atom karbonnya yang mampu berinteraksi dengan gugus yang berbeda untuk membentuk, melalui ikatan fosfodiester, berbagai jenis fosfolipid yang dikenal sebagai fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin, misalnya.
Struktur umum fosfolipid (Sumber: Rupertsciamenna. Versi Spanyol oleh Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)
Trigliserida
Trigliserida, mirip dengan fosfolipid, adalah molekul lipid yang dirakit pada tulang punggung gliserol, tetapi berbeda dari yang sebelumnya dalam hal alih-alih gugus fosfat, mereka diesterifikasi menjadi asam lemak ketiga.
Pembentukan triasilgliserida (Sumber: Iacopo Leardini. Versi Spanyol oleh Alejandro Porto. / CC0, melalui Wikimedia Commons)
Sphingolipids
Sphingolipids terdiri dari molekul sphingosine (alkohol amino dari 18 atom karbon) yang terkait dengan asam lemak melalui ikatan amida.
Fosfosfingolipid atau sfingomielin
Ada fosfoesfingolipid atau sfingomielin, yang memiliki gugus fosfat yang terikat pada salah satu gugus OH dari sfingosin dan yang dengannya molekul kolin atau etanolamina dapat diesterifikasi, membentuk “kepala” polar molekul.
Struktur sphingolipid (Sumber: Javier Velasco / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)
Glucosphingolipids
Ada juga glikosfingolipid, yang alih-alih gugus fosfat memiliki karbohidrat (monosakarida atau oligosakarida) yang dihubungkan melalui ikatan glikosidik ke salah satu gugus OH sfingosin.
lilin
Akhirnya, lilin juga merupakan ester asam lemak rantai sangat panjang yang “tulang punggungnya” adalah alkohol dengan berat molekul tinggi (dengan rantai hingga 30 atom karbon).
Fitur
Secara biologis, lipid yang dapat disabunkan sangat penting untuk fungsi semua makhluk hidup, karena sebagian besar, terutama fosfolipid dan sphingolipid, memenuhi fungsi sinyal struktural, metabolik, dan bahkan intraseluler.
Membran sel organisme eukariotik dan prokariotik terdiri dari lapisan ganda lipid.
Lapisan ganda ini terutama terdiri dari fosfolipid, yang diatur sedemikian rupa sehingga ujung apolarnya “terlindung” dari media berair di dalamnya, sementara “kepala” kutubnya berinteraksi secara permanen dengan lingkungan sekitarnya.
Dari penjelasan di atas dapat dipahami pentingnya molekul-molekul ini bagi keberadaan sel seperti yang kita kenal sekarang.
Sphingolipid juga memperkaya membran berbagai jenis sel dan, selain fungsi struktural ini, dipelajari secara luas untuk partisipasi mereka dalam fenomena pensinyalan sel, karena mereka telah terlibat dalam proses seperti apoptosis, mitosis dan proliferasi sel, antara lain.
Molekul-molekul ini sangat penting untuk sel-sel sistem saraf banyak hewan, karena mereka terdiri, misalnya, lebih dari 5% materi abu-abu otak manusia.
Kepentingan ekonomi dan industri
Lipid yang dapat disabunkan telah dieksploitasi secara industri oleh manusia selama puluhan tahun untuk produksi sabun melalui saponifikasi.
Penggunaan lemak hewani dan baru-baru ini lemak nabati, seperti minyak kelapa sawit dan minyak kelapa, misalnya, sangat relevan untuk pengembangan sabun dengan sifat dan karakteristik yang berbeda.
Kemampuan menghilangkan lemak dan “daya pembersih” deterjen atau sabun yang saat ini digunakan untuk kebersihan pribadi, rumah tangga dan industri terkait dengan struktur ion yang ada dalam garam asam lemak yang dihasilkan oleh saponifikasi lipid. .
Hal ini disebabkan kemampuan ion-ion tersebut untuk ikut serta dalam pembentukan misel, yaitu struktur sferis yang dibentuk oleh molekul amfipatik ini, di mana asam lemak saling berhadapan di tengah dan ion menghadap ke permukaan hidrofilik.
Contoh lipid yang dapat disabunkan
Karena kelimpahannya, contoh lipid yang dapat disabunkan yang paling dikenal adalah fosfolipid. Phosphatidylcholine, phosphatidylserine, phosphatidylethanolamine, dan phosphatidylinositol adalah fosfolipid, misalnya.
Lilin lebah dan palm wax adalah contoh yang baik dari lipid seperti lilin yang dapat disabunkan, sedangkan lemak tubuh hewani, serta banyak lemak nabati adalah contoh yang baik dari lipid tipe trigliserida yang dapat disabunkan.
Referensi
- Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Kimia organik.
- Hukum, SQ, Halim, R., Timbangan, PJ, & Martin, GJ (2018). Konversi dan pemulihan lipid yang dapat disabunkan dari mikroalga menggunakan pelarut nonpolar melalui ekstraksi berbantuan lipase. Teknologi sumber daya hayati, 260, 338-347.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, & Cox, MM (2008). Prinsip biokimia Lehninger. Macmillan.
- Stoker, HS (2012). Kimia umum, organik, dan biologi. Pendidikan Nelson.
- Vance, DE, & Vance, JE (Eds.). (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Biokimia lipid, lipoprotein dan membran. lain.
