व्याख्यान - 7 - 9

पादप फैटी एसिड (Plant fatty acids)

• फैटी एसिड (Fatty acids) 2 से 36 कार्बन की हाइड्रोकार्बन शृंखलाओं वाले कार्बोक्जिलिक एसिड (carboxylic acids) हैं।
• उच्च और निम्न पौधों से 200 से अधिक फैटी एसिड अलग किए गए हैं।
• इनमें से, केवल कुछ ही अधिकांश पादप लिपिड (plant lipids) में बड़ी मात्रा में मौजूद होते हैं। इन्हें प्रमुख फैटी एसिड (major fatty acids) कहा जाता है।
• कम अनुपात में मौजूद फैटी एसिड को छोटे फैटी एसिड (minor fatty acids) कहा जाता है।
• प्रमुख और मामूली फैटी एसिड आमतौर पर समान मार्ग (analogous pathways) द्वारा बायोसिंथेसाइज (biosynthesised) किए जाते हैं।
• फैटी एसिड जो केवल कुछ पौधों की प्रजातियों में होते हैं उन्हें असामान्य फैटी एसिड (unusual fatty acids) कहा जाता है।

प्रमुख फैटी एसिड

• प्रमुख फैटी एसिड एक अशखित कार्बन शृंखला के साथ संतृप्त (saturated) या असंतृप्त (unsaturated) होते हैं।
• संतृप्त फैटी एसिड (saturated fatty acids) लॉरिक, मायरिस्टिक, पामिटिक और स्टीयरिक एसिड हैं।
• असंतृप्त फैटी एसिड (unsaturated fatty acids) ओलिक, लिनोलिक और α-लिनोलेनिक (α-linolenic - 9,12,15- octadecatrienoic) एसिड हैं।
• वे आमतौर पर पौधों के सभी भागों से लिपिड में पाए जाते हैं।
• फैटी एसिड की संरचना को कोलन (colon) द्वारा अलग किए गए दो नंबरों के प्रतीक के रूप में लिखा जाता है: पहला नंबर शृंखला में कार्बन परमाणुओं को दर्शाता है और दूसरा नंबर असंतृप्ति केंद्रों की संख्या को दर्शाता है।
• डबल बॉन्ड की स्थिति Δ (डेल्टा - delta) के बाद सुपरस्क्रिप्ट (superscript) नंबरों द्वारा निर्दिष्ट की जाती है।
• इस प्रकार 18:2 (Δ 9, 12) C-9 और C-10 के बीच, और C-12 और C-13 के बीच दो डबल बॉन्ड के साथ अठारह कार्बन फैटी एसिड को इंगित करता है।
• सभी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले असंतृप्त फैटी एसिड के डबल बॉन्ड सिस विन्यास में होते हैं।
• अध्रुवीय (non-polar) हाइड्रोकार्बन शृंखला पानी में फैटी एसिड की खराब घुलनशीलता के लिए जिम्मेदार है।

मामूली फैटी एसिड

गाय और बकरी के दूध की फैटी एसिड संरचना छोटे और मध्यम शृंखला संतृप्त फैटी एसिड की उच्च सामग्री की विशेषता है।

कुछ मामूली फैटी एसिड

असामान्य फैटी एसिड

• असामान्य फैटी एसिड केवल कुछ व्यक्तिगत प्रजातियों या जीनस या पूरे परिवार में पाए जाते हैं।
• अरंडी की फलियों (Castor bean - Ricinus communis) के बीज का तेल राइसिनोइलिक एसिड (ricinoleic acid - 90%) में समृद्ध है जो 12-हाइड्रॉक्सी ओलिक एसिड (12-hydroxy oleic acid) CH₃(CH₂)₅-CH(OH)-CH₂-CH=CH-(CH₂)₇-COOH है।
• बलात्कारी बीज (Rape seed - Brassica napus) एरुसिक एसिड (erucic acid - cis-13-docosenoic acid CH₃(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₁₁-COOH) में समृद्ध है।
• हाइड्नोकार्पिक (Hydnocarpic) और चौलमूग्रिक (chaulmoogric) एसिड चौलमूग्रा तेल में पाए जाते हैं जिसका उपयोग कुष्ठ रोग (leprosy) के उपचार में किया जाता है।

आवश्यक फैटी एसिड (Essential fatty acids)

• मानव शरीर शरीर में पाए जाने वाले सभी फैटी एसिड को संश्लेषित (synthesise) करने में असमर्थ है।
• वे फैटी एसिड जो शरीर में संश्लेषित नहीं होते हैं लेकिन सामान्य शरीर के विकास और रखरखाव के लिए आवश्यक हैं उन्हें आवश्यक फैटी एसिड कहा जाता है।
• इन फैटी एसिड को आहार के माध्यम से आपूर्ति की जानी है।
• लिनोलिक (Linoleic) और लिनोलेनिक (linolenic) एसिड आवश्यक फैटी एसिड हैं।
• लंबी शृंखला फैटी एसिड शरीर द्वारा आहार लिनोलिक और α-लिनोलेनिक एसिड से संश्लेषित किया जा सकता है।
• एराकिडोनिक एसिड (Arachidonic acid) आवश्यक है लेकिन इसे लिनोलेनिक एसिड से शरीर द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है। यह मांस (meat) में भी मौजूद है।
• लिनोलिक एसिड (Linoleic acid) को n-6 परिवार के तहत समूहीकृत किया गया है क्योंकि मिथाइल सिरे से 6वें कार्बन में डबल बॉन्ड होता है।
• अन्य फैटी एसिड जो शरीर में लिनोलिक एसिड से संश्लेषित होते हैं जैसे कि γ-लिनोलेनिक और एराकिडोनिक एसिड भी n-6 परिवार से संबंधित हैं।
• α-लिनोलेनिक एसिड n-3 परिवार से संबंधित है और एक आवश्यक फैटी एसिड है।
• मिथाइल सिरे से तीसरे कार्बन में डबल बॉन्ड होता है।
• अंग और ऊतक जो वसा ऊतक, यकृत (liver), मांसपेशियों, गुर्दे (kidney) और प्रजनन अंगों जैसे अधिक नियमित और सामान्यीकृत कार्य करते हैं, उनमें झिल्ली (membranes) होती है जिसमें पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड (polyunsaturated fatty acids) के n-6 परिवार की प्रधानता (predominate) होती है।
• नर्वस ऊतक और आंख के रेटिना (retina) में n-3 परिवार के मुख्य रूप से 5 या 6 डबल बॉन्ड के साथ लंबी शृंखला एसिड का एक बड़ा अनुपात होता है।
• मछली के तेल और स्पिरुलिना (spirulina) n-3 परिवार के फैटी एसिड से भरपूर होते हैं।
• एराकिडोनिक एसिड प्रोस्टाग्लैंडिंस (prostaglandins), थ्रोम्बाक्सेन (thrombaxanes) और प्रोस्टासाइक्लिन (prostacyclins) के संश्लेषण के लिए अग्रदूत (precursor) के रूप में कार्य करता है।
• इन फैटी एसिड व्युत्पन्न को 'इकोसैनोइड' (eicosanoid) कहा जाता है जिसका अर्थ है 20 C यौगिक।
• इन इकोसैनोइड्स का मुख्य स्रोत झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स (membrane phospholipids) हैं जिनसे वे फॉस्फोलिपेज-ए (phospholipase-A) की क्रिया द्वारा जारी किए जाते हैं।
• फॉस्फेटिडाइल इनोसिटोल जिसमें ग्लिसरॉल के कार्बन -2 में एराकिडोनिक एसिड की उच्च सांद्रता (concentration) होती है, इकोसैनोइड अग्रदूतों का एक बड़ा भंडार प्रदान करता है।
• फॉस्फेटिडाइल इनोसिटोल कोशिका झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स (cell membrane phospholipids) का एक महत्वपूर्ण घटक है; एक उपयुक्त पशु हार्मोन द्वारा उत्तेजना पर इसे डायसाइलग्लिसरॉल (diacylglycerol) और इनोसिटोल फॉस्फेट में विभाजित किया जाता है, जो दोनों आंतरिक संकेतों (internal signals) या द्वितीयक दूत के रूप में कार्य करते हैं।

सरल लिपिड (Simple lipids)

• केवल फैटी एसिड और ग्लिसरॉल (glycerol) या लंबी शृंखला अल्कोहल (मोनोहाइड्रिक - monohydric) वाले लिपिड को सरल लिपिड कहा जाता है जिसमें वसा, तेल और मोम शामिल हैं।

वसा और तेल

• ट्राइएसिलग्लिसरॉल (Triacylglycerols) फैटी एसिड और ग्लिसरॉल से निर्मित सबसे सरल लिपिड हैं।
• इन्हें ट्राइग्लिसराइड्स (triglycerides), वसा या तटस्थ वसा भी कहा जाता है।
• ट्राइएसिलग्लिसरॉल ग्लिसरॉल के तीन हाइड्रॉक्सिल समूहों के लिए एस्टरीकृत (esterified) तीन फैटी एसिड से बना है।
• जब सभी 3 फैटी एसिड अणु एक ही तरह के होते हैं तो ट्राइएसिलग्लिसरॉल को सरल ट्राइएसिलग्लिसरॉल कहा जाता है।
• मिश्रित (Mixed) ट्राइएसिलग्लिसरॉल में दो या दो से अधिक भिन्न फैटी एसिड होते हैं।
• ट्राइएसिलग्लिसरॉल जो कमरे के तापमान पर ठोस (solid) होते हैं उन्हें वसा कहा जाता है।
• तरल (Liquid) ट्राइएसिलग्लिसरॉल को तेल (oils) कहा जाता है।
• तटस्थ वसा या तेल ज्यादातर मिश्रित ट्राइएसिलग्लिसरॉल से बने होते हैं।
• वसा आमतौर पर संतृप्त फैटी एसिड में समृद्ध होते हैं और असंतृप्त फैटी एसिड तेलों में प्रमुख होते हैं।
• अधिकांश तेल उत्पादक पौधे अपने लिपिड को ट्राइएसिलग्लिसरॉल के रूप में संग्रहीत करते हैं।

भंडारण वसा या तेल

• ट्राइएसिलग्लिसरॉल पादप जगत में व्यापक रूप से वितरित हैं। वे वानस्पतिक (vegetative) और साथ ही प्रजनन ऊतकों दोनों में पाए जाते हैं।
• ट्राइएसिलग्लिसरॉल सामान्य रूप से बीज के एंडोस्पर्म (endosperm) में जमा होते हैं, हालांकि कुछ पौधे मांसल फल मेसोकार्प में वसा की सराहनीय मात्रा जमा करते हैं, उदाहरण के लिए, एवोकैडो (avocado)।
• तेल पाम जैसे कुछ पौधे मेसोकार्प (पाम ऑयल - Palm oil) और एंडोस्पर्म (पाम कर्नेल ऑयल - Palm kernel oil) दोनों में तेल जमा करते हैं।
• तेल बीज कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म (cytoplasm) में बूंदों (droplets) के रूप में मौजूद है।
• इन बूंदों को तेल निकायों के रूप में कहा जाता है और फॉस्फोलिपिड्स (phospholipids) और प्रोटीन से बनी झिल्ली से घिरे होते हैं।
• अधिकांश आम खाद्य तेलों (मूंगफली, सूरजमुखी, जिंजेली (gingelly), सोयाबीन, कुसुम (safflower), चावल की भूसी में सीमित संख्या में आम फैटी एसिड जैसे पामिटिक, स्टीयरिक, ओलिक, लिनोलिक और लिनोलेनिक एसिड होते हैं।
• पाम कर्नेल और नारियल के तेल में मध्यम शृंखला संतृप्त फैटी एसिड की मात्रा अधिक होती है।
• पौधों की प्रजातियों और प्रसंस्करण (processing) की डिग्री के आधार पर बीज के तेलों में फॉस्फोलिपिड्स (phospholipids), कैरोटीनॉयड (carotenoids), टोकोफेरोल (tocopherols), टोकोट्रियनोल्स (tocotrienols) और पादप स्टेरोल्स की थोड़ी मात्रा होती है।

पौधों में संरचनात्मक या छिपी हुई वसा

• उच्च श्रेणी के पौधों की पत्तियों में वसा के रूप में उनके शुष्क वजन का 7% तक होता है;
• उनमें से कुछ सतह लिपिड (surface lipids) के रूप में मौजूद हैं, अन्य पत्ती कोशिकाओं के घटकों के रूप में, विशेष रूप से क्लोरोप्लास्ट झिल्ली में।
• पादप झिल्ली लिपिड (plant membrane lipids) की फैटी एसिड संरचना बहुत सरल है।
• छह फैटी एसिड- पामिटिक (palmitic), पामिटोलिक (palmitoleic), स्टीयरिक (stearic), ओलिक (oleic), लिनोलिक (linoleic) और α-लिनोलेनिक (α-linolenic) आमतौर पर कुल फैटी एसिड के 90% से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं।

मोम (Waxes)

• मोम लंबी शृंखला अल्कोहल के साथ लंबी शृंखला संतृप्त (saturated) और असंतृप्त (unsaturated) फैटी एसिड के एस्टर (esters) हैं।
• फैटी एसिड की कार्बन संख्या 14 से 34 तक भिन्न होती है और वह शराब 16 से 30 तक।
• उदाहरण के लिए, मोम (beeswax) पामिटिक एसिड (palmitic acid) का 30 कार्बन अल्कोहल, ट्राइकॉन्टानॉल (triacontanol) के साथ एक एस्टर है।
• मोम समुद्री फाइटोप्लांकटन में चयापचय ईंधन का मुख्य भंडारण रूप है।
• जैविक मोम फार्मास्युटिकल, कॉस्मेटिक (cosmetic) और अन्य उद्योगों में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग (applications) पाते हैं।
• लैनोलिन (Lanolin) मेमने की ऊन से, मोम (beeswax), कारनौबा मोम (carnauba wax), व्हेल (whales) से स्पर्मैसेटी तेल का व्यापक रूप से लोशन, मलहम (ointments) और पॉलिश के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
• मोम को वसा की तरह आसानी से हाइड्रोलाइज (hydrolysed) नहीं किया जा सकता है या लाइपेस (lipases) द्वारा पचाया नहीं जा सकता है।

तरल मोम - जोजोबा तेल

• जोजोबा (jojoba) के बीज के शुष्क वजन का लगभग 50% एक तरल मोम होता है जो पादप जगत में अद्वितीय (unique) है और स्पर्म व्हेल तेल के समान है।
• मोम सीधे शृंखला एस्टर से बना होता है जिसकी औसत कुल शृंखला लंबाई 42 कार्बन होती है।
• जोजोबा मोम का औद्योगिक उपयोग की एक विस्तृत शृंखला है जिसमें सौंदर्य प्रसाधन (cosmetics), फार्मास्यूटिकल्स, प्लास्टिक के लिए विस्तारक, प्रिंटर स्याही, गियर ऑयल एडिटिव्स और विभिन्न स्नेहक (lubricants) शामिल हैं।
• तेल अत्यधिक स्थिर होता है और बासी (rancid) हुए बिना वर्षों तक संग्रहीत किया जा सकता है।

क्यूटिकुलर मोम

• एपिडर्मल कोशिकाओं की कोशिका भित्ति की सबसे बाहरी सतह एक हाइड्रोफोबिक क्यूटिकल से ढकी होती है जिसमें क्यूटिकुलर मोम नामक मोम होता है।
• क्यूटिकुलर मोम के मुख्य घटक हाइड्रोकार्बन (hydrocarbon) (विषम शृंखला अल्केन्स - odd chain alkanes) और इसके व्युत्पन्न, मोम एस्टर, मुक्त एल्डिहाइड, मुक्त एसिड, मुक्त अल्कोहल और फेनोलिक एसिड और एलिफैटिक अल्कोहल के मोनो एस्टर जैसे अन्य घटक हैं।
• क्यूटिकुलर मोम का मुख्य कार्य अंतर्निहित ऊतक द्वारा पानी के अत्यधिक नुकसान और लाभ को कम करना है।
• यह ऊतकों को रासायनिक, भौतिक और जैविक हमले से बचाने में भी मदद करता है।

यौगिक लिपिड (Compound lipids)

यौगिक लिपिड में अल्कोहल और फैटी एसिड के अलावा कुछ रासायनिक समूह होते हैं।

• लिपिड के इन समूह में ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड्स (glycerophospholipids), स्फिंगो फॉस्फोलिपिड्स (sphingo phospholipids), ग्लाइकोलिपिड्स (glycolipids), सल्फोलिपिड्स (sulpholipids) और लिपोप्रोटीन (lipoproteins) शामिल हैं।

ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड्स (Glycerophospholipids)

• जैविक झिल्ली में महत्वपूर्ण संरचनात्मक लिपिड (structural lipid) ग्लिसरो फॉस्फोलिपिड (glycero phospholipid) है जिसमें ग्लिसरॉल, फैटी एसिड फॉस्फोरिक एसिड (phosphoric acid) और एक नाइट्रोजन बेस (nitrogenous base) होता है।
• ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड की सामान्य संरचना नीचे दी गई है:
• अल्कोहलिक अवशेष (X) के बिना, इसे फॉस्फेटिडिक एसिड (phosphatidic acid) कहा जाता है।
• फॉस्फेटिडिक एसिड से जुड़े अल्कोहलिक अवशेष के आधार पर, उन्हें इस प्रकार नाम दिया गया है:
  1. फॉस्फेटिडाइल कोलीन
  2. फॉस्फेटिडाइल इथेनॉलमाइन
  3. फॉस्फेटिडाइल सेरीन
  4. फॉस्फेटिडाइल इनोसिटोल
  5. फॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल (Phosphatidyl glycerol - जिसमें मोनोफॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल और डिफॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल या कार्डियोलिपिन (cardiolipin) शामिल हैं)।

फॉस्फेटिडाइल कोलीन (लेसिथिन)

• लेसिथिन (Lecithin) में ग्लिसरॉल, फैटी एसिड, फॉस्फोरिक एसिड और एक नाइट्रोजनस बेस, कोलीन (choline) होता है।
• लेसिथिन व्यापक रूप से कोशिकाओं की झिल्लियों (membranes) में वितरित होते हैं जिनमें चयापचय (metabolic) और संरचनात्मक कार्य दोनों होते हैं।
• डिपाल्मिटाइल लेसिथिन एक बहुत प्रभावी सतह सक्रिय कारक है जो फेफड़ों (lungs) की आंतरिक सतहों के सतह तनाव के कारण पालन (adherence) को रोकता है।
• अधिकांश फॉस्फोलिपिड्स में C1 स्थिति में संतृप्त फैटी एसिड (saturated fatty acid) होता है लेकिन C2 स्थिति में एक असंतृप्त फैटी एसिड (unsaturated fatty acid) होता है।

फॉस्फेटिडाइल इथेनॉलमाइन (सेफेलिन)

• सेफेलिन (cephalin) लेसिथिन से केवल नाइट्रोजनस समूह में भिन्न होता है जहां कोलीन के बजाय इथेनॉलमाइन (ethanolamine) मौजूद होता है।

फॉस्फेटिडाइल सेरीन

• अमीनो एसिड L-सेरीन (L-serine) का हाइड्रॉक्सिल समूह फॉस्फेटिडिक एसिड के लिए एस्टरीकृत (esterified) है।

फॉस्फेटिडाइल इनोसिटोल

• फॉस्फेटिडाइल इनोसिटोल कोशिका झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स का एक महत्वपूर्ण घटक है;
• एक उपयुक्त पशु हार्मोन द्वारा उत्तेजना पर इसे डायसाइलग्लिसरॉल (diacylglycerol) और इनोसिटोल फॉस्फेट में विभाजित किया जाता है, जो दोनों आंतरिक संकेतों या द्वितीयक दूत के रूप में कार्य करते हैं।

फॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल और डिफॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल (कार्डियोलिपिन)

• कार्डियोलिपिन (Cardiolipin) एक फॉस्फोलिपिड है जो माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria) की झिल्लियों (membranes) में पाया जाता है।
• यह फॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल (phosphatidylglycerol) से बनता है।

स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स (Sphingophospholipids)

• फॉस्फेट और फैटी एसिड स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स में ग्लिसरॉल के बजाय अल्कोहल स्फिंगोसिन (sphingosine) से जुड़े होते हैं।
• फैटी एसिड एस्टर लिंकेज के बजाय एमाइड लिंकेज के माध्यम से जुड़े होते हैं।
• मौजूद आधार सामान्य रूप से कोलीन (choline) है।
• मूल यौगिक स्फिंगोसिन (sphingosine) और फाइटोस्फिंगोसिन (phytosphingosine) की संरचना नीचे दिखाई गई है।
• स्फिंगोसिन या फाइटोस्फिंगोसिन के C-1, C-2 और C-3 में क्रियात्मक समूह, -OH, -NH₂ और -OH क्रमशः होते हैं, जो ग्लिसरॉल के तीन हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ संरचनात्मक रूप से समरूप हैं।
• स्फिंगोसिन में कार्बन 4 से 18 और फाइटोस्फिनोग्सिन (phytosphinogsine) में C-5 से 18 फैटी एसिड के समान है।
• जब फैटी एसिड एमाइड लिंकेज द्वारा -NH₂ समूह से जुड़ा होता है तो परिणामी यौगिक एक सेरामाइड (ceramide) होता है जो डायसिल ग्लिसरॉल के समान होता है।
• सेरामाइड (Ceramide) सभी स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स (sphingophospholipids) के लिए सामान्य मूलभूत संरचनात्मक इकाई है।
• स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स पौधे की कई प्रजातियों के बीजों में पाए जाते हैं।
• फॉस्फोलिपिड उप समूहों के बीच आणविक प्रजातियों की एक शृंखला है जो फैटी एसिड संरचना में एक दूसरे से भिन्न हैं।
• फॉस्फोलिपिड्स के सभी उप समूह पादप प्रकाश संश्लेषक ऊतक में पाए जाते हैं।
• पशु फॉस्फोलिपिड्स (Animal phospholipids) में मुख्य रूप से 16 और 20 के बीच शृंखला की लंबाई के साथ फैटी एसिड होते हैं। प्रमुख फैटी एसिड पामिटिक (palmitic), स्टीयरिक (stearic), ओलिक (oleic), लिनोलिक (linoleic) और एराकिडोनिक (arachidonic) हैं।
• पादप पत्ती फॉस्फोलिपिड्स (Plant leaf phospholipids) में C-18 से अधिक बहुत कम फैटी एसिड के साथ अधिक सीमित सीमा होती है।
• प्रत्येक फॉस्फोलिपिड का अनुमानित अनुपात मौजूद कुल फॉस्फोलिपिड के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है: फॉस्फेटिडाइल कोलीन, 45%; फॉस्फेटिडाइल इथेनॉलमाइन, 10%;
• सूक्ष्म मात्रा (traces) मात्रा में फॉस्फेटिडाइल सेरीन, फॉस्फेटिडाइल इनोसिटोल, 8%; मोनोफॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल, 35%, डिफॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल, 2%।
• डिफॉस्फेटिडाइल ग्लिसरॉल आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में मौजूद है।
• फॉस्फोलिपिड्स बीज लिपिड (seed lipids) के केवल छोटे घटक हैं जिनमें ट्राइएसिलग्लिसरॉल (triacylglycerol) प्रमुख हैं।
• सबसे प्रचुर मात्रा में स्तनधारी फॉस्फोलिपिड (mammalian phospholipid) फॉस्फेटिडाइल कोलीन है।
• फॉस्फोलिपिड्स एक विद्युत आवेश ले जाते हैं और पानी के साथ बातचीत करते हैं। उन्हें ध्रुवीय (polar) या हाइड्रोफिलिक अणु और एम्फीफिलिक अणु (amphiphilic molecules) भी कहा जाता है।
• स्फिंगोमाइलिन्स (sphingomyelins), जानवरों के मुख्य स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स, पौधों में मौजूद नहीं हैं।

ग्लाइकोलिपिड्स और सल्फोलिपिड्स (Glycolipids and sulpholipids)

• ग्लाइकोलिपिड्स (Glycolipids) संरचनात्मक रूप से एक या अधिक मोनोसैकेराइड अवशेषों (monosaccharide residues) की उपस्थिति और फॉस्फेट (phosphate) की अनुपस्थिति (absence) की विशेषता है।
• वे स्फिंगोसिन (sphingosine) या ग्लिसरॉल व्युत्पन्न के ओ-ग्लाइकोसाइड (O-glycoside) हैं। आमतौर पर जुड़े मोनोसैकेराइड D-ग्लूकोज, D-गैलेक्टोज या N-एसिटाइल D-गैलेक्टोसामाइन (N-acetyl D-galactosamine) हैं।
• मोनोगैलेक्टोसिल डिग्लिसराइड्स और डिगैलेक्टोसिल डिग्लिसराइड्स उच्च पौधे के ऊतकों की एक विस्तृत विविधता में मौजूद पाए गए हैं।
• 1, 2-डायसिग्लिसरॉल की 3 स्थिति पादप सल्फोलिपिड में α-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (α-glycosidic bond) द्वारा 6-सल्फो-6-डीऑक्सी D-ग्लूकोज (6- sulpho-6-deoxy D-glucose) से जुड़ी होती है।
• सल्फोलिपिड (sulpholipid) में मौजूद प्रमुख फैटी एसिड लिनोलेनिक एसिड (linolenic acid) है।
• सल्फोलिपिड ज्यादातर क्लोरोप्लास्ट (chloroplasts) में मौजूद होता है, मुख्य रूप से थायलाकोइड (thylakoid) की झिल्लियों में।
• सेरेब्रोसाइड्स (Cerebrosides) N-एसिलेटेड स्फिंगोसिन व्युत्पन्न के C-1 से जुड़े मोनोसैकेराइड अवशेष से बने होते हैं।
• मोनोसैकेराइड पौधों में D-ग्लूकोज और जानवरों में D-गैलेक्टोज है।

लिपोप्रोटीन (Lipoprotein)

• ट्राइएसिलग्लिसरॉल (triacylglycerol), कोलेस्ट्रॉल (cholesterol) या फॉस्फोलिपिड्स (phospholipids) से जुड़े प्रोटीन अणुओं (Protein molecules) को लिपोप्रोटीन (lipoproteins) कहा जाता है।
• आंतों के अवशोषण से या यकृत (liver) से प्राप्त ट्राइएसिलग्लिसरॉल परिसंचारी रक्त प्लाज्मा में मुक्त रूप में नहीं ले जाए जाते हैं, बल्कि काइलोमाइक्रोन (chylomicrons), बहुत कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन या स्वतंत्र फैटी एसिड - एल्ब्यूमिन परिसरों के रूप में आगे बढ़ते हैं।
• इसके अलावा, लिपोप्रोटीन के दो और शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण समूह कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन और उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन हैं।
• काइलोमाइक्रोन (chylomicrons) और VLDL के प्रमुख लिपिड घटक ट्राइएसिलग्लिसरॉल हैं, जबकि LDL और HDL में प्रमुख लिपिड क्रमशः कोलेस्ट्रॉल और फॉस्फोलिपिड हैं।
• लिपोप्रोटीन के प्रोटीन भाग को एपोप्रोटीन (apoprotein) कहते हैं।
• लिपोप्रोटीन दूध, अंडे की जर्दी (egg-yolk) में भी होते हैं और कोशिका झिल्ली के घटकों के रूप में भी होते हैं।

स्टेरोल्स (Sterols)

• स्टेरोल (sterol) की विशेषता संरचना उनका स्टेरॉयड नाभिक है जिसमें चार जुड़े हुए छल्ले होते हैं, तीन छह कार्बन के साथ (फेनेंथ्रीन - Phenanthrene) और एक पांच कार्बन के साथ (साइक्लोपेंटेन - cyclopentane)।
• यह मूल संरचना पेरहाइड्रो साइक्लोपेंटानो फेनेंथ्रीन के रूप में जानी जाती है।
• स्टेरॉयड नाभिक लगभग समतलीय (planar) और अपेक्षाकृत कठोर होता है।
• स्टेरॉयड (Steroids) जिनमें मिथाइल समूह कार्बन 10 और 13 से जुड़े होते हैं और स्थिति 17 पर पार्श्व शृंखला में 8-10 कार्बन परमाणु, स्थिति 3 पर एक अल्कोहलिक समूह और कार्बन 5 और 6 के बीच एक डबल बॉन्ड को स्टेरोल्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
• कोलेस्ट्रॉल (Cholesterol) जानवरों में सबसे प्रचुर मात्रा में स्टेरोल है।
• कोलेस्ट्रॉल पशु प्लाज्मा झिल्ली का एक प्रमुख घटक है और उनके उपकोशिकीय जीवों की झिल्लियों में कम मात्रा में होता है।
• इसका ध्रुवीय (polar) OH समूह इसे एक कमजोर एम्फीफिलिक (amphiphilic) चरित्र देता है, जबकि इसकी जुड़ी हुई अंगूठी प्रणाली इसे अन्य झिल्ली लिपिड की तुलना में अधिक स्थिरता प्रदान करती है।
• इसलिए कोलेस्ट्रॉल झिल्ली गुणों का एक महत्वपूर्ण निर्धारक (determinant) है।
• यह रक्त प्लाज्मा लिपोप्रोटीन (blood plasma lipoproteins) में भी प्रचुर मात्रा में है जहाँ इसका 70% कोलेस्ट्रिल एस्टर बनाने के लिए लंबी शृंखला फैटी एसिड में एस्टरीकृत (esterified) होता है।
• पौधों में थोड़ा कोलेस्ट्रॉल होता है। बल्कि, उनके झिल्लियों के सबसे आम स्टेरोल घटक स्टिग्मास्टरोल (stigmasterol) और β-सिटोस्टेरॉल (β-sitosterol) हैं जो केवल अपने एलिफैटिक पार्श्व शृंखलाओं में कोलेस्ट्रॉल से भिन्न होते हैं।
• यीस्ट और कवक (fungi) में एर्गोस्टेरॉल (ergosterol) नामक एक और स्टेरोल होता है जिसमें C7 और C8 के बीच एक डबल बॉन्ड होता है।
• पशु प्रणाली में, कोलेस्ट्रॉल विभिन्न शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण यौगिकों जैसे विटामिन डी, पित्त एसिड (bile acids), महिला लिंग हार्मोन और कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स (corticosteroids) के अग्रदूत (precursor) के रूप में कार्य करता है।
• पौधों में, कोलेस्ट्रॉल विभिन्न फाइटोस्टेरॉइड्स (phytosteroids) जैसे सैपोनिन (saponins), कार्डियक ग्लाइकोसाइड्स, फाइटोएक्डिस्टेरॉइड्स (phytoecdysteroids) और ब्रासिनोस्टेरॉइड्स (brassinosteroids) के संश्लेषण में एक मध्यवर्ती यौगिक के रूप में कार्य करता है।

ब्रासिनोस्टेरॉइड्स (Brassinosteroids)

• 1979 में, ब्रासिनोलाइड (brassinolide) नामक एक उपन्यास पौधे विकास विनियमन स्टेरॉयडल पदार्थ को रेप (Rape - Brassica napus) पराग (pollen) से अलग किया गया था।
• 24 से अधिक यौगिक (compounds) ज्ञात हैं (BR1, BR2 के रूप में नामित)।
• पराग (Pollen) सबसे समृद्ध स्रोत है।
• ब्रासिनोस्टेरॉल (Brassinosterols) अन्य प्रकार के हार्मोन (hormones) की तुलना में बहुत कम (nM से pM रेंज) एकाग्रता पर सक्रिय होते हैं।
• ब्रासिनोस्टेरॉल बौने मटर एपिकोटिल्स, मूंग बीन एपिकोटिल्स में एक स्पष्ट स्टेम बढ़ाव प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं जो जिबरेलिक एसिड (gibberellic acids) के प्रति भी संवेदनशील होते हैं लेकिन ऑक्सिन (auxins) नहीं।
• ब्रासिनोस्टेरॉइड्स को कुछ लोग पादप हार्मोन का एक नया वर्ग मानते हैं।
• प्रमाण हैं:
  1. वे पादप जगत में व्यापक रूप से वितरित हैं।
  2. उनका बेहद कम सांद्रता पर प्रभाव पड़ता है।
  3. उनके प्रभावों की एक शृंखला है जो पादप हार्मोन के अन्य वर्गों से भिन्न हैं।
  4. वे पौधे के एक हिस्से पर लागू किए जा सकते हैं और दूसरे हिस्से में ले जाए जा सकते हैं जहां बहुत कम मात्रा में एक जैविक प्रतिक्रिया प्राप्त होती है।
• वे डिकोट्स (dicots), मोनोकोट्स (monocots), जिम्नोस्पर्म (gymnosperms) और शैवाल (algae) सहित व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं, और पराग (pollen), पत्तियों, फूलों, बीजों, टहनियों (shoots) और तनों (stems) जैसे विभिन्न पौधों के हिस्सों में।
• प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले ब्रासिनोस्टेरॉइड्स में, ब्रासिनोलाइड (brassinolide) और कास्टास्टेरोन (castasterone) को उनके व्यापक वितरण के साथ-साथ उनकी शक्तिशाली शारीरिक गतिविधि के कारण सबसे महत्वपूर्ण माना जाता है।

ब्रासिनोस्टेरॉइड्स के शारीरिक प्रभाव

1. ACC सिंथेज़ गतिविधि (ACC synthase activity) को उत्तेजित (stimulating) करके एथिलीन (ethylene) जैव संश्लेषण को बढ़ावा देना।
2. बहुत कम सांद्रता पर विभिन्न प्रकार के पौधों में वानस्पतिक ऊतक के बढ़ाव (elongation) को बढ़ावा देना।
3. वे जड़ विकास और विकास (एथिलीन के माध्यम से) के शक्तिशाली अवरोधक हैं।
4. उन्हें अपनी कार्रवाई के स्थल पर एक्डिस्टेरॉइड्स (ecdysteroids) के साथ हस्तक्षेप (interfere) करने के लिए दिखाया गया है, और इस प्रकार वे पहले सच्चे एंटी-एक्डिस्टेरॉइड्स हैं।
5. वे ठंड (chilling), बीमारी (disease), शाकनाशियों (herbicides) और नमक तनाव के प्रति प्रतिरोध (resistance) को बढ़ाते हैं, अंकुरण (germination) को बढ़ावा देते हैं और फलों के गर्भपात और गिरावट को कम करते हैं।

BR का व्यावहारिक अनुप्रयोग

• चीन और जापान में छह साल की अवधि में बड़े पैमाने पर क्षेत्र परीक्षणों से पता चला है कि 24-एपिब्रासिनोलाइड (24-epibrassinolide), जो ब्रासिनोलाइड का एक विकल्प है, ने कृषि (agronomic) और बागवानी (horticultural) फसलों (गेहूं, मक्का, तंबाकू, तरबूज और ककड़ी) के उत्पादन में वृद्धि की।
• ब्रासिनोलाइड के उपचार से पर्यावरणीय तनाव भी कम होते प्रतीत होते हैं।

वसा के गुण

भौतिक (Physical)

• वसा स्पर्श करने में चिकना (greasy) होता है और कागज पर तैलीय प्रभाव छोड़ता है।
• वे पानी में अघुलनशील (insoluble) और कार्बनिक विलायक में घुलनशील (soluble) हैं।
• शुद्ध ट्राइएसिलग्लिसरॉल प्रतिक्रिया में स्वादहीन (tasteless), गंधहीन (odourless), रंगहीन (colourless) और तटस्थ (neutral) होते हैं।
• उनमें पानी की तुलना में कम विशिष्ट गुरुत्व (specific gravity - घनत्व) होता है और इसलिए वे पानी में तैरते हैं।
• यद्यपि वसा पानी में अघुलनशील होते हैं, उन्हें मिनट की बूंदों में तोड़ा जा सकता है और पानी में फैलाया जा सकता है। इसे पायसीकरण (emulsification) कहा जाता है।
• एक संतोषजनक इमल्शन (emulsion) वह है जो अत्यधिक स्थिर हो और जिसमें 0.5 μm से कम व्यास वाली बहुत छोटी बूंदें हों।
• प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले इमल्शन (emulsions) के उदाहरण दूध और अंडे की जर्दी हैं। लेकिन वे पानी में केवल वसा की बूंदें नहीं हैं।
• इनमें हाइड्रोफिलिक कोलाइडल कण होते हैं जैसे प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और फॉस्फोलिपिड्स जो स्थिर कारकों के रूप में कार्य करते हैं।
• पायसीकरण (Emulsification) वसा के सतह क्षेत्र को बहुत बढ़ा देता है और यह आंत में वसा के पाचन (digestion) के लिए एक आवश्यक आवश्यकता है।

रासायनिक (Chemical)

• तटस्थ वसा की सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक प्रतिक्रिया तीन अणुओं को प्राप्त करने के लिए उनका हाइड्रोलिसिस (hydrolysis) है।

क्षार हाइड्रोलिसिस (साबुनीकरण)

• क्षार हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया को 'साबुनीकरण' (saponification) कहा जाता है।

चित्र: Saponification Reaction

• साबुनीकरण (saponification) के परिणामस्वरूप फैटी एसिड का क्षार नमक साबुन (soap) है।
• धोने के लिए हम जिन साबुनों का उपयोग करते हैं उनमें पामिटिक (palmitic), स्टीयरिक (stearic) और ओलिक एसिड (oleic acid) जैसे फैटी एसिड के Na या K लवण (salts) होते हैं।
• पोटेशियम (potassium) साबुन नरम (soft) और घुलनशील (soluble) होते हैं जबकि सोडियम (sodium) साबुन कठोर (hard) और पानी में कम घुलनशील होते हैं।

एंजाइम हाइड्रोलिसिस (Enzyme hydrolysis)

• ट्राइएसिलग्लिसरॉल (triacylglycerol) का हाइड्रोलिसिस लाइपेस (lipases) की कार्रवाई के माध्यम से एंजाइमेटिक रूप से (enzymatically) पूरा किया जा सकता है।
• लाइपेस (Lipases) पौधों और जानवरों दोनों में व्यापक हैं।

बासीपन (Rancidity)

• भंडारण (storage) पर वसा या तेल में अप्रिय गंध और स्वाद का विकास बासीपन (rancidity) कहलाता है।
• बासी प्रतिक्रियाएं एस्टर बॉन्ड के हाइड्रोलिसिस (हाइड्रोलाइटिक बासीपन - hydrolytic rancidity) या असंतृप्त फैटी एसिड के ऑक्सीकरण (ऑक्सीडेटिव बासीपन - oxidative rancidity) के कारण हो सकती हैं।

हाइड्रोलाइटिक बासीपन

• इसमें ट्राइएसिलग्लिसरॉल का मोनो और डायसाइलग्लिसरॉल (diacylglycerol) में आंशिक हाइड्रोलिसिस शामिल है।
• वसा या हवा में मौजूद नमी (moisture), गर्मी (warmth) और लाइपेस (lipases) की उपस्थिति से हाइड्रोलिसिस तेज हो जाता है।
• मक्खन (butter) जैसे वसा में जिसमें वाष्पशील फैटी एसिड (volatile fatty acids) का उच्च प्रतिशत होता है, वाष्पशील ब्यूटिरिक एसिड (volatile butyric acid) की मुक्ति के कारण हाइड्रोलाइटिक बासीपन अप्रिय गंध और स्वाद पैदा करता है।
• गर्मियों में मक्खन (Butter) अधिक आसानी से बासी हो जाता है।

ऑक्सीडेटिव बासीपन

• असंतृप्त फैटी एसिड पेरोक्साइड (peroxides) बनाने के लिए डबल बॉन्ड पर ऑक्सीकृत (oxidised) होते हैं, जो फिर आपत्तिजनक गंध और स्वाद के एल्डिहाइड (aldehydes) और एसिड बनाने के लिए विघटित (decompose) होते हैं।

हाइड्रोजनीकरण (Hydrogenation)

• ट्राइएसिलग्लिसरॉल में मौजूद फैटी एसिड की असंतृप्ति की डिग्री यह निर्धारित करती है कि कमरे के तापमान पर वसा तरल (liquid) है या ठोस (solid)।
• अधिक असंतृप्त फैटी एसिड की उपस्थिति पिघलने बिंदु को कम करती है।
• अत्यधिक असंतृप्त फैटी एसिड की उपस्थिति तेल को ऑक्सीडेटिव गिरावट के प्रति अधिक संवेदनशील (susceptible) बनाती है।
• हाइड्रोजनीकरण (hydrogenation) का उद्देश्य असंतृप्ति की डिग्री को कम करना और तेल के गलनांक को बढ़ाना है।
• उत्प्रेरक (catalyst) और तापमान के सावधानीपूर्वक चुनाव द्वारा तेल को चुनिंदा रूप से हाइड्रोजनीकृत किया जा सकता है।
• उत्प्रेरक (catalyst) की उपस्थिति में असंतृप्त वसा के हाइड्रोजनीकरण को सख्त (hardening) कहते हैं।
• आमतौर पर वांछित विशेषताओं को प्राप्त करने और उच्च गलनांक वाले उत्पादों से बचने के लिए हाइड्रोजनीकरण की प्रक्रिया आंशिक (partial) होती है।
• हाइड्रोजनीकरण (Hydrogenation) 180°C जितना उच्च तापमान पर बारीक चूर्ण उत्प्रेरक (निकल का 0.05 - 0.2%) की उपस्थिति में एक बंद कंटेनर में किया जाता है।
• उत्प्रेरक (catalyst) आमतौर पर निस्पंदन (filtration) द्वारा हटा दिया जाता है।
• हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के दौरान सिस डबल बॉन्ड का एक अनुपात ट्रांस डबल बॉन्ड में आइसोमेराइज (isomerized) हो जाता है और डबल बॉन्ड का प्रवास (migration) भी होता है।
• हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया ने कई वनस्पति तेलों और समुद्री तेलों के खाद्य उपयोग को बढ़ाना संभव बना दिया है जिनके पिघलने बिंदु बहुत कम हैं।

वसा और तेलों के स्थिरांक

• चूंकि वसा और तेल मानव आहार का आवश्यक पोषक तत्व बनाते हैं, इसलिए शुद्ध वसा की पहचान करना या खाद्य तेलों और मक्खन और घी जैसे वसा में मिलावट (adulterant) के रूप में मिश्रित विभिन्न प्रकार के वसा या तेल के अनुपात का निर्धारण करना आवश्यक है।
• वसा या तेलों की विशेषता संरचना के पर्याप्त ज्ञान के साथ, जांच के तहत वसा या तेल की पहचान करना संभव है।
• रासायनिक स्थिरांक वसा या तेलों में मौजूद फैटी एसिड की प्रकृति के बारे में भी जानकारी देते हैं।
• भले ही गैस क्रोमैटोग्राफिक विधि वसा या तेल में मौजूद फैटी एसिड की पहचान करने और उन्हें मापने (quantify) के लिए उपलब्ध है, भौतिक और रासायनिक स्थिरांक अभी भी नियमित सार्वजनिक स्वास्थ्य प्रयोगशालाओं में उपयोग किए जाते हैं जहां ऐसी परिष्कृत सुविधाओं का अभाव है।