výživa

Lipidy a mastné kyseliny

Tuky nebo lipidy

Lipidy jsou ternární organické látky nerozpustné ve vodě a rozpustné v nepolárních rozpouštědlech, jako je ether a benzol.

Z hlediska výživy se dělí na:

  • SKLADOVACÍ LIPIDY (98%) s energetickou funkcí (triglyceridy);
  • CELL LIPIDS (2%) se strukturní funkcí (fosfolipidy, glykolipidy, cholesterol).

Z chemického hlediska se dělí na:

  • SAPONIFIABILNÍ NEBO KOMPLEXNÍ: lze rozdělit hydrolýzou na mastné kyseliny a molekuly nesoucí jednu nebo více alkoholových skupin (glyceridy, fosfolipidy, glykolipidy, vosky, steridy);
  • NEPROZPOJITELNÉ NEBO JEDNODUCHÉ: ve své struktuře neobsahují mastné kyseliny (terpeny, steroidy, prostaglandiny).

V lidském těle a v potravinách, které ho krmí, jsou nejhojnějšími lipidy triglyceridy (nebo triacylglyceroly). Jsou tvořeny spojením tří mastných kyselin s molekulou glycerolu.

LEGENDA:

Karboxylová skupina se nazývá funkční skupina organické molekuly tvořené atomem kyslíku vázaným dvojnou vazbou na atom uhlíku, který je také vázán na hydroxylovou skupinu (-OH).

Mastné kyseliny

Mastné kyseliny, základní složky lipidů, jsou molekuly tvořené řetězcem atomů uhlíku, nazývaným alifatický řetězec, s jednou karboxylovou skupinou (-COOH) na jednom konci. Alifatický řetězec, který je tvoří, má tendenci být lineární a pouze ve vzácných případech je prezentován v rozvětvené nebo cyklické formě. Délka tohoto řetězce je mimořádně důležitá, protože ovlivňuje fyzikálně-chemické vlastnosti mastné kyseliny. Jak se prodlužuje, snižuje se rozpustnost ve vodě a následně zvyšuje teplotu tání (větší konzistenci).

Mastné kyseliny mají obecně stejný počet atomů uhlíku, i když v některých potravinách, jako jsou rostlinné oleje, nalézáme minimální procenta s lichými čísly.

V lidském těle jsou mastné kyseliny velmi hojné, ale zřídka volné a většinou esterifikované glycerolem (triacylglyceroly, glycerofosfolipidy) nebo cholesterolem (estery cholesterolu).

Protože každá mastná kyselina je tvořena alifatickým (hydrofobním) uhlíkatým řetězcem, který

konce s karboxylovou skupinou (hydrofilní), jsou považovány za amfipatické nebo amfifilní molekuly. Díky této chemické vlastnosti, když jsou umístěny ve vodě, mají sklon k tvorbě micel, kulových struktur s hydrofilním pláštěm, skládajících se z karboxylových hlav, as lipofilním srdcem, tvořeným alifatickými řetězci (které jsou sestaveny tak, aby se „chránily“ před voda).

Tato vlastnost silně ovlivňuje celý proces trávení lipidů.

Na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti jedné nebo více dvojných vazeb v alifatickém řetězci jsou definovány mastné kyseliny:

  • nasycené, pokud jejich chemická struktura neobsahuje dvojné vazby,
  • nenasycené, když je přítomna jedna nebo více dvojných vazeb

Cis a trans mastné kyseliny

Na základě polohy atomů vodíku spojených s uhlíky zapojenými do dvojné vazby může mastná kyselina v přírodě existovat ve dvou formách, cis a trans.

Přítomnost dvojné vazby v alifatickém řetězci předpokládá existenci dvou konformací:

  • cis, pokud jsou dva atomy vodíku vázané na uhlíky zapojené do dvojné vazby umístěny ve stejné rovině
  • trans, pokud je prostorové uspořádání opačné.

Forma cis snižuje teplotu tání mastné kyseliny a zvyšuje její tekutost.

V přírodě jednoznačně převažují cis-mastné kyseliny nad trans, které vznikají převážně po určitých umělých úpravách . Například během procesu broušení, který je nutný k tomu, aby byly vhodné pro krmení, jsou semenné oleje obohaceny trans mastnými kyselinami. Totéž platí pro výrobu margarínů, ke kterým dochází prostřednictvím hydrogenačního procesu rostlinných olejů (vodíkové atomy jsou přidávány k nasycení uhlíků podílejících se na dvojné vazbě, čímž se získají triglyceridy s nasycenými mastnými kyselinami, tedy pevné, počínaje nenasycenými lipidy, pak kapaliny).

Dvě stejné mastné kyseliny, které mají cis konformaci a trans konformační vazbu, mají různá jména. Obrázek ukazuje mastnou kyselinu na osmnácti atomech uhlíku, s nenasyceností v poloze devět a cis konformací (kyselina olejová, nejhojnější mastná kyselina v přírodě a přítomná hlavně v olivovém oleji); jeho trans izomer, přítomný ve velmi nízkých procentech, má jiný název (kyselina elaidová).

Význam stereoisomerie dvojné vazby

Podívejme se na obraz; vlevo je nasycená mastná kyselina, všimněte si dokonale lineárního alifatického řetězce (lipofilní ocas).

Po jeho pravé straně vidíme stejnou mastnou kyselinu s vazbou trans-typu. Řetěz prochází malou ohybem, ale stále zůstává lineární strukturou podobnou struktuře nasycených mastných kyselin.

Dále vpravo můžeme ocenit skládání řetězce indukované přítomností dvojité cis vazby. Konečně na krajní pravici existuje velmi silné skládání spojené s přítomností dvou dvojitých nenasycených cis vazeb.

To vysvětluje, proč máslo, potraviny bohaté na nasycené mastné kyseliny, je při pokojové teplotě pevné, zatímco oleje, ve kterých převládají cis nenasycené mastné kyseliny, jsou kapaliny za stejných podmínek. Jinými slovy, přítomnost dvojitých cis vazeb snižuje teplotu tání lipidu.

Kde se nacházejí trans mastné kyseliny?

Aby se dosáhlo větší konzistence olejů a nenasycených tuků, byly navrženy způsoby (hydrogenace), při kterých se provádí umělé rozbití dvojné vazby a hydrogenace produktu, čímž se získají potraviny, ve kterých je procento trans formy vysoké.

Jak již bylo zmíněno, přírodní nenasycené tuky se obvykle nacházejí v cis formě. Malé množství trans-tuků je však přítomno v potravě, protože se vytváří v žaludcích přežvýkavců v důsledku působení určitých bakterií. Z tohoto důvodu jsou v mléce, mléčných výrobcích a hovězím masu velmi malá množství trans mastných kyselin. Totéž platí i pro semena a listy různých rostlin, jejichž spotřeba potravin je irelevantní.

Největší zdravotní rizika vyplývají z masivního používání hydrogenovaných olejů a tuků, které se hojně vyskytují především v margarinech, sladkém občerstvení a v mnoha roztíratelných výrobcích. Tento proces probíhá pomocí specifických katalyzátorů, které podrobují směs živočišných olejů a tuků vysokým teplotám a tlakům až do získání chemicky změněných mastných kyselin. Tento proces je obzvláště lákavý pro potravinářský průmysl, protože umožňuje získat tuky za snížených nákladů a se specifickými požadavky (roztíratelnost, kompaktnost atd.). Kromě toho je doba skladování značně rozšířena, což je také z ekonomického hlediska zásadní aspekt.

Proč jsou trans mastné kyseliny nebezpečné?

Veškerá tato pozornost věnovaná trans mastným kyselinám (trans mastné kyselině) je způsobena negativními zdravotními důsledky, které jejich použití vyžaduje. Ve skutečnosti tyto mastné kyseliny způsobují zvýšení "špatného cholesterolu" (LDL lipoproteinu) doprovázeného snížením "dobré" frakce (HDL lipoprotein). Vysoká spotřeba trans-mastných kyselin, silně zastoupených v margarínu a pečeném zboží (občerstvení, pomazánky atd.) Proto zvyšuje riziko vzniku závažných kardiovaskulárních onemocnění (aterosklerózy, trombózy, mrtvice atd.).

Co jsou NON-hydrogenované rostlinné tuky?

Dnes je potravinářský průmysl schopen využít alternativní technologie k hydrogenaci, aby získal rostlinné tuky bez nebezpečných trans mastných kyselin, ale se stejnými organoleptickými vlastnostmi.

V každém případě se jedná o výrobky uměle zpracované, ne přirozené a možná vyrobené z nekvalitních nebo již žluklých olejů. Kromě toho mají stále vysoký obsah nasycených mastných kyselin, právě proto, že jsou polotuhé při teplotě místnosti.

Nomenklatura mastných kyselin

Nomenklatura mastných kyselin je velmi důležitá, i když poměrně složitá av některých ohledech kontroverzní.

Nejdříve je nutné kvantifikovat délku alifatického řetězce a vyjádřit ho písmenem C následovaným počtem uhlíků přítomných v mastné kyselině (např. C14, C16, C18, C20 atd.).

Za druhé je nutné uvést počet nenasycení, následovaný symbolem Cn se symbolem ":", za nímž následuje počet dvojných nebo trojných vazeb (například kyselina olejová, mající řetězec o 18 atomech uhlíku, ve kterém se vyskytuje a) pouze nenasycení, bude označeno iniciálami C18: 1).

Nakonec je nutné určit, kde se nachází možné nenasycení. V tomto ohledu existují dvě různé nomenklatury:

  • první označuje polohu prvního nenasyceného uhlíku, se kterým se začíná počítat uhlíkový řetězec z výchozí karboxylové skupiny; tato poloha je označena iniciálami An, kde n je přesně počet atomů uhlíku přítomných mezi karboxylovým koncem a první dvojnou vazbou.
  • Ve druhém případě začíná číslování atomů uhlíku od terminální methylové skupiny (CH3); tato poloha je označena iniciálami ωn, kde n je přesně počet atomů uhlíku přítomných mezi konečným methylovým koncem a první dvojnou vazbou

V případě kyseliny olejové je úplná nomenklatura C18: 1 A9 nebo C18: 1 ω9.

První číslování je výhodné u potravinářských chemiků, zatímco ve zdravotnictví je výhodný druhý.

Příklady:

Kyselina linolová

C18: 2 A9, 12 nebo C18: 2 ω6

Α-linolenová kyselina

C18: 3 A9, 12, 15 nebo C18: 3 co3

Nasycené mastné kyseliny

Obecný vzorec CH3 (CH2) nCOOH nemá žádné dvojné vazby, a proto se nemůže vázat na žádný jiný prvek. Množství atomů uhlíku přítomných v alifatickém řetězci dodává látce látku, zvyšuje teplotu tání a modifikuje její vzhled při teplotě místnosti (pevná látka). Jsou přítomny jak v tucích rostlinného původu, tak v tucích živočišného původu, ale v nich převažují.

Hlavní nasycené mastné kyseliny a jejich distribuce v přírodě (Da Chimica Degli Alimenti - Cabras, Martelli - Piccin)

Počet atomů uhlíku složení Obecný název Název IUPAC Krátké oznámení

Teplota tání

(° C)

Naturální zdroje
4CH 3 (CH 2) 2-COOHmáselnábutanovéC4: 0-5
6CH 3 (CH 2) 4COOHkaprinovéhexanovéC6: 0-2Mléčný tuk, kokosový olej
8CH 3 (CH 2) 6COOHkaprylováoktanovéC8: 017Mléčný tuk, kokosový olej
10CH 3 (CH 2) 8COOHCapricoděkanovéC10: 032Mléčný tuk, kokosový olej, semena jilmu (50% mastných kyselin)
12CH 3 (CH 2) 10 COOHlaurovádodekanováC12: 044Semena Lauraceae, kokosové oleje
14CH 3 (CH 2) 12COOHkyseliny myristovétetradekanovéC14: 058Přítomné ve všech rostlinných a živočišných olejích a tucích, mléce (8-12%), kokosu (15-30%), muškátovém oříšku 70-80%
16CH 3 (CH 2) 14COOHpalmitováhexadekanovéC16: 062Přítomné ve všech živočišných a rostlinných mastných olejích, loji a sádle (25-30%). dlaň (30-50%), kakao (25%)
18CH 3 (CH 2) 16COOHstearováoktadekanováC18: 072Přítomné ve všech živočišných a rostlinných olejích a tucích, loji (20%), sádle (10%), kakau (35%), rostlinných olejích (1-5%)
20CH 3 (CH 2) 18COOHarachidováeikosanováC22: 078Ve všech živočišných olejích a tucích v omezeném množství, pouze v arašídovém oleji 1-2%
22CH 3 (CH 2) 20COOHbehenovádokosanovouC22: 080Ve všech živočišných olejích a tucích v omezeném množství, pouze v arašídovém oleji 1-2%
24CH 3 (CH 2) 22COOHlignocerovétetrakosanováC24: 0Ve všech živočišných olejích a tucích v omezeném množství, pouze v arašídovém oleji 1-2%

Tučně zvýrazněné mastné kyseliny jsou z hlediska výživy nejdůležitější. Teplota tání je přímo úměrná počtu atomů uhlíku přítomných v mastné kyselině; proto potraviny bohaté na mastné kyseliny s dlouhým řetězcem mají větší konzistenci.

Ac. Lauricus (12: 0)

Ac. Miristico (14: 0)

Ac. Palmiticus (16: 0)

Ac. Stearic (18: 0)

Nasycené mastné kyseliny a zdraví

Nasycené dietní mastné kyseliny zvyšují hladinu cholesterolu, takže jsou atherogenní. V tomto ohledu je užitečné si uvědomit, že všechny nasycené mastné kyseliny nemají stejnou aterogenní sílu. Nejnebezpečnější jsou palmitová (C16: 0), myrist (C14: 0) a laurová (C12: 0). Kyselina stearová (C18: 0), na druhé straně, přestože je nasycená, není příliš aterogenní, protože tělo si přeje, aby se rychle tvořila kyselina olejová.

Dokonce ani mastné kyseliny se středně dlouhým řetězcem nemají žádnou aterogenní sílu.

druhá část »