Jedlé tuky a oleje „Odbočky“

Tuk = … hlavní složka (cca 95 %) = triacylglyceroly (TAG) = estery glycerolu se třemi mastnými kyselinami další přítomné látky: volné mastné kyseliny, mono- a diacylglyceroly tokoferoly a steroly oxidační produkty a další látky vznikající (nežádoucími) reakcemi mastných kyselin (volných i vázaných) … CH2-O-CO-R1  CH-O-CO-R2 CH2-O-CO-R3

Mastné kyseliny dělení podle struktury: podle výskytu: nasycené (saturované) nenasycené s 1 dvojnou vazbou (monoenové) nenasycené s více dvojnými vazbami (polyenové) další mastné kyseliny (obecně méně významné) = s rozvětveným uhlovodíkovým řetězcem, cyklické, s kyslíkatými funkčními skupinami, … vyskytují se např. v tuku přežvýkavců a vznikají při záhřevu a/nebo oxidaci mastných kyselin podle výskytu: hlavní (= s relativně všeobecným výskytem, vyšší obsahy) vedlejší, méně významné, netypické: relativně všeobecný výskyt, ale malé obsahy nebo vyšší obsah, ale jen v některých druzích a rodech nebo produkty vznikající oxidací a dalšími reakcemi přirozeně přítomných MK

Mastné kyseliny nasycené 4 až 60 C rovný nerozvětvený uhlovodíkový řetězec obvykle sudý počet C lichý počet C: tuk přežvýkavců (depotní i mléčný) hlavní (= všeobecný výskyt) = palmitová a stearová další: s 4 až 10 C ↔ mléčný tuk laurová a myristová (n = 10 a 12) ↔ tuky palmových semen palmitová kyselina: n = 14 stearová kyselina: n = 16

Mastné kyseliny monoenové hlavní (= všeobecný výskyt) = olejová kyselina = cis-oktadec-9-enová kyselina další: jiný počet C a/nebo jiná poloha dvojné vazby * trans-konfigurace dvojné vazby (z výživového hlediska nežádoucí !) tuk přežvýkavců  činnost mikroorganismů v bachoru  hydrogenace (ztužování) tuků a olejů  zahřívání tuků a olejů (deodorace olejů a smažení) * významná především eruková kyselina = nežádoucí MK s 22 C (vyskytovala se v tradičních řepkových olejích, v nyní používaných je již jen malé množství této kyseliny)

Mastné kyseliny polyenové počet dvojných vazeb 2-6 (především 2 a 3) typické uspořádání dvojných vazeb: – = – – = – umístění dvojných vazeb v řetězci (ve vztahu ke koncové CH3 skupině) n-6 neboli ω-6 mastné kyseliny n-3 neboli ω-3 mastné kyseliny n=2-5; m=2-6 n=2-6; m=2-6

Mastné kyseliny hlavní (= všeobecný výskyt) = linolová kyselina další: se dvěma dvojnými vazbami hlavní (= všeobecný výskyt) = linolová kyselina = 9cis,12cis-oktadeka-9,12-dienová kyselina další: viz monoenové MK + jiné uspořádání dvojných vazeb konjugovaný systém dvojných vazeb: – = – = – (mléčný tuk nebo jako důsledek (nežádoucích) reakcí)

Mastné kyseliny hlavní (= všeobecný výskyt) = (α-)linolenová kyselina se třemi dvojnými vazbami hlavní (= všeobecný výskyt) = (α-)linolenová kyselina = all-cis-oktadeka-9,12,15-trienová kyselina další: viz MK se dvěma dvojnými vazbami -linolenová kyselina (například brutnákový nebo pupálkový olej) = n-6 mastná kyselina

Mastné kyseliny s více dvojnými vazbami arachidonová kyselina EPA = all-cis-eikosa-5,8,11,14,17-pentaenová kyselina (= 20 C) DHA = all-cis-dokosa-4,7,10,13,16,19-hexaenová kyselina (= 22 C) obě se nacházejí v rybích tucích (+ i další mastné kyseliny s 20-22 C a 4-6 dvojnými vazbami)  z planktonu a další potravy

Mastné kyseliny hlavních tuků a olejů palmitová, stearová, olejová, linolová, linolenová prakticky všeobecný výskyt ↔ různé relativní zastoupení živočišné tuky (a oleje): tuk přežvýkavců (depotní i mléčný) a vepřů nasycené : nenasycené cca 1 : 1 více nenasycených mastných kyselin depotní tuk užitkových ptáků a především rybí tuky (oleje)

Mastné kyseliny hlavních tuků a olejů rostlinné tuky a oleje: především nasycené mastné kyseliny (80-90 %) tuky palmových semen (= kokosový a palmojádrový) nasycené mastné kyseliny a olejová kyselina (cca 1 : 1) palmový tuk (olej) a tzv. rostlinná másla (např. kakaové) především olejová kyselina (až 80 %) olivový olej (a oleje některých nových odrůd jiných olejnin – např. slunečnice) olejová a linolová kyselina (+ zanedbatelný obsah linolenové) podzemnice (převažuje olejová) a slunečnice (převažuje linolová) olejová, linolová a linolenová kyselina sója (nejvíce linolové) a bezeruková řepka (nejvíce olejové)

Základní schéma získávání a rafinace rostlinných olejů * rostlinná semena mletí, … lisování výlisky extrakce šrot surový olej hydratace (odslizení) = + roztok kyselin (fosforečné nebo citronové), odstraní se zejména fosfolipidy alkalická rafinace (neutralizace) = + roztok NaOH, odstraní se volné MK (jako mýdla) * - Jedná se jen o přibližné (základní) schéma těchto procesů, které může být modifikováno například podle zpracovávané suroviny. Například sója se přímo extrahuje, a odlišné je také získávání (a částečně i rafinace) například oleje (tuku) palmového či olivového (viz přednáška). Existují ale i další modifikace prezentovaného postupu – například vynechání alkalické rafinace (volné mastné kyseliny se potom odstraňují společně s dalšími látkami při deodoraci, která se v tom případě označuje jako fyzikální rafinace). bělení = adsorpce barevných látek na bělicí hlinku deodorace = destilace s vodní parou za nízkého tlaku a teplot cca 180 až 240 °C (odstraní se senzoricky aktivní látky a volné mastné kyseliny – ale také část tokoferolů a sterolů) rafinovaný olej

Esenciální mastné kyseliny definice a třídění = člověk je neumí syntetizovat = musí je přijímat stravou = polyenové mastné kyseliny se systémem dvojných vazeb v 1,4-pentadienovém uspořádání (= – – =) a v cis konfiguraci; první dvojná vazba musí být na 6. nebo 3. uhlíku od koncového methylu typy: N-6 (ω-6) a N-3 (ω-3) ↔ vzájemně nenahraditelné + musí se přijímat ve správném (vhodném) poměru !

Esenciální mastné kyseliny význam tvorba buněčných a intracelulárních membrán (včetně membrán pokožky) + determinace jejich vlastností význam při rozmnožování nezbytné pro výstavbu nervových tkání (především DHA) * syntéza eikosanoidů, viz → zvyšují rozpustnost lipoproteinů krevní plasmy (= +) projevy nedostatku: nekvalitní pokožka ↔ šupinatá kůže, tvorba ekzemů poruchy v rozmnožování (až sterilita) větší náchylnost k infekcím větší srážlivost krevních lipoproteinů poruchy vidění poruchy související s nedostatečnou tvorbou eikosanoidů * - nedostatek α-linolenové kyseliny v období růstu může vést k poruchám vývoje a neurologickým onemocněním

Eikosanoidy patří mezi tkáňové (lokální) hormony (= působí pouze v bezprostředním okolí své tvorby = nejsou transportovány krví) = prostanoidy (obsahují cyklické struktury = prostaglandiny, prostacykliny, tromboxany) + leukotrieny (neobsahují cyklické struktury) ovlivňují kontrakci hladkého svalstva podílí se na srážení krve podílí se na vzniku bolesti a horečky mediátory zánětu (vznikají z n-6 EMK) x protizánětlivé (vznikají z n-3 EMK) ovlivňují krevní tlak ovlivňují dýchání, činnost střev a dělohy v žaludku ovlivňují sekreci HCl a tvorbu hlenu chránícího žaludeční sliznici … 15

Esenciální mastné kyseliny základní esenciální mastná kyselina typu n-6: linolová kyselina semiesenciální MK: γ-linolenová kyselina (není typickou MK běžných potravin; vyšší obsahy této kyseliny lze najít v některých olejích označovaných jako dietetické – např. brutnákovém nebo pupálkovém) vyšší esenciální MK: za ideálních podmínek vznikají v dostatečném množství v lidském organismu z linolové kyseliny * především arachidonová kyselina z ní dále částečně vzniká dokosapentaenová kyselina * - částečně se přijímají také přímo dietou ↔ arachidonová kyselina se vyskytuje zejména ve svalovém skrytém tuku (rezervní živočišné a rostlinné tuky jí obsahují velmi málo)

Esenciální mastné kyseliny základní esenciální mastná kyselina typu n-3: (α-)linolenová kyselina vyšší esenciální (semiesenciální) MK: eikosapentaenová kyselina (EPA) dokosahexaenová kyselina (DHA) v ideálním případě vznikají v lidském organismu v dostatečném množství z (α-)linolenové kyseliny *, ** * částečně se přijímají také přímo dietou ↔ EPA a DHA jsou (s řadou příbuzných mastných kyselin) přítomné v rybích tucích a olejích ** vznik vyšších esenciálních mastných kyselin v organismu je dán jednak příjmem prekursorů těchto mastných kyselin, ale také aktivitou ∆6-desaturasy, tj. jednoho z enzymů katalysujících přeměnu prekursorů na vyšší esenciální mastné kyseliny – aktivita tohoto enzymu je nízká u některých lidí a dále se obecně snižuje s věkem, při stresu a virových infekcích, při nedostatečném příjmu vitaminu B6, biotinu, Zn, Mg a Ca a při zvýšeném příjmu trans-mastných kyselin – proto je žádoucí přijímat (částečně) také vyšší esenciální mastné kyseliny, resp. semiesenciální mastné kyseliny, tj. u řady n-3 kyseliny EPA a DHA a u řady n-6 γ-linolenovou kyselinu (neboť při přeměně této kyseliny na arachidonovou kyselinu není enzym ∆6-desaturasa zapotřebí)

Trans-mastné kyseliny Zdroje a jejich působení na člověka tuk přežvýkavců (2 až 7 % všech MK)  činnost mikroorganismů v bachoru až desítky %  (částečná) hydrogenace (ztužování) olejů maximálně jednotky %  zahřívání tuků a olejů (= deodorace a smažení) dobře vstřebatelné, ale obtížně metabolizovatelné mění vlastnosti biologických membrán antimetabolity esenciálních mastných kyselin výrazně zvýšené riziko kardiovaskulárních chorob (zvyšování hladiny LDL a TAG + snižování HDL a další efekty *) pravděpodobně větší riziko vzniku diabetu 2. typu (pravděpodobně zvyšování inzulínové rezistence buněk) karcinogenní vlastnosti? (dosavadní studie neposkytly jednoznačné výsledky) během těhotenství mohou zpomalovat vývoj plodu (tj. např. snižovat porodní hmotnost) a způsobovat potraty a předčasné porody * - indukují chronický zánět a mění vlastnosti endotelu (= výstelky krevních cév) jejich rizikovost ve vztahu ke vzniku kardiovaskulárních chorob je ve srovnání s nasycenými MK 2,5krát až 10krát vyšší = z makronutrientů mají při izokalorickém příjmu energie nejvýznamnější vliv na vznik kardiovaskulárních chorob

Trans-mastné kyseliny Tolerovatelný příjem a rizikové potraviny maximálně 1 % energetického příjmu (v krajním případě 2 %) rizikové potraviny: náhražky čokolády (polevy, …), náhražky smetany, oplatky a sušenky, jemné pečivo, instantní potraviny, … ↔ rozdíly mezi výrobci, ale i výrobními šaržemi + pokud je obsah trans-MK snížen, jsou trans-MK většinou nahrazeny nasycenými MK potraviny s tolerovatelným rizikem: mléko a mléčné výrobky potraviny s malým rizikem: rafinované rostlinné oleje, margaríny renomovaných výrobců