4. přednáška Téma přednášky: Význam, charakteristika a metabolismus tuků Cíl přednášky: Ve čtvrté přednášce budou studenti podrobně informováni o fyzikálních a chemických vlastnostech jednotlivých typů tuků. Budou seznámeni s jejich strukturou, syntézou a hydrolýzou. Pozornost bude rovněž věnována významu a potřebě tuků v racionální výživě člověka.
Lipidy Obecně můžeme lipidy hodnotit jako skupinu látek, která není v chemickém základu stejná, ale má přímý nebo nepřímý vztah k mastným kyselinám MK. Jsou přítomny jak v rostlinných, tak i v živočišných organismech. Jejich společnou vlastností je nerozpustnost ve vodě ale rozpustnost v organických tzv. lipofilních rozpouštědlech, jako je ether, chloroform, benzen.
Význam lipidů ve výživě člověka 1. Jsou nejbohatším zdrojem energie ze všech živin (dvakrát vydatnější než sacharidy nebo proteiny). Jako zdroj energie slouží přímo, ale i potencionálně ve formě zásobního tuku uloženého v organismu. 2. Jsou zdrojem esenciálních mastných kyselin a jejich prekursorů (Kyselina linolová a linolenová). 3.
Jsou zdrojem lipifilních vitamínů a příslušných provitamínů, sterolů (cholesterol a fytosteroly).
4. Zvyšují jemnost chuti potravin.
5. Zlepšují senzorickou texturu (konzistenci) potravin. 6. Vyvolávají po určitou dobu po požití pocit sytosti, který je vyvolán hydrolýzou na mastné kyseliny v tenkém střevě. Tato doba je ale poměrně dlouhá, a pocit nasycení se zpravidla projeví až po požití pokrmu – nebezpečí příliš vysokého příjmu energie. 7. Snižují objem stravy bohaté na energii – pozitivní u osob s vysokým výdejem energie a tedy i s potřebou většího příjmu energie, naopak, u osob se sedavým zaměstnáním hrozí nebezpečí příliš vysokého příjmu energie.
Fyziologický význam lipidů 1. Nezastupitelná funkce v metabolismu živočišných organismů. 2. Lipidy jsou nosiči substrátů v enzymatických reakcích. 3. Jsou komponenty biologických membrán. 4. Tuk slouží také jako ochranný materiál v podkožních tkáních a jako ochranný obalový materiál významných orgánů v těle. Rezervní tuky Tuky slouží v těle člověka jako dlouhodobá rezerva energie (zatímco glykogen slouží jako krátkodobá rezerva). Výhodou tuku je, že je poměrně koncentrovaným zdrojem energie a že neváže větší množství vody. Tato tuková rezerva vystačí dodávat potřebnou energii měsíc i déle. Tělo si tvoří tukové rezervy z těchto důvodů: 1. Pro krátkodobý půst – při menším počtu jídel denně se obvykle tvoří větší tukové rezervy, než jestliže počet jídel denně je vyšší) 2. Pro dlouhodobé hladovění – mělo význam pro přečkání zimy nebo období sucha u primitivního člověka, dnes již pozbylo význam 3. Pro období kojení se během těhotenství ukládají tukové rezervy
Zdroje tuku
a) tuk z diety b) při nedostatku tuku v dietě a při nadbytku sacharidů se tuk syntetizuje ze sacharidů diet c) běžně se tuk může hromadit z obou zdrojů současně
Místa ukládání tukových rezerv
-
v játrech (jen omezené množství)
-
kolem vnitřností (chrání také orgány před nárazy)
-
podkožní (většina rezervního tuku) – má funkci ochrany těla před tepelnými ztrátami
Výskyt lipidů v rostlinách a v živočiších V rostlinách se lipidy vyskytují ve dvou typech - strukturální a zásobní. Strukturální formu lipidů nacházíme v různých membránách a ochranných vrstvách. U vyšších rostlin se v jejich listech nachází asi 7% strukturálních lipidů v sušině. Část strukturálních lipidů je tvořeno vosky, což jsou substance dlouhých sacharidových řetězců, mastných kyselin a kutinu. Část membránových lipidů se nachází v mitochondriích, endoplasmatickém retikulu a je tvořena glykolipidy a fosfolipidy (40-50%). Zásobní rostlinné lipidy se nachází především v semenech rostlin a označujeme je jako oleje. V živočišných orgánech jsou lipidy uloženy jako zdroj energie v zásobním tuku. Jejich zastoupení v adipózních tkáních může dosahovat až 97%. Strukturální lipidy v živočišných tkáních jsou především fosfolipidy tvořící asi 0,5 - 1 % svalové a adipózní tkáně. Jejich koncentrace v játrech avšak dosahuje 2 - 3 %. Velmi důležité jsou v živočišných tkáních neglycerolové, tzv. neutrální lipidové frakce cholesterol a jeho estery, které dohromady tvoří jen 0,06 - 0,09 % svalové a adipózní tkáně.
Výskyt lipidů v potravinách Z hlediska výživy můžeme skupinu lipidů dělit podle: a) Suroviny, ze kterých se získávají 1. Živočišné tuky a oleje mléčný tuk – kravský a buvolí sádlo – vepřové a drůbeží lůj – hovězí a skopový Spotřeba těchto, v naší kuchyni tradičních tuků v posledních letech klesá ve prospěch rostlinných tuků. Živočišné tuky mají dosti nevýhodné složení mastných kyselin (vysoký obsah nasycených a nízký obsah esenciálních kyselin) a obsahují poměrně hodně cholesterolu. Jejich výhodou je naopak vyšší oxidační stabilita (zejména po stabilizaci antioxidanty) a příznivé chuťové vlastnosti. rybí olej – potravinářské použití je prakticky nulové, tuk se přijímá při konzumaci ryb, i když jsou na trhu preparáty pro výživu člověka. Přijaté množství závisí na druhu ryby a roční době a pohybuje se od desetin % (např. treska) až po 15 % (např. úhoř). Většinu podílu mastných kyselin tvoří esenciální mastné kyseliny, naopak podíl nasycených mastných kyselin je nízký
2. Rostlinné tuky a oleje Typy výrobku: jedlé oleje – lisované, nerafinované (panenské) rafinované pokrmové tuky emulgované tuky směsné emulgované tuky (s přídavkem mléčného tuku) Olejniny: s převažující kyselinou linolovou – kukuřice, sója, slunečnice s převažující kyselinou olejovou, druhá nejvýznamnější je kyseliny linolová – řepka, podzemnice, bavlník, světlice, sezam s převažující kyselinou olejovou, druhá nejvýznamnější je kyseliny palmitová –
olivy, dužnina palmy olejné s převažující kyselinou palmitovou a dalšími nasycenými kyselinami (laurová, myristová) – jádro palmy olejné, kokosový tuk
Rostlinná másla: vysoký obsah kyseliny stearové - kakaové máslo
b) Podle konzistence 1. Kapalné oleje 2. Tuhé tuky
Tuk
Přibližné % tuku
Sádlo
100
Máslo
80 (některé typy i méně)
Pomazánkové máslo
Nad 31
Pokrmový tuk
100
Emulgované tuky (margariny,
25 – 80
směsné emulgované tuky) Šlehané tuky
nad 81
c) Podle výskytu 1. Tuky zjevné: při kuchyňské úpravě se tuk úmyslně používá 2. Tuky skryté: tuky obsažené ve svalové tkáni, ve vejcích, v mléce a mléčných výrobcích, pečivu a jiných složkách pokrmů d) Podle obsahu v potravině 1. Potraviny s vysokým obsahem tuku (dodávající nad 40 % energie) - tučné maso (vepřové, hovězí, vodní drůbež, některé ryby, paštiky, uzeniny) - plnotučné mléko, smetana, smetanové jogurty, většina sýrů - ořechy, mák - smetanové mražené krémy - čokoláda - majonézy (mimo light)
2. Potraviny s nízkým obsahem tuku (dodávající pod 20 % energie) - výrobky z obilnin (mouka, chléb) - luštěniny - brambory - zelenina a ovoce -
nečokoládové cukrovinky
Moderní rostlinné tuky Užitné vlastnosti moderních rostlinných tuků jsou dnes přizpůsobovány hlavnímu účelu jejich použití: u pomazánkových tuků je to především roztíratelnost ihned po vyjmutí z chladničky, u tuků na pečení optimální textura těsta, u tuků na smažení a fritování zvýšená stabilita při vysokých teplotách. V porovnání s minulostí se zlepšila chuť výrobků. Současné moderní technologie výroby tuhých rostlinných tuků ve srovnání s minulými lety umožňují docílit maximální obsah trans mastných kyselin do 1 %. Technologie ztužování, proces založený na vysycování dvojných vazeb v mastných kyselinách reakcí s vodíkem, se používal pouze k přípravě jedné z komponent, tzv.tukové násady – směsi tuků, z nichž byl finální produkt následně vyroben. Vedle nasycených mastných kyselin vznikaly při částečném ztužování surovin jako vedlejší produkt trans mastné kyseliny. Dnešní moderní výrobky částečně ztužené tuky v tukové násadě již v naprosté většině případů neobsahují. Současný trh se surovinami nabízí řadu alternativních možností, jak ztužené tuky ve výrobcích nahradit. Kromě přímého použití v přírodě se vyskytujících tuhých tuků se často využívají tuky získané frakcionací (záhřevem suroviny nad bod tání s následným ochlazením na potřebnou teplotu a fyzikálním oddělením kapalné a tuhé fáze) nebo přeesterifikací (záměnou mastných kyselin definované směsi několika tukových surovin na jednotlivých pozicích glycerolu). Tyto technologie umožňují přípravu nekonečného množství surovin. Jejich cílené následné použití ve výrobcích umožňuje výrobcům dosahovat vynikajících užitných vlastností výrobků stejně jako preferovaného nutričního složení pro daný účel použití. Vlastní výroba rostlinných tuků je podobně jako výroba másla založena pouze na fyzikálních procesech a to na třech principech: intenzivním mícháním předem připravené směsi tukové a vodní fáze vznikne homogenní směs, která se nechá krystalizovat na chlazených válcích a současně se mechanicky zpracovává hnětením. Oleje a tuky použité ve výrobcích se získávají převážně z olejnin. Pro naše klimatické podmínky jsou typické
řepka olejka a slunečnice, ze zahraničních plodin se nejčastěji dovážejí již zpracované poloprodukty palmy olejné a kokosové. Z chemického pohledu lze tento extrakt rozdělit podle BLOORA na: A. Jednoduché lipidy: estery mastných kyselin s různými alkoholy 1. Tuky - estery mastných kyselin a glycerolu. Tuk v kapalném stavu se označuje jako olej 2. Vosky - estery mastných kyselin s vyššími jednosytnými alkoholy než je glycerol
B. Složené lipidy: estery mastných kyselin obsahující vedle alkoholu další skupiny a mastné kyseliny
1. Fosfolipidy - lipidy obsahující vedle mastných kyselin a alkoholu i zbytek kyseliny fosforečné. Jejich součástí jsou i dusíkaté báze a některé další substituenty. 2. Glykolipidy - vedle mastných kyselin obsahují cukry, dusíkaté báze, neobsahují však kyselinu fosforečnou 3. Jiné složené lipidy - do této skupiny se řadí lipoproteiny, sulfolipidy, aminolipidy C. Odvozené lipidy: jsou to látky, které můžeme získat hydrolýzou lipidů. Patří mezi ně mastné kyseliny, a to nasycené i nenasycené, glycerol a další alkoholy, aldehydy mastných kyselin a ketolátky. Dále pak tzv. neutrální lipidy, steroly, cholesterol a estery cholesterolu, protože nemají elektrický náboj.
Tuky (Acylglyceridy) Z pohledu výživy člověka mají z lipidů největší význam tuky. Ty jsou obsaženy jak v rostlinách, tak i v živočišných tkáních a jsou významným zdrojem energie. Rostlinné i živočišné tuky mají stejnou obecnou strukturu i chemickou skladbu, mají však rozdílné fyzikální vlastnosti. Rostlinné oleje mají při pokojové teplotě charakter kapaliny. Živočišné tuky jsou tuhé. Obou forem tuků však lze využívat stejně, jsou to významné zdroje energie. Obsah tuku v některých potravinách a potravinářských výrobcích v g na 100 g jedlého podílu Potravina Sádlo vepřové Olej stolní Máslo Ztužený pokrmový tuk Hovězí maso Vepřové maso Telecí maso Uzeniny Husa s kostí Kuře s kostí Zvěřina Ryby Brambory, zelenina, ovoce
g tuku 99 98 77-83 98 5-27 7-56 3- 7 14-46 33-46 3 1-8 0,5-16 0,1- 1
Potravina mléko kravské plnotučné smetana do kávy šlehačka jogurt sýr eidam sýry tavené vejce celé Mouka Ovesné vločky Chléb, housky, veky jemné pečivo Cukrářské výrobky, čokoláda Luštěniny
g tuku 3,8 12 33 4 15 11-30 11 0,7-2,2 7,5 1-2 10-30 15-35 1- 2
Tuky jsou estery mastných kyselin s trihydroxyalkoholem-glycerolem, chemicky se nazývají glyceridy nebo acylglyceridy. Má-li glycerol obsazeny všechny tři alkoholové skupiny, jsou esterifikovány mastnými kyselinami, tvoří triacylglycerol (triacylglycerid).
CH 2 OH | CH OH
+ 3 R COOH
|
|
CH 2 OH glycerol
=
CH 2 – O – CO - R | CH – O – CO - R CH 2 – O – CO – R
+ mastná kyselina
triacylglycerol
+ 3 H2O
Di- a monoacylglyceroly mohou také existovat v přirozeném stavu, ale v daleko menším množství než triacylglyceroly. Triacylglyceroly, tzv. neutrální tuky můžeme rozdělit podle povahy a pozice reziduálních mastných kyselin. Jsou - li při hydrolýze zbytkem tři stejné mastné kyseliny jedná se o jednoduché triacylglyceroly. Jsou - li zbytkem hydrolýzy různé mastné kyseliny mluvíme o smíšených triacylglycerolech. U přirozených tuků je podíl triacylglycerolových molekul obsahujících stejný zbytek mastné kyseliny ve všech esterových polohách velmi malý, téměř všechny ostatní glyceridy jsou smíšené.
O || CH 2 - O - C - C 17 H 35
C 17 H 35
O || | - C - O -CH O | || CH 2 - O - C - C 17 H 35 tristearin
O || CH 2 - O - C - C 17 H 35
O || | O C 15 H 31 - C - O - CH | || CH 2 - O - C - C 17 H 35 1,3 - distearopalmitin
Mastné kyseliny Většina mastných kyselin má jednoduchou karboxylovou skupinu a nevětvený uhlíkový řetězec spojený buď jednoduchou vazbou saturované SMK (nasycené mastné kyseliny) nebo dvojnou vazbou (nenasycené mastné kyseliny). Dvojná vazba v uhlíkovém řetězci může být jedna monoenové MMK, nebo více polyenové PMK. S jednou dvojnou vazbou je to např. kyselina olejová 18 : 1; 9, se dvěma dvojnými vazbami kyselina linolová 18 : 2; 9, 12, se třemi dvojnými vazbami kyselina linolenová 18 : 3; 9, 12, 15 a se čtyřmi dvojnými vazbami kyselina arachidonová 18 : 4; 5, 8, 11, 14. Číselné označení znamená 18 uhlíků, 4 počet dvojných vazeb a tyto jsou mezi 5. - 6; 8. - 9; 11. - 12; 14. – 15. uhlíkem.
Významné mastné kyseliny v přírodních tucích a jejich bod tání 1. Nasycené mastné kyseliny
máselná
C 3 H 7 COOH
- 7,9 o C
kapronová
C 5 H 17 COOH
- 3,2
kaprylová
C 7 H 15 COOH
16,3
kaprinová
C 9 H 19 COOH
31,2
laurová
C 11 H 23 COOH
43,9
myristová
C 13 H 27 COOH
54,1
palmitová
C 15 H 31 COOH
62,7
stearová
C 17 H 35 COOH
69,6
arachová
C 19 H 39 COOH
76,3
behenová
C 21 H 43 COOH
2. Nenasycené mastné kyseliny
palmitoolejová
C 15 H 29 COOH
0
olejová
C 17 H 33 COOH
13
linolová
C 17 H 31 COOH
- 5
linolenová
C 17 H 29 COOH
- 14,5
arachidonová
C 19 H 31 COOH
- 49,5
Příjem jednotlivých mastných kyselin v dietě se má řídit jejich strukturou. Předpokládá se obecně, že by poměr nasycených, monoenových a polyenových mastných kyselin měl být v poměru: N : M : P = 1 : 1 : 1 nebo někdy také 1 : 2 : 1 Na základě nejnovějších poznatků doporučují odborníci na výživu člověka poměr výše uvedených mastných kyselin 1 : 1,4 : 0,6 (Výživové doporučení pro obyvatelstvo ČR – duben 2004 – Společnost pro výživu). Příjem trans-nenasycených mastných kyselin by neměl přesáhnout 5 g za den. Skutečný poměr jednotlivých typů mastných kyselin v některých jedlých tucích (v % z veškerých mastných kyselin)
Jedlý tuk
Nasycené kyseliny
Monoenové kyseliny
Polyenové kyseliny
Máslo
62
35
2
Vepřové sádlo
40
55
5
Sójový olej
15
25
60
Slunečnicový olej
12
20
68
Řepkový olej
6
64
30
Margarin
20 – 25
20 – 40
30 – 50
Pokrmový tuk
25 – 55
30 - 50
5 – 10
Zastoupení kyseliny linolové a ostatních polyenových kyselin v živočišných tucích v % z celkového obsahu mastných kyselin
Tuk
Kyselina linolová
Ostatní polyenové kyseliny
Rybí
7
43
Drůbeží
18
2
Vepřový
7
1
Hovězí
2
1
Mléčný
2
1
Obsah N - 6 a N - 3 – mastných kyselin v jedlých olejích
Olej
Kyselina linolová
Kyselina linolenová
Řepkový
19,6
9,4
Olivový
8,3
0,9
Slunečnicový
63
0,5
Sójový
53,1
7,7
Z kukuřičných klíčků
55,3
0,9
Z pšeničných klíčků
55,7
7,8
Se stupněm nenasycenosti MK klesá bod tání tuků (pevné tuky, kapalné oleje) a roste polarita (a tím rozpustnost ve vodě resp. krevní plasmě). Na druhé straně, ale roste náchylnost k oxidačnímu žluknutí. Všechny tyto aspekty je potom nutno vzít v úvahu při rozhodování, jaký tuk použít pro přípravu pokrmů. Nenasycené mastné kyseliny mají nízký bod tání, např. triestearin (kyselina stearová je nasycená mastná kyselina) je při tělesné teplotě pevný, ale triolein (kyselina olejová je nenasycená mastná kyselina) je při stejné teplotě kapalný. SMK a MMK mohou být syntetizovány z acetylkoenzymu A a nejsou proto ve výživě nezbytné. Esenciální je naopak malé množství PMK, které jsou důležitými prekurzory strukturálních lipidů (fosfolipidů v buněčných membránách) a eikosanoidů, důležitých tkáňových působků zahrnujících prostaglandiny, tromboxany a leukotrieny). Esenciální MK regulují řadu fyziologických procesů.
Esenciální mastné kyseliny K esenciálním mastným kyselinám patří kyseliny s 18 – 24 atomy uhlíku a se systémem dvojných vazeb v pentadienovém uspořádání, které musí být v cis konfiguraci a první dvojná vazba musí být na 6. (N - 6) nebo 3. (N – 3) uhlíku od koncového metylu. Typickým zástupcem je kyselina arachidonová, která se však vyskytuje v potravinách jen v malém množství. V organismu se však může syntetizovat z kyseliny linolové. Spotřeba esenciálních MK se obvykle vyjadřuje v % veškeré přijímané energie. Doporučuje se, aby tato skupina MK zajišťovala minimálně 1 % denní energetické potřeby tvořila tato skupina mastných kyselin, (u dětí 2 – 3 %) jinak by mohly nastat některé příznaky jejich nedostatku. Podle různých autorů se doporučují různé dávky, a to až do 4 – 6 - 8 % přijaté energie, což by bylo výhodnější z hlediska složení lipidů krevní plasmy, ale mohly by vznikat v nadměrném množství volné radikály. Z důvodů nedostatečného množství informací o účincích dlouhodobě vysokého příjmu PMK se nedoporučuje jejich zastoupení ve stravě nad 10 % celkové denní energie. Z uvedeného příjmu by asi 70 – 90 % měly činit MK řady N – 6 a 10 % MK řady N – 3. Vyjádřeno poměr, měl by být poměr mezi MK řady N – 6 a N – 3 (5-8) : 1, odborníci se kloní spíše k poměru 5 : 1 a některé nové výzkumy dokonce uvádí i poměr 2 : 1. Při dostatečném příjmu řepkového, slunečnicového nebo sójového oleje je tento poměr dodržován. V naší stravě je obsaženo něco více než 3 % esenciálních mastných kyselin (počítáno na přijatou energii). Pokud by se množství tuku ve stravě v souladu s výživovými doporučeními snižovalo, mělo by se zase zvyšovat % esenciálních MK v tukovém podílu (hmotnostně), aby absolutní množství esenciálních MK zůstalo zachováno. Ještě nedávno se předpokládalo, že savci nedokáží syntetizovat mastné kyseliny s více než jednou dvojnou vazbou. Proto byly mastné kyseliny s více dvojnými vazbami (linolová, linolenová, arachidonová) považovány za esenciální. Dokonce byly řazeny mezi vitamíny (vitamín F). Dnes již víme, že především kyselina linolová (řadí se mezi tzv. N - 6 mastné kyseliny) je esenciální, že musí být obsažena v dietě. Při jejím dostatečné přísunu může být zdrojem pro kyselinu α
- linolenovou (řadí se mezi N - 3 mastné kyseliny) i
arachidonovou (řadí se mezi N - 6 mastné kyseliny). V metabolismu savců jsou přítomny
enzymové systémy, které jsou schopny zavádět do alifatického řetězce dvojné vazby a zároveň jej i prodlužovat. Přesto je vhodné
zajistit přísun kyseliny α
– linolenové
z potravy, neboť její tvorba z kyseliny linolové nemusí být plně dostačující. Důležité je rovněž zajistit přísun ostatních N – 3 mastných kyselin, které se dokáží tvořit z kyseliny α – linolenové jen částečně. Esenciální mastné kyseliny řady N – 6 Do této skupiny řadíme kyselinu linolovou C 17 H 31 COOH (cis, cis – 9, 12 – oktadienová), která se v organismu může přeměnit na kyselinu arachidonovou
C 19 H 31 COOH (cis, cis, cis, cis – 5, 8, 11, 14 – eikosatetraenová). Kyselina linolová se vyskytuje prakticky ve všech běžných tucích. Vysoký obsah je téměř ve všech rostlinných olejích, např. slunečnicovém a sójovém. Arachidonová kyselina se vyskytuje zejména ve svalovém (skrytém) tuku, zatímco rezervní živočišné a rostlinné tuky jí obsahují velmi málo. Kromě výše uvedených dvou kyselin řadíme do této skupiny také kyselinu γ – linolenovou C 17 H 29 COOH (cis, cis, cis – 6, 9, 12 oktadekatrienová), která se však ve stravě vyskytuje jen v nepatrném množství. Je v přírodě poměrně vzácná, vyšší koncentrace lze najít v některých olejích označovaných jako dietetické (brutnákový nebo pupalkový). Esenciální mastné kyseliny řady N – 3 Do této skupiny řadíme kyselinu kyselinu α – linolenovou C 17 H 29 COOH (cis, cis, cis – 9, 12, 15 oktadekatrienová). V živočišných tucích se vyskytuje velmi málo, vyšší koncentrace jsou v některých rostlinných olejích, např. řepkovém a sójovém. Organismus si ji dokáže syntetizovat z kyseliny linolové. Vlastními esenciálními mastnými kyselinami řady N - 3 jsou kyseliny přítomné v rybích tucích, z nichž nejznámější je kyselina eikosapentaenová (all-cis – 5, 8, 11, 14, 17, - eikosapentaenová) a kyselina dokosahexaenová (all-cis – 4, 7, 10, 13, 16, 19 – dokosahexaenová). V rybím oleji se vyskytuje také kyselina klupanodonová (all-cis – 7, 10, 13, 16, 19 – dokosapentaenová) a řada dalších příbuzných mastných kyselin.
Význam esenciálních mastných kyselin Největší množství mastných kyselin se spotřebuje na tvorbu buněčných a intracelulárních membrán, včetně membrán pokožky. Dále mají esenciální mastné kyseliny významnou úlohu při rozmnožování, při výstavbě nervových tkání a asi 1 % slouží k syntéze eikosanoidů (ovlivnění destičkových funkcí, vasomotoriky cévní stěny a zánětlivých odpovědí). Významnými látkami jsou prostaglandiny – řadí se mezi eikosanoidy do skupiny prostacyklinů. Jsou to látky, které se syntetizují z kyseliny arachidonové a kyseliny eikosapentaenové v buněčných membránách. Objeveny byly nejdříve v prostatě (odtud název), ale jsou obsaženy ve všech savčích buňkách. Prostacykliny jsou přítomny v endoteliálních buńkách cév. K prostacyklinům patřící prostaglandiny způsobují stahy dělohy při porodu a ovlivňují také průtok krve orgány. Mohou být ovšem nebezpečné tím, že způsobují také stahy cév a mohou vést i k infarktu. Tento účinek mají prostaglandiny odvozené od kyseliny arachidonové, kdežto obdobné deriváty odvozené od kyseliny eikosapentaenové působí jako antagonisty. Antagonismus prostanoidů odvozených od kyseliny arachidonové a eikosapentaenové není významný, ale jde o vyšší nebo nižší účinek látek stejného charakteru. Rozhodující je podíl vzniklých tromboxanů ve vztahu ke zvýšení rizika infarktu myokardu. Proto se má poměr obou typů esenciálních mastných kyselin udržovat v dietě zhruba v poměru 1 : 5 až 1 : 10. Dalšími důležitými eikosanoidy jsou např. leukotrieny a thromboxany. Leukotrieny způsobují kontrakce hladké svaloviny a mají vliv na aktivní pohyb leukocytů , thromboxany jsou přítomny v krvinkách a usnadňují jejich srážení. Esenciální mastné kyseliny také zvyšují polaritu a tím i rozpustnost lipoproteinů krevní plasmy. Při příjmu vysokého množství PMK se zvyšují požadavky na antioxidační látky především vitamin E. Poslední výzkumy kladou stále větší důraz na vysoce pozitivní vliv N –3 mastných kyselin na zdraví člověka. Především se jedná o kyseliny eikosapentaenovou a dokosahexaenovou. Jejich současná spotřeba na osobu a den je 0,06 – 0,5 g, ideální stav by byla spotřeba 1,2 g na osobu a den. Tato skupina MK je výrazně zastoupena v rybím tuku, ale i např. v lněném oleji. Tato skupina mastných kyselin kladně působí na vývoj mozku, představuje určitou ochranu před demencí a Alzhaimerovou chorobou. Ovlivňují vývoj spermií, snižují hladinu LDL
cholesterolu a zvyšují HDL cholesterol, aktivují LDL receptory v játrech. Dále zlepšují elasticitu cév, odstraňují aterosklerotické pláty v cévách. Deriváty vzniklé z těchto MK působí opačně než deriváty z kyseliny arachidonové tzn., že působí vasodilatačně a rozpouští tromby. Posilují imunitu, jsou ochranou před rakovinou Nedostatek esenciálních mastných kyselin se projevuje na pokožce
- zvýšení
propustnosti pro vodu, tvorba ekzemů a šupinatá kůže, suché vlasy. Dále v poruchách rozmnožování (v extrémních případech nastává sterilita) a v problémech při menstruaci, ve větší náchylnosti k infekcím a k špatnému hojení ran, ve snadnější srážlivosti plasmatických lipoproteinů a v poruchách související s nedostatečnou tvorbou eikosanoidů. Dalšími projevy nedostatku esenciálních mastných kyselin je porucha srdečního rytmu, otoky kotníků a tento nedostatek má spojitost i s obezitou. Špatně metabolizovatelné mastné kyseliny V souvislosti s mastnými kyselinami se rovněž musíme zmínit o tzv. trans mastných kyselinách. Trans mastné kyseliny jsou hůře metabolizovatelné mastné kyseliny s trans konfigurací dvojné vazby. Nenasycené mastné kyseliny mají ve svém uhlovodíkovém řetězci jednu nebo více dvojných vazeb. Každá dvojná vazba může mít dvojí prostorové uspořádání, tedy může obsahovat oba vodíky na dvojné vazbě na stejné straně (vazba cis) nebo na různých stranách (vazba trans):
cis:
-C=C| | H H
H | trans: - C = C | H
Tento zdánlivě nepatrný rozdíl má za následek značnou změnu ve tvaru molekuly. Nenasycené mastné kyseliny s vazbou trans mají řetězec rovný, kdežto kyseliny s cis konfigurací dvojné vazby mají řetězec zahnutý. To má velký význam v enzymových reakcích a při tvorbě membrán, kdy se tyto kyseliny nejvíce uplatňují. Vzhledem k tomu, že se transkyseliny v těle chovají dosti odlišně, je dnes tendence množství trans-kyselin ve stravě co nejvíce omezovat. I když cis-kyseliny v přírodě převažují, mohou se trans-kyseliny také v přírodě vyskytovat. Jsou běžně obsaženy např. v některých mikroorganismech, mořských
živočiších a rostlinách, dokonce i v některých semenech subtropických a tropických rostlin. Trans-kyseliny se rovněž vyskytují v tuku přežvýkavců a tedy i v mléčném tuku. Tvorba trans-kyseliny u přežvýkavců -
v bachoru jsou přítomny enzymy, které kyselinu linolenovou hydrogenují na méně nenasycené MK. Při tomto procesu se jako vedlejší produkt tvoří také trans-nenasycené mastné kyselin, které se vstřebávají střevní stěnou a ukládají se v depotním tuku a přecházejí také do mléčného tuku.
-
při výživě dojnic pouze na bázi lučního a pastevního porostu a sena je nižší váhový přírůstek, produkce mléčného tuku je nízká – obsah trans-kyselin v tuku dojnic a v mléčném tuku činí 7-9 %.
-
při intenzivní výživě dojnic, kdy je krmná dávka rozšířena o kukuřičné siláže a jadrná krmiva bohatá na bílkoviny a energii, je podíl hydrogenačních reakcí podstatně nižší a tím se snižuje i obsah trans-kyselin v tuku a v mléčném tuku. Obsah trans-kyselin v tuku dojnic a v mléčném tuku u takto krmených dojnic činí pouze 2-3 %. U ovcí a koz, vzhledem k tradičnímu krmení, je obsah trans-kyselin podstatně vyšší.
Tvorba trans-kyseliny při technologických procesech -
nevhodné skladování, záhřev – oxidace – vznik trans-kyselin
-
průmyslová hydrogenace - trans-kyselin vznikají jako vedlejší produkt, dříve tvořily až 50-60 % ze všech nenasycených MK, nyní již podstatně méně. Úprava podmínek ztužování. V současné době umožňují moderní metody výrobu tuhých rostlinných tuků s obsahem trans mastných kyselin do 1 %. Nejčastěji jsou to monoenové kyseliny s trans vazbou, především se jedná o kyselinu
olejovou. Kyselina olejová C17H33COOH má 18 uhlíků a je v cis konfiguraci, stejná kyselina s trans konfigurací dvojné vazby se označuje jako kyselina elaidová. Mléčný tuk jich obsahuje obvykle 5 – 8 %. Technologie výroby ztužených tuků a margarínů do konce devadesátých let 20. století vedla k vysokému procentu trans kyselin v těchto výrobcích ztužený tuk 10 – 40 %, tvrdý margarín 15 – 30 %, měkký margarín 5 – 15 % (margaríny vyráběné transesterifikací trans – kyseliny neobsahují). Ke vzniku trans mastných kyselin docházelo většinou při ztužování neboli hydrogenaci rostlinných olejů. Současné moderní technologie výroby tuhých rostlinných tuků umožňují docílit maximální obsah trans mastných kyselin do 1 %.
Přívod trans – kyselin v naší stravě z mléka a sýrů činí asi 2 g, z másla rovněž asi 2 g, z margarínu 3 g, z masa 1 g a z obilovin také asi 1 g. Celkem je to tedy asi 9 g denně, což odpovídá horní hranici spotřeby západoevropských zemí. Toto množství patrně organismus nezatěžuje, ale ve velkém přebytku by trans – kyseliny mohly nepříznivě pozměňovat složení krevního séra. Svým chováním v metabolismu se blíží nasyceným mastným kyselinám. Příjem trans-nenasycených mastných kyselin by neměl přesáhnout 5 g za den. Doporučená denní dávka nasycených mastných kyselin (SAFA) je maximálně 10 %, trans nenasycených mastných kyselin (TFA) maximálně 1 % z celkového energetického příjmu. Kromě nasycených a trans nenasycených mastných kyselin obsahují tuky ještě polynenasycené mastné kyseliny (PUFA), které našemu zdraví naopak prospívají, protože snižují hladinu krevních lipidů a cholesterolu, a mononenasycené mastné kyseliny (MUFA) s působením neutrálním. Také mononenasycené mastné kyseliny však mohou mít na naše zdraví pozitivní vliv, a to v případě, kdy ve stravě nahradí nasycené mastné kyseliny
Vosky Mezi jednoduché lipidy patří vedle acylglycerolů vosky, jsou to ve vodě nerozpustné tuhé estery mastných kyselin s monohydroxylovými alkoholy s dlouhým lineárním alifatickým řetězcem nebo se steroly. Vosky plní v organismech především ochranné funkce. Jsou silně hydrofobní. U rostlin vosky tvoří ochranou vrstvu proti nadměrnému smáčení i nadměrným ztrátám vody a jsou i přirozenou ochrannou proti napadení mikroorganismy. U živočichů se vylučují na kůži a epidermálních útvarech. Nejznámější živočišné vosky jsou lanolin, včelí vosk a tzv. vorvanina, tvořící se v lebeční dutině vorvaně.
Složené lipidy Významnou složkou lipidů přítomných ve všech buňkách jsou látky, které obsahují vedle hydrofobní části (mastné kyseliny) i látky hydrofilní. Nazýváme je polární lipidy. Tyto sloučeniny jsou základními strukturními prvky biomembrán. Přítomnost jak hydrofobní tak i hydrofilní složky v těchto složitých lipidech (amfipatická či amfifilní povaha) jim umožňuje spojovat se ve vodných roztocích spontánně a reversibilně za vzniku částeček koloidních rozměrů, zvaných micely. A tak se organizovat do monomolekulárních filmů respektive do dvojvrstev. Tato schopnost, kterou polární lipidy mají, je předurčuje jako základní prvek
fázových předělů v organismu. Polární lipidy z pohledu chemického jsou velmi různorodou skupinou látek, které lze třídit : a) podle hlavního alkoholu – fosfoacylglyceroly odvozené od glycerolu a - sfingolipidy odvozené od aminoalkoholu sfingosinu. b) podle přítomnosti kyseliny fosforečné - fosfolipidy s kyselinou fosforečnou (fosfoacylglyceroly a početnější sfingomyeliny) a - menší skupina neobsahující tuto kyselinu
c) podle obsahu cukerné složky – glykolipidy (cerebrosidy a gangliosidy – sfingolipidy) a ostatní
A Fosfolipidy V hydrofilní části molekuly obsahují kyselinu fosforečnou ve formě esteru či diesteru. Odvozeny jsou od glycerolu nebo od sfingosinu. Jsou nejrozšířenějšími polárními lipidy, přítomny jsou v každé buňce, jsou podstatou všech biomembrán, některé se účastní přenosu vzruchu v nervové tkáni. Ve velkém zastoupení je nacházíme zejména v mozku a myelinových obalech nervových buněk, ale také ve vejcích a v semenech. Dělíme je na : 1. Glycerofosfolipidy (fosfoacylglyceroly) 2. Sfingomyeliny tyto fosfolipidy tvoří až 28 % sušiny nervové tkáně
Glycerofosfolipidy (fosfoacylglyceroly) Základní a společnou částí všech glycerofosfolipidů je kyselina fosfatidová, která se skládá z glycerolu, dvou mastných kyselin a kyseliny fosforečné. Jednotlivé typy glycerofosfolipidů se liší sloučeninami, které se vážou na kyselinu fosfatidovou. Může se jednat o ethanolamin, cholin, serin, inositol atd.
Z hlediska výživy člověka nás bude zajímat nejdůležitější skupina z glycerofosfolipidů a to jsou lecitiny.
Lecitiny Lecitiny řadíme mezi složené, polární tuky. Tato vlastnost je pro organismus velice důležitá, neboť napomáhají emulgaci tuků a tím umožňují jejich trávení. Jejich působení se však neomezuje pouze na tuto úlohu. Lecitiny se liší v zastoupení mastných kyselin, dále obsahují glycerol, kyselinu fosforečnou a cholin. Pod pojmem lecitin nelze chápat pouze jednu sloučeninu, ale jedná se o celou řadu velmi podobných sloučenin. Záleží na zdroji. Jejich biologická role je poměrně rozdílná. Nejčastější zdroj – sója – komerčně propagovaná – 300 – 500 mg ve 100 g sóji Biologicky nejpřirozenější zdroj – vaječný žloutek – 1 700 mg v jednom žloutku Dalším dobrým zdrojem lecitinu je čokoláda (při výrobě se přidává sójový lecitin). Největší podíl lecitinu obsažený v těle se účastní procesu vylučování cholesterolu žlučí. Cholesterol je ve vodném prostředí, jaké vytváří žluč, zcela nerozpustný. Samotný lecitin není o moc lépe rozpustný a proto se spojuje se žlučovými kyselinami do micel, ve kterých se lecitin chová jako látka s obojakými vlastnostmi. Jeden konec molekuly umožňuje rozpuštění ve vodných roztocích, druhý konec jeho molekuly naopak umožňuje rozpouštění v tucích. Tato vlastnost umožňuje rozpuštění značného množství cholesterolu. Díky těmto micelám může být cholesterol transportován žlučovými cestami do střeva, aniž by došlo k jeho vysrážení. Při velkém nadbytku cholesterolu však micely toto množství nestačí pojmout a část cholesterolu se začne usazovat na stěnách žlučníku a sběrných kanálků – žlučové kameny. Vysrážení cholesterolu umocňuje vyšší obsah vápníku v krvi přiváděné ze střev do jater.
Skutečná rozpustnost cholesterolu v játrech tedy závisí na vzájemném poměru se žlučovými kyselinami a lecitinem. Bylo zjištěno, že zvýšený přísun lecitinu může zlepšit vylučování cholesterolu obzvláště tehdy, je–li současně omezován jeho příjem potravou. Další význam lecitinů: Podílí se na mentálních a nervových procesech. Pravděpodobně to souvisí s cholinem, který je základem pro tvorbu acetylcholinu. Ten je odpovědný za přenos nervových impulsů mezi buňkami. S přibývajícím věkem klesá produkce acetylcholinu a zvýšený příjem lecitinů by mohl mít příznivý vliv na zlepšení neurologických poruch (špatná koncentrace, snížená pozornost, výpadky krátkodobé paměti.
B Glykolipidy Tyto složené lipidy obsahují jednu nebo i více monosacharidických zbytků (glukóza, galaktóza, acetylované aminocukry aj.) glykosidově vázanou na lipidovou část, tvořenou mono, nebo diacylglycerolem a nebo sfingosinem. Glykolipidy se nachází ve všech tkáních a orgánech, ale můžeme je označit za typické lipidy nervové tkáně. Rozdělení: a) Glyceroglykolipidy b) Glykosfingolipidy – podstaná část glykolipidů patří do této skupiny. Základní částí struktury stejné pro všechny glykosfingolipidy je ceramid, který vzniká navázáním mastné kyseliny na aminoskupinu sfingosinu. Jednotlivé glykosfingolipidy se pak liší sacharidovými susbstituenty vázanými na sfingosin. Cerobrosidy - tvoří až 11 % sušiny mozku, jsou přítomny v nervové tkáni - v myelinových strukturách, v menším množství také v játrech, brzlíku, ledvinách, nadledvinkách, plicích a vaječném žloutku. Cerobrosidy plní v mozkové a nervové tkáni podobnou úlohu, jako žlučové kyseliny v játrech. Zajišťují totiž společně s fosfolipidy dobrou rozpustnost cholesterolu. Vysoký podíl fosfolipidů, zejména pak lecitinů v mozkové tkáni vytváří záruku toho, že nedojde k vysrážení a usazování cholesterolu.
Sulfáty glykosylceramidů Gangliosidy - nachází se v gangliích nervových buněk, najdeme je však i v jiných buňkách. Nejvíce jsou zastoupeny v šedé kůře mozkové. Mimo to se podílí na specifitě krevních skupin a na orgánové i tkáňové specifitě.
C Jiné složené lipidy
Lipoproteiny Vznikají spojením lipidů se specifickými bílkovinami. Jejich hlavní význam tkví v tom, že bílkovina dělá hydrofobní lipidové struktury dispergovatelné a stabilní ve vodném prostředí. Jsou součástí buněčných membrán, cytoplasmy buněk, krevní plasmy a vaječného žloutku. Z nich jsou nejvíce sledované a prostudované plasmové lipoproteiny, zajišťující transport a distribuci lipidů diety a vitaminů rozpustných v tucích, prostřednictvím krevního
a lymfatického systému – jsou to regulátory metabolismu lipidů.
Jejich
struktura sestává z proteinů, triacylglycerolů, cholesterolu, esterů cholesterolu , fosfolipidů a lipofilních vitamínů. Plasmové lipidy lze rozdělit na jednotlivé frakce, které označujeme jako: 1. Chilomikra – tvoří se ve střevní sliznici a lymfatickou cestou jsou přenášeny do krevního oběhu a k periferním tkáním. Jsou tvořeny převážně triacylglyceroly a estery cholesterolu. 2. Lipoproteiny o velmi nízké hustotě (VLDL) – jsou průběžně syntetizovány v játrech, ale v malém množství vznikají i v enterocytech. Přenášejí acylglyceridy a mastné kyseliny k periferním tkáním, např. do kosterní svaloviny a nebo do srdečního svalu. Biologický poločas je pouze 30 min. 3. Lipoproteiny se střední hustotou (IDL) – vznikají degradací VLDL, jsou meziproduktem syntézy LDL z VLDL. Buď se tedy degradují na LDL, nebo jsou v podobě zbytků VLDL odstraňovány z krevního oběhu. U zdravého organismu se vyskytují jen ve velmi malých množstvích. Biologický poločas je jen několik minut.
4. Lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL) – Vznikají z VLDL, běžně obsahují přes 60 % plasmatického cholesterolu. Cholesterol syntetizovaný v játrech se tak dostává k periferním tkáním. Naopak jaterní buňky mají tzv. LDL receptory,kterými se cholesterol dostává zpět do jater a vylučuje se převážně ve formě žlučových kyselin. Osoby trpící hypercholesterolémií mají většinou menší počet LDL receptorů. Zvýšená hladina LDL cholesterolu je významným rizikovým faktorem pro vznik aterosklerosy. Na transportu a ukládání volného cholesterolu se podílí především IDL a LDL. 5. Lipoproteiny s vysokou hustotu (HDL) – tato frakce slouží k přenosu přebytečného cholesterolu z periferních tkání do jater a obsahuje fosfolipidy.. Jsou ve vodném prostředí poměrně stabilní. Zvýšená koncentrace HDL cholesterolu ukazuje na snížení rizika aterosklerosy. Množství bílkovin a tím i hustota lipoproteinů se zvyšuje od 1,7 % u VLDL až po 55 % u HDL. Koncentrace jednotlivých typů lipoproteinů v krevním séru člověka se pohybuje přibližně v následujících limitech: VLDL (+ chylomikra) 0,6 - 1,3 g/l, LDL od 3,9 - 4,4 g/l a HDL od 3- 4,5 g/l.
Steroidy Látky živočišného i rostlinného původu, dovedou je však syntetizovat i primitivní organismy (kvasinky, plísně i bakterie). Patří mezi ně regulátory životních procesů, jsou součástí buněčných membrán, působí jako emulgátory při procesech trávení, pro některé organismy mají i ochranné funkce a jsou známy i steroidní feromony.
A. Steroly Podle jejich přítomnosti v organismu je dělíme na fytosteroly, zoosteroly, mykosteroly a steroly mořských živočichů a rostlin. Jsou velmi významnou součástí membrán. Nejrozšířenější a nejznámějším sterolem je cholesterol.
Tento je všeobecně rozšířen u
eukaryot, ale téměř vůbec ho nenajdeme u prokaryot. V živočišných buňkách se nachází v poměrně vysoké koncentraci, tvoří zde významnou část jejich plasmových membrán a
tak moduluje jejich tekutost a permeabilitu.Ve větší míře se nachází v mozkové tkáni, ve žluči, v krevní plasmě (kde je esterifikován nenasycenými mastnými kyselinami a tvoří součást plasmových lipoproteinů), v nadledvinkách, v nervové tkáni (kde je součástí myelinových obalů nervových buněk), v míše, ve vaječném žloutku a v tuku ovčí vlny (lanolin). Cholesterol je zcela nezbytný pro tvorbu řady steroidních hormonů, jako jsou např. kortikoidy a některé pohlavní hormony. Pro tvorbu vitamínu D a žlučových kyselin. Nejsilnější zastoupení ve frakci LDL se saturovanými mastnými kyselinami z exogenních zdrojů se zvyšuje riziko vzniku hypercholesterolemie a dále aterosklerosy usazováním této frakce v tepnách. Naše tělo potřebuje asi kolem 2 g cholesterolu denně. V současné době se příjem exogenního chlesterolu pohybuje na úrovni 600-800 mg denně. Je snahou snížit příjem cholesterolu na 300 mg denně, některá doporučení udávají 150 mg. Kromě toho ve vnitřním metabolizmu se vytváří dalších 400-1200 mg. U dětí považujeme za normální celkovou hladinu cholesterolu do hodnoty 4,4 mmol/l. U dospělých nad 15 let rozlišujeme tři základní skupiny. Za normální považujeme hladinu do 5,0 mmol/l. Od 5,0 do 6,5 mmol/l jde o zvýšenou hladinu. Tady je již rozumné zvážit, co jíme a upravit životní režim. Nad 6,5 mmol/l se jedná o hladinu rizikovou, která je předzvěstí nebezpečí vzniku srdečně cévních onemocnění. Tady už nejde o dobrovolnou úpravu stravovacích a životních zvyklostí, ale o razantní změny pod dohledem lékaře. Značná část cholesterolu se vylučuje ve stolici, z části jako žlučové kyseliny, určité množství je ve střevech recyklováno. Z tohoto důvodu se doporučuje omezit celkový příjem saturovaných mastných kyselin SMK na méně než 10 % celkového energetického příjmu a celkový příjem cholesterolu z exogenních zdrojů omezit na 300 mg pro dospělého člověka denně. Cholesterol se rozlišuje jako HDL cholesterol a LDL cholesterol. Optimální hladina cholesterolu v lidské plazmě: HDL cholesterol: 1,0 - 1,6 mmol/l, nad 1,6 je to žádoucí a preventivně působící LDL cholesterol: 2,7 - 3,4 mmol/l, 2,6 = prevence arteriosklerosy Jako součást necukerné složky heteroglykosidů ve většině rostlin jsou přítomny fytosteroly, které se využívají ve farmacii jako surovina při technické syntéze steroidních hormonů. Nejrozšířenější mykosterol je ergosterol, který se po ozáření UV paprsky může měnit na vitamín D2.
Obsah cholesterolu ve vybraných potravinách v mg na 100 g jedlého podílu
Potravina mozeček kaviár ledvinky vaječný žloutek – 1 kus žloutek – 100 g játra hovězí
Obsah 3 150 490 400 290
Potravina majonéza vepřové maso kuře vepřový řízek
Obsah 78 60 – 76 75 70
1 300 270
67 60
máslo játra drůbeží játrová paštika bábovka
240 200 170 170
koblihy sardinky v oleji mascarpone tlačenka, jitnice smetana camembert – 60 % tuku v sušině sádlo trvanlivé salámy párky zvěřina
160 140 140 105 - 115 100 95
hovězí zadní eidam – 45 % tuku v sušině ementál lučina treska eidam – 30 % tuku v sušině tuňák v oleji tvaroh tučný mléko plnotučné jogurt 3 % tuku kefír 1,5 % tuku mléko nízkotučné
60 60 50 44 42 42 14 13 9 3
94 85 85 70 – 80
B. Žlučové kyseliny Hlavní součástí žluče jsou žlučové kyseliny, které se syntetizují v játrech z cholesterolu, zahušťují se a skladují ve žlučníku odkud vstupují do duodena. Jsou to steroidní karboxylové kyseliny, obsahující polární i nepolární složku, proto mají vysokou povrchovou aktivitu. Jsou schopny převádět lipidy a lipofilní vitamíny diety na formu micel. Aktivují lipázy a působí emulgačně, zvětšují povrch lipidů, čím je usnadněno jejich trávení a vstřebávání.
C. Steroidní hormony U savců stejně i u řady nižších obratlovců (plazi, obojživelníci, ryby) byly nalezeny steroidy vykazující hormonální aktivitu. Bylo prokázáno, že hormony řídící svlékání hmyzu a korýšů jsou také steroidy. Nejdůležitější zástupci steroidních hormonů jsou: - adrenokortikoidní hormony, jejichž vylučování z kůry nadledvinek je stimulováno peptidovým adrenokortikotropním hormonem ACTH. Jde o dva typy velmi podobných sloučenin – glukokortikoidy (kortisol, kortikosteron) a mineralokortikoidy (aldosteron). - gonadální hormony produkované v pohlavních orgánech. V samičím organismu, ve vaječnících se tvoří dva druhy pohlavních hormonů – estrogeny (estron, estradiol, estriol) a gestageny (progesteron). Ve varlatech se tvoří samčí pohlavní hormony androgeny (testosteron). Všechny steroidní hormony se tvoří z cholesterolu Glukokortikoidy řídí metabolismus sacharidů, především tím že stimulují biosyntézu glykogenu, na druhé straně brzdí proteosyntézu a podporují degradaci bílkovin a také transformaci aminokyselin na glukosu. Glukokortikoidy vykazují silné protizánětlivé a protialergické působení, čehož se využívá v medicíně. Mineralokortikoidy kontrolují metabolismus minerálních látek. Pohlavní hormony řídí vývoj a funkce pohlavních orgánů, určují jejich charakter (samčí nebo samičí) a vytváření charakteristických sekundárních pohlavních znaků. Estrogeny mimoto řídí průběh pohlavních cyklů. Gestageny pak připravují děložní sliznice na zahnízdění oplozeného vajíčka a udržují započatou graviditu. Androgeny vedle působení na zrání spermatu působí anabolicky.
D. Kalciferoly Tyto v tucích rozpustné látky nejsou v podstatě steroidy, i když se steroidy velmi úzce souvisí. Vznikají z provitamínů, což jsou nenasycené steroly, účinkem ultrafialového záření. Mezi kalciferoly patří velmi důležitý ergokalciferol – vitamín D2 odvozený od ergosterolu jako provitamínu. Dále cholekalciferol – vitamín D3, který se tvoří z 7-dehydrocholesterolu . Význam vitamínů D2 i D3 je především v řízení metabolismu vápníku a fosforu v jejich účasti při mineralizaci kostí. Jejich účinek připomíná spíše hormony než vitamíny. Hormonální účinek vitamínu D, tj. interakce s jadernou DNA a exprese určitého genu, je závislý na 1,25dihydroxylaci cholekalciferolu v játrech a ledvinách.
Terpeny Do této skupiny lipidů patří několik tisíc přírodních látek, které se vyskytují ve všech formách živých organismů. Jejich biologické funkce však známe jen u mála z nich. Terpeny lze považovat za tzv. smyslové molekuly. Některé jsou příjemně vonící, jiné barevné, ale jsou i terpeny velmi důležité pro proces vidění. K monoterpenům patří rostlinné substance, které jsou součástí těkavých éterických olejů a balzámů (menthol, citronellol, kafr aj.), ale i toxický produkt brouků kantharidin (španělské mušky – používané jako afrodiziakum). Nutričně významnější jsou však diterpeny jako retinol – vitamín A, nebo rostlinné hormony gibereliny. Vitamín A je nezbytný pro růst, vývoj kostry, pro vidění, pro normální funkce reprodukčních orgánů a pro udržování diferenciace v tkáních. Vyskytuje se převážně jen v živočišných produktech. V rostlinách jsou obsaženy provitamíny A - karotenoidy. Jsou to tetraterpeny, z nichž nejvýznamnější jsou žluté, oranžové a červené pigmenty (karoteny a xantofyly). Jejich význam je v jejich účasti při přenosu energie při fotosyntéze, v ochraně prokaryot proti účinkům světla. Mimo to jsou pro některé savce provitamínem A.
Trávení a vstřebávání tuků Nejdůležitějšími součástmi tuků jsou triacylglyceroly. Trávení a vstřebávání hydrofilních sloučenin (proteiny, sacharidy) je ve vodném prostředí organismu poměrně jednoduché, trávení a vstřebávání lipofilních složek je procesem velmi komplikovaným. Po požití v ústech se při mísení potravy se slinami dostávají do sousta lipasy ze žlázek na bázi jazyka, které začínají katalyzovat hydrolýzu tuků. V ústech se tuky částečně emulgují, aby mohla snadněji proběhnout další fáze trávení, protože lipasy jsou účinné jen na rozhraní vodné a tukové fáze. V žaludku se tuky mění jen málo, hlavně se tvoří jemná emulze a částečně (asi z 10 %) proběhne lipolýza. Vytvoření emulze je nutné pro tvorbu dostatečné styčné plochy pro působení lipas. Ve dvanácterníku se emulze ještě stabilizuje solemi žlučových kyselin a tuky se štěpí pankreatickou lipasou, protože se trávenina smísí se šťávou pankreatu a pH se upraví na hodnotu, kdy je pankreatická lipasa aktivní. Jejím působením se nejprve odštěpí mastná kyselina vázaná na krajní skupině glycerolového zbytku a vznikne směs 1,2- a 2,3 – diacylglycerolů. Ty se štěpí dále tak, že se opět oddělí jedna krajní skupina a vznikají monoacylglyceroly. Při obou reakcích se uvolní mastné kyseliny. V lačníku jsou přítomny intestinální lipasy, kterými se odštěpuje z malé části monoacylglycerolů poslední vázaná mastná kyselina a vznikne molekula glycerolu. Dalšími významnými enzymy, které se podílejí na štěpení lipofilních složek jsou fosfolipasy a cholesteroesterasa. Mastné kyseliny a nehydrolyzované monoacylglyceroly odštěpené při hydrolýze triacylglycerolů se emulgují solemi žlučových kyselin pocházejících ze žluči, takže se vytvoří jemné tukové micely o velikosti 3 – 6 nm. Rozměr micel je tak malý, že umožňuje přímý kontakt lipofilních látek se střevní sliznicí a jejich vstřebání. Micely se vstřebávají sliznicí lačníku. Při vstřebání se z nich uvolní žlučové kyseliny. Spolu s mastnými kyselinami se vstřebávají steroly, lipofilní vitamíny a fosfolipidy.
Po průchodu sliznicí se v hladkém endoplasmatickém retikulu enterocytů z mastných kyselin a monoacylglycerolů syntetizují opět triacylglyceroly, které se steroly, lipofilními vitamíny, fosfolipidy a proteinem (apoprotein) vytvoří velké lipoproteinové částice zvané chylomikra, které se dostávají nejdříve do lymfatického oběhu a působí zákal lymfy. Z lymfatického oběhu pak přecházejí do krevního oběhu. Hydrofilní obal chlomikronů tvoří proteiny, fosfolipidy a cholesterol, hydrofobní látky jsou uvnitř struktury. Relativně polární mastné kyseliny s řetězcem o 5 – 10 uhlících se nepřevádějí na triacylglyceroly, ale vstřebávají se přímo a jsou transportovány vrátnicovým krevním oběhem do jater, kde se metabolizují. Vstřebatelnost tuků Vstřebatelnost rostlinných olejů je velmi dobrá a pohybuje se mezi 93 – 98 %. U mléčného tuku, margarinu, vepřového sádla a drůbežího sádla je vstřebatelnost podobná (93 – 97 %). Trochu nižší je vstřebatelnost tuků o vysokém bodu tání (hovězí a ovčí lůj, vysokuztužené tuky o bodu tání vyšším než 37 ºC), u nichž se pohybuje mezi 80 – 90 %. Špatná stravitelnost tuků nemusí být nutně nevýhodou, protože se tak snižuje množství energie přijaté s potravou. Proto se navrhují takové náhražky tuků, které sice potravě dodávají příjemné senzorické vlastnosti typické pro tuky, ale nejsou využitelné, protože organismus nemá potřebné enzymy k jejich štěpení. Látky jako tukové náhrady s nízkým obsahem energie: -
Estery mastných kyselin s cukry
-
Estery glycerolu a mastných alkoholů (připraví se hydrogenací tuků speciálními katalyzátory)
-
Estery glycerolu s dikarboxylovými kyselinami
-
Estery mastných kyselin s polykarboxylovými hydroxykyselinami (kyselina citronová)
-
Estery mastných kyselin s polyglyceroly a polyglykoly
-
Strukturované triacylglyceroly, v nichž je část vyšších mastných kyselin nahrazena mastnými kyselinami s 20 – 22 uhlíky a část kyselinami s 2 – 4 atomy uhlíku O povolení výše uvedených látek určených ke konzumaci člověkem se jedná. V současné
době se zatím jako náhrady tuku používají hlavně některé bílkoviny (např. syrovátkové), nebo polysacharidy (např. některé rostlinné gumy), které dodávají stravě potřebné texturní vlastnosti, ale mají nižší obsah energie než tuk.
Lipoproteiny a jejich podíl na transportu lipidů Vznikají spojením lipidů se specifickými bílkovinami. Jejich hlavní význam tkví v tom, že bílkovina dělá hydrofobní lipidové struktury dispergovatelné a stabilní ve vodném prostředí. Jsou součástí buněčných membrán, cytoplasmy buněk, krevní plasmy a vaječného žloutku. Z nich jsou nejvíce sledované a prostudované plasmové lipoproteiny, zajišťující transport a distribuci lipidů diety a vitaminů rozpustných v tucích, prostřednictvím krevního
a lymfatického systému – jsou to regulátory metabolismu lipidů.
Jejich
struktura sestává z proteinů, triacylglycerolů, cholesterolu, esterů cholesterolu , fosfolipidů a lipofilních vitamínů. Plasmové lipidy lze rozdělit na jednotlivé frakce, které označujeme jako: 1. Chilomikra – tvoří se ve střevní sliznici a lymfatickou cestou jsou přenášeny do krevního oběhu a k periferním tkáním. Jsou tvořeny převážně triacylglyceroly a estery cholesterolu. 2. Lipoproteiny o velmi nízké hustotě (VLDL) – jsou průběžně syntetizovány v játrech, ale v malém množství vznikají i v enterocytech. Přenášejí acylglyceridy a mastné kyseliny k periferním tkáním, např. do kosterní svaloviny a nebo do srdečního svalu. Biologický poločas je pouze 30 min. 3. Lipoproteiny se střední hustotou (IDL) – vznikají degradací VLDL, jsou meziproduktem syntézy LDL z VLDL. Buď se tedy degradují na LDL, nebo jsou v podobě zbytků VLDL odstraňovány z krevního oběhu. U zdravého organismu se vyskytují jen ve velmi malých množstvích. Biologický poločas je jen několik minut. 4. Lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL) – Vznikají z VLDL, běžně obsahují přes 60 % plasmatického cholesterolu. Cholesterol syntetizovaný v játrech se tak dostává k periferním tkáním. Naopak jaterní buňky mají tzv. LDL receptory,kterými se cholesterol dostává zpět do jater a vylučuje se převážně ve formě žlučových kyselin. Osoby trpící hypercholesterolémií mají většinou menší počet LDL receptorů. Zvýšená hladina LDL cholesterolu je významným rizikovým faktorem pro vznik aterosklerosy. Na transportu a ukládání volného cholesterolu se podílí především IDL a LDL.
5. Lipoproteiny s vysokou hustotu (HDL) – tato frakce slouží k přenosu přebytečného cholesterolu z periferních tkání do jater a obsahuje fosfolipidy.. Jsou ve vodném prostředí poměrně stabilní. Zvýšená koncentrace HDL cholesterolu ukazuje na snížení rizika aterosklerosy. Množství bílkovin a tím i hustota lipoproteinů se zvyšuje od 1,7 % u VLDL až po 55 % u HDL. Koncentrace jednotlivých typů lipoproteinů v krevním séru člověka se pohybuje přibližně v následujících limitech: VLDL (+ chylomikra) 0,6 - 1,3 g/l, LDL od 3,9 - 4,4 g/l a HDL od 3- 4,5 g/l. Vliv mastných kyselin na rozpustnost lipoproteinů LDL Mastné kyseliny se značně liší podle jejich vlivu na obsah cholesterolu v LDL a na intenzivní snížení LDL v krevní plasmě. Významný vliv na koncentraci LDL cholesterolu má složení mastných kyselin v dietě: 1. Nasycené mastné kyseliny se středně dlouhým řetězcem C6 až C10 – kyselina kapronová, enenthová, kyprylová, pelargonová, kaprinová (zmenší části i C12 – kyselina laurová), přecházejí portální krví přímo do jater, kde jsou metabolizovány. Nemají tedy žádný vliv. 2. Nasycené mastné kyseliny laurová (C12), myristová (C14) a palmitová (C16) zvyšují hladiny LDL cholesterolu tím, že snižují počet LDL receptorů v játrech a tím snižují odbourávání LDL cholesterolu. 3. Nasycená kyselina stearová (C18) mírně snižuje obsah LDL cholesterolu. 4. Monoenová kyselina olejová (C18:1 cis) má příznivý vliv. Snižuje koncentraci LDL cholesterolu a mírně zvyšuje koncentraci HDL cholesterolu. Celkové množství cholesterolu se po jejím podání nemění. 5. Monoenová kyselina elaidová (C18:1 trans) mírně zvyšuje LDL cholesterol
6. Polyenové mastné kyseliny linolová, linolenová a další N – 3 (C18:2, C18:3 atd.) snižují hladinu LDL cholesterolu. Přestože některé z nich mají tendenci snižovat i hladinu HDL cholesterolu, je nutno je považovat za velmi výhodné, protože po jejich podání vždy klesá poměr LDL : HDL a snižuje se celkové množství plasmatického cholesterolu.
Odbourávání lipidů v živočišném organismu Dietní lipidy, ale stejně i zásobní lipidy jsou využívány jako zdroj energie nebo se využívají pro syntézu tělních lipidů, jejichž složení mastných kyselin odpovídá tělnímu tuku. Aby je mohl organismus takto využívat, musí je odbourat hydrolytickým štěpením, při kterém se přeruší esterové vazby a tak se uvolní mastné kyseliny a glycerol. Toto štěpení probíhá za účasti enzymů – lipáz. Uvolněné mastné kyseliny se použijí na resyntézu tuků, nebo se dále odbourávají s cílem zisku energie. Odbourávání probíhá tzv. β-oxidací, jde o cyklický pochod, při kterém je postupně zkracován uhlíkový řetězec mastné kyseliny o dva atomy uhlíku. Proces se opakuje až se celá mastná kyselina rozloží na acetylové zbytky vázané na CoA. Vzniklý acetylkoenzym A může být využit v dalších biosyntetických dějích nebo se může dále oxidovat s energetickým ziskem v cyklu kyseliny citronové (Krebsově cyklu) za vzniku energie
vázané
v makroergních vazbách adenozinfosfátů. Přeměnou 1 acatyl-CoA na CO2 a H2O se uvolní energie pro tvorbu 12 ATP. Oxidací 8 acetyl-CoA z kyseliny palmitové se získá energie pro 8 x 12 = 96 ATP. 1 ATP se však spotřebuje při aktivaci mastné kyseliny koenzymem A (HSCoA). Kromě zisku 95 ATP je zde zisk ještě dalších 35 ATP (v reakcích jednoho cyklu se uskuteční dvojnásobná dehydrogenace. V první je akceptorem vodíku FAD, ve druhé NAD+. Při přenosu vodíku terminální oxidací z FADH2 se uvolní energie postačující pro tvorbu 2 ATP, při přenosu vodíku z NADH + H+ energie pro vznik 3 ATP. Zopakováním sedmi cyklů β – oxidace se tedy vytvořily základní podmínky pro vznik 7 x 5 = 35 ATP). Celkový zisk ATP po degradaci kyseliny palmitové je tedy 130. Odbourávání mastných kyselin probíhá v mitochondriích buněk hlavně jaterní tkáně ale i ve svalových buňkách. Pro přenos acyl-CoA z cytoplasmy buňky do mitochondriální matrix se acyl váže na L-carnitin za vzniku acylcarnitinu. Po průchodu do mitochondrie se carnitin uvolní a na acyl se znovu váže CoA a vzniká znovu acyl-CoA, který podléhá již výše uvedené β – oxidaci.
Druhý produkt štěpení lipidů – glycerol, je ve velmi úzkém vztahu k triosafosfátům meziproduktům sacharidového metabolismu. Není-li glycerol využit při syntetických procesech pro vznik nových metabolitů, je využíván v energetických přeměnách jako významný zdroj energie. V organismu jsou uvolněné mastné kyseliny využívány pro resyntézu nebo se odbourávají s cílem získat energii. Energeticky nejvýhodnější cesta u všech živých organismů je tzv. β– oxidace (3-oxidace). Která je také nejrozšířenější. Biosyntéza mastných kyselin
Nové vyšší mastné kyseliny vznikají obdobným procesem jako je proces jejich odbourávání. Při obou procesech se objevují téměř identické meziprodukty, ale jejich vznik je aktivován rozdílnými enzymy, přičemž je do tohoto biosyntetického procesu zařazena i karboxylace. Biosyntéza lipidů je lokalizována v cytosolu hlavně jaterních buněk, ale i v buňkách tukových tkání. Biosyntéza triacylglycerolů a fosfoacylglycerolů Syntéza triacylglyceridů probíhá v buňkách tukových tkání procesem, který nemá opačný průběh lipázového štěpení, tedy přímou esterifikací glycerolu mastnými kyselinami. Biosyntéze vychází z aktivovaných forem glycerol-3-fosfátu a acyl-CoA. Působením enzymů vzniká fosfatidát, který je dále pomocí enzymů přeměněn na triacylglycerol. Fosfotriacylglyceroly vznikají také z fosfatidátů, do jejich syntézy je zapojen CTP (cytidintrifosfát), který reaguje přímo s fosfatidátem za vzniku CDP- diacylglycerolu. V přírodě, téměř v každé buňce se vyskytují látky tzv. sekundární metabolity, které vznikají z „aktivního isoprenu“ isopentenyldifosfátu, souborně označované jako isoprenoidy (isopreny nebo starší název terpenoidy). Patří mezi ně nejrozšířenější a nejvýznamnější steroidy a méně rozšířené, ale stejně významné terpeny.
Dietní zdroje a obvyklý příjem Většina snězeného tuku je představována triacylglyceroly. Průměrný dospělý jich zkonzumuje denně kolem 70 - 140 gramů, zatímco např. cholesterolu z potravy se sní 400 600 miligramů, u samozásobitelů až 800 mg. Z celkového energetické příjmu by tuky měli zajistit 28 – 30 %, Ideální stav by byl 25 % z celkového denního příjmu energie. V současné době se tato hodnota pohybuje okolo 35 - 38 %. Vyšší příjem tuků mohou mít lidé s dlouhodobou výraznou fyzickou aktivitou, u nichž by při sníženém příjmu tuků bylo problematické dosažení potřebného příjmu energie. Minimální příjem tuků, který by zajistil dostatek esenciálních mastných kyselin, sterolů a lipofilních vitamínů se odhaduje v hodnotách asi 50 g na den, resp. 20 % energie. Zcela odlišný příjem mají kojenci živení mateřským mlékem nebo jeho náhražkami, u nichž dosahuje příjem tuků až 50 % příjmu celkové energie. Příjem tuků a jejich sortiment se v historii vývoje člověka výrazně měnil. Odhaduje se , že příjem tuků (% energie) činil u pračlověka asi 10 – 20 %, zatímco ve středověku (u většiny populace) již 15 – 25 %. V období před 2. světovou válkou a těsně po ní se příjem tuků pohyboval okolo 90 g na den (mírně nad 30 % energie). Přibližně od 70. let 20. století příjem stagnuje přibližně na hodnotě 120 g na den, což odpovídá přibližně 35 – 40 % přijaté energie. Přibližně od konce 80. let 20. století dochází u nás k výrazné změně sortiment používaných tuků ve prospěch více nenasycených rostlinných olejů. Příjem více nasycených tuků je ale stále vysoký, zejména ve formě tzv. skrytých tuků. Více než polovina veškerého přijatého tuku je přijata formou živočišných potravin: červené maso (uzeniny, hovězí, vepřové), drůbeží, rybí maso, separovaný živočišný tuk (sádlo, máslo), mléko a mléčné produkty, vejce. Největším zdrojem nenasycených mastných kyselin pak jsou oleje, majonézy, dresinky a ztužené pokrmové tuky. Také ořechy, mák a další olejnatá semena obsahují tuk. V rozvinutých zemích, zejména ve vyšších socioekonomických vrstvách, dochází v posledních letech ke změně trendu konzumace tučných výrobků ve smyslu snížení jejich konzumace upřednostňováním nízkotučných výrobků a náhradou červeného masa drůbežím a rybím.
Vliv oxidace tuků na zdravotní stav V posledních letech se ve stravě člověka zvýšil podíl výše nenasycených tuků a olejů, protože se jejich konsum doporučuje pro zlepšení rozpustnosti lipoproteinů a zamezení jejich srážení. Nenasycené (zvláště polyenové) mastné kyseliny se však snadno oxidují za tvorby volných radikálů, což jsou reaktivní formy kyslíku nebo dusíku. Vznik volných radikálů má mnoho příčin: působení záření (UV záření, rentgenové atd.), škodliviny ze životního prostředí, tabákový kouř, vnitřní dýchání mitochondrií. Volné radikály mohou působit na DNA a změnit genetický základ organismu (mutagenita). Důsledkem může být i vznik karcinomu. Mohou se projevit i teratogenní účinky. Volné radikály mohou dále poškodit zrak i jaterní parenchym. Oxidační produkty lipidů mohou také reagovat s bílkovinami, čímž se tvoří nerozpustné sloučeniny, které se usazují ve stěnách cév a mohou zhoršovat oběh krve. Sražené částice mohou ucpat cévy a vyvolat thrombosu nebo infarkt. Pokud nejsou volné radikály vytvářeny v nadbytku, neškodí. Problematická je ale jejich nadměrná tvorba, situace, kdy vzniká nerovnováha mezi volnými radikály a antioxidanty. Této situaci se říká oxidační stres. Doporučuje se proto, aby konsum polyenových mastných kyselin byl kompenzován zvýšeným příjmem antioxidantů, které reagují s volnými radikály a tak je zneškodňují (reakcí vznikne nereaktivní radikál antioxidantu. Mohou rovněž reagovat s dalšími produkty oxidace (např. hydroperoxidy) a buď je redukovat, nebo vázat do nereaktivních sloučenin. Nejběžnějšími antioxidanty v biologických
materiálech nebo v organismech jsou
tokoferoly, zvláště α – tokoferol. Antioxidační účinek mají také některé další lipofilní sloučeniny jako např. β – karoten, a vitamín A, ale i další karotenoidy, jako např. lykopen v rajčatech. Přistupují k nim ještě sloučeniny selenu, síry, zinek, vitamín C, izoflavony a různé fenolické sloučeniny. Proto se dnes klade tak velký důraz na střídání mnoha druhů zeleniny, ovoce, obilovin a luštěnin v jídelníčku.
Bioflavonoidy a jejich význam ve výživě člověka Bioflavonoidy zahrnují velkou skupinu fenolických látek, které obsahují ve své molekule dvě benzenová jádra (A a B) spojené trojuhlíkovým řetězcem. U většiny flavonoidů je tento řetězec součástí heterocyklu odvozeného od pyranu (C). Jádro B je spojené s heterocyklem v poloze C – 2 (katechiny, leukoantokyaníny, flavony, flavononoly, flavony, flavonoly, antokyaniny), v poloze C – 3 (izoflavonoidy) a nebo v poloze C – 4 (neoflavonoidy). Potravinářky významné jsou především izoflavony, které se zařazují mezi přirozeně toxické složky potravin s estrogeními účinky. Pojem flavonoidy, který označuje skupinu rostlinných polyfenolů obsahujících flavonový skelet, vznikl v roce 1952. Dnes je známo více než 4 000 flavonoidních látek rostlinného původu a tento počet není konečný. Tyto látky dávají potravinám rostlinného původu barvu, vůni a chuť. Působí jako silné antioxidanty, jsou prevencí civilizačních chorob, zlepšují imunitní schopnosti organismu, mají antimikrobiální a protivirové účinky, některé z nich mají estrogení účinky. Zesilují efekt vitamínů z ovoce a zeleniny, což je jedním z důvodů, proč by měly vitamíny v přirozené formě mít přednost před vitamíny v doplňcích výživy. Katechiny – zelený a černý čaj, zelený čaj má 2x vyšší obsah příznivě působících látek. Antokyaníny –
jsou nejrozšířenější a nejpočetnější skupinou ve vodě rozpustných
oranžových, červených, fialových a modrých rostlinných pigmentů. Patří mezi ně např. kyanidin, pelargonidín, penidín, delfinidín, petunidín, malvidín aj. Vyskytují se v celé řadě druhů ovoce ( borůvky, tmavé hroznové víno, švestky, ostružiny, třešně, višně, maliny, jahody, rybíz, brusinky, angrešt, jablka, hrušky) a zeleniny (baklažány, červené zelí, ředkvičky). Flavanony nacházejí
- jsou v potravinách rozšířeny poměrně málo, ve vyšších koncentracích se pouze
v citrusech,
např.
v pomerančích
a
v citronech
(hesperetín)
a
v grapefruitech (naringenín). Flavanonoly – nejsou z hlediska obsahu v potravinách významné. Ve větším množství jsou přítomné v podobě taxifolínu v arašídách.
Flavony – spolu s flavonoly patří k nejrozšířenějším žlutým rostlinným pigmentům. V citrusech je např. limocitrín, tangeretín a nobiletín. V rýžových otrubách jsou přítomni vitexín a orietín. V listech stromu ginkgo biloba je obsažen flavon amentoflavon. Flavonoly – často provázejí antokyaníny. Nejvýznamnější jsou kemferol, kvercetín, rutín a myricetín. Od nich jsou odvozeny další hydroxideriváty. Kvercetín je obsažen v zeleném a černém čaji, v cibuli, pórku, česneku, jablkách, višních, bobulovinách a citrusech. Rutín má výrazné antioxidační vlastnosti a spolu s dalšími bioflavonoidy zvyšuje hladinu vitamínu C v těle. Rovněž zlepšuje pevnost cév, prevence křečových žil. Jeho významný obsah je v zeleném a černém čaji, v pohance a v šípcích. V borůvkách je obsažen flavonol izokvercetrín.
Izoflavony - ve vyšších koncentracích jsou obsaženy pouze v bobovitých rostlinách. Jsou to významní zástupci fytoestrogenů. Desítky druhů. Jestliže je hladina estrogenů u žen nízká (což připadá v úvahu u žen v menopauze), začnou izoflavony působit stejně jako estrogeny. Snižují riziko rakoviny prsu, prevence osteoporózy, zmírňují obtíže, které provázejí klimaktérium. Nejvyšší obsah izoflavonů mají sója a sójové produkty. Typickými představiteli této skupiny látek jsou daidzeín, genisteín, formononetín, glyciteín a biochanín. Izoflavony se dále nacházejí v arašídách, slunečnici a máku. Pterokarpany - mají 30 – 40 krát vyšší estrogenní aktivitu než isoflavony. Jsou na ně bohaté klíčící luštěniny. Lignany – řadíme rovněž mezi fytoestrogeny, které jsou přítomny v celozrnných výrobcích z obilnin, v různých semenech – např. ve lněném, ale i v čaji, zelenině a ovoci, především v jahodách. Stilbeny – nejdůležitější je resveratrol. Je ve slupkách hroznového vína. Silný antioxidant.
Úloha oxidovaných tuků ve výživě Oxidované tuky jsou většinou hůře stravitelné a odštěpené oxidované mastné kyseliny jsou hůře vstřebatelné než výchozí ne oxidované tuky. Vyšší oligomery vznikající při pokročilé oxidaci polyenových tuků se již vůbec nevstřebávají. Oxidované tuky mají také určitou, i když ne vysokou toxicitu (alespoň v koncentracích, které v potravinách přicházejí v úvahu). Oxidované mastné kyseliny mají antimetabolický účinek a působí proti účinku původních esenciálních mastných kyselin. Hydroperoxidové skupiny v oxidovaných lipidech mohou poškozovat přítomné lipofilní vitamíny i jiné biologicky aktivní složky. Kromě toho mohou reagovat také s bílkovinami trávicího a oběhového systému.
Použití tuků při přípravě pokrmů Pro různé účely kuchyňské přípravy pokrmů je vhodné používat různé druhy tuků o různém složení mastných kyselin. Mezi všeobecné požadavky patří nízký obsah transnenasycených matných kyselin a nízký obsah cholesterolu. Skladování tuků Obecně platí, že spotřebitel by neměl dělat větší zásoby tuků, u malospotřebitelů se doporučuje zásoba na i měsíc, u velkospotřebitelů na 1 týden. Tuky by měly být skladovány v chladu (4 – 10 ºC) a chráněny před světlem. Nedoporučuje se skladování za mrazírenských podmínek, protože po rozmražení tuky rychle žluknou. Údržnost tuků skladovaných za uvedených podmínek se potom pohybuje přibližně od 3 týdnů (máslo) do několika měsíců (sádlo, rostlinné oleje, ztužené pokrmové tuky, margariny).Tuky po provedeném smažení lze většinou skladovat nejvýše týden v chladničce. Pokud se při přípravě pokrmů používají různé tuky, měly by se míchat až před zpracováním.
Tuky pro teplou kuchyni Vaření pokrmů Při vaření pokrmů se předpokládá nízká úroveň oxidace. Tuky by měly mít nízký obsah nasycených mastných kyselin. Obsah polyenových MK může být poměrně vysoký. Jako vhodné se jeví zejména margariny (případně ochucené máslem) a pokrmové tuky (případně ochucené sádlem). Méně vhodné, ale použitelné jsou rostlinné oleje. Pečení Při pečení pokrmů je úroveň oxidace vyšší. Tuky by měly obsahovat převážně monoenové MK, měly by mít snadnou manipulovatelnost. Jako vhodné se jeví tuhé pokrmové tuky, šlehané tuky a fritovací oleje, přijatelné je i použití určitého podílu sádla. Smažení Při smažení na pánvi v tenké vrstvě je nutno předpokládat vysokou oxidaci použitého tuku (zvláště pokud jde o nenasycený olej) a jeho současné přepalování. Tuk se proto nedá použít pro opakované smažení. Převažujícími MK by měla být kyselina olejová a nasycené mastné kyseliny, obsah polyenových MK by měl být nízký. Vhodné jsou speciální fritovací oleje, šlehané tuky a pokrmové tuky. Vhodná je i olivový olej, ale jeho použití limituje cena. Pro jednorázové smažení malého množství suroviny lze použít i rostlinné oleje. Není vhodné máslo, které se snadno přepaluje.
Fritování Při fritování se předpokládají teploty 130 – 190 ºC, oxidace je znatelná, ale část oxidačních produktů při fritování vytěká. Nutné je dokonalé předehřátí tuku a použití vhodné teploty (při nižších teplotách přechází do výrobku velké množství tuku). Potravina by měla být osušena, aby se zmenšilo vstřebávání tuku. Tuk by měl být po smažení skladován v chladu a včas vyměněn (pokud významně vzroste hnědá barva – přepalování – tuk pění). Tuk by měl mít
vysokou stabilitu. Nutný je nízký obsah polyenových MK (asi 5 % linolové a pod 3 % linolenové MK). Vhodné jsou méně nenasycené rostlinné oleje (olivový, palmový), částečně ztužené kapalné oleje, fritovací oleje a šlehané tuky.
Tuky pro studenou kuchyni Výrobky studené kuchyně jsou vyráběny a skladovány při nízké teplotě a mají omezenou skladovatelnost. Proto je nízká úroveň oxidace, což umožňuje použití tuků vhodných z dietologického hlediska a s vysokým obsahem polyenových MK a nízkým obsahem cholesterolu a trans – mastných kyselin. Pomazánkové tuky by měly mít výbornou chuť a dobrou roztíratelnost za studena. Obsah nasycených MK by neměl přesáhnout 30 %, obsah polynenasycených MK by neměl být vyšší než 25 %. Vhodné jsou měkké (kelímkové) margariny a měkké margariny s mléčným tukem. Salátové oleje by měly mít nízký obsah nasycených kyselin (pod 20 %) a vysoký obsah polyenových MK (20 – 70 %).
Měly by mít výbornou chuť (typickou pro olej nebo
neutrální). Podle preferencí konzumenta se používají buď nerafinované (panenské) nebo rafinované oleje. Vhodné jsou kvalitní slunečnicové, případně řepkové nebo sójové oleje. Z méně typických olejů je vhodný olivový a podzemnicový. Velmi vhodné jsou u nás málo známé oleje, jako je avokádový, sezamový, světlicový, bavlníkový nebo klíčkový olej. Doporučení použití tuků Smažení Pečení moučníků Pečení masa Pomazánky, krémy Saláty
oleje fritovací, tvrdé rostlinné tuky rostlinné tuky v kostkách oleje rafinované, bez obohacení vitamíny rostlinné tuky v plastových kelímcích oleje obohacené vitamíny, oleje panenské, za studena lisované
Vybrané odborné články ve vztahu k přednáškovému textu Trans mastné kyseliny - a co o nich víme V posledním období se v souvislosti se zdravou výživou, zejména problémy, které se týkají konzumace tuků, stále více setkáváme s pojmem škodlivé trans nenasycené mastné kyseliny (dále jen TMK). Ty můžeme nalézt v přepalovaných tucích, v potravinách jako jsou smažené koblížky, v dalším jemném pečivu, které běžně nakupujeme jako např. buchty a buchtičky, vánočky, záviny, loupáčky a další výrobky z těsta kynutého, lineckého či lisovaného. O nepříznivém působení TMK na lidské zdraví se velmi často diskutuje a tak se stále více setkáváme s doporučeními ke snížení jejich obsahu v potravinách či požadavku označovat jejich obsah na potravinových obalech. I spotřebitelské organizace se této problematice věnují, a to v Evropě i ve světě, např. v rámci transatlantického dialogu spotřebitelských organizací. Ačkoliv dle názoru Evropského úřadu pro bezpečnost potravin EFSA se TMK v Ev ro pě obecně vyskytují potravinách v nižších množstvích, některé druhy potravin jich obsahují nadbytek. Dle názoru odborníků nepředstavují TMK z hlediska výživy žádný užitek a studie přinášejí důkazy, že TMK jsou pro organismus škodlivější než nasycené mastné kyseliny (např. existuje názor, že spotřeba TMK zvyšuje riziko kardiovaskulárních chorob). Co jsou TMK? Nenasycené mastné kyseliny mají ve svém uhlovodíkovém řetězci jednu dvojnou vazbu, některé z nich několik. Každá dvojná vazba může mít dvojí prostorové uspořádání, tedy může obsahovat oba vodíky na jedné straně (vazba cis) nebo na různých stranách (vazba trans). Tento rozdíl, který se může zdát jako nepatrný, má za následek značnou změnu ve tvaru molekuly. Nenasycené mastné kyseliny s vazbou trans mají tvar molekuly podobný nasyceným mastným kyselinám, tedy řetězec rovný, kdežto cis kyseliny mají řetězec zahnutý. To má velký význam při enzymových reakcích a při tvorbě membrán, kde se tyto kyseliny nejvíce uplatňují. Z tohoto důvodu bylo zkoumáno, zda TMK mají stejný význam ve výživě jako odpovídající cis kyseliny. Vzhledem k tomu, že se TMK chovají dosti odlišně, je tendence jejich množství ve stravě co nejvíce omezovat.
Výskyt v přírodě I když cis kyseliny v přírodě převažují, mohou se TMK také v přírodě vyskytovat běžně v některých mikroorganismech, mořských živočiších a rostlinách, dokonce i v některých semenech subtropických a tropických rostlin. TMK se také vyskytují v tuku vačnatců a přežvýkavců. Přežvýkavci se živí hlavně trávou a jinými zelenými částmi rostlin, obsahujícími tuky bohaté na vysoce nenasycenou kyselinu linolenovou. V procesu trávení se tato přeměňuje na méně nenasycené mastné kyseliny a jako vedlejší produkt se také tvoří TMK, které se vstřebávají střevní stěnou a ukládají v depotním (podkožním) tuku a přecházejí také do mléčného tuku. Dříve se krávy živily prakticky výhradně trávou a senem, takže obsah TMK v jejich tuku činil 7 – 9 %. V poslední době při intenzivním chovu se krávy krmí hlavně různými olejninovými šroty, obilovinami a jinými krmivy bohatšími na bílkoviny a energii. Tím je také obsah TMK v tuku v mléce nižší (na rozdíl od ovcí a koz, které ve větší míře zůstávají na tradičním krmení). Tvorba při technologických operacích Při skladování a ještě rychleji při záhřevu se tuk v rostlinném a živočišném materiálu oxiduje a při této reakci vznikají také TMK. Ještě větší množství TMK vzniká při průmyslové hydrogenaci, při které se rostlinné oleje zahřívají za přítomnosti nikelnatého katalyzátoru a vodíku. Vznikají tuhé produkty (ztužování tuků) a jako vedlejší produkty také TMK. Úpravou podmínek ztužování se dnes dosahuje snížení obsahu TMK. TMK také vznikají při procesu deodorace, která je součástí rafinace skoro všech rostlinných olejů. Závěrem Kyseliny s trans nenasycenou vazbou se považují za nežádoucí, i když jejich přirozený výskyt je rozsáhlý a proto se výrobci snaží dodávat na trh výrobky s minimálním obsahem těchto kyselin. V hovězím podkožním tuku se podařilo výskyt TMK výrazně snížit. Podobně je tomu u průmyslově vyráběných rostlinných tuků. Zdroj: Výživa a potraviny, č. 5, 2004, str. 121 J.Hubená
Nasycené mastné kyseliny v tucích: nepůsobí všechny stejně prof. Ing. Jan Pokorný, DrSc. VŠCHT, Praha Úvod V souvislosti s klesajícím podílem manuální činnosti v moderním světě klesá také potřeba příjmu energie v potravě. Jde hlavně o tuky, které jsou v naší stravě nejbohatším zdrojem energie. Zároveň se snížením podílu tuků se musí také upravit jejich složení, abychom přijali všechny mastné kyseliny v potřebném množství. Podle své chemické struktury mají totiž jednotlivé mastné kyseliny různé úlohy v metabolismu. Doporučuje se, aby poměr nasycených mastných kyselin, kyselin s jednou dvojnou vazbou a kyselin s dvěma nebo třemi dvojnými vazbami byl 1 : 1,4 : 0,6, a aby celkový příjem energie z tuků nebyl vyšší než 30 % přijímané energie.
Nasycené mastné kyseliny jako náhrada trans mastných kyselin V poslední době byla prokázána nepříznivá úloha trans-nenasycených mastných kyselin ve výživě. Proto bylo na toto téma referováno nedávno také v tomto časopise. Hlavním zdrojem trans-nenasycených mastných kyselin jsou částečně ztužené rostlinné oleje, vyráběné hydrogenací běžných jedlých olejů. Pokud se vyrábějí tuhé emulgované tuky nebo 100 % pokrmové tuky (v zahraničí nazývané také shorteningy) z čistě rostlinných surovin, přidávaly se částečně ztužené tuky, aby se dosáhlo správné konsistence. Od této technologie výroby rostlinných tuků se již ustupuje a jsou zaváděny modernější způsoby výroby. Při výrobě roztíratelných nebo pokrmových tuků bez trans-kyselin se musejí přidávat tuky s vyšším obsahem nasycených kyselin, jinak by výrobek byl příliš měkký. Různé nasycené mastné kyseliny přítomné v jedlých tucích se ovšem liší počtem atomů uhlíku v molekule a tím také svými fyzikálními vlastnostmi. V tabulce jsou uvedeny nejdůležitější příklady nasycených mastných kyselin.
Hlavní nasycené mastné kyseliny v jedlých tucích
Název
Počet atomů uhlíku
Příklady výskytu
Máselná
4
Mléčný tuk, máslo
Kapronová
6
Mléčný a kokosový tuk
Kaprylová
8
Mléčný a kokosový tuk
Kaprinová
10
Mléčný a kokosový tuk
Laurová
12
Kokosový a palmový tuk
Myristová
14
Kokosový a palmový tuk
Palmitová
16
Živočišné tuky
Stearová
18
Živočišné tuky, kakaový tuk
Mastné kyseliny s lichým počtem atomů uhlíku a kyseliny s více než 18 atomy uhlíku se v naší stravě vyskytují jen v nepatrném množství. Obsah nasycených mastných kyselin je velmi vysoký v másle a v kokosovém tuku, ale velmi nízký v řepkovém oleji.
Úloha nasycených mastných kyselin se 4-16 atomy uhlíku v molekule Nasycené mastné kyseliny se v našem organizmu chovají velmi různě, takže není správné je zařazovat do jediné skupiny, jak se s tím často setkáváme v literatuře. Mastné kyseliny s malým počtem atomů uhlíku v molekule (4-10) se výborně vstřebávají střevní stěnou, ale netvoří se z nich tuky jako z vyšších nasycených kyselin. Místo toho přecházejí do jater a tam se přeměňují na oxid uhličitý a vodu za tvorby značné energie (dvojnásobné, než ze stejného množství cukru). Další skupina mastných kyselin (s 12-16 atomy uhlíku v molekule), je zastoupena v mléčném tuku a v kokosovém tuku, podobně jako výše zmíněné mastné kyseliny, ale je jich tam přítomno větší množství. Kyselina palmitová se v malém množství vyskytuje v každém tuku a oleji, ve větším množství v živočišných tucích, v palmovém oleji a v kakaovém tuku. Všechny tyto kyseliny působí po vstřebání v různé míře nepříznivě, protože zvyšují hladinu cholesterolu v krevní plasmě, což představuje určité riziko z hlediska chorob krevního oběhu. Zrychlují totiž tvorbu cholesterolu vázaného v LDL (lipoproteiny s nízkou hustotou), kde jsou nežádoucí, a zpomalují jejich úbytek. Proto by se měl příjem mastných kyselin z této skupiny
omezovat, zejména u dospělých osob. Kojencům tyto mastné kyseliny nevadí, naopak je výhodná jejich dobrá stravitelnost.
Úloha kyseliny stearové Od výše uvedených nasycených mastných kyselin se liší kyselina stearová, která má 18 atomů uhlíku v molekule. Na rozdíl od dříve uvedených mastných kyselin totiž kyselina stearová nezvyšovala u pokusných zvířat hladinu krevního cholesterolu, naopak ji dokonce mírně snižovala, i když se jí podávalo více než doporučených 10 % ve stravě. Příznivý vliv se týká hlavně zmíněné lipoproteinové frakce LDL, zatímco její vliv u cholesterolu v HDL frakci byl méně přesvědčivý. Snižuje se ovšem poměr celkového cholesterolu k HDL cholesterolu, což se považuje za příznivý účinek. V každém případě byl vliv kyseliny stearové na krevní cholesterol podstatně příznivější než vliv trans-nenasycených mastných kyselin. U lidí bylo dokonce zjištěno, že kyselina stearová snižuje hladinu krevního cholesterolu stejně účinně jako kyselina olejová, považovaná za nejpříznivější.
Příčiny příznivého vlivu kyseliny stearové Vědci vyslovili několik domněnek, které by mohly vysvětlit toto neobvyklé chování kyseliny stearové ve srovnání s jinými nasycenými kyselinami. Předně se prokázalo, že se kyselina stearová špatně váže do krevních triacylglycerolů (dříve triglyceridů) a obtížně tvoří estery s cholesterolem. Jinou možnou příčinou by mohl být vysoký bod tání, který by mohl zhoršit reakci s enzymy. To ukázaly starší pokusy a tak to také bylo zjištěno u některých strukturovaných tukových náhražek typu Salatrim. Tomu odporují výsledky nových studií, podle nichž se kyselina stearová dosti dobře vstřebává a je dobrým zdrojem energie. Záleží zřejmě na tom, jak je kyselina stearová v molekule triacylglycerolu vázána. Stravitelnost kyseliny stearové je sice nižší než u nenasycených mastných kyselin (asi 90 %, ve srovnání s asi 99 % kyseliny olejové), ale rozdíl není velký. Nejzávažnější se jeví domněnka, že se kyselina stearová velmi rychle po vstřebání převádí enzymy desaturasami na kyselinu olejovou. Poměr kyseliny stearové a kyseliny olejové je v buňce regulován, takže vyšší přísun kyseliny stearové ve stravě podporuje zvýšenou přeměnu na kyselinu olejovou. Kyselina stearová má snad též vliv na tvorbu příslušné kyseliny dekosahexaenové (DHA) významné pro metabolismus lipidů v těle
tím, že zrychlují jejich odbourávání. Zvyšuje se také citlivost k insulinu, čímž se potlačuje sklon k obezitě. Tuky bohaté na kyselinu stearovou nezvyšovaly a dokonce mírně snižovaly postprandiální lipémii (hladinu tuků v krvi po jídle) a aktivaci faktoru Vil (zvyšujícího koagulaci), obdobně jako slunečnicový olej s vysokým obsahem kyseliny olejové. To má velký význam, protože zvýšená hladina krevních lipidů představuje určité riziko zhošení u chorob krevního oběhu. Také se nezvyšovala fibrinolytická aktivita ve srovnání s jinými nasycenými kyselinami nebo trans-nenasycenými mastnými kyselinami. Kyselina stearová tedy působila v metabolismu mnohem příznivěji než trans-nenasycené mastné kyseliny. Kyselina stearová byla považována, podobně jako jiné nasycené kyseliny, za prothrombotickou, tedy že zvyšuje riziko tvorby krevních usazenin, a tím by zhoršovala situaci osob s chorobami krevního oběhu. V pokusech s dobrovolníky však kyselina stearová naopak snižovala koagulaci krve, podobně jako nenasycené mastné kyseliny, a tím se lišila od mastných kyselin s 12-16 atomy uhlíku. Neprojevila se vyšší thrombogeneze než u kyseliny olejové. Tyto výsledky ovšem bude třeba ještě potvrdit dalšími pokusy. Další účinky kyseliny stearové nebyly zatím definitivně prokázány, např. příznivý účinek při diabetu, protizánětlivé účinky, vliv na krevní tlak aj., i když jsou některé údaje povzbuzující. Pokud by se uvažovalo o zvýšení obsahu kyseliny stearové ve stravě, měly by se proto tyto její účinky ještě podrobněji objasnit dalšími výzkumy. Význam, který se přikládá možné náhradě transnenasycených mastných kyselin kyselinou stearovou, je velký a problematika je předmětem intenzívního výzkumu. Svědčí o tom také řada článků uveřejněných v časopise Lipids (prosinec 2004).
Možnosti zvýšení obsahu kyseliny stearové v tucích Nyní se pohybuje příjem kyseliny stearové ve stravě mezi 6-10 g denně. Pokud by se kyselinou stearovou měl nahradit příjem všech trans-kyselin ve stravě, znamenalo by to zvýšení příjmu kyseliny stearové asi o 3 g. Nejjednodušší cestou k obohacení stravy při náhradě trans-kyselin kyselinou stearovou by byla úplná hydrogenace rostlinného oleje (nejlépe řepkového), čímž by se získal tuk obsahující prakticky jen kyselinu stearovou a žádné trans-nenasycené mastné kyseliny. Ten by se pak, nejlépe enzymově, interesterifikoval s jedlým rostlinným olejem. Enzymová interesterifikace vhodnými enzymy je výhodná v tom, že se kyselina stearová neváže na prostřední uhlíkový atom molekuly glycerolu. Selektivní
enzymovou esterifikací by vznikl tuhý tuk obsahující kolem 30 % kyseliny stearové, ale žádné trans-nenasycené mastné kyseliny
Tuky „na talíři“ a to nejen o Vánocích To už ovšem neplatí o jejich úpravě smažením. Smažení, ke kterému se počítá také fritování, je po grilování nejrizikovější kuchyňskou úpravou potravin. Proč? Smažené pokrmy obsahují téměř vždy velké množství tuku. A právě tuku přijímáme podstatně více, než bychom měli (doporučená denní dávka tuku je 30 až 35 % z celkového energetického příjmu, tj. 60 až 80 g tuku denně). Vysoký příjem tuku je přitom významným rizikovým faktorem řady závažných onemocnění (především kardiovaskulárních a některých nádorových onemocnění, cukrovky, vysokého krevního tlaku, obezity), zejména při malé fyzické aktivitě, typické pro většinu z nás. Smažení však představuje ještě jedno riziko. Při vysokých teplotách, za nichž smažení probíhá, totiž vznikají v tuku i smažených potravinách látky, které jsou hůře stravitelné nebo z hygienického hlediska nevhodné. Důvodů pro jinou úpravu kapra než smažení je sice dost (mimochodem, naši předkové ryby také nesmažili), nicméně vánočních stolů, na nichž se objeví smažený kapr, bude určitě spousta i nadále. Kdo se tedy nechce vzdát smaženého kapra, měl by aspoň dodržovat základní pravidla správného smažení: Používat vhodné tuky, to znamená tuky určené speciálně ke smažení. Patří mezi ně pokrmové tuky a fritovací oleje. Tyto tuky neobsahují vodu a jsou upraveny tak, aby se nerozkládaly při vysokých teplotách smažení. Jejich výživová hodnota je bohužel výrazně nižší než výživová hodnota tuků určených k mazání na pečivo. Jenže ty, rostlinné roztíratelné tuky a margaríny, zase obsahují vodu, a proto se nehodí ke smažení. Vhodné není ani máslo obsahující rovněž vodu a navíc ještě bílkoviny, které se teplem rozkládají a hnědnou. Sádlo je sice dostatečně tepelně stabilní, ale obsahuje cholesterol, který při vysokých teplotách oxiduje (oxidační zplodiny jsou z hlediska vzniku kardiovaskulárních onemocnění horší než neoxidovaný cholesterol). Naopak velice vhodný ke smažení je tekutý emulgovaný tuk Rama Culinesse s příznivým výživovým složením a máslovým aroma. Z rostlinných olejů se k delšímu smažení hodí pouze olej olivový. Nejméně stabilní je olej slunečnicový a řepkový, použitelný maximálně k jednorázovému smažení několika málo porcí.
Dodržovat doporučovanou teplotu tuku. Při smažení se nad tukem nesmí objevit modravý dým a teplota tuku by neměla překročit 200 ˚C. Na základě nových zjištění (v souvislosti s objevením toxického akrylamidu ve smažených a pečených potravinách) je však nyní doporučovaná teplota při smažení maximálně 175 ˚C. Tuk po smažení vylít a v žádném případě ho nepoužívat pro maštění pokrmů. Při fritování občas vyměnit náplň a nefritovat donekonečna na tomtéž oleji – jednu dávku tuku používáme maximálně desetkrát a pak ji nahradíme novou. Pokud fritujeme jen občas, olej z fritézy vylijeme a uskladníme v chladu, temnu a bez přístupu vzduchu. Tuk, který byl již jednou zahřátý, se totiž rychle kazí (žlukne). Vánoční pečení V minulosti se k přípravě vánoček a vánočního pečiva nepoužívalo nic jiného než máslo, a tato tradice přetrvává ve většině domácností dodnes. Ano, máslo má své přednosti, charakteristickou chuť, ale má i určité nevýhody, plynoucí z jeho chemického složení. Je to vysoký obsah látek, které zvyšují hladinu krevních lipidů a cholesterolu (nasycené mastné kyseliny, cholesterol), a naopak nízký obsah látek, které hladinu krevních lipidů a cholesterolu snižují (nenasycené mastné kyseliny). Z tohoto důvodu není máslo vhodným tukem pro osoby trpící nebo ohrožené srdečně cévními onemocněními. Mnohem příznivější složení mají rostlinné tuky v kostkách určené speciálně k pečení. Na jejich obalu najdeme označení „roztíratelný tuk na pečení“ a někdy také výživové složení (výrobci ho nemají povinnost uvádět). Pokud je výživové složení výrobku na obalu uvedeno, je s největší pravděpodobností příznivé a my bychom měli kupovat právě tyto výrobky. Místo másla můžeme použít také směsné tuky na pečení, což jsou směsi mléčného tuku a rostlinných tuků. V porovnání s roztíratelnými tuky však mají horší výživové složení (mají vyšší obsah nasycených i trans nenasycených mastných kyselin a obsahují cholesterol). V případě obou typů tuků na pečení pak platí, že ty nápadně levné obvykle mívají nevhodné složení. Při výběru tuku bychom tedy měli přihlížet také k jeho ceně. Pečivo vyrobené ze zdravějších rostlinných tuků na pečení je většinou křehčí, křupavější a rozsýpavější (zkrátka má lepší texturu) než pečivo vyrobené z másla. A co víc! Jeho chuť i vůně se od pečiva máslového příliš neliší, jak jsme zjistili vlastními pokusy, kdy jsme podle stejné receptury upekli pečivo z rostlinného tuku a z másla. Ale pozor, i když použijeme vhodnější rostlinné tuky, stejně bychom měli vánoční cukroví konzumovat v rozumném
množství. Výživové složení přijatého tuku je totiž jedna věc a celkový objem přijatého tuku věc druhá. Vysoký příjem tuku rozhodně nesvědčí našemu zdraví ani postavě. Neviditelný nepřítel Vánoční pečivo se často doplňuje náplněmi a polevami. Náplně bychom měli připravovat z roztíratelných rostlinných tuků s nižším obsahem tuku a příznivým výživovým složením, to je z takových, na jejichž obalu se uvádí obsah trans nenasycených mastných kyselin menší než 1 %. Ještě lépe uděláme, když část tuku určeného k přípravě náplně nahradíme pudinkem (náplň a tím i cukroví touto náplní doplněné tak bude lehčí, méně tučné). Čokoládové polevy bychom měli připravovat z čokolády nebo z polev, které mají v názvu slovo „čokoláda“. Většina ostatních průmyslově vyrobených polev má nevhodné výživové složení. Totéž platí o cukroví. Průmyslově vyrobené pečivo je upečené z tuků určených pro velkospotřebitele a často mívá vysoký obsah nasycených a trans nenasycených mastných kyselin. Dlouhodobý příjem tuku s tímto složením je rizikový z hlediska vzniku kardiovaskulárních onemocnění. Vysoký příjem trans nenasycených mastných kyselin podporuje i vývoj diabetu II. typu a jako možný je uváděn také negativní vliv na lidský plod, novorozence a nádorová onemocnění tlustého střeva u dospělých osob. Doporučená denní dávka nasycených mastných kyselin (SAFA) je maximálně 10 %, trans nenasycených mastných kyselin (TFA) maximálně 1 % z celkového energetického příjmu. Kromě nasycených a trans nenasycených mastných kyselin obsahují tuky ještě polynenasycené mastné kyseliny (PUFA), které našemu zdraví naopak prospívají, protože snižují hladinu krevních lipidů a cholesterolu, a mononenasycené mastné kyseliny (MUFA) s působením neutrálním. Také mononenasycené mastné kyseliny však mohou mít na naše zdraví pozitivní vliv, a to v případě, kdy ve stravě nahradí nasycené mastné kyseliny. Spotřeba výrobků s vysokým obsahem tuku a nepříznivým složením mastných kyselin (vysokým obsahem nasycených a trans nenasycených mastných kyselin) u nás roste a zhoršuje tak pozitivní trendy ve spotřebě tuku, ke kterým došlo na začátku devadesátých let minulého století. V průběhu posledních tří let byla proto u vybraných vzorků takových výrobků (trvanlivého a jemného pečiva, čokoládových pochoutek a polev) provedena analýza obsahu tuku a složení mastných kyselin obsaženého tuku. Výsledky nejsou většinou příliš příznivé, jak ukazuje následující tabulka. Tamara Starnovská, Doc. Ing. Jana Dostálová, CSc. Fórum zdravé výživy
Margaríny jsou lepší než v minulosti Zkoumali je v Ústavu chemie a analýzy potravin Vysoké školy chemickotechnologické v Praze. Výsledek? Celkově jsou zdravější než dříve. Lépe chutnají směsné tuky, ale zdravější jsou margaríny. Margarín, nebo směs s máslem? Zatímco jedni nenechají dopustit na máslo, druzí by ho ze strachu z cholesterolu nevzali do pusy a používají jen margaríny. Je tu však ještě jedna možnost: směsné tuky. Jsou kombinací másla a margarínu, mohly by tedy kombinovat výhody obou: z másla dobrou chuť a z margarínů zdravější tuky. Jenže tak jednoduché to není, jejich souboj dopadl ve prospěch margarínů, správněji řečeno jedlých roztíratelných tuků. Zejména v disciplíně zdraví se jim až na výjimky dařilo lépe. Složení mastných kyselin mají lepší než směsné tuky. Ty zase naopak lépe chutnají. Vítězem testu obou kategorií (každá byla posuzována zvlášť) se stala Flora nové složení. Ve všech kategoriích uspěla na jedničku, pouze v chuti byla jen průměrná, představuje tedy nejlepší kompromis mezi zdravím, chutí a praktičností. Obhájila tak své vítězství z minulého testu před třemi lety. Propadákem testu se stal německý výrobek Lando, který patřil k nejlevnějším - kilo přijde na 22 korun, což zhruba třikrát méně, než je průměrná cena všech ostatních. Jediné pozitivní na něm bylo, že se dobře roztíral. Ostatně mazání šlo až na dvě výjimky dobře všem. Posun k lepšímu
Odborníci na výživu mohou být s výsledkem testu spokojení. Prokázal totiž, že dnešní margaríny obsahují méně "špatných" tuků a více těch dobrých. Mají lepší složení mastných kyselin než dříve - méně takzvaných transkyselin a více nenasycených mastných kyselin. Pokud se totiž něco v minulosti roztíratelným tukům vyčítalo, byly to právě transkyseliny. Ty vznikají při ztužování rostlinných olejů, jsou zkrátka daní za to, že si můžeme zdravé tekuté oleje namazat na chleba. "Posun za ty tři roky je výrazný, výrobky obsahují méně transkyselin," uvádí Jana Dostálová z Vysoké školy chemicko-technologické, která test vedla. "Je vidět, že výrobci dnes používají kvalitnější suroviny."
Její kolega Marek Doležal dodává: "Zatímco v minulém testu měly tuky v průměru deset procent trans kyselin, teď mají jen něco přes dvě procenta. Třeba Zlatá Haná měla 15,3 procenta, dnes jen 1,13." Složení mastných kyselin se výrazně zlepšilo také u Jihočeského AB, které před třemi lety propadlo. „Výrobce po minulém testu upravil složení. Zjistil totiž, že tuk, který používal, nebyl kvalitní, takže ho vyměnil,“ říká Jana Dostálová. Jsme klamáni? Margarín si s máslem nikdo nesplete. Jednak není žádným nováčkem na trhu, jednak se prodává ve vaničce, zatímco máslo se balí stále stejně - ve formě staniolové "kostky". A právě způsob balení může leckoho zmást. Stejně se totiž balí i směsné tuky. A někteří výrobci se skutečně snaží, aby se zákazník spletl. Názvy jako Mazlíčko (donedávna ještě Maslíčko) nebo pasoucí se krávy na obalech dávají jasně najevo, že je má zákazník zaměnit s máslem.
Složení mastných kyselin tuku čokoládových pochoutek, ledových čokolád a různých druhů polev Doc. Ing. Jana Dostálová, CSc. Ústav chemie a analýzy potravin, VŠCHT Praha, členka FZV Podle vyhlášky č. 43/2005 Sb. se čokoládou rozumí výrobek, který splňuje požadavky na jakost – např. obsah 35 % kakaové sušiny (hořká čokoláda) nebo 25 % kakaové sušiny (mléčná čokoláda). Pochoutkami (např. nugátová, kakaová, čokoládová), případně nějakým podobným názvem, se označují ty výrobky, které tento a další požadavky nesplňují. Pokud se název „čokoláda“ (hořká čokoláda) doplní označením „poleva“, musí výrobek obsahovat nejméně 35 % celkové kakaové sušiny, nejméně 31 % kakaového másla a nejméně 2,5 % tukuprosté sušiny. Pokud polevy tyto podmínky nesplňují, označují se např. jako „dortová poleva tmavá“ apod. Mezi jednotlivými čokoládovými výrobky ovšem existují značné rozdíly – záleží na tom, zda je v nich použita mléčná či hořká čokoláda, zda jde o běžnou čokoládu či o výrobek s vyšším obsahem kakaa. Čokoládové pochoutky jsou vesměs vnímány jako sladkosti, tedy
potraviny s obsahem cukru a energie. Málokdo si ale uvědomuje, že obsahují také tuky, a to obvykle ve značném množství i nevhodné skladbě. V posledních letech sice došlo ve spotřebě a složení tuků v České republice k významným pozitivním změnám, stále ale přetrvávají značné nedostatky. Je to především vysoký příjem trans nenasycených mastných kyselin, jejichž zdrojem jsou různé potravinářské výrobky, ve kterých se používají částečně hydrogenované rostlinné tuky. Trans mastné kyseliny přitom mají prokazatelně za následek zvýšené riziko kardiovaskulárních onemocnění, na které v naší republice umírá 50 % populace. Fórum zdravé výživy se proto rozhodlo přinést informace o složení různých potravinářských výrobků, které považuje za rizikové z hlediska příjmu nevhodné skladby tuků. Nejnověji se zaměřilo na složení mastných kyselin u čokoládových pochoutek, ledových čokolád a různých druhů polev. Testované výrobky byly rozděleny do několika skupin: čokoládové pochoutky, ledové čokolády, polevy na mražených krémech, polevy na dorty a cukroví, pomazánky a polevy na müsli tyčinkách. Výrobky byly zakoupeny koncem loňského roku v běžné maloobchodní tržní síti a byly vybrány tak, aby byly zastoupeny různé druhy a různí výrobci. Testy byly provedeny v laboratořích Vysoké školy chemicko-technologické. U výrobků, které byly analyzovány, není výrobce povinen uvádět údaje o výživové hodnotě, ale pouze surovinové složení. Někteří výrobci přesto na obale obsah jednotlivých živin uvádějí, takže se spotřebitel může dozvědět energetickou hodnotu výrobku, obsah bílkovin, sacharidů, z toho cukrů, a tuků. Složení mastných kyselin u těchto výrobků uváděno nebývá. U müsli tyčinek bývá uveden obsah tuku, ale jedná se o tuk celkový – tj. včetně tuku obsaženého v surovinách (např. v obilninách, oříšcích), jehož složení mastných kyselin je ve většině případů příznivé. Nepříznivé složení má (téměř vždy) pouze tuk obsažený v polevě, takže bychom měli preferovat müsli tyčinky bez polevy. Analýza ukázala, že všechny testované výrobky – s výjimkou pomazánek – měly velmi nízký obsah polynenasycených mastných kyselin, většinou do 2,5 % (viz tab. 1). Odborníci na výživu přitom doporučují konzumovat převážně výrobky s vysokým obsahem těchto kyselin, které mají pozitivní vliv na lidské zdraví. Naopak byl zjištěn vysoký obsah nasycených mastných kyselin (u šesti výrobků více než 80 %!) a také vysoký obsah kyseliny myristové (u sedmi výrobků vyšší než 10 %). Kyselina myristová má přitom nejvyšší aterogenní účinek neboli podporuje kornatění tepen a vznik aterosklerózy.
Pokud jde o obsah trans mastných kyselin, mělo 13 z 24 zkoumaných výrobků toto množství vyšší než 20 %, z toho 6 výrobků vyšší než 40 %. Velké množství trans mastných kyselin je možné snadno zkonzumovat v případě čokoládových pochoutek, kdy doporučený denní příjem pro průměrného obyvatele (2,3 g trans mastných kyselin) je vyčerpán již při konzumaci 14 g čokoládové pochoutky s obsahem tuku 40 % a obsahem trans kyselin 40 %. Tuk obsažený v polevách na müsli tyčinkách lze z hlediska výživového hodnotit jako nevhodný. V polevách všech tyčinek byl nízký obsah polynenasycených mastných kyselin a vysoký obsah nasycených mastných kyselin, ve dvou případech s vysokým obsahem kyseliny myristové. Pět tyčinek z testovaných osmi vzorků mělo polevu s obsahem více než 30 % trans mastných kyselin. Paradoxní přitom je, že müsli tyčinky jsou spotřebiteli vnímány jako zdravé potraviny. A jak jsou na tom jiné výrobky, které vnímáme o něco „zdravěji“ než čokoládu a tudíž si je v mnoha případech dopřáváme častěji? Analýza ukázala, že jemné pečivo (jako buchty, vánočky, koblihy, záviny, loupáky) nebo trvanlivé pečivo (sušenky, oplatky, perníky, crackerové pečivo, extrudované a pufované výrobky aj.) mají kromě vysokého obsahu cukru většinou také vysoký obsah tuku (viz tab. 2). Například denní doporučenou dávku tuku vyčerpáme již konzumací 200 g koblih (5 kousků), zatímco jedna Tatranka (50 g) pokryje 20 % doporučené denní dávky tuku. Nebezpečí těchto „laskomin“ spočívá hlavně v tom, že je většinou konzumujeme mezi hlavními jídly jako zákusek. Jejich spotřebu, a s tím spojený příjem energie, si často ani neuvědomujeme. Tyto sledované výrobky měly většinou také nízký obsah polynenasycených mastných kyselin a naopak vysoký obsah nasycených mastných kyselin, výjimku tvoří jen několik výrobků. Obsah transmastných kyselin byl u většiny výrobků velmi nízký (do 5 %), což svědčí o menší míře používání částečně hydrogenovaných tuků, ale vyskytly se i výrobky s obsahem trans mastných kyselin nad 10 % (5 výrobků ze skupiny „trvanlivé pečivo“ a 7 ze skupiny „jemné pečivo“; 3 výrobky měly trans kyselin dokonce více než 30 %). Nicméně vzhledem k vysokému obsahu tuků a cukrů se povětšinou jedná o výrobky, které bychom měli do svého jídelníčku zařazovat opravdu raději jen zřídka. Shrnutí U většiny testovaných výrobků – čokoládových pochoutek, ledových čokolád, polev na mražených krémech a müsli tyčinkách – je složení tuku z hlediska výživového nevhodné. Převládá vysoký obsah nasycených mastných kyselin, u některých výrobků i vysoký obsah
silně aterogenní kyseliny myristové, a nízký obsah polynenasycených mastných kyselin. U více než poloviny výrobků byl obsah škodlivých trans mastných kyselin vyšší než 30 %. Dlouhodobý příjem tuku s tímto složením je rizikový z hlediska vzniku kardiovaskulárních onemocnění a diabetu II. typu. Možný je i negativní vliv na lidský plod, novorozence a nádorová onemocnění tlustého střeva u dospělých osob. Způsobem a možnostmi omezení trans mastných kyselin v našich potravinářských výrobcích se v současnosti zabývá Vědecký výbor pro potraviny na základě pokynu Hlavního hygienika ČR. Zároveň je třeba si uvědomit, že klasické čokoládové výrobky mají mnohdy lepší složení mastných kyselin než výrobky, které jsou spotřebitelem vnímány jako zdravé mlsání – například jogurtové a čokoládové polevy na müsli tyčinkách či sušeném ovoci jsou na tom hůře než čokoláda. I mezi čokoládovými výrobky je však nutné vybírat „přijatelné“ varianty, které se ovšem nedoporučuje konzumovat ve velkém množství a často (a už vůbec ne každodenně). Vhodné k občasnému mlsání jsou čokolády s vyšším obsahem kakaových součástí (údaj je uveden na etiketě), které mají nízký glykemický index, nižší obsah nevhodných tuků (tmavé), nižší obsah cukru (hořké) nebo varianty s vyšším obsahem vlákniny (s oříšky, ovocem). Vyhýbat bychom se měli různým čokoládovým pochoutkám, i když jsou levné – čokoládami vlastně ani nejsou. Tabulka č.1 Složení mastných kyselin tuku čokoládových pochoutek, ledových čokolád, polev na dorty a cukroví, polev mražených krémů a müsli tyčinek a kakaových pomazánek (% z celkových mastných kyselin).
Vzorek Čokoládové pochoutky Kakaová pochoutka mléčná Čokoládová pochoutka mléčná Zora nugátová pochoutka Kokosová kakaová pochoutka Ledové čokolády Ledová čokoláda – Moritz Kaštany ledové Kakaové máslo Polevy na mražených krémech Eskymo – mražený krém s kokosovou přích. Mrož – mražený jahodový krém
SAFA
MUFA PUFA
TRANS
39,9 30,2 35,9 49, 0
18,7 22,3 20,3 17,1
0,8 1,2 3,2 1,4
40,3 46,0 40,6 32,5
91,2 44,5 58-65
6,3 29,9 33-36
2,3 2,7 2-4
0,2 22,7 nepřítom ny
88,1 87,7
8,5 9,1
2,0 2,2
1,3 1,0
Míša – mražený krém tvarohový Polevy na dorty a cukroví Poleva tmavá – extra tmavá Poleva bílá – extra bílá Dortová poleva tmavá Poleva tmavá Pomazánky BONITA pomazánka kakaovo-mléčná Nutella – pomazánka lískooříšková s kakaem SchokoMac čokoládovo-mléčná pomazánka Polevy na müsli tyčinkách Corny müsli tyčinka čokoládová FLY - müsli tyčinka borůvková v jog. polevě FLY - müsli tyčinka banánová s čokoládou Fit - müsli tyčinka s kokosem a čok. polevou Fit - müsli tyčinka s meruňkami v jog. polevě Nestlé Sveltesse-cereální tyčinka v mléčné polevě Twiggi - müsli tyčinka v jogurtové polevě Müsli tyčinka s meruňkami v jogurtové polevě
88,6
8,1
2,1
1,3
34,4 32,8 36,4 91,8
18,1 17,6 25,8 6,8
0,5 0,8 1,3 1,0
46,8 48,9 36,4 0,3
20,1 33,0 19,2
29,8 55,6 56,5
36,5 10,8 20,8
13,4 0,5 3,1
62,3 34,8 40,8 72,7 40,4 90,7 33,5 40,5
31,2 22,6 22,5 13,3 19,3 6,4 18,7 19,3
6,1 3,9 5,6 4,8 2,4 2,1 2,2 2,5
0,1 38,5 31,1 9,1 37,9 0,7 45,5 37,7
SAFA – nasycené mastné kyseliny, MUFA – monoenové mastné kyseliny, PUFA – polynenasycené mastné kyseliny, TRANS – transmastné kyseliny
Tabulka č.2 Obsah tuku (g/100 g korpusu) a složení mastných kyselin tuku vybraného jemného a trvanlivého pečiva (% z celkových mastných kyselin) Výrobek JEMNÉ Pečivo České buchtičky I Koblihy I Vánočka I České buchtičky II Koblihy II Vánočka II Loupák plněný Loupák neplněný Meruňková kapsa Koblihy III. Croissant Linecké kolečko
Obsah tuku
SAFA
MUFA
PUFA
TRANS
10,9 24,4 5,3 11,4 21,5 5,3 24,0 19,4 30,8 26,8 22,2 28,3
15,6 49,0 16,2 15,4 35,9 14,4 39,9 43,3 47,1 31,4 51,1 29,5
27,3 37,9 27,1 27,4 32,5 35,5 27,9 26,5 32,2 29,7 34,1 32,5
54,4 12,2 55,0 55,4 8,7 48,8 21,6 20,3 8,5 9,9 8,5 16,0
2,2 0,8 1,5 1,7 22,8 0,9 10,5 9,8 12,2 28,8 6,3 21,7
30,1
16,3
22,5
4,6
55,6
TRVANLIVÉ PEČIVO Kávěnky
Klember Lusette Tatry Salzletten original Graham tyčinky Princezky Telka Sachr mléčný Zlaté dez.piškoty Disko Kakaové řezy BeBe Dalida Vitalinea Club Vaječné věnečky Albert
32 20 29,1 6 7,6 18,3 29 31 13,6 20,4 29,5 13,3 31,4 5,8 20,4 20,4 49,3
29,6 57,3 57,3 46,1 53,4 52,0 47,9 57,7 52,2 56,0 36,9 44,8 50,0 50,8 58,3 49,3 46,4
29,8 29,5 28,4 36,0 29,6 32,7 41,5 23,2 38,0 32.9 25,0 37,0 24,8 37,8 31,5 33,6 41,4
8,2 10,7 5,4 16,8 16,4 12,9 9,6 4,9 9,4 10,2 2,2 17,4 6,3 10,4 8,7 14,0 11,1
SAFA – nasycené mastné kyseliny, MUFA – monoenové mastné kyseliny, PUFA – polynenasycené mastné kyseliny, TRANS – transmastné kyseliny
31,9 2,2 8,8 0,8 0,5 2,0 0,8 13,8 0,2 0,8 35,2 0,6 18,5 0,8 1,3 2,3 1,1
