Tłuszcze lub lipidy
Lipidy to trójskładnikowe substancje organiczne nierozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak eter i benzen.
Z żywieniowego punktu widzenia dzielą się na:
- LIPIDY DEPOZYTOWE (98%), z funkcją energetyczną (trójglicerydy);
- LIPIDY KOMÓRKOWE (2%), o funkcji strukturalnej (fosfolipidy, glikolipidy, cholesterol).
Z chemicznego punktu widzenia dzielą się na:
- ZAPONIZOWANE LUB KOMPLEKSOWE: mogą być rozkładane przez hydrolizę na kwasy tłuszczowe i cząsteczki zawierające jedną lub więcej grup alkoholowych (glicerydy, fosfolipidy, glikolipidy, woski, sterydy);
- NIE PODLEGAJĄCE SAPONIFIKACJI ANI PROSTE: nie zawierają w swojej strukturze kwasów tłuszczowych (terpenów, sterydów, prostaglandyn).
W organizmie człowieka oraz w odżywiających go pokarmach najwięcej lipidów to triglicerydy (lub triacyloglicerole), które powstają w wyniku połączenia trzech kwasów tłuszczowych z cząsteczką glicerolu.
LEGENDA:
Grupa karboksylowa jest grupą funkcyjną cząsteczki organicznej składającej się z atomu tlenu połączonego wiązaniem podwójnym z atomem węgla, który jest również połączony z grupą hydroksylową (-OH).
Kwasy tłuszczowe
Kwasy tłuszczowe, podstawowe składniki lipidów, są cząsteczkami zbudowanymi z łańcucha atomów węgla, zwanego łańcuchem alifatycznym, z tylko jedną grupą karboksylową (-COOH) na jednym końcu. Tworzący je łańcuch alifatyczny ma tendencję do bycia liniowym i tylko w rzadkich przypadkach występuje w formie rozgałęzionej lub cyklicznej. Długość tego łańcucha jest niezwykle istotna, gdyż wpływa na właściwości fizykochemiczne kwasu tłuszczowego.W miarę wydłużania zmniejsza się rozpuszczalność w wodzie, a w konsekwencji wzrasta temperatura topnienia (większa konsystencja).
Kwasy tłuszczowe na ogół mają parzystą liczbę atomów węgla, nawet jeśli w niektórych produktach spożywczych, takich jak oleje roślinne, znajdujemy minimalne wartości procentowe z liczbami nieparzystymi.
W organizmie człowieka kwasy tłuszczowe są bardzo obfite, ale rzadko wolne i w większości zestryfikowane glicerolem (triacyloglicerole, glicerofosfolipidy) lub cholesterolem (estry cholesterolu).
Ponieważ każdy kwas tłuszczowy składa się z alifatycznego (hydrofobowego) łańcucha węglowego, który
Ta cecha silnie wpływa na cały proces trawienia lipidów.
Na podstawie obecności lub braku jednego lub więcej wiązań podwójnych w łańcuchu alifatycznym, kwasy tłuszczowe definiuje się:
- nasycone, gdy ich struktura chemiczna nie zawiera wiązań podwójnych,
- nienasycony, gdy występuje jedno lub więcej wiązań podwójnych
Kwasy tłuszczowe cis i trans
W oparciu o położenie atomów wodoru związanych z węglami zaangażowanymi w podwójne wiązanie, kwas tłuszczowy może występować w naturze w dwóch postaciach, cis i trans.
Obecność podwójnego wiązania w łańcuchu alifatycznym implikuje istnienie dwóch konformacji:
- cis, jeśli dwa atomy wodoru związane z węglami zaangażowanymi w podwójne wiązanie są ułożone na tej samej płaszczyźnie
- trans, jeśli układ przestrzenny jest przeciwny.
Forma cis obniża temperaturę topnienia kwasu tłuszczowego i zwiększa jego płynność.
Dwa identyczne kwasy tłuszczowe, ale mające wiązanie w konformacji cis i jeden w konformacji trans, mają różne nazwy. Rysunek przedstawia kwas tłuszczowy o osiemnastu atomach węgla, z nienasyceniem w pozycji dziewiątej i konformacji cis (kwas oleinowy, najpowszechniejszy kwas tłuszczowy w przyrodzie, obecny przede wszystkim w oliwie z oliwek); jego izomer trans, występujący w bardzo małych ilościach, przyjmuje inną nazwę (kwas elaidynowy).
Znaczenie stereoizomerii wiązania podwójnego
Spójrzmy na obrazek: po lewej stronie przedstawiony jest nasycony kwas tłuszczowy, zwróć uwagę na idealnie liniowy łańcuch alifatyczny (ogon lipofilowy).
Po jego prawej stronie widzimy ten sam kwas tłuszczowy z wiązaniem trans. Łańcuch ulega niewielkiemu zginaniu, ale nadal pozostaje strukturą liniową, podobną do nasyconego kwasu tłuszczowego.
Dalej na prawo możemy docenić fałdowanie łańcucha wywołane obecnością podwójnego wiązania cis. Wreszcie po prawej stronie przedstawiono bardzo silne fałdowanie związane z obecnością dwóch nienasyconych wiązań podwójnych cis.
To wyjaśnia, dlaczego masło, pożywienie bogate w nasycone kwasy tłuszczowe, jest stałe w temperaturze pokojowej, podczas gdy oleje, w których przeważają nienasycone kwasy tłuszczowe cis, są płynne w tych samych warunkach. Innymi słowy, obecność podwójnych wiązań cis obniża temperaturę topnienia lipidu.
Gdzie znajdują się kwasy tłuszczowe trans?
W celu nadania większej konsystencji olejom i tłuszczom nienasyconym opracowano procesy (uwodornianie), w których dokonuje się sztucznego zerwania podwójnego wiązania i uwodornienia produktu, dzięki czemu uzyskuje się żywność, w której procent formy trans jest wysoki .
Jak już wspomniano, naturalne tłuszcze nienasycone występują zwykle w postaci cis. Jednak w pożywieniu występuje niewielka ilość tłuszczów trans, ponieważ powstaje on w żołądku przeżuwaczy na skutek działania pewnych bakterii, dlatego bardzo małe ilości kwasów tłuszczowych trans znajdują się w mleku, produktach mlecznych i wołowinie. To samo można znaleźć również w nasionach i liściach różnych roślin, których spożywanie pokarmu nie ma jednak znaczenia.
Największe zagrożenia dla zdrowia wynikają zatem z masowego stosowania uwodornionych olejów i tłuszczów, które są obfite zwłaszcza w margarynach, słodkich przekąskach i wielu produktach do smarowania pieczywa. Proces ten odbywa się poprzez zastosowanie specjalnych katalizatorów, które poddają mieszaninę olejów i tłuszczów zwierzęcych działaniu wysokich temperatur i ciśnień, aż do uzyskania chemicznie zmienionych kwasów tłuszczowych.Proces ten jest szczególnie kuszący dla przemysłu spożywczego, ponieważ pozwala na uzyskanie tłuszczów w mniejsze koszty i specyficzne wymagania (rozpuszczalność, zwartość, itp.) Ponadto czas przechowywania jest znacznie wydłużony, co jest podstawowym aspektem również z ekonomicznego punktu widzenia.
Dlaczego kwasy tłuszczowe trans są niebezpieczne?
Cała ta uwaga poświęcona kwasom tłuszczowym trans wynika z negatywnych skutków zdrowotnych, jakie pociąga za sobą ich stosowanie. Te kwasy tłuszczowe w rzeczywistości warunkują wzrost „złego cholesterolu” (lipoproteiny LDL), któremu towarzyszy spadek „dobrej” frakcji (lipoproteiny HDL). Wysokie spożycie kwasów tłuszczowych trans, silnie reprezentowanych w margarynie i wypiekach (przekąski, pasty itp.), zwiększa zatem ryzyko rozwoju poważnych chorób sercowo-naczyniowych (miażdżyca, zakrzepica, udar mózgu itp.).
Czym są NIEUwodornione tłuszcze roślinne?
Dziś przemysł spożywczy jest w stanie wykorzystać technologie alternatywne do uwodornienia, aby uzyskać tłuszcze roślinne wolne od niebezpiecznych kwasów tłuszczowych trans, ale o takich samych właściwościach organoleptycznych.
Są to jednak produkty sztucznie manipulowane, nienaturalne i być może wykonane z kiepskiej jakości lub już zjełczałych olejów. Ponadto nadal mają wysoką zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych, właśnie dlatego, że w temperaturze pokojowej są półstałe.
Nomenklatura kwasów tłuszczowych
Nomenklatura kwasów tłuszczowych jest bardzo ważna, nawet jeśli jest dość złożona i pod pewnymi względami kontrowersyjna.
Przede wszystkim należy określić ilościowo długość łańcucha alifatycznego, wyrażając go literą C, a następnie liczbą atomów węgla obecnych w kwasie tłuszczowym (np. C14, C16, C18, C20 itd.).
Po drugie, należy wskazać liczbę nienasyceń, po symbolu Cn z symbolem ":", po którym następuje liczba wiązań podwójnych lub potrójnych (np. kwas oleinowy mający łańcuch 18 atomów węgla, w którym występuje tylko nienasycenie , będzie oznaczony akronimem C18: 1).
Na koniec należy określić, gdzie znajduje się możliwe nienasycenie.W związku z tym istnieją dwie różne nomenklatury:
- pierwszy odnosi się do pozycji pierwszego nienasyconego węgla, który napotykamy rozpoczynając numerację łańcucha węglowego od początkowej grupy karboksylowej; pozycja ta jest wskazana przez inicjały Δn, gdzie n jest w rzeczywistości liczbą atomów węgla obecnych między końcem karboksylowym a pierwszym wiązaniem podwójnym.
- W drugim przypadku numeracja atomów węgla rozpoczyna się od końcowej grupy metylowej (CH3); pozycja ta jest oznaczona inicjałami ωn, gdzie n jest w rzeczywistości liczbą atomów węgla obecnych między końcowym końcem metylowym a pierwszym wiązaniem podwójnym
W przypadku kwasu oleinowego pełna nomenklatura to C18:1Δ9 lub C18:1ω9.
Pierwsza numeracja jest preferowana przez chemików żywności, podczas gdy w medycynie preferowana jest druga.
Przykłady:
Kwas linolowy
C18: 2 Δ9,12 lub C18: 2 ω6
kwas Α-linolenowy
C18: 3 9,12,15 lub C18: 3 ω3
Nasycone kwasy tłuszczowe
Przy ogólnym wzorze CH3 (CH2) nCOOH nie mają wiązań podwójnych i dlatego nie mogą wiązać się z żadnym innym pierwiastkiem. Ilość atomów węgla obecnych w łańcuchu alifatycznym nadaje substancji konsystencję, podnosząc temperaturę topnienia i zmieniając jej wygląd w temperaturze pokojowej (stały) Występują zarówno w tłuszczach pochodzenia roślinnego, jak i pochodzenia zwierzęcego, ale przeważają wyraźnie w tym ostatnim.
Główne nasycone kwasy tłuszczowe i ich dystrybucja w przyrodzie (od Chimica Degli Alimenti - Cabras, Martelli - Piccin)
Punkt fuzji
(°C)
Kwasy tłuszczowe wyróżnione pogrubioną czcionką są najważniejsze z żywieniowego punktu widzenia. Temperatura topnienia jest wprost proporcjonalna do liczby atomów węgla obecnych w kwasie tłuszczowym, dlatego produkty bogate w długołańcuchowe kwasy tłuszczowe mają większą konsystencję.
PNE. Wawrzyn (12:0)
PNE. Mirystyczne (14: 0)
PNE. Palmityk (16:0)
Nasycone kwasy tłuszczowe a zdrowie
Nasycone kwasy tłuszczowe w diecie podnoszą poziom cholesterolu, więc działają aterogennie. W związku z tym warto pamiętać, że nie wszystkie nasycone kwasy tłuszczowe mają taką samą moc miażdżycową.Najbardziej niebezpieczne z nich to palmitynowy (C16:0), mirystynowy (C14:0) i laurynowy (C12:0). C18: 0), natomiast pomimo wysycenia nie jest bardzo aterogenny, gdyż organizm szybko go odsyca, tworząc kwas oleinowy.
Nawet średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe pozbawione są mocy miażdżycowej.
druga część "
