Tłuszcze stanowią jeden z podstawowych składników żywności i spełniają w organizmie człowieka wiele różnorodnych funkcji:
są skoncentrowanym źródłem energii dla tkanek i narządów
ułatwiają przełykanie pokarmu i odczuwanie smaku
hamują skurcze żołądka i wydzielanie HCl do soku trawiennego
w postaci fosfolipidów stanowią materiał budulcowy błon komórkowych i białej masy mózgu
w formie tłuszczu podskórnego chronią organizm przed nadmierną utratą ciepła
jako osłona około narządowa stabilizują nerki i inne narządy wewnętrzne
decydują o sprawności funkcjonalnej układu krążenia
wpływają na funkcjonowanie mózgu, stan skóry i włosów
są ponadto rozpuszczalnikami witamin A, D, E i K, ułatwiają ich transport i przyswajanie z różnych produktów
w technologii potraw stanowią medium grzejne umożliwiające smażenie i duszenie
W skład tłuszczów spożywczych wchodzą wyższe kwasy tłuszczowe nasycone, nienasycone monoenowe i polienowe, a w zależności od rodzaju rodnika tłuszcze te różnią się rolą żywieniową i funkcją fizjologiczną pełnioną w organizmie.
Wspólną cechą wszystkich tłuszczów jest to, że stanowią one główny magazyn energii niezbędnej do funkcjonowania organizmu. Jeden gram tłuszczu dostarcza około 38 kJ energii, jest to ilość 2-krotnie wyższa od uzyskiwanej przy spalaniu cukrów czy białek.
Spożycie tłuszczów a zdrowie
Zapotrzebowanie każdego organizmu na tłuszcze jest zależne od wieku, płci, rodzaju wykonywanej pracy i jego stanu fizjologicznego. Dlatego bardzo trudno jest ustalić normy spożycia tłuszczu. Międzynarodowy Komitet Ekspertów Żywności ustalił, że w dziennej puli zużywanej energii tłuszcze powinny zabezpieczać 25-30% tej puli.
Część energii powinna pochodzić z kwasów wielonasyconych (NNKT). Dla dzieci , młodzieży i dorosłych do 60 roku życia energia z NNKT powinna stanowić do 3% dziennej normy, a powyżej 60 lat - 4%, dla kobiet ciężarnych - 4,5% i dla karmiących - 6%. Wyznaczone pule energetyczne zabezpiecza spożycie 65-95 g tłuszczu przez młodzież, a 82-117 g przez dorosłych.
Nadmiar spożytego tłuszczu jest magazynowany w zapasowej tkance tłuszczowej lub przetwarzany na drodze przemian biochemicznych na metabolity niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu, ale też takie które wywołują zmiany chorobowe w tym organizmie,
I. Stwierdzono istnienie dodatniej korelacji pomiędzy spożyciem nasyconych kwasów tłuszczowych, cholesterolu i rafinowanych cukrów a występowaniem miażdżycy tętnic i niedokrwiennej choroby serca, natomiast
ujemnej korelacji pomiędzy występowaniem tych chorób a spożyciem NNKT i błonnika z grupy kwasów nasyconych: laurynowy C12:0, mirystynowy C14:0 i palmitynowy C16:0 generują zwiększenie cholesterolu w surowicy krwi, a stearynowy C18:0 sprzyja agregacji płytek krwi w blaszki miażdżycowe.
Ponadto nadmiar tych kwasów sprzyja powstawaniu zmian nowotworowych w okrężnicy jelita grubego, prostaty i gruczołu piersiowego.
II. W grupie nienasyconych kwasów tłuszczowych w olejach roślinnych pochodzenia naturalnego występują izomery cis tych kwasów. Natomiast izomery trans w tych olejach w zasadzie nie występują lub tak jak w maśle nie przekraczają 3%. Znaczne ich ilości powstają w procesie utwardzania olejów do margaryny. W niektórych margarynach ich ilość dochodzi do 47% sumy kwasów tłuszczowych.
- Izomery trans nie posiadają swoistej aktywności biologicznej ich analogów w formie cis. Stają się zatem głównie źródłem energii, ale ich nadmiar wykazuje znacznie silniejsze działanie miażdzycogenne i kancerogenne niż nasycone kwasy tłuszczowe.
Podnoszą one znacznie poziom LDL i cholesterolu całkowitego w surowicy krwi, a obniżają stężenie frakcji HDL. Oprócz tego zaburzają czynność układu immunologicznego, hamują aktywność enzymów powodujących przemiany kwasu linolowego, wpływają też na rozwój i zdrowie płodu. W związku z tym należy unikać spożywania margaryn zawierających izomery trans.
Dla niemowląt i dzieci do 3 lat oraz dla kobiet w ciąży i karmiących należy zalecać masło, oleje roślinne i ryby.
III. Rola kwasów jednonienasyconych w żywieniu
Wiele badań wskazuje na to, że jednonienasycone kwasy tłuszczowe głównie oleinowy C18:1 mogą pełnić pewną rolę ochronną w profilaktyce miażdżycy.
Podstawę tych twierdzeń są obserwacje lekarzy włoskich stosujących oliwę z oliwek w żywieniu i leczeniu chorób serca. W badaniach tych oliwa (extra vergine) (70% C18:1) obniżała poziom cholesterolu ogólnego o 13% a frakcji „złego” LDL o 21%, zwiększając równocześnie zawartość „dobrego” HDL. W oleju tym niska jest zawartość (10,6%) kwasów wielonienasyconych -6 występujących w roślinach i zaliczanych do grupy NNKT. Oliwa z oliwek zmniejsza lepkość krwi i blokuje wchłanianie nadmiaru spożytego cholesterolu. Zidentyfikowano w niej ponadto kilka z 1000 obecnych biologicznie aktywnych związków. Szczególne zainteresowanie wzbudził CYKLOARTHANOL - posiadający zdolność neutralizowania cholesterolu podczas procesu wchłaniania i hamowania jego wnikania do krwioobiegu.
Łyżka oliwy z oliwek dziennie może zablokować wnikanie cholesterolu zawartego w dwóch jajkach (600 mg), obniża przy tym ciśnienie tętnicze.
W warunkach niedostatecznej podaży tłuszczu z pokarmem w komórkach wątroby zachodzić może biosynteza kwasów tłuszczowych „de novo” na drodze lipogenezy z cukrów.
W taki sposób mogą powstawać wyłącznie kwasy nasycone i jednonienasycone. Zdrowy dorosły człowiek może w ten sposób zsyntetyzować w ciągu 1 minuty 2 mg kwasów na każdy kilogram masy ciała.
IV Kwasy wielonienasycone (NNKT) zaliczane do tzw. grupy 6 kwasu linolowego - 3 kwasu linolenowego muszą być dostarczane z pokarmem.
Tkanki ludzkie na drodze elongacji i desaturacji mogą te kwasy przebudować w inne długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe - stosownie do potrzeb.
Kwasy ω-6 |
|
Kwasy ω-3 |
||
Kwas linolowy |
18:2 ω-6 |
|
α -linolenowy |
18:3 ω-3 |
|
Ⴏ |
δ-6-desaturaza |
|
Ⴏ |
γ-linolenowy |
18:3 ω-6 |
|
|
18:4 ω-3 |
(GLA) |
|
|
|
|
|
Ⴏ |
elongaza |
|
Ⴏ |
Dihomo-γ-linolenowy |
20:3 ω-6 |
|
Arachidonowy |
20:4 ω-3 |
|
Ⴏ |
δ-5-desaturaza |
|
Ⴏ |
Arachidonowy |
20:4 ω-6 |
|
Eikozapentaenowy EPA |
20:5 ω-3 |
|
Ⴏ |
elongaza |
|
Ⴏ |
Adrenowy |
22:4 ω-6 |
|
Dokozapentaenowy DPA |
22:5 ω-3 |
|
Ⴏ |
δ-4-desaturaza |
|
Ⴏ |
Dokozapentaenowy DPA |
22: ω-6 |
|
Dokozaheksaenowy DHA |
22:6 ω-3 |
Schemat metabolizmu kwasów tłuszczowych z rodziny n-6 i n-3
Ze względu na funkcje jakie w organizmie spełniają NNKT ich niedobory w pożywieniu mają istotne konsekwencje zdrowotne takie jak:
spadek przyrostu masy ciała i zahamowanie wzrostu
zmiany skórne, zwiększona przepuszczalność skóry, utrata wody, stany zapalne
zwiększona podatność na infekcje
zaburzenie transportu na infekcje
zaburzenie transportu cholesterolu i relacji pomiędzy jego frakcjami
kruchość naczyń włosowatych
zaburzenia nerkowe: nadciśnienie tętnicze, zmniejszenie wydalania sodu z moczem
osłabienie kurczliwości mięśnia sercowego
ograniczenie biosyntezy eikozanoidów wielu tkanek i organów
pogorszenie procesu gojenia ran.
Wysoka podaż kwasu linolowego 6 pochodzącego z tłuszczów roślinnych przyczynia się do syntezy kwasu arachidonowego C20:5, eikozanianów i prostaglandyn TxAz - wykazujących silne działanie proagregacyjne płytek krwi. Wzrost udziału kwasu a-linolenowego 3 znajduje się głównie w tłuszczach ryb zimnowodnych, dalekomorskich.
Obie grupy eikozanianów spełniają szczególną rolę w regulowaniu czynności układu sercowo-naczyniowego, mózgowo-naczyniowego. Zwiększając przepływ krwi przez te naczynia poprawiają dotlenienie mózgu i mięśnia sercowego.
Wywierają silny wpływ na rozszerzenie naczyń wieńcowych i zwiększenie siły skurczu mięśnia sercowego.
zapobiegają nadciśnieniu tętniczemu zwiększając wydzielanie sodu z moczem
odpowiadają za prawidłowy transport i metabolizm cholesterolu, regulują stosunek obu jego frakcji i całkowitą jego zawartość.
GOSPODARKA LIPIDOWA W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA
Trawienie zemulgowanego tłuszczu zachodzi głównie w jelicie cienkim pod wpływem kwasów żółciowych.
Zdrowy człowiek może w ciągu godziny strawić i wchłonąć 8-12 g tłuszczu. W transporcie tłuszczów do komórek i tkanek pośredniczą ich związki z białkami zwane lipoproteinami. Związki te transportują również tłuszcze zsyntetyzowane w wątrobie do miejsca ich przeznaczenia.
Są to cztery główne rodzaje lipoprotein różniące się między sobą zawartością triglicerydów, fosfolipidów, cholesterolu i białka zwanego apoproteiną.
Charakterystyka lipoprotein
Parametr |
Chylomikrony |
VLDL |
LDL |
HDL |
Gęstość (g/cm3) |
<0,950 |
0,950- |
1,019 |
1,063- |
Średnica (nm) |
75-1000 |
28-100 |
20-25 |
9-12 |
Zawartość (%): triglicerydów fosfolipidów cholesterolu białka |
80-90 3-8 6 0,5-2,5 |
50-70 15-25 15-20 7-12 |
7-11 22-30 42-46 21-23 |
6,2-7,0 24-26 20 48,0-48,2 |
Lipoproteiny te różnią się również zdolnością transportową:
chylomikrony przenoszą tłuszcze pokarmowe z jelita cienkiego do wnętrza organizmu
VLDL - transportują lipidy wytwarzane w wątrobie do innych tkanek
LDL - cyrkulują tłuszcze po całym organizmie do różnych tkanek i komórek w tym nabłonka naczyń tętniczych
HDL - przenoszą tłuszcze z tkanek obwodowych z powrotem do wątroby
Dokładna struktura lipoprotein nie została jeszcze ustalona. Prawdopodobnie ich jądro stanowią triglicerydy i estry cholesterolu, a warstwę zewnętrzną kompleksy białka, fosfolipidów i wolnego cholesterolu.
U zdrowego człowieka lipoproteiny w ciągu doby transportują około 100 g związków tłuszczowych ogółem, ich odbiorcami są: wątroba, zapasowa tkanka tłuszczowa oraz inne tkanki i komórki.
Uwalnianie kwasów tłuszczowych z lipoprotein odbywa się z udziałem enzymu lipazy lipoproteinowej, a uwolnione kwasy są wykorzystywane w zależności od aktualnego zapotrzebowania komórek jako materiał energetyczny, do syntezy nowych triglicerydów gromadzonych w cytoplazmie bądź zużywane do budowy błon komórkowych.
W zapasowej tkance tłuszczowej pełniącej funkcję magazynu energii dla organizmu - właściwe „spalanie” tłuszczów nie zachodzi, a 1 kg tłuszczu zapasowego zawiera 800 g triglicerydów. Jeżeli w pożywieniu jest zbyt mało materiału energetycznego, z tkanki tłuszczowej uwalniają się kwasy tłuszczowe do krwi i wraz z albuminami wędrują do wątroby i innych tkanek potrzebujących energii i tam się spalają.
Gromadzenie tłuszczu w formie tkanki zapasowej zależy od ilości komórek tłuszczowych, tzw. apidocytów, których liczba ustala się w dzieciństwie.
W gospodarce lipidowej każdego człowieka szczególną rolę odgrywa wątroba. Jest ona odpowiedzialna za dystrybucję cholesterolu. W normalnych warunkach powstaje około 700 mg cholesterolu na dobę z czego większość przechodzi w sole kwasów żółciowych, które są kierowane do przewodu pokarmowego. Po spełnieniu swej roli emulgatora tłuszczów kwasy żółciowe wracają do wątroby z HDL. Jeśli dieta bogata jest w błonnik zwłaszcza rozpuszczalny (owsa lub owoców cytrusowych) to wiąże on kwasy tłuszczowe i są one wydalane z kałem - nie wracają do wątroby. Aby pokryć te „straty” wątroba produkuje nowe kwasy tłuszczowe z cholesterolu obniżając jego poziom we krwi.
Synteza cholesterolu w naszym organizmie jest silnie uzależniona od rodzaju spożywanych tłuszczów i cukrów. Jego ilość wzrasta w obecności tłuszczów nasyconych oraz sacharozy i fruktozy.
Znaczenie cholesterolu
Cholesterol obok fosfolipidów (lecytyny) jest głównym składnikiem strukturalnym wszystkich zwierzęcych błon komórkowych i śród komórkowych. W tkance nerwowej jest składnikiem strukturalnym
otoczki mielinowej. Jest również istotnym składnikiem lipoprotein osocza, a ponadto jest prekursorem wielu składników sterydowych.
W organizmie człowieka cholesterol jest wytwarzany w sposób ciągły, a ponadto 20-40% jego zawartości pochodzi z pożywienia. W dobowej racji pokarmowej jego ilość nie powinna przekraczać 300 mg.
Jego nadmiar stanowi czynnik ryzyka choroby wieńcowej. U osób dorosłych do 30 lat jego zawartość w surowicy nie powinna przekraczać 220 mg%, u 40-latków 240mg% a u starszych osób 260 mg%.
Zawartość cholesterolu w wybranych tłuszczach zwierzęcych oraz produktach mięsnych w mg/100 g produktu wg różnych źródeł.
Wyszczególnienie |
W mg/100 g produktu |
Wyszczególnienie |
W mg/100 g produktu |
Smalec |
92 |
Mózg barani gotowany |
2200 |
Łój wołowy |
109 |
Nerki baranie |
610 |
Bekon surowy |
57 |
Nerki wieprzowe |
700 |
Indyki surowe |
81 |
Nerki wołowe |
690 |
Indyki pieczone |
100 |
Ozory wieprzowe gotowe do spożycia |
101 |
Kurczaki |
160 |
Ozory cielęce gotowe do spożycia |
100 |
Kurczęta surowe |
110 |
Ozory wołowe gotowe do spożycia |
180 |
Kurczęta pieczone |
120 |
Płuca surowe |
>2000 |
Masło śmietankowe |
220 |
Serca wołowe i cielęce gotowe do spożycia |
150 |
Mięso baranie surowe |
79 |
Serca wieprzowe gotowe do spożycia |
150 |
Mięso baranie gotowane |
110 |
Śmietana 12% |
39 |
Mięso wieprzowe surowe |
72 |
Śmietana 18% |
56 |
Mięso wieprzowe gotowe do spożycia |
110 |
Wątroba cielęca |
370 |
Mięso wołowe surowe |
65 |
Wątroba barania |
430 |
Mięso wołowe gotowe do spożycia |
82 |
Wątroba wieprzowa |
290 |
Mięso cielęce gotowe do spożycia |
71 |
Wątroba wołowa |
270 |
Mięso zająca gotowe do spożycia |
60 |
Szynka |
33 |
Mleko 2% |
8 |
Salami |
79 |
Mleko pełnotłuste |
13 |
Żółtko jajka (w 1 jajku 300 mg) |
1790 |
Mózg cielęcy i barani |
3100 |
|
|
O powstawaniu zmian miażdżycowych decyduje nie tylko wysoka zawartość cholesterolu w surowicy, ale jego dystrybucja do frakcji:
LDL, HDL i TG 35-135 mg% M
<135 mg% >35 mg% 40-160 mg% K
LDL to lipoproteiny o małej gęstości „zły cholesterol” transportujące cholesterol do komórek w tym do nabłonka naczyń tętniczych, gdzie w sprzyjających warunkach odkłada się on tworząc tzw. blaszkę miażdżycową zwiększając ryzyko zawału i niedokrwienne choroby serca.
HDL - to frakcja lipoprotein związanych z tzw. „dobrym cholesterolem”, o działaniu ochronnym, przeciwmiażdżycowym gdyż ściąga ona cholesterol z naczyń tętniczych do wątroby. Im więcej cholesterolu zostanie związane, tym lepsze jest rokowanie hamowania miażdżycy i brak skłonności do zawału.