Masne kiseline


Razlika u kemizmu masnih kiselina čini i veliku razliku u fizičkim i biološkim značajkama. Ako se u uljima dominantno nalaze zasićene masne kiseline ulja će uglavnom biti kruta na sobnoj temperaturi, poput kokosa. Nezasićene masne kiseline čine uglavnom tekuća ulja, a skupina polinezasićenih masnih kiselina vrlo je važna jer ih ne možemo sintetizirati sami u organizmu već ih unosimo hranom. Zbog toga imaju važnost kao što imaju i vitamini. Pomalo ozloglašene trans masne kiseline, nekoć redovni sastojak margarina, nisu samo posljedica industrijske proizvodnje. Prirodno ih nalazimo u mesu i mliječnim proizvodima. One imaju drugačiji raspored atoma u proostoru i naši enzimski sustavi ne mogu ih prepoznati kao druge, cis masne kiseline koje stvaramo mi i unosimo uobičajenim uljima prehranom.

Samih slobodnih masnih kiselina u biljnim uljima ima relativno malo.  No, upravo su masne kiseline u sastavu alkil-glicerola neobično bitne za nutritivna, kozmetička i farmakološka svojstva većine biljnih ulja. Masne kiseline dijele se na prema :

  1. broju ugljikovih atoma
  2. broju dvostrukih veza među ugljikovim atomima te njihovoj poziciji.

Podjela prema broju ugljikovih atoma

I bijni i životinjski organizmi naslijedili su arhaične načine sinteze masnih kiselina u kojima se masne kiseline grade dodavanjem dva po dva ugljikova atoma.  Stoga većina masnih kiselina ima paran broj ugljikovh atoma. Naravno, postoje i masne kiseline koje imaju neparan broj ugljikovih atoma, ali većina biljnih ulja i životinjskih masnoća sadrže masne kiseline s parnim brojem.

Na slici vidimo slijed ovakve sinteze na primjeru četiri masne kiseline koje se upravo razlikuju u broju ugljikovih atoma. Kemijski sastav masnih kiselina u trigliceridima ponekad je vrlo praktične naravi. Primjerice, u proizvodnji sapuna, biljna ulja bogata laurinskom kiselinom, poput kokosa, daje sapune koji se odlično pjene i čiste, ali su i mekše konzistencije. Ulja bogata palmitinskom i stearinskom kiselinom, poput palme, daju sapune koji su daleko tvrđi i otporniji na raspad, stoga su vrlo popularna u proizvodnji sapuna.

Postoji još jedna važnost broja ugljikovih atoma. Masne kiseline vrlo kratkih lanaca (SCFA, short chain fatty acids) igraju važnu ulogu u zdravlju crijeva. Stvaraju ih bakterije iz ljudskih crijeva, pogotovo iz rodova Clostridium i Fusobacterium, ali i neke gljivice koje zajedničkim imenom nazivamo kombuča i koja je svojedobno bila vrlo popularna u Hrvatskoj. Naime, SCFA igraju važnu ulogu u prevenciji tumora debelog crijeva, bez obzira što postoji niz kontradiktornih podataka. Dobar pregledni rad autora Lipton JR možete naći na sljedećem linku. Moderna dijagnostika u razvijenom svijetu prati sadržaj SCFA u stolici kao znak zdravlja crijevne flore i balansirane prehrane bogate vlaknima.

Podjela prema broju i poziciji dvostrukih veza

Broj i pozicija dvostrukih veza između ugljikovih atoma diktira mnoga kemijska i biološka svojstava biljnih ulja. Ulja bogata nezasićenima masnim kiselinama (jedna ili više dvostrukih veza) su tekuća, ona bogata zasićenim masnim kiselinama (bez dvostrukih veza) obično su na sobnoj temperaturi konzistencije maslaca.

Dobar primjer kako se razlikuju nezasićene masne kiseline s istim brojem ugljikovih atoma ali drugačijim brojem i pozicijom dvostrukih veza prikazan je na slici.

Ako su masne kiseline nezasićene, one mogu biti mono-nezasićene, poput oleinske kiseline koja ima jednu dvostruku vezu. Oleinska kiselina čest je sastojak biljnih ulja, poput maslinovog. Engleska skraćenica za ovakve masne kiseline je MUFA (monounsatturated fatty acids), a francuska AGMI (acides gras monoinsaturés). Ako masna kiselina sadrži više dvostrukih veza, govorimo o polinezasićenim masnim kiselinama, PUFA (polyunsatturated fatty acids) odnosno AGPI (acides gras polyinsaturés). Linolna kiselina ima dvije dvostruke veze, dok γ-linolenska i α-linolenska imaju tri dvostruke veze. Ulja bogata polinezasićenim masnim kiselinama obično su brže kvarljiva jer više dvostrukih veza znači i veću mogućnost da ih “napadne” kisik iz zraka. Stoga je ulje sjemenki lana brže kvarljivo od maslinovog ulja. Ipak, priča nije toliko jednostavna, jer kvarljivost ulja ovisi i o sadržaju prirodnih antioksidansa poput vitamina E. Ulje sjetvenog podlanka (Camelina sativa) sporije se kvari od ulja lana, bez obzira što sadrže gotovo identičnu količinu polinezasićenih masnih kiselina, a upravo zbog većeg sadržaja vitamina E.

Nije svejedno niti gdje se te dvostruke veze nalaze u strukturi masne kiseline. Ugljikov atom najudaljeniji od karboksilne skupine naziva se ω-1 pozicija. Ovisno o tome gdje se nalazi prva dvostruka veza od ω-1 pozicije, masne kiseline mogu biti ω-3, ω-6 i ω-9. U rijetkim slučajevima postoje i drugačije pozicije. Ova pozicija ima vrlo veliku važnost za biološko djelovanje. Naime, životinjski organizmi izgubili su tijekom evolucije sposobnost stvaranja dvostruke veze na jako udaljenim pozicijama poput ω-3, te ovise o biljnim izvorima takvih masnih kiselina. Za razliku od njih, ljudski organizam lako sintetizira ω-9 kiselinu poput oleinske, no to ne znači da takva ulja nemaju važnosti u prehrani. O tome će više riječi biti kod djelovanja biljnih ulja. Omega oznaka jako se infiltrirala u opću kulturu, te danas gotovo svatko poznaje naziv ω-3, zbog brojnih preparata na tržištu.

Konjugirane i trans masne kiseline

Konjugirane masne kiseline posebna su podklasa masnih kiselina. Konjugirane masne kiseline imaju konjugirane dvostruke veze (dvostruke veze koje se naizmjence mijenjaju s jednostrukima), za razliku od uobičajenih masnih kiselina kojima su dvostruke veze odvojene s više jednostrukih veza među ugljikovim atomima. Većina prirodnih konjugiranih masnih kiselina su trans masne kiseline. Naime, najveći broj “klasičnih” masnih kiselina (linolna, oleinska, α-linolenska, γ-linolenska) su cis masne kiseline. Razlika između cis i trans masnih kiselina prikazana je na sljedećoj slici. Kod cis masnih kiselina vodikovi atomi vezani na dva ugljika povezanih dvostrukom vezom su smješteni u istoj ravnini (na “istoj strani”). Kod trans masnih kiselina ta dva vodika su na drugačijim ravninama (smješteni su “nasuprotno”).

Trans masne kiseline i konjugirane masne kiseline nisu sinonimi. Trans masne kiseline mogu sadržavati samo jednu trans dvostruku vezu, dok konjugirane masne kiseline uvijek sadrže više dvostrukih veza, kako smo već definirali, od kojih jedna ili više dvostrukih veza mogu biti u trans poziciji.

Trans i konjugirane masne kiseline u našoj prehrani dolaze iz tri izvora:

  1. iz biljaka koje direktno, enzimskim procesima, stvaraju trans i konjugirane masne kiseline. Primjer za to je ulje sjemenki nara (Punica granatum) koje sadrži punicičnu kiselinu.
  2. iz mesa i mlijeka preživača (engl. ruminant trans fatty acid, rTFA; fr. le gras trans provenant des ruminants), u čijem probavnom sustavu pod djelovanjem bakterija nastaju trans masne kiseline. Primjer za to je vakcenična kiselina koja dominira u sastavu kravljeg mesa te mlijeka i mliječnih prerađevina. Osim vakcenične kiseline, u mlijeku i mesu preživača nalazi se i manja količina konjugirane linolne kiseline (CLA), koja je cis-9, trans-11 kiselina. U Europi koja je limitirala unos industrijskih trans masnih kiselina, ovo je glavni izvor trans i konjugiranih masnih kiselina u hrani.
  3. u ljudskom organizmu, a nastaju oz drugih trans masnih kiselina unesenih prehranom.
  4. procesom industrijske hidrogenacije (zasićenja) masnih kiselina, koje se provodi kako bi se ulja pretvorila u maslace i učinilo ih prikladnim za prženje i povećala stabilnost. Ovakva ulja nekoć su dominirala u margarinima, a danas se postupci u kojima nastaju industrijske trans masne kiseline izbjegavaju radi rizika po ljudsko zdravlje. Za razliku od trans masnih kiselina iz preživača gdje dominira vakcenična kiselina (trans-11), kod industrijskih trans masnih kiselina dominira trans-9 izomer oleinske kiseline, nazvan elaidična kiselina.
  5. procesom oksidacije nezasićenih masnih kiselina tijekom skladištenja biljnih ulja.

Nastanak takvih trans i konjugiranih nezasićenih masnih kiselina tijekom skladištenja koristi se u kontroli kvalitete. Tijekom skladištenja, najprije nastaju peroksidi masnih kiselina, a nakon toga nastaju iz njih trans i konjugirane masne kiseline. Primjeri konjugiranih masnih kiselina koji nastaju iz polinezasićenih masnih kiselina prikazano su na sljedećoj slici.

Iz α-linolenske kiseline nastaju konjugirane masne kiseline s tri dvostruke veze, dok iz linolne kiseline nastaju konjugirane masne kiseline s dvije dvostruke veze. Konjugirane masne kiseline s dvije dvostruke veze pokazuju maksimum apsorpcije UV zračenja od 232 nm, a one s tri veze od 270 nm. Ovo je vrlo važno zakontrolu kvalitete biljnih ulja.

Trans masne kiseline postale su ozloglašene molekule prije svega zbog procesa industrijske hidrogenacije ulja u margarine. Stoga već sam njihov naziv izaziva odbojnost, ali ne treba zaboraviti da je biološko djelovanjetrans masnih kiselina vrlo raznoliko i ovisi o izvoru. Zaboravljamo da je punicična kiselina biljnog ulja sjemenki nara vrlo popularna u kozmetici, dok su konjugirane linolne kiseline, zastupljene u manjem udjelu u ulju šafranike (Carthamus tinctorius), popularne u dodacima prehrani kojim pomažu kod pretilosti.

O štetnim i korisnim učincima ove grupe masnih kiselina pročitajte ovdje.