Tuk sa do tela dostáva s jedlom, tvorí sa aj zo sacharidov a v malom množstve z bielkovín. Zloženie potravinárskych tukov je rôzne, majú rôzne teploty topenia: maslo 28-33 °C, jahňací tuk 44-51 °C, hovädzí tuk 41-49 °C, bravčová masť 36-46 °C, kurací tuk 33-40 °C C , husacia masť 26-34 °C. Tuky, pri izbovej teplote tuhé, obsahujú veľa nasýtených mastných kyselín (stearová, palmitová, maslová atď.). Čím viac nenasýtených mastných kyselín je v tuku, tým nižšia je teplota topenia tuku. Ľudský tuk sa výrazne líši od tuku, ktorý vstupuje do tela; topí sa pri 17,5 ° C. Zloženie ľudského tuku závisí od výživy a približuje sa zloženiu tuku v strave, ak sa človek dlhodobo živí výlučne týmto tukom.
Po absorpcii a syntéze sú tuky a tukom podobné látky (lipoidy) súčasťou cytoplazmy a bunkovej steny.
Niektoré tkanivá a orgány, ako nervové tkanivo, nadobličky, obsahujú najmä veľa tuku a lipoidov. Tuk používaný ako plastový materiál je silne spojený s bunkovými štruktúrami. Okrem toho sa tuk ako rezervný materiál ukladá v tukovom tkanive obklopujúcom vnútorné orgány, ako sú obličky, ako aj v omente a podkožnom tkanive. Množstvo tuku v tele je 10-20%. a podstatne viac pri obezite. Tuková zásoba sa využíva ako energetický materiál, najmä ak telo hladuje. Zásobný tuk sa pôsobením lipázy premieňa na glycerol a mastné kyseliny a následne oxiduje na oxid uhličitý a vodu, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo energie. S ťažkým fyzická práca až 80 % všetkej energie sa uvoľní pri odbúravaní a oxidácii uloženého tuku. Časť glycerolu a mastných kyselín vytvorených z rezervného tuku sa v pečeni premieňa na glykogén. Nenasýtené mastné kyseliny (olejová, linolová, linolénová atď.) nachádzajúce sa v rastlinných tukoch (najmä slnečnicový a konopný) sa v pečeni premieňajú na lipoidy. Fyziologicky najcennejšia kyselina arachidónová sa v rastlinných olejoch takmer nenachádza. V tele sa tvorí z kyseliny linolovej a linolénovej a nachádza sa v čerstvo nadojenom mlieku a masle. Jeho denná dávka je 5 g. Zvýšenie množstva tuku v krvi o viac ako 1 % sa označuje ako lipémia.
Ľahko stráviteľné tuky mlieka, ťažšie jahňacie a bravčové mäso. Tuhé živočíšne tuky a tekuté rastlinné oleje sa nelíšia vo výživovej hodnote, ak je ich obsah kalórií rovnaký; fyziologická hodnota rastlinných tukov je vyššia ako u živočíšnych. Nedostatok nenasýtených mastných kyselín v potrave škodí zdraviu, spôsobuje suchosť a zápaly kože, u dospelých znižuje reprodukčnú schopnosť a podľa očakávania aj narušením metabolizmu cholesterolu prispieva k rozvoju artériosklerózy. Obsah nenasýtenej kyseliny linolovej v rastlinných olejoch je viac ako 50%, napríklad v slnečnicovom oleji asi 60 mg%, v kukuričnom oleji - 55 mg% a v živočíšnych tukoch - do 15 mg%, v masle menej ako 5 mg %. Dospelý človek potrebuje 5-10 g nenasýtených mastných kyselín denne.
Tuky by mali tvoriť asi 30 % z celkového kalorického príjmu dennej stravy dospelého človeka, čo sa rovná 80 – 100 g tuku.
Lipoidy a ich význam. Existujú 2 hlavné skupiny lipoidov: fosfatidy alebo fosfolipidy a steroly.
Fosfatidy. Obsahujú cholín, ktorý obsahuje dusík. V tele je obzvlášť veľa glycerofosfatidov. Fosfatidy, neutrálne tuky, cholesterol a iné lipidy sú súčasťou bunkových membrán a bunkových organel, čo spôsobuje ich selektívnu permeabilitu. Fosfatidy sa tiež podieľajú na reprodukcii a regenerácii buniek a na tkanivovom dýchaní a sú súčasťou myelínových obalov nervových buniek, v ktorých sú málo aktualizované. Okrem toho sa ďalšia časť fosfatidov podieľa na metabolizme v centrále nervový systém, definovanie funkčný stav mozog. Podieľajú sa aj na vstrebávaní a syntéze tuku v črevách, na prenose tukov v krvi. Za účasti enzýmov sa fosfatidy syntetizujú v črevnej stene, ich syntéza v pečeni je obzvlášť vysoká. Nedostatok fosfatidov v potrave vedie k artérioskleróze a stukovateniu pečene.
V tých ľudských tkanivách, kde prebieha intenzívny metabolizmus (mozog, pečeň, obličky, srdcový sval), sú rozšírené cholínfosfatidy, deriváty neutrálnych tukov – lecitín. V krvnej plazme z celkového množstva fosfatidov, ktoré sa rovná v priemere 200 mg%, je približne 50-60% lecitínu a v erytrocytoch - 20%. Obsah lecitínov v rôznych orgánoch sa značne líši v závislosti od veku, zloženia potravy, rýchlosti metabolizmu a úrovne fungovania. Zvýšenie aktivity orgánu a pôsobenie hormónov naň zvyšuje obsah lecitínov v ňom. V mozgu dochádza k rýchlejšej výmene lecitínov a vekom podmienené výkyvy v obsahu lecitínov sú oveľa menšie ako v iných orgánoch. Cholín vzniká z lecitínu, ktorý sa po spojení s kyselinou octovou mení na acetylcholín. Acetylcholín je veľmi aktívna látka, ktorá sa podieľa na mnohých fyziologických procesoch.
Význam acetylcholínu ako mediátora nervového procesu je obzvlášť veľký. Predpokladá sa, že v mnohých tkanivách plní aj funkciu lokálneho hormónu. Lecitín neutralizuje negatívne vlastnosti cholesterolu. Znižuje obsah cholesterolu v krvi. V masle je obsah lecitínu rovnaký ako v krvi. Mlieko obsahuje 20-krát viac lecitínu ako cholesterol. Veľa lecitínu sa nachádza vo vaječnom žĺtku, mozgu a pečeni. Denná dávka fosfatidov u dospelého človeka je 10 g.
Steroly. Cholesterol je v tele najviac zastúpený. Ľudské telo obsahuje v priemere 0,2% cholesterolu, na 70 kg telesnej hmotnosti - priemerne 140 g cholesterolu, s výkyvmi od 105 do 175-200 g. V mladom tele je cholesterolu menej, v staršom viac. . Najväčšie množstvo cholesterolu v nadobličkách a v mozgu. Každý orgán obsahuje určité množstvo voľného a viazaného cholesterolu. V krvi zdravého človeka je zvyčajne 80 mg% voľného cholesterolu a 110 mg% spojených s mastnými kyselinami. Relatívny obsah cholesterolu v tkanivách nezávisí od veku. V tele sa cholesterol a iné steroly syntetizujú z aktivovanej formy kyseliny octovej, ktorá vzniká z produktov oxidácie uhľohydrátov a tukov. Hlavným miestom jeho syntézy je pečeň.
V tele zdravého dospelého človeka sa asi 80 % cholesterolu tvorí v pečeni a 20 % pochádza z potravy. Pri zmiešanej strave jedlo neobsahuje viac ako 0,5 g cholesterolu denne. Syntéza cholesterolu v pečeni sa zvyšuje so znížením jeho obsahu v potravinách a naopak. V rastlinných potravinách sa nenachádza. U zdravého človeka množstvo cholesterolu zavedeného s jedlom a syntetizovaného zodpovedá množstvu cholesterolu vylúčenému z tela.
V tele cholesterol tvorí látky, ktoré sú zložením podobné cholesterolu a majú veľký význam. Patria sem žlčové kyseliny, pohlavné hormóny a hormóny z kôry nadobličiek.
Vitamín D je jedným zo sterolov, ktoré vstupujú do tela s jedlom.
Látky, ktoré zabraňujú stukovateniu pečene, sa nazývajú lipotropné. Patria sem: aminokyselina metionín, vitamíny - cholín, inozitol, B9, B12 lecitín.
Boj proti prebytočnému tukovému tkanivu, ako v medicíne, tak aj v športe, sa svojou intenzitou a materiálovými nákladmi dá porovnať len s bojom o prieskum vesmíru. Vyrábajú sa stovky liekov, tisíce druhov dietetických produktov a veci tam stále sú. Počet tučných ľudí napriek akýmkoľvek ekonomickým otrasom nielenže neklesá, ale neustále rastie. Obezita je príliš zložitý problém a zaslúži si osobitnú pozornosť. Povedzme, že karnitín v tomto prípade otvoril celú éru nových liekov na boj s nadbytočným tukovým tkanivom. Čo je ľudský tuk? Jeho chemické zloženie je pomerne jednoduché. Podkožnú (nielen) tukovú vrstvu tvoria z väčšej časti triglyceridy – estery glycerolu s mastnými kyselinami s dlhým reťazcom. V ľudskom tele dochádza k takzvanej "spontánnej lipolýze". Molekuly tuku sa rozkladajú konštantnou rýchlosťou a niektoré mastné kyseliny a glycerol sa dostávajú do krvného obehu. Približne rovnaké množstvo mastných kyselín a glycerolu prichádza z krvi do podkožného tuku. Všetky lieky na chudnutie v "predkarnitínovej ére" pôsobili na telo iba týmto spôsobom: rozklad tukových molekúl sa zvýšil, krv sa naplnila veľké množstvo mastné kyseliny a glycerol. Zároveň zostala nezmenená syntéza tukov, pretože schopnosť mastných kyselín prenikať do buniek tela (vrátane mastných kyselín) je prísne obmedzená. Spaľovanie tukov v tele zostáva nezmenené aj v dôsledku zlého prenikania mastných kyselín do bunky. Vieme, že spaľovanie tukov poskytuje dvakrát viac energie ako spaľovanie sacharidov alebo bielkovín, avšak mastné kyseliny sa veľmi zle oxidujú a v dôsledku toho je využitie tukov pre energetické potreby organizmu obmedzené. Schopnosť mastných kyselín prenikať do bunky závisí takmer na 100 % od stavu špeciálneho druhu proteínov, „kanálových proteínov“ v bunkovej membráne. Zaplavenie krvi mastnými kyselinami je sprevádzané množstvom negatívnych účinkov: stúpa telesná teplota, zvyšuje sa nervová dráždivosť, objavuje sa tachykardia atď. Treba tiež poznamenať, že mastné kyseliny, oxidované v tele, tvoria vysoko toxické zlúčeniny známe ako „voľné radikály“, ktoré spôsobujú poškodenie všetkých bunkových membrán a v dôsledku toho poškodzujú všetky orgány a systémy tela nevynímajúc. Oxidácia bunkových membrán voľnými radikálmi je jednou z hlavných príčin starnutia. Pripisuje sa mu aj vedúca úloha vo vývoji chorôb, ako je rakovina a ateroskleróza. Záver je zrejmý – stimulácia odbúravania tukov v tele je slepá cesta. Jedinečnou vlastnosťou karnitínu je, že zvyšuje priepustnosť bunkových membrán pre mastné kyseliny. Bez zvýšenia rýchlosti odbúravania tukového tkaniva zvyšuje vstrebávanie tuku telom na energetické účely a v dôsledku toho spomaľuje rýchlosť syntézy neutrálnych tukových molekúl v podkožných tukových zásobách. So začatím užívania karnitínu začína neustály úbytok tukového tkaniva, ktorý niekedy dosiahne 10-15 kg v priebehu mesiaca bez zmeny stravy. Zároveň sa výrazne zvyšuje účinnosť oxidácie tukov v tele, pretože mastné kyseliny teraz nedávajú toxické voľné radikály, ale energiu uloženú vo forme ATP. Schopnosť karnitínu ničiť tukové tkanivo je z veľkej časti spôsobená prítomnosťou vysoko mobilných metylových (-CH3) radikálov v jeho molekule. Zlepšuje sa najmä energia srdcového svalu, pretože srdce je kŕmené 70% mastnými kyselinami. Zvýšený prienik mastných kyselín s dlhým reťazcom do bunky s následnou oxidáciou výrazne zvyšuje silu a vytrvalosť srdcového svalu. Zvyšuje sa obsah bielkovín v srdcovom svale a najmä výrazne obsah glykogénu. Karnitín je nenahraditeľný v prípadoch, keď je potrebné zvýšiť všeobecnú a špeciálnu vytrvalosť pri aeróbnych športoch (beh, plávanie, veslovanie a pod.). Ak športovcovi nejde o chudnutie, maximálny nárast energie možno dosiahnuť kombináciou karnitínu so zvýšeným množstvom tuku v strave. Existuje špeciálna diéta s vysokým obsahom tukov, ktorá sa predpisuje súčasne s veľkými dávkami karnitínu. Tento spôsob zvyšovania bioenergetiky je výhodný najmä vtedy, keď je potrebné vyhnúť sa poklesu telesnej hmotnosti počas tréningu. Energizujúci účinok karnitínu spolu s jeho anabolickým účinkom je vysoko prospešný pre pečeň. Pečeň zvyšuje svoju detoxikáciu a funkciu syntézy bielkovín. Zvyšuje sa obsah glykogénu v pečeni. Pečeň začne aktívnejšie odbúravať kyselinu mliečnu a pyrohroznovú, čo sú „toxíny únavy“. Karnitín teda pomáha zvyšovať vytrvalosť pri aeróbnych aj anaeróbnych (silový trojboj, kulturistika atď.) športoch. Ak vezmeme do úvahy pôsobenie karnitínu na subcelulárnej úrovni, uvidíme, že ovplyvňuje najmä mitochondrie, ktoré sú „energetickými stanicami“ bunky. Práve mitochondrie dodávajú bunkám energiu, spaľujú tuky, bielkoviny a sacharidy. Obzvlášť intenzívne pracujú mitochondrie srdca, ktoré spracovávajú mastné kyseliny, a mitochondrie pečene, ktoré zásobujú celé telo energiou. Hlavným faktorom obmedzujúcim rast svalov je proteín-syntetická funkcia svalov. Za adekvátnu rast svalov je potrebné dostatočné zabezpečenie stavebný materiál- aminokyseliny. Nemenej významný je však prísun energie – zásoba energie potrebnej na Syntézy bielkovín. Mnohí vedci sa domnievajú, že práve zásoba energie je limitujúcim faktorom svalového rastu, faktor ešte dôležitejší ako prílev stavebného materiálu. Z evolučného hľadiska sú mitochondrie „najmladšími“ orgánmi bunky. Preto je v akejkoľvek nepriaznivej situácii v prvom rade narušená ich práca. Pri akejkoľvek chorobe ako prvý trpí energetický metabolizmus. Karnitín je v tomto prípade niečo ako kameň mudrcov, liek na všetky choroby. Zlepšením bioenergetiky je totiž možné liečiť takmer akúkoľvek chorobu. Silné telo si so všetkými boľačkami poradí. Stav pretrénovania sa dá vyliečiť aj samotnými energizérmi, vr. a karnitín. Veď hlavným dôvodom pretrénovania (a prepracovanosti) je pokles energetického potenciálu nervových centier, ktoré zabezpečujú pohyb. Pozoruhodnou vlastnosťou karnitínu je jeho schopnosť znižovať obsah cholesterolu v tele a spomaľovať tvorbu aterosklerotických plátov v cievach. Vplyvom karnitínu sa zvyšuje tvorba lecitínu v pečeni. A tu sa to nezaobíde bez vysoko mobilných metylových radikálov, ktoré sú nevyhnutné pre syntézu lecitínu v pečeni. Lecitín je látka, ktorá „vymýva“ cholesterol z aterosklerotických plátov. Karnitín je teda jednou z mála zlúčenín, ktorých použitie umožňuje dosiahnuť aktívnu dlhovekosť.
Prebytočný tuk je niečo, o čom všetci snívame, že sa ho zbavíme. Súhlasíte, celulitída vôbec nemaľuje ženy a pivné brucho - muži. Čo však vieme o tuku?
Fyziológovia považujú tukové tkanivo za najneobvyklejšiu časť tela a objavujú o ňom stále nové a nové fakty. V prvom rade tuk hromadí zásoby živín, ktoré naše telo dokáže využiť v čase hladu. Jeho ďalšou funkciou je uvoľňovanie hormónov, ktoré riadia metabolizmus. Okrem toho, ako sa ukázalo, v ľudskom tele existujú odlišné typy tuku.
Druhy tuku v Ľudské telo
Hnedý (alebo hnedý) tuk
Hlavnou funkciou hnedého tuku je vytvárať teplo. Toto je ten telesný tuk ktorá nás v zime zahreje. Štúdie zistili, že štíhli ľudia majú viac tohto typu tuku ako tí, ktorí majú tendenciu k nadváhe. Zvlášť veľa hnedého tuku u detí; pomáha ich udržiavať v teple. Tuk tohto typu je v tele prítomný v oveľa menšom množstve ako biely tuk – na bunku hnedého tuku pripadá 100 – 200 ďalších tukových buniek. Ženy majú 5-krát viac hnedých tukových buniek ako muži. S vekom množstvo hnedého tuku klesá.
biely tuk
Ak je hlavnou funkciou hnedého tuku spaľovanie lipidov a tvorba tepla, potom je funkcia bieleho tuku kumulatívna. V tele je prítomný v oveľa väčšom množstve ako hnedý tuk. Biele tukové bunky produkujú hormón adiponektín, ktorý zvyšuje citlivosť pečene a svalov na hormón inzulín a robí nás menej náchylnými na cukrovku a srdcové choroby.
Keď robíme nábor nadváhu, produkcia adiponektínu sa spomalí alebo zastaví, čo zvyšuje naše riziko týchto ochorení.
Tuk v našom tele má navyše rôzne vlastnosti podľa toho, kde sa nachádza.
podkožného tuku
Podkožný tuk na našich stehnách a zadku nepredstavuje takmer žiadnu hrozbu v porovnaní s hlbším typom tuku, viscerálnym tukom. Nebezpečné sú však aj jeho nadbytočné usadeniny na bruchu. Dobrá správa: s týmto tukom sa ľahko stráca správnej výživy, tréning, najmä aeróbny.
Viscerálny tuk
Viscerálny tuk je "hlboký" tuk, ktorý sa ukladá okolo vnútorné orgány a mimoriadne škodlivé pre zdravie. Ako pochopiť, že to máte? Ak máte široký pás a brucho potom máš a viscerálny tuk. Tento tuk nás vystavuje riziku cukrovky, srdcových chorôb, mŕtvice, či dokonca demencie.
Viscerálny tuk hrá väčšiu úlohu pri inzulínovej rezistencii, ktorá zvyšuje riziko cukrovky, než akýkoľvek iný typ tuku. Lekári zatiaľ nevedia vysvetliť, prečo je viscerálny tuk takým nebezpečenstvom, no napriek tomu je to tak. Štúdie tiež zistili, že ľudia s veľkým množstvom brušného tuku majú väčšiu pravdepodobnosť vzniku demencie. Existuje hypotéza, že hormón leptín, ktorý vylučuje brušný tuk, môže negatívne ovplyvniť mozog. Leptín reguluje chuť do jedla, ako aj učenie a pamäť. Dobrou správou je, že viscerálny tuk sa ľahko odstráni diétou a cvičením.
Tuk súvisiaci s pohlavím
Tukové tkanivo tohto typu je v tele asi 15 % u žien a len 3 % u mužov. V ženskom tele je lokalizovaný v hrudníku, zadku a bokoch. Jeho množstvo je určené individuálnou konštitúciou tela. Zbaviť sa takého tuku nie je jednoduché ani pomocou záťaže a tréningu. Mať tento typ tukového tkaniva môže byť dokonca výhodou, najmä pre ženy. S pribúdajúcim vekom sa však táto výhoda vytráca a po menopauze majú ženy sklony k brušnej obezite.
brušný tuk
Prebytočný tuk na bruchu má oprávnene zlú povesť. Pozostáva tak z podkožných ložísk, ako aj z viscerálneho tukového tkaniva. Tento tuk je najnebezpečnejší, pretože aj v pokojnom stave sa uvoľňuje do pečene, ktorá ho premieňa na „zlý“ cholesterol, ktorý je mimoriadne škodlivý pre cievy. Nadbytok takéhoto tuku zvyšuje riziko kardiovaskulárnych ochorení a cukrovky 2. typu, metabolického syndrómu a vysokého krvného tlaku.
Recept na zbavenie sa tohto typu tuku je stále rovnaký – diéta a pohyb. Obzvlášť užitočné aeróbny tréning. Fyzická aktivita väčšinu z nich neutralizuje negatívne dôsledky brušnej obezity a pomáhajú zbaviť sa metabolického syndrómu.
Do skupiny lipidov – dôležitých organických zložiek rastlinných a živočíšnych buniek – patria okrem voskov a steroidov aj tuky. Sú nielen najbežnejšími, ale aj najvýznamnejšími dodávateľmi energie pre všetky životne dôležité funkcie tela: syntézu plastových látok, rast a rozmnožovanie. z akých komponentov sa skladá, aké vlastnosti a funkcie sú preň charakteristické – na tieto a mnohé ďalšie otázky dostanete odpovede v našom článku.
Vlastnosti fyzikálnych vlastností
Schopnosť rozpúšťať sa v organických rozpúšťadlách a antagonistický postoj k vode je charakteristickým znakom lipidov. Všetky sú ľahšie ako voda a na dotyk mastné. Koža, papier a iné vláknité alebo porézne materiály rýchlo absorbujú prebytok. Zo skúseností je známe, že škvrny od mastnoty na oblečení sa dajú odstrániť benzínom, tetrachlórmetánom, acetónom alebo sírouhlíkom. Estery vyšších karboxylových kyselín a glycerolalkohol môžu mať dva stavy agregácie: kvapalné alebo tuhé. Rastlinné aj živočíšne tuky, ktorých vlastnosti a použitie študujeme, sú estery, ktorých štruktúrny vzorec je určený tým, ktoré karboxylové kyseliny sú zahrnuté v ich zložení.
organické kyseliny
Ide o veľkú skupinu látok obsahujúcich karboxylové skupiny spojené kovalentnými väzbami s uhľovodíkovými radikálmi. Ak majú molekuly pí-väzby v uhlíkovej kostre, to znamená, že sú nenasýtené, potom bude zlúčenina tekutá. Napríklad olivový, ľanový alebo slnečnicový olej obsahuje kyselinu olejovú a linolénovú s nenasýtenými chemickými väzbami. Výnimkou by tu bol kokosový olej, ktorý patrí medzi rastlinné lipidy, no nie je tekutý, ale tuhý. Jedlé živočíšne tuky majú pevnú konzistenciu. Ide o bravčové alebo aj maslo a rôzne druhy nátierok. Obsahujú vo svojom zložení nasýtené karboxylové kyseliny - stearová a palmitová. Zaujímavé je, že prírodné lipidy nie sú samostatné pripojenie a zmes rôznych glyceridov - esterov glycerolu a karboxylových kyselín s vysokou molekulovou hmotnosťou.
Štruktúra molekuly
Pre človeka, ktorý je ďaleko od teoretických základov chémie a nie je oboznámený s ustanoveniami učenia A. M. Butlerova, sa štruktúrny vzorec aj toho najjednoduchšieho lipidu bude zdať ťažkopádny a nejasný. Aby sme tému nekomplikovali, povedzme si nasledovné: z povinnej prítomnosti v molekule trojsýtneho alkoholu glycerolu a zvyškov organických kyselín s minimálne 15 atómami uhlíka v uhlíkovom skelete sa skladá rastlinný alebo živočíšny tuk. Nezáleží na tom, či je lipid prírodný alebo syntetický. Hlavná vec je, že všetky bez výnimky patria do triedy esterov a vznikajú v dôsledku esterifikačnej reakcie. Ďalší zaujímavý detail.
Až do začiatkom XIX storočia vo vede existoval názor, že organické látky: bielkoviny, sacharidy a lipidy - možno získať iba zo živých organizmov. Francúzsky chemik M. Berthelot v roku 1854 syntetizoval tuk vo svojom laboratóriu z glycerolu a mastných kyselín. Tým vyvrátil mylné predstavy o zvláštnej exkluzivite organických zlúčenín a nemožnosti ich umelo získať.
esterifikačná reakcia
Z čoho sa vyrába priemyselný tuk? Jeho zloženie závisí od toho, ktoré karboxylové kyseliny reagovali s glycerolom. Pripomeňme, že ak triglycerid obsahuje nenasýtené kyseliny, potom bude tekutý, t.j. olej, a nasýtené karboxylové kyseliny sú zahrnuté v pevných typoch lipidov. Esterifikačný proces prebieha v prítomnosti silných anorganických kyselín - sírovej alebo chloridovej, vzniknuté produkty sa rýchlo odstraňujú z reakčnej gule, aby sa zabránilo hydrolýze vzniknutého tuku. Samotné počiatočné činidlá sa vždy odoberajú v nadbytku, čo tiež zvyšuje jeho praktický výťažok.
Druhy a funkcie tukov
Takže hlavnými agregovanými stavmi týchto zlúčenín sú kvapalné alebo pevné fázy. Oleje obsahujú nenasýtené karboxylové kyseliny s jednou alebo viacerými dvojitými väzbami. Napríklad kyselina olejová má jednu pí väzbu a je mononenasýtená, nachádza sa v olivovom alebo repkovom oleji a nachádza sa v arašidoch, avokáde a olivách. Rybí tuk, mušle, vlašské orechy, ako aj slnečnicový olej sú bohaté na polynenasýtené kyseliny: arachidónovú, linolovú a linolénovú. Biologické funkcie tukov nie sú také rozmanité ako napríklad bielkoviny, ale všetky sú životne dôležité. Sú to: ochrana, zásobovanie energiou, vylučovacie a tepelnoizolačné vlastnosti. Sú vlastné všetkým látkam tejto triedy a nezávisia od toho, z čoho sa tuk skladá, ani od toho, v akom organizme sa nachádza. Lipidy vylučované mazovými žľazami premasťujú pokožku a chránia ju pred vysušením. Neumožňujú prebytočnej vode preniknúť do pokožky, čo poskytuje ochranu pred opuchom. Látky, ktoré tvoria tukové telo hmyzu, napr rôzne druhy chrobáky, hromadia toxické produkty metabolizmu, čím vykonávajú vylučovaciu funkciu.
Nutričná hodnota
Lipidy možno rozlišovať aj podľa takého kritéria, ako je rýchlosť štiepenia a kvalitatívne zloženie hydrolyzátu. Tento ukazovateľ je potrebné brať do úvahy pri zostavovaní rôznych druhov diét, v jedlo pre deti, pri organizácii stravy ľudí trpiacich chronickými kardiovaskulárnymi ochoreniami a chorobami tráviaceho traktu. Čo sú pre telo? Je známe, že strava bohatá na lipidy s obsahom omega-3 a omega-6 mastných kyselín pomáha udržiavať normálnu hladinu cholesterolu a má priaznivý vplyv na priepustnosť ciev. Aby to bolo možné, ľudská strava musí obsahovať ľanový a olivový olej, rybí olej.
Nadbytok pevných typov lipidov v potravinách: bravčová masť, maslo a margarínu, vedie k tvorbe cholesterolových plakov na stenách tepien, ktoré bránia krvnému obehu a vyvolávajú v nich tvorbu krvných zrazenín. To nevyhnutne vedie k zvýšenému riziku ischemickej choroby srdca, často končiacej infarktom. Aby sa predišlo takýmto problémom, príjem tukov by mal podliehať ďalšie pravidlo: v strave osoby, ktorá je zodpovedná za svoje zdravie, prítomnosť produktov obsahujúcich
Hydrogenácia: čo to je?
Keďže sme spomenuli margarín, teraz je čas zistiť, ako sa získava. Ide o tuhý umelo syntetizovaný tuk, ktorého surovinou sú lacné druhy jedlých rastlinných olejov. Na ich premenu do pevného skupenstva prebieha chemická reakcia nasýtenia olejov vodíkom, ktorého atómy sú naviazané v miestach prerušenia dvojitých väzieb vo zvyškoch nenasýtených kyselín. Proces vyžaduje vysoký tlak, teplo a práškový nikel ako katalyzátor. Výsledný produkt hydrogenácie, tuhý tuk, sa nazýva bravčová masť a používa sa ako surovina pri výrobe glycerínu, mydla alebo stearínu.
Z čoho sa vyrába tuk nazývaný margarín? Ide o potravinový výrobok obsahujúci okrem bravčovej masti živočíšne lipidy, mlieko, soľ, cukor, vitamíny, potravinárske farbivá a arómy. Takýto tuk sa často nazýva ľahké maslo alebo nátierka, je oveľa lacnejší ako maslo a menej kalorický, čo umožňuje jeho použitie v diétnej výžive.
Hydrolýza - hlavná chemická vlastnosť
Predtým sme zistili, že tuky sa skladajú z glycerolu a mastných kyselín, ktoré sú počiatočnými reaktantmi v esterifikačnej reakcii. V prítomnosti vody a pri pôsobení tráviacich enzýmov v rôznych častiach gastrointestinálneho traktu dochádza k ich štiepeniu, čo je sprevádzané uvoľňovaním najväčšieho množstva energie v porovnaní s inými organickými zlúčeninami – bielkovinami a sacharidmi. Z jedného gramu tuku možno jeho úplnou oxidáciou získať 38,9 kJ energie. To je dvakrát toľko ako pri hydrolýze glukózy. Preto na otázku, čo je tuk, môže byť odpoveďou nasledovné tvrdenie: je to najdôležitejšia organická látka, ktorá bunkám dodáva energiu potrebnú pre ich život. Okrem toho je rozklad lipidov sprevádzaný uvoľňovaním Vysoké číslo molekuly H 2 O.
Lipidy ako skrytá zásobáreň vody
Živé bytosti sa prispôsobujú rôznym abiotickým podmienkam a snažia sa zabezpečiť si zlúčeniny potrebné pre svoju životnú činnosť, hlavna rola medzi ktorými hrá voda. Sú to obyvatelia stepí a púští: ťavy, jerboy, sysle, poľné myši atď. Okrem toho zvieratá, ktoré tolerujú zimný alebo letný spánok: hnedý medveď Potrebnú vodu dostávajú v dôsledku odbúravania zásob v podkoží alebo tukovom tele aj jarabica piesočná, mnohé druhy piskorov a hmyzu. Existujú napríklad druhy hmyzu, ktoré vôbec nepotrebujú vonkajšie zdroje vody, ale získavajú ju z reakcií disimilácie organických látok.
Lipidy ako stavebný materiál buniek
Najdôležitejšími zložkami živých systémov sú biologické membrány. Vďaka tekutej mozaikovej štruktúre majú jedinečné funkcie: signálne a ochranné vlastnosti. Zloženie všetkých bunkových membrán zahŕňa lipidy, z ktorých asi 30 % je spojených s proteínovými globulami a zvyšok je v kvapalnej fáze. Pamätáme si, z akých látok sa skladajú tuky - sú to glycerol a zvyšky organických kyselín, ktorých molekuly sú usporiadané vo forme dvojitej vrstvy. Hydrofilné zložky sú orientované smerom k vonkajšej a vnútorné časti membrána a vo vode nerozpustné oblasti sa premenia na jej stred. Väčšina bunkových organel, ako sú jadro, chloroplasty, mitochondrie, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum a lyzozómy, majú membránovú štruktúru. Všetky obsahujú molekuly tuku, ktoré sú stavebnými kameňmi bunky.
Ochranné vlastnosti
Tuky v tele človeka a iných cicavcov sú súčasťou Môžu slúžiť ako pancier, ktorý spoľahlivo kryje životne dôležité orgány, ako sú obličky, pred mechanickými otrasmi pri pohybe, ale aj pred údermi a zraneniami. Ak sú životné podmienky organizmu extrémne, napríklad sa dlhodobo zdržiava v ľadovej vode, potom ho tukové zásoby zachraňujú pred podchladením. U tuleňov, mrožov a kožušinových tuleňov môže byť lipidová vrstva 15-20 cm a u najväčšieho zvieraťa na svete - modrej veľryby presahuje hrúbku pol metra! Na otázku, čo je tuk, sa teda dá odpovedať takto: je to hlavný tepelnoizolačný materiál homoiotermných organizmov, teda tých, ktoré udržiavajú stálu telesnú teplotu.
Čo sa deje s tukmi v našom tele?
Produkty bohaté na lipidy sa čiastočne rozkladajú v žalúdku pôsobením enzýmov vylučovaných jeho sliznicou. Ale ich hlavná hydrolýza sa vyskytuje v dvanástniku pôsobením lipázy, ktorá je súčasťou pankreatickej šťavy. Dôležitú úlohu zohráva žlč produkovaná pečeňou. Podobne ako drvič štiepi lipidové makromolekuly na menšie časti – emulguje ich. To podporuje lepší a rýchlejší proces hydrolýzy vedúci k tvorbe glycerolu a mastných kyselín. Hydrolyzát je absorbovaný klkmi tenkého čreva najskôr do slepo uzavretých kapilár. lymfatický systém a z nich vstupuje do krvi. Z glycerolu a karboxylových kyselín bunky syntetizujú tuky špecifické pre daný organizmus, z ktorých časť sa môže ukladať v podkožnom tukovom tkanive a omente – akejsi tukovej zásobe. Počas obdobia dlhodobého pôstu, s ťažkým fyzická aktivita alebo stres, telo využíva tieto zásoby na získanie energie.
metabolizmus lipidov a sacharidov
Obe skupiny organických zlúčenín: cukry a tuky, môžu bunky využiť ako energetický materiál. Nadbytočná glukóza je hepatocytmi prevedená do formy polyméru – živočíšneho škrobového glykogénu. Produkty hydrolýzy lipidov vstupujú aj do pečene, kde sa premieňajú na rovnaký glykogén. Prebytočné sacharidy v gastrointestinálny trakt pri nesprávnej výžive sa zase premieňa na tuk a človek rýchlo priberá. Tieto skutočnosti slúžia ako dôkaz vzťahu medzi metabolizmom tukov a sacharidov, potvrdzujúci dôležitá úloha lipidov v našom tele.
Tuky jeme od narodenia, naše telo produkuje lipázy – enzýmy potrebné na trávenie potravinových tukov. Tuky nemôžeme používať, kým nie sú rozložené lipázou na svoje základné prvky. Po príjme tukov v tele sa tieto nemôžu okamžite ukladať v tkanivách, takže konzumácia veľkého množstva mononenasýtených mastných kyselín neznamená, že nám pôjdu do vlastných tukových zásob a nejako zmenia svoje zloženie. Zloženie ľudského tuku je pomerne konštantné a vyzerá takto: 49 % kyselina olejová; 27% kyselina palmitová; 9% kyselina linolová; 8% kyselina palmitolejová a 7% kyselina stearová. Naše telo teda obsahuje 34% nasýtených (palmitová, stearová) a 66% nenasýtených (olejová, linolová, palmitolejová) mastných kyselín a medzi nenasýtenými 57% sú mononenasýtené (olejová, palmitová) a 9% sú polynenasýtené (linolová). mastné kyseliny. 9% polynenasýtených mastných kyselín sú výlučne omega-6 mastné kyseliny Omega-3 mastné kyseliny sa v ľudskom tele takmer neukladajú.
Na samom začiatku života nevieme kontrolovať príjem mastných kyselín do nášho tela, robí to za nás príroda. Prsník dojčiacej ženy produkuje mlieko, ktoré je potravou pre jej dieťa. Liter mlieka obsahuje 750 kcal energie, takáto energetická náročnosť je pre bábätko dostatočná. Zloženie mlieka sa počas prvých dvoch týždňov po pôrode mení, obsah v ňom sa znižuje na polovicu (z 23 gramov na liter na 11 gramov), zároveň sa obsah zvyšuje (z 57 gramov laktózy na liter na 70 gramov), to isté sa deje s tukmi (obsah sa zvyšuje z 30 gramov na liter na 45 gramov). Percento tuku v mlieku sa zvyšuje pri každom kŕmení dieťaťa, ich obsah sa môže meniť od 10 gramov na liter na začiatku kŕmenia až po 60 gramov na konci. Tá jeho časť, ktorá sa tvorí v prednej časti mliečnej žľazy, sa nazýva „predné“ mlieko, má menej tuku, ale viac laktózy, dieťa pije ako prvé. „Hinder“ mlieko, tvorené bunkami hlbších častí žľazy, má viac tuku a pije ho dieťa ako posledné.
Ľudské mlieko obsahuje 50 % nasýtených a 50 % nenasýtených mastných kyselín. Medzi nenasýtené mastné kyseliny v mlieku patria: palmitová (26 %), stearová (8 %), myristová (8 %), laurová (5 %) a arachidónová (1 %) kyselina, ako aj niektoré ďalšie obsiahnuté v mlieku v malom množstve. Mononenasýtené kyseliny mlieka sú olejová (35 %) a palmitolejová (3 %); polynenasýtená kyselina mlieka - omega-6 kyselina linolová (10%), ostatné polynenasýtené kyseliny sa v mlieku nachádzajú v malom množstve. Omega-3 mastné kyseliny mlieka sú linolénová a arachidónová, ktorých obsah je 0,9 % a 0,6 %.
