Trans tuky (trans izomery mastných kyselin ) jsou typem nenasycených tuků , které jsou v trans konfiguraci , to znamená, že mají uspořádání uhlovodíkových substituentů na opačných stranách dvojné vazby uhlík-uhlík .
Malá množství trans-tuků jsou přítomna v přírodním mase a mléčných výrobcích , stejně jako v rostlinných olejích vystavených vysokým teplotám, zejména v deodorizovaných. Vznikají ve velkém množství jako vedlejší účinek procesu hydrogenace nenasycených tuků , například při výrobě margarínu.
Bylo prokázáno, že příjem trans tuků je spojen se zvýšenou pravděpodobností kardiovaskulárních onemocnění a úmrtností (na základě studie Nurses' Health Study ) [1] . V tomto ohledu WHO a další zdravotnické organizace doporučují odmítnout konzumaci trans-tuků [2] .
Částečně hydrogenované oleje - složení a obsah trans-izomerů vzniklých při hydrogenaci rostlinných olejů je ovlivněn počátečním složením mastných kyselin v olejích a také podmínkami procesu: katalyzátor , teplota, doba trvání. Hlavní část TFA však představují izomery kyseliny oktadecenové (od 4-trans po 16-trans-C18:1) s převahou izomerů 9-trans-C18:1 (kyselina elaidová); 10-trans-C18:1, stejně jako 11-trans-C18:1 (kyselina vakcinová). Obsah trans-izomerů dienu a trienu se mění v závislosti na obsahu kyseliny linolové a linolenové v původních olejích, ale všechny izomery hydrogenovaných olejů mají pouze samostatné dvojné vazby.
Oleje a tuky vznikající v procesu zahřívání - v procesech deodorizace rostlinných olejů vzniká až 3 % TFA, což jsou především geometrické izomery kyseliny linolové a linolenové. Deodorizace při teplotách 200–240 °C ve vakuu (<3 mbar ) a době procesu ne delší než 60 minut zabraňuje tvorbě TFA (až 1 %) a umožňuje maximální zachování původních tokoferolů . Menší množství TFA se může tvořit také během fritování při teplotách nad 200 °C. V těchto případech dochází pouze k izomeraci vazby z cis-to-trans konfigurace bez pohybu dvojné vazby podél uhlovodíkového řetězce. Ve výše uvedených procesech zahřívání rostlinných olejů je množství vytvořených trans-izomerů kyseliny linolenové 13-14krát vyšší než množství izomerů kyseliny linolové . V těchto procesech se také tvoří malá množství cyklických izomerů mastných kyselin. V procesu deodorizace rostlinných olejů, stejně jako při fritování, tedy vzniká 1-3% TFA, podobně jako v částečně hydrogenovaných olejích.
Hlavním zdrojem TFA přírodního původu - mléčných a masných výrobků přežvýkavců je bachor syntetizovaný u přežvýkavců . Převaha určitých TFA v tucích přežvýkavců závisí na poměru různých nenasycených mastných kyselin v jejich stravě. Na rozdíl od chemické hydrogenace, která vede k produkci randomizované (náhodné) směsi izomerů, jsou však dvojné vazby vytvořené v tucích přežvýkavců za účasti bachorových celulolytických enzymů umístěny ve specifických polohách a jejich profil je dán převažující stravou zvířete. : píce nebo krmný koncentrát. Ve složení mastných kyselin tuků v mléce a mase přežvýkavců byly identifikovány transisomery kyselin hexadecenové (C16:1), oktadecenoové (C18:1) a eikosenové (C20:1), s kvantitativní převahou izomerů C18:1. C16:1 trans izomery mají dvojnou vazbu v polohách 3 až 15 s převládající kyselinou 9-trans-hexadecenovou; trans izomery C18:1 mají dvojnou vazbu v polohách 4 až 17 s převahou kyseliny 10-trans-, 11-trans-oktadecenové; C20:1 trans izomery mají dvojnou vazbu v polohách 6 až 17, přičemž převládají 13-trans, 15-trans- a 16-trans-eikosenové kyseliny.
Sklon k tvorbě kyseliny 10-trans-oktadecenové je umocněn kombinací faktorů, jako je současný vysoký obsah lehce stravitelných sacharidů ve stravě zvířat a oleje / olejnatá semena s vysokým obsahem kyseliny linolové. Za těchto podmínek převažují izomery 10-trans- a 11-trans-oktadecenových kyselin nad všemi ostatními TFA s jednou dvojnou vazbou. Dvě další kritéria, která vedou ke zvýšení celkového obsahu TFA u přežvýkavců, jsou přítomnost rybího oleje a ionoforových antibiotik, zejména monensinu, v potravě. Zvýšení obsahu TFA v tucích v prvním případě nesouvisí přímo s konzumací eikosapentaenové a dokosahexaenové kyseliny, ale nepřímo vede k hromadění již vytvořených TFA. Ionoforová antibiotika se používají jako přísady do krmiv pro zlepšení jejich stravitelnosti, stejně jako zvýšení produktivity, urychlení růstu hovězího a mléčného skotu. Kromě toho se monensin používá v chovu drůbeže a králíků k léčbě a prevenci kokcidiózy. Celulolytické mikroorganismy zapojené do procesů biotransformace krmiva jsou velmi citlivé na ionoforová antibiotika, což vede ke zvýšení celkového obsahu TFA v živočišných tucích. Ionoforová antibiotika však nespecificky inhibují celulolytické mikroorganismy, a proto nemění kvalitativní složení TFA. V tucích přežvýkavců byly identifikovány trans-izomery kyseliny oktadecenové jak s konjugovanými (nepřítomnými v částečně hydrogenovaných olejích), tak se samostatnými dvojnými vazbami.
Dienovým izomerům s oddělenými dvojnými vazbami dominují 8-trans-12-cis- a 9-cis-13-trans izomery, které se také nacházejí v částečně hydrogenovaných olejích, ale v menším množství. Naopak v částečně hydrogenovaných olejích této skupině izomerů dominují izomery 9-trans-12-cis- a 9-cis-12-trans, které jsou také přítomny v tucích přežvýkavců, ale v menším množství. V přítomnosti vysokého obsahu kyseliny linolenové v mléce a svalových tkáních přežvýkavců, 9-cis-11-trans-15-cis-oktadekatrienová, 9-cis-13-trans-15-cis-oktadekatrienová, 9-cis -11- trans-15-trans-oktadekatrienové kyseliny a 9-trans-11-trans-15-cis-oktadekatrienové kyseliny. V závislosti na stravě zvířat se celkový obsah TFA se dvěma a třemi dvojnými vazbami pohybuje od 1,3 do 4,0 g na 100 g mléčného tuku a od 0,8 do 4,5 g na 100 g tuku svalové tkáně. Při obohacování krmiv o rybí oleje byly TFA s 20 a 22 atomy uhlíku identifikovány i v tucích přežvýkavců. Množství biologicky aktivní kyseliny rumové (9-cis-11-trans-oktadecenoové) v mléčném tuku závisí jak na plemeni krav, tak na krmivu, které konzumují. Větší množství kyseliny bachorové se nachází v mléce pastevních krav.
Syntetizováno jako doplňky stravy - v souvislosti s objevem pozitivního účinku v kyselině bachorové (kyselina 9-cis-11-trans-oktadekadienová) a nepřítomnosti negativních účinků na lidský organismus, produkce syntetické konjugované kyseliny linolové (CLA) Začalo. Syntetická CLA je však na rozdíl od mléčného tuku CLA představována směsí stejných množství pouze dvou izomerů: kyseliny 9-cis-11-trans-oktadekadienové a kyseliny 10-trans-12-cis-oktadekadienové. Zatímco kyselina rumenová převažuje v TFA s konjugovanými vazbami v tucích přežvýkavců, kyselina 10-trans-12-cis-oktadekadienová je přítomna pouze v malých množstvích. Navíc bylo prokázáno, že kyselina 10-trans-12-cis-oktadekadienová má negativní účinky na zdraví. Syntetická CLA by se proto měla užívat pouze pod lékařským dohledem.
V 90. letech 19. století chemii hydrogenace prozkoumal budoucí laureát Nobelovy ceny Paul Sabatier . Jeho práce umožnila získat z tekutých rostlinných tuků pevné tuky jako moderní sádlo a také novou metodu průmyslové syntézy metanolu .
Německý chemik Wilhelm Normann rozvinul myšlenky Sabatiera, který uvažoval pouze o hydrogenaci par, a v roce 1901 prokázal možnost hydrogenace kapalných olejů. V roce 1902 si Norman patentoval svou technologii a v roce 1909 práva na použití patentu v USA odkoupila společnost Procter and Gamble . V roce 1911 začala společnost prodávat prášek do pečiva „ Crisco “ , vyrobený z částečně hydrogenovaného bavlníkového oleje . Ve stejných letech umožnila hydrogenace prodloužit skladovatelnost velrybího tuku - tuku , což vedlo ke zvýšení objemu lovu velryb .
Trans mastné kyseliny mohou být přírodní nebo umělé. Přírodní transmastné kyseliny vznikají v důsledku životně důležité činnosti bakterií ve vícekomorovém žaludku přežvýkavců a ukládají se v mase a mléčných výrobcích v množství 5-8%.
Od 90. let 20. století přibývá publikací poukazujících na zvýšené riziko kardiovaskulárních onemocnění (CVD) z konzumace transmastných kyselin [3] (zejména 20 000 úmrtí ročně ve Spojených státech na konzumaci transmastných kyselin [4] ), což vyvolalo debatu o této problematice v akademických kruzích [5] [6] [7] .
Studie v 80. a 90. letech 20. století potvrdily pozitivní korelaci mezi konzumací transmastných kyselin a hladinou LDL a rizikem onemocnění koronárních tepen [8] [9] . Světová zdravotnická organizace a světoví odborníci doporučují populaci snížit spotřebu trans-tuků [10] . Jednoduché opatření snížení příjmu trans-tuků na 1 % celkového tělesného energetického výdeje by jen v Anglii zabránilo 11 000 infarktům myokardu a 7 000 úmrtím ročně [11] .
Existují tisíce různých izomerů mastných kyselin a jejich izolovaný účinek na organismus je znám víceméně jen u jednotlivých izomerů [12] . Mezi trans-izomery kyseliny olejové (9-cis-18:1) má tedy největší vliv na rozvoj kardiovaskulárních onemocnění kyselina 10-trans-oktadecenová, nikoli elaidická (kyselina 9-trans-oktadecenová), jak tomu bylo dříve. myslel. Bylo prokázáno, že konzumace kyseliny 10-trans-oktadecenové ve složení másla zvyšuje ukládání lipidů v aortě. Dietní příjem obou izomerů (9-trans-C18:1 a 10-trans-C18:1) izolovaných z másla koreloval se zvýšeným rizikem aterosklerózy. Kyseliny 10-trans-oktadecenoová a elaidová mají tedy negativní dopad na lidský organismus, pokud jsou konzumovány jako součást potravinářského produktu, bez ohledu na jejich zdroj: hydrogenované oleje nebo tuky přežvýkavců. Samostatné místo mezi trans-izomery kyseliny olejové zaujímá kyselina vakcinová (kyselina 11-trans-oktadecenová), která dostala svůj název od slova „vaca“ (z latinského kráva), protože dominuje v trans-izomerech kyseliny olejové. mastné kyseliny obsažené v mléčném tuku. Kyselina vakcinová je prekurzorem kyseliny rumenové (9-cis-11-trans-oktadekadienové). Ten získal své jméno díky své převaze (72,6–91,2 %) mezi TFA s konjugovanými vazbami v tucích přežvýkavců (z anglického ruminants). O kyselině rumenové a jejím prekurzoru kyseliny vakcinové se uvádí, že mají účinek proti několika typům rakoviny. V lidském těle je kyselina vakcinová dodávaná s mléčnými výrobky z 19–25 % schopná přeměny na kyselinu bachorovou. Kyselina rumenová je jediným izomerem z 56 konjugovaných TFA přítomných v tucích přežvýkavců, u kterého nebylo zjištěno, že by měl negativní vliv na lidské tělo. Byla prokázána účinnost použití této kyseliny k prevenci rozvoje chemicky vyvolaného kožního papilomu, rakoviny žaludku, dvanácterníkového vředu a rakoviny prsu. Přírodní kyselina rumenová izolovaná z mléčného tuku měla větší účinek než syntetická. Účinek trans-izomerů polynenasycených mastných kyselin i ve velmi nízkých koncentracích má velmi vysokou korelaci s rizikem rozvoje kardiovaskulárních onemocnění, více než u kyseliny oktadecénové (C18:1). Největší vliv na vznik CVD přitom mají cis-, trans-izomery kyseliny oktadekadienové (18:2). Bylo také zjištěno, že kyselina 9-trans, 12-trans-oktadekadienová má inhibiční účinek na Δ6-desaturázu (1.14.19.3), klíčový enzym v biotransformaci polynenasycených mastných kyselin: kyseliny linolové na kyselinu arachidonovou a kyselinu α-linoleovou. na kyselinu eikosapentaenovou, které se dále podílejí na tvorbě prostaglandinů a leukotrienů. Porušení biosyntézy polynenasycených mastných kyselin u dětí negativně ovlivňuje vývoj neurologické struktury jejich mozku a sítnice. Bylo zjištěno, že kyselina 10-trans-12-cis-oktadekadienová, přítomná v mléčném tuku v malých množstvích (<1,5 %), přispívá ke snížení hmotnosti tím, že zlepšuje procesy energetického metabolismu, snižuje velikost adipocytů a rychlost jejich tvorby. v tukové tkáni, regulace enzymů lipogeneze. Tento izomer se také může podílet na rozvoji inzulinové rezistence u obézních mužů. Ukázalo se, že tento izomer je účinnější v prevenci rakoviny tlustého střeva než kyselina rumenová. Dlouhodobá konzumace 10-trans-12-cis izomeru kyseliny oktadekadienové však na rozdíl od kyseliny rumenové může naopak stimulovat tvorbu nádorů, negativně ovlivňovat krevní lipidy a přispívat k rozvoj aterosklerózy.
Existují také důkazy spojující trans-tuky s rakovinou [13] [14] , cukrovkou [15] , onemocněním jater [16] , depresí [17] a Alzheimerovou chorobou [18] . Zvýšený obsah trans-tuků ve stravě těhotné ženy může způsobit makrosomii plodu [19] .
Podle doporučení WHO by lidské tělo nemělo přijímat více než 1 % z celkového denního energetického příjmu z trans-tuků (asi 2-3 gramy trans-tuků) [20] [21] . V roce 2009 WHO revidovala toto doporučení a doporučila úplné vyloučení průmyslových trans-tuků z potravin [22] . Experti WHO poznamenávají, že otázka, zda by měly být přírodní trans-tuky přidělovány, je stále otevřená kvůli malému počtu klinických údajů. Složení přírodních trans-tuků je odlišné od průmyslových.
V mnoha zemích jsou průmyslové transmastné kyseliny zakázány nebo přísně omezeny. V Rusku v současné době neexistuje žádná norma pro transmastné kyseliny v potravinářských výrobcích. Podle Technických předpisů pro tukové a olejové produkty (TR TS 024/2011) [23] , by od roku 2015 norma obsahu trans izomerů v tukových a olejových produktech neměla překročit 8 % (u tvrdých margarínů maximálně 20 % ), od roku 2018 - 2 %. Po přijetí Technických předpisů celní unie není činnost národních GOST (jako GOST 52100-2003 o obsahu transizomerů v pomazánkách) povinná a má poradní charakter.
Pro informování spotřebitelů o přítomnosti a množství trans-tuků v potravinách přijalo mnoho zemí povinné a dobrovolné označování: množství trans-tuků je uvedeno v nutriční tabulce.
Světová zdravotnická organizace OSN vyzývá ke snížení množství trans izomerů v potravinách snížením a pokud možno vyloučením uměle hydrogenovaných tuků, což je považováno za opatření k prevenci kardiovaskulárních onemocnění. V září 2011 se k této problematice sešlo zasedání OSN, jehož výsledkem byl program WHO pro sledování nepřenosných nemocí 2025. Jedním z klíčových indikátorů tohoto programu je „přijetí národních programů, které prakticky vylučují částečně hydrogenované rostlinné oleje z potravin, resp. nahradit je polynenasycenými mastnými kyselinami“ [24] .
WHO připravila přehled výsledků založených na 26 studiích různých přístupů ke snížení obsahu trans izomerů v potravinách [25] . Hlavní přístupy ke snížení trans-izomerů jsou dobrovolná samoregulace ze strany výrobců; povinné označování potravinářských výrobků; legislativní zákazy na národní úrovni. Poslední přístup je považován za nejúčinnější.
Podle Rosselchoznadzora se trans-tuky často používají k falšování mléčných výrobků [26] .
produkt | obsah trans-tuků |
---|---|
cukrářský tuk | 10-33 g |
margarín | 0,2 [28] -26 g |
máslo | 2-7 g |
plnotučné mléko | 0,07-0,1 g |
chleba/koláče | 0,1-10 g |
sušenky a sušenky | 1-8 g |
slané občerstvení | 0-4 g |
poleva a cukroví | 0,1-7 g |
zvířecí tuk | 0-5 g |
Mleté hovězí maso | 1 g |
Kyselina elaidová | Kyselina olejová | Kyselina stearová |
---|---|---|
Transmastný tuk obsahuje zbytek mastné kyseliny v trans konfiguraci. Příkladem mastné kyseliny v trans konfiguraci je kyselina elaidová (nenasycená mastná kyselina, trans izomer kyseliny olejové) | Většina přirozeně se vyskytujících nenasycených tuků je v cis konfiguraci. Příkladem mastné kyseliny v cis konfiguraci je kyselina olejová (nenasycená mastná kyselina, cis izomer kyseliny elaidové). | Příkladem nasycené mastné kyseliny je kyselina stearová , jeden z nejhojnějších zbytků v přírodě. |
Tyto mastné kyseliny jsou navzájem geometrickými izomery . | Mastná kyselina se stejným počtem uhlíků v řetězci, ale bez dvojné vazby . |
lipidů | Typy|
---|---|
Všeobecné |
|
Podle struktury | |
Fosfolipidy |
|
Eikosanoidy | |
Mastné kyseliny |
Slovníky a encyklopedie |
---|