tuky, lipidy
Tuky
Charakteristika
Tuky jsou nejbohatším energetickým zdrojem a hlavní zásobní formou energie v organismu. Při jejich oxidaci vznikají ketolátky, které mají výsadní postavení v energetickém metabolismu buňky. Tuky plní ochrannou funkci (mechanická a tepelná ochrana), transportní funkce a především jsou nezastupitelnou složkou buněčných membrán a výchozí látkou pro syntézu celé řady hormonů a prostaglandinů. Tuková tkáň plní důležitou roli v procesu termoregulace a je producentem celé řady látek s regulačními vlastnostmi.
Tuky jsou z chemického hlediska poměrně různorodou skupinou látek, jejichž společnou vlastností je velmi špatná rozpustnost ve vodě. Nejrozšířenější jsou triacylglyceroly, což jsou vlastně estery glycerolu s mastnými kyselinami. Tyto tuky se jeví chemicky jako neutrální a proto se také někdy označují jako neutrální tuky. Živočišné tuky obsahují především nasycené mastné kyseliny, a proto jsou převážně husté konzistence. Rostlinné tuky obsahují vedle nasycených také velké množství nenasycených mastných kyselin, jsou tekuté a označují se jako oleje. Čím větší je podíl nenasycených mastných kyselin a čím více dvojných vazeb kyselina obsahuje, tím je olej tekutější. Pro zajímavost, kukuřice podporuje syntézu tuků s částečným obsahem nenasycených mastných kyselin, proto při zkrmování kukuřice například kachnami získáváme tekutější a také žlutější sádlo.
Mezi tuky patří také fosfolipidy a cholesterol včetně jeho esterů (jsou součástí buněčných membrán). Ze složitějších pak lipoproteiny a glykolipidy. V těle se nachází i další látky lipoidní povahy, především prostaglandiny, prostacykliny, tromboxany, steroidní hormony a vitamíny rozpustné v tucích.
Tuky jako zdroj energie
Na zvýšeném energetickém příjmu se podílí především vyšší podíl tuků v přijímané potravě. Tuky by měly tvořit maximálně 30% celkového energetického příjmu, optimálně asi 25%. Podíl tuků v potravě by ale neměl klesnout pod 20 % celkového energetického příjmu, jinak dochází k různým poruchám, především k nedostatečnému vstřebávání lipofilních vitamínů a některých esenciálních aminokyselin.
Ve skutečnosti představují tuky v přijímané potravě 36 až 40% energetického příjmu. U lidí žijících na venkově a u osob staršího věku často tuky pokrývají až 42% energetického příjmu. Přestože tuky představují nejzakoncentrovanější formu energie v živé buňce, z hlediska výživy mají překvapivě nízkou sytící schopnost. Laicky řečeno, špatně zahání hlad, a proto je nutné pro dosažení pocitu nasycení zkonzumovat větší množství tuků. Paradoxem je, že mají nejnižší specifickodynamický účinek (termický efekt potravy). Celkově to vede k pozitivní energetické bilanci. Tuk také dodává pokrmům plnou chuť, a proto jsou mnoha konzumenty preferovány sladké pokrmy v kombinaci s tuky (zákusky s krémovou náplní). Chuťové vjemy pak přebírají rozhodující roli pro regulaci v příjmu takové potravy (určujícím faktorem přestává být pocit nasycení). Obyčejně lidé s nadváhou a obézní mají sníženou schopnost chuťově vnímat přítomnost tuku v potravě, nebo je dokonce jejich přítomnost v přijímané potravě vyhodnocována jako příjemná a žádoucí. Snížená schopnost detekovat tuk v potravě vede ke snížené produkci hormonů trávicího traktu, které tlumí příjem potravy.
Značná část zkonzumovaných cukrů, zejména při přejídání, se přemění na tuky ještě dříve, než mohou být tkáněmi využity jako zdroj energie. Zvýšený podíl tuků v potravě nevede k okamžitému vzestupu jeho odbourávání (k oxidaci), ale veškerá nadbytečně přijatá energie ve formě tuků je začleněna do tukových zásob. Tuk jako zásobní forma energie má jisté výhody ve srovnání s cukry, případně bílkovinami. Jednak tuková tkáň obsahuje poměrně málo vody, ale především je v tuku uloženo více než dvojnásobné množství energie. Oxidací 1 g tuku se získá energie 38,9 kJ. Nepolární (hydrofobní) charakter triacylglycerolů umožňuje skladovat v jednotkovém objemu nebo jednotkové hmotnosti mnohem více energie, než by tomu bylo možné v případě volných mastných kyselin. To proto, že volné mastné kyseliny mají tendenci k vytváření micel, které jsou obaleny vodou (mastné kyseliny mají amfipatický charakter). Polysacharidy (včetně glykogenu) a bílkoviny jsou hydratovány a tedy i v jejich případě nelze dosáhnout takového zakoncentrování, jako v případě tuků.
Pro mnoho tkání v těle se ukazuje, že hlavním dodavatelem energie jsou právě mastné kyseliny obsažené v tucích. Tuk je ukládán do tukových zásob s neobyčejně vysokou účinností, přibližně 95%. Zatímco vyráběné množství glykogenu je v těle limitováno, tvorba tukových zásob omezována není. Teprve až po dosažení určité zásoby tuků se oxidace tuků začne zvyšovat a ustaví se rovnováha mezi přijímaným množstvím tuků a jejich oxidací (spalováním). Nadměrně zmnožená tuková tkáň vyvolá inzulinorezistenci, což je nyní chápáno jako obranný mechanismus těla před dalším hromaděním tuků v tukových buňkách. Souvislost inzulinorezistence a rozvoj diabetu 2. typu je bezpečně prokázána.
Tuky jsou důležitou složkou potravy nejen proto, že z nich tělo získává velké množství energie. Jsou zdrojem nepostradatelných mastných kyselin, které naše tělo nedokáže samo syntetizovat. V tucích jsou rozpustné některé vitamíny, a jejich emulgací se vytváří podmínky i pro vstřebávání těchto vitamínů. V neposlední řadě vytváří tuková tkáň ochranný polštář pro některé vnitřní orgány. Zvláště vysoký je podíl tuků v nervové tkáni, neboť obalují nervová vlákna. Podkožní tuková tkáň působí také jako tepelný polštář a částečně chrání tělo proti rychlým teplotním výkyvům. Buněčná stěna obsahuje tak zvané lipoproteiny, což jsou složité molekuly, tvořené spojením tuků s bílkovinami. Některé lipoproteiny plní funkci jakýchsi nosičů tuků v krvi. Tuky vytváří také prostorově rozmanité struktury s různými jednoduchými a složitými cukry, označované jako glykolipidy. Speciální podskupinou glykolipidů jsou cerebrosily, obsahující cukr galaktosu. Tyto jsou obsaženy v mozku a v nervových vláknech. Jejich role v mozku a v nervových vláknech není doposud uspokojivě objasněna.
Ukládání a odbourávání tuků
Dlouhou dobu se tuková tkáň považovala za jakési skladiště energeticky velice bohatého materiálu, do jehož zásob tělo sahá až v okamžicích nouze. Tuto představu podporoval všeobecně přijímaný názor, že odstranit tukové partie v některých částech těla vyžaduje značné stravovací odříkání a usilovné cvičení. Teprve pokusy se značenými mastnými kyselinami ukázaly, že značná část takto uloženého tuku v těle se vytvoří z potravy přibližně během 4 dnů. A protože se během pokusu hmotnost tukové tkáně nezměnila, muselo za stejnou dobu dojít ve stejné míře k jeho uvolnění. Toto zjištění způsobilo malou revoluci v pohledu na metabolismus tuků a celá řada redukčních diet vychází právě z tohoto poznatku.
V souvislosti s redukčními dietami se oživil zájem o karnitin. Tato látka je nezbytná pro oxidaci vyšších mastných kyselin v mitochondriích a předpokládá se, že její zvýšený příjem může stimulovat odbourávání podkožní tukové tkáně. Na základě tohoto poznatku se objevily „zázračné“ pilulky obsahující karnitin, které stačí pouze polykat a bez námahy nám splasknou naše tukové faldíky. Realita je však mnohem prozaičtější. Tělo totiž mechanismus odbourávání mastných kyselin s účastí karnithinu spouští ve chvíli, kdy potřebuje zvýšený přívod energie zejména do svalových buněk. Takže bez cvičení nebo fyzicky namáhavější práce to asi stejně nepůjde.
Tuková tkáň může za určitých okolností plnit ochrannou funkci pro vnitřní orgány. Tuto funkci může plnit jen tehdy, když není zaplněná tuky. Pokud je tuková tkáň schopna po jídle přijmout a uložit nadbytečně přijatý tuk, zabrání tím jeho ukládání v játrech, slinivce nebo ve svalech. U obézního člověka však není kam takto přijatý tuk uložit a proto dochází ke ztučňování jater a dalších vnitřních orgánů včetně cév. Pokusy na vyšlechtěných pokusných zvířatech (bez tukové tkáně) však přinesly překvapivý, ale při dnešních znalostech logický poznatek. Tato zvířata ukládala nadměrně přijatý tuk do vnitřních orgánů. Ukázalo se, že nejsou schopny tak rychle vytvořit tukovou tkáň, která by nadbytečně přijatý tuk byla schopna absorbovat. Jinými slovy, určité množství tukové tkáně je pro život nesmírně důležité. Působí totiž jako jakýsi vyrovnávací rezervoár při výkyvech v příjmu tuků. Tuková tkáň štíhlého člověka chrání před ztučněním vnitřních orgánů a aterosklerózou. U obézního člověka většinou stačí snížit tukové zásoby v těle (asi o 10 až 15%), a pak je již tuková tkáň obvykle schopna plnit funkci vyrovnávacího rezervoáru. Ale je třeba si uvědomit, že právě tato skutečnost je příčinou jo - jo efektu. Pokud má dojít k trvalé změně hmotnosti, je také třeba snížit počet tukových buněk (adipocytů).
V poslední době se objevila řada studií prokazujících význam n-3 nenasycených mastných kyselin jako inhibitoru rozvoje obezity a také metabolického syndromu. Vyšší příjem polynenasycených mastných kyselin (PUFA) má v případě mužů pozitivní efekt na snížení hladiny triacylglycerolů a LDL cholesterolu v krvi. U žen byly ale při zvýšeném příjmu PUFA popsány efekty zvětšení tukové tkáně v oblasti pasu.
Související články
Struktura a funkce lipidů - odborný článek
Odkazy
Při zpracovávání textů a grafické stránky článků byly využity podklady z odborné literatury a internetu. Převzaté obrázky byly graficky upraveny pro potřeby tohoto webu. Kreslené obrázky podléhají autorským právům. Seznam použité literatury naleznete zde.