nenasycené mastné kyseliny, polyenové
Polyenové mastné kyseliny
Základní údaje
Polyenové mastné kyseliny vázané v tucích běžných potravin mají v uhlíkatém řetězci dvě nebo více dvojných vazeb, které jsou umístěny navzájem v izolované poloze (z chemického hlediska jsou oddělené jednou nebo dvěma methylenovými skupinami). Zcela specifický význam mají konjugované polyenové mastné kyseliny, tedy kyseliny, které ve svém uhlíkatém řetězci nemají mezi dvojnými vazbami umístěnou žádnou methylenovou skupinu, dvojné vazby se tedy pravidelně střídají s vazbou jednoduchou. Konjugované polyenové kyseliny se vyskytují jen ve stopových množstvích v jedlých tucích, především tucích přežvýkavců, v hydrogenovaných tucích nebo ve žluklých tucích. Odlišují se od mastných kyselin s izolovanými dvojnými vazbami jak reaktivitou, tak i fyziologickým účinkem.
Z biochemického a fyziologického hlediska má zvláštní postavení malá skupina polyenových kyselin označovaných zejména v biologicky zaměřené literatuře jako n-3 a n-6 nenasycené mastné kyseliny. Zatímco klasické chemické názvosloví označuje polohu dvojné vazby číslem prvního atomu uhlíku počítaného od karboxylu, v biologii se používá značení polohy prvního atomu uhlíku počítaného od koncové methylové skupiny. Aby v rozdílném označování existoval nějaký řád, používá se pro tento druhý případ označování pořadí uhlíku kombinace písmena n a pořadového čísla (n-3) nebo se používá řecké písmeno ω v kombinaci s pořadovým číslem (ω-3). Biologické značení se používá především pro označení skupiny mastných kyselin patřících do určité řady (například n-3 nebo n-6) a nevyjadřuje prostorové uspořádání dvojných vazeb (nerozlišuje izomery).
Například kyselina linolová obsahuje ve svém řetězci 18 atomů uhlíku a 2 dvojné vazby. Pokud použijeme k jejímu označení klasický chemický systematický název, pak je první dvojná vazba umístěna mezi 9 a 10 atomem uhlíku, druhá dvojná vazba mezi 12 a 13 atomem uhlíku a jedná se tedy o kyselinu oktadeka-9,12-dienovou. Použijeme-li biologické značení, patří kyselina linolová mezi tak zvané n-6 mastné kyseliny. To proto, že 13. uhlík podle chemického značení je v pořadí šestým uhlíkem počítáno od koncové methylové skupiny.
N-3 a n-6 mastné kyseliny se označují jako esenciální mastné kyseliny. Tato skupina mastných kyselin je charakteristická tím, že obsahují ve své molekule minimálně 2 navzájem izolované dvojné vazby. Druhou podmínkou je, aby tyto dvojné vazby byly lokalizované buď v pozicích n-3 a n-6 nebo v pozicích n-6 a n-9. Pro biologický účinek je rozhodující dvojná vazba v pozici n-6 a dokonce ani tak nezáleží na tom, kolik atomů uhlíku v řetězci je. Pokud mastná kyselina obsahuje další dvojnou vazbu, hodně záleží na tom, kde je v molekule mastné kyseliny umístěna. Pokud se nachází mezi uvedenou dvojicí dvojných vazeb a karboxylem, účinnost se nemění, dokonce je vyšší. Pokud je další dvojná vazba umístěna směrem ke koncové methylové skupině, biologická účinnost molekuly se značně snižuje (proto je kyselina linolová mnohem účinnější, než kyselina α-linolenová). Z uvedeného vyplývá, že polyenové mastné kyseliny řady n-6 jsou biologicky účinnější, než polyenové mastné kyseliny řady n-3. Pokud dojde ke změně v prostorovém uspořádání dvojné vazby z cis na trans, biologická účinnost molekuly se prakticky zruší.
Triviální názvy
Podobně jako u nasycených a monoenových MK i v případě polyenových MK se využívají triviální názvy. Vyšší počet dvojných vazeb v řetězci nabízí mnohem větší možnou variabilitu v izomerech a teoreticky by tedy mohl být v tucích zastoupen poměrně velký počet různých polyenových kyselin. Ve skutečnosti se jich ve významnějším množství vyskytuje v tucích jen relativně málo. Opět platí, že se jedná hlavně o mastné kyseliny se sudým počtem atomů uhlíku v řetězci.
Nejběžnější polyenovou mastnou kyselinou je kyselina linolová. Obsahuje 2 navzájem izolované dvojné vazby. Obě dvojné vazby jsou v konfiguraci cis. Systematický název je pak 9cis,12cis-oktadeka-9,12-dienová kyselina, nebo také (9Z,12Z)-oktadeka-9,12-dienová kyselina, zkráceně 9c12c-18:2 nebo 18:2 cis-9,cis-12. Všechna uvedená systematická označení jsou správná a lze je používat. Zejména pro tabulkově zpracovávané přehledy se z důvodu úspory místa používá zkrácené označení Z pro prostorové uspořádání cis a označení E pro prostorové uspořádání trans. Zkrácený zápis kyseliny linolové při biologickém značení je 18:2n-6, nebo také 18:2ω-6. V následujícím přehledu jsou uvedeny základní dienové mastné kyseliny vyskytující se ve významnějším množství v tucích a olejích obsažených v běžných potravinách.
Další významnou polyenovou mastnou kyselinou je kyselina linolenová, což je kyselina se 3 navzájem izolovanými dvojnými vazbami. Pokud se o této kyselině mluví v biologických textech, jedná se o izomer označovaný jako α-linolenová kyselina, její systematické označení je 9cis,12cis,15cis-oktadeka-9,12,15-trienová kyselina. Patří tedy do řady n-3 mastných kyselin. Kyselina α-linolenová je prekurzorem při syntéze eikosanoidů. V olejích se nachází také další izomer označovaný jako γ-linolenová kyselina, systematické označení je 6cis,9cis,12cis-oktadeka-6,9,12-trienová kyselina. Tento izomer patří do řady n-6 mastných kyselin a je biologicky mnohem účinnější. Z biochemického a fyziologického hlediska mají tedy oba zmíněné izomery odlišnou účinnost. Kyselina linolenová obvykle doprovází v tucích a olejích kyselinu linolovou.
Z potravinářského hlediska je kyselina linolenová problematickou mastnou kyselinou, snadno se totiž kazí a zhoršuje organoleptické vlastnosti výrobků, ve kterých je obsažena.
Mastné kyseliny se 4 až 6 dvojnými vazbami v konfiguraci cis se v potravě vyskytují poměrně vzácně. Biologicky účinné jsou kyselina arachidonová a kyselina klupadonová. Kyselina arachidonová má 4 navzájem izolované dvojné vazby v konfiguraci cis a je nejdůležitější esenciální mastnou kyselinou. V potravě se však vyskytuje jen v malém množství, ale organismus si ji dovede vyrobit z kyseliny linolové, významnou úlohu při její biosyntéze má biotin.
Polyenové mastné kyseliny s více než 24 atomy uhlíku a s více dvojnými vazbami v molekule již většinou nemají biologickou účinnost esenciálních mastných kyselin nebo je jejich účinnost zanedbatelná ve srovnání s kyselinami linolovou, linolenovou a arachidonovou.
Polyenové mastné kyseliny tvoří viskózní, slabě nažloutlé kapaliny, které se dobře rozpouští v nepolárních organických rozpouštědlech i v alkoholu. Zbarvení kapaliny je způsobeno oxidačními produkty. Čím tmavší olej je, tím více těchto degradačních produktů olej obsahuje. Chemické vlastnosti polyenových MK jsou velice podobné vlastnostem monoenových MK, ale na vzduchu se oxidují mnohem snadněji. Proto je tak obtížné udržet za běžných teplot olej ve stavu, jak byl vylisován ze semen. Čerstvě vylisovaný rostlinný olej je světlejší a kvalitnější. S přibývající dobou skladování (obzvláště v poloprázdných lahvích) olej tmavne v důsledku probíhajících oxidačních reakcí a ztrácí na kvalitě. Působením tepla vznikají volné radikály stejným způsobem, jako je popsané v článku Monoenové mastné kyseliny. Vzhledem k tomu, že se v sousedství rozštěpené dvojné vazby nachází další dvojná vazba, dochází k intramolekulární izomeraci a vznikají konjugované deriváty, které mají výrazně nižší biologickou účinnost.
Zdroj polyenových mastných kyselin
Jediným zdrojem esenciálních polyenových mastných kyselin jsou tuky a oleje. Jejich celková denní potřeba je pro dospělé osoby uváděna kolem 4 g, pro děti je však mnohem vyšší, až 10 g. Jejich nedostatek se neprojeví hned, obvykle až po relativně dlouhé době několika týdnů až měsíců. Je to dáno tím, že je prakticky nemožné při dnešním způsobu stravování nedodávat aspoň malá množství těchto esenciálních mastných kyselin. Pokud se vůbec projevy nedostatku objeví, je to dáno spíše nevhodnou skladbou jídelníčku, mnohdy dodržováním nesmyslné striktně beztukové diety a nebo dlouhodobě příliš jednostrannou stravou postavenou pouze na zelenině a ovoci případně na konzumaci jen zeleninových a ovocných koktejlů. Také dlouhodobě dodržované diety (více jak 3 týdny) postavené pouze na instantních nápojích bez současné konzumace běžného jídla mohou vyvolat deficit těchto esenciálních polyenových mastných kyselin a následně i některé zdravotní problémy.
Kyselina linolová je obsažena především v rostlinných olejích (zejména ve slunečnicovém, sójovém a olivovém) a v menším množství je obsažena i v živočišných tucích. Pokrývá asi 90% esenciálních mastných kyselin v potravě. Obsah těchto esenciálních mastných kyselin v tucích a olejích různých potravin lze nalézt v přehledech v článku Nasycené mastné kyseliny. Dobrým zdrojem je také rybí tuk, jehož velkou předností je i významný obsah dalších polyenových mastných kyselin. Při hodnocení olejů a posuzování jejich vhodnosti k přípravě jídel je vždy potřeba na prvním místě vzít v úvahu, jakým způsobem bude jídlo připravované. Pokud je připravované za tepla, jsou vhodnější oleje s vyšším obsahem kyseliny olejové a kyseliny palmitové a s nižším obsahem polyenových mastných kyselin (linolová, linolenová aj.). Naopak při přípravě jídel za studena jsou jednoznačně nejvhodnější rostlinné oleje, především slunečnicový olej příp. olivový olej. Zřejmě nejlepším zdrojem esenciálních mastných kyselin je rybí olej.
Stravitelnost polyenových mastných kyselin
Stravitelnost polyenových mastných kyselin se sudým počtem atomů uhlíku v řetězci je poměrně dobrá a je srovnatelná s analogickými monoenovými mastnými kyselinami. Kyselina linolová vstřebaná z tráveniny do krve je rychle vychytávána jaterními buňkami a je zabudovávána do vytvářených triacylglycerolů. Kyseliny linolenová a hlavně arachidonová jsou prekurzory prostaglandinů. Esenciální mastné kyseliny se uplatňují i při přenosu vodíku.
Netypické polyenové mastné kyseliny
Kyselinu γ-linolenovou lze z hlediska jejího výskytu považovat za netypickou polyenovou mastnou kyselinu. Ve významnějším množství je obsažena v oleji ze semen brutnáku lékařského, pupalky dvouleté, angreštu a rybízu. Jen na doplnění, kyselina α-linolenová je obsažena hlavně v zelených částech rostlin, především v listech. Vysoký podíl této kyseliny je ve lněném oleji. Zajímavé je, že tuk savců obsahuje kyseliny α-linolenové poměrně málo, max. do 1% hm. všech mastných kyselin, ale v tukové tkáni koní jí může být obsaženo až 10%. Je to důsledek toho, že se koním do krmení často přidává lněné semínko.
Rostlinné oleje obsahují celou řadu netypických polyenových mastných kyselin, především se jedná o kyseliny s konjugovanými dvojnými vazbami. Příkladem mohou být kyseliny puniková (ze semen granátových jablek) nebo α-kalendová (ze semen měsíčníku lékařského).
V olejích mořských ryb se nachází celá řada polyenových MK s izolovanými dvojnými vazbami s vyšším počtem atomů uhlíku v řetězci. Příkladem je kyselina klupadonová nebo nisinová.
V tucích přežvýkavců se vyskytují ve větší míře nenasycené MK s dvojnými vazbami v konfiguraci trans. Je to dáno tím, že tyto kyseliny produkuje mikroflóra osídlující bachor a odtud se pak jako příměsi ukládají v depotním tuku zvířat. Zejména se jedná o kyseliny vakcenovou a rumenovou. Jejich výskyt však není vázán striktně jen na přežvýkavce, ale svým způsobem se to týká i dalších zvířat, jejichž potravou je tráva. Týká se to tedy i koní, z exotičtějších zvířat např. klokanů, žiraf apod.
Související články
Struktura a funkce mastných kyselin - 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.