obecně jsou tuky organické molekuly složené ze dvou částí: glycerinu a mastných kyselin. Když jíme tuk, trávicí systém rozbíjí vazby mezi mastnými kyselinami a glycerinem, takže tyto dvě části jsou absorbovány do krevního řečiště odděleně.
mastné kyseliny jsou nutričně důležitější součástí molekuly tuku a jsou to ty, které určují chemické rozdíly mezi různými typy molekul tuku.,
mastné kyseliny se skládají z dlouhého řetězce atomů uhlíku (5, 10 nebo 18 atomů dlouhých nebo dokonce delších) s jednou kyselou skupinou (-COOH). Tato skupina je důvod, proč se nazývají kyseliny.
Pokud se podíváte pozorně na některé oleje a tuky, jako je olivový olej, sojový olej, nebo ořechové oleje, a porovnat je s ostatními, jako je margarín, máslo, kuřecí tuk a hovězí tuk (bílé věci nalezené v okolí desky z masa), nejvýznamnější rozdíl najdete, je, že různé oleje a tuky mají různé stavy hmoty při pokojové teplotě., Některé oleje a tuky jsou tekuté při pokojové teplotě a dokonce i při skladování v lednici, jako je olivový olej a sójový olej. Naproti tomu jiné tuky mají vyšší teploty tání: máslo, margarín a živočišné tuky jsou v lednici pevné. Stávají se měkkými pevnými látkami při pokojové teplotě a při vaření se taví.
hovězí maso s tukem. Kredit: Michael C. Berch, Wikipedia
Co způsobuje tento rozdíl v teplotě tání? Odpověď zní: většinou, jak nasycené jsou chemické vazby v molekule tuku v atomech vodíku., Čím více atomů vodíku má mastná kyselina, tím je „nasycená“ a čím vyšší bude teplota tání.
následující ilustrace vysvětlují proč. V první ilustrace, sedm molekul zcela nasycené tuky obsahují pouze jednoduché kovalentní vazby mezi atomy uhlíku (reprezentován jako rohy klikatá čára), a každý uhlík je vázán ke dvěma atomům vodíku, z nichž ani jeden je znázorněno na obrázku.
tyto lineární molekuly se mohou přiblížit a vytvořit hustou strukturu, která umožňuje silné intermolekulární interakce., Teplota tání takového tuku by byla vysoká.
naproti tomu zde je ilustrace tří nenasycených molekul tuku, konkrétně kyseliny olejové, hlavní složky olivového oleje. Tato mastná kyselina obsahuje dvojitou kovalentní vazbu, reprezentovanou dvojitou čarou:
je snadné vidět, že dvojitá vazba způsobuje ohyb v uhlíkovém řetězci a zabraňuje řetězcům přiblížit se a silně interagovat. Na druhé straně slabé vazby mezi molekulami vytvářejí nižší teplotu tání. Tato“ ohnutá “ orientace se v chemické nomenklatuře nazývá cis, slovo odvozené z latiny.,
kyselina olejová, uvedená výše, má pouze jednu dvojnou vazbu, takže se nazývá „mono-nenasycená“. Poly-nenasycené tuky mají více dvojných vazeb, jsou ještě „ohnuté“ a mají ještě nižší teploty tání.
nasycené tuky mohou ovlivnit vaše zdraví. Mají tendenci vybudovat po stranách cév, spolu s dalšími materiály, a v průběhu času se mohou ucpat, což může způsobit srdeční infarkt nebo mrtvice, v závislosti na krevní cévy ucpané.
chemicky řečeno, nasycené tuky jsou velmi stabilní a snadno nereagují s jinými molekulami ani se nerozbijí., Řetězce uhlíků s jedinými kovalentními vazbami, které tvoří většinu struktury nasycených mastných kyselin, nereagují s většinou chemikálií. Ani kyseliny, ani báze, alkoholy, aminy, alkalické kovy nebo přechodné kovy nemohou takový řetězec zlomit. Ve skutečnosti to mohou dosáhnout pouze velmi silné oxidační činidla, jako je plynný chlor nebo kyslík v reakcích na spalování.
v důsledku toho nasycené mastné kyseliny také oxidují v těle s určitými obtížemi., Naštěstí je kyselá skupina na jednom konci mastné kyseliny docela reaktivní a umožňuje oxidaci řetězce řezáním na kusy, dva uhlíky najednou. Naproti tomu nenasycená vazba je mnohem chemicky aktivnější a je tělem mnohem snadněji oxidována.
Trans-tuky byly vynalezeny, když chemici objevili způsob, jak připravit umělé „máslo“, nazvané margarín. Zjistili, že levné oleje mohou být reagovaly s vodíkem dát nasycených mastných kyselin, které vědci později objevili, může být špatné pro vaše zdraví., V posledních letech však vědci zjistili, že tato reakce vytváří další třídu nenasycených tuků, nazývaných „trans-tuky“, které jsou extrémně škodlivé.
margarín. Kredit: spoospa, Wikipedia
při výrobě margarínu se používá chemický katalyzátor, který urychluje reakci. „Otevírá“ dvojnou vazbu a umožňuje atomům uhlíku reagovat s vodíkem. Někdy se však molekula mastných kyselin otáčí o 180o kolem vazby a znovu se uzavírá, aniž by reagovala atomem vodíku., Výsledkem je „trans-tuků“, mastné kyseliny, který má dvojnou vazbu, ale nemá „ohnuté“ struktury, jak ukazuje následující obrázek:
Tento lineární molekula vypadá hodně jako nasycených tuků, a akcie ve vlastnictví vysoký bod tání, ale má velký problém: Trans-dvojné vazby jsou velmi vzácné v přírodě a lidské tělo má pevný čas reagovat s nimi. Ve skutečnosti jsou všechny enzymy v lidském těle, které reagují s mastnými kyselinami a rozkládají je, schopné reagovat pouze s „ohnutými“, cis mastnými kyselinami. Proto se v těle hromadí trans-tuky a mohou způsobit velké škody.,
Dr. Avi Saig
Oddělení Neurologie a Davidson Institute of Science Vzdělávání
Weizmann Institute of Science,
Článek přeložen z hebrejštiny do Aviv J. Sharon, M. Sc. student na Weizmann Institute of Science.