ogólnie rzecz biorąc, tłuszcze są cząsteczkami organicznymi złożonymi z dwóch części: gliceryny i kwasów tłuszczowych. Kiedy jemy tłuszcz, układ trawienny łamie wiązania między kwasami tłuszczowymi i gliceryną, więc te dwie części są wchłaniane do krwiobiegu oddzielnie.
kwasy tłuszczowe są ważniejszą odżywczo częścią cząsteczki tłuszczu i to one determinują chemiczne różnice między różnymi typami cząsteczek tłuszczu.,
kwasy tłuszczowe składają się z długiego łańcucha atomów węgla (o długości 5, 10 lub 18 atomów, a nawet dłuższych), z jedną grupą kwaśną (-COOH). Grupa ta nazywana jest kwasami.
jeśli przyjrzysz się uważnie pewnym olejom i tłuszczom, takim jak oliwa z oliwek, olej sojowy lub oleje orzechowe, i porównasz je z innymi, takimi jak margaryna, masło, tłuszcz z kurczaka i tłuszcz wołowy (biały materiał znajdujący się w płytach mięsa i wokół nich), najbardziej widoczną różnicą jest to, że różne oleje i tłuszcze mają różne stany materii w temperaturze pokojowej., Niektóre oleje i tłuszcze są płynne w temperaturze pokojowej, a nawet gdy przechowywane w lodówce, jak oliwa z oliwek i olej sojowy. Natomiast inne tłuszcze mają wyższe temperatury topnienia: masło, margaryna i tłuszcze zwierzęce są stałe w lodówce. Stają się miękkie ciała stałe w temperaturze pokojowej i topią się podczas gotowania.
Wołowina z tłuszczem. Kredyt: Michael C. Berch, Wikipedia
Co powoduje tę różnicę w temperaturze topnienia? Odpowiedź brzmi: głównie jak nasycone są wiązania chemiczne w cząsteczce tłuszczu w atomach wodoru., Im więcej atomów wodoru ma kwas tłuszczowy, tym bardziej jest „nasycony” i tym wyższa będzie jego temperatura topnienia.
Poniższe ilustracje wyjaśniają dlaczego. Na pierwszej ilustracji siedem cząsteczek całkowicie nasyconych tłuszczów zawiera tylko pojedyncze wiązania kowalencyjne między atomami węgla (reprezentowane jako rogi zygzakowatej linii), a każdy węgiel jest związany z dwoma atomami wodoru, z których żaden nie jest pokazany na ilustracji.
te liniowe cząsteczki są w stanie zbliżyć się do siebie i stworzyć gęstą strukturę, która pozwala na silne interakcje międzycząsteczkowe., Temperatura topnienia takiego tłuszczu byłaby wysoka.
natomiast oto ilustracja trzech nienasyconych cząsteczek tłuszczu, w szczególności kwasu oleinowego, głównego składnika oliwy z oliwek. Ten kwas tłuszczowy zawiera podwójne wiązanie kowalencyjne, reprezentowane przez podwójną linię:
łatwo zauważyć, że podwójne wiązanie powoduje zgięcie w łańcuchu węglowym i zapobiega zbliżaniu się łańcuchów do siebie i silnym oddziaływaniu. Z kolei słabe wiązania między cząsteczkami sprawiają, że niższa temperatura topnienia. Ta” wygięta ” orientacja nazywana jest w nomenklaturze chemicznej cis, słowo pochodzące z łaciny.,
kwas oleinowy, pokazany powyżej, ma tylko jedno wiązanie podwójne, więc nazywa się go”jednonienasyconym”. Tłuszcze wielonienasycone mają wiele podwójnych wiązań, są jeszcze bardziej „wygięte” i mają jeszcze niższe temperatury topnienia.
tłuszcze nasycone mogą mieć wpływ na twoje zdrowie. Mają tendencję do gromadzenia się wzdłuż boków naczyń krwionośnych, wraz z innymi materiałami, a z czasem mogą je zatkać, co może spowodować zawał serca lub udar, w zależności od tego, które naczynie krwionośne zostało zatkane.
chemicznie mówiąc, tłuszcze nasycone są bardzo stabilne i nie łatwo reagują z innymi cząsteczkami lub pękają., Łańcuchy węgla z pojedynczymi wiązaniami kowalencyjnymi, które tworzą większość struktury nasyconych kwasów tłuszczowych, nie reagują z większością substancji chemicznych. Ani kwasy, ani Zasady, alkohole, aminy, metale alkaliczne lub metale przejściowe nie mogą złamać takiego łańcucha. W rzeczywistości tylko bardzo silne utleniacze, takie jak chlor gazowy lub tlen w reakcjach spalania, mogą to osiągnąć.
w rezultacie nasycone kwasy tłuszczowe również utlenia się w organizmie z pewnym trudem., Na szczęście grupa kwaśna na jednym końcu kwasu tłuszczowego jest dość reaktywna i pozwala na utlenianie łańcucha poprzez cięcie go na kawałki, dwa węgle na raz. Natomiast Wiązanie nienasycone jest znacznie bardziej aktywne chemicznie i jest znacznie łatwiej utleniane przez organizm.
tłuszcze Trans zostały wynalezione, gdy chemicy odkryli sposób przygotowania sztucznego „masła”, zwanego margaryną. Odkryli, że tanie oleje mogą reagować z gazem wodorowym, aby dać nasycone kwasy tłuszczowe, co naukowcy odkryli później może być szkodliwe dla zdrowia., W ostatnich latach naukowcy odkryli jednak, że reakcja ta tworzy kolejną klasę tłuszczów nienasyconych, zwanych „tłuszczami trans”, które są niezwykle szkodliwe.
margaryna. Kredyt: spoospa, Wikipedia
podczas produkcji margaryny, katalizator chemiczny jest używany, aby reakcja iść szybciej. „Otwiera” wiązanie podwójne i pozwala atomom węgla reagować z wodorem. Czasami jednak cząsteczka kwasu tłuszczowego obraca się o 180o wokół wiązania i zamyka się ponownie, nie reagując z atomem wodoru., Rezultatem jest „tłuszcz trans”, kwas tłuszczowy, który ma podwójne wiązanie, ale nie ma „wygiętej” struktury, jak pokazuje poniższy rysunek:
Ta liniowa cząsteczka wygląda bardzo podobnie do tłuszczów nasyconych i ma właściwość wysokiej temperatury topnienia, ale ma duży problem: podwójne wiązania Trans są bardzo rzadkie w przyrodzie i ludzkie ciało ma trudności z reagowaniem z nimi. W rzeczywistości wszystkie enzymy w organizmie człowieka, które reagują z kwasami tłuszczowymi i je rozkładają, są w stanie reagować tylko z” wygiętymi ” kwasami tłuszczowymi cis. Dlatego tłuszcze trans gromadzą się w organizmie i mogą powodować wiele szkód.,
Dr Avi Sajg
zakład Neurologii i Edukacji Naukowej
Instytut Nauki Weizmanna
artykuł przetłumaczony z języka hebrajskiego przez Awiw J. Szaron, M.Sc student Instytutu Nauk Weizmanna.