Spoznaje života

Na osobnim stranicama 

STJEPANA ŠABANA

Postavljeno: 12.06.2006. 

__________________

TRANSMASNE KISELINE

Današnji postupci hidrogenizacije biljnih ulja, kao i rafinacija ulja pri visokim temperaturama, narušavaju prirodnu molekulsku strukturu nezasićenih masnih kiselina, koje štetno djeluju na ljudsko zdravlje.

Piše:  STJEPAN ŠABAN, dipl.ing. 

Objavljeno u časopisu 'Narodni zdravstveni list' za svibanj-lipanj 2006.

Građa masnih kiselina

Masti i ulja su kemijske tvari pod zajedničkim imenom trigliceridi, koji se sastoje od jednog dijela glicerola i tri dijela masnih kiselina (esteri masnih kiselina). Imaju gustoću manju od vode, a na normalnoj sobnoj temperaturi imaju konzistenciju od tekućeg do krutog stanja. Ako su u krutom stanju nazivaju se mastima, a ako su u tekućem stanju uljima.

Masne kiseline (FA) razlikujemo prema građi molekula kao zasićene (SFA) i nezasićene (UFA) u odnosu na atome vodika. Nezasićenim masnim kiselinama manjkaju atomi vodika u parovima. Jedan par manjkajućh atoma vodika stvara dvostruku vezu između atoma ugljika, pa se takva masna kiselina naziva jednostruko (mono-) nezasićena masna kiselina. Ako u molekuli masne kiseline manjka više parova atoma vodika, takva se masna kiselina naziva višestruko (poli-) nezasićena masna kiselina. Građa molekula nezasićenih masnih kiselina je u prirodi takva, da se oba atoma vodika nalaze s jedne strane dvostruke ugljikove veze (cis-oblik). U određenim uvjetima moguća je transformacija molekula nezasićenih masnih kiselina iz cis-oblika u trans-oblik, u kojem se atomi vodika nalaze na suprotnim stranama dvostruke ugljikove veze, pa se ove masne kiseline nazivaju geometrijskim izomerima ili transmasnim kiselinama (TFA). Geometrijska građa molekula transmasnih kiselina pokazuje oslabljenu dvostruku ugljikovu vezu, pa su molekule sklone međusobnom slijepljivanju (polimerizaciji). Ovime se značajno mijenjaju mnoga svojstva transmasne kiseline.

Na sljedećoj slici je prikazana struktura dijela molekule zasićene i nezasićene masne kiseline u cis- i trans-obliku.

        Dio zasićene                  Dio nezasićene                 Dio nezasićene
      masne kiseline                masne kiseline                 masne kiseline
                                              u cis-obliku                    u trans-obliku

    1-struka ugljikova         2-struka ugljikova veza       2-struka ugljikova veza
             veza                     s vodikovim atomima       s vodikovim atomima na
                                              na istoj strani                suprotnim stranama


Također se dvije masne kiseline osim po poziciji vodikovih atoma mogu razlikovati i po poziciji dvostruke ugljikove veze u lancu. Prirodna pozicija dvostruke ugljikove veze je nekonjugirana, dok se njena neprirodna varijanta konjugirane pozicije naziva pozicijskim ili cis-izomerom. Između dviju dvostrukih ugljikovih veza se kod nekonjugirane pozicije nalaze tri atoma ugljika (divinilmetan oblik), dok se kod konjugirane pozicije izmedu dviju dvostrukih ugljikovih veza nalaze dva atoma ugljika.


                      Nekonjugirana                               Konjugirana
                     pozicija 2-struke                          pozicija 2-struke
                      ugljikove veze                             ugljikove veze  

 

Kako su molekule masnih kiselina prilično velike, u njima mogu svi dijelovi biti u cis-obliku (cis-cis), ali mogući su i izomeri s kombinacijama pojedinih dijelova, kao cis-trans, trans-cis, i trans-trans izomeri.


Nastanak transmasnih kiselina


Transmasne kiseline nastaju uglavnom na tri načina:

•    najcešće u procesu hidrogenizacije nezasićenih masnih kiselina u biljnim uljima pri proizvodnji margarina i drugih konzistentnih masnoća,
•    u procesu rafinacije biljnih ulja (koje sadrže nezasićene masne kiseline) pri visokim temperaturama, te pri zagrijavanju ulja na visoke temperature pri prženju hrane,
•    u procesu hidrogenizacije nezasićenih masnih kiselina od strane bakterija u probavnom sustavu preživača. 

 

Hidrogenizacija nezasićenih masnih kiselina


Hidrogenizacija masnih kiselina je proces prisiljavanja atoma vodika na popunjavanje praznih mjesta u nezasićenim masnim kiselinama. To se provodi pod tlakom vodika uz katalizatore metala pri temperaturama od 120-210 °C. Pri tome zapravo nezasićena masna kiselina prelazi u masnu kiselinu, potpuno ili djelomično popunjenu s manjkajućim atomima vodika.

Kod potpune hidrogenizacije nezasićenih masnih kiselina iste poprimaju oblik zasićenih masnih kiselina, ako su popunjena sva mjesta vodika, ali njihova svojstva nisu jednaka prirodnim zasićenim masnim kiselinama, zbog sadržaja prenosnih elemenata katalizatora u procesu hidrogenizacije.

Kod djelomične hidrogenizacije se vodikovim atomima popunjava struktura nezasićene masne kiseline samo djelomično. Taj postupak stvara strukture molekula masnih kiselina, kod kojih su dijelovi u cis-, a dijelovi u trans-obliku s velikim brojem mogućih neprirodnih kombinacija u strukturi.


Zagrijavanje nezasićenih masnih kiselina


Zagrijavanje nezasićenih masnih kiselina na visoke temperature događa se i u procesu rafinacije biljnih ulja. Sam proces rafinacije odvija se u više faza, kod čega u nekima temperature prelaze i graničnu vrijednost od 150 °C, kod koje počinje stvaranje izomera, koji postaju mutageni, a iznad 200 °C počinje cis-oblik prelaziti u trans-oblik, kao što je slučaj u fazi uklanjanja mirisa (240-270 °C) – tj. u fazi dezodoriranja.

Deklaracije proizvodača na rafiniranim biljnim uljima, da se sastoje od polinezasićenih masnih kiselina ne znače mnogo, jer istovremeno ne sadrže  informaciju o udjelu štetnih transmasnih kiselina u njima.

U postupcima prženja pri pripremi hrane, također neke nezasićene masne kiseline prelaze iz cis-oblika u štetan trans-oblik. Međutim, ovdje se dogada još jedan proces, kod kojega pri oksidaciji nezasićene linolne masne kiseline dolazi do trans-spojeva s jako reaktivnim proteinima i stvaranja visokotoksičnih spojeva HNE (4-hidroksi-trans-nonenal) poznatih pod nazivima HHE, HOE i HDE.


Transformacija nezasićenih masnih kiselina kod preživača


Iako je cis-oblik s nekonjugiranom pozicijom nezasićenih masnih kiselina prirodan oblik, a trans-oblik i konjugirani oblik neprirodni, ipak i neke prirodne živežne namirnice sadrže određene količine konjugiranih i transmasnih kiselina, koje nastaju pod utjecajem djelovanja anaerobnih bakterija (butyriovibrio fibrisolvens), koje provode djelomičnu biohidrogenizaciju u probavnom sustavu preživača (goveda, ovaca, koza). Dio tih transmasnih kiselina nalazi se onda i u sastavu masnoća mlijeka i mliječnih prerađevina, te masnoća u mesu i mesnim prerađevinama preživača. Sadržaj  konjugiranih i transmasnih kiselina u proizvodima preživaca jako varira u ovisnosti o vrsti ishrane preživaca, tj. da li je njihova hrana siromašna ili bogata s nezasićenim masnim kiselinama. 


Djelovanje transmasnih kiselina


Promjena položaja atoma vodika kod transmasnih kiselina mijenja mnoga svojstva samih masnih kiselina, pa iste poprimaju neka svojstva zasićenih masnih kiselina, kao npr. svoja fizikalna svojstva (temperaturu topljenja). Značajno se pak mijenjaju i  njihova kemijska svojstva. Medutim, u pogledu šteta u organizmu, koje mogu svojim promijenjenim kemijskim svojstvima stvoriti, razlikuju se transmasne kiseline, koje stvara čovjek u procesima obrade i prerade masti i ulja, od onih koje se nalaze u prirodnim proizvodima, kao što je slučaj kod preživača. Ljudskom rukom stvorene transmasne kiseline stvaraju velike štete u procesima daljnje transformacije masnih kiselina u organizmu, kao npr. kod transformacije linolne masne kiseline (LA) u gama linolensku (GLA) ili alfa linolenske masne kiseline (ALA) u eikozapentaensku (EPA), od kojih nastaju mnogobrojni parakrini hormoni i enzimi u organizmu. Time transmasne kiseline mogu značajno narušiti osjetljivu hormonalnu ravnotežu u organizmu, te izazvati razna akutna i kronična oboljenja, kao što su npr. bolesti krvožilnog sustava, kao i mnogi upalni i alergijski procesi u organizmu. Dokazano je, da transmasne kiseline povećavaju LDL kolesterol, a smanjuju HDL kolesterol u krvi, kao poznate faktore rizika kod srčanožilnih bolesti. Također, transmasne kiseline mijenjaju permeabilitet staničnih membrana, narušavajući zaštitnu barijeru stanica, a  zbog promijenjene strukture molekula one ne mogu preko staničnih membrana prenositi mnoge proteine i kisik u same stanice.

Također, kako mnogi hormoni u organizmu služe i kao poticaji za aktiviranje pojedinih gena, to transmasne kiseline preko hormona i enzima mogu izazvati i mnoge mutacije gena u organizmu, te dovesti čovjeka u još veću opasnost zbog mogućih malignih oboljenja.

Iako dosta česti napisi u svijetu danas ne govore o razlikama između pojednih vrsta transmasnih i konjugiranih masnih kiselina, nego ih ponekad sve svrstavaju u istu negativnu kategoriju, koje izazivaju štetne posljedice po ljudsko zdravlje, ipak je neophodno istaknuti velike razlike među njima u pogledu moguće štetnosti. Zbog toga treba naglasiti, da je situacija s konjugiranim i transmasnim kiselinama, koje se prirodno nalaze u proizvodima dobivenim od preživača (mlijeko i mliječne prerađevine, te meso i mesne prerađevine), potpuno drukčija. Tako npr. mnoga istraživanja pokazuju, da konjugirana linolna masna kiselina (CLA) (koje ima najviše u navedenim proizvodima), ne samo da nije štetna po ljudsko zdravlje, nego je dapače i vrlo korisna, jer je antikarcinogena u svim fazama raka (u inicijaciji, promociji i matastazama). Također, se pokazalo, da konjugirana linolna masna kiselina (CLA) blokira konverziju linolne masne kiseline (LA) u arahidonsku masnu kiselinu (AA), od koje se stvaraju loše skupine prostaglandina (PG2) i leukotriena (LT4). Takoder, ni transmasne kiseline u gore navedenim proizvodima nisu štetne po organizam, jer se npr. vakcenična transmasna kiselina (VA) (koje ima najviše u tim proizvodima) u organizmu (in vivo) pretvara upravo u korisnu konjugiranu linolnu masnu kiselinu (CLA). 


Sadržaj transmasnih kiselina u namirnicama


Ovdje iznesene podatke o sadržaju transmasnih kiselina u pojedinim prehrambenim proizvodima potrebno je shvatiti orjentacijski, jer se isti vrlo mnogo razlikuju, kako od proizvodača do proizvodača, tako i od zemlje do zemlje.

Prema podacima istraživanja FDA (SAD) iz 1999.g., dopunjenih s podacima iz Consumers Union iz 2003.g. ukupan sadržaj transmasnih kiselina (TMK) u pojedinim živežnim namirnicama iznosi:


                                   % TFA u namirnici

Maslac                                      1-2
Margarin tvrdi                          13-25
Biljna ulja (prirodna)               0,1-0,5
Biljna mast (shortening)           10-30
Dressing za salate                  0,5-8
Uštipci (krafne)                         2-27
Pomfrit                                    5-26
Cips                                        0-9
Govedina i junetina                   4-5


Iako prema iznesenim podacima  (FDA) biljna ulja sadrže svega 0,1-0,5% transmasnih kiselina, prema istraživanjima University of Florida-Gainsesville npr. ulje od uljane repice sadrži 4,6% transmasnih kiselina. I mnogi drugi istraživači ukazuju na mnogo veći sadržaj transmasnih kiselina u rafiniranim biljnim uljima, no i ti podaci jako variraju od proizvodača do proizvodača, ovisno procesu rafinacije ulja.

Prema Pfalzgraf-u su istraživanja u Njemačkoj pokazala, da je sadržaj transmasnih kiselina u mlijeku u rasponu od 2-8% u odnosu na ukupne masnoće, dok meso preživača ima 2,0-10,6% transmasnih kiselina od ukupnih masnoća. Iznosi transmasnih kiselina u različitim vrstama hrane ovisno o sadržaju hidrogeniziranih ulja kretalo se od 0-34,9%.

Stvaranje transmasnih kiselina prisutno je i kod zagrijavanja i prženja namirnica u restoranima i domaćinstvu.
 

Zakonodavstvo u pojedinim zemljama


Poznato je, da je Danska jedina zemlja u svijetu, koja je ograničila uporabu transmasnih kiselina u industrijskoj hrani još 2003. godine. Ograničenje se odnosi na najveći dozvoljeni iznos transmasnih kiselina od 2% od ukupnih masnoća. Navedeno ograničenje se ne odnosi na proizvode, koji prirodno sadrže transmasne i konjugirane masne kiseline (proizvodi dobiveni od preživača), kao i na procesiranu hranu, koja u sebi sadrži dodatke namirnica s prirodnim sadržajem transmasnih kiselina.

Kanada je u ovom trenutku druga zemlja, kod koje je u parlamentarnoj proceduri zakon o restrikcijama primjene transmasnih kiselina u industrijski procesiranoj hrani. Donošenje zakona očekuje se uskoro.

U SAD-u je za sada donijet zakon, prema kojem proizvodači prehrambenih proizvoda moraju od 01.01.2006. godine na svojim proizvodima deklarirati sadržaj transmasnih kiselina u hrani.
 

Moguć izbor povoljnih masnoća


Kod nas je, nažalost, običnom čovjeku nedostupna informacija o tome, što je povoljnije za njegovo zdravlje pri izboru hrane u pogledu transmasnih kiselina, jer ne postoje deklaracije na proizvodima o sadržaju transmasnih kiselina.

Ispravan izbor povoljnih masnoća u prehrani čovjeka predstavljaju one masnoće, koje sadrže jednostruko i višestruko nezasićene masne kiseline u prirodnom cis-obliku, a to su:

•    Jednostruko nezasićene masne kiseline (omega-9) u cis-obliku, koje se danas  nalaze na našem tržištu jedino u djevičanskom maslinovom ulju (hladno prešanom i nerafiniranom). Nažalost, takva ulja su po cijeni običnom čovjeku nedostupna. U ostale povoljne jednostruko zasićene masne kiseline  u cis-obliku spadaju masnoće u maslacu od kikirikija, u maslinama, avokadu, kikirikiju, pinjolama i sezamovom sjemenu.

•    Dvostruko nezasićene masne kiseline (omega-6) u cis-obliku, koje se danas nalaze na našem tržištu u hladno prešanim biljnim uljima od uljane repice i suncokreta, koja nisu podvrgnuta visokim temperaturama u toku prerade i to po pristupačnim i uobičajenim cijenama za ulja. Nešto malo gama-linolenske masne kiseline ima u zobenoj kaši (cijelo zrno).

•    Višestruko nezasićene masne kiseline (omega-3) u cis-obliku, kao što su EPA i DHA, koje nalazimo u ribama (prvenstveno u sardelama, skušama, lososu) i ostalim plodovima mora, te u ribljem ulju.