Witajcie kochani!

Często bywam na konferencjach, webinarach i „lajwach” i przyznam, że czasami zastanawiam się nad poziomem merytorycznym tych wydarzeń bo słyszę takie rzeczy, że aż mnie poraża. Denerwuje mnie to, że każdy dzisiaj rości sobie prawo do bycia „kołczem” (ang. coach), do rozpowszechniania wiedzy…szkoda, że często niezgodnej z Evidence Based Medicine (EBM) oraz Evidence Based Nutrition (EBM), albo jeszcze lepiej – totalnie wyssanej z palca. Szczególnie mocno drażni mnie to, gdy robią to przedstawiciele służby zdrowia bo przecież są oni autorytetem dla swoich odbiorców! Czasami nie mając jakiejś wiedzy…lepiej jest nie korzystać ze swojego autorytetu, śmiało skinając głową na tak bez żadnego pokrycia, tylko temat zbadać i dać rzetelną informację. I właśnie stwierdzenie, że masło to kwas masłowy działa na mnie jak płachta na byka, tym bardziej, że słyszę to któryś raz z kolei!! Dlatego jednocześnie jako chemik oraz dietetyk, postaram się treściwie wyjaśnić temat kwasów tłuszczowych i tego tajemniczego kwasu masłowego, którego dobrym źródłem niestety nie jest tłuszcz!

  Tłuszcze w pokarmach występują głównie w postaci trójglicerydów (triacylogliceroli), czyli estrów glicerolu. Dlatego spotkamy się z takim pojęciem dla kwasów średniołańcuchowych jak MCT (Middle Chain Triglicerydes), co oznacza po prostu średniołańcuchowe trójglicerydy. Ester (glicerolu) jest produktem reakcji estryfikacji, w tym przypadku połączenia 1 cząsteczki trójhydroksylowego alkoholu – glicerolu (gliceryny) i 3 cząsteczek kwasu tłuszczowego, w wyniku czego powstaje właśnie trójgliceryd/triacyloglicerol (TG/TAG) oraz 3 cząsteczki wody.

Wśród tłuszczów dietetycznych możemy wyróżnić stałe oraz ciekłe, a uzależnione to jest od budowy chemicznej i długości hydrofobowego (nie lubi wody) łańcucha węglowego przy grupie karboksylowej kwasu tłuszczowego. Kwasy tłuszczowe dzieli się na nasycone (bez wiązań wielokrotnych pomiędzy atomami węgla, SFA – Saturated Fatty Acids) i nienasycone (zawierające wiązania podwójne pomiędzy atomami węgla, UFA – Unsaturated Fatty Acids). Klasyfikacja kwasów ze względu na saturację zależy od ilości podwójnych wiązań: jedno wiązanie podwójne oznacza kwas jednonienasycony (MUFA, Monounsaturated Fatty Acid), więcej wiązań podwójnych oznacza kwas wielonienasycony (PUFA, Polyunsaturated Fatty Acid).

Kwasy nasycone chemicznie dzieli się na krótkołańcuchowe (SCFA – Short Chain Fatty Acid), w których łańcuchy węglowe nie przekraczają 6 atomów węgla (C1-C6), średniołańcuchowe (MCFA – Middle Chain Fatty Acid), w którym łańcuchy węgla obejmują długości od C7-C12 i długołańcuchowe (>C12). Kwasy tłuszczowe nasycone, często nazywane potocznie kłodami, to z proste łańcuchy, które łatwo mogą do siebie przylegać, dlatego oleje/tłuszcze zawierające kwasy tłuszczowe nasycone najczęściej mają postać stałą i im dłuższy będzie łańcuch węglowy tym bardziej hydrofobowa i lipofilna będzie cząsteczka i twardszy będzie tłuszcz. Wyjątkiem są SCFA i częściowo MCFA (C1-C9), które są cieczami w temperaturze pokojowej. Łatwo to wyjaśnić porównując w temperaturze pokojowej masło z tłuszczu mleka (jest dosyć miękkie) do masła kakaowego (jest twarde – czekolada).

Nienasycone kwasy tłuszczowe natomiast zawierają wiązania podwójne (hybrydyzacja sp2) i przybierają konfigurację cis lub trans, w związku z czym ich łańcuchy węglowe ulegają „zgięciu”. nie przylegają do siebie tak łatwo, toteż mają postać ciekłą. Jednonienasycony kwas jest zgięty w jednym miejscu, a wielonienasycone mają bardziej nieregularne kształty. Kwasy tłuszczowe nienasycone można przedstawiać w dwóch notacjach: chemicznej (delta, np. Δ9,12 18:2) oraz biologicznej (omega, np. Ѡ6,9 18:2​, lub po prostu n-3, n-6, n-9). W notacji chemicznej atomy węgla liczy się od strony grupy karboksylowej, natomiast w notacji biologicznej od jej przeciwległego końca. Estry glicerolu (triacyloglicerole) w żołądku i jelicie cienkim ulegają hydrolizie kwasowej pod wpływem enzymów: lipazy żołądkowej oraz trzustkowej, w wyniku czego mogą powstawać różne produkty pośrednie jak diacyloglicerole, monoacyloglicerole oraz glicerol i wolne kwasy tłuszczowe. Kwasy tłuszczowe po wchłonięciu najczęściej wykorzystywane są w celach energetycznych, a ich nadmiar chowany jest w tkance tłuszczowej. Rezerwuarem kwasów tłuszczowych są również błony komórkowe, zbudowane z podwójnej warstwy fosfolipidów. Kwas linolowy świetnie wbudowuje się w ceramidy skóry i chroni przed utratą wody, kwas α-linolenowy nie ma takich właściwości. DHA w największych stężeniach występuje w siatkówce oka (45% fosfolipidów), w mózgu (w pobliżu synaps sfingomieliny 30%, kumuluje się jeszcze przed urodzeniem i jeszcze przez pierwsze 2 lata rozwoju dziecka), w mięśniu sercowym i w plemnikach.

Czy naprawdę aż tak bardzo potrzebne nam są SFA, które jadły nasze babcie i pradziadkowie i mieli się podobno dobrze?

Z tego co kojarzę, to padali jak muchy w wieku ~50 lat na incydent sercowo-naczyniowy, a aktualna ewidencja medyczna wskazuje, że SFA, a zwłaszcza kwas laurynowy (C12:0), mirystynowy (C14:0) i palmitynowy (C16:0) i w mniejszym stopniu kwas stearynowy (C18:0) podwyższają stężenie cholesterolu w lipoproteinach LDL (Low Density Lipoprotein). Dlatego zaleca się, aby spożycie SFA u człowieka nie przekraczało 10% należnej energii dobowej.​ Obniżenie spożycia SFA do mniej niż 10% E/dobę przyczynia się do zmniejszenia produkcji cholesterolu w komórkach, gdyż kwasy tłuszczowe stymulują wątrobę do syntezy VLDL i apolipoprotein.​

Organizm ludzki potrafi przeprowadzić endogenną syntezę kwasów tłuszczowych nasyconych dzięki syntazie kwasów tłuszczowych, złożonemu kompleksowi enzymatycznemu, którego kofaktorem jest witamina PP. Substratem jest acetylo-CoA, który powstaje w mitochondriach. Składnikami pokarmowymi istotnymi dla powstania acetylo-CoA są: cysteina, alanina, niacyna (B3) i witamina PP (B5). W dalszym etapie tworzenia kwasu tłuszczowego ważnym składnikiem pokarmowym jest również biotyna (witamina H). Proces ten zachodzi w cytoplazmie komórek wątroby, gruczołów mlekowych oraz w niewielkiej ilości komórek tkanki tłuszczowej. W organizmie ludzkim w ten sposób powstają zwykle kwasy tłuszczowe o parzystych łańcuchach węglowych, umieszczając 2 atomy węgla od C-końca cząsteczki. Zgodnie z tym schematem jesteśmy w stanie wytworzyć kwasy tłuszczowe nasycone do długości 16 atomów węgla, czyli do kwasu palmitynowego. Do dalszych przemian potrzebne są kolejne enzymy: elongazy wydłużające atomy węgla, a kwas palmitynowy jest dalszym substratem do tej syntezy. Elongazy znajdują się w systemie błon wewnątrzkomórkowych. Wydłużanie łańcuchów węglowych odbywa się dwoma szlakami: w siateczce śródplazmatycznej i szlakiem mitochondrialnym (wydłuża kwasy >14 at. C). Wytwarzamy niewielkie ilości kwasu stearynowego (C18), czy arachidowego (C:20). Z kwasu stearynowego mamy możliwość wytworzenia kwasu oleinowego (C18:1, n-9), dzięki obecności desaturazy Δ9 wprowadzającej wiązanie podwójne przy 9 atomie węgla (n i n+1). System enzymatyczny u ssaków wyposażony jest w desaturazy Δ4, Δ5, Δ6 i Δ9. Żeby wytworzyć kwas linolowy (C18:2, n-6) czy kwas α-linolenowy (C18:3, n-3) potrzebujemy wyższych desaturaz (Δ12, Δ15) i właśnie z tego powodu, że enzymu Δ12 desaturazy nam brakuje, kwasy te są egzogennymi składnikami diety, czyli musimy je dostarczyć z pożywieniem. Wielonienasycone LCFA wykazują działanie hipocholestrolemiczne i hipotriglicerydemiczne w porównaniu z nasyconymi LCFA. Ponadto końcowe metabolity przemian tych kwasów elongazami i desaturazami są substratami do syntezy prohormonów tkankowych działających miejscowo – eikozanoidów i dokozanoidów, a z konwersją bywa różnie, szczególnie, że w dietach mamy zachwiany odpowiedni stosunek omega-3 do omega-6, który powinien wynosić maksymalnie 1:5. (więcej tutaj: klik!)

Olej kokosowy i tłuszcz MCT

W oleju kokosowym i oleju z ziaren palmowych występują duże ilości MCFA (>50%). Olej MCT natomiast powstaje w wyniku hydrolizy oleju kokosowego lub oleju z ziaren palmowych, odfiltrowaniu MCFA, a następnie ponownej ich estryfikacji. Taki olej zawiera głównie kwas kaprylowy (C8:0) i kaprynowy (C10:0) w stosunku od 50:50 do 80:20. MCT charakteryzują się niższą temperaturą topnienia, mniejszą cząsteczką, w temperaturze pokojowej są ciekłe i mają mniejszą gęstość energetyczną, co wpływa na sposób ich metabolizowania. Znajduje on zastosowanie jako źródło energii w niewydolności trzustki, złym wchłanianiu tłuszczu, upośledzonym transporcie chylomikronów i żywieniu pozajelitowym oraz preparatach dla wcześniaków. MCFA w mniejszym stopniu niż LCFA stymulują wydzielanie cholecystokininy kurczącej pęcherzyk żółciowy, fosfolipidów żółciowych i cholesterolu. W przeciwieństwie do LCFA w niedoborze lipazy trzustkowej jak i emulgujących soli żółciowych mogą nadal być wchłaniane żyłą wrotną do wątroby, podczas gdy LCFA potrzebują transportu do krążenia ogólnego przez układ limfatyczny na chylomikronach, a przed tym estryfikacji do trójglicerydów. W komórkach MCFA mają ograniczoną estryfikację i raczej zachowują się jak glukoza niż jak tłuszcz. Łatwo przenikają przez mitochondria i bardzo łatwo ulegają utlenianiu w obecności odpowiedniej ilości szczawiooctanu, aby zwiększony napływ acetylo-CoA mógł zostać skierowany do cyklu Krebsa. Większy napływ acetylo-CoA skutkuje produkcją ciał ketonowych. Mniejsza część MCFA, która nie dostaje się do żyły wrotnej trafia do tkanek krążeniem ogólnym. MCFA są silnie zjonizowane w fizjologicznym pH i znacznie lepiej rozpuszczają się w płynach biologicznych w porównaniu z LCFA.

Ale co z tymi krótkołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi (SCFA)?

Fermentacja bakteryjna błonnika pokarmowego i niestrawionych sacharydów w jelicie: skrobi opornej na amylazę oraz polisacharydów nieskrobiowych przez bakterie beztlenowe okrężnicy, jest prawdopodobnie najważniejszym źródłem krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych SCFA u ludzi i większości ssaków… Są zarówno paliwem energetycznym, ale pełnią również funkcje regulacyjne i sygnalizacyjne. Potrafią indukować apoptozę i tym samym kontrolować proliferację komórek. Cieszą się zainteresowaniem ze względu na ich potencjalną rolę w patogenezie alergii, chorób automimmunologicznych, metabolicznych i neurologicznych. Regulują homeostazę energetyczną wpływając na masę ciała, regulują metabolizm komórkowy przez sygnalizację wewnątrzkomórkową.

Jak już wcześniej zostało wspomniane, im dłuższy łańcuch węglowy w cząsteczce kwasu tłuszczowego, tym bardziej lipofillny (tłuszczolubny). SCFA właśnie ze względu na niską lipofilowość w porównaniem z LCFA nie tworzą struktur micelarnych i nie uczestniczą w tworzeniu błon biologicznych. Octan powstaje głównie w wyniku metylacji redukcyjnej dwutlenku węgla. Propionian jest generowany z mleczanu przez bakterie propionowe, maślan powstaje w wyniku kondensacji dwóch cząsteczek acetylo-CoA. Szacuje się, że octan, propionian i maślan powstają w okrężnicy w stosunku 3:1:1, a najwyższe stężenia stwierdza się w proksymalnym odcinku jelita grubego. SCFA (w tym maślan) wychwytywane są przez enterocyty (najliczniejszą grupę komórek wyściółki jelitowej) i wykorzystywane głównie jako źródło energii. Niewykorzystane SCFA jako wolne kwasy tłuszczowe są transportowane żyłą wrotną do wątroby i metabolizowane przez hepatocyty.