Ostatnia aktualizacja: 25 Marzec 2014

przegląd faktów na temat tłuszczów EUFIC zapewnia czytelnikowi obszerny, choć łatwy do zrozumienia, przegląd różnych aspektów związanych z tłuszczami, które spożywamy poprzez naszą dietę. Aby ułatwić strawienie tych informacji, przegląd podzielony jest na dwie części; pierwsza, obecny artykuł, wyjaśnia podstawy tłuszczów dietetycznych. Wyjaśnia, czym są tłuszcze dietetyczne, czym różnią się tłuszcze z perspektywy molekularnej, jakie role odgrywają w organizmie człowieka (krótko) oraz znaczenie tłuszczów w technologii żywności. Druga część to przegląd literatury naukowej na temat tłuszczów dietetycznych i zdrowia. Wyjaśnia najnowsze postępy w naukach o żywieniu na temat spożywania tłuszczów dietetycznych i jak wpływa to na zdrowie. Obejmuje on również zalecenia dietetyczne od Międzynarodowych autorytatywnych organów i różnych Państw Członkowskich oraz obecne poziomy spożycia w całej Europie.

czym są tłuszcze dietetyczne?

tłuszcze dietetyczne są naturalnie występującymi cząsteczkami, które są częścią naszej diety. Należą do większej grupy związków nazywanych lipidami, do których należą również woski, sterole (np. cholesterol) i witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. Jednak rozróżnienie to nie zawsze jest jasne, a czasami termin tłuszcze obejmują również inne lipidy, takie jak cholesterol.

cząsteczki tłuszczów dietetycznych pochodzą od roślin i zwierząt. W roślinach występują w nasionach (np. rzepaku, bawełny, słoneczniku, orzeszkach ziemnych, kukurydzy i soi), owocach (np. oliwkach, owocach palmowych i awokado) i orzechach (np. orzechach włoskich i migdałach). Częstymi źródłami tłuszczu zwierzęcego są mięso, (tłuste) ryby (np. łosoś, makrela), jaja i mleko. Zarówno tłuszcze roślinne lub, jak często nazywane, roślinne, jak i zwierzęce mogą być spożywane w sposób naturalny, ale także pośrednio, na przykład w ciastach i sosach, gdzie są używane do poprawy tekstury i smaku. Mleko daje wiele popularnych produktów z tłuszczów zwierzęcych, takich jak ser, masło i śmietana. Oprócz mleka, tłuszcz zwierzęcy pozyskiwany jest przede wszystkim z wytopionych tłuszczów tkankowych pozyskiwanych od zwierząt gospodarskich.

tłuszcze dietetyczne, wraz z węglowodanami i białkami, są głównym źródłem energii w diecie i mają wiele innych ważnych funkcji biologicznych. Poza tym, że są składnikami strukturalnymi komórek i błon w naszym organizmie (np. nasz mózg składa się głównie z tłuszczów), są nośnikami witamin rozpuszczalnych w tłuszczach z naszej diety. Metabolity tłuszczowe biorą udział w procesach takich jak rozwój nerwów i reakcje zapalne. Gdy przechowywane, tkanki tłuszczowej dostarcza energii, gdy ciało wymaga, amortyzuje i chroni ważne organy i pomaga izolować ciało.

cholesterol lipidowy, znajdujący się w produktach takich jak ser, jaja, mięso i ryby muszlowe, jest niezbędny do płynności i przepuszczalności błon komórek ciała. Jest również prekursorem witaminy D, niektórych hormonów i soli żółciowych, które zwiększają wchłanianie tłuszczów w jelitach.

znaczenie tłuszczów dietetycznych i cholesterolu dla zdrowia człowieka jest dalej wyjaśnione w drugiej części funkcji tłuszczów w organizmie.

jak zbudowane są tłuszcze dietetyczne?

zrozumienie podstawowej chemii tłuszczów pomoże zrozumieć rolę, jaką tłuszcze odgrywają w naszym zdrowiu i Technologii Żywności. Ponad 90% tłuszczów dietetycznych występuje w postaci trójglicerydów, które składają się ze szkieletu glicerolu z kwasami tłuszczowymi estryfikowanymi na każdej z trzech grup hydroksylowych cząsteczki glicerolu.

ryc. 1. Struktura trójglicerydów i nasyconych, jednonienasyconych i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych.

kwasy tłuszczowe

mają szkielet zbudowany z atomów węgla. Różnią się one liczbą atomów węgla i liczbą podwójnych wiązań między nimi. Na przykład kwas masłowy (C4:0), kwas palmitynowy (C16:0) i kwas arachidowy (C20:0) zawierają odpowiednio 4, 16 lub 20 atomów węgla w łańcuchu. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) to kwasy tłuszczowe z maksymalnie 5 atomami węgla, średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (MCFA) mają od 6 do 12, długołańcuchowe kwasy tłuszczowe (LCFA) od 13 do 21, a bardzo długołańcuchowe kwasy tłuszczowe (VLCFA) to kwasy tłuszczowe z więcej niż 22 atomami węgla. Większość naturalnie występujących kwasów tłuszczowych, zarówno w diecie, jak i w organizmie, zawiera 16-18 atomów węgla. Załącznik 1 zawiera listę najczęstszych kwasów tłuszczowych, ich liczbę atomów węgla, liczbę i pozycje wiązań podwójnych oraz produkty, w których można znaleźć te kwasy tłuszczowe.

kwasy tłuszczowe są klasyfikowane według obecności i liczby podwójnych wiązań w łańcuchu węglowym. Nasycone kwasy tłuszczowe (SFA) nie zawierają wiązań podwójnych, jednonienasycone kwasy tłuszczowe (MUFA) zawierają jedno, a wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA) zawierają więcej niż jedno wiązanie podwójne.

zarówno długość, jak i nasycenie kwasów tłuszczowych wpływa na ułożenie błony w komórkach naszego organizmu, a tym samym jej płynność. Krótsze łańcuchy kwasów tłuszczowych i te o większym nienasyceniu są mniej sztywne i mniej lepkie, dzięki czemu membrany są bardziej elastyczne. Wpływa to na szereg ważnych funkcji biologicznych (patrz funkcje tłuszczów w organizmie).

Klasyfikacja nienasyconych kwasów tłuszczowych (cis i trans)

nienasycone kwasy tłuszczowe można również zaklasyfikować jako „cis” (forma wygięta) lub „trans” (forma prosta), w zależności od tego, czy wodór jest związany po tej samej lub po przeciwnej stronie cząsteczki. Większość naturalnie występujących nienasyconych kwasów tłuszczowych występuje w postaci cis. Kwasy tłuszczowe Trans (TFA) można podzielić na dwie grupy: sztuczne TFA (przemysłowe) i naturalne TFA (przeżuwacze). Przemysłowe TFA są wytwarzane przez ludzi i można je znaleźć w produktach zawierających oleje/tłuszcze roślinne, które zostały poddane procesowi utwardzania znanemu jako częściowe uwodornienie (zostanie to dokładniej wyjaśnione w sekcji 4). Niewielkie ilości TFA mogą być również generowane podczas dezodoryzacji olejów roślinnych / tłuszczów, ostatniego etapu rafinacji oleju jadalnego / tłuszczu. Istnieje szereg izomerów TFA (odmian) i różnią się strukturalnie w położeniu wiązania podwójnego wzdłuż cząsteczki kwasu tłuszczowego. Zarówno TFA, jak i TFA przemysłowe zawierają te same izomery, z szerszym zakresem struktur w TFA przemysłowe, ale w różnych proporcjach. Spożycie TFA jest związane z niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi1, co jest dalej wyjaśnione w EUFIC funkcje tłuszczów w organizmie.

Rysunek 2. Struktura tłuszczów trans

Klasyfikacja PUFA (kwasów tłuszczowych omega)

PUFA można dalej podzielić na trzy główne rodziny zgodnie z pozycją pierwszego podwójnego wiązania, począwszy od końca metylowego (po przeciwnej stronie cząsteczki glicerolu) łańcucha kwasów tłuszczowych:

• kwasy tłuszczowe Omega-3 (lub n-3) mają pierwsze podwójne wiązanie przy trzecim atomie węgla i obejmują głównie kwas alfa-linolenowy (ALA) i jego pochodne kwas eikozapentaenowy (EPA) i kwas dokozaheksaenowy (DHA).
• kwasy tłuszczowe Omega-6 (lub n-6) mają pierwsze wiązanie podwójne przy szóstym atomie węgla i obejmują głównie kwas linolowy (LA) i jego pochodną kwas arachidonowy (AA).
• kwasy tłuszczowe Omega-9 (lub n-9) mają pierwsze wiązanie podwójne przy dziewiątym atomie węgla i obejmują głównie kwas oleinowy.

Rysunek 3. Skład kwasów tłuszczowych omega-3 i omega-6.

terminologia kwasów tłuszczowych

oprócz formalnej nazwy, kwasy tłuszczowe są często reprezentowane przez skróconą nazwę liczbową opartą na długości (liczba atomów węgla), liczbie podwójnych wiązań i klasie omega, do której należą (patrz załącznik 1). Przykładami nomenklatury są: kwas linolowy (LA), który jest również określany jako C18: 2 n-6, co wskazuje, że ma 18 atomów węgla, 2 wiązania podwójne i należy do rodziny kwasów tłuszczowych omega-6. Kwas alfa-linolenowy (ALA), czyli C18: 3 n-3, ma 18 atomów węgla, 3 wiązania podwójne i należy do rodziny kwasów tłuszczowych omega-3.

są ważne w tworzeniu błon komórkowych i biorą udział w wielu procesach fizjologicznych, takich jak krzepnięcie krwi, gojenie się ran i stany zapalne. Chociaż organizm jest w stanie przekształcić LA i ALA w wersje o długim łańcuchu – kwas arachidonowy (AA), kwas eikozapentaenowy (EPA) i w mniejszym stopniu kwas dokozaheksaenowy (DHA), konwersja ta wydaje się ograniczona.2 z tego powodu możemy również potrzebować bezpośrednich źródeł tych właśnie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych w naszej diecie. Najbogatszym źródłem EPA i DHA są tłuste ryby, w tym sardela, łosoś, tuńczyk i makrela. Źródłem AA są orzeszki ziemne (olej).

jaką rolę odgrywają tłuszcze w technologii żywności?

tłuszcze mogą sprawić, że jedzenie będzie przyjemniejsze, poprawiając jego teksturę i wygląd, a także przenosząc rozpuszczalne w tłuszczach smaki. Tłuszcze mają również właściwości fizyczne, które są ważne w produkcji żywności i gotowania. W tej sekcji omówiono te aspekty związane z technologią żywności i omówiono niektóre kwestie związane z przeformułowaniem żywności. Na przykład zastąpienie TFA jako strategii zmniejszenia spożycia tych kwasów tłuszczowych (patrz także funkcje tłuszczów w organizmie).3 Wymiana może być wyzwaniem, ponieważ często tłuszcz stały jest wymagany do utrzymania funkcjonalności, smaku i trwałości produktu.

zastosowania

tłuszcze są stosowane w szerokim zakresie zastosowań i mają wiele właściwości funkcjonalnych, które przyczyniają się do uzyskania produktu końcowego (patrz Tabela 1).

Tabela 1. Funkcjonalność tłuszczów w produktach spożywczych.

tłuszcze grzewcze

przydatność tłuszczu do produkcji żywności zależy od jego właściwości fizycznych, takich jak temperatura topnienia i stabilność termiczna. Tłuszcze składają się z kombinacji różnych kwasów tłuszczowych, ale na ogół dominuje jeden typ, który decyduje o właściwościach fizycznych. Tłuszcze, które zawierają dużą część SFA, takie jak masło lub smalec, są stałe w temperaturze pokojowej i mają stosunkowo wysoką temperaturę topnienia. Większość olejów roślinnych, które zawierają wyższy poziom MUFA lub PUFA, są zwykle płynne w temperaturze pokojowej.

im wyższy poziom nienasycenia kwasów tłuszczowych, tym są one bardziej niestabilne; oleje bogate w MUFA, takie jak oliwa z oliwek lub olej z orzeszków ziemnych, są bardziej stabilne i mogą być ponownie użyte w większym stopniu niż oleje bogate w PUFA, takie jak olej kukurydziany lub olej sojowy. Podczas smażenia w głębokim tłuszczu ważne jest, aby nie przegrzewać oleju i często go zmieniać. Narażenie na działanie powietrza i wilgoci wpłynie na jakość oleju poprzez tworzenie wolnych kwasów tłuszczowych lub ich degradację. Światło słoneczne może rozkładać witaminy E i N-3 kwasy tłuszczowe w olejach roślinnych.5

technologie modyfikujące oleje roślinne

oleje roślinne uzyskuje się przez przemywanie i kruszenie nasion, owoców lub orzechów oraz przy użyciu ciepła do oddzielenia oleju. Olej jest następnie rafinowany w celu usunięcia niechcianego smaku, zapachu lub koloru. Jednak niektóre oleje, takie jak odmiany oliwy z oliwek (virgin/extra virgin), olej z orzechów włoskich i olej z pestek winogron, są tłoczone bezpośrednio z nasion lub owoców bez dalszego rafinowania. Ten ostatni stanowi niewielki ułamek całkowitej ilości produkowanych olejów roślinnych. Skład kwasów tłuszczowych różni się znacznie w zależności od różnych olejów roślinnych, a procesy techniczne, takie jak uwodornianie i przeestryfikowanie, są stosowane w celu uzyskania korzystnych właściwości. Procesy te zostały omówione z perspektywy zdrowia ludzkiego i są omówione poniżej. Inne rozwiązania techniczne modyfikujące właściwości oleju obejmują mieszanie i frakcjonowanie. Konwencjonalna hodowla nasion lub inżynieria genetyczna są przykładami rozwiązań biologicznych do produkcji nowych lub” ulepszonych cech ” olejów o ulepszonym składzie kwasów tłuszczowych.7

uwodornienie

uwodornienie jest procesem, który przekształca płynne oleje roślinne, w zależności od stopnia uwodornienia (od częściowego do pełnego uwodornienia) w tłuszcze półstałe lub stałe, aby nadawały się do celów produkcji żywności. Uwodornione oleje roślinne są zwykle tańsze niż tłuszcz zwierzęcy o tych samych właściwościach fizycznych, są bardziej stabilne termicznie i mają zwiększony okres przydatności do spożycia. Proces uwodorniania polega na bezpośrednim dodaniu atomu wodoru do podwójnych wiązań w łańcuchach kwasów tłuszczowych trójglicerydów (patrz punkt 3), a tym samym cząsteczka staje się bardziej „nasycona”, a tym samym tłuszcz bardziej stały, gdy podwójne wiązania znikają. Częściowe uwodornienie zmniejsza większość, ale nie wszystkie, podwójnych wiązań i modyfikuje właściwości oleju bez zwiększania zawartości SFA w znacznym stopniu. Poziom nasycenia kwasów tłuszczowych może być kontrolowany, dzięki czemu można osiągnąć szereg konsystencji, wraz ze wzrostem lepkości i temperatury topnienia.5 jednak częściowe uwodornienie powoduje, że część izomerów cis nienasyconych kwasów tłuszczowych zostaje przekształcona w izomery trans. Z drugiej strony, pełne uwodornienie nie powoduje TFA, ponieważ wszystkie cząsteczki kwasów tłuszczowych zostały nasycone. Tak więc olej, który nie został poddany pełnemu procesowi uwodornienia, zawiera TFA, który został powiązany z niekorzystnym wpływem na zdrowie (patrz fakty na temat tłuszczów – tłuszcze dietetyczne i zdrowie). Z tego powodu przemysł spożywczy przeformułowuje swoje produkty, ograniczając wykorzystanie częściowo uwodornionych tłuszczów.8

Przeestryfikowanie (lub przegrupowanie kwasów tłuszczowych)

tłuszcze mogą być przeestryfikowane, jako alternatywa dla procesu uwodornienia, bez tworzenia TFA. W tym procesie chemicznym łańcuchy kwasów tłuszczowych są przekształcane w cząsteczkach trójglicerydów lub między nimi, tworząc nowe trójglicerydy. SFA w większości tłuszczów roślinnych znajdują się w zewnętrznych pozycjach cząsteczki trójglicerydów (pozycje sn-1 i sn-3). Przeestryfikacja prowadzi do wytwarzania tłuszczów o wyższym udziale SFA w pozycji sn-2 (Środkowej), podobnej do tłuszczów zwierzęcych, takich jak smalec. Proces ten odbywa się poprzez mieszanie różnych olejów (np. płynnego i całkowicie uwodornionego oleju). Za pomocą katalizatorów chemicznych lub enzymów, kwasy tłuszczowe są redystrybuowane, bez modyfikowania rzeczywistych cząsteczek kwasów tłuszczowych. Nowo utworzone trójglicerydy zmieniają właściwości tłuszczu, takie jak twardość, plastyczność i odporność na ciepło.

trans fat replacement (reformulation)

z punktu widzenia zdrowia TFA z częściowo uwodornionych olejów roślinnych najlepiej zastąpić olejami roślinnymi bogatymi w MUFA i PUFA (zamiast tłuszczów zwierzęcych i olejów bogatych w SFA).4 jednym ze sposobów może być zastąpienie TFA nowymi lub „ulepszonymi cechami” olejami. Oleje te, produkowane z nasion o nowym składzie kwasów tłuszczowych, mają wysoką zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych. Mogą zastąpić tłuszcze trans przy zachowaniu jakości produktów spożywczych. Wąskim gardłem może być jednak ograniczona podaż tych olejów zastępczych na rynku.7 ponadto w niektórych zastosowaniach potrzebne są tłuszcze, które są stałe w temperaturze pokojowej, a zastąpienie TFA musi być w pewnym stopniu kompensowane przez SFA, aby nie zagrażać jakości produktu. W tym celu najczęściej stosowanymi zamiennikami są w pełni uwodornione oleje roślinne z przeestryfikowanym kwasem stearynowym (wyjaśniono powyżej) i olej palmowy, oba bogate w SFA.

olej palmowy

podobnie jak wszystkie oleje roślinne, takie jak olej rzepakowy lub olej słonecznikowy, olej palmowy praktycznie nie zawiera TFA (maksymalnie 2% w przeliczeniu na tłuszcz) i zawiera około 50% SFA, co sprawia, że jest naturalnie stały w temperaturze pokojowej. Te właściwości pozwalają na szereg zastosowań i jest szeroko stosowany w celu zastąpienia częściowo uwodornionych olejów roślinnych. Z żywieniowego punktu widzenia, podobnie jak w przypadku wszystkich tłuszczów nasyconych, wskazane jest moderowanie jego spożycia.

olej palmowy stał się tematem debaty ze względu na kwestie środowiskowe i społeczne związane z jego produkcją. Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO) wydaje zatem certyfikat, pieczęć zatwierdzenia, jeśli olej palmowy został wyprodukowany bez nadmiernej szkody dla środowiska lub społeczeństwa, a produkt jest identyfikowalny w łańcuchu dostaw.9

podsumowanie

tłuszcze dietetyczne są ważną częścią naszej diety, dostarczając około 20-35% naszych dziennych potrzeb energetycznych. Oprócz energii, są one niezbędne dla wielu ważnych funkcji biologicznych, w tym wzrostu i rozwoju. W pierwszej części przeglądu EUFIC „fakty o tłuszczach – podstawy” wyjaśniono, czym tak naprawdę są tłuszcze dietetyczne, gdzie można je znaleźć, jaka jest ich struktura molekularna i jakie właściwości technologiczne mają, aby poprawić smak, teksturę i wygląd żywności. Druga część przeglądu, funkcje tłuszczów w organizmie, odnosi się do spożycia tłuszczów dietetycznych i jak odnosi się do zdrowia ludzkiego.

aby uzyskać więcej informacji, zobacz naszą infografikę o tłuszczach dietetycznych, którą można pobrać, wydrukować i udostępnić.

Załącznik nr 1. List of most common fatty acids

(*) Liczba przed dwukropkiem wskazuje liczbę atomów węgla cząsteczki kwasu tłuszczowego zawiera, a liczba po dwukropku wskazuje całkowitą liczbę podwójnych wiązań. Oznaczenie N – (omega) daje pozycję pierwszego wiązania podwójnego licząc od metylowego końca cząsteczki kwasu tłuszczowego.

1. Brouwer I, Wanders a& Katan M (2013). Kwasy tłuszczowe Trans a zdrowie układu krążenia: badania zakończone? European Journal of Clinical Nutrition 67(5): 1-7.
2. Brenna T, Salem N, Sinclair a, et al. (2009). suplementacja kwasu α-linolenowego i konwersja do Długołańcuchowego PUFA N-3 u ludzi.
3. Komisja Wspólnot Europejskich (2007). Biała księga w sprawie strategii dla Europy dotyczącej kwestii zdrowotnych związanych z odżywianiem, nadwagą i otyłością. Bruksela, Belgia.
4. Hayes K& panel ekspertów (2010). Fatty acid expert roundtable: kluczowe stwierdzenia na temat kwasów tłuszczowych. Journal of the American College of Nutrition 29( Suppl 3): S285-S288.
5. Foster R, Williamson C& Oleje kulinarne i ich efekty lecznicze. Londyn, Wielka Brytania: British Nutrition Foundation. Dokumenty Informacyjne.
6. EUFIC (2014). Jak wybrać olej kulinarny. EUFIC Food Today.
7. Skeaff C (2009). Wykonalność zalecania niektórych tłuszczów zastępczych lub alternatywnych. European Journal of Clinical Nutrition 63 (Suppl 2): S34-S49.
8. EC DG SANCO. Źródło: EU platform for diet, physical activity and health: Commitment Database (strona internetowa odwiedzona 22 sierpnia 2013 r.).
9. Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSoP) (2013). Konsument Fact sheet: dlaczego olej palmowy ma znaczenie w Twoim codziennym życiu. Kuala Lumpur, Malezja.