Lipidi (masti) Masti grupa materija koja se međusobno može bitno razlikovati u pogledu hemijskih svojstava, ali za sve je zajedničko rastvaranje u organskim rastvaračima (etar, CCl 3, hloroformu, aceton) praktično nerastvorne u vodi osnovni sastojak masti su masne kiseline (MK) u grupu masti se ubrajaju i steroli, karotinoidi, vitamini rastvorljivi u mastima i dr. osnovna karakteristika masti je visoka energetska vrednost (1 g masti ~ 9,5 kcal toplote, 1 g UH oslobađa ~ 4,1 kcal) masti i ulja, međusobno se razlikuju po tački topljenja (masti sučvrste na sobnoj temperaturi, dok su ulja tečna) Osnovne funkcije masti (lipida) (1) obezbeđuju E za normalno održavanje i proizvodne funkcije životinja Elementarni sastav masti i skroba, % (2) depo E (potkožno masno tkivo, mast u trbušnoj šupljini) (3) služe kao izvor esencijalnih MK (4) služe kao integralna komponentaćelijskih membrana Ugljenik Vodonik Kiseonik Masti 77 12 11 Skrob 44 6 50 (5) služe kao nosač vitamina rastvorljivih u mastima 1
Podela masti Tip lipida Primer Hemizam Opšte napomene A) jednostavne masti proste (neutralne) masti (triacil gliceroli ili trigliceridi) voskovi (estri monovalentnih alkohola dugih lanaca) Prosti lipidi Neutralne masti Trigliceridi (triacilgliceroli) Estri MK sa glicerolom 3 MK : 1 glicerol Najprisutniji lipidi u prirodi; Trigliceridi u kojima najmanje 2 MK su različite čine 98% od masti u hranivima i preko 90% masti u telu. B) složene masti estri masnih kiselina sa nelipidnim materijama, (P, UH i proteini) fosfolipidi masti koje sadrže fosfornu kiselinu i N glikolipidi masti koje sadrže UH lipoproteini masti vezane za proteine krvi i drugih telesnih tkiva Voskovi Pčelinji vosak Biljni vosak Estri MK sa alkoholima visoke relativne MM, različitim od glicerola. Estri holesterola, vitamina A i vitamina D Važniji za komercijalne svrhe nego za ishranu životinja; široko rasprostranjeni u lišću i voću. Složeni lipidi Fosfolipidi Lecitini Kefalini Lipozitoli Jedinjenja neutralne masti, fosforne kiseline i azotne baze (holin, etanolamin ili serin); u vodi rastvorljivi. Lecitini su najveća grupa fosfolipida (žumance jaja ili zrna soje) Derivati masti MK Palmitinska Stearinska Oleinska Linolna Linoleinska Sadrže 1 COOH grupu, mogu biti zasićene ili nezasićene sa 1 ili više duplih veza. U prirodi se većini javljaju MK sa parnim brojem C atoma. Malo je MK sa neparnim brojem C atoma. Glikolipidi Cerebrozidi Gangliozidi Šećer + MK + azot Lipoproteini Hilomikroni Sadrže protein, trigliceride i holesterol, u različitim količinama. Šećer može biti glukoza ili galaktoza; prisutan u nervnom tkivu; komponenta ćelijske membrane. Lipoproteini sintetizovani u jetri, sastavljeni od oko 1/4 do 1/3 proteina, sa preostalim lipidima. Način transporta lipida u krvi. Steroidi Holesterol Ergosterol Kortizol Kiseline žuči Vitamin D Androgeni, estrogeni i progesteron Derivati perhidrociklopentan-0-penantren Najispitivanija grupa (hemijska struktura je lipida. Mnogi od ovih su serija prstenova) zajednički označeni kao steroidni hormoni - hormoni nadbubrežne žlezde, testisa i ovarija. Ugljovodonici Terpeni Jedinjenja samo H i C. Uključuje seriju ulja (kamfor), rezin (smola) i biljne pigmente. Beta-karotin je jedan od najvažnijih terpena. 2
Lipidi Glicerolna jedinjenja Prosti lipidi Glikolipidi Fosfogliceroli Neglicerolna jedinjenja Masti Glikolipidi Lecitini Svingomielini Ulja galaktolipidi Kefalini Cerebrozidi Voskovi Steroli Terpeni Prostaglandini Vitamini rast.u mastima Organske kiseline proste masti (triacilgliceroli, trigliceridi) u organizmu služe kao rezervna E (deponuje se u potkožnom tkivu, oko bubrega, trbušnoj šupljini i u mišićima) alkoholna komponenta je glicerol, trovalentni alkohol, a kiselinska komponenta su masne kiseline predstavljaju ~ 98% masti u hrani i >90% masti u organizmu životinje Trigliceridi monoacilgliceroli diacilgliceroli fosfolipidi složene masti, koje se sastoje od nezasićenih MK te su u organizmu aktivniji od triglicerida prvenstveno su strukturne komponente ćelija i nemaju energetski značaj u znatno većoj količini su zastupljeni u ćelijama mozga, nerava, jetre odlikuju se većom resorpcijom vode čime se olakšava njihov transport u telu nalaze se u semenju i lišću biljaka preostali deo masti u hrani i organizmu životinje sastoji se, uglavnom, od fosfolipida i holesterola 3
holesterol esencijalni sastojak ćelija životinjskog tela smatralo se da je holesterol tipičan životinjski sterol, međutim nađen je i u nekim biljkama u jetri je slobodan, a u krvi i tkivu nadbubrežne žlezde se nalazi u obliku holesterol estra (pre svega sa nezasićenim MK linolnom i linoleinskom) holesterol je ishodna supstanca za sintezu steroidnih hormona (progesteron, estrogeni, androgeni) i vitamina D krajnji produkt metabolizma holesterola su žučne kiseline koje nastaju u jetri pošto se trigliceridi i njihove komponente (MK) nalaze u tako velikim količinama u hrani i telu životinja, razmatranja će biti usmerena, uglavnom, u pravcu MK i triglicerida Masne kiseline u prirodnim mastima se nalaze kiseline sa parnim C atomima mnoge masti hrane imaju 10 ili više različitih MK (time broj mogućih triglicerida postaje ogroman) dužina lanca i stepen nezasićenosti MK, koje ulaze u sastav triglicerida određuju fiz. i hem. svojstva masti sadrže MK sa C14, a samo ponekad i one sa manjim brojem C atoma (mlečna mast, kokosovo ulje) mogu biti zasićene i nezasićene trigliceridi, koji sadrže zasićene MK dugog lanca ( C10), imaju višu tačku topljenja i kruti su na sobnoj T (čvrsti) trigliceridi koji sadrže zasićene MK (<C10), kao i nezasićene MK su tečni ili uljasti Masna kiselina Broj C atoma Broj dvostrukih veza Skraćena oznaka Buterna 4 0 C4:0 Kapronska 6 0 C6:0 Kaprilna 8 0 C8:0 Kaprinska 10 0 C10:0 Laurinska 12 0 C12:0 Miristinska 14 0 C14:0 Palmitinska 16 0 C16:0 Palmitoleinska 16 1 C16:1 Stearinska 18 0 C18:0 Oleinska 18 1 C18:1 Linolna 18 2 C18:2 Linolenska 18 3 C18:3 Arahidna 20 0 C20:0 Arahidonska 20 4 C20:4 Lignocerinska 24 0 C24:0 4
MK sa kratkim lancem ( C6) ispoljavaju tendenciju većeg isparavanja, tako se sirćetna, propionska i buterna kiselina zajednički nazivaju isparljive masne kiseline (IMK ili VFA) srednji lanac (C8-10), dugi lanac ( C12) sa porastom dužine lanca, dolazi do umerenog porasta TT, a sa porastom broja dvostrukih veza, opada tačka topljenja palmitinska u fosfolipidima mišićnog tkiva stearinska u trigliceridima masnog tkiva oleinska najrasprostranjenija i u većini lipida čini i do 30% MK smatra se da organizam može sintetisati sve MK koje treba za rast i razvoj osim dve, a to su linolna i linoleinska kiselina zato ih nazivamo esencijalnim MK esencijalne MK su višestruko nezasićene MK i od njih se u organizmu stvaraju nizovi omega-6 i omega-3 MK organizam može proizvesti zasićene MK i jednostruko nezasićene MK s dvostrukom vezom na 9. C atomu (omega- 9), ali ne može stvoriti dvostruku vezu na 6. ili 3. C atomu, zbog nepostojanja enzima koji bi to katalizovali moraju se unositi putem hrane u organizam. Na svu sreću, one su široko rasprostranjene u biljnoj i životinjskoj hrani (u uljnom obliku) Omega-3 i omega-6 masne kiseline osnovne funkcije esencijalnih MK: (1) kao strukturne komponentećelija (2) služe kao prekursori prostaglandina u organizmu one pomažu pravilnom radu ćelija i organa, zgrušavanje krvi, nivo lipida u krvi (masnoća), te upalni odgovor na pretnju infekcije poboljšavaju imunološki sistem (pomoću njih se stvaraju jedinjenja kao što su prostaglandini neurotransmiteri, stimulatori kontrakcije glatke muskulature) neravnoteža ili pomanjkanje omega-3 kiselina u odnosu na količinu omega-6 je uzrok mnogih bolesti (danas se pretpostavlja da je ispravan odnos ovih dveju kiselina 1 : 2) 5
linolna kiselina (C18:2) predstavlja esencijalnu MK u ishrani pilića, teladi linoleinska kiselina (C18:3) smatra se da igra vitalnu ulogu u fosfogliceridima centralnog i perifernog nervnog sistema prekursor je u biosintezi arahidonske kiseline i dela prostaglandina nalazi se u lipidima ćelijske membrane ima je u izobilju u mnogim biljnim uljima (maka, suncokreta, kukuruza) nalazi se u biljnim fosfatidima (lecitinima) eksperimentima se dokazalo da njen nedostatak izaziva promene na koži i zaostajanje u razvoju životinja nedostatak u ishrani ljudi uzrokuje suvu kosu, gubitak kose i slabo zarastanje rana opadanje dlake, ljuskavost, perutanje kože, zastoj u razvoju životinja su otklonjeni dodatkom arahidonske i linolenske kao i linolna, služi kao prekursor za sintezu arahidonske kiseline teorija: jedina esencijalna je linolna jer uz pomoć vitamina B 6 može podmiriti potrebe u arahidonskoj, ali nezamenjivost linolne i linoleinske se ogleda u nedostatku enzima da sintetišu kiseline sa 2 i 3 = veze arahidonska kiselina (C20:4) formira se u jetri sisara i živine iz linolne kiseline i zato je neophodna u hrani samo ako linolna kiselina nije dostupna arahidonska, zajedno sa drugim polinezasićenim MK, je deo životinjskih fosfatida (lecitina) koji formiraju deo strukturnih lipida ćelijskih membrana služi i kao izvorna materija za biosintezu prostaglandina ne unošenje linoleinske i arahidonske kiseline uzrokuje zastoj u rastu, promene na koži, a u krajnjem slučaju i smrt u uobičajenim obrocima domaćih životinja, deficit u esencijalnim MK retko se javlja suvišne količine ovih materija, takođe, nisu poželjne zbog osetljivosti i podložnosti polinezasićenih kiselina na oksidacije Sinkler, Oxford, 50-tih smatrao da uzrok srčanih oboljenja nije povećan unos masti, već tip masti koji se unosi u organizam proučavao Inuite (pleme eskima) - ne oboljevaju od srčanih bolesti, raka i sl. nakon objave svojih istraživanja izbačen sa fakulteta i 20 godina bio izopšten iz naučne zajednice 1976. god. počinje da jede morsku hranu koju jedu eskimi (masna riba severnih mora, meso i džigerica foke) ishrana hranom bogatom nezasićenim masnim kiselinama je produžila vreme trajanja zgrušavanja krvi sa nekoliko minuta na nekoliko desetina minuta (smanjenje nastanka tromba koji se smatra osnovnim uzrokom srčanih i moždanih udara) 6
Sadržaj masnih kiselina u nekim hranivima Izvor masti Zasićene, % Mononezasićene, % Polinezasićene, % Uljana repica 6 58 36 Pamukovo zrno 26 22 52 Soja 15 24 61 Suncokret 12 19 69 Palmino ulje 51 39 10 Goveđi loj 52 44 4 Svinjska mast 41 47 12 Sadržaj masnih kiselina u biljnim uljima,% u ulju Kiselina Soja Repica Suncok Palma Maslina Kukuruz Laurinska C:12 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 Miristinska C:14 0,1 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 Palmitinska C:16 10,3 4,0 5,4 43,5 11,0 10,9 Palmitoleinska C16:1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,8 0,0 Stearinska C:18 3,8 1,8 3,5 4,3 2,2 1,8 Oleinska C18:1 22,8 56,1 45,3 36,6 72,5 24,2 Linolna C18:2 51,0 20,3 39,8 9,1 7,9 59,0 Linolenska C18:3 7,4 9,3 0,2 0,2 0,6 0,7 Arahidonska C20:4 0,2 3,6 0,0 0,1 0,3 0,0 Σ zasićenih 15,1 7,4 10,6 51,6 14,1 13,3 Σ nezasićenih 84,9 92,6 89,4 48,4 85,9 86,7 Σ Omega-6 51,0 20,3 39,8 9,1 7,9 59,0 Σ Omega-3 7,4 9,3 0,2 0,2 0,6 0,7 Odnos N:Z 5,64 12,46 8,47 0,94 6,08 6,53 Jodni broj 130 118 133 50 86 125 Energetska vrednost,mj/kg ME kokoška 37,67 36,82 36,82 34,31 35,55 37,66 ME pilići 34,73 33,89 33,89 28,87 35,3 34,73 ME svinje 34,20 33,68 33,68 32,64 35,98 34,20 NEL preživari 20,58 20,45 20,45 20,26 22,08 17,07 Grubeša (2004) Nivo masti i struktura masnih kiselina u nekim hranivima Sadržaj masnih kiselina u fosfolipidima mišića Hranivo Mast % Sadržaj masnih kiselina,% (u hranivu) C12:0 C14:0 C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 Laurinska Miristinska Plamitinska Palmitole. Stearinska Oleinska Linolna Linolenska Lucerka 2,0 0,01 0,01 0,57 0,05 0,08 0,13 0,37 0,78 Ječam 1,8 0,01-0,49 0,02 0,03 0,37 0,78 0,08 Kukuruz 3,8 - - 0,62-0,10 1,17 1,82 0,09 Ovas 4,2-0,05 0,93 0,04 0,05 1,60 1,47 0,09 Pšenica 1,9 - - 0,46 0,08 0,03 0,44 0,81 0,11 Sirak 2,8 - - 0,56 0,15 0,03 0,89 1,13 0,06 Riblje braš 9,4 0,01 1,15 3,61 1,58 0,57 1,96 0,14 0,08 Mesno braš 8,6-0,22 2,36 0,44 1,42 3,74 0,31 - Sojina sačma 1,0 - - 0,24 0,01 0,05 0,16 0,47 0,07 Sojin griz* 18 -. 4,32 0,18 0,9 2,88 8,46 1,26 Arašid sačma 7,3 - - 1,52 0,08 0,23 3,32 1,43 - NRC (1984) * - Proračun na bazi nivoa ulja Masna kiselina Dužina lanca Nezasićene Veze o C topljenja Vrsta životinje Svinje Goveda Ovce Laurinska 12-44 0,2 0,4 2,1 Palmitinska 16-63 18,9 22,6 22,0 Palmitoleinska 16 1-1,6 2,5 2,3 Stearinska 18-70 12,0 7,8 13,2 Oleinska 18 1 13 18,8 24,3 30,3 Linolna 18 2-5 25,2 23,0 18,0 Linoleinska 18 3-11 0,2 2,0 3,9 Arahidonska 20 4-50 7,7 12,5-7
Užeglost masti masti su najnestabilnije HM - osetljive na toplotu, svetlo i vlagu pojava neprijatnog mirisa i ukusa u mastima, koje duže vremena stoje nastaje kao posledica hidrolize glicerida u slobodne MK i glicerol ili zbog oksidacije nezasićenih MK hidrolitička užeglost javlja se u slučajevima kada masti sadrže MK sa kratkim lancem (buterna i kapronska), koje se hidrolizuju i oslobađaju MK sa neprijatnim mirisom oksidativna užeglost značajnija, usled apsorpcije O 2, dolazi do nastajanja aldehida i ketona i nepoželjnog mirisa i ukusa prirodne masti, mogu značajno varirati u pogledu indukcionog perioda pre početka oksidacije međutim, visoko rafinisane masti apsorbuju O 2 veoma brzo nakon njihovog eksponiranja supstance svojim prisustvom mogu stimulisati oksidaciju i hidrolizu masti te se nazivaju prooksidanti (soli Cu i Fe) postoje i supstance suprotnog dejstva - tzv. antioksidanti koji svojim prisustvom sprečavaju razlaganje masti antioksidanti su jedinjenja koja se sama veoma lako oksidišu i tako štite masti od kompletne oksidacije. Mnoga biljna ulja sadrže ove prirodne antioksidante (fenoli, vitamin E), dok ih masti životinja obično ne sadrže u organizmu usled metaboličkih procesa, stresa ili iz same okoline nastaju visoko reaktivni i izrazito nestabilni atomi ili grupe atoma koji se nazivaju slobodni radikali (H 2 O +, H 2 O -, H., OH., H 2 O 2., HO 2., O 2. ) imaju neparan broj e - u spoljašnjem elektronskom omotaču antioksidansi deluju na tri različita načina: oni mogu da snize energiju slobodnih radikala, spreče njihovo nastajanje ili prekinu lančanu reakciju oksidacije potpuno zasićene masti gotovo su u potpunosti otporne na oksidativnu užeglost, mada se ketonska užeglost javlja kao rezultat formiranja metil ketona, kada su zasićene MK oksidisane, kao što je to slučaj u proizvodnji različitih sireva preveniranje ili odlaganje oksidativne užeglosti je jedan od razloga za veliku popularnost hidrogenizovanih masti u proizvodnji različitih proizvoda Hemijske osobine masti (triglicerida) masti se mogu hidrolizovati kuvanjem sa alkalijama pri tome se formiraju glicerol i alkalne soli MK, rastvorljive u vodi (sapuni); stoga se ova hidroliza naziva saponifikacija trigliceridi, takođe, podležu hidrolizi pod uticajem enzima lipaze, koju luči pankreas u tanka creva lipaze osim žuči, proizvode i bakterije i plesni danas je u upotrebi nekoliko fiz-hem konstanti i svaka od njih ima određenu primenu u ishrani najvažniju hemijsku konstantu predstavlja saponifikacioni broj (zajedno sa jodnim brojem) saponifikacioni broj je broj mg KOH, potrebnih za neutralizaciju slobodnih i esterifikovanih MK u 1 g masti predstavlja meru relativne molekulske mase (dužine lanca) MK u mastima 8
jodni broj - I se vezuje na mestu dvostrukih veza nezasićenih MK, gde se za jednu dvostruku vezu vezuje dva atoma I. Otuda, jodni broj predstavlja meru ukupne količine nezasićenih MK u mastima jodni broj je broj g I 2 koji se može dodati nezasićenim vezama u 100 g masti označava stepen hidrogenacije (saturacije, zasićenosti) MK u mastima potpuno zasićena mast, kao što je tristearin, ima jodni broj 0, dok tečne masti, kao što je laneno ulje, imaju jodni broj od 175 do 202. visoko nezasićena biljna ulja i riblje ulje, imaju visok jodni broj, dok goveđi loj ili kokosovo ulje, koji su visoko zasićeni, imaju nizak jodni broj Sadržaj i odnos zasićenih i nezasićenih MK, sadržaj ω-6 i ω-3 masnih kiselina i energetska vrednost Vrsta masti/ulja Masne kiseline Zasić. Nezas. Odnos N : Z Jodni broj N-6 N-3 DE kcal/kg Animalne masti Svinjska mast 41,1 58,9 1,44 64 10,2 1,0 8285 Goveđi loj 52,1 47,9 0,92 44 3,1 0,6 8000 Živinska mast 31,2 68,8 2,20 78 19,5 1,0 8520 Riblje ulje Haringa 22,8 77,2 3,39-1,4 17,8 8680 Menhaden 33,3 66,7 2,00-1,5 25,1 8475 Biljna ulja Suncokret 10,6 89,4 8,47 133 39,8 0,2 8760 Sojino 15,1 84,9 5,64 130 51,0 6,8 8750 Ulje repice 7,4 92,6 12,46 138 20,3 9,3 8760 Ulje kukuruza 13,3 86,7 6,53 125 58,0 0,7 8755 NRC (1998) kiselinski broj - služi za određivanje slobodnih MK u mastima visok nivo slobodnih MK ukazuje na promene u mastima, koje dovode do pogoršanja njihovog kvaliteta kiselinski broj predstavlja broj mg KOH, potrebnih za neutralizaciju slobodnih MK u 1 g masti kao mera kiselinski broj danas je od manjeg značaja nego ranije, pošto slobodne masne kiseline mogu biti upotrebljene sa mastima u hrani, a dobijene vrednosti ne znače da su promene u kvalitetu posledica loše obrade i čuvanja Varenje i apsorpcija masti masti se vare i apsorbuju u buragu i tankim crevima suštinski se ne razlikuju u odnosu na UH i proteine, pošto su masti nepolarna jedinjenja i ne mešaju se sa vodom osnovni zadatak je dovođenje masti u formu da se mogu mešati sa vodom, kako bi se mogle apsorbovati kroz mikropapile tankog creva, koje su pokrivene sa vodenim slojem tok: lipoliza (hidroliza lipida), micelarno rastvaranje proizvoda lipolize, usvajanje rastvorenih proizvoda od strane mukoze creva i sekrecija triglicerida u krv u pogledu samog mehanizma postoje određene razlike između preživara i nepreživara 9
Transformacija masti u nepreživara lipaza (iz pankreasa), razgrađuje triacilglicerole, ali ne u varenje masti počinje u želucu pod dejstvom lipaze potpunosti, već do nivoa 2- acilmonoglicerola pod uticajem peristaltičke aktivnosti želuca i duodenuma, ovako formirani monogliceridi, imaju osobinu skupljanja i gruba emulzija masti dospeva u duodenum, mesto gde se formiranja micela, podesnih za apsorpciju odvijaju najvažniji procesi varenja i apsorpcije micele predstavljaju agregate molekula lipida koji su rastvorljivi u masti dospele u tanko crevo se dalje emulguju, posle kontakta vodi sa žučnim kiselinama (holna, tauroholna i glikoholna) koje micele sadrže polarne i nepolarne grupe (polarne grupe su na poseduju deterdžentska svojstva hidrolizu masti (triacilglicerola) u tankom crevu vrši lipaza spoljašnoj strani i u dodiru sa tečnom fazom, dok nepolarni delovi formiraju unutrašnje lipidno jezgro micela) pankreasa tako formirane micele u lumenu duodenuma, predstavljaju fino dispergovane lipide u vodi, koji proizvode varenja lipida (MK, monogliceride) nose do ćelija mukoze tankih creva, gde se ovi zatim apsorbuju (pasivnim transportom) unutar ćelija mukoze se iz monoglicerida odvija resinteza triglicerida, ali i iz monosaharida preko monoglicerida ili glicerol 3-fosfata nezasićene MK (oleinska i linolenska), formiraju smešu micela i žučnih boja, dok je rastvorljivost zasićenih MK sa dugim lancem u micelama žučne kiseline, veoma niska pored toga, ograničene količine triglicerida mogu biti apsorbovane intaktne, kao fina emulzija, a glicerol, oslobođen u toku lipolize, biva apsorbovan kao i glukoza - jednostavnom difuzijom sa nekim od nosača u oba slučaja, slobodne MK seβ-oksidacijom transformišu do njihovog krajnjeg derivata acetil-coa Transformacija masti u preživara masti u obrocima preživara prisutne su, uglavnom, u esterifikovanoj formi, kao mono- i di-gliceridi u kabastim, i trigliceridi u koncentrovanim hranivima u ovim obrocima masti sadrže visok udeo polinezasićenih MK u galaktolipidima kabastih hraniva i u trigliceridima zrnastih hraniva u rumenu preživara delovanjem lipaza m.o., odvija se intenzivna hidroliza masti (triglicerida) do slobodnih MK, diglicerida i mono-glicerida daljom hidrolizom oslobađa se galaktoza i glicerol koji bivaju fermentisani u isparljive MK (propionska) 10
šta dalje dešava sa MK? bakterije vrše hidrogenaciju oslobođenih polinezasićenih MK (linolna i linolenska), pri čemu prvo nastaje monoenolna, a na kraju i stearinska kiselina masti koje napuštaju rumen sadrže slobodne MK (sa visokim učešćem zasićenih), nešto nepromenjenih glicerida i masti m.o. < 10% polinezasićenih MK obično izbegava hidrogenaciju, tako da proizvodi varenja dospevaju do glavnog mesta apsorpcije u tankim crevima, u formi zasićenih MK (palmitinska i stearinska), sa manjom količinom mononezasićenih MK, veoma malim količinama polinezasićenih MK i mastima m.o. slobodne MK koje su dospele u tanka creva preživara, se emulguju uz pomoć lipaze creva i soli žuči te se formiraju micele koje su rastvorljive u vodi i tako pogodne za resorpciju u mukoznim ćelijama creva dolazi do resinteza triglicerida (preko glicerofosfata), budući da se monogliceridi ne apsorbuju iz creva odraslih preživara otpuštanje masti iz mukoznih ćelija, slično je kao u nepreživara monogliceridi, koji podstiču micelarnu rastvorljivost lipida u monogastričnih životinja, otklanjaju se hidrolizom u rumenu i zato ih nema u preživara pored toga što je najveći deo esencijalnih MK hrane razgrađen u toku biohidrogenacije, preživari ne pate od nedostatka ovih kiselina mala količina nepromenjenih esencijalnih MK, koje prolaze kroz rumen, dovoljna je da obezbedi potrebe preživara u ovima m.o. rumena imaju sposobnost sinteze nekih od MK, sa neparnim brojem C atoma u lancu, iz propionata i masnih kiselina sa razgranatim lancem iz ugljenikovog skeleta aminokiseline valina, leucina i izoleucina. Ove kiseline mogu biti ugrađene u mlečnu i telesnu mast preživara slaba apsorpcija karotina u preživara, može biti posledica nepotpune micelarne rastvorljivosti ovog jedinjenja Oksidacija masnih kiselina stepen korišćenja MK za dobijanje energije varira od tkiva do tkiva nervno tkivo nije u stanju da oksidiše MK, dok su za srčane i skeletne mišiće MK važan izvor energije najznačajniji katabolički put MK je β-oksidacija koja se odvija u jetri (mitohondrijima) suština β-oksidacije je postepeno skraćivanje lanca MK za po 2 C-atoma pri čemu se intermedijarno dobijaju određene ketonske supstance (acetsirćetna kis, aceton, β-hidroksi buterna) koje se putem krvi odvode u tkiva gde se razlažu do krajnjeg proizvoda acetil-coa za izdvajanje ketonskih supstanci je potrebna oksalsirćetna kiselina koja je neophodna i u glukoneogenezi 11
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. 3/15/2016 kada su u telu istovremeno pojačani i metabolizam masti i glukoneogeneza, oksalsirćetna kis. se koristi za glukoneogenezu i ova ketonska tela se nakupljaju u krvi (ketonemija) i izlučuju urinom (ketonurija) glukoneogeneza se naročito povećava kod krava visoke mlečnosti, što može dovesti do manjka oksalsirćetne i pojave acetonemije krajnji proizvod razgradnje masti je isti kao i za UH - acetil- CoA koji ulazi u Krebsov ciklus i vrši se sinteza ATP u elektron transportnom lancu mitohondrija. Nastali acetil-coa se kataboliše u Krebsovom ciklusu do krajnjih produkata CO 2 i H 2 O Energetski efekat oksidacije MK broj dobijenih acetil-coa je u direktnoj zavisnosti od ukupnog broja C-atoma u molekulu MK β-oksidacijom MK nastaje n/2 molekula acetil-coa (ako se radi o MK sa parnim brojem C atoma) ako MK ima neparan broj C atoma nastaće i 1 molekul propinil-coa oksidacijom npr. palmitinske kiseline (16 C-atoma), dobiće se 8 molekula acetil-coa, a oksidacijom svakog molekula acetil- CoA u Krebsovom ciklusu dobija se 12 ATP-a, što znači da se iz jednog molekula palmitinske kiseline dobije ukupno 96 ATP-a (Σ108 ATP) postoji iα-oksidacija MK kojom se uklanja jedan po 1 C atom ona se odvija u endoplazmatskim retikulima i energetski nije značajna 12
Biosinteza masti masti u telu se nalaze u stalnom kretanju MK koje su nastale varenjem delomično prelaze u druge kiseline, delomično se razlažu ili zajedno sa holesterolom prelaze u depo najvažnija mesta za sintezu MK i triglicerida jetra, adipozno tkivo i mlečna žlezda početna materija za biosintezu MK je acetil-coa, nastao iz glukoze, razgradnjom masti ili određenih aminokiselina osnovna razlika u transformaciji glukoze u MK, između preživara i nepreživara, je u načinu formiranja acetil-coa kod nepreživara i živine iz piruvata, koji nastaje u toku glikolize se formira acetil-coa u mitohondrijima kada ne ulazi u Krebsov ciklus, acetil-coa putem ponavljajućih reakcija (suprotnih β-oksidaciji), uz dejstvo kompleksa enzima sintaza masnih kiselina formira ugljenični niz npr. palmitinske kiseline ovaj proces se odvija u citoplazmi i na ovakav način nastaju MK poslednja faza u biosintezi triglicerida je esterifikacija MK (masnog acil-coa dugog lanca) sa glicerolom, odvija se na isti način kao reesterifikacija MK u mukoznimćelijama preživari ne mogu koristiti glukozu krvi za sintezu MK, jer se glukoza kod njih uglavnom proizvodi u toku glukoneogeneze samo mladi preživari poseduju prirodnu sposobnost transformacije glukoze u MK postizanjem pune funkcionalne aktivnosti rumena, ova sposobnost se gubi sinteze MK, se kod preživara odvija u adipoznom tkivu acetati, najvažniji proizvod fermentacije u rumenu, postaju najznačajniji izvor C za sintezu MK sirćetna kiselina difuzijom prelazi iz rumena u krv dolaskom u telesna tkiva, posredstvom citosol acetil-coa, ova kiselina prelazi u acetil-coa transformacija acetil-coa u MK sa dugim lancem, odvija se u preživara na isti način kao u nepreživara Svarljivost masti svarljivost prostih masti koje se uglavnom nalaze u hranivima je visoka i može doseći vrednost i do 90%, dok masti koje su bogate sterolima i sl. materijama se slabo vare svarljivost masti ovisi o njihovom sastavu i veoma varira često se pominje pojam negativne svarljivosti nema negativnog uticaja masti na varenje već je to posledica tzv. prividne svarljivosti kod obroka koji se sastoje od kabastih hraniva koja sadrže malo pravih masti, a više UH, tokom varenja dolazi do formiranja MK iz UH, te se u fecesu može pojaviti više masti nego što je uneto obrokom prividna svarljivost je obično manja kod nepreživara nego kod preživara 13
Svarljivost sirove masti u nekim hranivima Prividna svarljivost % Hranivo Sirova mast % Goveda Svinje Trava 0,6 53-24 Zelena lucerka 0,8 46 23 Zeleni kukuruz 0,4 66 - Kukuruzna silaža 0,7 70 - Lucerkino seno 1,8 35 14 Livadsko seno 1,5 47-36 Kukuruz, zrno 4,0 87 70 Ječam, zrno 1,5 80 44 Ovas, zrno 3,3 87 81 Soja, zrno 18,0 88 84 Soja, sačma 1,0 47 58 Izvori masti prvi tip - osnovna hraniva (obezbeđuju do 3% masti u SM obroka) drugi tip - zrna uljarica (zrno soje, suncokreta). Mogu obezbediti maksimalno dodatnih 3% masti u suvoj materiji obroka, jer je 5 do 5,5% masti poreklom iz neprotektiranih izvora, gornja granica koju mogu tolerisati mikroorganizmi rumena treći tip - protektirane (bypass), odnosno zaštićene masti, koje se stavljaju u obrok preživara kako bi se mast zaštitila od mikroflore rumena ovakve masti dospevaju u creva i tu se direktno resorbuju protektirane masti obezbeđuju dodatnu količinu E i na taj način se može povećati proizvodnja mleka, a takođe se utiče na sastav depoa masti kod preživara u smislu njegovog omekšavanja nije preporučljivo odmah nakon telenja dodavati velike količine masti, već treba postepeno povećavati količinu do 5,5% ukupne masti u obroku mogu da budu masti iz uljarica (soja, suncokret), a ako su potrebne veće količine, onda treba dodavati neki protektirani oblik praktična preporuka je da bi obroku trebalo da bude onoliko masti koliko krava proizvede mlečne masti Uvođenjem masti u obroke postiže se: održavanje telesne kondicije (manji gubitak telesne mase) bolja reprodukcija veća proizvodnja mleka veća proizvodnja tokom letnjih vrućina ponekad se povećava i procenat mlečne masti kada se dodaju masti obavezno treba povećati nivo Ca u obroku na oko 1% u SM, Mg na 0,25 do 0,30% SM obroka, kao i nivo nerazgadivih proteina za 1-2 % u SM obroka 14
Uticaj masti iz hrane na depo masti sastav masti u hrani znatno utiče na depo masti u organizmu ovo je naročito izraženo kod nepreživara i donekle kod proizvodnje mlečne masti kod nepreživara se u depou nalaze značajne količine nezasićenih MK dodavanjem Cu radi stimulacije porasta, dovodi do proizvodnje mekše masti u leđnoj slanini postoje tvrdnje da mekoća masti ne ovisi toliko o sastavu MK, već o njihovoj poziciji u trigliceridima kod preživara u buragu dolazi do hidrogenizacije nezasićenih MK u zasićene, te se smatra da svega određena količina linolne i linoleinske neizmenjene prolaze burag. Ovo se smatra razlogom veće prisutnosti zasićenih MK u depou preživara mlečna mast se razlikuje od ostalih jer sadrži MK kratkih lanaca koje se sintetišu u mlečnoj žlezdi polazna supstanca za sintezu mlečne masti je sirćetna kis. koja se resorbuje u rumenu smanjenje produkcije sirćetne kis dovodi do povećanja sadržaja stearinske i kiselina sa dužim lancem u mlečnoj masti Uticaj sastava MK u hrani na njihov sastav u deponovanoj masti svinja u porastu mast hrane deponovana mast svinja Oznaka MK Suncokret b Hidrogenizovan Suncokret b Hidrogenizovan kokosov orah b kokosov orah b 8:0-7,8 - - 10:0-5,7 0,2 0,2 12:2-44,5 0,2 0,6 14:0 u tragovima 17,2 2,0 3,9 16:0 8,8 9,2 15,6 21,0 16:1 - - 13,0 16,6 18:0 1,5 10,4 50,7 55,9 18:1 9,3 5,0 - - 18:2 80,4 0,2 17,2 0,9 18:3 u tragovima - 0,1 0,1 Trans masne kiseline (TFA) parcijalno hidrogenizovano biljno ulje zauzima značajno mesto u čovekovoj ishrani, naročito u drugoj polovini 20 veka, kada se naglo širi upotreba industrijski proizvedene hrane hidrogenizacija je jedan od osnovnih procesa u proizvodnji margarina, ali i rafinisanih ulja to je postupak učvršćivanja ulja (tečnih triglicerida), kada se uz povišenu temperaturu (260 C) i katalizatore (nikal i platina) uduvava vodonik ovako dobijena mast (margarin) se neće topiti, kvariti, pljesnivitičak i ako sečuva godinama prehrambena industrija posebno ceni hidrogenizovane masti zbog njihove niske cene, trajnosti i stabilne strukture stoga hidrogenizovanu ili delomično hidrogenizovanu mast sadrže gotovo svi industrijski proizvodi kojima se na bilo koji način dodaje ulje ili margarin 15
nastaje potpuno nova hemijska struktura (hidrogenizovana mast) koja je krute konzistencije kod sobne temperature ovakva mast prosečno sadrži 15-25% trans masnih triglicerida, koje ljudski organizam ne može prepoznati (enzimi nemaju ključ za njih) pa na njih nepovoljno reagira hidrogenizovana mast koristiti se za izradu stolnog margarina koji se pakuje u kocke za upotrebu u domaćinstvu i sadrži najviše trans masnih triglicerida (19-49%) Nastajanja trans masnih kiselina industrijskom parcijalnom hidrogenacijom 1903. godine nemački hemičar Normann razvio je metod hidrogenacije jestivih ulja ovaj proces predstavlja adiciju gasovitog H 2 (u prisustvu metalnih katalizatora) na dvostruku vezu. Kao katalizator se i do današnjih dana obično koristi nikal u toku procesa hidrogenacije, zbog hemijskog mehanizma koji se odvija, cis dvostruke veze delimično se transformišu u trans (slika). Podešavanjem reakcionih parametara, kao što su koncentracija katalizatora, pritisak H 2, temperatura i dr., može se modelovati nastanak trans veza šematski prikaz nastajanja trans veza i zasićenih masti tokom hidrogenacije primena hidrogenacije ulja vodi nastajanju trans masnih kiselina (TFA), uzročnika mnogobrojnih, pretežno srčanih smetnji (New England Journal of Medicine, 2006) trans masne kiseline, slično kao zasićene, podižu nivo lošeg LDL holesterola, ali za razliku od njih takođe i spuštaju nivo dobrog HDL holesterola neki izvori tvrde da ove kiseline povećavaju rizik oboljevanja od kancera, ali ne postoje sigurni dokazi koji bi to potvrdili Nastajanje trans masnih kiselina u telu preživara jedan od načina nastajanja trans masnih kiselina (TFA) je mikrobiolškim putem u želucu preživara TFA se formiraju tokom bakterijske fermentacije u buragu. Pojavljuju se kao intermedijarni produkti u procesu hidrogenacije nezasićenih MK. Linoleinska kiselina se izomerizuje do C18:2 cis-9 trans-11, a potom do smeše elaidinske i trans vakcenske kiseline pod dejstvom enzima izomeraze, (produkt anaerobne bakterije Butyrivibrio fibrisolvens) i reduktaze dalje se trans vakcenska kiselina pod dejstvom bakterijskog enzima desaturaze prevodi u cis-9-trans-11 konjugovanu linolensku kiselinu. Prvobitno se pretpostavljalo da se ova konverzija odvija samo u mamarnim žlezdama krava, ali je dokazano da nekoliko ljudskih tkiva, naročito intestinalna, imaju istu mogućnost 16
način ishrane životinja utiče na formiranje TFA na različite načine organski uzgoj krava značajno povećava sadržaj TFA u mleku, u odnosu na tradicionalan način uzgoja. Takođe se primećuje porast količine trans vakcenske kiseline tokom letnjih meseci. Ovo se objašnjava povećanim unosom sveže trave sa pašnjaka, koja je bogata polinezasićenim masnim kiselinama. Od skoro se fenomen depresije mlečne masti (milk fatt depresion MFD) povezuje sa porastom količine trans C18:1 kiseline u mlečnoj masti sadržaj TFA u parcijalno hidrogenovanom ulju varira od 10-60 g/100 g, a najčesće je između 25-45 g/100 g poređenja radi, koncentracija TFA u mastima preživara iznosi 5-8 g/100g, a najviše 3 g/100 g u rafinisanim jestivim uljima Biljne ili životinjske masti biljne masti su u sastavu mnogo varijabilnije od životinjskih biljna masti su znatno bogatije nezasićenim MK i one su uljaste, osim kokosovog ulja koje je čvrsto postavlja se pitanje razlike u hranljivoj vrednosti? nema dokaza o superiornosti masti životinjskog porekla eksperimenti u kojima su životinjske masti zamenjivane biljnim (slabije iskorištavanje hrane, distrofija mišića teladi) ovo se moglo izbeći povećanim dodavanjem vitamina E, što ukazuje da u slučaju prisutnosti većih količina nezasićenih MK iz biljnog ulja je neophodna veća količina vit E 17