Мазнините като функционални храни? – част I

Мазнините са макронутриент, който се среща в много хранителни източници. Консумацията на мазнини е жизненоважна за функциите на тялото, включително процеси като мозъчна активност, производство на хормони и усвояване на хранителни вещества от организма. Трябва да се стремим да получаваме една трета от калориите си от мазнини. Мазнините, които консумираме, се разграждат на триглицериди (клетки от мастни киселини, комбинирани с глицерол, вид глюкоза), които пътуват в кръвта до мястото, където ще бъдат използвани или съхранявани. Има два основни вида хранителни мазнини: наситени и ненаситени мазнини. Ненаситените мазнини са или мононенаситени, или полиненаситени. Повечето храни, съдържащи мазнини, естествено съдържат смес от различни видове мазнини, така че е трудно да се изключи един вид в полза на друг. Хранителните мазнини са важна част от диетата на всеки един от нас. Те ни осигуряват около 20-35% от дневните ни енергийни нужди. Но освен енергия, те имат и важни биологични функции, включително за растежа и развитието. Максималният прием на мазнини за възрастни не трябва да надвишава 30-35% съобразно изискванията на Световната здравна организация. За оптимизиране на здравето трябва да се обърне специално внимание както на цялостния хранителен режим, по отношение на видовете консумирана храна, така и на общия енергиен прием, като се отчетат  антропометричните характеристики (възрастова група, ИТМ), така и начина на живот. Дискусиите около мазнините – наситени, полиненаситени, мононенаситени – се водят повече от десетилетия. Много често те са трудни са проследяване или дори за разбиране. Но те не бива да бъдат игнорирани, защото е напълно възможно в менюто ви да присъстват, които Световната здравна организация, ни повече ни по-малко, определя като рискови за здравето. Освен това маргарините и мазнините, получени чрез процеса на хидрогениране – начинът, по който полиненаситените мазнини се втвърдяват – са високо рискови на нашето здраве („токсични“, както казва СЗО). Чрез този процес се създават трансмазнини, които могат да запушват артериите и водят до повишаване риска от сърдечни заболявания. Производителите сега използват различен процес (наречен интерестерификация), за да произвеждат нискомаслени масла и олиа, но трансмазнините все още се употребяват в хранителната промишленост. И не можем да ги видим. Фабрично произведените бисквити, торти и сладкиши, храната за вкъщи и преработените храни могат да съдържат трансмазнини (те са евтини и удължават срока на годност на продуктите, в които се благат). Те могат да бъдат открити под различни наименования „хидрогенирано растително масло“, „растителна мазнина“ и „маргарин“ (Това са мазнините, за които мога да бъда сигурена). Обект на анализ на тази разработка са мазнините – растителни и животински. Тяхната структура, свойства, значение и функции ще бъдат разгледани, за да могат да бъдат направени изводи относно това дали мазнините притежават функционални характеристики. Отговарят ли на критериите за функционални храни и могат ли да бъдат определяни като такива. Предмет на анализ са и мазнините като функционален ингредиент и значението им като такива. Целите пред този анализ са да установим:

• значението на мазнините за човешкия организъм;
• значението на мазнините като функционална храна;
• значението на мазнините като функционален ингредиент в храните;
• възможности и особености за използването на мазнините за получаване на функционални храни

Поглеждайки назад във времето, можем да кажем, че значително намалихме приема на мазнини, като тридесет и три процента от калорийния ни прием се състои от мазнини в сравнение с четиридесет процента през 60-те години на миналия век. Но за съжаление, нивата на затлъстяване се увеличават с всяка следваща година. Очевидно нещо не е наред с начина, по който се храним, но мазнините ли са най-големия злодей?

1. Ролята на мазнините в човешката диета

От хранителна гледна точка мазнините са ценни за човешкото тяло. Хранителните мазнини не са просто източник на енергия, те имат и важна градивна функция за човешкото тяло. Именно те носят и мастноразтворимите витамини, участват в жизненоважни физиологични процеси в тялото и са незаменими за редица важни биологични функции, включително растеж и развитие.

1. Мазнините като източник на енергия. Диетични мазнини.

Мазнините, наред с въглехидратите и протеините са източник на енергия в диетата ни. Мазнините са най-концентрирания източник на енергия – осигуряват 9 kcal на един консумиран грам. Те принадлежат към голямата група съединения, наречени липиди. Мазнините биват много различни групи с широка биологична употреба. Те изпълняват редица важни биологични функции: структурни компоненти са на клетките и мембраните в телата ни; носители са на мастноразтворими витамини от нашата диета; мастните метаболити участват в процеси като невронно развитие и възпалителни реакции; омекотяват и защитават жизнено важни органи и помагат за изолацията на тялото; телесните мазнини осигуряват енергия, когато се съхраняват – мастната тъкан освобождава мастни киселини, когато е необходима енергия. Липидите са съединения, които са неразтворими във вода, но са разтворими в органични разтворители като етер и хлороформ. Липидите, включват мазнини и масла (триглицериди или триациглицероли), мастни киселини, фосфолипиди и холестерол. Мазнините и маслата, които за предназначени за хранителни цели, се наричат още диетични мазнини. Всички животински клетки съдържат холестерол, липид, който има решаваща роля за пропускливостта на мембраните. Той е предшественик на витамин D, надбъбречни и полови стероидни хормони и жлъчни соли, които емулгират и подобряват абсорбцията на мазнини в червата. Основните източници на холестерол са сирене, яйца, говеждо, птиче и риба. Молекулите на диетичните мазнини имат растителен и животински произход. В растенията те се намират в семената (рапица, слънчогледово семе, царевица, фъстъци и др.), плодовете (маслини, авокадо и др.) и ядките (орехи, бадеми и др.). Често срещани източници на животински мазнини са месо, риба (основно мазна), яйца и мляко. И двата вида могат да бъдат консумирани така както се срещат в природата, но и индиректно, т.е. като част от различни сладкиши и сосове, където се използват за подобряване на вкуса и текстурата. Млякото ни осигурява редица популярни продукти от животински произход, като кисело мляко, сирене, масло, сметана. Животински мазнини се извличат и от претопени тъканни мазнини, получени от добитък, като свинска мас, лой, гъша мас и пр. Холестеролът е липид (мастно вещество), който тялото използва за изграждане на клетки, наред с други неща. Част от холестерола се получава от диетата, но голяма част от запасите на тялото се произвеждат в черния дроб. Той се свързва с протеин, образувайки малки сфери (липопротеини), които се пренасят с кръвта до местата, където са необходими. Има два вида – HDL и LDL. Липопротеините с висока плътност (HDL) са добър холестерол. Тези частици съдържат висок процент протеин спрямо холестерол. Те защитават тялото, като пренасят LDL холестерола от артериите към черния дроб, и имат противовъзпалителни свойства. Липопротеините с ниска плътност (LDL) са лош холестерол. Те имат по-ниско съотношение протеин към холестерол. Тези видове мастни киселини пренасят холестерола до клетките. Твърде много LDL може да бъде вредно, защото се отлага по вътрешните стени на артериите, причинявайки натрупване на мастна материя, ограничавайки кръвния поток и водещи до сърдечни заболявания и инсулт. Липидният холестерол, съдържащ се в продукти като сирене, яйца, месо, черупчести, е от съществено значение за течливостта и пропускливостта на мембраните на телесните клетки. Освен това е предшественик на витамин D, някои хормони и жлъчни соли, които подобряват усвояването на мазнините в червата.

2. Състав и значение на мазнините. Мазнините като структурен компонент

Тук накратко ще отбележим, че всички мазнини имат гръбнак, който се състои от глицерол. Глицеролът е къса верига, която е съставена от три въглеродни атома, като всеки от тези въглероди е прикрепен към т.нар. хидроксилна група. Друг елемент, който е характерен за всички глицеролипиди, е структура, състояща се от въглеродни и водородни атоми, сдвоени в един от краищата си с т.нар. карбоксилна група, която ги превръща в мастни киселини. На тази база природата е създала голямо разнообразие от мазнини – от една страна благодарение на големите вариации в структурата на мастните киселини и чрез добавянето на друг структурен елемент – обемистата и водолюбива фосфатна група. Така се обособяват две тясно свързани, но много различни семейства – триглицеридите и фосфолипидите. Триглицеридите са вида мазнини, които се срещат основно в нашата храна, но могат да се натрупват в нашите кръвни и мастни клетки. Фосфолипидите се характеризират с това, че отблъскващите водата мастни киселини са придружени от голяма водородна част. Следователно те имат глава, която обича вода, и две неводолюбиви опашки. При попадане във водна среда те спонтанно образуват мембрана, така че главите се струпват една до друга към водата и не я пропускат, а опашките се ориентират във вътрешността. Тази структура е основополагаща за нашия живот, за живота на нашите клетки – обвивката и вътрешността на всяка клетка е изградена от фосфолипидна мембрана. Така те имат важно значение за контролиране движението на вещества в и извън клетките. Триглицеридите представляват солиден резерв на енергия, а фосфолипидите с белтъците, дават основната структура на всички клетъчни мембрани. Ние сме направени от фосфолипиди и се храним с триглицериди.

3. Структура, физически данни и химически свойства на мазнините

Докато навлизаме по-надълбоко в същността на мазнините трябва да отбележим, че единственото физическо свойство, което всички мазнини притежават, е тяхната неразтворимост във вода. Изучаването на химическия състав на мазнините ни дава възможност да опознаем ролята им за здравословното състояние на нашия организъм, както и значението им за хранителните технологии. Мазнините са дълги нанизи от въглеродни атоми, свързани един с друг. Те са съставени от мастни киселини и глицерол. Мастната киселина е изградена от верига от въглеродни атоми, с метилова група в единия край и киселинна група в другия. Всеки въглероден атом между тях има един или два водородни атома, свързани с него. В единия край на въглеродната верига се намира киселинната група, която е способна да се свърже с молекулата на глицерола. Три мастни киселини се комбинират с една молекула глицерол, за да образуват триглицерид. Мазнините, които се намират в храната, са съставени от триглицериди. Над 90% от диетичните мазнини са под формата на триглицериди, които се състоят от глицеролов скелет с мастни киселини, естерифицирани на всяка от трите хидроксилни групи на глицероловата молекула. Мастните киселини, както казахме, са изградени от въглеродни атоми. Именно по броя на въглеродните атоми и по броя на двойните връзки между тях, могат да бъдат различени една от друга. Например: маслената киселина (С4:0), палмитиновата киселина (С16:0), арахидоновата киселина (С20:0) съдържат съответно 4,16, 20 въглеродни атома във веригата си. На тази основа можем да ги разделим на:

• Късоверижни мастни киселини (SCFA) – мастни киселини с до 5 въглеродни атома;
• Средноверижни мастни киселини (MCFA) – от 6 до 12 въглеродни атома;
• Дълговерижни мастни киселини (LCFA) – 13 до 21 въглеродни атома;
• Много дълговерижни мастни киселини (VLCFA) – с повече от 22 въглеродни атома;

По-голямата част от естествено срещащите се мастни киселини съдържат 16-18 въглеродни атома. Можем да класифицираме мастните киселини и според наличието и броя на двойните връзки във въглеродната верига на диетичните мазнините. Ако мастната киселина не съдържа двойни връзки, се казва, че е наситена (SFA). При тях дългият наниз от въглеродни атоми няма свободни пространства, където да се прикрепят водородни атоми. С други думи въглеродните атоми имат допълнителни пространства, където да се прикрепят и други атоми, водородни. Когато всички такива пространства са запълнени, мазнината се нарича наситена – наситена с водородни атоми. Ако обаче някои от водородните атоми липсват и са заменени с една или повече двойни връзки между въглеродните атоми, тогава мастната киселина се казва, че е ненаситена – не съдържа пълното количество водородни атоми, които би съдържала, ако нямаше двойна връзка. Ако двойната връзка е една, мононенаситени (MUFA). Ако двойната връзка е повече от една, полиненаситени (PUFA). Естеството на мазнините зависи от видовете мастни киселини, които изграждат триглицеридите. Всички мазнини съдържат както наситени, така и ненаситени мастни киселини, но обикновено се описват като „наситени“ или „ненаситени“ според съотношението на присъстващите мастни киселини. Например, маслото често се описва като „наситена“ мазнина, защото има повече наситени мастни киселини, отколкото ненаситени мастни киселини, докато повечето растителни масла се описват като „ненаситени“, тъй като съдържат повече мононенаситени или полиненаситени мастни киселини.

4. Разликата между мазнина и масло

Мазнините са твърди при стайна температура (като кравето масло, свинската мас), а маслата са течни (от рапица, соево масло, слънчогледово масло и пр.). Колко твърди ще са мазнините зависи от броя на двойните връзки в тях. Колкото по-наситена е дадена мазнина, толкова по-твърда е тя на по-ниски температури. Това ни дава отговор и защо говеждата лой и кравето масло са толкова твърди в хладилника, но пък можем с лекота да си загребем от гъшата мас например. Силно ненаситените мазнини не биха се втвърдили при ниски температури, докато мазнините, които са основно мононенаситен, ще се втвърдят частично. Именно това химично свойство на мазнините обяснява защо зехтинът се сгъстява леко , ако се държи в хладилник, а рибеното масло, което е силно ненаситено си остава в течна форма. Повечето „ненаситени мазнини“ са течни при стайна температура, обикновено са от растителен произход и са известни като масла или още олиа. Растителните и рибените масла могат да бъдат „втвърдени“ чрез процес, при който се добавят водородни атоми към някои от двойните връзки в ненаситените мастни киселини. Този процес е известен като „хидрогениране“. Хидрогенираните растителни масла понякога се използват в производството на меки намазки и готварски мазнини, които могат да се използват за производство на торти, бисквити и други хлебни изделия.

5. Класификация на ненасителните мастни киселини (цис и транс)

Ненаситените мастни киселини могат да бъдат класифицирани като „цис“ – с извита форма, и или „транс“ – с права форма. Обуславящ критерий е това дали водородът е свързан от същата или от противоположната страна на молекулата. Повечето естествено срещащи се ненаситени мастни киселини се намират в „цис“ форма. Трансмастните киселини (TFA) могат да бъдат разделени на две подгрупи: изкуствени TFA (промишлени) и естествени TFA (преживни). Промишлените са създадени от нас, хората. Те могат да бъдат открити в различни продукти, съдържащи растителни масла/мазнини, които са преминали процес на частично хидрогениране. В малки количества могат да бъдат получени и по време на дезодорирането на масла, последният етап в процеса на рафиниране на хранителни мазнини. Съществуват набор от разновидности на TFA, които имат разлика в структурната позиция на двойната връзка по дължина на молекулата на мастната киселина. Едни също изомери могат да бъдат открити в промишлените и в преживните TFA. Те са с по-висок диапазон от структури в промишлените TFA, но в различни пропорции. Консумацията на TFA се свързва с високи рискове за здравословното състояние на консуматора.

6. Класификация на PUFA и тяхното значение за човешкия организъм

Разделението на PUFA може да бъде направено в три подгрупи съобразно позицията на вървата двойна връзка, започваща от метиловия край на веригата на мастната киселина:

• Омега–3 или мастни киселини – имат двойна връзка при третия въглероден атом. Такива са алфа- линоленова киселина (ALA)  и нейните производни ейкозапентаенова киселелина (EPA) и докозахексаенова киселина (DHA).
• Омега-6 или n-6 – двойната връзка е при шестия въглероден атом и включва основно линолова киселина (С18:2, ꞷ-6 LA) и нейните производни арахидонова киселина(AA).
• Омега-9 или n-9 – първата двойна връзка е при девети въглероден атом. Основен представител е олеиновата киселина (С18:1, ꞷ-9).

Мозъкът е много богат на мазнини (60%) и има уникален състав на мастни киселини. DHA е основната мозъчна мастна киселина. Липидите на ретината също съдържат много високи концентрации на DHA. Мазнините могат да бъдат разделени на незаменими (есенциални) и заменими (есенциални) мастни киселини. Незаменимите не могат да бъдат синтезирани от човешкия организъм и е нужно да бъдат приемани чрез храната. Основните източници на есенциални ненаситени мастни киселини, например са от групите n-3 и n-6. В допълнение към официалната номенклатура на мастните киселини, те често биват представяни със съкратено цифрово наименование, което показва броя на въглеродните атоми, броя на двойните връзки и омега класа, към който принадлежат. Например: алфалиноленова киселина (ALA), или С18:3 n-3, има 18 въглеродни атома, 3 двойни връзки и принадлежи към семейството на омега-3 мастните киселини. PUFA са важни за образуването на клетъчните мембрани. Те имат важно значение и за редица физиологични процеси като съсирването на кръвта, зарастването на рани и възпалителните процеси. Човешкият организъм  е в състояние сам да преобразува LA и ALA във версии с дълга верига – арахидонова киселина (AA), ейкозапентаенова киселелина (EPA) и в по-малка степен докозахексаенова киселина (DHA), то това преобразуване в твърде ограничено. Поради тази причина хората се нуждаем от директни източници на тези мастни киселини в диетата. Най-богати на EPA и DHA са мазните риби. На AA са фъстъците.

7. Диетичен прием на мазнини. Препоръки

Препоръки относно консумацията на мазнини има дадени от различни международни органи и организации, включително Световната здравна организация (СЗО) и Европейския орган за безопасност на храните, както и националните правителства  и здравни органи от редица европейски държави. Те се преразглеждат на няколко години и формират основата за националните диетични препоръки и за свързаните със здравето политически действия въз основа на преглед на научната литература и след консултация с групи от научни експерти. Диетичните препоръки имат за цел предотвратяването на дефицит на хранителни вещества. Насочени са към съветване на хората относно здравословна диета, която да осигурява адекватен прием на хранителни вещества. През последните години, нарастването на броя на хората със затлъстяване и хронични заболявания, препоръките за хранене бяха променени към прекомерна консумация на храна и превенция на хронични заболявания. Енергиен процент (%Е) – процента енергия, базиран на препоръките за обща дневна енергия, идващ от конкретен макронутриент. За жена/мъж с нормално тегло, съответните дневни приеми са 2000/2500 kcal , препоръката 35%Е, идващи от общите мазнини, е еквивалентна на прием от приблизително 78г/97г мазнини. EFSA препоръчва приема на мазнини общо да възлиза на 20-30%, дневни препоръки за прием на SFS по-малко от 10%, а на TFA колкото е възможно по-малко. Диетите с ниско съдържание на мазнини (под 20%) могат да повлияят неблагоприятно на липидите в кръвта чрез понижаване на HDL и повишаване на триглицеридите и могат да доведат да недостатъчен прием на есенциални мастни киелини.