Tuky sa nachádzajú v živočíchoch aj v rastlinách. Sú to estery trojsýtneho alkoholu (glycerolu) a kyselín (olejová, stearová, linolová, linolénová a palmitová). Dokazuje to ich rozklad na kyseliny a glycerol, ako aj syntéza tukov z opísaných zlúčenín.
Tvorba tukov v ľudskom tele
Tuky sú estery glycerolu. Počas tráviaceho procesu dochádza k ich emulgácii žlčovými soľami a dostávajú sa do kontaktu s enzýmami, pomocou ktorých dochádza k ich hydrolýze. Uvoľnené mastné kyseliny sa teda vstrebávajú do sliznice tráviaceho traktu, čím sa proces syntézy tukov končí. Tuk potom putuje cez portálový systém tela ako mikročastice, ktoré sa viažu na bielkoviny v krvi. Metabolizmus prebieha v pečeni.
Syntéza tukov je možná vďaka prebytku sacharidov, ktoré sa nezúčastňujú na tvorbe glykogénu. Okrem toho sú lipidy odvodené od určitých aminokyselín.
V porovnanís glykogénom sú tuky kompaktným zásobníkom energie. Nie je však nijako obmedzený, keďže má formu neutrálnych lipidov v tukových bunkách. Lipogenéza nastáva v dôsledku syntézy mastných kyselín, pretože sa nachádzajú takmer vo všetkých lipidových skupinách.
Štádiá metabolizmu lipidov
Tuky a tukom podobné zlúčeniny prechádzajú v ľudskom tele nasledujúcim cyklom:
- požitie s jedlom;
- rozklad na jednoduchšie zlúčeniny, proces trávenia, vstrebávanie;
- prenášané z tráviaceho systému chyloproteínmi;
- metabolizmus komplexnej bielkoviny reprezentovanej neutrálnymi tukmi, mastnými kyselinami, cholesterolom alebo fosfolipidmi;
- metabolizmus komplexných lipidov, esterov viacmocných alkoholov a vyšších mastných kyselín;
- polycyklická lipofilná výmena alkoholu;
- prechod mastných kyselín a ketolátok;
- proces premeny acetyl-CoA na mastné kyseliny;
- rozklad tukov na zložky pôsobením lipázy;
- degradácia produktov rozkladu mastných kyselín.
Význam mastných kyselín pre ľudský organizmus
Fosfolipidy sú dôležité pre normálnu syntézu tukov v ľudskom tele. Pri ich nedostatku sú inhibované metabolické procesy v pečeni.
Fosfolipidy sa rozkladajú na glycerol, mastné kyseliny, kyselinu fosforečnú a dusíkaté zásady. Prvé dve látky môžu byť buď premenené na vodu a oxid uhličitý, alebo sa podieľajú na syntéze tukov.
Cholín (dusíkatá zásada) je dôležitý pre vzdelávaniemetionín a kreatín. Metionín je nevyhnutný pre normálnu činnosť pečene, znižovanie hladiny cholesterolu v krvi, ako aj antidepresívny účinok. Kreatín je zodpovedný za energetický metabolizmus vo svaloch a nervových bunkách. Acetylcholín (produkt cholínu) normalizuje prenos nervových vzruchov.
Sú to tuky, ktoré poskytujú energiu molekulám adezíntrifosfátu, ktoré sú zodpovedné za všetky biochemické procesy v tele.
Syntéza tukov v bunkových membránach je teda dôležitá pre vznik mnohých chemických reakcií. Bez nich ľudské telo nebude schopné normálne fungovať.
Príčiny porúch trávenia tukov
Zlyhania vstrebávania tukov môžu byť spôsobené nasledujúcimi dôvodmi:
- Obštrukcia žlčovodu vedúca k problémom so sekréciou. Tento stav môže byť spôsobený prítomnosťou kameňov alebo nádorov. Znížená produkcia sekrécie žlče vedie k ťažkostiam pri miešaní tukov a tým k neschopnosti hydrolyzovať tukové zlúčeniny.
- Problémy s tvorbou šťavy v pankrease. Ovplyvňuje tiež hydrolýzu tukov.
Každý z vyššie opísaných problémov vedie k zvýšeniu množstva tuku v pevných ľudských odpadových produktoch. Existuje takzvaná "tuková stolica". Tento stav je spojený so skutočnosťou, že vitamíny A, E, D a K rozpustné v tukoch, ako aj esenciálne mastné kyseliny pre telo, už nie sú absorbované. Dlhotrvajúca „tuková stolica“vedie k nedostatku týchto látok a rozvoju zodpovedajúcich klinických príznakov.
Zlyhanie trávenia tukov tiež vedie k ťažkostiam pri vstrebávaní nelipidových látok, pretože tuk má tendenciu obaľovať potravu, čo bráni enzýmom v jej ovplyvnení.
Choroby spôsobené zlyhaním syntézy tukov
Zhoršený metabolizmus lipidov môže viesť k nasledujúcim stavom:
- Obezita. Vyskytuje sa tak pri porušení stravovacích návykov spojených so sedavým životným štýlom, ako aj v prítomnosti hormonálnej nerovnováhy.
- Abetalipoproteinémia. Zriedkavé dedičné ochorenie, pri ktorom v krvi chýbajú určité lipoproteíny. Tuky sa hromadia v sliznici. Rozvíja sa deformácia erytrocytov.
- Kachexia. Nízky príjem kalórií vedie k úbytku tukového tkaniva v tele. Tento stav sa môže vyskytnúť v prítomnosti nádorov, chronických ochorení infekčnej povahy, zlej výživy alebo metabolických porúch.
- Ateroskleróza. Chronické arteriálne ochorenie spôsobené poruchou metabolizmu lipidov, spojené s ukladaním cholesterolových plakov na cievnych stenách. V budúcnosti je to spojené s výskytom sklerózy (proliferácia spojivového tkaniva), čo vedie k deformácii ciev až po ich úplné zablokovanie. Ateroskleróza vyvoláva koronárnu chorobu srdca.
- Menckebergova artérioskleróza. Táto choroba je podobná ateroskleróze. Jeho zásadný rozdiel je však v tom, že cievy sa deformujú a upchávajú nie pod vplyvom spojivových tkanív, ale v dôsledku kalcifikácie – hromadenia usadenín soli. S takouto léziou sa netvoriaplakety. Okrem toho choroba vyvoláva ďalšie komplikácie, z ktorých hlavnou je aneuryzma.
Syntéza tukov v rastlinných bunkách
Výmenné procesy v rastlinných tkanivách podliehajú zmenám na konci obdobia kvitnutia. Keď sa syntéza bielkovín oslabí, zo sacharidov sa začnú tvoriť tuky. Tento proces prebieha až do úplného dozretia semien. Pre obdobie rozmnožovania je dôležitá syntéza tukov zo sacharidov a syntéza bielkovín z aminokyselín.
Olejnaté semená sa vyznačujú najvyšším obsahom tuku. Toto musia vziať do úvahy tí, ktorí chcú upraviť svoju vlastnú hmotnosť.
Lipidový metabolizmus vo vede
V súčasnosti je syntéza tukov vhodných pre výživu možná esterifikáciou mastných kyselín s glycerolom, ktoré zase vznikajú oxidáciou parafínov. Keďže mastné kyseliny aj glycerol sa získavajú z uhlia, existuje skutočný spôsob, ako uskutočniť úplnú syntézu tukov v potrave. Tieto objavy sa stali možnými vďaka prácam F. Wöhlera, A. V. G. Kolbeho, M. Berthelota a A. M. Butlerova. Práve oni dokázali súvislosť medzi organickými a anorganickými látkami, ako aj možnosť ich vzájomnej premeny.
Získané poznatky úspešne aplikujeme v potravinárskom, farmaceutickom a chemickom priemysle. Dnes je však výhodnejšie získavať tuky z prírodných zdrojov (rastlinných a živočíšnych), keďže syntéza nie je rentabilná ekonomická procedúra.
