Tuky se nacházejí jak u zvířat, tak u rostlin. Jsou to estery trojmocného alkoholu (glycerolu) a kyselin (olejová, stearová, linolová, linolenová a palmitová). Dokazuje to jejich rozklad na kyseliny a glycerol a také syntéza tuků z popsaných sloučenin.
Tvorba tuků v lidském těle
Tuky jsou estery glycerolu. Při procesu trávení jsou emulgovány žlučovými solemi a přicházejí do kontaktu s enzymy, pomocí kterých dochází k jejich hydrolýze. Uvolněné mastné kyseliny se tak vstřebávají do sliznice trávicího traktu, což je konec procesu syntézy tuku. Tuk pak putuje portálovým systémem těla jako mikročástice, které se vážou na bílkoviny v krvi. Metabolismus probíhá v játrech.
Syntéza tuků je možná díky přebytku sacharidů, které se nepodílejí na tvorbě glykogenu. Kromě toho jsou lipidy odvozeny od určitých aminokyselin.
Ve srovnánís glykogenem jsou tuky kompaktní zásobárnou energie. Není však nijak omezen, jelikož má formu neutrálních lipidů v tukových buňkách. Lipogeneze nastává v důsledku syntézy mastných kyselin, protože se nacházejí téměř ve všech lipidových skupinách.
Fáze metabolismu lipidů
Tuky a tukům podobné sloučeniny procházejí v lidském těle následujícím cyklem:
- požití s jídlem;
- rozklad na jednodušší sloučeniny, proces trávení, vstřebávání;
- přenášeno z trávicího systému chyloproteiny;
- metabolismus komplexního proteinu představovaného neutrálními tuky, mastnými kyselinami, cholesterolem nebo fosfolipidy;
- metabolismus komplexních lipidů, esterů vícemocných alkoholů a vyšších mastných kyselin;
- polycyklická lipofilní výměna alkoholu;
- přechod mastných kyselin a ketolátek;
- proces přeměny acetyl-CoA na mastné kyseliny;
- rozklad tuků na složky působením lipázy;
- degradace produktů rozkladu mastných kyselin.
Význam mastných kyselin pro lidské tělo
Fosfolipidy jsou důležité pro normální syntézu tuků v lidském těle. Při jejich nedostatku jsou inhibovány metabolické procesy v játrech.
Fosfolipidy se rozkládají na glycerol, mastné kyseliny, kyselinu fosforečnou a dusíkaté báze. První dvě látky mohou být buď přeměněny na vodu a oxid uhličitý, nebo se podílejí na syntéze tuků.
Cholin (dusíkatá báze) je důležitý pro vzdělávánímethionin a kreatin. Methionin je nezbytný pro normální činnost jater, snižování hladiny cholesterolu v krvi a má také antidepresivní účinek. Kreatin je zodpovědný za energetický metabolismus ve svalech a nervových buňkách. Acetylcholin (produkt cholinu) normalizuje přenos nervového vzruchu.
Jsou to tuky, které poskytují energii molekulám adesintrifosfátu, které jsou zodpovědné za všechny biochemické procesy v těle.
Syntéza tuků v buněčných membránách je tedy důležitá pro vznik četných chemických reakcí. Bez nich nebude lidské tělo schopno normálně fungovat.
Příčiny poruch trávení tuků
Selhání vstřebávání tuků může být způsobeno následujícími důvody:
- Obstrukce žlučovodů vedoucí k problémům se sekrecí. Tento stav může být způsoben přítomností kamenů nebo nádorů. Snížená produkce sekrece žluči vede k potížím při míchání tuků a tím k neschopnosti hydrolyzovat mastné sloučeniny.
- Problémy s produkcí šťávy ve slinivce břišní. Ovlivňuje také hydrolýzu tuků.
Každý z výše popsaných problémů vede ke zvýšení množství tuku v pevných lidských odpadních produktech. Dochází k tzv. „tukové stolici“. Tento stav je zatížen skutečností, že vitamíny A, E, D a K rozpustné v tucích, stejně jako esenciální mastné kyseliny pro tělo, již nejsou absorbovány. Prodloužená "tuková stolice" vede k nedostatku těchto látek a rozvoji odpovídajících klinických příznaků.
Selhání trávení tuků také vede k potížím se vstřebáváním nelipidových látek, protože tuk má tendenci obalovat potravu, což brání enzymům v jeho ovlivnění.
Nemoci způsobené selháním syntézy tuku
Zhoršený metabolismus lipidů může vést k následujícím stavům:
- Obezita. Vyskytuje se jak při porušení stravovacích návyků spojených se sedavým způsobem života, tak při hormonální nerovnováze.
- Abetalipoproteinémie. Vzácné dědičné onemocnění, při kterém v krvi chybí určité lipoproteiny. Ve sliznici se hromadí tuky. Rozvíjí se deformace erytrocytů.
- Kachexie. Nízký příjem kalorií vede k úbytku tukové tkáně v těle. Tento stav se může objevit v přítomnosti nádorů, s chronickými onemocněními infekční povahy, špatnou výživou nebo metabolickými selháními.
- Ateroskleróza. Chronické arteriální onemocnění způsobené poruchou metabolismu lipidů, spojené s ukládáním cholesterolových plátů na cévních stěnách. V budoucnu je to plné výskytu sklerózy (proliferace pojivové tkáně), která vede k deformaci cév až k jejich úplnému ucpání. Ateroskleróza vyvolává ischemickou chorobu srdeční.
- Menckebergova arterioskleróza. Toto onemocnění je podobné ateroskleróze. Jeho zásadní rozdíl je však v tom, že cévy se deformují a ucpávají nikoli pod vlivem pojivových tkání, ale v důsledku kalcifikace - akumulace solných usazenin. S takovou lézí se netvoříplakety. Kromě toho nemoc vyvolává další komplikace, z nichž hlavní je aneuryzma.
Syntéza tuků v rostlinných buňkách
Výměnné procesy v rostlinných pletivech podléhají změnám na konci období květu. Při oslabení syntézy bílkovin se ze sacharidů začnou tvořit tuky. Tento proces probíhá až do úplného zrání semen. Pro období rozmnožování je důležitá syntéza tuků ze sacharidů a syntéza bílkovin z aminokyselin.
Olnatá semena se vyznačují nejvyšším obsahem tuku. To musí vzít v úvahu ti, kteří chtějí upravit svou vlastní váhu.
Lidový metabolismus ve vědě
V dnešní době je syntéza tuků vhodných pro výživu možná esterifikací mastných kyselin s glycerolem, které zase vznikají oxidací parafinů. Vzhledem k tomu, že jak mastné kyseliny, tak glycerol se získávají z uhlí, existuje skutečný způsob, jak provést kompletní syntézu dietních tuků. Tyto objevy se staly možnými díky pracím F. Wöhlera, A. V. G. Kolbeho, M. Berthelota a A. M. Butlerova. Právě oni prokázali spojení mezi organickými a anorganickými látkami a také možnost jejich vzájemné přeměny.
Nabyté znalosti jsou úspěšně aplikovány v potravinářském, farmaceutickém a chemickém průmyslu. Dnes je však výhodnější získávat tuky z přírodních zdrojů (rostlinných a živočišných), protože syntéza není rentabilní ekonomický postup.
