Mastná kyselina

Jako mastné kyseliny se v biochemii označují vyšší monokarboxylové kyseliny. Mastné kyseliny lze dělit podle různých kritérií – například podle délky řetězce nebo nasycení.^[1]

První je izoloval roku 1818 francouzský chemik M. E. Chevreul.

S některými alkoholy tvoří estery: esterifikací s glycerolem vznikají tuky, zatímco esterifikací s cetylalkoholem, cerylalkoholem a myristylalkoholem (méně často také dalšími mastnými alkoholy) vznikají vosky.

Výskyt a charakteristika

Podrobnější informace naleznete v článku Syntéza mastných kyselin.

Proces biologické syntézy mastných kyselin je v zásadě podobný beta-oxidaci, ale enzymatický aparát, buněčná lokalizace i detaily jednotlivých reakcí se liší. V přírodě se vyskytující mastné kyseliny mají většinou sudý počet uhlíkových atomů, protože jejich biosyntéza probíhá adicí acetátu, který má dva uhlíky. Průmyslově se vyrábějí hydrolýzou esterových vazeb v tucích.

Mastné kyseliny jsou součástí mnoha biologicky důležitých látek:

• V organismech mají strukturní funkci v buněčné membráně (fosfolipidy membrán).
• Glykolipidy mají důležitou funkci v nervové tkáni.
• Lipidy mají také zásobní funkci: Ze všech živin jsou to nejvydatnější zdroje energie.
• Eikosanoidy, deriváty eikosa-polyenových mastných kyselin, tedy látky jako prostaglandiny, leukotrieny nebo thromboxany, jsou vnitrobuněčné signalizační molekuly (tzv. autokrinní), které ovlivňují svalový stah, srážení krve, bolest či například zánět.^[2]

Délka řetězce

• s krátkým řetězcem (SCFA) – méně než 6 atomů uhlíku (2 až 5 uhlíků)

• se středně dlouhým řetězcem (MCFA) – 6 až 11 atomů uhlíku
• s dlouhým řetězcem (LCFA) – 12 až 20 atomů uhlíku
• s velmi dlouhým řetězcem (VLCFA) – více než 20 atomů uhlíku^[1]

Mastné kyseliny s krátkým a středně dlouhým řetězcem, které se odštěpily v procesu trávení z molekuly triacylglycerolu, jsou rozpustné ve vodě. Vstřebávají se přímo do krve a portální žilou postupují do jater, kde se využívají především jako zdroj energie. S rostoucí délkou řetězce mastných kyselin klesá rozpustnost ve vodě. Proto jsou mastné kyseliny s dlouhým řetězcem transportovány v organismu přes lymfatický systém do centrálních žil ve formě lipoproteinových komplexů. V některých pramenech se můžeme setkat se zařazením kyseliny laurové s 12 uhlíky mezi mastné kyseliny se středně dlouhým řetězce, což se často využívá u řady argumentací v souvislosti s kokosovým olejem. Podíl mastných kyselin absorbovaných prostřednictvím lymfatického systému se zvyšuje s délkou uhlovodíkového řetězce. Kyselina kaprylová (8 uhlíků) byla bilančně z celkového příjmu zjištěna v lymfatickém systému jen ze 7,3 %, kyselina kaprinová (10 uhlíků) z 26,3 %, zatímco kyselina laurová (12 uhlíků) z 81,7 %.^[3] To ukazuje na skutečnost, že kyselina laurová se chová více jako mastná kyselina s dlouhým řetězcem, kam ji mimo jiné řadí i Evropský úřad pro bezpečnost potravin EFSA^[4].

Přehled zástupců

Nasycené mastné kyseliny (SAFA)

Nasycené mastné kyseliny (SAturated Fatty Acids) neobsahují v řetězci žádnou dvojnou vazbu. Tvoří dlouhé přímé řetězce. Zvláště v živočišných tucích je velké množství nasycených mastných kyselin jako energetická rezerva. Vyskytují se také v palmovém oleji.

Příklady nasycených mastných kyselin

• kyselina kaprylová (CH₃(CH₂)₆COOH)
• kyselina kaprinová (CH₃(CH₂)₈COOH)
• kyselina laurová (CH₃(CH₂)₁₀COOH)
• kyselina myristová (CH₃(CH₂)₁₂COOH)
• kyselina palmitová (CH₃(CH₂)₁₄COOH)
• kyselina stearová (CH₃(CH₂)₁₆COOH)
• kyselina arachidová (CH₃(CH₂)₁₈COOH)
• kyselina lignocerová (CH₃(CH₂)₂₂COOH)

Nasycené mastné kyseliny s dlouhým a velmi dlouhým řetězcem jsou z jater na periferii distribuovány navázány v lipoproteinech VLDL (very low density lipoprotein). Tato malá částice obsahuje také velké množství cholesterolu. Tím nasycené mastné kyseliny prokazatelně zvyšují hladinu cholesterolu v krvi a je možno pokládat je za atherogenní. Nasycené mastné kyseliny s krátkým a středním řetězcem se vstřebávají přímo, jsou zdrojem energie a nevytváří v těle zásobní tuky.

Nenasycené mastné kyseliny

Mononenasycené mastné kyseliny (MUFA)

Mononenasycené mastné kyseliny (Mono Unsaturated Fatty Acids), monoenové mastné kyseliny obsahují ve svém řetězci jednu dvojnou vazbu.

Příklady mononenasycených mastných kyselin

• kyselina palmitoolejová (CH₃(CH₂)₅CH=CH(CH₂)₇COOH)
• kyselina olejová – cis izomer (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH)
• kyselina elaidová – trans izomer (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH)
• kyselina eruková (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₁₁COOH)
• kyselina nervonová (CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₁₃COOH)

Polynenasycené mastné kyseliny (PUFA)

Polynenasycené mastné kyseliny (PolyUnsaturated Fatty Acids), polyenové mastné kyseliny, mají v řetězci více než jednu dvojnou vazbu. Patří mezi ně i tzv. esenciální mastné kyseliny, které je nutno přijímat potravou. Esenciální mastné kyseliny jsou nutným substrátem pro syntézu prostaglandinů a dalších biologicky aktivních látek.

Příklady polynenasycených mastných kyselin

• kyselina linolová – esenciální
• kyselina γ-linolenová
• kyselina α-linolenová – esenciální
• kyselina arachidonová – esenciální pro kočkovité šelmy
• kyselina klupadonová
• kyselina eikosapentaenová (zkráceně EPA)
• kyselina dokosahexaenová (zkráceně DHA)

Některé polyenové mastné kyseliny snižují množství LDL v krvi a tak pomáhají snižovat hladinu cholesterolu (hlavně omega-3 nenasycené mastné kyseliny).

Cis-trans izomerie

Související informace naleznete také v článku Tuky#Transmastné kyseliny.

Rozdíl ve struktuře nenasycené mastné kyseliny podle cis/trans izomerie: na 9. uhlíku (od karboxylové skupiny) je vazba v konfiguraci cis, na 12. uhlíku trans

Většina přírodních nenasycených mastných kyselin se vyskytuje v konfiguraci cis. Trans izomery (transmastné kyseliny, TFA nebo TRANS) se vyskytují hlavně ve ztužených tucích a ve velmi malém množství v tuku přežvýkavců.

Cis-mononenasycené kyseliny zrychlují odbouráváni lipoproteinů LDL (low density lipoprotein), snižují tak hladinu cholesterolu v krvi. Naproti tomu trans-mastné kyseliny prokazatelně hladinu cholesterolu zvyšují a zvyšují tak riziko aterosklerózy. Světová zdravotnická organizace (WHO) dokonce v květnu 2018 vyzvala světové vlády, aby podstatně omezily obsah trans-mastných kyselin v potravinách, neboť mají na celém světě na svědomí asi 500 tisíc předčasných úmrtí ročně.^[5]

Omega-n nenasycené mastné kyseliny

Jedná se o nenasycené mastné kyseliny s dvojnou vazbou vycházející z uhlíku číslo n (číslováno od konce kyseliny).

Omega-3 mastné kyseliny

Podrobnější informace naleznete v článku Omega-3 nenasycené mastné kyseliny.

• kyselina α-linolenová
• kyselina stearidonová

Omega-6 mastné kyseliny

• kyselina linolová
• kyselina γ-linolenová
• kyselina arachidonová

Omega-9 mastné kyseliny

• kyselina olejová
• kyselina eruková
• kyselina nervonová

Vliv na zdraví

Nasycené mastné kyseliny ve 20. století získaly neprávem status škodlivých, nicméně jejich častá nebo nadměrná konzumace není dietology doporučována.^[6] Nyní se ukazuje, že druhy savců, které v tukové tkáni častěji ukládají nasycené mastné kyseliny, žijí déle. ^[7] Také závisí na tom, o jaké nasycené mastné kyseliny jde.^[8]