Tuky: pálit či skladovat?

Naše buňky jsou nesmírně komplikované chemické závody, které potřebují ke svému provozu neustálý přísun energie. Umějí ji získávat ze sacharidů, tuků i bílkovin, ale tuky jsou tím nejvydatnějším zdrojem, který se navíc dobře skladuje.

Ale jak si je představit? Drtivá většina molekul tuku v potravě obsahuje kostru ze tří atomů uhlíku v řadě, přičemž na každém z nich visí dlouhý uhlíkatý řetězec. Tomu říkáme mastná kyselina (chemici prominou zjednodušení).

Představme si třeba tři dřevěné klády svázané na konci k sobě provázkem. Tuk je takovým svazkem, každá kláda představuje mastnou kyselinu. Provázek držící vše pohromadě je tříuhlíková molekula glycerolu. Mastná kyselina má na jednom konci skupinu několika atomů typickou pro organické kyseliny – takzvanou karboxylovou skupinu. Právě prostřednictvím této skupiny se připojuje ke glycerolu.

Klády nejsou všechny stejné. Některé jsou delší, jiné kratší. A některé jsou zahnuté.

Naše buňky umí tyto klády – mastné kyseliny – spálit a získat tím energii, umí je i uložit na horší časy. Některé z nich využívají pro sestavení jakýchsi lokálních poslíčků ve stylu hormonů a také na stavbu buněčných membrán.

A jak se zajistí, že jich mají buňky vždy dostatek? Nejprve přijmeme svazky klád spolu s dalšími surovinami – dáme si třeba snídani, ve které je i tuk. V tenkém střevě trávicí enzymy z tuku uvolní obvykle dvě mastné kyseliny. Dvě klády se odpojí, zbude glycerolový provázek připojený k jedné kládě.

Tyto menší části se vstřebají do buněk střevní sliznice. Tam se většina dlouhých mastných kyselin znovu poskládá s glycerolem do tuků – klády se opět svážou po třech. Tuky jsou ale nerozpustné ve vodě, a tak nemohou putovat volně v krvi. Buňky střevní sliznice je proto zabalí do přepravních částic, které putují nejprve mízou a teprve potom vstoupí do krve.

Ale tyto částice už známe. Pamatujete na naše lipoproteinové ponorky, o kterých jsme mluvili ve druhém dílu série, když jsme se věnovali tomu, jak je cholesterol přepravován krví do buněk? Těm ponorkám, které přepravují tuky z potravy, říkáme chylomikrony.

Chylomikronové ponorky tedy putují krví, plně naložené kládami svázanými po třech. Po cestě jsou hladové buňky, kterým chylomikrony odevzdají část nákladu. Mechanismus je stejný jako u lipoproteinových ponorek VLDL. Na vnitřním povrchu kapilár čeká enzymatická hlídka – lipoproteinová lipáza. Tu aktivuje protein ApoC-II, naše vlajka na povrchu chylomikronové ponorky. Lipáza pak rozpojuje svazky na jednotlivé klády, které si okolní buňky rozebírají. Mohou je rovnou využít jako palivo, nebo je znovu svázat po třech a uložit do zásoby.

Dejme tomu, že jsme si šli před snídaní zaběhat. Naše svaly získávají energii spalováním glukózy, kterou si berou z krve nebo uvolňují z vlastních zásob uvnitř buňky. Tam je uskladněná jako glykogen – rozvětvené molekuly složené z glukózových jednotek. Ale nespoléhají se jen na ni.

Ve svalových buňkách jsou kapénky tuku, který také slouží jako zdroj energie. Z tohoto tuku se nejprve uvolní jednotlivé mastné kyseliny – klády se uvolní ze tříčlenných svazků. Další mastné kyseliny svalové buňky přijímají přímo z krve.

A z jejich dlouhých řetězců už se jen odštípávají malé dvouuhlíkaté kousky, jako když se odřezávají tenké špalíčky do kamen. Ty se potom spalují a uvolňuje se energie. Podobně jako při hoření i zde nakonec vzniká oxid uhličitý – ten vydechujeme. Část energie se zachytí v malinkých molekulárních zásobníčcích a část se uvolní ve formě tepla.

Když si pak k snídani dáme třeba avokádo, svalové buňky chtějí buď doplnit palivo, nebo zásoby v kůlně. Naštěstí právě pluje okolo chylomikron s čerstvou dodávkou dříví. Část tedy vyloží a putuje dál. A předává další a další náklad hladovým svalovým buňkám, tukovým buňkám, které dostaly po jídle inzulinový pokyn k doplnění zásob, srdečním buňkám… Chylomikron se zmenšuje a zmenšuje.

Nakonec je chylomikron malý a „scvrklý“ a když se dostane do jater, je rozpoznán hlídkou – LDL receptorem. Splnil svůj účel a nyní bude přijat do doků a rozebrán. Jaterní buňka jej pohltí a jeho obsah – tuky, cholesterol, proteiny – zrecykluje nebo rozloží. To je jedna z cest, jak získávají jaterní buňky tuky a cholesterol.

Pro úplnost: některé krátké mastné kyseliny se však umí dostat do krve bez pomoci chylomikronů, jsou v ní totiž lépe rozpustné než ty dlouhé. Můžeme si to představit tak, že kratší klády proklouznou přes střevní sliznici do krevního řečiště a putují portální žilou přímo do jater. Takové krátké mastné kyseliny obsahuje například mléčný tuk.

Tuk v jídle ale není jediným zdrojem mastných kyselin pro naše tělo. Umíme si je vyrábět ze sacharidů, které sníme. Skvělá evoluční cesta, díky které měli naši předkové zásoby energie na špatná období. A jak to děláme? Dáme si třeba těstoviny, škroby v nich tělo rozloží na glukózu, část glukózy uskladní, část naseká na dvouuhlíkaté kousky – a máme malé špalíčky jako u tuku.

Pokud má však tělo dostatek energie, umí malé špalíčky ze sacharidů postupně spojovat jeden za druhým a udělat z nich – klády. Ty pak lze pospojovat do svazku po třech a máme tuky. A bude palivo na horší časy.

Nové tuky takto vznikají hlavně v játrech a tukových buňkách, ale i tam, kde je rychle zapotřebí hodně mastných kyselin. Třeba v mléčné žláze při kojení, kdy je potřeba hodně tuků do mateřského mléka.

Nyní již víme, jak tuky získáváme. Ale co s těmi, které obratem nespálíme nebo nepoužijeme jinak? Řada buněk v našem těle umí tuky skladovat ve vlastních tukových kapénkách pro rychlé použití – podobně jako my máme vyrovnané dříví vedle krbu. V těle však máme i speciální buňky určené hlavně ke skladování tuků: tukové buňky neboli adipocyty.

Když ostatní buňky těla potřebují tuky, začnou je adipocyty uvolňovat. Nejprve je rozloží na jednotlivé mastné kyseliny – klády – a ty pak vypustí do krve. Tyto mastné kyseliny potřebují pomoc při transportu krevním řečištěm. Nevyužívají však naše lipoproteinové ponorky, ale albumin – nejhojnější bílkovinu krevní plazmy. Ta má spoustu užitečných funkcí a jednou z nich je přenášení látek špatně rozpustných ve vodném prostředí.

V naší paralele si to můžeme představit jako samostatné klády svážené po několika kusech na albuminových vorech krevním řečištěm. Některé klády si pro vlastní pohon stáhnou třeba srdeční buňky, jiné buňky našich svalů – kdo co zrovna potřebuje. Část z nich doputuje do jater, kde se připojí ke kládám dopraveným chylomikrony.

Proč ale mají některé tuky zvyšovat riziko kardiovaskulárních onemocnění a jiné naopak snižovat? Čím se od sebe liší palmový tuk a olivový olej? Především složením mastných kyselin. V každém tuku či oleji převládá několik typů těchto mastných kyselin, které určují jeho vlastnosti.

V naší paralele jde o délku a tvar klád. Vyšší podíl dlouhých rovných klád přispívá k tuhosti tuku. Asi 45 % ze všech mastných kyselin v palmovém tuku tvoří palmitová kyselina – dlouhá rovná kláda. A okolo 5 % kyselina stearová – ještě o trošku delší rovná kláda. Obě patří mezi nasycené mastné kyseliny. Dalších zhruba 40 % připadá na kyselinu olejovou, která je jednou zahnutá.

V místě ohybu má kyselina olejová mezi dvěma atomy uhlíku takzvanou dvojnou vazbu. V řetězci má takovou vazbu jednu, proto jí říkáme jednou nenasycená. Nasycené mastné kyseliny mají mezi uhlíky pouze jednoduché vazby. Možná jste se setkali s termínem MUFA – monounsaturated fatty acid – jedenkrát nenasycená mastná kyselina.

Okolo 10 % pak zbývá na kyselinu linolovou. Ta je zahnutá dvakrát, má dvě dvojné vazby a je tedy dvakrát nenasycená. Patří mezi tzv. PUFA – polyunsaturated fatty acid – vícekrát nenasycené mastné kyseliny.

Když se podíváme na olivový olej, zjistíme, že obsahuje vlastně stejné mastné kyseliny jako palmový tuk, ale v jiném poměru. Má až 80 % jedenkrát zahnuté nenasycené kyseliny olejové. Díky tomuto ohybu jsou svazky méně skladné – olej je tekutější.

S těmi ohyby je to ale trochu složitější. Platí to pro takzvané cis nenasycené kyseliny – a těch je v přírodě naprostá většina. Trans mastné kyseliny jsou sice nenasycené, ale nemají takový ohyb jako cis nenasycené kyseliny. V malém množství se trans mastné kyseliny přirozeně vyskytují například v mléčném tuku. Ve velkém množství se však nacházejí v částečně ztužených tucích – a je to problém, jak ještě uvidíme.

Už tedy víme, co to jsou tuky, jak v těle putují a jak se dostanou do jater. A také, že v játrech se skládají i rozebírají lipoproteinové částice, které hrají roli při rozvoji aterosklerózy. Máme už potřebný základ k tomu, abychom se podívali na spojení tuků a kardiovaskulárních onemocnění.

Ještě předtím však vyjde článek popisující podrobněji rozdíly mezi jednotlivými tuky. Doporučuji jej hlavně těm z vás, kteří se chtějí o tomto tématu dozvědět více a nevadí jim trocha nezbytné chemie.

Také vás honí mlsná mezi jídly? Je to prokletí lidí pracujících na počítači. Vedle jedné ruky šálek s kávou nebo čajem a vedle druhé – miska s mlsáním. Bude sladké nebo tučné? Sušenky kombinují obojí. Co je nahradit nesolenými oříšky? Třeba vlašskými, lískovými nebo mandlemi. Dodají vlákninu, minerály… Ale co ta spousta tuků?

Vypadá to, že vysoký obsah tuku nemusí znamenat nezdravou potravinu. Souhrnná analýza zveřejněná v roce 2017 spojila údaje ze tří dlouhodobých studií, které sledovaly přes 200 000 lidí. Po zohlednění dalších rizikových faktorů se ukázalo, že malá hrst ořechů (28 g) alespoň pětkrát týdně byla spojena s o 20 % nižším rizikem infarktu oproti žádné nebo téměř žádné konzumaci. A tato studie není jediná, která nachází podobnou souvislost.

A nezapomeňte: oříšky mají jiné mlsání nahradit, ne doplnit!

Prameny a další čtení:
1. Murray R.K., Bender D.A., Botham K.M., Kennelly P.J., Rodwell V.W., Weil P.A. Harper’s Illustrated Biochemistry. 28th ed. McGraw-Hill; 2009.
2. Guasch-Ferré, M., Liu, X., Malik, V. S., Sun, Q., Willett, W. C., Manson, J. E., Rexrode, K. M., Li, Y., Hu, F. B., & Bhupathiraju, S. N. Nut Consumption and Risk of Cardiovascular Disease, Journal of the American College of Cardiology, 2017.