Molekuly roku: Tuk jako spojka mezi mým pracovním a volným časem

Co je to vlastně tuk? 
Z chemického hlediska jsou tuky druhem lipidů. Lipidy jsou jednou ze tří základních makroživin – hlavních molekulárních zdrojů energie kterou získáváme z jídla. (Bílkoviny a sacharidy jsou zbylé dvě skupiny makroživin.) I když chemik striktně rozlišuje lipidy od tuků (jak bylo napsáno, tuky jsou podtřídou lipidů), mimo chemický svět jsou ty dva pojmy celkem běžně zaměňovány. (A já si je dovolím, chemici-kolegové prominou, zaměňovat i v tomto článku…) Tuky jsou vlastně směsí uhlíkových (C), vodíkových (H) a kyslíkových (O) atomů. Některé další třídy lipidů obsahují i další prvky jako třeba dusík nebo síru. Třídění lipidů je odvozeno od způsobu, kterým jsou tyto atomy uspořádány v lipidových molekulách.

 
Mastné kyseliny 
Základní skupinou lipidů jsou mastné kyseliny (MK). MK obsahují řetěz uhlíkových atomů. V takovém uhlíkovém řetězci jsou každé dva atomy uhlíků spojené chemickou vazbou. Ta může být buď takzvaně "jednoduchá" nebo jsou uhlíkové atomy svázané pevněji prostřednictvím vazby "dvojné". Samotné mastné kyseliny se dále třídí v zásadě podle dvou kritérií: podle délky uhlíkového řetězce a podle počtu těch dvojných vazeb. Pokud má MK pouze vazby jednoduché, označuje se jako nasycená. MK s jednou dvojnou vazbou je mononenasycená. Má-li dvojných vazeb hned několik, říká se jí mnohonenasycená. Délka řetězce a počet dvojných vazeb se používají k popsání MK. Například MK 20:4 značí mastnou kyselinu s 20 uhlíkovými atomy v molekule a 4 dvojnými vazbami.

Nasycená (nahoře) a mononenasycená (dole) MK. Červeně je znázorněná dvojná vazba.

Proč potřebujeme lipidy a tuky? 
Mastné kyseliny jsou zpravidla součástí mnohem komplexnějších tříd lipidů: triglyceridy (toto jsou ty "pravé chemické tuky"), fosfolipidy, sfingolipidy, glykolipidy a další. Tyto látky mají v lidském těle na starosti mnoho různých úkolů. Fosfolipidy jsou součástí membrán které ohraničují buňky a další menší struktury v nich. Sfingo- a glykolipidy najdeme především v mozku a nervových buňkách. Toto jsou především funkce ochranné a stavební. Některé lipidy ale také slouží jako takzvaní "molekulární poslíčci" – v podstatě zprostředkovávají komunikaci mezi jednotlivými buňkami.

Osud v lipidů v lidském těle 
Lipidy přijímá naše tělo z jídla, které mu dodáváme. Některé potraviny jsou na tuky bohaté. Jiné, jako třeba většina ovoce a zeleniny obsahují pouze zanedbatelné množství tuků. Když sníme molekulu tuku, naše tělo ji začne zpracovávat: komplexní lipidy (např. triglyceridy a další shora uvedené) jsou rozkládány na stavební kameny – jak tedy jistě tušíte mimo jiné také na mastné kyseliny. MK jsou dále oxidovány. Během procesu oxidace se přitom uvolňuje energie, která pohání naše tělo a procesy v něm. MK se ale také uplatní při tvorbě jiných molekul potřebných v našem těle. Pokud nejsou MK použity ani na výrobu energie ani na syntézu dalších látek (tzn. při jejich nadbytku), přemění je tělo na triglyceridy, které jsou skladovány jako tukové polštáře.

Tak trochu jiné hromadění tuků... 
U některých lidí je tento ve stručnosti naznačený proces degradace lipidů narušený. Buďto jim chybí enzymy, které rozklad lipidů regulují nebo jsou tyto defektní. Lidé s takovými metabolickými poruchami pak hromadív těle, jeho buňkách, tkáních a různých orgánech škodlivé množství lipidů. Nahromaděné lipidy pak trvale poškozují buňky a tkáně, především v mozku, periferním nervovém systému, játrech, slezině a kostní dřeni. Nejde o to, že by pacienti byli tlustí… Akumulace lipidů v těchto tkáních způsobuje poruchy vývoje, motorických funkcí a různé orgánové malformace.

Některé z popsaných poruch metabolických poruch lipidů jsou například Gaucherova choroba, nebo Niemann-Pickova choroba. U každé z těchto dědičných chorob metabolismu tuků dochází k akumulaci jejich různých druhů. Mastné kyseliny s velmi dlouhým uhlíkovým řetězcem se hromadí u pacientů se Zellwegerovým syndromem a takzvanou x-dependentní leukodystrofií. Všechny s popsaných chorob mají několik věcí společných: zatím je neumíme vyléčit, pacienti se většinou nedožijí více než několika let a choroby jsou dědičné. Mechanismus chorob je intenzivně zkoumán a v budoucnu by se jejich úspěšná léčba mohla stát skutečností.

Já v současné chvíli pracuji na výzkumu jedné z těchto chorob. Jsem součástí velkého týmu vědců s různou specializací. Co se mi na projektu líbí snad nejvíc je právě koordinace lidí s různou expertízou. Věda se stala natolik komplexní že většinu otázek které si pokládá nemůže jeden vědec zodpovědět sám bez spolupráce týmových kolegů.

Dobrý a špatný tuk 
Tohle byly příklady nemocí u nichž dochází k hromadění lipidů, které postižený člověk nemůže ovlivnit, protože jsou způsobeny genetickou vadou. Tuky se u nich budou hromadit bez ohledu na to, jaký druh se do jejich těla dostane. U lidí takovou chorobou nepostižených, lze však jejich zdraví ovlivnit typem konzumovaných lipidů. Nicméně jde hlavně o to, že bychom měli konzumovat od (skoro) všeho trochu. Význam lipidů pro naše tělo zase závisí mimo jiné na tom, jaké mastné kyseliny obsahují. Tedy na délce jejich uhlíkového řetězce a počtu dvojných vazeb.  
 
Mono-  a mnohonenasyceným MK se přisuzuje celá  řada prospěšných vlastností, jsou tedy pro naše tělo dobré. Mononenasycené MK jsou zhusta obsažené v rostlinných olejích. Nejčastěji citované mnohonenasycené MK "omega-3" a "omega-6" bývají také označovány jako proti- a prozánětlivé. (Čísla 3 a 6 odpovídají umístění poslední dvojné vazby v jejich uhlíkových řetězcích.) Po uvolnění těchto kyselin z příslušných lipidů jsou tyto použité k tvorbě látek které buď podporují zánětlivé procesy nebo naopak působí proti zánětu. Nenechte se mýlit! Zánět je pro naše tělo důležitý, protože jeho prostřednictvím tělo bojuje například s infekcemi. Nicméně všeho moc škodí, a stejně tak i bezdůvodně zvýšená zánětlivá aktivita v našem těle. Protože naše "západní dieta" je velmi bohatá na omega-6 (tedy prozánětlivé MK), je třeba dbát na dostatečnou konzumaci jejich partnerů – omega-3 MK. Ty posledně jmenované můžeme najít třeba v mořských rybách a lněném oleji.

Nasycené mastné kyseliny byly na konci minulého století hlavním nepřítelem zdravé výživy. Byly spojovány s vysokou hladinou cholesterolu a ta zase se zvýšeným rizikem srdečních chorob (např. infarktem myokardu). Nicméně v posledních letech jsou nasycené mastné kyseliny a potraviny je obsahující (třeba máslo) brány na milost. Výzkum totiž neprokázal přímou souvislost mezi jejich konzumací a kardiovaskulárními nemocemi. Takže chleba s máslem je naprosto prima věc. A navíc zdravá. Obrovským hitem ve zdravé výživě se nedávno stal kokosový olej. Olej s ještě vyšším obsahem nasycených MK! (až 90 %) MK v kokosovém oleji mají relativně krátký uhlíkový řetězec a mohou tak být v těle rychleji zpracovány bez větší zátěže pro organismus. A to má celou řadu dietetických i zdravotních výhod.

To, co je pro tělo naopak velmi nezdravé jsou trans-nenasycené mastné kyseliny. Především ty, které vznikají při špatném zacházení s nenasycenými MK. Ztužování olejů (margaríny) nebo jejich tepelná úprava totiž vede k chemickým změnám, na jejichž produktem jsou právě trans mastné kyseliny. Ukázalo se, že tyto MK se například podílejí na zvýšení inzulinové resistence a přispívají tak k rozvoji diabetu.

Pro (tri) atlety 
Jako sportovci soustřeďující se na maximální fyzický výkon si chceme já a mí přátelé být jistí, že dodáváme tělu to správné palivo. Což vysvětluje tu intenzivní diskusi okolo tuků, kterou jsem zmínila na samém začátku. Je to vlastně jednoduché: tuků se rozhodně nebojíme, ale vybíráme si jenom ty dobré. Takže: avokádové smoothie s kokosovým olejem? Ó ano, prosím! Smažené hranolky a rohlík s margarínem? Ani. Náhodou.

Mastné kyseliny 
Nasycené - máslo, kokosový olej 
Mononenasycené - rostlinné oleje, např. olivový olej 
Mnohonenasycené - omega-3 lněný olej, mořské ryby / omega-6 sójový, slunečnicový olej 
Trans - "umělé" jídlo které prošlo výrobním procesem