Tłuszcz mleczny: zalety czy wady?
Zanim odpowiemy na pytanie postawione w tytule artykułu, należy zapoznać się z podstawową charakterystyką chemiczną tłuszczu mlecznego, bo to w niej kryje się jego tajemnica.
Skład chemiczny tłuszczu mlecznego
W skład tłuszczu mlecznego (mleka krowiego) wchodzą acyloglicerole (tj. estry glicerolu i kwasów tłuszczowych) oraz inne substancje lipidopodobne (tj. rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych). Około 98,3% tłuszczu mlecznego stanowią triacyloglicerole (tj. estry glicerolu i trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych), ok. 0,3% są to di- i monoacyloglicerole (tj. estry glicerolu i dwóch lub jednej cząsteczki kwasów tłuszczowych), ok. 0,8% stanowią fosfolipidy, ok. 0,3% są to sterole (głównie cholesterol, a w mniejszych ilościach także dihydrocholesterol, koprosterol i 7-dehydrocholesterol, czyli prekursor witaminy D3), zaś udział wolnych kwasów tłuszczowych w świeżym tłuszczu mlecznym wynosi ok. 0,2%. W skład tłuszczu mlecznego wchodzą również karotenoidy (nadające żółty kolor tłuszczowi mlecznemu), w tym β-karoten (prowitamina A), a także witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (głównie witamina A, czyli retinol, witamina D, czyli cholekalcyferol i witamina E, głównie α-tokoferol), chociaż ich zawartość jest już liczona w miligramach.
Kluczowymi składnikami tłuszczu mlecznego są kwasy tłuszczowe. Całkowitą liczbę zidentyfikowanych kwasów tłuszczowych w tłuszczu mlecznym szacuje się na 400-500, ale zaledwie 15 z nich występuje w ilości powyżej 1% ogólnej puli kwasów tłuszczowych. Wyróżnia się różne kryteria klasyfikowania kwasów tłuszczowych.
Jednym z kryteriów jest długość łańcucha węglowego. Pod tym względem wyróżnia się kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe (tj. kwas masłowy C4:0, mający 4 atomy węgla w łańcuchu węglowym, kapronowy C6:0, mający 6 atomów węgla w łańcuchu węglowym oraz kaprylowy C8:0, mający 8 atomów węgla w łańcuchu węglowym), kwasy tłuszczowe średniołańcuchowe (tj. kaprynowy C10:0, laurynowy C12:0 oraz mirystynowy C14:0) oraz kwasy tłuszczowe długołańcuchowe (tj. palmitynowy C16:0, oleopalmitynowy C16:1, stearynowy C18:0, oleinowy C18:1, linolowy C18:2, linolenowy C18:3 i arachidonowy C20:4).
Drugim kryterium jest stopień nasycenia wiązań w łańcuchu węglowym. W tłuszczu mleka dominują kwasy tłuszczowe nasycone, posiadające tylko pojedyncze wiązania w łańcuchu węglowym. Udział kwasów tłuszczowych nasyconych w tłuszczu mlecznym wynosi ok. 2/3 całej zawartości wszystkich kwasów tłuszczowych. Zalicza się do nich następujące kwasy tłuszczowe: masłowy C4:0, kapronowy C6:0, kaprylowy C8:0, kaprynowy C10:0, laurynowy C12:0, mirystynowy C14:0, palmitynowy C16:0 i stearynowy C18:0.
Dla wartości odżywczej tłuszczu mlecznego szczególne znaczenie ma dominujący udział nasyconych kwasów tłuszczowych. Krótkołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe (np. kwas masłowy uznawany za potencjalny czynnik hamujący rozwój komórek nowotworowych), stanowią źródło łatwo dostępnej energii niezbędnej do funkcjonowania tkanek. Działają one stymulująco na motorykę i kurczliwość ściany okrężnicy, biorą udział w regulacji adsorpcji wody oraz elektrolitów w jelitach, a także syntezy cholesterolu i triacyloglicerydów w wątrobie. Są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania nabłonka jelitowego, a nawet mogą łagodzić objawy różnych stanów zapalnych. Uważa się, że krótkołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe nie powodują wzrostu poziomu lipidów we krwi, gdyż wchłaniane są z przewodu pokarmowego bez tworzenia chylomikronów. Są łatwo spalane, nie przyczyniają się do otyłości i działają przeciwmiażdżycowo.
Natomiast w przypadku kwasów tłuszczowych nienasyconych ważna jest zarówno liczba wiązań nienasyconych jak i to, w którym miejscu łańcucha węglowego te wiązania się znajdują oraz jaką konformację cząsteczki kwasu tłuszczowego to wywołuje. Spośród kwasów tłuszczowych zawierających jedno wiązanie podwójne (tzw. kwasów tłuszczowych jednonienasyconych, czyli monoenowych) w tłuszczu mlecznym występują głównie kwasy palmitooleinowy C16:1 (zaliczany do kwasów omega-7) i oleinowy C18:1 (zaliczany do kwasów omega-9), a w niewielkiej ilości również kwasy erukowy C22:1 i nerwonowy C24:1 (oba zaliczane do kwasów omega-9). Należy zauważyć, że kwas oleinowy C18:1 jest najważniejszym nienasyconym kwasem tłuszczowym tłuszczu mlecznego. Kwasy tłuszczowe zawierające więcej niż jedno nienasycone wiązanie nazywane są kwasami tłuszczowymi wielonienasyconymi. Spośród kwasów tłuszczowych zawierających dwa wiązania podwójne (tzw. dienowych) w tłuszczu mlecznym występuje np. kwas linolowy C18:2 (zaliczany do kwasów omega-6). Z kolei do kwasów tłuszczowych zawierających trzy wiązania podwójne (tzw. trienowych) zalicza się np. kwasy α-linolenowy C18:3 (zaliczany do kwasów omega-3) i γ-linolenowy C18:3 (zaliczany do kwasów omega-6). Istnieją również kwasy tłuszczowe zawierające cztery wiązania podwójne (tzw. tetraenowe), np. kwas arachidonowy C20:4 (zaliczany do kwasów omega-6), pięć wiązań podwójnych (tzw. pentaenowe), np. kwas eikozapentaenowy (EPA) C20:5 (zaliczany do kwasów omega-3), oraz sześć wiązań podwójnych (tzw. heksaenowe), np. kwas dokozaheksaenowy (DHA) C22:6 (zaliczany do kwasów omega-3). Kwasy tłuszczowe wielonienasycone, takie jak kwasy linolowy, linolenowy i arachidonowy, wchodzą w skład tak zwanych niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), który organizm człowieka nie potrafi sam syntetyzować, dlatego ich odpowiednia ilość w diecie człowieka jest niezbędna.
To, czy wybrane kwasy tłuszczowe są zaliczane do kwasów omega-3 czy kwasów omega-6 jest determinowane położeniem nienasyconego wiązania podwójnego względem terminalnej grupy -CH3. W przypadku kwasów omega-3 (tzw. kwasów n-3) wiązanie podwójne znajduje się w łańcuchu węglowym przy 3 od końca atomie węgla. W przypadku kwasów omega-6 (tzw. kwasów n-6) ostatnie wiązanie podwójne w łańcuchu węglowym znajduje się przy 6 od końca atomie węgla. Dla porównania, w przypadku kwasów omega-9 (tzw. kwasów n-9) ostatnie wiązanie podwójne w łańcuchu węglowym znajduje się przy 9 od końca atomie węgla.
Kwasy tłuszczowe nienasycone mogą występować w dwóch formach przestrzennych: cis i trans. Dobrym przykładem są kwasy tłuszczowe oleinowy i elaidynowy – oba mają po 18 atomów węgla w łańcuchu węglowym, przy czym kwas elaidynowy jest trans-izomerem kwasu oleinowego, zaś kwas oleinowy jest cis-izomerem kwasu elaidynowego. Izomery trans kwasów tłuszczowych występują naturalnie w tłuszczu mlecznym i powstają w wyniku transizomeryzacji nienasyconych kwasów tłuszczowych przez enzymy bakteryjne (tzw. izomerazy) obecne w żwaczach każdego zwierzęcia przeżuwającego, w tym w żwaczu krowy. Warte podkreślenia jest także to, że kwasy trans obecne w tłuszczu mlecznym wykazują wysoką pozytywną wartość żywieniową, przykładem są sprzężony kwas linolowy (CLA) C18:2 (9c11t) oraz kwas wakcenowy C18:1 (11t).
Wartość żywieniowa tłuszczu mlecznego
Zdaniem wielu ekspertów tłuszcz mleczny wykazuje najwyższą strawność spośród pozostałych tłuszczów w pożywieniu, a jest doskonale zbilansowany pod względem różnorodności kwasów tłuszczowych. Należy zauważyć, że pozycja, w której kwas tłuszczowy jest wiązany z glicerolem, ma znaczenie podczas ich trawienia i wchłaniania w organizmie człowieka. Tłuszcz mleczny jest dobrze przyswajalny przez organizm człowieka.
Istotne znaczenie żywieniowe mają średniołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe. Są dobrym źródłem energii, mogą stymulować aktywność komórek nabłonka w przewodzie pokarmowym. Ich wchłanianie odbywa się bez udziału kwasów żółciowych, przenikają do krwi równie szybko jak glukoza i nie podlegają estryfikacji. Z kolei długołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe stanowią podstawowe składniki struktury różnych lipidów, w tym: fosfolipidów, lipoprotein i glikoprotein wszystkich organizmów żywych, również człowieka. Niektórym długołańcuchowym nasyconym kwasom tłuszczowym przypisywane są negatywne oddziaływania na poziom cholesterolu w serum krwi, a także krzepliwości krwi.
Obecne w tłuszczu mlecznym kwasy nienasycone o konfiguracji trans (np. kwas wakcenowy i CLA) wykazują działanie przeciwmiażdżycowe, hipocholesterolemiczne i antynowotworowe, pomagają też w leczeniu cukrzycy i redukcji tkanki tłuszczowej. CLA hamując działanie enzymów odpowiedzialnych za kumulację lipidów, intensyfikując proces spalania tłuszczu. Udowodniono mu również wpływ na hamowanie osteoporozy i aktywność antyoksydacyjną.
Tłuszcz mleczny zawiera również jednonienasycone kwasy tłuszczowe. Kwasy tłuszczowe jednonienasycone blokują wchłanianie cholesterolu pokarmowego, obniżają zawartość LDL cholesterolu, wpływają na obniżenie ciśnienia krwi. Z kolei wielonienasycone kwasy tłuszczowe uczestniczą w różnych przemianach biochemicznych, determinują strukturę błon komórkowych, sekrecję insuliny, zmniejszają ryzyko choroby niedokrwiennej serca poprzez obniżanie zawartości cholesterolu i ograniczenie syntezy triacykiglicerydów, hamują agregację płytek krwi, są substratem do syntezy hormonów tkankowych, zapobiegają nadciśnieniu tętniczemu, zwiększają siłę skurczu mięśnia sercowego. Z wielonienasyconych kwasów tłuszczowych syntetyzowane są długołańcuchowe pochodne niezbędne do prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego oraz siatkówki oka.
W tłuszczu mlecznym występuje wiele nietypowych kwasów tłuszczowych (np. hydroksy-, izo-, ketokwasy), których rola w żywieniu człowieka jeszcze nie jest do końca poznana.
We frakcji tłuszczu mlecznego znajdują się także tłuszcze złożone: fosfolipidy i sfingolipidy takie jak fosfatydylocholiny (np. lecytyna), fosfatydyloetanoloaminy (np. kefalina), sfingomieliny i inne. Mają one znacznie większą wartość biologiczną niż fosfolipidy żółtka jaja i sojowe, gdyż proporcja obecnych w nich kwasów tłuszczowych omega-6 i omega-3 jest zbliżona do tej zalecanej w diecie człowieka. Fosfolipidy wchodzą w skład białej substancji mózgu oraz lipidów strukturalnych wątroby, śledziony i nerek, biorą udział w regeneracji komórek w przewodzie pokarmowym po uszkodzeniach wywołanych m.in. substancjami chemicznymi. Lecytyna i sfingomielina są źródłem choliny, niezbędnej do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania żywych komórek, systemu nerwowego i mózgu, ważnej dla prawidłowego transportu i metabolizmu lipidów oraz cholesterolu. To dlatego fosfolipidy uznawane są za substancje neuroprotekcyjne, poprawiające odporność na stres, poprawiające pamięć, zmniejszające ryzyko schorzeń neurologicznych i regulujące pracę mózgu. Niektóre z fosfolipidów i sfingolipidów (np. sfingomieliny) charakteryzują się działaniem antynowotworowym i antyoksydacyjnym.
We frakcji tłuszczu mlecznego obecne są także karotenoidy oraz witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. Wszystkie witaminy rozpuszczalne w tłuszczu mlecznym, jak również karotenoidy, stymulują funkcjonowanie układu odpornościowego (zwiększenie liczby limfocytów i makrofagów, aktywności komórek NK) ludzkiego organizmu. Witamina A (retinol i jego pochodne), podobnie jak β-karoten (prowitamina A), wpływa na funkcjonowanie odporności wrodzonej, zapewnia właściwą strukturę i aktywność mukolityczną błon śluzowych. Z kolei α-tokoferol jest głównym tokoferolem tłuszczu mlecznego, a jego aktywność antyoksydacyjna jest bardzo wysoka. Poza tym, działa ochronnie na witaminę A oraz regeneruje β-karoten. Tłuszcz mleczny jest jednym z najlepszych źródeł witaminy D3 (cholekalcyferolu) w diecie człowieka.
Znaczenie technologiczne tłuszczu mlecznego
Tłuszcz mleczny wpływa na cechy organoleptyczne i reologiczne mleka oraz przetworów mlecznych, a w niektórych przypadkach również istotnie decyduje o ich trwałości. Jeśli chodzi o cechy organoleptyczne i reologiczne, to w pierwszej kolejności należy zauważyć, że tłuszcz mleczny jest nośnikiem wielu substancji smakowo-zapachowych obecnych w produktach mleczarskich. Konsystencja tłuszczu mlecznego zależy głównie od zawartości kwasów tłuszczowych płynnych w temperaturze pokojowej (np. kwasu oleinowego). To dlatego skład chemiczny tłuszczu mlecznego decyduje o twardości i smarowności masła czy o elastyczności miąższu pełnotłustych serów podpuszczkowych.
W tłuszczu mlecznym obecne są również sterole, głównie cholesterol. Cholesterol jest wykorzystywany do budowy wszystkich błon komórkowych i śródkomórkowych, więc jest istotnym składnikiem strukturalnym całego organizmu. Jego zadaniem jest uszczelnianie komórek, zwłaszcza tych, które biorą udział w odpowiedzi immunologicznej organizmu i muszą często regenerować swoje błony. Ponadto wchodzi w skład otoczki mielinowej włókien nerwowych, więc jest niezbędny w prawidłowym rozwoju i funkcjonowaniu układu nerwowego. Poza tym odgrywa rolę prekursora w syntezie ważnych biologicznie substancji sterydowych, m.in. witamin z grupy D, hormonów płciowych i kwasów żółciowych (chenodeoksycholowego, cholowego i deoksycholowego). Tłuszcz mleczny zawiera cały zestaw bioaktywnych składników intensyfikujących metabolizm cholesterolu egzogennego, w tym: kwas oleinowy, fosfolipidy, a nawet wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-6 i omega-3, hamujące biosyntezę cholesterolu endogennego.
Niestety, skład chemiczny tłuszczu mlecznego może ulegać zmianie, co w konsekwencji przekłada się na pogorszenie cech organoleptycznych, wartości żywieniowej i technologicznej. Jest to efektem przemian chemicznych i enzymatycznych tłuszczu mlecznego. Najważniejszą przemianą enzymatyczną jest lipoliza tłuszczu mlecznego (tj. hydroliza tłuszczu). Pod wpływem lipaz (enzymów rodzimych mleka i bakteryjnych) tłuszcz mleczny w obecności wody ulega hydrolizie do glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych. Lipolizę przyspiesza uszkodzenie otoczek tłuszczowych, stan zapalny gruczołu mlecznego krów (mastitis), obecność ciepłoopornej mikroflory lipolitycznej zanieczyszczającej mleko surowe i jego przetwory. Objawem takich przemian jest przede wszystkim jełki zapach tłuszczu mlecznego (w efekcie pojawienia się lotnych wolnych kwasów tłuszczowych).
Zmianą o charakterze chemicznym jest oksydacja tłuszczu mlecznego (autooksydacja, lipooksydacja). Czynnikami przyspieszającymi oksydację tłuszczu są: promieniowanie UV, stopień nasycenia kwasów tłuszczowych (szybciej utleniają się nienasycone kwasy tłuszczowe), zawartość tlenu (wysoki potencjał redox), niska wartość pH (kwaśne środowisko), podwyższona temperatura, wysoka aktywność wody. Podczas utleniania kwasów tłuszczowych powstaje wiele związków toksycznych (np. wolne rodniki) uszkadzających błonę śluzową jelit, hamujących aktywność wielu enzymów, działających mutagennie lub kancerogennie. Końcowymi produktami autooksydacji są wodoronadtlenki, które są prekursorami zjełczałego zapachu i smaku.
Podsumowanie
Czy można jednoznacznie zdecydować o zaletach i wadach tłuszczu mlecznego? Wiadomo że tłuszcz mleczny ma swoich zwolenników jak i przeciwników, którzy od lat toczą słowne boje ze zwolennikami tłuszczów roślinnych. Bez wątpienia współczesna dieta powinna być urozmaicona, co oznacza, że tłuszcz mleczny powinien być jej składową, ale w ilościach ograniczonych zdrowym rozsądkiem i indywidualnymi zaleceniami żywieniowymi.
