Tuky: Zloženie, klasifikácia a funkcie

Tuky

• Tuky sú lipidy.
• Lipidy sú nerozpustné vo vode.
• Lipidy sú rozpustné v organických rozpúšťadlách.
• Rozdelenie lipidov je podľa pôvodu, konzistencie a zloženia.

Klasifikácia lipidov

• Medzi lipidy patria jednoduché acylglyceroly, neutrálne tuky, vosky - ceridy, zložené fosfolipidy (lecitíny, kefalíny, sfingomyelíny), glykolipidy, steroly a karotenoidy.

Funkcie lipidov

• Tuky sú primárnou zložkou bunkových membrán.
• Tuky sú zásobná látka.
• Tuky sa tvoria ATP.
• Tuky chránia orgány pred mechanickým poškodením.
• Tuky prenášajú nervové vzruchy, (40 % lipidov v nervovom tkanive).
• Tuky sú tepelná izolácia (podkožný tuk).
• Tuky sú zúčastnené na termoregulácii (hnedý tuk).
• Tuky sú rozpúšťadlo.

Tuky a funkcie

• Tuky majú metabolické a štrukturálne funkcie.
• Tuky slúžia na izoláciu okolo myelínových vlákien.
• Tuky pomáhajú pri prenose nervových impulzov.
• Fosfolipidy a glykolipidy tvoria zložku bunečných membrán a transportujú živiny a metabolity.
• Cholesterol je prekurzor steroidných hormónov, tvorí žlčové soli a ochrannú vrstvu v koži.

Tuk ako zdroj energie

• Lipidy dodávajú 39 kJ na 1 gram.

Vosky (ceridy)

• Vosky sú estery MK s jednosýtnym alkoholom.
• Vosky sú ťažko stráviteľné a pre výživu bezvýznamné.

Fosfolipidy

• Fosfolipidy sa nazývajú fosfoacylglyceroly.
• Molekula fosfolipidu obsahuje P a N, glycerol, MK a kyselinu fosforečnú, N bázu.
• Medzi fosfolipidy patria lecitíny (súčasť biomembrán v mozgu) a kefalíny (etanolamín).
• Medzi fosfolipidy patria sfingomyelíny (v mozgu a nervovom tkanive).

Glykolipidy

• Molekuly glykolipidov obsahujú sacharidovú zložku, najčastejšie glukózu alebo galaktózu.
• Sacharidová zložka je viazaná glykozidicky na lipidovú časť.
• Glykolipidy sa vyskytujú v mozgu a nervovom tkanive (cerebrozidy) a v gangliách nervových buniek (gangliozidy).

Látky príbuzné lipidom

• Medzi látky príbuzné lipidom patria steroly (fytosteroly, zoosteroly, mykosteroly), ako ergosterol a cholesterol, a karotenoidy (xantofyly, karotény).

Rozdelenie mastných kyselín podĺa bežného názvu a štruktúry

• Medzi nasýtené mastné kyseliny patrí laurová, myristová, palmitová, stearová, arachidová, behenová a lignocerová.
• Medzi nenasýtené mastné kyseliny patrí palmitoolejová, olejová, linolová, linolénová a arachidonová.

Názvoslovie

• Systematické názvy mastných kyselín definujú polohy dvojitých väzieb, ich počet a počet uhlíkov.
• Kyselina linolénová je triviálny názov mastnej kyseliny.

Tuky všeobecne

• Kvalita tukov závisí od chemického zloženia (MK).
• Tuky rastlinného pôvodu (oleje) majú prevahu NeMK.
• Živočíšne tuky majú prevahu NaMK; palmitová a stearová sú pevné

Zdroje lipidov

• Objemové krmiva obsahujú 0,5 – 4,0 % tuku.
• Semená obilnín a strukovín obsahujú 1,5 – 5 % tuku.
• Sója obsahuje 17 – 20 % tuku.
• Repka obsahuje 33 – 42 % tuku.
• Slnečnica obsahuje 28 – 33 % tuku.
• Ľan obsahuje 33 – 36 % tuku.
• Extrahované šroty obsahujú do 3 % tuku.
• Výlisky obsahujú do 10 % tuku.

Deficit esenciálnych mastných kyselín (EMK)

• Deficit EMK vedie k spomaleniu rastu a zmenám na koži.
• Deficit EMK vedie k zvýšenému príjmu vody.
• Deficit EMK vedie k degenerácii semenníkov a vaječníkov (neplodnosť).
• Deficit EMK znižuje odolnosť voči stresom.
• Deficit EMK vedie k úhynu.

Metabolizmus

• Lipidy sú transportované do lymfy prostredníctvom chylomikrónov.

Chylomicrons

• Chylomicrons obsahujú triglyceridy, cholesterol, fosfolipidy a proteín.

Metabolizmus tukov

• Počas metabolizmu tukov sa lipidy z potravy štiepia na mastné kyseliny a glycerol.
• Výsledné mastné kyseliny a glycerol sú transportované do krvi.

Fázy Katabolizmu

• Fáza I zahŕňa lipidy (mastné kyseliny), sacharidy (glukózu) a proteíny (aminokyseliny).
• Fáza II zahŕňa acetyl-CoA.
• Fáza III zahŕňa citrátový cyklus, redukované kofaktory a ATP.

Využitie lipidov z potravy

• TAG (chylomikróny) sa využívajú v tukovom tkanive a svaloch.
• Lipoproteínová lipáza syntetizuje lipidy v adipocytoch a svalových bunkách mliečnej žľazy.
• 1. Využitie VMK (mastné kyseliny): produkcia energie vo svaloch, transport krvou (albumín), resyntéza TAG v adipocytoch.
• 2. Využitie glycerolu: v pečeni sa mení na Gly-3-P, glykolýza a glukoneogenéza.
• 3. Využitie chylomikrónových zvyškov: ECH, fosfolipidy, proteíny sa transportujú do pečene k hydrolýze a recyklovaniu.

Absorpcia tukov

• Lipidy sa absorbujú v tenkom čreve.
• Trávenie začína pankreatickou lipázou, ktorá štiepi triacylglyceroly na monoglyceridy a mastné kyseliny.
• Žlčové soli emulgujú tuky, čím uľahčujú pôsobenie lipáz.
• Produkty trávenia sú absorbované do enterocytov, kde sú re-esterifikované na triacylglyceroly.
• Triacylglyceroly sú zabudované do chylomikrónov a transportované do lymfatickej cievy.

Chylomikróny

• Chylomikróny vznikajú v bunkách intestinálnej mukózy.
• Chylomikróny vstupujú do lymfatického systému a následne do krvi cez ductus thoracicus.
• Chylomikróny obsahujú väčšinou TG (86%).
• Vznikajúce chylomikróny obsahujú apoproteín B48, ale priberajú aj iné apoproteíny (HDL).
• Funkciou chylomikrónov je transport dietárnych TG k tukovým tkanívam, kde môžu byť uskladnené do zásoby, alebo k svalom, kde môžu byť mastné kyseliny použité ako zdroj energie.

Transport Lipidov

• Lipidy sú v plazme nerozpustné, transportujú sa pomocou špecifických proteínov - lipoproteíny.
• Lipoproteíny obsahujú apoproteíny, pomocou ktorých prenášajú frakcie lipidov.
• Rozlišujú sa 4 triedy lipoproteínov: chylomikróny (CM), lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou (VLDL), lipoproteíny s nízkou hustotou (LDL) a lipoproteíny s vysokou hustotou.

Lipoproteín

• VLDL sú syntetizované v pečene. Obsahujú TG.
• Funkciou je transport endogénne syntetizovaných TG k extrahepatálnym tkanivám.
• Vznikajúce VLDL obsahujú apoproteín B100 a zachytávajú HDL.

Sacharidy

• Sacharidy sú cukry, glycidy a uhľohydráty.

Sacharidy - funkcie

• Sacharidy sú stavebnou a zásobnou látkou v rastlinách.
• Sacharidy sú zdrojom energie v živočíšnych organizmoch.
• Majú energiu 14,6 kJ/g (3,5 kcal/g).
• Sacharidy tvoria glykogén, laktózu a tuk.

Význam sacharidov

• Glukóza je dôležitým zdrojom energie pre mnohé tkanivá a je potrebná pre normálnu funkciu nervového systému.
• Glykogén v srdcovom svale a vo svaloch je zdrojom energie pre srdce a svaly.
• Glykogén v pečeni sa hydrolyzuje a poskytuje energiu pre bunky.
• Sacharidy sú zdrojom uhlíkových kostier pre syntézu neesenciálnych aminokyselín.
• Sú aj pre syntézu glykoproteínov, glykolipidov, laktózy, heparínu, DNA, RNA, vitamínu C.
• Sacharidy sa podieľajú na sušine rastlín 50 – 80%, obsah v tele nepresahuje 2%. Glykogén-zásobný sacharid.

Rozdelenie sacharidov

• Sacharidy sa delia na monosacharidy (pentózy a hexózy), disacharidy, trisacharidy, polysacharidy, heteroglykozidy, fosforečné estery cukrov a aminocukry.

Monosacharidy

• Medzi pentózy patrí ribóza, xylóza a arabinóza
• Medzi hexózy patrí glukóza, fruktóza a galaktóza.

Monosacharidy - Glukóza

• Glukóza (hroznový cukor) sa vyskytuje v ovocí.
• Glukóza je konečný produkt trávenia škrobu a hydrolýzy glykogénu.
• Glukóza je primárny zdroj energie pre bunky.

Monosacharidy - Fruktóza

• Fruktóza sa vyskytuje v mede, zrelom ovocí a zelenine.
• Fruktóza vzniká trávením a hydrolýzou sacharózy.

Monosacharidy - Galaktóza

• Galaktóza sa vyskytuje v mlieku.
• Galaktóza vzniká trávením laktózy.

Laktóza

• Laktóza sa skladá s glukózy s galaktózou.
• Laktóza sa vyskytuje v mlieku (4,7 - 4,8%).

Sacharóza

• Sacharóza sa skladá z glukózy a fruktózy.
• Sacharóza sa vyskytuje v cukrovej repe (13-18%), cukrovej trstine a javorovom sirupe.

Maltóza

• Maltóza sa skládá z glukózy s glukózou.
• Maltóza je medziprodukt trávenia škrobu.

Charakteristika zložitých sacharidov

• ŠKROB je zmes dvoch polysacharidov: amylózy (20%) a amylopektínu (80%).
• Najviac je Škrob obsiahnutý v obilninách (okolo 45-65 %) a zemiakoch (16-18 %).

Polysacharidy

• Inulín je polymér zložený z jednotiek fruktózy (cakanka, topinambury).
• Glykogén zohráva úlohu rezervného sacharidu (uložený v pečeni a vo svaloch).
• Hemicelulóza je stavebný polysacharid (arabany, xylany).
• Celulóza je štrukturálny polysacharid a súčasťou stien rastlinných buniek.

Sacharidy v krmivách

• Treba hodnotiť krmiva pre dojenice: Hrubá vláknina, NDV, ADV, NVS a Škrob.

Trávenie a absorpcia sacharidov

• Trávenie a absorpcia sacharidov monogastrických zvierat je enzymatické trávenie v tenkom čreve.
• Tiež je fermentácia absorpcia unikavých mastných kyselín.

Sacharidy a trávenie

• V ústnej dutine so slinnou amylázou enzymaticky trávi škrob a jednoduché sacharidy sa absorbujú v tenkom čreve.
• V črevnej šťave enzýmy (Maltáza, Sacharáza, Laktáza).

Trávenie

• Trávenie prebieha v tenkom čreve.
• V pankreatickej šťave je Amyláza.
• V črevnej šťave je Maltáza, Sacharáza, Laktáza.
• Trávenie aktivujú enzýmy štiepiace sacharidy (laktáza a amyláza, maltáza).

Aktivita enzýmov

• Počas absorpcie sacharidov prebieha aktívny transport; využitie bielkovinového nosiča a Na gradientu.
• Fruktóza je nezávislá od Na.
• Vznikajú absorbované cukry (zdroj energie pre enterocyty) uvoľnené do portálnej krvi a transportované do pečene.

Vláknina

• celková stráviteľnosť organickej hmoty pri zvýšení vlákniny o 1% sa znižuje.
• Pre ošípané sa znižuje o 1,68%, pre sliepky 2,33% a pre kone a králiky o 1,26%.
• Vyvoláva tiež zníženie dĺžky pasáže čreva a prístupu k živinám.

Vplyv vlákniny

• Fermentáciou vlákniny v hrubom čreve sa tvoria mastné kyseliny.
• U psov 5%, u koní do 50%.
• Tvorbou fermentačného tepla podporuje termoreguláciu a prevenciu pred zápchou

Metabolizmus sacharidov

• Metabolizmus sacharidov -hlavný energetický zdroj (glukóza - najdôležitejší sacharid pre bunky). Taktiež je aj zásobna forma glykogén a zdroj uhlíka pre syntézu lipidov.
• Využitie/utilizácia glukózy: Syntéza glykogénu a v troch hlavných metabolických cestách.
• V Glykolýze, Pentózový cyklus a Krebsov cyklus.

Fnkcie glykogénu

• Glykogén v pečeni:dopĺňanie glukózy do krvi krátkodobá zásoba energie.
• Regulácia metabolizmu glykogénu:glukagón - glykogénolýzu Inzulín - glykogénosyntézu a adrenalín .

Glukoneogenéza

• glukóza - základný (pre niektoré bunky jediný) zdroj energie a tiež syntéza glukózy z necukornatých zložieky
• Zdroje su :kyselina propiónová, aminokyseliny, laktát, pyruvát a glycerol.