Mast

Za ostale upotrebe, v. Masti (razvrstavanje).

Tipovi masti u hrani
Nezasićena mast Mononezasićena mast Polinezasićena mast Trans-mast Cis-mast Omega masne kiseline: ω−3 ω−6 ω−9 Zasićena mast Interesterifikovana mast
Vidi još
Masna kiselina Esencijalna masna kiselina

Masti su velika grupa jedinjenja rastvorljivih u organiskim rastvaračima, ali ne u vodi. Hemijski rečeno, masti su trigliceridi, zapravo triestri glicerola i bilo koje od masnih kiselina. U zavisnosni od hemijskog sastava, mogu biti u čvrstom ili tečnom stanju na sobnoj temperaturi. Mada se reči ulje, mast i lipid često koriste kao sinonimi, takva upotreba je pogrešna, jer su masti zapravo podgrupa lipida. Preciznije, one uz voskove čine grupu prostih lipida. Ulje je, u prehrambenom smislu, mast u tečnom agregatnom stanju. Masti se od ostalih lipida izdvajaju prema sastavu i fizičkim osobinama.

Sve masti se kategorišu u zasićene i nezasićene. Druge opet mogu biti mononezasićene i polinezasićene, dok se drugom podelom dele na prirodne cis-masti i većinom veštačke hidrogenizacijom nastale trans-masti. Zasićene masti su u čvrstom agregatnom stanju i u njihovim molekulima su sve veze jednostruke, dok u nezasićenim ima i dvostrukih veza. Potrebno je imati u vidu da su masti ograničena grupa jedinjenja i da, kako je već napomenuto, obuhvataju samo trigliceride. Dakle, u ovu grupu ne spadaju ostali lipidi kao što su holesterol i slični, iako se to često pogrešno pretpostavlja, što je jedna od posledica mešanja značenja termina lipid i mast.

Hemija

Trodimenzionalni molekul masti trimiristina (C₆₂H₈₁O₁₂)

Primer prirodnog triglicerida sa tri različite masne kiseline. Jedna je zasićena i sve veze su joj iste, zasićene. Druga je mononezasićena i ima jednu nezasićenu dvostruku vezu, dok je treća polinezasićena i ima više dvostrukih veza unutar ugljenikovog lanca. Sve veze su obične, te je u pitanju cis-mast.

Postoji mnogo vrsta masti, ali svaka je zapravo varijacija iste hemijske strukture. Sve masti sastoje se od masnih kiselina i glicerola. Takvi molekuli se nazivaju triacilglicerolima, odnosno trigliceridima. Nastaju reakcijom koja se naziva esterifikacija, a pri kojoj se stvori triestar glicerola (estar čije molekule nagrađuje reakcija karboksilne kiseline i organskog alkohola). Sem sa glicerolom, masna kiselina može reagovati sa bazom, natrijum-hidroksidom, na primer, i tako nagraditi sapun.

Ilustrativno govoreći, kada bi se uglovi veze ovog lanca ispravili, molekul bi poprimio oblik velikog slova E. Prema toj ilustraciji, tri kraće, horizontalne crte ovog slova bile bi masne kiseline, dok bi najveća, vertikalna crta bio alkohol glicerol. Prema tom obliku se ova veza naziva estarskom.

Osobine svakog molekula masti zavise od osobina masnih kiselina koje ga grade. Različite masne kiseline imaju različit broj atoma ugljenika i vodonika, kao i različite tipove veze. Atomi ugljenika u ovoj strukturi imaju ulogu držaoca veze i formiraju lanac sa vijugavom, cikcak građom. Što više ugljenika ima, to je lanac duži, te se lakše ostvaruje Van der Valsova veza i povisuje tačka topljenja. Masti sa dugačkim masnim kiselinama takođe imaju veću energetsku vrednost (proporcionalno sa zapreminom).

Zasićenost

Mada je glicerol uvek isti, masne kiseline mogu imati drugačiji odnos broja atoma ugljenika i vodonika. Kada sve tri kiseline imaju formulu C_nH_(2n+1)CO₂H, mast stvorena od njih je zasićena. Vrednost n obično je od 13 do 17. Svaki atom ugljenika u vezi je zasićen, što znači da je kovelentnom vezom povezan sa najvećim mogućim brojem vodonika. Opšta formula za kiseline koje sadrže mononezasićene masti je C_nH_(2n-1)CO₂H. One imaju jednu dvostruku vezu unutar ugljenikovog lanca. Ako postoji više dvostrukih veza, formula masne kiseline je C_nH_(2n-3)CO₂H ili C_nH_(2n-5)CO₂H. To su polinezasićene masti. Sve nezasićene masti mogu se transformisati u zasićene hidrogenizacijom. Tako se, na primer, proizvodi margarin za ljudsku upotrebu.

Zasićenost i nezasićenost daje mastima različite osobine. One koje imaju dvostruke veze imaju manje energije u odnosu na zapreminu. Primera radi, nezasićeno i tečno jestivo ulje zauzima više prostora od kocke zbijenog i čvrstog putera. Takođe, nezasićene masti u ulju imaju nisku tačku topljenja u poređenju sa zasićenima u puteru.

Izomerija

Dvostruke veze nezasićenih masti imaju dvojak način organizacije. Ti načini se stručno nazivaju izomerima, a sama pojava izomerijom ili izomerizmom. Konkretan slučaj se najpreciznije opisuje kao cis/trans izomerija, tj. geometrijski izomerizam. Izomer sa oba dela lanca na istoj strani dvostruke veze smatra se uobičajenim, tj. cisizomerom. Onaj sa delovima lanca na različitim stranama dvostruke veze naziva se transizomerom.

Najveći deo transizomera se proizvodi za tržište, jer su oni retki u prirodi. Masti izgrađene od njih nazivaju se trans-mastima, dok su nasuprot njih cis-masti. Cisizomer smanjuje međumolekulske sile među nezasićenim mastima i sprečava njihovu pasivnost. Stoga one teško prelaze u čvrsto stanje, a lako se razlažu ili metabolišu. Trans-masti, iako i dalje nezasićenje, poprimaju sve odlike zasićenih — u čvrstom su agregatnom stanju, pasivne su i zgodne za upotrebu u ishrani.

Ipak, naučno je dokazana veza između trans-masti i povećanog rizika od koronarne bolesti srca. Ovo se dešava zato što se nakon konzumiranja ovih masti povećava nivo lošeg LDL holesterola, ali i smanjuje koncentracija dobrog HDL holesterola. Aktuelna je debata kako izdvojiti prirodne trans-masti od onih koje je čovek stvorio, ali o tome ne postoji naučni konsenzus. Delimično hidrogenizovana biljna ulja treba razlikovati od posebnih ulja nastalih premeštanjem masne kiseline sa jednog molekula triglicerida na drugi. To su interesterifikovane masti i koriste se kao bezopasna zamena za trans-masti.

Biologija

Ova grupa molekula važna je za mnoge oblike života, u kojima ima i gradivnu i metabiločku ulogu. Deo su svakodnevne ljudske ishrane, ali i one ostalih heterotrofa. U organizmu, masti se razlažu enzimom lipazom sintetisanom u pankreasu. Primeri jestivih masnih proizvoda su životinjska mast, riblje ulje, puter i gi, kao i egzotična kitova mast. Oni se dobijaju iz mleka i mesa ili potkožnih delova životinja. Od biljaka se dobija jestivo, na primer, suncokretovo ulje. Procesom hidrogenizacije dobija se čvrsti margarin.

Vitamini A, D, E i K sve su u masti rastvorljivi vitamini, što znači da mogu biti svareni, apsorbovani i kroz organizam prenošeni samo ako su zajedno sa mastima. Vrsta masti su i esencijalne masne kiseline bez kojih ljudski život nije moguć. Takođe, masti igraju ulogu u održavanju kože i kose zdravima, zaštiti telesnih organa, održavanju telesne temperature, kao i normalnoj funkciji ćelije. Kao izvor energije, masti sadrže oko 37,8 kilodžula, tj. 9 kilokalorija energije po gramu. U telu se lipazama razgrađuju, čime se oslobađa glicerol, koji zatim jetra pretvara u glukozu, primarni izvor energije.

Usled postojanja esencijalnih masnih kiselina, koje telo ne može prozvesti, već se one moraju uneti oralno ishranom ili na neki drugi način, nemoguće je u potpunosti izbaciti masti iz ishrane. Ne samo to, već bi pokušaj nekonzumiranja supstanci iz ove grupe mogao dovesti do zdravstvenih posledica. Ipak, nijedna druga mast nije neophodna i telo je samo može proizvesti.

Masno tkivo

Gojazni miš sa leve strane ima velike zalihe adipoznog tkiva. Miš normalne mase, s druge strane, ima značajno manje količine istog tkiva.

Kod životinja, kroz masno, odnosno adipozno tkivo telo čuva metaboličku energiju tokom određenog vremenskog perioda. U zavisnosti od trenutnog fiziološkog stanja organizma, adipociti skladište mast nastalu preradom one u telo unesene ishranom, ili je pak razlažu na masne kiseline i glicerol, koje šalju u krvni sistem. Prema položaju, masno tkivo može biti visceralno (nalazi se ispod abdominalnog zida) ili potkožno (bilo gde pod kožom, uključujući i oblast iznad abdominalnog zida).

Visceralne masti, u srpskom jeziku poznate i kao stomačno salo, imaju dodatnu ulogu tako što proizvode upravna jedinjenja (hormone), među kojima su i oni koji učestvuju u upalnoj reakciji. Jedan od njih je i rezistin, koji je povezan sa gojaznošću, otpornošću na insulin, kao i dijabetesom. Ipak, kako su ovo informacije dobijenje relativno novim istraživanjima, postoje i studije koje opovrgavaju ove tvrdnje.

Telesna mast ima ulogu kao korisna pomoć zaraženim organizmima. Ponekad može doći do pojave da količina određene supstance u krvotoku, bilo hemijske ili biotičke, dostigne previsok nivo. Kako bi situaciju vratilo na početni stadijum, telo dotična jedinjenja može uskadištiti u masno tkivo. Do ovoga dolazi kada su u pitanju jedinjenja štetna po organizam, pa je potrebno zaštititi vitalne organe dok se ona ne izbace kroz ekskreciju, mokrenje, krvarenje, lučenje sebuma, pa čak i rast dlaka.

Nutricionizam

Masti su lipidi, jedni od četiri makromolekula, jedinjenja najvažnijih za žive organizme. Kao što, šire gledano, imaju značajnu biološku ulogu, takvu ulogu imaju i u ljudskoj ishrani. Značaj su izvor energije, jer sadrže 9 kilokalorija po gramu, naspram ugljenih hidrata i proteina sa samo 4 po istoj masi.

Prema Udruženju nutricionista Nemačke (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) normalni unos masti za zdravog čoveka je 30% ukupnih kalorija. Prema računici baziranoj na konzumiranju 2400 do 3200 kilokalorija dnevno, to je otprilike 80 do 100 grama dnevno, a oko 560 grama masnih jedinjenja nedeljno. Ova preporuka važi za osobe sa neaktivnim načinom života.

Ova preporuka ne uključuje trans-masti sa dokazanim štetnim dejstvima. U ljudskoj krvi, nivo masti (triglicerida) meri se zajedno sa holesterolom. Što se tiče triglicerida, prema nivou njih u krvi rezultati su sledeći (potrebno je uzeti u obzir i da dole date granične vrednosti variraju od laboratorije do laboratorije kao i od osobe do osobe):

• preporučljivo: manje od 150mg/dL (8,5mmol/l)
• granično visok: 150—199mg/dL (8,5—11mmol/l)
• visok nivo: 200—499mg/dL (11—28mmol/l)
• veoma visok: više od 500mg/dL (28mmol/l)

Ostale oblasti

Izučavanje masti

Mada prvenstveno imaju biološku ulogu i hemijske odlike, masti se od davnina koriste u razne svrhe. Kao hemijska jedinjenja, prvi ih je proučavao Mišel Ežen Ševrel. Stručnost ovog francuskog hemičara bili su lipidi uopšteno, o kojima je izdavao mnoge radove. Istraživanja masti i masnih kiselina kao podgrupa lipida započeo je 1823. NJegov rad prate studije Hajnriha Vilhelma Hajnca o palmitinskoj i stearinskoj kiselini.

Ulje u slikarstvu

Ulje umetnici koriste na više načina. Prva je upotreba ulja kao vezivne materije u boji. Masno jedinjenje vezuje obojen pigment i stvara uljane boje. Ta vrsta likovnog stvaralaštva naziva se uljana tehnika, obično ulje na kartonu ili platnu. Neka od najpoznatijih umetničkih dela rađena su na ovaj način. Između ostalih, Mona Liza renesansnog slikara Leonarda da Vinčija izrađena je uljanom tehnikom na drvenoj ploči od topole. Na isti način, koristeći vezivna svojstva, pravi se i lak za premazivanje drveta. U ove svrhe, dakle, služi tečna biljna mast.

Presretač masti

Masti nisu rastrvorljive u vodi i stoga se odlažu, tj. bacaju u recikliraju na poseban način. Sprave koje sprečavaju da masti i ulja prođu u kanalizacioni sistem nazivaju se presretači masti. NJih koriste veliki restorani koji prženjem u dubokom ulju proizvode velike količine nakon nekog vremena neupotrebljivog ulja. Presretači kupe ulje, koje kasnije može biti bačeno u smeće ili reciklirano pretvaranjem u biodizel.

Literatura

• Assessment of Grease Interceptor Performance. Alexandria, VA: WERF. 2008. ISBN 978-1-84339-526-3. Arhivirano iz originala na datum 2013-10-08. Pristupljeno 2014-04-23. 
• Goodhart, Robert S. (1980). Modern Nutrition in Health and Disease. Philadelphia: Lea and Febinger. str. 134-138. ISBN 978-0-8121-0645-9. 
• Whitney, Ellie (2008). Understanding Nutrition. California: Thomson Wadsworth. str. 154. ISBN 978-11-3358-752-1. 
• Dietary reference intakes for macronutrients. National Academies Press. 2005. str. 423-. 
• Nedeljković, Tatjana; Anđelković, Dragana (2011). Hemija 8. Beograd: Logos. str. 170-173. ISBN 978-86-6109-055-4. 
• Šerban, Nada M. (2010). Biologija 1. Beograd: ZUNS. str. 11. ISBN 978-86-17-17585-4. 
• Maton, Anthea (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-981176-0. OCLC 32308337.