Margaríny a ateroskleróza

Margarín jako náhražku drahého a nedostatkového másla objevil francouzský lékárník Hyppolyte Mege-Mouriés v roce 1869. Stalo se tak na popud císaře Napoleona III., který potřeboval pro svou armádu dostatek levného, a přitom chutného tuku vyhovující konzistence. Hlavními surovinami pro přípravu margarínu byly tehdy odstředěné mléko a hovězí lůj, jímž se mléčný tuk nahrazoval. Průmyslovou výrobu margarínu zahájily kolem r. 1872 holandské firmy Jurgens a Van den Bergh. Později se spojily ve společnost Margarine Unie, která stála r. 1929 u zrodu dnešní firmy Unilever.

Rychle rostoucí poptávka po produktech tukového průmyslu nutila výrobce hledat nové suroviny i technologické postupy. Nabízela se možnost využít nadbytek rybích tuků a rostlinných olejů, které však bylo třeba ztužit. Vhodná metoda pro jejich ztužování byla objevena a rozpracována již na počátku 20. století.

Záhy začala být výroba levných margarínů pod tlakem výrobců másla regulována, což se dělo různými způsoby – stanovením výrobních kvót, zatížením výroby a dovozu vysokými poplatky, povinností prodávat margaríny odděleně od másla a výrazně je značit na obalu, či je dokonce barvit do nepřirozených odstínů, aby se od másla lišily na první pohled. I u nás lze dohledat zápisy z jednání Senátu Národního shromáždění Republiky československé z června 1936, v nichž je zaznamenána bouřlivá diskuse k projednávanému zákonu o dani z umělých jedlých tuků. Zatížení těchto tuků daní kritizovala řada senátorů jako nemístné zdražení potravin pro nejchudší vrstvy.

Přesto spotřeba margarínů rostla. Byla jim věnována masivní reklama, zůstaly podstatně levnější než máslo, a navíc se zdokonalila výrobní technologie a s ní i vlastnosti výrobků. K šíření margarínů také přispěli lékaři, kteří poukazovali na rizika živočišných tuků a výhodnost tuků umělých pro prevenci kardiovaskulárních onemocnění. Bohužel se ukázalo, že margaríny vyráběné částečnou hydrogenací olejů obsahují trans-izomery mastných kyselin (obrázek 1), které riziko kardiovaskulárních onemocnění naopak zvyšují.

Výroba jedlých tuků

Základní surovinou pro výrobu jedlých tuků jsou rostlinné oleje, např. řepkový, sójový nebo slunečnicový. Oleje jsou triacylglyceroly, to znamená, že na glycerol jsou navázány tři mastné kyseliny, zejména nenasycené, které mají v molekule jednu nebo více dvojných vazeb v konfiguraci cis-. Při výrobě jedlých tuků se olej ztužuje částečnou katalytickou hydrogenací (obrázek 2), kdy se do něj za vysokého tlaku, vysoké teploty a přítomnosti niklového katalyzátoru vhání vodík. Při tom vznikají nasycené mastné kyseliny a rovněž trans-izomery nenasycených mastných kyselin (dvojné vazby přecházejí z uspořádání cis- do stabilnějšího uspořádání trans-). Nasycené kyseliny i trans-izomery nenasycených kyselin mají vyšší bod tání, jejich procento určuje tuhost tuku. Když se dosáhne příhodné konzistence, ztužování se ukončí.

Takto vyrobený částečně ztužený tuk se použije pro výrobu emulgovaných tuků (resp. margarínů), pokrmových či směsných tuků a speciálních margarínů do trvanlivého pečiva, polev a dalších potravinářských výrobků.

Částečná hydrogenace byla rozšířená až do začátku devadesátých let, kdy se kvůli vysokému obsahu trans-izomerů mastných kyselin začala nahrazovat novější technologií interesterifikace. Nejprve se vyrobí plně nasycený tuk (hydrogenace je totální, vzniklý tuk obsahuje pouze nasycené mastné kyseliny). Tento tuk se smísí s olejem a za přítomnosti speciálních katalyzátorů dojde k výměnám mastných kyselin uvnitř molekul triacylglycerolů i mezi jednotlivými molekulami triacylglycerolů. Výsledný tuk pak má žádoucí vlastnosti, a přitom neobsahuje trans-izomery mastných kyselin.

Trans-izomery mastných kyselin ve výživě

S trans-izomery mastných kyselin ve výživě (obrázek 3) se člověk běžně setkával a setkává v mléčném tuku (obsah kolem 5 %) či rafinovaných olejích (asi 1 %). Masivně však byly zavlečeny do výživy až s používáním částečně ztužených tuků, které mohou obsahovat více než 50 % těchto mastných kyselin.

Průměrný příjem trans-kyselin v Evropě se odhaduje kolem 2,4 gramu u mužů a 2 gramů u žen na osobu za den. Tradičně nízký je ve Středomoří, kde zaujímá významné místo ve výživě olivový olej a spotřeba ztužovaných tuků je nízká. V České republice odhadujeme, že denní příjem trans-kyselin přesahuje 5 gramů na osobu.

Trans-kyseliny pravděpodobně zvyšují riziko ischemické choroby srdeční. Vše nasvědčuje tomu, že trans-izomery mastných kyselin mají podobné, popřípadě ještě horší účinky na hladinu cholesterolu v krvi než nasycené mastné kyseliny v živočišných tucích. Trans-izomery totiž podobně jako nasycené mastné kyseliny zvyšují hladinu celkového a LDL-cholesterolu, a navíc ještě snižují hladiny HDL-cholesterolu. ¹⁾ Margaríny s vysokým obsahem trans-kyselin tak nejsou z hlediska ovlivnění hladiny cholesterolu v krvi o nic zdravější než máslo. ²⁾ Navíc pravděpodobně také zvyšují hladinu lipoproteinu (a), což je další rizikový faktor pro rozvoj aterosklerózy (viz Vesmír 76, 605, 1997/11).

Epidemiologické studie, které hledaly souvislost mezi přívodem trans-kyselin z běžné výživy a rizikem aterosklerózy, mnohdy došly k rozdílným závěrům. Jedna z největších a nejdůkladnějších studií, v níž se v průběhu 14 let sledovalo přes osmdesát tisíc amerických žen, však jednoznačně potvrdila, že trans-kyseliny ve výživě výskyt kardiovaskulárních onemocnění zvyšují. ³⁾

Dále se ukazuje, že trans-izomery mastných kyselin zhoršují schopnost tkání reagovat na inzulin a zvyšují riziko diabetu 2. typu. Dokonce existují odhady, že by náhrada pouhých 2 % trans-kyselin monoenovými kyselinami v konfiguraci cis- snížila výskyt tohoto typu diabetu o několik desítek procent. Také je možné, že trans-izomery mastných kyselin nepříznivě ovlivňují metabolizmus esenciálních mastných kyselin a vývoj plodu.

Podle doporučení světové zdravotnické organizace z r. 1993 by trans-kyseliny neměly ve výživě hradit více než 1 % energetického příjmu. Některé vlády zemí Evropské unie již přijaly legislativní opatření, která povedou k snížení obsahu trans-izomerů v potravinách. V Dánsku je od 1. 1. 2004 povolen obsah trans-kyselin v umělých tucích do 2 %. Ve Spojených státech je od počátku roku 2006 povinně uváděn obsah trans-kyselin na obalech potravin. V České republice se obdobné opatření zatím nepodařilo prosadit, i když jsme před dvěma lety na závažnost tohoto problému upozornili ministryni zdravotnictví i předsedy parlamentních výborů pro zdravotnictví.

Jsou nové jedlé tuky zdravější?

Na poznatky o trans-izomerech mastných kyselin více či méně ochotně reagovali výrobci margarínů i dalších jedlých tuků. Postupně opouštějí technologie částečné hydrogenace a nahrazují je jinými (obrázek 2), nebo aspoň upravují reakční podmínky tak, aby procento trans-izomerů mastných kyselin kleslo. Většina pomazánkových i polotuhých margarínů již má trans-kyseliny v přijatelném množství, problémem zůstávají jen pokrmové tuky na smažení a některé speciální margaríny pro další průmyslové využití.

Podle doporučení Mezinárodní margarínové asociace by roztíratelné margaríny měly obsahovat nejvýše 1 % trans-kyselin a směsné tuky a margaríny pro další průmyslové využití nejvýše 5 %.

Vedle snahy odstranit trans-kyseliny z jedlých tuků jsou s ohledem na moderní doporučení pro správnou výživu a prevenci kardiovaskulárních onemocnění perspektivní další úpravy:

• omezení celkového obsahu tuku ve výrobku,
• zvýšení obsahu omega-3 polynenasycených mastných kyselin (lze je najít např. v lněném semínku, řepkovém oleji), které snižují hladinu triacylglycerolů a cholesterolu v krvi a chrání před vznikem trombóz,
• zvýšení obsahu monoenových mastných kyselin, například přidáním olivového oleje,
• obohacování výrobků o biologicky aktivní látky, jako jsou rostlinné steroly (snižující vstřebávání cholesterolu), vitaminy skupiny B příznivě ovlivňující hladinu homocysteinu v krvi (podrobněji viz Vesmír 81, 624, 2002/11 a 83, 433, 2004/8), vláknina aj.

Historie margarínu představuje nejen zajímavou kapitolu v oblasti náhražek přirozených potravin, ale také ukazuje na úskalí aplikace částečných poznatků v oblasti výživy do obecných doporučení. V tom je pak poselství, které nám sděluje, mnohem širší.