С термина мазнини се означават естерите на тривалентния алкохол глицерол, който се свързва с естерна връзка с висшите мастни киселини. Те са най-разпространените липиди и са важен източник на енергия за човека и животните. При разграждането им се образува голямо количество вода. По този начин мазнините са воден запас за някои животни, които прекарват известен период от годината (основно през зимата) в летаргичен сън, а също и за живеещите в пустинни условия. Освен източник на енергия и депо за съхранение на вода мазнините изпълняват множество биологични функции, които са описани в настоящата секция на нашия сайт. Мазнините са един от основните класове макронутриенти, необходими за здравето - като другите два вида макронутриенти са белтъчините и въглехидратите. Макронутриентите са молекули, които ежедневно е необходимо да се внасят в големи количества при храненето на организма; обратно, микронутриентите пък трябва да се внасят в малки количества - като това деление е донякъде условно. Към последната група хранителни вещества се отнасят основно витамините и някои минерали (микроелементи).
Като химичен състав мазнините са органични молекули, съставени предимно от глицерол и мастни киселини - както вече стана въпрос, те са свързани с естерна химична връзка. Мастните киселини са основната химична съставка на мазнините. Мазнините са изключително концентриран и богат източник на енергия. При окисление еден грам мазнини предоставя приблизително девет калории, което е значително повече от енергията, която се отделя при разграждането на въглехидратите и протеините. Мазнините играят ключова роля при изграждането на клетъчните мембрани. Те формират двоен липиден слой, който регулира преминаването на различни вещества в и извън клетката. Някои витамини (например А, D, E и К) са липоразтворими - разтварят се в мазнини и се транспортират в тялото в свързано състояние с различни липидни молекули. Организмът не може да произвежда някои от необходимите му мастни киселини самостоятелно, поради което те трябва да бъдат приети чрез храната. Това са така наречените незаменими мастни киселини - линоленовата киселина и α-линоленовата киселина. Мастните киселини могат да бъдат наситени или ненаситени. Наситените мазнини са плътни и обикновено се откриват в животински продукти и твърди растителни масла. Ненаситените мазнини са по-здравословни и се съдържат в маслиновото масло (зехтин), риба и растителни масла като масло от авокадо и масло от репичка. Мазнините са необходими за нормалното и правилно функциониране на организма, но консумацията им трябва да бъде умерена - което между другото е валидно за всеки един хранителен продукт. Неправилната диета, богата на наситени мазнини, може да доведе до здравословни проблеми като повишен холестерол и рискове за сърдечно-съдовата система. За поддържане на здравословен баланс в диетата е важно да се включват разнообразни източници на мазнини и да се следи общата им консумация. Всеки един излишък или недостиг в хранителна диета е вреден за здравето на организма - както казва един от любимите филмови персонажи на нашия екип (учителят Йода), само последователите на Тъмната Страна на Силата изпадат в крайности! Тази житейска максима е валидна с особена сила в областта на диетологията, за приема и обмяната на всички видове храни. При обмяната на мазнините ниските нива на съдържание в организма са изключително опасни - като за критично се смята нивото от около 3 % от телесната маса. Под това ниво започва разпад на клетъчните мембрани и миелиновите обвивки на нервите, което бързо води до летален изход. По-високото съдържание на мазнини повишава риска от атеросклеротични изменения на кръвоносните съдове, описани по-долу в настоящото изложение.
При варене на мазнини във вода мазнините се разлагат, а при смесване с NaOH (сода каустик) се осапунват - получават се сапуни, които са описани по-долу като химичен състав и характеристика. Мазнините са на практика неразтворими във вода, но се разтварят добре в различни органични разтворители - спирт, коресилин, бензин и различни други вещества, които се използват в индустрията и строителството. Мазнините имат значителна хранителна стойност поради това че внасят в организма описаните незаменими висши мастни киселини. Познати са над 1300 вида природни мазнини. Те се съдържат във всяка жива клетка. В животинските организми се отлагат главно в подкожната тъкан и около някои вътрешни органи. Съставляват 10 – 20 % от общата телесна маса на човека, но при някои индивиди с хиперстеничен хабитус и доста повече. При растенията се натрупват в семената и в някои плодове. Обработената животинска мазнина се нарича лой - в миналото в България доста храни са се приготвяли с овча лой. Бойко Борисов, известен български политик, нееднократно е заявявал че като дете се е хранел основно с филии хляб, намазани със свинска мас - това е категорично свидетелство за значителната хранителна стойност на този продукт и за голямата му роля в личностното развитие на индивида.
Триглицеридите представляват основен компонент на мазнините, съдържащи се в тялото и в хранителната диета на човека, хищниците и повечето всеядни животни. Триглицеридите играят важна роля в метаболизма и са свързани със здравето на сърцето и кръвоносните съдове. Като хиимичен състав триглицеридите представляват съединение от три молекули мастни киселини, свързани с молекула глицерол. Връзката между глицерола и мастните киселини е от естерен тип, а въглеводородните вериги на киселината са прави, без разклонения и съдържат от порядъка на 12 - 15 въглеродни атома. Този прави триглицеридите изключително ефективен източник на енергия. Техните молекули се съхраняват в мастните клетки на тялото и могат да бъдат мобилизирани и използвани за производство на енергия, когато организмът има нужда от нея. Всяка молекула триглицерид предоставя много повече енергия в сравнение със същото количество въглехидрати или протеини. Консумацията на твърди наситени мазнини и захари може да увеличи нивата на триглицериди в кръвта, което може да бъде рисков фактор за развитието на сърдечно - съдови заболявания. Затова е важно да се поддържа здравословен баланс в ежедневната диета да се ограничи консумацията на тези вещества.
Високите нива на триглицериди в кръвта са свързани с увеличен риск от сърдечно-съдови заболявания. Здравата диета, редовна физическа активност и поддържането на здравословно телесно тегло са важни фактори за контролиране на нивата на триглицеридите и за поддържане на физиологичното здраве на сърцето и кръвоносните съдове.
Нивата на триглицериди в кръвта могат да бъдат измервани чрез стандартен биохимичен кръвен тест. Нормалните стойности варират в зависимост от възрастта, пола и други фактори, но обикновено се препоръчва да се поддържат на нива под 150 милиграма на децилитър (mg/dL) с цел да се намали рискът от сърдечни проблеми. Винаги е добре е да се проведе консултиция със съответния здравен специалист (кардиолог или общопрактикуващ лекар) при съмнения и въпроси относно нивата на триглицеридите в кръвта или за начините за поддържане на оптималните им стойности.
Холестеролът е липидна молекула, която е от съществено значение за нормалната функция на човешкия организъм. Той играе ключова роля в различни биологични процеси, включително състава на клетъчните мембрани, производството на стероидни хормони и жлъчните киселини. Холестеролът се разделя на два основни типа - такъв, който е свързан с липопротеините с ниска плътност (LDL - low density lipoproteins) и такъв, който е свързан с липопротеините с висока плътност (HDL - high density lipoproteins). Холестеолът, който е свързан с LDL, често се наричат злокачествен - макар че в него няма нищо малигнено и той по никакъв начин не е свързан с канцерогенезата или поне не пряко. Високите нива на LDL обаче много увеличават риска от развитие на сърдечно-съдови заболявания. HDL се нарича добър холестерол, защото високите нива на HDL са свързани с по-нисък риск. Основната функция на липопротеините е да се свързват с молекулата на холестерола и да го транспортират - тези с висока плътност го извеждат извън организма, докато тези с ниска плътност транспортират холестерола от храносмилателната система към всички органи и тъкани. Това е и причината за корелацията между плазмените нива на транспортнтие протеини и риска от сърдечно - съдови заболявания. Веднъж транспортиран до тъканите, холестеролът се отлага по стените на кръвоносните съдове под формата на атероскелротични плаки, които запушват съда и по този начин силно влошават кръвоснабдяването на съотвената област. Това става причина за развитието на тежки заболявания.
Източниците на холестерол са различни. Организмът може да синтезира холестерол, основно в черния дроб, но той може да се приема и чрез храната. Храните, богати на холестерол, включват червено месо, масло, маслени риби, яйца и млечни продукти. съдържанието на холестерол е особено високо в яйчения жълтък, което следва да се има предвид при изготвянето на индивидуални хранителни режими. За контролиране на нивата на холестерол се препоръчва здравословна диета, бедна на наситени мастни киселини и богата на фибри и ненаситени мазнини. При високи нива на холестерол, респективно висок риск от развитието на сърдечно-съдови заболявания, следва да бъде назначена адекватна медикаментозна терапия за редуциране на нивата на холестерола. Важно е да се поддържа здравословен баланс в нивата на холестерол и да се извършват редовни консултации със съответния здравен специалист за изготвянето на правилни стратегии за поддържане на здравето на сърцето и кръвоносните съдове. Етилогията и патогенезата на формирането на атеросклеротични плаки върху ендотела са описани в раздела за кръвоносните съдове в информационния обем на нашите уеб-страници.
Ненаситените мастни киселини са вид мастни киселини, които имат поне една или повече двойни връзки между атомите на въглерода във веригата си. Тези двойни връзки могат да бъдат в наситено местоположение, където атомите на въглерод са наситени с водород, или в ненаситено местоположение - там, където водородът липсва. Ненаситените мастни киселини се делят на два основни подтипа:
Мононенаситени мастни киселини (МНМК) - те имат една двойна връзка между атомите на въглерода във веригата си. Най-известният представител на този клас е олеиновата киселина, която се намира в маслиновото масло и авокадото. Името на това химично съединение произлиза от латинския корен за маслина - олива
Полиненаситени мастни киселини (ПНМК) - те имат повече от една двойна връзка във въглеродната си верига. Два от най-известните ПНМК са линоленовата киселина и α-линоленовата киселина, които са известни като незаменими мастни киселини - т.е. такива, които не могат да се произвеждат от организма и е необходимо да се приемат чрез храната).
Ненаситените мастни киселини се смятат за доста по-здравословни от наситените мастни киселини, които се съдържат в животинските продукти и някои растителни масла. Ненаситените мазнини могат да доведат до намаляването на нивата на злокачествения холестерол - т.е. този, който е свързан с LDL-плазмените протеини в кръвта. Източниците на ненаситени мастни киселини включват маслиновото масло, авокадо и риба - особено мързеливите видове като сьомга, шаран и донякъде скумрия. Други рибни видове като пастървата са доста по-подвижни, съответно нямат толкова изразени мастни натрупвания и телата им са изградени основно от мускулна тъкан. Орехи, лешници и различни растителни масла като масло от репичка и от ленено семе също съдържат ненаситени мастни киселини втв висока концентрация. Включването на тези храни в диетата ви може да бъде от изключителна полза за здравето. Традиционните национални ястия на някои народи съдържат значителни дози ненанситени мастни киселини, което води до значителна редукция на риска от сърдечно - съдови заболявания. Така например в Гърция и Италия при готвенето се използва основно зехтин (маслиново масло), което води до много по-ниска честота на инсултите и инфарктите. В Италия дори е регистрирана най-високата средна продължителност на живота в цяла Европа - над 90 години! Това е убедително доказателство за важността на добрия хранителен режим за човешкото здраве. Някои северни народи се хранят основно с риба (от споменатите вече видове) и това също води до рязко намаляване на честотата на сърдечно - съдовите заболявания.
През последните години в световен мащаб в ханителната индустрия масово започна да се прилага палмово масло, поради което нашият екип смята за необходимо да се разгледа по-подробно някои особености на този хранителен продукт. Палмовото масло е органичен продукт, масло, получено от месестата част на плодовете на маслената палма (Elaeis guineensis). Има червено-оранжев цвят, богато е на каротиноиди и палмитинова киселина. Втвърдява се при температура, по-ниска от 30 градуса по Целзий. Характеризира се с типичен орехов вкус и приятен аромат. Широко се използва в хранителната промишленост, кулинарията, при производството на сапун, стеарин и маргарин, а също така и като смазочен материал. В кулинарията е подходяща мазнина за пържене и за приготовление на различни сладкарски изделия. Световното производство на палмово масло през 2005 година възлиза на около 35 милиона тона. Най-големи производители и износители са Малайзия (15 милиона тона) и Индонезия (14 милиона тона). В днешно време все повече започва да се говори за вредното въздействие на палмовото масло върху сърдечно съдовата система. Всъщност консумацията на това масло увеличава сравнително съдържанието на холестерола в кръвта, който е свързан с липопротеините с ниска плътност. Това повишава риска от развитието на сърдечно-съдови заболявания поради наличието на наситени мастни киселини - както вече стана въпрос.
Първоначално маслената палма е открита във влажните тропични пояси на Западна и Централна Африка, а впоследствие растителният вид е пренесен в Малайзия и Индонезия, където се отглежда в най-голям обем днес. Плодът на маслената палма е костилка с размерите на синя слива, заобиколена от сочен влакнест околоплодник - това е основният източник за получаване на палмово масло. В костилката се намира мека семка, от която също се извлича масло, но то се употребява по-малко. Около 80 % от маслото се употребява за храна – за пържене и за овкусяване на салати. При промишлени условия това масло се добавя в сладолед, шоколад, чипс, тестени и сладкарски изделия, замразени полуготови или готови продукти. Останалото количество от произведеното палмово масло се прибавя в козметични и миещи препарати, паста за зъби, за производство на биогориво и за най-разнообразни технически цели. Европейският съюз употребява около 10 % от световното производство. Палмовото масло има репутацията на опасна и трудноусвояема мазнина - поради много литературни източници то не се смила, тъй като неговата температура на топене е по-висока от тази на тялото. От медицинска гледна точка подобно твърдение е най-малкото смехотворно - почти всички останали храни не се топят при температурите в стомаха, но това не пречи по никакъв начин на усвояването им. Както и всяка друга мазнина палмовото масло се смила с помощта на ензима липаза в червата, който го разкъсва на съставните му части, след което то се резорбира през чревната лигавица и преминава в кръвта. Този ензим не е специфичен и разгражда всякакви мазнини независимо от произхода и температурата на топенето им.
Какаовото масло се топи при 22 – 29 градуса по Целзий, кравето масло - при 32 – 35, а млечните мазнини - при 27 – 37 градуса. По отношение на съдържанието на полезните полиненаситени мастни киселини палмовото масло е с предимство пред кравето и какаовото. При практически равно енергийно съдържание по количеството на витамин Е то отстъпва само на слънчогледовото. Палмовото масло за разлика от маргарините не съдържа транс-мастни киселини. То е полутвърдо и няма нужда да се подлага на процес на хидрогениране, при който могат да се образуват транс-изомери. Тази негова консистенция се дължи на високото съдържание на палмитинова киселина. Въпреки че е наситена, тя е необходима за тялото и се съдържа дори и в майчиното мляко - както вече беше споменато, тя спада към така наречените незаменими мастни киселини.
От чисто физиологична гледна точка се оказва че повече е вредно не самото палмово масло, а консумирането на гоелми количества сладкиши и бонбони, чипсове и полуфабрикати, в чийто състав то влиза. Изключително вредна е продължителната употреба на една и съща мазнината във фритюрниците - така се образуват химичните съединения нитрозамини, които имат голяма роля в канцерогенезата. Поради съдържанието на наситени мастни киселини самото палмово малсо е толкова вредно, колкото и всички останали съдържащи ги продукти - предимно от животински произход, например любимата на Бойко Борисов свинска мас. Поради това спазването на рационален хранителен режим е най-важно за човешкото здраве, а не заклеймяването и демонизирането на различни храни води единствено до паника сред хората, до развитието на канцерофобии и до измислянето на всякакви конспиративни теории.
Предполага се че хората са консумирали палмово масло още преди 5000 години, но индустриалното му производство започва в средата на 90-те години на ХХ век. Голямата употреба на палмово масло в хранителната индустрия предизвиква доста притеснения сред групите активисти за опазване на околната среда. Причината е че високото потребление изисква и висок добив – много гори се унищожават, за да може на тяхно място да се засадят култури с маслени палми. Това се отразява негативно на животинския свят, в частност на трите останали вида орангутани, чиито естествени обитания са именно унищожаваните гори. Любопитен факт е употребата на маслото като индустриална смазка за машините по време на индустриалната революция във Великобритания - т.е. много преди маслото да започне да се употребява като хранителен продукт. Различни продукти от палмово масло се произвеждат чрез определени процеси - смилане, рафиниране, фракциониране, кристализация и сепарация. Крайната цел е получаване на две фракции: твърда, съдържаща стеаринова киселина (палмов стеарин) и течна, съставена от олеинова киселина (палмов олеин). След това маслото бива пречистено от различни механични замърсявания с помощта на филтриране, а получената смес бива избелена. Последните стъпки са рафиниране и дезодорация с цел отстраняването на странични миризми. Прилага се и обезцветяване. Маслото, което е рафинирано, избелено и дезодорирано се обозначава като RBD палмово масло, което е основно продаваният продукт. Палмовото олио (олеин) е течната фракция на палмовото масло. Използва се за пържене и за подправка на салати. Често се смесва с някои други растителни масла с цел подобряване на качеството и понижаване на цената им. Палмовият олеин е най-разпространеното олио в света. Палмовият стеарин е ко-продукт на олеина и представлява твърдата фракция на палмовото масло. Цената му е по-ниска и това го прави предпочитан за някои производства - основен, евтин компонент на сладкарските и пекарски мазнини. Постепенно обаче цената му се повишава, тъй като традиционната му употреба за храна и козметични продукти нараства във връзка с увеличаването на населението в света.
Бялото палмово масло се получава при процеса на рафиниране, чрез който първоначалният продукт губи наситения си червен цвят. Рафинираното палмово масло се употребява изключително много в промишлеността и може да се открие в разнообразни преработени продукти, сред които фъстъчено масло и чипс. Червеното палмово масло е студено пресовано от плода на маслодайната палма и се бутилира за употреба в готварството или се ползва като съставка към майонезата. Съдържа 50 % наситени, 40 % ненаситени и 10 % полиненаситени мастни киселини. В непреработено състояние има наситеночервен цвят поради високото съдържание на каротини. Суровото палмово масло (червеното) съдържа основно глицериди, но също така и малко количество неглицеридни компоненти - свободни мастни киселини, каротеноиди, токофероли, токотриеноли, стерол и фосфолипиди. Каротеноидите имат известна окислителна защита, като те се окисляват преди триглицеридите. Алфа и бета каротинът са предшественици на витамин А, а токоферолите и токотриенолите са изомери на витамин Е, както и силни антиоксиданти. Някои от неглицеридните компоненти в суровото палмово масло обаче пречат на стабилността му и намаляват вкусовите му качества, следователно суровото масло трябва да премине през процес на рефиниране. Така то става по-стабилно. Рафинирането може да бъде физическо или химическо, като и двата процеса включват дезодорация на висока температура (от 250° до 270°C) във вакуумна среда. Високата температура е необходима за да могат да се премахнат възможно повече от веществата, кото не са желани с оглед запазването на стабилността на маслото. За съжаление обаче тези условия довеждат и до премахването на някои от токоферолите и токотриенолите, както и до унищожаването на всички каротеноиди.
Смята се, че суровото палмово масло е най-богатият източник на каротеноиди от всички растителни продукти в света. Малайзиското сурово палмово масло съдържа между 500 до 700 ppm (parts per million, части на милион), 37% от които са алфа каротин, а 50 % - бета каротин. Съдържанието на каротеноиди обаче варира между различните видове палми, като например в отглежданата в Южна Америка E. oleifera то може да достигне до 4 000 ppm. Повече от 80 % от съдържащия се в суровото палмово масло витамин Е остава в червения палмов олеин. Витаминът е важен антиоксидант, а заедно с каротините осигурява синергичен ефект на защита срещу авто- и фотоокисляване на ненаситени триглицериди. Четири са основните вида витамин Е, които се откриват в състава: α-токоферол (α-T); α-токотриенол (α-T3); γ-токотриенол (γ-T3); δ-токотриенол (δ-T3). Съдържанието на коензим Q10 (CoQ10) в суровото палмово масло може да стигне нива между 10 и 80 части на милион. Нивата са значително по-ниски в RBD палмовия олеин – 10-20 части на милион. Стеролите са друга важна група от вещества, намиращи се в суровото палмово масло, които се запазват и в червения палмов олеин. Намират приложение в хранителната и фармацефтичната индустрия. Фитостеролите са ефективни за понижаването на плазмените нива на холестерол. Червеният палмов олеин има по-високо съдържание на стероли спрямо RBD палмовия олеин.
Изследванията за ползата и вредата от конусмацията на палмово масло са противоречиви. Смята се, че именно високото съдържание на наситени мазнини в палмовото масло влияе на липидите в кръвта. Други изследвания разглеждат връзката между смъртността от исхемична болест на сърцето в страни, където палмовото масло е основен хранителен източник на наситени мазнини. За всеки допълнителен килограм консумирано палмово масло на глава от населението годишно смъртността поради исхемична болест на сърцето се увеличава с 68 смъртни случаи на 100 000. Изследването обаче е с наблюдателен характер, което не доказва причинно - следствената връзка, а отделно резултатът не достига статистическа значимост. Според други проучвания при нормални количества на палмово масло в ежедневната диета не се увеличават рисковете от сърдечно-съдови заболявания, а богатото на каротени сурово палмово масло играе ролята на антиоксидант. Червеното палмово масло до известна степен намалява риска от артериална тромбоза поради редукцията на оксидативния стрес и кръвното налягане.
Палмовото масло се среща в почти всичко - открива се се в съдържанието на около 50 % от пакетираните продукти в супермаркетите, използва се като храна за животни и при производството на биогорива. Световното производство на палмово масло за 2016 година е изчислено на 62.6 милиона тона. Около 7.7 милиона тона палмово масло са били използвани в Европейския съюз през 2017 година – 61 % от тях за енергия и 39 % за хранителната индустрия, животновъдството и различни химически продукти. Тъй като естествените физични свойства на палмовото масло опрделят то да бъде твърдо при стайна температура, това го прави евтин заместител на кравето масло или хидрогенираните растителни олиа там където се предпочита мазнината да бъде твърда - това е валидно особено при тестените изделия и десертите. Палмовото масло се използва в животновъдството за храна на телета като заместител на млякото. Повечето такива заместващи продукти съдържат около 30 % мляко на прах, а останалата част се състои от суроватъчен протеин на прах и растителни мазнини под формата на кокосово или палмово масло. Палмовото масло се среща в различни видове тесто за пица, инстантни спагети, сладолед, маргарин, сладки, хляб и шоколад. Използва се в шампоаните, сапуните, червилата и кремовете. При горивата намира приложение за производството на метилов етер и хидро-деоксигениран биодизел.
В началото се смятало че палмовото масло и употребата му в бита на човечеството ще бъде от голяма полза. Дали обаче това е истина или цялата индустрия на палмовото масло се превръща в една катастрофа? В началото на XXI век западните нации, начело със САЩ, започват насърчаване на употребата на растителни масла в горивата – амбициозен ход, който цели да се намали отделянето на въглероден диоксид в атмосферата и да се ограничи глобалното затопляне. За съжаление обаче този план не отчел реалните екологични последствия. Въпреки предупрежденията че политиката може да има обратния ефект, тя била въведена в практиката и към настоящия момент има сериозни глобални последици. Тропическите дъждовни гори в Индонезия и по-специално торфените райони в Борнео съдържат големи количества въглерод в дърветата и почвата си. Изсичането и изгарянето на съществуващите гори, за да се освободи място за отглеждане на маслени палми, има точно обратния ефект – отделя се много повече въглерод в атмосферата. Според изследователи в НАСА ускореното унищожаване на горите на Борнео е допринесло за най-голямото глобално увеличение на въглеродните емисии за последните две хилядолетия. Катастрофата превръща Индонезия в четвъртия по големина източник на такива емисии в света. За да се добива достатъчно количество палмово масло, е необходимо отглеждането на повече палмови дървета. Това става като се обезлесяват някои от най-биоразнообразните гори в света, за да се засеят палми. По този начин също така се унищожава естественото местообитание на вече застрашени животински видове като орангутани, слоновете пигмеи и суматрански носорози. За периода 1999 - 2015 година търсенето на палмово масло и неустойчивото потребление на природните ресурси е довело до смъртта на 100 000 борнейски орангутани (Pongo pygmaeus). До 2050 година се смята че още 45 300 орангутана ще изчезнат покрай производството на палмово масло за хранителната и индустриалната промишленост. Производството на палмово масло и употребата му обаче не могат да бъдат забранени. Няма как да се спре потреблението на сладолед, сапун и полуготови храни, както и биогорива. Голяма част от тях се нуждаят от растително олио в процеса на производството си. Чисто реалистично погледнато обаче, палмовото масло е с най-ниската себестойност при производството си от всички други масла в световен мащаб. Негови алтернативи, като слънчогледово олио, рапично олио или кокосово масло искат до 10 пъти по-голяма площ, за да се получи еквивалентно количество. А това би довело до още по-опасни за околната среда последствия. Това, което може да се направи обаче е да се намали използването на палмовото масло в бита.
Мастната тъкан (textus adiposus) е подвид на рехавата съединителната тъкан. Тя се състои от клетки, наречени липоцити (адипоцити), които съдържат голямо количество мазнини. Липоцитите са подредени в малки или по-големи групи, които са обградени от тънки прослойки колагенови влакна. Отделните липоцити са обградени от тънка мрежа ретикуларни влакънца. Според количеството и разположението на липидите в клетките липоцитите биват унилокуларни (с една голяма липидна капка) и мултилокуларни - с множество дребни липидни капчици. Първите са характерни за така наречената бяла мастна тъкан. Голямата липидна капка придава на клетките сферична форма. На хистологични срезове, получени със замразяващ микротом, липидите се оцветяват с липобои. Цитоплазмата се разполага в тънък повърхностен слой около мастната тъкан, а ядрото е изместено периферно.
Схема на единичен унилокуларен адипоцит - основната част от цитоплазмата на клетката е заета от голяма мастна капка. На парафинови срезове клетките изглеждат празни поради технологията на изработка на препарата - използва се етилов алкохол, който бързо разтваря липидите и по този начин те се извличат. В околовръстния цитоплазмен слой се откриват дребни сферични митохондрии, единични ламели от гладкия и гранулиран ендоплазмен ретикулум и малко количество везикули от апарата на Голджи. Бялата мастна тъкан се разполага на много места в организма - кожата и подкожието, под и над фиброзните капсули на вътрешните органи, в жълтия костен мозък и в оментума.
Мастна съединителна тъкан - оцветяване със Судан 3 - хематоксилин
Мастна тъкан с екстрахирани липиди. Оцветяване с хематоксилин - еозин
Мултилокуларните адипоцити така наречената кафява мастна тъкан. Тя е силно разпространена при животните, които спят зимен сън. При човека се среща предимно в перинаталното развитие, и то в областта на шията, между скапулите и зад гръдната кост. Мултилокуларните адипоцити са с диаметър около 30 - 40 микрометра и с неправилна овална или полигонална форма. Ядрото най-често е разположено централно и обикновено е силно деформирано поради натиска от липидните капчици. Липоцитите на кафявата мастна тъкан съдържат голямо количество митохондрии, чиито желязосъдържащ пигмент цитохром е причина за кафявото обагряне на тъканта. Кафявата мастна тъкан е добре васкуларизирана, като заедно с капилярите до нея достигат и вегетативни адренергични окончания - те играят роля за регулацията на топлинния режим по време на зимния сън.
Микроскопска снимка на кафява мастна тъкан от човешки плод. Оцветяване с азан по метода на Хайденхайн.
Мастната тъкан има важни функции в организма и е разпространена в цялото тяло - при индивиди с хиперстеничен хабитус е по-изразена, докато при такива с хипостеничен е в малко количество или липсва. При анорексици или при продължително гладуване може да достигне критично ниски нива, при което започва разпад на клетъчните мембрани и миелиновите обвивки на нервите - което представлява животозастрашаващо състояние и организмът рядко се възстановява напълно без функционален дефицит. Основните функции на мастната тъкан са:
Мастната тъкан се използва като резервно хранилище на енергия. Когато организмът има нужда от допълнителна енергия, мазнините се мобилизират и се разграждат в адипоцитите, осигурявайки гориво за физиологичните процеси. Мазнините са изключително ефективен начин за съхранение на енергия, тъй като те съдържат повече калории за единица тегло в сравнение с въглехидратите или протеините. Това позволява на тялото да използва мастната тъкан за дългосрочни енергийни нужди при липса на храна
Изолация - мастната тъкан помага на тялото да съхрани телесната температура. Топлопроводимостта на тъканта е лоша и именно поради тази причина тя не позволява излъчване на топлина към околната среда. Поради това мечки и таралежи спят зимен сън без никакъв проблем при отрицателни температури; някои плувци намазват кожата си със свинска (а още по-добре с тюленова) мас и така се предпазват от хипотермия при плуване на дълги разстояния в студени водни басейни. Тюлените плуват в изключително студени води, но поради наличието на дебел слой подкожна мазнина не развиват хипотермия. Същото важи и за белите мечки
Мастната тъкан може да служи и за чисто механична защита на някои органи и структури в тялото. Например висцералната мастна тъкан, която се намира около вътрешните органи, може да ги защити от травми
Мастната тъкан произвежда и секретира различни хормони и биоактивни молекули, включително адипокини, които участват в регулацията на метаболизма и на функцията на сърдечно-съдовата система
Въпреки че мастната тъкан има важни функции в организма, натрупването й в излишъци, особено в областите като корема и бедрата, може да бъде свързано с здравословни рискове. Излишъците от мастната тъкан се свързват със затлъстяване, което може да увеличи риска от сърдечно-съдови заболявания, диабет и други здравословни проблеми. Здравословното управление на мастната тъкан включва здравословна диета, редовни физически упражнения и изграждането на подходящи жизнени навици, които помагат да се поддържа нормалното тегло. Женският пол натрупва повече мастна тъкан в областта на ханша и бедрата - гиноиден тип затлъстяване, което е свързано с по-малко рискове за здравето на индивида. Мъжкият пол пък натрупва повече мастна тъкан в областта на корема и гръдния кош - това е така нареченият андроиден тип затлъстяване. Последният е много по-рисков, тъй като излишъците от мастна тъкан притискат механично вътрешни органи, магистрални кръвоносни съдове, перикарда и плеврата и това води до развитието на тежки хронични патологични процеси от дистрофичен тип.
Както всяка друга тъкан в организма, и в мастната може да възникнат неопластични процеси. Доброкачествените тумори, които водят началото си от мастната тъкан, се наричат липоми и са сравнително често срещани. Злокачествените се наричат липосракоми и са изключително редки. Типична локализация за липомите е главата, щията и лицево - челюстната област - поради което и всеки лицево - челюстен хирург сравнително често се налага да лекува липоми. Лечението им е само оперативно - туморът трябва да се премахне радикално, което се извършва сравнително лесно поради наличието на съединителнотъканна капсула, поради доброто отграничаване на формацията от околните меки тъкани и поради експанзивния растеж. Освен това локализацията на липомите е сравнително повърхностна, което още повече улеснява оперативните интервенции за премахването им. Съществуват и множествени форми - болестите на Деркум и Маделунг, при които разрастват липоми по цялото тяло.
Атеросклерозата е хронично възпалително заболяване, което засяга артериите - кръвоносните съдове, пренасящи кръв от сърцето към различните тъкани и органи в тялото. Тя се характеризира с наслагване на мазнини, холестерол, калций и други вещества върху вътрешната стена на артериите - така се образуват атеросклеротичните плаки. Те могат да увеличат своя размер с течение на времето и да доведат до ограничаване на притока на кръв към всеки един орган или тъкан. При тежки форми на атеркосклероза е възможно дори пълно запушване на съда (облитерация), което е най-честата причина за смъртност в световен мащаб в днешно време. Рискови фактори за развитието на атеросклероза са:
високо ниво на LDL (злокачествен холестерол)
ниско ниво на HDL (добър холестерол)
високо кръвно налягане
диабет
тютюнопушене
ниска физическа активност
наследствени фактори
възраст.
Началните стадии на атеросклерозата обикновено протичат без симптоми. Всъщност началото на този патологичен процес е много ранно в индивидуалното развитие на човека - на възраст около 6 години. Когато наслагванията върху ендотела достигнат определен обем станат и ограничат притока на кръв, те могат да доведат до появата на определени патогномонични симптоми. Те могат да бъдат лесно разпознати от един опитен клиницист, при което диагнозата се поставя дори и без никакви параклинични изследвания. Проблемът е че при появата на тези симптоми вече е прекалено късно и единственото лечение на заболяването е оперативното. При облитерация на кръвоносен съд се явява стенокардия (болки в гърдите), исхемичен инсулт (загуба на кръвоснабдяването на мозъка без кръвоизлив) и периферни артериални болести (изтръпване на крайниците). Като крайна последица от атеросклерозата се проявява сърдечният инфаркт, който е основна причина за летален изход от това заболяване. Диагнозата атеросклероза обикновено се поставя след оценка на рисковите фактори (като холестерол и кръвно налягане) и изследвания като коронарна ангиография, компютърна томография на коронарните артерии, магнитно резонансна ангиография и доплеров ултразвук. Важна е съпоставката между тези изследвания и тяхната интерпретация в клиничната практика - което между другото е валидно за всяка една диагноза в медицината. Лечението на атеросклерозата включва промяна на начина на живот, включително здравословна диета, физическа активност и спиране на тютюнопушенето. В някои случаи лекарят може да предпише лекарства (статини) за контролиране на нивата на холестерол и аспирин като антикоагулант. Атеросклерозата е сериозно заболяване и е необходимо да се контролира в дългосрочен план от медицински специалисти. В случая е особено валиден един медицински принцип - профилактиката е най-доброто лечение. Запазването на здравословен начин на живот и контролирането на рисковите фактори са важни стъпки за предотвратяване на тежките усложнения от атеросклерозата.
Сапунът е повърхностноактивно вещество, което се използвано като миещо средство. Терминът има латински произход - от думата sapo. Обикновено в качеството на сапун се използват натриеви, калиеви и амониеви соли на мастните киселини, представляващи твърда пластична маса. Според химичната класификация всяка сол на мастна киселина с метал се нарича сапун, което включва освен миещите средства и някои соли на алуминий, хром и други метали с висши мастни киселини, използвани за смазочни материали - например грес. Налични са данни за използване на сапун още в древен Шумер и Вавилон около 2800 години преди Новата ера под формата на глинени плочки. Описания на технологии за приготвяне на сапун са намерени в Месопотамия върху глинени плочки, датирани приблизително към 2200 години преди Новата Ера. Египетски папирус от средата на второто хилядолетие (също преди новата ера) показва че египтяните редовно са се миели със сапун. Широко са се използвали подобни миещи средства и в Древния Рим - римляните са известни със своята отлична хигиена. Всички те получавали сапуни при обработка на растителни мазнини с поташ (дикалиев карбонат). Сапуни, направени от растителна мазнина (например от маслиново олио), ароматни масла и натриева основа, са описани за пръв път от мюсюлмански химик през XII век. Формулата за сапуна не се е променяла оттогава. Арабите добавяли към сапуна аромати и оцветители. Имали специален сапун за бръснене. За съжаление по това време в Европа сапуните и миенето не са били особено популярни - по ред причини от религиозно естество, но и поради общия научен и технологичен упадък на континента през мрачната епоха на Средновековието. През бароковата епоха и по времето на Луи XIV хигиената в цяла Европа е била просто потресаваща - въпреки пищните облекла и мащабното строителство, внушаващи усещане за разкош и благосъстояние. Фини сапуни са били произвеждани в Европа доста по-късно едва през XVI век, но в много ограничен мащаб. За суровини са били използвани както растителни мазнини, така и животинска мас. Промишленото производство на сапуни започва през XVIII век, основно в Англия. В това отношение Япония и ислямският свят са били доста по-напреднали от стария континент. В Европа и САЩ процесът на варене на сапун се появява в края на 30-те години на ХХ век заедно с непрекъснатия процес на хидролизата на мазнините от вода и пара с високо налягане. Дори и днес в някои малки градове и села в България има хора, които се занимават с домашно производство на сапун.
В съвременността сапунът се употребява навсякъде в индустриалните държави. Това се дължи на по-високата здравна култура на хората, които отдавна са осъзнали значението на хигиената. В българските земи през XIX век в сапунджийници са били произвеждани лоени сапуни, които поради миризмата си са използвани предимно за пране. По-състоятелните хора си купували гиритски сапун на топки - който е произвеждан на остров Крит и от там произлиза названието му.
Сапуните се приготвят чрез варене на масла с натриева или калиева основа. Масла се отделят от растителни продукти (памучно, палмово или соево масло), а също и от животински продукти - например от свинска мас. друга животинска мас или рибни масла. При варенето на мазнините с основи се образуват глицерин и соли на мастните киселини, т.е. сапун. Натриевите сапуни са по-гъсти и като цяло твърди; калиевите сапуни са по-меки или течни. Мазнина Сапунът се прави от растителни или животински мазнини. Натриевата основа е честа съставка в много сапуни. Ако сапунът се прави от чисто маслиново масло, се нарича замъков сапун. За направата на сапун могат да се използват различни масла – кокосово, палмово и какаово, които имат различни качества. Най-често се ползва комбинация от кокосово, палмово и маслиново масло.
Механизъм на измивното действие на сапуна - изучава се в девети клас и не представлява нещо сложно за разбиране. Всъщност дори и най-сложните биохимични и биофизични процеси могат да бъдат представени адекватно, така че дори и най-необразованият и глупав човек да разбере техния механизъм. Достатъчно условие за това извършващият презентацията също да разбира механизма на процеса в детайли. Нашият екип се е опитал да изготви графична схема на действието на сапуна, която схема е показана горе; молекулите на сапуна са представени със своята хидрофилна (черна черта) и хидрофобна част - червено кръче. Водата всъщност успява да измие всякакви водоразтворими замърсявания - песъчинки (силициев диоксид), метални частици и белтъчни молекули. Проблем представляват мастните замърсявания - те са водонеразтворими и дори при най-старателното миене остават по замърсената повърхност - водата просто няма афинитет към тях. Молекулите на миещото вещество обаче имат. Със своята хидрофобна част (мастната киселина) те се ориентират към замърсяването, а със своята хидрофилна - към водната среда. По този начин сапунената молекула се превръща в посредник между водата и мазнините - което представлява същността на измивното действие на всички съвременни почистващи препарати. Както повечето гениални човешки хрумвания и замисли, и това представлява нещо доста елементарно - гениалните неща са всъщност прости и колкото по-сложна е една идея, толкова по-трудно е да се реализира тя на практика. Постепенно мастните замърсявания се покриват със сапунени молекули, което ги превръща от хидрофобни в хидрофилни - водата ги разтваря и ги отмива към околната среда. Така повърхността става чиста - добре измитите ръце стържат, а не се плъзгат както замърсените ръце. Разбира се, при достатъчно продължителен процес на миене дори и чистата вода може да измие мастните натрупвания - понякога човекът е тъп и упорит и тази комбинация всъщност е ефективна. В миналото много хора са се къпали само с гореща вода без миещ препарат и това е осигурявало донякъде адекватна хигиена, тъй като водата премахва замърсяванията чисто механично - само че за това се изисква значително повече време и усилия. При по-висока температура чисто физичните процеси на дифузия се ускоряват, поради което горещата вода има доста по-добро измивно действие. Сапнът и шампоанът обаче пестят време.
Производството на сапун е един сравнително опростен технологичен процес. То се извършва по два метода - топъл и студен. Студеният процес изисква все пак определена температура, за да се осигури втечняването на мазнината, тъй като при стайна температура мазнините всъщност са твърди. Горещият процес на производство на сапун изисква много по-малко време - всяка химична реакция се ускорява при повишаване на температурата. Горещият процес за направата на сапун започва, когато чистотата на натриевата основа е ненадеждна. За този процес може да се ползва натурална натриева основа. Тя се вари заедно с мазнините при 80 – 100 °C докато се получи осапунване. След това горещият сапун се излива в отливна форма. При студения процес производителят определя по таблица какво количество натриева основа трябва да се добави. Ако това количество е прекалено голямо, сапунът може да причини изгаряне на кожата. Но ако няма достатъчно натриева основа, сапунът става прекалено мазен и няма толкова силно измивно действие. Повечето производители използват натриева основа с концентрация между 4 и 10 % в зависимост от вида на произвеждания сапун. Натриевата основа се разтваря във вода. След това маслата се нагряват или разтопяват. След като двете фази се охладят поотделно до 37 – 43 °C с не повече от 5,5 °C разлика, те вече могат да се смесят. След енергично разбъркване сместа придобива консистенция на пудинг. Когато сместа започне да се втърдява, се добавят известно количество ароматизатори и билки. Тогава сместа се сипва в отливки, като се завива с кърпи, за да се предпази от прекалено бързо охлаждане, и остава така за 18 – 48 часа. Има изключение при млечните сапуни. През това време е нормално сместа да мине през така наречената гел фаза, когато сапунът става прозрачен за няколко часа. Когато температурата на сапуна се изравни със стайната, той става достатъчно плътен, за да се премахне от отливката. Тогава сапунът се нарязва допълнително на парчета и е готов за употреба. Сапуните, произведени по студения процес, се оставят за изсушаване в продължение на 2 – 6 седмици в зависимост от съставките. Препоръчително е да престоят 4 седмици.
Процесът на пречистване на сапуна включва отстраняване на солите, натриевата основа и глицерина. Тези компоненти се премахват чрез варене на сапуна във вода с последващо пресоване. По-голямата част от водата по време на този процес се извлича от сапуна. Това е бил традиционният метод до появата на вакуумните сушилни. Сухият сапун има 6 – 12% влажност и се поставя в малки капси. Тези капси са готови за превръщане в стабилен продукт. Сапунените капси се комбинират с ароматизатори и други материали и след това се смилат. Следва пластифициране на масата. Тя преминава през вакуумна камера, където се премахва всякакъв въздух, след което се нарязва, минава през щампа и се пакетира по различни начини. Много често се добавят наноскопични метали за специално оцветяване, а също и антисептични агенти. Всъщност измиването на ръцете на оператора със сапун е първият метод за асептика и антисептика, въведен през XIX век в хирургията.
Восъкът представлява вещество, добивано от натуралните сокове на растения - например някои видове палми. В България голямо приложение намира пчелният восък - той е животински продукт, секретирани се от жлези на пчелите. Съществуват и восъци, получени като страничен продукт при пречистване на нефта - такъв е например парафинът. Като химичен състав восъкът представлява естер на висшите мастни киселини с висшите едновалентни алкохоли - поради което и се разглежда в секцията на нашия сайт за мазнините. Растителните восъци съдържат свободни мастни киселини, алкохоли и висши въглеводороди. В природата се срещат различни типове восъци с разнообразни функции - при растенията например восъкът има защитна функция. Обикновено се среща върху листата, стеблата и повърхността на плодовете. Пчелният восък се формира от пчелите - работнички, които го отделят благодарение на 8 восъчни жлези, разположени върху коремните сегменти на тялото им. Размерите им зависят от възрастта на пчелата-работничка, тъй като ежедневните полети водят до атрофия на тези жлези. Пчелният восък се отделя от жлезите под формата на восъчни пластинки, бистри като стъкло и безцветни. Восъкът става непрозрачен едва след сдъвкване от пчелата-работничка. Първоначално цветът му е почти бял, но става все по-жълт или кафяв след добавянето на прашецови масла и прополис. Медоносните пчели използват пчелен восък за изграждане на пчелната пита и запечатването на килиийките ѝ, в които съхраняват пресния мед и цветен прашец. За да произведат восък, пчелите се буждаят от около осем пъти повече пчелен мед за единица обем восък. Благоприятната температура в кошера за този процес на производство е между 33 и 36 градуса по Целзий.
Човекът употребява восъци от най-дълбока древност. В миналото червен восък се е използвал за запечатване на писма. Поставя се печат върху леко разтопения восък - с натиск върху него се създава съответният отпечатък. Това показва че писмото или документът най-вероятно е изготвен от човек, съхраняващ този печат. Видимата цялост на изображението върху восъка е свидетелство че до получаването му писмото най-вероятно не е било отваряно. Разбира се, това дава възможност за всякакви фалшификации и манипулации. В медицината восъкът намира приложение при изготвянето на различни лечебни мазила, помади и пластири - като носител на активната съставка, който носител я задържа върху кожата на пациента там, където е необходимо. В бита восъкът се използва при производството на свещи, за рисуване върху великденски яйца и въобще при така наречената восъчна живопис, в козметиката и като защитен слой на повърхности (вакса). В обувната промишленост повечето бои за обувки и оцветители (при процеса на производство и за ежедневната поддръжка на изделията) са именно на восъчна основа. Същото важи и за кожените изделия - якета, чанти, колани и всякакви аксесоари.
Восъците намират широко приложение в областта на денталната медицина и особено на зъботехниката. Клиничното приложение на восъка в кабинета на всеки един зъболекар е сравнително рядко - в миналото се използваха техники на директен моделаж в устната кухина на пациента за различни онлеи, инлеи и най-вече щифтови изграждания (пинлей). При днешното развитие на стоматологията тези техники са изоставени като недостатъчно точни, въпреки че се моделира директно върху зъба на пациента и липсва деформация на отпечатъчния материал. Восъците се използват предимно за фиксация на захапката (точният термин е определяне на централната позиция на долната челюст) - въпреки че за тази цел от няколко десетилетия вече има разработени адитивни силикони, които са доста по-точни и не търпят термични деформации. В зъботехниката все още няма как да се избегне употребата на восък - този термопластичен материал се използва широко за моделиране на всякакви зъби преди отливане от метал, а също и за нареждане на пластмасови зъби при изработката на снемаеми протези. След като се оформи окончателно, восъкът се изплавя във вряла вода и предварително зададената форма се изпълва с термополимеризираща пластмаса.
Химичен състав и свойства
Триглицериди
Холестерол
Мастни киселини
Мастна тъкан
Атеросклероза
Сапуни
Восъци