W skład tłuszczu mlecznego wchodzi ponad 400 różnych kwasów tłuszczowych oraz kilkanaście biologicznie aktywnych składników takich jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, CLA, lipidy eterowe, kwas 13-metylotetradekaenowy, koenzym Q₁₀ oraz witaminy A, D, E i K. Oprócz tego, tłuszcz ten zamknięty jest w fosfolipidowo-białkowych otoczkach, co zapewnia mu bezpieczeństwo przed procesami utleniania i hydrolizy. Tłuszcz mleczny jest nie tylko łatwostrawnym źródłem energii, ale także składnikiem idealnie zbilansowanym dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Produkt otrzymany w wyniku koncentracji tłuszczu mlecznego, czyli masło mające chwile swojej świetności oraz będące przez pewien czas produktem passé jest wybierany przez konsumentów ze względu na przyjemny smak i zapach jaki nadaje produktom gotowym np. wyrobom cukierniczym. W porównaniu do olejów roślinnych jest produktem stabilnym ze względu na obecność antyoksydantów i nasyconych kwasów tłuszczowych. Z licznych publikacji naukowych wnikliwie analizujących skład masła wynika, że nie tylko tłuszcz ten nie ma nic wspólnego z rozwojem chorób układu sercowo-naczyniowego, ale także jest istotnym składnikiem diety w profilaktyce chorób dietozależnych. 

Budowa i skład tłuszczu mlecznego

W mleku tłuszcz rozproszony jest w postaci kuleczek tłuszczowych o średnicy od 0,1 do 20 µm (średnio  od 3 do 4 µm). W 1 ml mleka znajduje się około 15 miliardów kuleczek, co oznacza że krowa produkująca 30 kg mleka dziennie wytwarza tym samym 60 bilionów kuleczek tłuszczowych. Kuleczki te otoczone są osłonką lipoproteinową o grubości zaledwie od 5 do 10 nm (1 nm = 10^-9 m), w skład której wchodzą lipidy złożone (ok. 30%), acyloglicerole (ok. 14%), woda (ok. 14%), białko (ok. 4%), i cholesterol (ok. 2%). Ponadto kuleczki tłuszczowe wykazują różny udział kwasów tłuszczowych - małe zawierają więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych, mniej krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych i kwasu stearynowego niż kuleczki tłuszczowe o średnicy powyżej 6 µm. Małe kuleczki gromadzą na powierzchni więcej wody, ich otoczki są grubsze i bardziej odporne na oddziaływania mechaniczne. Z kolei duże kuleczki łatwiej ulegają koalescencji - negatywnemu zjawisku uwalniania kwasów tłuszczowych, które w wyniku tej reakcji ulegają lipolizie i pogarszają cechy sensoryczne mleka. Wielkość kuleczek tłuszczowych zależy od gatunku, rasy, fazy laktacji, sezonu i żywienia zwierzęcia oraz wpływa na przebieg niektórych procesów technologicznych i jakość przetworów mlecznych. Tłuszcz mleczny charakteryzuje bardzo wysoka strawność, wynosząca 97-99%. Jest ona związana z dużym rozproszeniem kuleczek tłuszczowych, dzięki czemu tłuszcz może być wchłaniany bez wcześniejszej hydrolizy w przewodzie pokarmowym. Kuleczki tłuszczowe są nie tylko największymi cząstkami układu koloidalnego mleka, ale także najlżejszymi. Gęstość tłuszczu jest niższa od gęstości fazy wodnej mleka, dlatego kuleczki tłuszczowe wykazują tendencję do unoszenia się na powierzchni (tzw. śmietankowania). Dodatkowo, obecne w surowym mleku białka, zwane aglutyninami, powodują zlepianie się kuleczek tłuszczowych w wyniku czego agregaty tłuszczowe podlegają szybszemu niekorzystnemu technologicznie podstawaniu na powierzchni mleka [Szulc, 2012].

Rysunek 1. Budowa kuleczki tłuszczowej (zawartość w przeliczeniu na 1 kg mleka).

W odróżnieniu od innych tłuszczów, tłuszcz mleczny charakteryzuje się bardzo zróżniczowanym składem. W skład tłuszczu mlecznego wchodzi około 400 różnych kwasów tłuszczowych w tym kwasy lotne, nielotne, stałe, płynne, nasycone, nienasycone i wielonienasycone. W tłuszczu mlecznym dominują kwasy tłuszczowe nasycone o prostym łańcuchu węglowym i parzystej liczbie atomów węgla występujące w ilości od 60% do 65%, następnie jednonienasycone o parzystej liczbie atomów węgla (do 35%), a w najmniejszej ilości występują kwasy wielonienasycone - od 3,5% do 5%.  Kwasy rozgałęzione oraz o nieparzystej liczbie atomów węgla stanowią zaledwie od 2% do 4% ogółu kwasów tłuszczowych. W tłuszczu mlecznym występują także hydroksykwasy w postaci laktonów i triacylogliceroli, które wzbogacają bukiet smakowo-zapachowy mleka. Tłuszcz mleczny zawiera także krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe w ilości od 7% do 10%, które wchłaniane są bez udziału żółci i stanowią źródło łatwodostępnej energii. Obecność tych kwasów tłuszczowych jest unikatową cechą tłuszczu mlecznego [Cichosz, Czeczot, 2013].

 Tabela 1. Składniki tłuszczu mleka [Ziajka, 2008; Cichosz, Czeczot, 2013]

Kwasy tłuszczowe obecne w mleku pochodzą głównie z tłuszczów zawartych w paszy. Część z nich jest wytwarzana przez mikroflorę żwacza. Z powstałych w żwaczu lotnych kwasów tłuszczowych takich jak kwas octowy i hydroksymasłowy syntetyzowane są kwasy krótkołańcuchowe. Długołańcuchowe kwasy tłuszczowe mleka pochodzą głównie ze strawionych tłuszczów obecnych w paszy (88%) i tłuszczów zapasowych zwierzęcia (12%). Wolne kwasy tłuszczowe powstają z acylogliceroli oraz są syntetyzowane w gruczole mlecznym. Kwasy tłuszczowe przed wbudowaniem do tłuszczu mlecznego mogą ulegać elongacji (wydłużenie łańcucha węglowego), desaturacji (wbudowywanie wiązań nienasyconych) lub uwodorowaniu w żwaczu (powstawanie nasyconych kwasów tłuszczowych z kwasów nienasyconych). Powstają także izomery cis i trans oraz izomery pozycyjne [Szulc, 2012].

Tabela 2. Najważniejsze kwasy tłuszczowe występujące w tłuszczu mlecznym (wg różnych autorów). 

Spośród wszystkich kwasów tłuszczowych, w tłuszczu mlecznym dominują nasycony kwas palmitynowy oraz jednonienasycony kwas oleinowy. W tłuszczu tym występują również naturalne kwasy nienasycone o konfiguracji trans (kwas wakcenowy) i powstający z niego sprzężony kwas linolowy (CLA). Udział wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w tłuszczu mlecznym (WNKT) jest niewielka i zależy od czynników fizjologicznych (np. rasy krów) oraz środowiskowych (np. pora roku, sposób skarmiania). Źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) w okresie letnim jest świeża trawa oraz tłuszcze roślinne obecne w paszach. W okresie jesiennym w mleku wzrasta zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych oraz kwasów tłuszczowych o izomerii trans, będąc wynikiem dużej zawartości NNKT w zielonce pastwiskowej, w woskach na powierzchni traw i w dojrzewających nasionach [Frelich i wsp., 2009; Ziajka, 2008]. Głównymi przedstawicielami tych kwasów jest dwunienasycony kwas linolowy oraz trójnienasycony kwas α-linolenowy. Oba te kwasy zaliczane są do grupy tzw. niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), występujących w tłuszczu mlecznym w idealnych dla zdrowia proporcjach (3,5:1). Oba te kwasy nie są syntetyzowane w organizmie człowieka, co oznacza że ich jedynym źródłem jest pożywienie. Kwas linolowy ma działanie hipocholesterolemiczne, poprzez wpływ na zawartość w osoczu frakcji cholesterolu LDL. Należy dodać, iż zbyt duży udział kwasu linolowego w diecie może przynieść odwrotny skutek tj. wzrost frakcji LDL we krwi, wynikający z zaburzenia gospodarki tłuszczowej organizmu. Kwas ten hamuje agregację płytek krwi i obniża ciśnienie tętnicze, dzięki zmniejszaniu syntezy triacylogliceroli. Kwasy tłuszczowe z rodziny W-6, powstające z przemian ustrojowych kwasu arachidonowego, zapobiegają zakrzepom tętniczym, wspomagają leczenie nadciśnienia, chorób wrzodowych, otyłości i cukrzycy. Długołańcuchowe pochodne kwasu linolowego przyczyniają się do prawidłowego funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego oraz są prekursorami niektórych hormonów tkankowych [Sikorski, 2002; Gertig, Przysławski, 2006; Achremowicz, Szary-Sworst, 2005]. Kwas a-linolenowy (ALA) należy do rodziny kwasów W-3, wraz z pochodnymi długołańcuchowymi tj. kwasem eikozapentaenowym (EPA) i dokozaheksaenowym (DHA). Kwasy te wpływają na szereg procesów zachodzących w organizmie, są także prekursorami hormonów tkankowych. Pozytywne działanie kwasów W-3 wynika m.in. z redukowania stężenia triacylogliceroli we krwi i normalizowania jej ciśnienia, działania przeciwzakrzepowego i przeciwmiażdżycowego, zapobiegania rozwojowi chorób serca, działania przeciwzapalnego, przeciwalergicznego i ochronnego na układ immunologiczny, hamowania rozwoju cukrzycy, działania przeciwnowotworowego, przeciwdepresyjnego i wspomagającego prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego [Marciniak-Łukasiak, 2011]. Działanie przeciwzakrzepowe i przeciwmiażdżycowe NNKT z grupy W-3, polega na hamowaniu powstawania związków o działaniu agregacyjnym w płytkach krwi, przy jednoczesnym nasileniu wytwarzania związków przeciwzakrzepowych [Gertig, Przysławski, 2006]. 

Unikalne składniki frakcji tłuszczowej mleka

Na szczególną uwagę zasługuje obecność w tłuszczu mlecznym krótko- i średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych wytwarzanych przez mikroflorę żwacza, nie występujących w żadnym innym tłuszczu jadalnym. Jak wspomniano wcześniej są one wchłaniane bez udziału kwasów żółciowych i w związku z tym szybko przenikają do krwi. Kwas masłowy, propionowy, walerianowy oraz izowalerianowy regulują adsorpcję wody oraz elektrolitów, wspomagają funkcjonowanie nabłonka oraz wpływają terapeutycznie na różnego rodzaju stany zapalne w organizmie (wrzodziejące zapalenie jelit, choroba Leśniowskiego-Crohna). Zwiększają przyswajalność wapnia, magnezu i żelaza oraz indukują wzrost, dojrzewanie oraz różnicowanie komórek nabłonka w przewodzie pokarmowym. Część krótko- i średniołańcuchowych nasyconych kwasów tłuszczowych trafia do mitochondriów, gdzie w procesie β-oksydacji ulega utlenianiu z wytworzeniem energii (ATP) niezbędnej do działania nabłonka jelit. Pozostałe kwasy tłuszczowe po przeniknięciu do krwi łączą się z albuminami, które są ich nośnikiem w układzie krążenia. Wykorzystywane są jako źródło łatwo dostępnej energii, niezbędnej do funkcjonowania serca, wątroby, nerek, układu nerwowego i mięśni oraz do podtrzymywania stałej temperatury ciała. Są bardzo wydajnym źródłem energii (dostarczają jej dwa razy więcej niż glukoza), nie powodując zwiększenia stężenia lipidów we krwi, tym samym nie stanowiąc ryzyka otyłości. Hamują syntezę cholesterolu i triacylogliceroli w komórkach wątroby [Przybojewska, Rafalski, 2003].

Obecność naturalnych kwasów tłuszczowych o izomerii trans takich jak kwas wakcenowy i sprzężony kwas linolowy (CLA) w tłuszczu mlecznym zasługuje na szczególną uwagę. CLA wystepuje tylko w mięsie (w ilości od 3,1 do 8,5 mg/g tłuszczu) i tłuszczu mlecznym przeżuwaczy (w ilości od 2,9 do 11,3 mg/g tłuszczu). CLA jest syntetyzowany w wyniku biodehydrogenacji kwasu linolowego i a-linolowego w żwaczu. Proces ten odbywa się w wyniku produkcji enzymów (izomerazy i hydratazy) głównie przez bakterie z rodzaju Butyrivibrio fibrisolvens. Zhydrolizowane przez lipazy żwacza wolne kwasy tłuszczowe: a-linolenowy, linolowy i oleinowy wskutek biouwodoraniania i izomeryzacji są przekształcane w odrębne izomery cis i trans. Z kwasu wakcenowego w gruczole mlecznym pod wpływem enzymu Δ9-desaturazy powstaje CLA [Kowalska i Cichosz 2013]. Sprzężone dieny kwasu linolowego charakteryzują się obecnością sprzężonego układu wiązań podwójnych, co oznacza, że w łańcuchu węglowym wiązania podwójne są izolowane tylko jednym wiązaniem pojedynczym, Najbardziej aktywne biologicznie formy CLA to: cis-9, trans-11-18:2 i trans-10, cis-12-18:2. W tłuszczu mlecznym dominuje izomer cis-9, trans-11-18:2. Sprzężony kwas linolowy występuje także w niewielkich ilościach w tłuszczach roślinnych. Działanie CLA na organizm jest przedmiotem wielu badań od lat 80. XX wieku, kiedy to po raz pierwszy stwierdzono, iż związek zawarty w grillowanej wołowinie hamuje mutagenezę. W badaniach nad rozwojem komórek rakowych potwierdzono antymutagenne działanie CLA. Związek ten zawarty w diecie skutecznie hamował rozwój raka u zwierząt modelowych, w wyniku wysokiej aktywności antyoksydacyjnej, hamowania syntezy eikozanoidów oraz modulacji obronnych systemów komórkowych. CLA opóźnia powstawanie zmian miażdżycowych w naczyniach krwionośnych, a także wpływa na obniżenie poziomu cholesterolu całkowitego, trójglicerydów, pasm tłuszczowych w aorcie i zwiększenie ilości frakcji cholesterolu HDL w osoczu krwi. Sprzężony kwas linolowy wykazuje działanie immunostymulujące, polegające na zwiększeniu cytotoksyczności limfocytów T oraz zdolności fagocytarnej leukocytów, a także na neutralizacji toksyn bakteryjnych. Świadczy to o zwiększonej produkcji limfocytów przez organizm w wyniku stymulacji poprzez CLA. Głównym przedmiotem badań nad wpływem CLA na organizm ludzki jest redukcja tkanki tłuszczowej, przy jednoczesnym zwiększeniu masy mięśniowej i poprawie metabolizmu lipidów. Związek ten działa hamująco na enzymy odpowiedzialne za odkładanie się tkanki tłuszczowej, jednocześnie ogranicza jej powstawanie oraz intensyfikuje procesy lipolizy. Wnioskuje się, że CLA obniża masę tkanki tłuszczowej poprzez wzrost wydatku energetycznego, modyfikację metabolizmu adipocytów, modyfikację cytokin i wzrost b-oksydacji kwasów tłuszczowych. Efekty wywierane przez sprzężony kwas linolowy na odkładanie się tkanki tłuszczowej i metabolizm tłuszczu zależą od rodzaju izomeru, dawki, czasu stosowania, gatunku zwierzęcia i jego genetycznych predyspozycji. Suplementacja CLA może być przydatna w leczeniu i zapobieganiu otyłości. Wykazano także pozytywne działanie CLA na hamowanie rozwoju cukrzycy typu II poprzez obniżanie poziomu glukozy we krwi, wpływ na poprawę mineralizacji kości oraz udowodniono jego działanie bakteriostatyczne i przeciwutleniające. Obecne w tłuszczu mlecznym, a także w mięsie przeżuwaczy naturalne izomery trans (w odróżnieniu od sztucznych izomerów trans obecnych w margarynach oraz żywności wysoko przetworzonej) wykazują unikalne prozdrowotne działanie. W krajach, w których spożycie bogatych w CLA serów jest bardzo duże (Grecja, Francja, Włochy), umieralność z powodu raka piersi jest mniejsza w porównaniu z krajami o małym spożyciu tych produktów takich jak Irlandia, Wileka Brytania, Belgia i Holandia [Kritchewsky, 2000; Ciołowska i in., 2012; Achremowicz, Sworst, 2005; Janczy, 2012; Cichosz, Czeczot, 2012].

Tabela 3. Zawartość kwasu linolowego i CLA w mleku, jego przetworach, mięsie i wybranych olejach roślinnych [Kritchewsky, 2000].

Lipidy eterowe to związki, w cząsteczce których wiązanie eterowe znajduje się w pierwszej pozycji cząsteczki glicerolu. Do tej grupy związków należą alkilodiacyloglicerole występujące w tłuszczu mlecznym w ilości około 0,01%, alkiloacyloglicerofosolipidy (ok. 0,16%) oraz kwas 13-metylotetradekaenowy (ok. 0,5%). Udowodniono immunostymulujce i antynowotworowe działanie wyżej wymienionych substancji. 

Tłuszcz mleczny jest bogatym źródłem witamin takich jak witamina A, D i E . Witamina E jest głównym i jednym z najbardziej aktywnych antyoksydantów. Występuje w żywności w postaci tokoferoli i tokotrienoli, natomiast w tłuszczu mlekowym jako α-tokoferol, charakteryzujący się wysoką aktywnością antyoksydacyjną. Zawartość tego związku w tłuszczu mlecznym wynosi od 13 do 30 μg/g. Witamina E odpowiada za ochronę błon komórkowych i lipoprotein osocza krwi przed wolnymi rodnikami, wspomaga antyoksydacyjne działanie enzymów oraz zapobiega oksydacji lipidów strukturalnych. Działa ochronnie na witaminę A i kumuluje się w tkankach najbardziej narażonych na tzw. stres oksydacyjny tj. w pęcherzykach płuc i w erytrocytach. 

Witamina A  i jej pochodne podobnie jak β-karoten (prowitamina A) wygasza wzbudzone cząsteczki tlenu i wychwytuje organiczne nadtlenki powstające w procesie peroksydacji lipidów. Zawartość witaminy A w tłuszczu mlecznym jest zależna od sposobu żywienia zwierząt i wynosi od 6 do 20 μg/g, natomiast β-karotenu od 2 do 10 μg/g tłuszczu. Przeciwutleniające działanie β-karotenu polega na stabilizacji lipidowych rodników nadtlenkowych. 

Witamina D₃ (cholekalcyferol) występuje w tłuszczu mlecznym w ilości poniżej 2 μg/100 g tłuszczu. Witamina ta odpowiada za regulację wchłaniania wapnia i fosforu w jelicie cienkim oraz utrzymanie stałego poziomu tych minerałów w osoczu krwi. Odpowiada tym samym za prawidłowy przebieg mineralizacji kości i zębów oraz wpływa na prawidłowe funkcjonowanie przytarczycy. Witamina  D₃ może również działać antyoksydacyjnie i hamować peroksydację lipidów [Cichosz, Czeczot, 2011].

Koenzym Q₁₀, znany jako przeciwstarzeniowy składnik kremów dla skóry dojrzałej jest obecny w tłuszczu mlekowym w niewielkich ilościach (1,4 mg/l mleka pełnotłustego). Podstawową funkcją koenzymu Q₁₀ jest zwiększanie wydajności energetycznej komórek oraz tkanek organizmu. Najbardziej wrażliwy na niedobór koenzymu Q₁₀ jest mięsień sercowy. Ten niezbędny do życia komórek związek jest syntetyzowany w organizmie człowieka, ale już u trzydziestolatków stwierdza się jego niedobory. Koenzym Q₁₀ jest bardzo aktywnym antyoksydantem. W formie zredukowanej (ubichinolu) chroni błony komórkowe, frakcje cholesterolu LDL oraz wielonienasycone kwasy tłuszczowe i fosfolipidy przed utlenianiem skuteczniej niż α-tokoferol czy β-karoten. Łącząc się z białkami, koenzym Q₁₀ stabilizuje błony mitochondrialne i zapewnia im optymalną płynność. Ubichinol wspomaga antyoksydacyjne działanie witaminy E i bierze udział w jej regeneracji [Overvad i in. 1999]. 

Cholesterol obecny w tłuszczach pochodzenia zwierzęcego budzi szczególne obawy. Związek ten może występować w dwóch postaciach – LDL, czyli „niekorzystnej” oraz HDL - „korzystnej”. Frakcja HDL wykazuje właściwości przeciwmiażdżycowe oraz transportuje cholesterol do wątroby w celu produkcji kwasów żółciowych. Natomiast nadmiar frakcji LDL w osoczu krwi sprzyja rozwojowi miażdżycy i chorób serca. W związku z tym utrzymanie równowagi w układzie tych dwóch frakcji jest niezwykle istotne. Cholesterol jest podstawowym budulcem błon komórkowych i mitochondriów. Bierze udział w procesach przemiany materii, syntezie kwasów żółciowych i hormonów. Jest także substratem do syntezy neurotransmiterów w centralnym układzie nerwowym. Mleko zawiera średnio 140 mg/l cholesterolu przy czym żółtko jaja kurzego zawiera od 200-300 mg tego związku w znaczącej przewadze „korzystnej” frakcji HDL. Dzienne spożycie cholesterolu z pożywieniem nie powinno być większe niż 300 mg, czyli tyle ile znajduje się w połowie kostki masła (125 g). Nie wykazano wpływu cholesterolu obecnego w produktach mlecznych na powstawanie zmian miażdżycowych. Niekorzystne działanie na organizm człowieka mogą wywierać produkty utleniania cholesterolu – oksysterole, wykazujące mutagenne i toksyczne działanie. Na szczęście, produkty mleczarskie zawierają najniższą ilość oksysteroli, spośród wszystkich produktów zwierzęcych. Utlenianiu cholesterolu w maśle zapobiegają przeciwutleniacze takie jak CLA, witamina A, E i D₃ oraz fosfolipidy. Poza tym, obecność wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w tłuszczu mlecznym zwiększa metabolizm cholesterolu i hamuje jego powstawanie w wątrobie [Kolanowski, 2006].

Podsumowanie

Tłuszcz mleczny obecny w diecie ludzi od setek lat nie powinien budzić kontrowersji ani obawy przed spożyciem. Nadal pozostaje on najważniejszym i relatywnie najtańszym źródłem tłuszczu i energii w diecie człowieka. Tłuszcz mleczny, którego „koncentratem” jest masło to przede wszystkim tłuszcz łatwo przyswajalny przez ludzki organizm. Ze względu na tę cechę — sprawdzoną przez tysiąclecia — polecane jest wszystkim cierpiącym na dolegliwości przewodu pokarmowego i rekonwalescentom. Masło to oczywiście tłuszcz zwierzęcy, ale znaczną jego część wytwarza mikroflora bakteryjna żwacza krowy. Dlatego, jest on naturalną, różnorodną mieszanką kwasów tłuszczowych. Bogactwo jego składu oraz występowanie aktywnych biologicznie związków unikatowych powinno być podstawą propagowania jego konsumpcji nie tylko w postaci masła oraz śmietany ale także pełnotłustych produktów mlecznych. W dzisiejszych czasach bardzo istotne i „modne” stało się spożycie pokarmów jak najmniej przetworzonych. Za atrakcyjnością tłuszczu mlecznego i zawierających go produktów w pierwszej kolejności powinna przemawiać naturalność. Na szczęście po latach walki z margaryną i dzięki zwiększeniu świadomości żywieniowej konsumentów masło powraca na polskie stoły.

Katarzyna Turek

Bibliografia dostępna u autora.