Masnokiselinski sastav mlijeka – važnost u prehrani ljudi

Lana Pađen¹, Jelena Filipović², Jasna Aladrović¹
¹Zavod za fiziologiju i radiobiologiju, Sveučilište u Zagrebu, Veterinarski fakultet, Heinzelova 55, 10000 Zagreb, Croatia, ²Doktorandica Doktorskog studija Veterinarskog fakulteta, Opća bolnica “Tomislav Bardek” Koprivnica, 48000 Koprivnica, Hrvatska

Izlaganje sa Međunarodnog znanstvenostručnog skupa

7. Hrvatski veterinarski kongres

Sažetak Uvod Specifičnosti masnokiselinskog sastava mlijeka različitih vrsta Utjecaj masnokiselinskog sastava mlijeka na zdravlje Zaključak Literatura Abstract

Izvor: Zbornik radova 7. Hrvatski veterinarski kongres, Srebreno, 2024.

Sažetak

Mlijeko konzumira preko 6 milijardi ljudi diljem svijeta te su mlijeko i mliječni proizvodi izvor energije, bjelančevina visoke kvalitete, masti, minerala i vitamina. Masti su energetski bogate, osiguravaju medij za apsorpciju vitamina topivih u mastima, o njima ovisi ukusnost hrane i ključne su za pravilan rast i razvoj. Sastav masnih kiselina (MK) u mlijeku povezan je s brojnim unutarnjim i vanjskim čimbenicima (stadij laktacije, pasmina, prehrana, godišnje doba). Dobrobiti i potencijalni rizici masnih kiselina daleko nadilaze njihovu ulogu izvora energije: određene n-3 i n-6 masne kiseline esencijalne su hranjive tvari, dok druge utječu na prevalenciju kardiovaskularnih bolesti, dijabetesa, raka i funkcionalnog smanjenja kognitivnih funkcija povezanog sa starenjem.
Goveđe mlijeko se najviše konzumira u svijetu zbog široke dostupnosti i velikih količina koje se proizvode. Od ukupne svjetske proizvodnje mlijeka, udio ukupno proizvodenog mlijeka koje nije goveđeg porijekla, poraslo je s ~9% u 1961. na 19% u 2018. godini. Konjsko i magareće mlijeko sadrži manje zasićenih (eng. SFA; saturated fatty acids) i više višestrukonezaisćenih MK (eng. PUFA; polyunsaturated fatty acids) nego mlijeko preživača, dok mlijeko preživača sadrži više SFA, viši omjer n-6/n-3 MK i viši kolesterol u odnosu na konjsko i magareće mlijeko. Omjeri nezasićenih/zasićenih masnih kiselina, n-6/n-3, hipokolesterolemijski/hiperkolesterolemijski (h/H), aterogeni (AI), trombogeni (TI) i peroksidacijski (PI) indeks koriste se za procjenu nutritivne vrijednosti mliječne masti, kao i za zdravstvene dobrobiti mlijeka za potrošače.

Ključne riječi: mlijeko različitih vrsta, masnokiselinski sastav mlijeka, nutritivna vrijednost

▲

Uvod

Posljednjih godina svijest o važnosti prehrane za ljudsko zdravlje znatno je porasla, i potrošači u razvijenim zemljama posvećuju više pozornosti odabiru hrane koja može izravno pridonijeti njihovom zdravlju (Menrad, 2003.). Postalo je jasno kako hrana više nije namijenjena samo utaživanju gladi i osiguravanju potrebnih nutrijenata, već i prevenciji metaboličkih bolesti i poboljšanju dobrobiti i zdravlja potrošača (Menrad, 2003.).
Izbor namirnica te posvećivanje pažnje masnokiselinskom (MK) sastavu i količini masti, od značaja su, budući da se mast i MK sastav hrane povezuju s patogenezom kardiovaskularnih, autoimunih i upalnih bolesti (Simopoulos, 2004.).
Preporuka Svjetske zdravstvene organizacije (WHO, engl. World Health Organization) jest da se smanji unos zasićenih u korist višestrukonezasićenih MK te da se smanji unos trans MK (WHO, 2023.) s ciljem smanjenja nepovoljnih promjena lipida u krvi, uključujući povećanje koncentracije LDL-kolesterola i nepovoljne promjene u omjeru ukupni/LDL-kolesterol (WHO, 2023.).

Mlijeko konzumira preko 6 milijardi ljudi diljem svijeta. Mlijeko i mliječni proizvodi izvor su energije, bjelančevina visoke kvalitete, masti, minerala i vitamina. Iako je preporuka konzumirati prehrambene proizvode s niskim ili smanjenim udjelom masnoće (WHO, 2023.) nedavne studije pokazale su da mlijeko i mliječni proizvodi, bez obzira na sadržaj masti, mogu imati povoljan učinak na metabolizam i kardiovaskularno zdravlje (Timon i sur., 2020.). Od interesa je i istraživanje učinaka konzumacije mlijeka i mliječnih proizvoda na zdravlje mozga, gdje neke studije pokazuju pozitivan učinak na kognitivnu funkciju i smanjenje rizika od demencije (Ozawa i sur., 2014.), no većina je rezultata još uvijek kontroverzna (Zhang i sur., 2021.).

Masti su bogate energijom (37 kJ ili 9 kcal po gramu), osiguravaju medij za apsorpciju vitamina topivih u mastima, uvelike doprinose ukusnosti hrane i ključne su za pravilan razvoj i preživljavanje tijekom ranih i kasnijih faza rasta i razvoja (Burlingame i sur., 2009.). Tako se ističe veća potreba za MK tijekom gravidnosti i trudnoće te tijekom dojenja. Dugolančane MK n-3 obitelji osiguravaju strukturnu osnovu za razvoj mozga i središnjeg živčanog sustava. Nasuprot tome, visok unos zasićenih MK, a u još većoj mjeri trans MK, znatno pridonosi razvoju kardiovaskularnih bolesti (Burlingame i sur., 2009.). Dobrobiti i potencijalni rizici ovih hranjivih tvari daleko nadilaze njihovu ulogu izvora energije: određene n-3 i n-6 MK esencijalne su hranjive tvari, dok druge utječu na prevalenciju i tijek kardiovaskularnih bolesti, dijabetesa, raka i funkcionalnog smanjenja kognitivnih funkcija povezanog sa starenjem.
Budući da se puno bolje razumije proces metaboliziranja MK u tijelu, način na kojeg utječu na kontrolu transkripcije i ekspresije gena te u kakvoj se međusobnoj interakciji, masti i MK smatraju se ključnim nutrijentima koji utječu i na rani rast i razvoj, kao i na pojavnost kroničnih bolesti povezanih s prehranom kasnije u životu (Burlingame i sur., 2009.).

▲

Specifičnosti masnokiselinskog sastava mlijeka različitih vrsta

Goveđe mlijeko je mlijeko koje se najviše konzumira u svijetu zbog široke dostupnosti i proizvodnje velikih količinamlijeka. Mlijeko ostalih vrsta od prehrambene je važnosti za ljude u zemljama u razvoju, kao i u geografskim područjima u kojima je klima nepogodna za preživljavanje mliječnih goveda (Faye i Konuspayeva, 2012.). Na primjer, bivolje mlijeko se proizvodi u Aziji, ovčje mlijeko u Europi i mediteranskoj regiji (uključujući Bliski istok), devino mlijeko (“bijelo zlato pustinje”) u Africi, kozje mlijeko (“goveda siromašnih”) u Africi i južnoj Aziji, konjsko mlijeko u stepskim područjima središnje Azije, mlijeko jaka na tibetanskoj visoravni, mlijeko sobova u sjevernoj Skandinaviji i mlijeko mošusnih goveda na Arktiku (Faye i Konuspayeva, 2012.). Od ukupne svjetske proizvodnje mlijeka, udio proizvodnje mlijeka koje nije goveđeg porijekla, poraslo je s ~9% u 1961 na 19% u 2018 (Roy i sur., 2020.).

Zbog načina sinteze u živim organizmima, MK obično imaju paran broj ugljikovih atoma, između 14 i 24 te su najzastupljenije MK od 16 i 18 ugljikovih atoma (Berg i sur., 2013.). Prema prisustvu dvostrukih veza u lancu, MK podijeljene su na zasićene (eng. SFA; saturated fatty acids) i nezasićene (eng. UFA; unsaturated fatty acids), koje mogu biti jednostruko- (eng. MUFA; monounsaturated fatty acids) i višestrukonezasićene (eng. PUFA; polyunsaturated fatty acids). Vodikovi atomi se u ugljikovodičnom lancu oko dvostruke veze mogu pojaviti u cis-, odnosno trans-konfiguraciji. U fiziološkim uvjetima, MK uglavnom imaju cis-konfiguraciju (Berg i sur., 2013.). Prirodne trans- MK, kao što je konjugirana linolenska masna kiselina (CLA; C18:2 cis-9, trans-11 ili CLA; C18:2 trans-10, cis-12), specifičnost su preživača, odnosno aktivnosti mikroflore buraga.

Mlijeko različitih vrsta razlikuje se po sastavu te su, bez obzira na vrstu, bjelančevine, masti, laktoza i minerali četiri glavne komponente (tablica 1).

Mlijeko nepreživača slično je ljudskom mlijeku prema količini bjelančevina, laktoze, i minerala (tablica 1). Mlijeko preživača ima više bjelančevina i masti, u usporedbi s ljudskim mlijekom i mlijekom nepreživača. Sastav MK u mlijeku povezan je s unutarnjim (stadij laktacije, trudnoća, pasmina ili genotip) i/ili vanjskim (prehrana, godišnje doba, temperatura) čimbenicima. Prehrana koja se koristi u stadu ima središnju ulogu u određivanju varijacija u sastavu mliječne masti.

Mast u mlijeku svih vrsta prisutna je u obliku malih kapljica, čiji se promjer kreće od 0,2 do 15 µm (Singh, 2006.). Veličina kapljica varira kod različitih vrsta; mlijeko koze, ovce, deve i kopitara ima veći udio kapljica manje veličine u odnosu na goveđe mlijeko (Roy i sur., 2020.) i razlike u veličini kapljice utječu na razliku u probavi i apsorpciji mliječne masti različitih vrsta. Poznato je da su masti ovčjeg i kozjeg mlijeka bogate kratkolančanim (odgovorne za specifičan okus) i srednjelančanim MK. Bivolje mlijeko sadrži veći udio srednjelančanih MK nego goveđe mlijeko, koje ima visoke udjele dugolančanih MK (El-Salam i El-Shibiny, 2011.). Masti mlijeka građene od kratkolančanih ili srednjelančanih MK lakše se probavljaju, jer ih lipaze učinkovitije hidroliziraju (Park, 2008.). Također se smatra kako u iskorištavanju masti iz mlijeka, ključnu ulogu ima i građa triacilglicerola. Utvrđeno je kako pozicija SFA, kao što je C16:0 na sn-2 mjestu triacilglicerola, čini i sn-1 i sn-3 poziciju MK na triacilglicerolima lako dopstupnima gušteračinoj lipazi te stvaranju sn-2 monoacilglicerola koji se lako apsorbiraju u tankome crijevo, što čini kalcij iz mlijeka dostupnim (German i Dillard, 2006.). Magareće mlijeko ima najsličniji udio C16:0 na sn-2 poziciji (tj. 54%) ljudskom mlijeku (74%) (Roy i sur., 2020.).

U usporedbi s mliječnom mašću drugih vrsta (osobito preživača), mast u ljudskom mlijeku sadrži manje SFA, veći udio MUFA i PUFA, veći omjer n-6/n-3 MK i više kolesterola (Roy i sur., 2020.).
Općenito, konjsko i magareće mlijeko sadrži manje SFA i više PUFA nego mlijeko preživača.
Nasuprot tome, mlijeko preživača sadrži više SFA, viši omjer n-6/n-3 MK i viši kolesterol u odnosu na konjsko i magareće mlijeko (Roy i sur., 2020.).

Magareće mlijeko tisućama je godina cijenjeno zbog svojih nutritivnih svojstava. Njegov sastav, posebno u pogledu sadržaja bjelančevina i lipida, vrlo je sličan ljudskom mlijeku, što ga čini povijesno korištenim u prehrani dojenčadi (Ivanković i sur., 2023.). Visoka koncentracija nezasićenih MK u magarećem mlijeku ima značaj u prevenciji kardiovaskularnih, autoimunih i upalnih bolesti (Martemucci i D’Alessandro, 2012.). Ivanković i sur. (2023.) utvrdili su kako su SFA najzastupljenija skupina MK u mliječnoj masti Istarske i Primorsko-dinarske magarice te sadržaj n-3 PUFA u mliječnoj masti na- vedenih pasmina (5,50 i 3,07) potvrđuje povoljan profil MK za zdravlje potrošača.

Istraživanja pokazuju kako faza laktacije krava utječe na MK sastav mlijeka te se odrađivanjem MK sastava može procijeniti energetski status ži- votinje (Vranković i sur., 2017.). Utvrđeno je kako na vrhuncu laktacije mlijeko simentalskih krava sadrži značajno manje PUFA u usporedbi s količi- nom PUFA na početku lakatacije (Octenjak i sur., 2016.). U mlijeku sanskih koza utvrđen je zna- čajno viši udio srednjelančanih MK tijekom rane u usporedbi s kasnom laktacijom Šurbek i sur.
(2019.). Tijekom kasne faze laktacije utvrđeno je manje C18:3n-3 te više C18:2n-6, n-3 i veći omjer n-6/n-3 u usporedbi s ranom fazom (Šurbek i sur., 2019.).

▲

Utjecaj masnokiselinskog sastava mlijeka na zdravlje

Omjeri PUFA/SFA, n-6/n-3 PUFA, hipokolesterolemijski/hiperkolesterolemijski (h/H), aterogeni (AI), trombogeni (TI) i peroksidacijski (PI) indeks koriste se za procjenu nutritivne vrijednosti mliječne masti, kao i za zdravstvene dobrobiti mlijeka za potrošače (Ivanković i sur., 2023.).

PUFA smanjuju sadržaj kolesterola učinkovitije od MUFA (Arnould i Soyeurt, 2009.). Prednosti n-3 MK uključuju prevenciju srčanih bolesti i poboljšani imunološki odgovor (Martemucci i D’Alessandro, 2012.). Oleinska kiselina (C18:1c9) i linolenska kiselina (C18:3n-3) imaju antikancerogena i antiaterogena svojstva (Haug i sur., 2007.). Osim utjecaja na razinu kolesterola, linolna kiselina (C18:2n-6), najvažnija u obitelji n-6, poboljšava osjetljivost na inzulin i tako smanjuje učestalost dijabetesa tipa 2 (Arnould i Soyeurt, 2009.).

Osjetljivost lipida na peroksidaciju (peroksidacijski indeks, PI) raste s pojavnošću dvostruke veze u MK lanacu (Ulbricht i Southgate, 1991.) Zbog visokog udjela MUFA i PUFA, mlijeko kobila ima visok PI (tablica 2), pa se preporučuje da se za ljudsku prehranu što prije pripremi ili zamrzne (Wang i sur., 2023.). Indeks trombogenosti (IT) karakterizira trombogeni potencijal MK, označavajući odnos između pro-trombogenih MK (C12:0, C14:0 i C16:0) i anti-trombogenih MK (MUFA i n-6 i n-3 obitelji PUFA) utječući na tendenciju stvaranja ugrušaka u krvnim žilama (Ulbricht i Southgate, 1991.).

Konzumacija hrane ili proizvoda s nižim TI, kao što je mlijeko kobila (tablica 2), ima bolju nutritivnu kvalitetu, korisna je za zdravlje kardiovaskularnog sustava i može smanjiti rizik od koronarne bolesti srca. Omjer hipokolesterolemičnih(h)/hiperkolesterolemičnih(H) MK indeks je koji uzima u obzir funkcionalnu aktivnost MK i metabolizam lipoproteina. Vrsta i količina lipoproteina koji prenose kolesterol u plazmi povezani su s povećanim ili smanjenim rizikom od pojave kardiovaskularnih bolesti. Vrijednosti veće od 2,0 predstavljaju proizvode s poželjnim sastavom MK s nutritivnog aspekta, jer se najvećim dijelom sastoje od hipokolesterolemičnih MK i time smanjuju rizik od kardiovaskularnih bolesti (Frota i sur., 2010.).

▲

Zaključak

Masnokiselinski sastav mlijeka od važnosti je za graviditet, pravilan rast i razvoj te prevenciju niza kroničnih bolesti kasnije tijekom života.
Omjeri PUFA/SFA, n-6/n-3 PUFA, hipokolesterolemijski/hiperkolesterolemijski (h/H), aterogeni (AI), trombogeni (TI) i peroksidacijski (PI) indeks koriste za procjenu nutritivne vrijednosti mliječne masti, kao i zdravstvene dobrobiti mlijeka za potrošače te je praćenje njihovih vrijednosti uz slijeđenje uputa Svjetske zdravstvene organizacije neophodno za zdravlje.

Literatura [… prikaži]

▲

• ALADROVIĆ, J., L. PAĐEN, P. MIJIĆ, A. KOSTELIĆ, A. IVANKOVIĆ, B. BEER-LJUBIĆ (2022): Nutritional lipid quality indices in milk of different animals. Abstracts Of International Conference Microbiota and animal: interaction, health, welfare and production. Kaunas: Lithuanian academy of sciences Lithuanian university of health sciences, Veterinary academy, 2022. str. 32-33
• ARNOULD, V. M. R., H. SOYEURT (2009): Genetic variability of milk fatty acids. J. Appl. Genet. 50, 29-39
• BERG, J. M., J. L. TYMOCZKO, L. STRYER (2013): Lipidi i stanične membrane. U: Biokemija. (G. Bukan, ur.). Školska knjiga. Zagreb. str. 326-350.
• BURLINGAME, B., N. CHIZURU, R. UAUY, R. WEISELL (2009): Fats and Fatty Acids in Human Nutrition: Introduction. Ann. Nutr. Metab. 2009, 55:5–7 DOI: 10.1159/000228993
• EL-SALAM A. M. H., S. EL-SHIBINY (2011): A comprehensive review on the composition and properties of buffalo milk. Dairy Sci. Technol. 91, 663.
• FAYE, B., G. KONUSPAYEVA (2012): The sustainability challenge to the dairy sector – the growing importance of non-cattle milk production worldwide. Int Dairy J. 24, 50–56.
• FROTA, K. M. G., A. C. G. MATIAS, J. A. G. ARÊAS (2010): Influence of food components on lipid metabolism: Scenarios and perspective on the control and prevention of dyslipidemias. Ciencia e Tecn. de Alim. 30, 7–14.
• GERMAN, J. B., C. J. DILLARD (2006): Composition, structure and absorption of milk lipids: a source of energy, fat-soluble nutrients and bioactive molecules. Crit. Rev. Food. Sci. Nutr. 46, 57–92.
• HAUG, A., A. T. HOSTMARK, O. M. HARSTAD (2007): Bovine milk in human nutrition: a review. Lipids Health Dis. 6, 25.
• IVANKOVIĆ, A., G. ŠUBARA, G. BITTANTE, E. ŠURAN, N. AMALFITANO, J. ALADROVIĆ, N. KELAVA UGARKOVIĆ, L. PAĐEN, M. PEĆINA, M. KONJAČIĆ (2023): Potential of Endangered Local Donkey Breeds in Meat and Milk Production. Animals. 13, 2146.
• LI, S., A. YE, H. SINGH (2019): Seasonal variations in composition, properties, and heat-induced changes in bovine milk in a seasonal calving system. J. Dairy Sci. 102, 7747–59.
• MARTEMUCC,i G., A. G. D’ALESSANDRO (2012): Fat content, energy value and fatty acid profile of donkey milk during lactation and implications for human nutrition. Lipids Health Dis. 11, 113.
• MENRAD, K. (2003): Market and marketing of functional food in Europe. J. Food Eng. 56, 181–188.
• OCTENJAK, D., L. VRANKOVIĆ, J. ALADROVIĆ, B. ZIDAR, Z. STOJEVIĆ (2016): Masnokiselinski sastav mlijeka krava u različitim fazama laktacije. 6. Hrvatski Veterinarski Kongres s međunarodnim sudjelovanjem Zbornik radova Proceedings. Zagreb. str. 565-571.
• OZAWA, M., T. OHARA, T. NINOMIYA, J. HATA, D. YOSHIDA, N. MUKAI, M. NAGATA, K. UCHIDA, T. SHIROTA, T. KITAZONO, T., J. Kyohara (2014): Milk and dairy consumption and risk of dementia in an elderly Japanese population: The Hisayama Study. J. Am. Geriatr. Soc. 62,1224–1230.
• PARK, Y. W. (2008): Goat milk – chemistry and nutrition. In: Park YW, Haenlein GFW, editors. Handbook of Milk of Non-Bovine Mammals. Oxford: Blackwell Publishing Professional. pp. 34–58.
• ROY, D., A. YE, P. J. MOUGHAN, H. SINGH (2020) Composition, Structure, and Digestive Dynamics of Milk From Different Species—A Review. Front. Nutr. 7, 577759.
• SIMOPOULOS, A. P. (2004): Omega-6/Omega-3 essential fatty acid ratio and chronic diseases. Food Rev. Int. 20, 77–90.
• SINGH, H. (2006): The milk fat globule membrane—a biophysical system for food applications. Curr. Opin. Colloid. Interface Sci. 11,154–63.
• ŠURBEK, M., J. ALADROVIĆ, I. DELAŠ, M. HABAZIN, Z. STOJEVIĆ, A. KOSTELIĆ, L. VRANKOVIĆ (2019): Utjecaj broja jarića i stadija laktacije na masne kiseline mlijeka i seruma koza. Zbornik radova Veterinarski dani. str. 205-215.
• TIMON, C. M., A. O’CONNOR, N. BHARGAVA, E. R. GIBNEY, E. L. FEENEY (2020): Dairy Consumption and Metabolic Health. Nutrients. 12, 3040.
• ULBRICHT, T. L. V., D. A. T. SOUTHGATE (1991): Coronary heart disease: seven dietary factors. The Lancet. 338, 985–992.
• VRANKOVIĆ, L., J. ALADROVIĆ, D. OCTENJAK, D. Bijelić, L. CVETNIĆ, Z. STOJEVIĆ (2017): Milk fatty acid composition as an indicator of energy status in Holstein dairy cows. Arch. Anim. Breed. 60, 205–212.
• ZHANG, X., X. CHEN, Y. XU, J. YANG, L. DU, K. LI, Y. ZHOU (2021): Milk consumption and multiple health out-comes: Umbrella review of systematic reviews and meta-analyses in humans. Nutr. Metab. 2021, 18, 1–18.
• WANG, D., H. XIAO, L. XIN, C. HONG, F. WEI (2023): Lipid oxidation in food science and nutritional health: A comprehensive review. Oil Crop Science, 8, 35-44.
• WHO (2023): Saturated fatty acid and trans-fatty acid intake for adults and children: WHO guideline. Geneva: World Health Organization; 2023. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.

▲

FATTY ACID COMPOSITION OF MILK – IMPORTANCE IN HUMAN NUTRITION

Abstract

Milk is consumed by over 6 billion people worldwide, and milk and milk products are a source of energy, high-quality protein, fat, minerals and vitamins. Fats are energy-rich, provide a medium for the absorption of fat-soluble vitamins, are the primary contributor to the palatability of food, and are essential for proper growth and development during early and later stages. The composition of fatty acids (FA) in milk is related to numerous internal and external factors (stage of lactation, breed, diet, season). The benefits and potential risks of fatty acids go far beyond their role as an energy source: certain n–3 and n–6 fatty acids are essential nutrients, while others influence the prevalence of cardiovascular disease, diabetes, cancer, and age-related cognitive decline. Cow’s milk is the most consumed milk in the world due to its wide availability and large production volumes. Of the total world milk production, the share of total milk production that is not of bovine origin increased from ~9% in 1961 to 19% in 2018. Horse and donkey milk contain less saturated and more polyunsaturated FA than ruminant milk, while ruminant milk contains more SFA, higher n-6/n-3 ratio and higher cholesterol compared to horse and donkey milk. Ratios of unsaturated/saturated fatty acids, n-6/n-3, hypocholesterolemic/hypercholesterolemic (h/H), atherogenic (AI), thrombogenic (TI) and peroxidation (PI) index are used to evaluate the nutritional value of milk fat, as well as for the health benefits of milk for consumers.

Key words: milk of different species, fatty acid composition of milk, nutritional value