Transrasva

Transrasvat ovat kovia yksittäis- tai monityydyttymättömiä rasvahappoja. Ne eroavat molekyylirakenteeltaan muista tyydyttymättömistä rasvahapoista siten, että kaksoissidokseen kiinnittyneiden hiiliatomien vetyatomit ovat eri puolilla. Kyseessä on esimerkki cis-trans-isomeriasta. 

Transrasvat jaetaan luonnollisiin transrasvoihin, jotka sisältävät sekä cis- että trans-tyyppisen kaksoissidoksen sekä kasviöljyjen puhdistuksen sekä ruokaöljyn valmistuksen ja kovetuksen yhteydessä syntyneisiin suoraketjuisiin eli teollisiin transrasvoihin, jotka sisältävät pelkkiä trans-kaksoissidoksia. Teolliset transrasvat ovat todennäköisesti kaikkein haitallisimpia ravintorasvoja.    

Luonnollisia transrasvoja esiintyy lehmän- ja muiden märehtijöiden maidossa ja lihassa. Luonnollisten transrasvojen kaksoissidokset sijaitsevat peräkkäisissä hiiliketjun atomeissa, jolloin ne ovat konjugoituneet. Koska molekyylissä on edelleen cis-sidos, se ei ole suora, ja rasvahappomolekyylin vaikutus on toisenlainen kuin yksinään esiintyvällä synteettisellä suoraketjuisella transrasvalla.  Maitorasvan pääasiallisen transrasvahappo-isomeerin eli vakseenihapon on havaittu vähentävän sepelvaltiomotaudin riskiä.   

Suoraketjuista teollista transrasvaa syntyy kasviöljyjen valkaisussa eli puhdistuksessa. Myös monityydyttämättömiä rasvahappoja sisältävässä öljyssä uppopaistetut ruuat sisältävät keinotekoista transrasvaa. 

Rypsiöljy sisältää noin 2-3,5 % teollista transrasvaa ja soijaöljy noin 0,5-2 prosenttia.   

Kasviöljyn osittainen kovettaminen moninkertaistaa sen sisältämän teollisen transrasvan määrän. Osittainen kovettaminen tapahtuu katalyyttisesti matalassa paineessa hydraamalla, jolloin osa tyydyttymättömien rasvahappojen cis-kaksoissidoksista muuttuu trans-kaksoissidoksiksi. Teollisten kasvirasvojen transrasvamäärä riippuu käytetystä öljystä ja sen kovetusasteesta. Esimerkiksi osittain kovetettu soijaöljy sisältää noin 44-50 prosenttia transrasvaa. Kovetetut kasvirasvat sisältävät etenkin elaidiinhappoa, joka lisää erittäin harvan VLDL-kolesterolin määrää ja vähentää tiheän HDL-kolesterolin määrää. 

Elintarviketeollisuus käyttää hydrogenoitua ruokaöljyä eli osittain kovetettua kasvirasvaa luontaisen kasvirasvan sijaan esimerkiksi leivonnaisissa, koska se pidentää tuotteiden säilyvyyttä ja parantaa niiden rakennetta. Teollista transrasvaa löytyy myös valmistaikinoista, perunalastuista, naksuista ja mikropopcornista. Margariini kovetettiin aikaisemmin vain osittain, minkä vuoksi se sisälsi noin 25 prosenttia suoraketjuista transrasvaa vuosina 1960–1985.

Teolliset transrasvat ovat tutkimusten mukaan merkittävä terveysriski aiheuttaen muun muassa sydäntauteja ja diabetesta. Teollisesti valmistettujen suoraketjuisten transrasvojen on todettu lisäävän merkittävästi esimerkiksi sydäntautien riskiä. On myös viitteitä siitä, että teollinen transrasva lisää kroonista tulehdusta. 

Yhdysvaltalainen sydäntautitutkija ja Illinoisin yliopiston professori Fred Kummerow löysi teollisten transrasvojen vaarallisuuden jo 1950-luvulla ja yritti pitkään saada viranomaiset kieltämään keinotekoisten transrasvojen käytön valmisruoissa. Yhdysvaltojen elintarvikevirasto kielsi teolliset transrasvat kuitenkin vasta vuonna 2015, sen jälkeen kun Kummerow oli haastanut sen oikeuteen. Vuonna 2018 voimaan astuneen käyttökiellon arvioidaan pelastavan 90 000 yhdysvaltalaista vuodessa ennenaikaiselta kuolemalta. 

Maailman terveysjärjestö WHO on ottanut tavoitteeksi teollisten transrasvojen käytön lopettamisen vuoteen 2023 mennessä. Tanskassa säädettiin 2010-luvulla teollisten transrasvojen määrän vähentämiseen tähtäävä laki, jonka mukaan elintarvikkeet saivat sisältää enintään 2 prosenttia teollista transrasvaa. Suoraketjuisten transrasvojen saanti väheni lain johdosta yhteen 25-osaan suomalaisten vastaavasta, ja tanskalaiset esittivät vuonna 2007, että Pohjoismaissa pyrittäisiin kaikki maat käsittävään teollisten transrasvojen kieltoon. Tanska kielsi myöhemmin kokonaan keinotekoisia transrasvoja sisältävän ruoan myynnin.   

Suomalainen elintarviketeollisuus ryhtyi vähentämään teollisten transrasvojen määrää tuotteissaan vapaaehtoisesti välttääkseen sen, että transrasvan määrän kertova pakkausmerkintä tulisi pakolliseksi. Euroopan unionin alueella ei saa myydä vuodesta 2021 alkaen enää elintarvikkeita, joissa on yli kaksi prosenttia teollista transrasvaa. Yhdysvaltojen kansallisen lääketieteellisen akatemian mukaan teolliset transrasvat muodostavat terveysriskin kaikilla saantitasoilla, minkä vuoksi niiden saanti pitäisi rajoittaa mahdollisimman pieneksi. Jos pakkausselosteessa on maininta kovetetusta kasvirasvasta, tuote sisältää todennäköisesti teollista transrasvaa. EU:n elintarviketietoasetus määrää, että kovetetun kasviöljyn käyttö ilmoitetaan elintarvikkeen pakkauksessa, mutta tätä ei noudateta Suomessa myytävien margariinien kohdalla.

Hydraus (vedytys)

Yleensä kasvirasvat ovat nestemäisiä, koska ne koostuvat tyydyttymättömistä cis-rasvoista. Cis-rasvahapossa on cis-kaksoissidos, jonka takia molekyyli on aina mutkalla eikä kiteydy yhtä helposti kiinteäksi kuin suoraksi vedettävä tyydyttynyt rasva. Jos tyydyttymättömiin rasvoihin liitetään vetyä katalyytin avulla, niistä saadaan kiinteitä. Osittain kovetettu kasvirasva käsitellään kemiallisesti katalyytilla paineistetussa vetykaasussa. Prosessin tarkoitus on nostaa rasvan sulamispistettä muuttamalla tyydyttymättömiä rasvoja tyydyttyneiksi, mutta osa tyydyttymättömistä rasvoista muuttuu saman katalyytin vaikutuksesta trans-rasvoiksi. Trans-rasvat ovat tyydyttyneiden rasvojen tavoin suoraketjuisia ja huoneenlämpötilassa kiinteitä. Siksi niistä molemmista käytetään nimitystä kova rasva. Osittain kovetettu kasvirasva sisältää trans-rasvoja. Jos kovetus on täydellistä, rasva ei sisällä trans-rasvaa vaan tyydyttynyttä rasvaa.

Hydrogenointi tarkoittaa kaasumaisen vedyn lisäysreaktiota rasvaan katalyyttisesti niin, että kaksoissidokset pelkistyvät siten, että ketjuun liittyy vetyä, rasva ”tyydyttyy”. Samalla se muuttuu kiinteämmäksi ja sen sulamislämpötila nousee. Hydrogenointiprosessilla nestemäisiä (tyydyttymättömiä) kasvirasvoja prosessoidaan leipomo- ja elintarviketeollisuuden tarpeisiin, sillä nestemäiset rasvat soveltuvat huonosti leivontaan, ja kovetetun kasvirasvan hinta on murto-osa voin tai laardin hinnasta. Lisäksi kovetettuja kasvirasvoja sisältävien elintarvikkeiden myyntiaika pitenee, koska helpommin hapettuva kaksoissidos korvautuu vaikeammin reagoivalla tyydyttyneellä hiiliketjun osalla. Trans-rasvojen muodostuminen on siis sivureaktio, jota ei haluta.

Trans-rasvojen synty hydrogenointiprosessissa riippuu käytetystä paineesta: mitä alhaisempi paine, sitä enemmän trans-rasvoja syntyy. Yhdysvaltain maatalousministeriön tutkimusten mukaan yleensä prosessissa käytetyssä 150 kPa paineessa soijaöljyä hydraamalla syntyi 40 % trans-rasvoja; kun samaa prosessia yritettiin 1,5 MPa paineessa, trans-rasvoja syntyi vain 6 % saannosta.

Trans-rasvoja syntyy aina, kun hydrausta ei suoriteta loppuun eli täysin tyydyttyneeseen rasvaan asti. Syy on reaktion mekanismissa. Reaktio on alkeenin hydrogenaatio, jolle nykyään hyväksytty mekanismi perustuu siihen, että reaktio tapahtuu yksi vetyatomi kerrallaan: ensin kaksoissidokseen liittyy yksi vetyatomi, jolloin toinen hiiliatomi on kiinni katalyytissä, minkä jälkeen lisätään toinen vetyatomi toiseen (katalyytillä olleeseen) hiileen. Ensimmäinen vedyn lisäys on palautuva, toinen käytännössä palautumaton. Katalyytillä oleva välituote, jossa on vielä vain yksi lisätty vety, on periaatteessa tyydyttynyt yhdiste, jolloin hiili-hiilisidos voi pyöriä, ja koska trans-muoto on termodynaamisesti suositumpi, se todellakin pyörii trans-muotoon. Koska ensimmäinen vaihe on palautuva, katalyytiltä poistuu myös trans-rasvaa. Niinpä vain reaktion pakottaminen tyydyttyneeseen rasvaan asti estää trans-rasvan muodostumisen ja korkea vetypaine (jossa reaktio on nopea) vähentää sitä.

Vaihtoehtoisia kovetustapoja 

Margariinit kovetetaan nykyisin katalyyttisen vaihtoesteröinnin avulla siten, että kasviöljyn tyydyttymättömiä rasvahappoja hydrataan ensin tyydyttyneiksi. ja vaihtoesteröidään sen jälkeen hydraamattoman kasviöljyn kanssa. Lähtöaineiden luontaiset triglyseridit hajoavat ja rakentuvat uudestaan vaihtoesteröinnin katalyysisynteesissä, jolloin syntyy kovia synteettisiä uusrasvoja, jotka tekevät margariinista kiinteää. Vaihtoesteröinnissä ei synny transrasvoja, mutta vaihtoesteröinnillä tuotettujen uusrasvojen pitkäaikaiskäytön terveysvaikutuksia ei ole tutkittu lainkaan.

Esteröinti kohdistuu  esterisidoksella rasvamolekyylin glyseroliin sitoutuneisiin rasvahappoihin. Rasvamolekyylissä on kolme rasvahappoa, joista osa voidaan vaihtaa. 

Öljyyn voidaan lisätä myös gelatiinia eli liivatetta, jolloin sen kemiallinen rakenne ei muutu.

Terveysvaikutukset
Teollisten transrasvojen on todettu lisäävän merkittävästi sydäntautien riskiä. Esimerkiksi vuonna 2015 julkaistusta metatutkimuksesta saatiin suhteellisen varmaa näyttöä siitä, että teolliset transrasvat lisäävät yli neljälläkymmenellä prosentilla riskiä sairastua sydän ja verisuonitautiin. Sairastumisriski lisääntyy arviolta 23 prosenttia transrasvan jokaista kahden prosentin lisäystä kohti. Esimerkiksi jokainen 114 gramman viikoittainen lisäannos uppopaistettua ruokaa lisää tutkimusten mukaan 12 prosentilla sydänkohtausten esiintyvyyttä. 

Teolliset transrasvat laskevat hyödyllisen HDL-kolesterolin ja kohottavat haitallisen LDL-kolesterolin arvoja heikentäen niiden välistä suhdetta. Transrasvat edesauttavat lisäksi LDL-kolesterolin hapettumista, mikä on ateroskleroosin syntyprosessin merkittävä alkuvaihe. 

Teollisen transrasvan on havaittu lisäävän myös riskiä sairastua dementiaan.  

Epidemologisten tutkimusten mukaan luontainen transrasva ei ole sydänterveydelle haitallista kuten teollinen transrasva. Etenkin luontaisen transrasvan vakseenihapon on havaittu parantavan sepelvaltiomotaudin riskitekijöitä. Niillä, joiden veressä on paljon maitosrasvan sisältämää luontaista transrasvaa, on lisäksi seitsemän kertaa tavallista pienempi riski sairastua haimasyöpään. 

Eräistä konjugoidun linolihapon eli CLA:n terveysvaikutuksista on saatu eläinkokeissa positiivisia tuloksia, mutta vaikutukset ihmiseen ovat epäselvät. CLA-kapseleita on Yhdysvalloissa myyty paljon laihduttajille ja kehonrakentajille. Märehtijöiden lihassa ja maidossa saatavat CLA-pitoisuudet ovat melko niukkoja, eikä niiden vaikutuksista ihmiseen ole näyttöä. CLA-kapseleiden vaikutus painonhallintaan ja lihaksikkuuteen ovat ihmisellä olemattomat, mutta niiden vaikutus sepelvaltimotaudin riskitekijöihin on tutkija Antti Aron mukaan kiistatta haitallinen.

Saanti ja suositukset

Isossa Britanniassa  paljastui vuonna 2004, että broileri- ja hampurilaisravintoloiden  kaltaisten pikaruokapaikkojen ruoka-annokset sisältävät runsaasti teollista transrasvaa. Esimerkiksi KFC-ravintolaketjun friteerattua broileria ja ranskalaisia perunoita sisältävä ateria sisäsi 4,4 grammaa transrasvaa. Mc Donaldsin vastaava sataprosenttisessa rypsiöljyssä kypsennetty annos sisälsi 3 grammaa teollista transrasvaa siitä huolimatta, että sen ruokien transrasvapitoisuus oli vähentynyt alle puoleen vuoden 1998 tasosta. Myös yksi ainoa kinuskileivos saattoi sisältää 2,5 grammaa teollista transrasvaa.

Yhdysvalloissa tilanne oli vielä pahempi. Etenkin osittain kovetetussa kasviöljyssä friteeratut ranskalaiset perunat sisälsivät paljon transrasvaa. Keskikokoinen annos ranskalaisia perunoita sisälsi Yhdysvalloissa tyypillisesti noin viisi grammaa transrasvaa vuosina 2005-2008, jonka jälkeen transrasvan määrä laski alle määritysrajan. Transrasvan väheneminen johtui siitä, että ranskalaisten paisto osittain kovetetussa kasviöljyssä kiellettiin Yhdysvalloissa.

WHO:n vuoden 2003 ja Harvardin vuoden 2006 suositusten mukaan päivittäisestä energiansaannista enintään yksi prosentti eli korkeintaan 2,2 grammaa vuorokaudessa saisi tulla teollisista transrasvoista. 

Iso-Britannian vuoden 2004 suosituksena oli, että naisten teollisten transrasvojen saanti jäisi alle 4,4 grammaan päivässä ja miesten 5,6 grammaan. Vuonna 2015 keinotekoisia transrasvoja sisältävän ruoan myynti oli kokonaan kielletty Tanskassa, Itävallassa, Unkarissa, Islannissa, Norjassa ja Sveitsissä.

Suomi

Transrasvojen keskisaanti oli Suomessa noin 2 grammaa  päivässä vuonna 1994. FinRavinto 2017 -tutkimuksen osanottajat saivat keskimäärin 0,4 energiaprosenttia eli noin yhden gramman transrasvoja päivässä, mutta kyseinen luku sisälsi myös luontaiset transrasvat, joita oli yli puolet saannista. Levitteet ja öljyt olivat osanottajien suurin keinotekoisten transrasvojen lähde. Teollisten transrasvojen yleisimpiä lähteitä suomalaisten ruokavaliossa olivat vuonna 2004 ranskanperunat, kasvirasvajäätelö ja mikropopkornit. Muita transrasvan lähteitä olivat osittain kovetettua kasvirasvaa sisältävät einekset ja muut valmisateriat ja teolliset puolivalmisteet, leivonnaiset ja muut konditoriatuotteet. Paljon kovetettua kasvirasvaa sisältävää pikaruokaa, leivonnaisia ja mikropopkornien kaltaista pikkupurtavaa nauttiva suomalainen saattoi saada vuonna 2008 jopa 5 grammaa transrasvoja päivässä.

Suomen ja monien muiden maiden margariiniteollisuus alkoi käyttää 1990-luvun puolivälin jälkeen uusia valmistusmenetelmiä, joiden ansiosta margariinien transrasvapitoisuus väheni. Vuonna 2010 enää alle puolet Suomessa myytävistä margariineista ja levitteistä sisälsi teollisia transrasvoja. Transrasvapitoisuudet olivat lisäksi Eviran mukaan niin pieniä, ettei niillä ollut terveydellistä merkitystä. Nykyisin Suomessa myytävät margariinit sisältävät Finelin mukaan transrasvaa vain 0,3–0,5 prosenttia painosta.  

Vuonna 2009 valmistuneen Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen selvityksen mukaan selvityksessä analysoitujen 24 elintarvikkeen transrasvahappopitoisuudet olivat alle 0,5 grammaa sataa grammaa kohden, kun osa samoista elintarvikkeista sisälsi vuonna 1989 jopa 16 grammaa sataa grammaa kohden. 40 prosenttia suomalaisten vuonna 2012 saamista transrasvoista oli teollisesti käsitellyistä kasviöljyistä peräisin olevaa keinotekoista transrasvaa ja loput 60 prosenttia oli maitovalmisteiden, kuten voin ja kerman sisältämää hyvälaatuista luontaista transrasvaa. 

Finelin mukaan suomalainen kasvirasvajäätelö sisälsi 2010-luvun lopussa enää alle 0.1 prosenttia transrasvaa. Margariini sisälsi transrasvaa jossain vaiheessa 2010-lukua enää 0,3–0,5 %. Eviran tutkimuksen mukaan lähes puolessa Suomessa myytävistä margariineista ja levitteistä oli vielä transrasvoja, mutta niiden pitoisuudet olivat niin pieniä, ettei niillä ollut terveydellistä merkitystä

Suomessa myytävissä valmisruoissa oli teollista transrasvaa 2020-luvulle tultaessa Finelin mukaan keskimäärin seuraavasti: juustonaksu 4,6 %, margariini 0,5 %, suklaa-/tiikerikakku 0,4 %, ranskanperuna/keksi 0,3 %, hampurilainen/donitsi 0,2 %. Finelissä ilmoitetut pitoisuudet olivat samansuuntaisia kuin Ruotsissa julkaistut vuosien 1995 ja 1998−2002 transrasvapitoisuudet. Hyvälaatuista luontaista transrasvaa esiintyi voissa keskimäärin 2 %, juustoissa 0,7 %, naudanlihassa 0,3 %.

Tanska 
Päivittäinen teollisten transrasvojen keskisaanti väheni Tanskassa vuoden 1980 kahdesta grammasta vuoden 1999 alle 0,5 grammaan.

Ruotsi
Ruotsalaisnaiset saivat vuonna 2006 päivässä yhteensä 2,3 grammaa sekä keinotekoista että luontaista transrasvaa ja miehet 3 grammaa. Transrasvoista saatu kokonaisenergia edusti yhtä prosenttia koko ruokavaliosta saadusta energiasta. Transrasvojen päälähteinä olivat leipomotuotteet, friteeratut tuotteet, snack-tuotteet, voi, kerma ja juusto. Lapset         saivat luontaista transrasvaa voista, piimästä ja juustoista (24 % kaikkien transrasvojen kokonaissaannista), lihasta ja makkarasta (13 %). Keinotekoista transrasvaa tuli etenkin teollisista perunavalmisteista (13 %) ja kasviperäisistä ravintorasvoista (6 %). Huomattava osa (30 %) luontaisista ja keinotekoisista transrasvoista tuli makeisista, leipomotuotteista ja jäätelöstä.

Elintarviketeollisuus vähensi 1990-luvun puolivälissä merkittävästi tuotteidensa transrasvapitoisuuksia. Ruotsin elintarvikevirasto listasi vuonna 1995 EU:n Transfair-tutkimuksen 75 tuotteen transrasvapitoisuudet. Korkeimpia keinotekoisten transrasvojen pitoisuuksia löytyi osasta uppopaistettuja ruokia ja keksejä. Hyvälaatuisia luontaisia transrasvoja löytyi etenkin kermaasta, juustosta, jäätelöstä ja liharuoista. Livsmedelverket suositteli rajoittamaan sydän ja verisuonisairauksia aiheuttavien teollisten transrasvojen saantia vuonna 2006.

Britannia
Britannian terveysviranomaiset (UK Food Standards Agency) ilmoittivat vuonna 2006 pyrkivänsä muuttamaan direktiivejä siten, että transrasvojen määrät ilmoitettaisiin elintarvikkeiden tuoteselosteissa.

Kanada
Kanada oli ensimmäinen maa, jossa laadittiin säädös transrasvojen pakkausmerkinöistä. Säädös laadittiin joulukuussa 2002, ja astui voimaan joulukuussa 2005. Kanadalaisten viranomaisten mukaan säädös ei riko tavaroiden vapaata liikkuvuuden periaattetta, koska se on välttämätön kansanterveyden kannalta.

Yhdysvallat

Amerikkalaiset saivat transrasvoja elintarvikevirasto FDA:n arvion mukaan lähes 6 grammaa vuorokaudessa vuonna 1995. Pääasiallinen teollisten transrasvojen lähde olivat margariinit, keksit, makeiset, pikaruoka, perunalastut  ja muu vastaa pikkupurtava sekä uppopaistettu ruoka. Päivittäinen transrasvojen keskisaanti väheni Yhdysvalloissa vuoden 1984 kymmenestä grammasta vuoden 1995 neljään grammaan. Jopa puolet leipomotuotteiden valmistukseen käytetystä rasvasta saattoi olla puhdasta transrasvaa vuonna 2004.  

Yhdysvalloissa astui vuoden 2003 alusta astui voiman määräys, jonka mukaan tuoteselosteessa on mainittava keinotekoisten transrasvojen määrä. New Yorkin terveysviranomaiset suunnittelivat keinotekoisten transrasvojen määrän huomattavaa rajoittamista ravintolaruoissa vuonna 2006. Yhdysvaltojen kolmanneksi suurin hampurilaisketju Wendy’s ilmoitti tuolloin vähentävänsä keinotekoisen transrasvan määrää ranskalaisissa perunoissaan kuudesta grammasta puoleen ja nollatasolle kanaruoissa. McDonalds lupasi vuonna 2002 korvata keinotekoiset transrasvat muilla rasvoilla, muttei lunastanut täysin lupaustaan edes neljässä vuodessa.  

Broileriruokiin erikoistunut Kentucky Fried Chicken (KFC) haastettiin kesäkuussa 2006 oikeuteen liikaa keinotekoista transrasvaa sisältävästä ruoasta. Yksi annos saattoi ilman varoituksia sisältää 15 g transrasvaa. Katju KFC ilmoitti lokakuussa 2006 lopettavansa transrasvojen käytön USA:n ravintoloissaan seuraavana vuonna. New Yorkin kaupunki päätti vuonna 2006 kieltää transrasvojen käytön ravintoloissa heinäkuusta 2008 alkaen. Myös Kalifornian osavaltio kielsi transrasvat ravitsemusliikkeissä vuoden 2010 alusta, ja vuoden 2011 alusta myös leipomotuotteissa. Maassa astui lopulta voimaan keinotekoisten teollisten transrasvojen täyskielto vuonna 2018.

Katso myös 
 Rasvahappo
 Tyydyttynyt rasvahappo
 Monityydyttymätön rasvahappo
 Kertatyydyttymätön rasvahappo

Lähteet

Aiheesta muualla 
Opetus.tv: Kemian etäopiskeluympäristö, Transrasvat
 Kohua trans-rasvahapoista , KTL 1996
 Trans Fat Nutrition Labeling , FDA 2006
 Pikaruoan trans-rasvapitoisuus vaihtelee maittain, Medline Plus 13.4.2006
 Trans fats, Prof. Tony Blake BBC
 Ban trans fats (UK), The campaign against trans fats in food
 Livsmedelsverket kommenterar transfett i livsmedel  24.4.2006
 Fineli: Transrasvoja eniten ja vähiten sisältävät elintarvikkeet

Ravinto-oppi
Rasvahapot
Seulonnan keskeiset artikkelit