Rasvahapot

Rasvahapot ovat ketjumaisia rengasrakenteettomia monokarboksyylihappoja, joissa on parillinen määrä hiiliatomeja Ne ovat rasvojen päärakennusaineita ja  muodostavat rasvojen hydrofobisen eli veteen liukenemattoman osan. 

Rasvahapot muodostavat esteröityneinä glyserolin kanssa rasvoja ja alkoholin kanssa vahoja. Luonnon rasvahapot ovat heikkoja happoja, ja ne muodostavat suoloja sekä estereitä. Varsinkin aikaisemmin on rasvahapoiksi luettu myös niitä kemialliselta rakenteeltaan muistuttavat lyhytketjuiset karboksyylihapot kuten muurahaishappo, etikkahappo ja propionihappo, joita kuitenkaan ei luonnon rasvoissa esiinny. Lyhyitä karboksyylihappoja kutsutaan myös haihtuviksi rasvahapoiksi (VFA volatile fatty acids). 

Ravintorasvojen sisältämät rasvahapot esiintyvät glyseroliestereinä. Tärkeimpiä niistä ovat välttämättömät rasvahapot, joita ovat tyydyttymättömät rasvahapot eli niin sanotut omega-rasvahapot.

Teollisuudessa rasvahappoja käytetään esimerkiksi saippuoiden, pinta-aktiivisten aineiden (tensidi) sekä voitelu-, lääke- ja torjunta-aineiden, steariinikynttilöiden, pehmittimien, muovien ja tekstiilien apuaineiden valmistukseen.

Lyhytketjuiset, keskipitkät ja pitkäketjuiset rasvahapot 
Rasvahapot jaotellaan niiden hiiliketjun pituuden mukaan siten, että lyhyet rasvahapot sisältävät lähteestä riippuen noin 2–6/8 hiiliatomia, keskipitkät 6/8–10 ja pitkät 12–26.

Voin ja muiden maitotuotteiden rasvasta 16–17 mooliprosenttia muodostuu lyhytketjuisista rasvahapoista. Kookospähkinässä ja palmuydinöljyssä esiintyy keskipitkiä ja muissa rasvaisissa kasvikunnan tuotteissa ja kaloissa esiintyy tavallista enemmän pitkiä rasvahappoja.

Yli 95 % länsimaisesta ravinnosta saatavista rasvahapoista on pitkäketjuisia. Kaikkien nisäkkäiden suolistobakteerit tuottavat kuitenkin lyhytketjuisia rasvahappoja, jotka muodostuvat 95-prosenttisesti asetaatista (C2) eli etikkahapon suolasta, propionaatista (C3) eli propionihapon suolasta ja butyraateista (C4) eli voihapon suoloista. Asetaatin osuus näistä on noin 60, propionaatin 25 ja butyraatin 15 prosenttia. 

Paksusuolen bakteerien liukoisista kuiduista tuottamat lyhytketjuiset tyydyttyneet rasvahapot muodostavat 6–15 prosenttia länsimaalaisten ravinnosta saadusta kalorimäärästä. Näiden kaloreiden osuus on suurin niillä, jotka nauttivat eniten kuitupitoista ravintoa. Asetaatin, propionaatin ja butyraattien keskinäinen suhde on suurin piirtein 60:20:20, mutta propionaattia  ja butyraattia siirtyy suolisosta verenkiertoon niin paljon enemmän kuin asetaattia, että lukusuhde muuntuu muotoon 91:5:4.    

Asetaattia syntyy suolistobakteerien hajottaessa galakto-ligosakkaridien ja inuliinin kaltaisia asetogeenisiä kuituja, peptidien jäämiä ja rasvoja. Etikka ja alkoholi sisältävät lisäksi luontaisesti asetaattia ja sitä lisätään myös moniin teollisesti valmistettuihin elintarvikkeisiin kuten lihajalosteisiin.     

Lehmien pötsibakteerien tuottama butyraatti rikastuu voihin ja muihin rasvaisiin maitotuotteisiin. Emmental- ja muut sveitsiläistyyliset juustot sisältävät propionaattia.

Tyydyttyneet ja tyydyttymättömät rasvahapot 
Rasvahappojen jako tyydyttyneisiin, kertatyydyttymättömiin eli monoeeneihin ja monityydyttymättömiin perustuu rakenteeseen siten, että tyydyttyneen rasvahapon (engl. SAFA) hiiliketju on yleensä haaroittumaton eikä siinä ole kaksoissidoksia. Lyhytketjuiset rasvahapot ovat tyydyttyneitä ja keskipitkät sekä pitkät voivat olla tyydyttyneitä tai tyydyttymättömiä. 

Tyydyttynyt rasvahappo vaatii enemmän lämpöä sulaakseen kuin vastaavanpituinen tyydyttymätön rasvahappo. Kertatyydyttymättömässä rasvahapossa (engl. MUFA) on yksi kaksoissidos ja monityydyttymättömässä (engl. PUFA) niitä on kaksi tai useampi. Tyydyttämättömän rasvahapon fysikaaliset ominaisuudet riippuvat sen sisältämien kaksoissidosten määrästä, sijainnista ja konfiguraatiosta.

Jälkeläisten alkuruokintaan tarkoitettu luontainen eli nisäkkäiden tuottama maito sisältää 50 prosenttia tyydyttyneitä rasvahappoja. 

Monityydyttymättömät rasvahapot hapettuvat helpoiten, joten niistä syntyy eniten LOP:seja eli terveydelle potentiaalisesti haitallisia rasvahappojen hapettumistuotteita (engl. lipid oxidation products).  Tyydyttyneet rasvat ovat tässä suhteessa turvallisimpia. Rasvojen hapettuinen kiihtyy ruuan kypsentämisen yhteydessä. Paahtaminen ja muut kuumia lämpötiloja vaativat kypsennysmenetelmät synnyttävät enemmän LOP:seja kuin ne, joissa lämpö pidetään lähellä sataa astetta. Rasvahappomolekyylien hapettuminen tuottaa kemiallisesti pilaantunutta eli härskiintynyttä rasvaa. Rasvan rasvahappo-osa irtoaa tällöin glyserolista.

Biologinen merkitys 
Monet eliöt hajottavat rasvahappoja energiaksi  (ATP:ksi) beetaoksidaatio -aineenvaihduntareitin kautta. Ihmiselimistön energiansaanti perustuu suurimman osan ajasta veren kuljettamiin rasvahappoihin. Veri sisältää runsaasi maksan ja rasvasolujen luovuttamia energiaa varastoivia triglyseridimuotoisia vapaita rasvahappoja esimerkiksi öisin ja aina kun viimeisimmästä ateriasta on kulunut pitkä aika. Triglyseridit on pakattu VLDL-lipoproteiinin sisälle, jotta niitä voisi kuljettaa verenkierrossa. 

Sisäelinrasva käskyttää myös aivojen immuunisoluja lisäämään tulehdusreaktiota, millä on kognitiivisia kykyjä heikentävää vaikutusta. Ihmisen verenkierrossa on rasvaa lipoproteiinien ohella myös vapaina rasvahappoina. Veren vapaat rasvahapot huolehtivat suuren osan luustolihasten energiantarpeesta sekä suurimman osan sydänlihaksen energiantarpeesta. Rasvahapot imeytyvät vereen suolesta tai ne ovat peräisin triglyserideistä, jotka ovat puolestaan tärkein varastorasvan muoto. Märehtijät käyttävät pääasiallisena energianlähteenään mahoissaan elävien bakteerien ja alkueläinten tuottamia rasvahappoja.

Rasvahappojen saanti 
Suurin osa ihmiskunnan nauttimasta rasvasta on tyydyttynyttä rasvaa, jonka kulutus oli vuonna 2010 aikuisilla keskimäärin 9 prosenttia kokonaisenergiasta. Tyydyttyneen rasvan saanti vaihteli maittain välillä 2-28 E%. Omega 6-rasvojen osuudet olivat 6 (1-13) E% ja meriperäisten omega-3-rasvojen 163 (5-3900) milligrammaa päivässä. Euroopan maissa tyydyttyneiden rasvojen osuus vaihteli välillä 9-16 E% ja monityydyttämättömien 4-11 E%. 

Yhdysvaltalaisten tyydyttyneen rasvan saanti pysyi suhteellisen vakiona vuosina 1909 - 2000 samalla kun kerta- ja monityydyttymättömän rasvan saanti on lisääntynyt. Kertatyydyttymättömistä rasvahapoista tuli pääasiallinen rasvan lähde 1950-luvulla ja niiden osuus nousi tasaisesti vuosina 1960 - 2000. Myös monityydyttymättömän rasvan saanti nousi tasaisesti vuosina 1960 - 2000. Suurin osa Yhdysvalloissa kulutetusta rasvasta tulee nykyisin paisto- ja salaattiöljystä. 

Päivittäinen transrasvojen keskisaanti väheni Yhdysvalloissa vuoden 1984 kymmenestä grammasta vuoden 1995 neljään grammaan ja Tanskassa vuoden 1980 kahdesta grammasta vuoden 1999 alle 0,5 grammaan. Jopa puolet leipomotuotteiden valmistukseen käytetystä rasvasta saattoi olla puhdasta transrasvaa vuonna 2004. 

Omega 6- sekä meri- ja kasviperäisten omega 3-rasvahappojen maailmanlaajuinen saanti kasvoi vuosina 1990-2010, mutta tyydyttyneiden rasvahappojen ja transrasvojen saanti pysyi aiemmalla tasolla. 

Rasvan osuus ruoan sisältämästä energiasta pienentyi Suomessa 1980- ja 1990-lukujen aikana.  Vuonnaa 1982 noin 39 % energiasta tuli rasvasta, mutta vuonna 1992 enää 35 %.

Tärkeimpiä rasvahappoja 
Rasvahapoille käytetään usein kahdella luvulla esitettävää, muotoa C:D olevaa merkintää, jossa C tarkoittaa hiiliatomien ja D kaksoissidosten lukumäärää rasva­hapon molekyylissä. Näin ollen D on 0 tyydyttyneillä, 1 kerta­tyydyttymättömillä ja vähintään 2 mon­ityydyttymättömillä rasvahapoilla. Tyydyttymättömille rasva­hapoille käytetään lisäksi muotoa ω-3 tai ω-6 olevia merkintöjä sen mukaan, kuinka monen hiili­atomin päässä ensimmäinen kaksois­sidos sijaitsee luettuna molekyylin siitä päästä, jossa ei ole karboksyyli­ryhmää.

Tyydyttyneitä

Tyydyttymättömiä

Terveysvaikutukset

Kuolleisuus 
Tyydyttymätön rasva, eli pehmeä rasva, pienentää veren kokonais- ja LDL-kolesterolipitoisuutta ja parantaa HDL/LDL-kolesterolisuhdetta. Lisäksi se saattaa parantaa insuliiniherkkyyttä eli sokeriaineenvaihduntaa. Tyydyttynyttä, eli paljon kovaa rasvaa sisältävä ruokavalio puolestaan nostaa LDL-kolesterolipitoisuutta veressä. 

Vuonna 2016 julkaistussa satunnaistetussa yhdysvaltalaisessa kaksoissokkotutkimuksessa havaittiin, että eläinperäisen tyydyttyneen rasvan vaihtaminen runsaasti monityydyttymätöntä linolihappoa sisältävään maissiöljyyn ja -margariiniin lisäsi koehenkilöiden kuolleisuutta. Maissiöljyn käyttö ei vähentänyt sydänsairauksia, mutta lisäsi tutkittavien kokonaiskuolleisuutta sitä enemmän, mitä enemmän heidän veren kolesterolinsa laski. Jokainen 0,78 mmol/L:n kolesterolivähenemä lisäsi kuolleisuutta 22 prosentilla. Kokeessa oli lähes 2 400 osanottajaa.

Sydänterveys 
Vuonna 2004 julkaistussa naisilla tehdyssä suomalaistutkimuksessa havaittiin, että tyydyttyneen rasvan vähentäminen ja monityydyttymättömän rasvan lisääminen lisäsi terveydelle haitallista hapettunutta LDL-kolesterolia tutkittavien veressä. 

On myös olemassa viitteitä siitä, että aivoissa, kalassa ja lihassa esiintyvällä klupadonihapolla olisi rasvahapoista suotuisin vaikutus sydän- ja verisuonisairauksiin.

Aineenvaihdunta 
Lyhytketjuisilla rasvahapoilla saattaa olla edullisia vaikutuksia aineenvaihduntaan. On olemassa näyttöä siitä, että jo pieni määrä tyydyttyneitä keskipitkiä rasvahappoja ehkäisee insuliiniresistenssin syntyä. Eläimillä tehdyissä tutkimuksissa on myös havaittu, että etenkin lyhytketjuisella tyydyttyneellä asetaatti-rasvahapolla on tärkeä rooli kehon rasvakudoksen säätelyssä. Tämä johtuu sen insuliiniherkkyyttä ja sokeriaineenvaihduntaa tasapainottavasta vaikutuksesta sekä siitä, että se edistää rasvan polttoa energiaksi.

Immuunipuolustus 
Erään suomalaisen tutkijan mukaan lyhytketjuisten rasvahappojen on havaittu myös tehostavan immuunipuolustusta. Lisäksi ne saattavat vähentää tulehdusta ja tulehduksellisten suolistosairauksien oireita. Esimerkiksi suolistossa esiintyvä voihappo näyttää hillitsevän tulehdusta ja syöpäsolujen kasvua sekä vähentävän happiradikaalien syntyä.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Small Molecule Pathway Database (SMPDB): Fatty Acid Biosynthesis, Homo sapiens 

Seulonnan keskeiset artikkelit