Arkiv för kategori ‘Fetter’

Fettsyrors längd har avgörande betydelse för hur kroppen hanterar dem. I första delen av serien visar jag hur en fettsyra byggs upp av en metylgrupp, en kolkedja och slutligen en karboxylgrupp. Metylgruppen och kolkedjan utgör den ”feta”, opolära*, delen av molekylen medan karboxylgruppen är polär* och ”umgås” väl med vatten. Hos korta och medellånga fettsyror dominerar den polära egenskapen och de kan följa blodet utan hjälp.

När fett nått förbi magsäcken/tolvfingertarmen är det emulgerat som ytterst små fettdroppar av gallan. Ungefär som diskmedel löser upp det feta i disken. När fettdropparna når tarmslemhinnan bearbetas de av lipaser, enzymer som delar upp fettmolekylen i beståndsdelar så att de kan passera in genom cellagret. Jag återkommer till det i ett senare inlägg.

  • De långa fettsyrorna återkombineras till fettmolekyler och packas i vattenlösliga transportfarkoster, kylomikroner, som går in i lymfsystemet. Då det inte finns någon ”motor” som driver på går det långsamt, men förr eller senare hamnar de i blodet för vidare befordran.
  • De korta och medellånga lotsas direkt till blodet och når snabbt olika slutförbrukare som t.ex. muskel– och leverceller. De är utmärkta som ”snabb energi” och lagras inte i fettväv.

Repetera, eller kan du tillräckligt? Fett #1: Fettsyror, en introduktion   Fett #2: Raka och krökta fettsyror

SCFA, Short Chain Fatty Acid, kortkedjiga fettsyror

Jag syftar på de med sammanlagt 2 till 5 kolatomer men indelningar som denna är inte självklara och olika åsikter finns. Effekten av den feta, hydrofoba* kolkedjan i förhållande till den hydrofila* karboxyländen avgör hur lätt den ”umgås” med vatten. Bland SCFA är det den hydrofila karboxyländen som med god marginal bestämmer.

  • Bakterier i tjocktarmen klarar att bryta ner fibrer och vissa andra andra kolhydrater som resistent stärkelse, RS. Ur dessa producerar de 4 korta mättade fettsyror, ättiksyra (2 kol, 60% av mängden), propansyra (3 kol, 25%), butansyra (smörsyra, 4 kol, 15%) samt en spårmängd av valeriansyra (5 kol). Dessa försörjer tarmen med energi, vilket förutsätter att fettsyrorna kan färdas i den vattenrika och därför polära* miljö som tarminnehållet utgör.

Om man äter/dricker SCFA utgör de en snabb energikälla om än inte helt oproblematisk. Ättiksyran, t.ex., måste spädas rejält för att bli drickbar och en varning är på plats då den fräter på tandemaljen. Skölj därför noga, men dröj med tandborstningen så du inte sliter på tandemaljen. Äppelcidervinäger är ett rimligt alternativ att prova för den nyfikne.

Som framgår av namnet är smör en källa (eng: butter) till butansyra. Här är risken för syraattacker på tänderna obefintlig då den sura änden av fettsyran är ”upphakad” av en glycerolmolekyl så länge det är ett fett.

MCFA, Medium Chain Fatty Acid, medellånga fettsyror

Detta är fettsyror med 6-10/12 kolatomer. Fortfarande dominerar karboxyländens förmåga att umgås med vatten, de passerar in genom tunntarmens epitel direkt till blodet och vidare till celler som har behov av dem. Kokosolja är ett utmärkt exempel.

Övriga fettsyror

Allt eftersom den ”feta” delen av fettsyran (metyländen + kolkedjan) börjar dominera försvinner möjligheten att på egen hand följa blodet och en långsammare omväg tar över logistiken. Repetera gärna början av inlägget om du inte minns varför.

Omega-begreppet

Metyländen betraktas av kemister som slutet av en fettsyra och kallas därför omegaänden. (Omega är den sista bokstaven i det grekiska alfabetet). I nutritionssammanhang har den en avgörande betydelse och vissa fettsyror beskrivs och får sina namn med utgångspunkt från omega-änden.

Lägg märke till minustecknet mellan omega och 3, 6 eller andra siffror som kan finnas! Det är inte ett bindestreck utan anger att man räknar bakåt i kolkedjan, med utgångspunkt från kolet i metyländen. Ibland skriver man n-3 eller ω-3

Omega-3, n-3, ω-3

De har sin första dubbelbindning mellan kolatom 3 och 4, räknat från metylgruppen, det finns vanligen fler med två enkelbindningar emellan. Ju fler dubbelbindningar desto mer kröker sig fettsyran mot en spiralform om den är riktigt lång. Då omega-3-fettsyrors krökningar börjar tidigt i kedjan finns det, för en given kolkedjelängd, plats för flera vilket ger fettsyran en spiralform och väldigt rinniga oljor med låg smälttemperatur. Växelvarma djur i mycket kall miljö, t.ex. fiskar i Norra Ishavet, har särskilt mycket omega-3-fettsyror för att alls kunna röra sig i det kalla vattnet vid temperaturer vid och under noll.

Omega-6, n-6, ω-6

Dessa har sin första dubbelbindning mellan kolatom 6 och 7, fler finns vanligen med två enkelbindningar emellan. Vid lika antal kol har omega-6-fettsyror en större andel rak kolkedja än omega-3 vilket gör dem något mindre rinniga. Vegetabiliska oljor från varma miljöer har en större andel omega-6 då de växter de kommer från annars skulle sloka svårt i värmen.

Essentiella fettsyror

Vi kan själva tillverka mättade fettsyror upp till 16-18 kol (uppgifterna varierar mellan olika källor) och ur dessa även enkelomättade med hjälp av enzymer som heter desaturaser**. Vi har däremot inte desaturaser som kan skapa dubbelbindningar så nära metyländen som vid kol 6 eller tidigare. Dessa måste vi därför få från det vi äter och kallas därför essentiella, livsnödvändiga. Det är omega-3-fettsyran alfa-linolensyra och omega-6-fettsyran linolsyra, råmaterial som kroppen bygger vidare på.


*) Hydro– syftar på vatten, –fil och –fob har betydelser som sannolikt alla förstår. Hydrofil innebär ungefär ”vattenälskande” och hydrofob ”vattenskyende”. Med korrekt terminologi: hydrofila ämnen löser sig i polära och hydrofoba i opolära lösningsmedel. Vatten och därmed blod är polära lösningsmedel.

**) Desaturaser plockar bort två väteatomer, en från vardera näraliggande kol i kedjan. De är specialiserade och kan till exempel räkna. Mer om detta i ett senare inlägg.

Polariserade påståenden som ”allt handlar om kalorier” och ”kalorier har ingen betydelse” är fel men på olika sätt, lite som att bomma tavlan på var sida. Den verklighet vi lever i är mer komplex än så men fullt förståelig om man bara tar sig tid att fundera.

Vi har en hormonproducent, betaceller, som läser en aspekt av blodets blodets innehåll, blodsockernivån, och sänder ut insulin om det behövs. Insulin fungerar som en trafikpolis och dirigerar bland annat blodsockret dit det för ögonblicket passar in. Samtidigt hejdas flödet av energi från andra (lokala = redan lagrad fettväv) källor. Dit hör fett, fettsyror och i förekommande fall även ketoner. 

  • Då mängden kolhydrater från en måltid överstiger det som kan förbrukas tämligen omgående kommer överflödet till en del att lagras som muskel– och leverglykogen. Det är en kompakt form av glukoslagring men totalt ändå inte mer energi än vi förbrukar under cirka ett dygn. Leverglykogenet är värdefullare i den bemärkelsen att det kan exporteras i blodet till vilka vävnader som helst. Merparten, 400 av 500 gram, finns i muskelceller där det bara kan användas av exakt den cell där det lagrats.
  • När glykogenlagren börjar nå sitt maximum ökar leverns fettsyrasyntes och fettproduktion (lipogenes). Detta kan exporteras i lipoproteinet VLDL vars innehåll brukar redovisas i labbrapporter som TG, triglycerider. Hos blandkostare är detta värde av naturliga skäl generellt högre än hos fokuserade LCHF-are.
  • Då celler längs blodbanan är välfyllda med glukos och glykogen till följd av högt blodsocker och aktivt insulin minskar deras ”intresse” för VLDL/TG. En konsekvens är att fett som levern fortsatt producerar ”slarvlagras” i levern.
  • Om man äter måttlig mängd mat och låter det gå tillräckligt länge mellan måltiderna så kommer det mellanlagrade fettet i levern med tiden att paketeras i VLDL för vidare befordran. Detta har rimligen varit norm snarare än undantag under människans evolution där vare sig kylar, Seven Eleven eller Donken fanns tillgängligt.
  • Med för mycket mat och tätt mellan måltiderna (till exempel det som kallas mellanmål) hinner inte leverns fettlager tömmas helt och nästa gång vi äter är risken stor att stegvis öka förrådet. Sker det regelbundet riskerar vi NAFLD (Non Alcoholic Fatty Liver Disease), icke alkoholberoende fettlever. Om och när fettmängden ökar kommer leverns egentliga arbetsuppgifter att hamna i skymundan. Här kan ätmönster* som 5:2 och 16:8 göra avsevärd nytta.
  • Observera att de som följer det jag kallar ”konventionella kostråd” kommer att äta 50E% eller mer från kolhydrater**.

Vi kan definiera mättnad på olika vis, t.ex. när maten står upp i halsen. Min favorit är annorlunda, jag värderar långt mer att tiden efter en måltid till dess jag spontant börjar fundera på mat igen blir så lång som möjligt, att intervallet med nöjdhet är stort.

  • Vid en kolhydratrik måltid kommer en del av energin att mellanlagras som glykogen, i levern som fett samt i ordinarie fettväv. Inga av dessa ger särskilt stora mättnadskänslor (jo, de finns men är inte i proportion till hur mycket energi de tillför). Dietister och andra med konventionella kunskaper brukar framhålla att man ska äta ”långsamma kolhydrater” för att slippa snabba blodsockerhöjningar och efterföljande dippar vilka leder till hungersug som inte står i proportion till behovet.
  • En LCHF-are som vant sig vid livsstilen kommer att uppleva en långvarig nöjdhet. Gradvis lär man sig att tallriken inte behöver fyllas lika mycket som förr, man äter spontant mindre än tidigare.

Det är skillnad på att ”äta hur mycket som helst” och ”äta så mycket jag vill”. Som blandkostare kan skillnaden vara rätt liten, men för en tillvand LCHF-are är den avsevärd.

En stor fördel med fett i maten är, förutom att det inte triggar insulin, till en del är en förhållandevis ”långsam” energikälla. De längre fettsyrorna med 14 kol eller fler måste ovillkorligen ta en långsam omväg. När de passerar in i blodet packas de i en ”transportfarkost”, lipoproteinet kylomikroner, som sedan i långsam takt transporteras via lymfsystemet fram till blodomloppet. Lymfsystemet har inget egentligt drivsystem liknande hjärtat i blodomloppet, det är muskelrörelser som ”klämmer fram det” med hjälp av ett antal backventiler. Resultatet blir att mättnadseffekten blir utdragen och bidrar till långtidsnöjdheten.

En påtaglig skillnad mellan att gå ner i vikt med LCHF gentemot svältbantning med blandkost beror på kroppens förmåga att skilja mellan tillräckligt mycket näring vid LCHF och ett kalori- och näringsunderskott vid kaloribaserad bantning. En tillvand LCHF-are kan slösa bort en begränsad mängd överskottsenergi medan den som svältbantar kan leva med ett påtagligt kaloriunderskott utan att gå ner nämnvärt i vikt. Skillnaden mellan dessa två lägen kan vara avsevärd och upplevas paradoxal men är helt logisk.

En stor del av energin i den mat vi äter ger avsevärda omvandlingsförluster innan det blir byggnadsmaterial och ATP (kroppens energivaluta), något vi upplever som värme. Om du svältbantar när omgivningstemperaturen är hyfsat låg kommer du att känna dig ständigt frusen, kroppen känner av energiunderskottet och minskar blodflödet till huden hellre än att drabba något viktigare.

  • LCHF-are äter spontant mindre måltider och med större intervall utan att känna sig påtagligt hungriga.
  • Svältbantande kaloriräknare på blandkost upplever oftare hunger och andra obehag som gör det svårt att hålla sig till bantningskosten. Dessutom hamnar man lätt i ett deprimerande ”sparaläge” och förbrukar bara begränsad mängd energi ur egna fettlager om inte man äter rejält lite.

*) Till skillnad från LCHF och andra kostmodeller som anger sammansättningen av det man äter är 5:2 och 16:8 exempel på ätmönster, hur man äter.

  • 5:2 innebär att under en vecka äter man ”som vanligt” under 5 dagar och rejält mindre under 2 dagar men inte i följd, 500 kcal för kvinnor och 600 kcal för män.
  • 16:8 innebär att under 16 timmar av ett dygn äter man inte, ”korttidsfastar” från tidig kväll till nästa förmiddag, med ett ”ätfönster” om 8 timmar.

Båda dessa ätmönster, var för sig eller i kombination, kan användas med vilken kostmodell som helst.

**) Med kolhydrater syftar jag här på deras energigivande innehåll av monosackariderna glukos, fruktos och galaktos eller molekyler som de byggs av. De tillför inget väsentligt och unikt utöver energi och kan med rätta kallas ”tomma kalorier”. Kostmodeller som t.ex. Livsmedelsverket rekommenderar (för friska) är därmed till minst hälften synnerligen ensidiga och ”tomma kalorier”.

Dietister och andra med konventionella kunskaper om mat förfasar sig ofta och gärna över att LCHF-are ”utesluter en hel näringsgrupp” och därför äter ”ensidigt och näringsfattigt.”*

Fettsyror är mycket varierade i sin sammansättning, för att inte tala om fetter och ämnen de bildar i kroppen.

Har du inte läst #1, introduktionen till fettsyror, så föreslår jag att du börjar där.

Mättade fettsyror, SFA (Saturated Fatty Acid)

De kännetecknas av en kolkedja där alla bindningar mellan kolatomer är enkelbindningar och alla kolatomer har vardera två väteatomer är fullbesatt, mättad med väte.

Bilden visar en mättad fettsyra med 4 kolatomer, butansyra 4:0, även kallad smörsyra. 4 står för antal kol och 0 antal dubbelbindningar. Metylgruppen CH3 längst till vänster inleder den feta delen av molekylen, här 3 kol lång, medan karboxylgruppen COOH till höger kan koppla till andra molekyler. Den färgmarkerade väteatomen sitter rätt löst och kan spontant falla bort, binda till en vattenmolekyl och bildar då en H3O+, en oxoniumjon (även kallad hydroniumjon) som kännetecknar syror vilket motiverar beteckningen fettsyra.

Enkelomättade fettsyror, MUFA (Mono Unsaturated Fatty Acid)

En kolkedja med exakt en dubbelbindning innebär även ett par väteatomer färre och kallas enkelomättad.

Bilden visar ett annat sätt att illustrera molekyler, lite mer som de faktiskt ser ut i extrem närbild. Här syns att den har volym och inte är platt som mina schematiska teckningar.

Fleromättade fettsyror, PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acid)

Fettsyror med två eller fler dubbelbindningar kallas fleromättade. En logisk följd är att för var och en försvinner dessutom ett par väteatomer med konsekvenser vi berör senare. För att underlätta förståelsen kommer jag att försöka placera karboxyländen till höger i bilden så långt det är möjligt.

 

Cis och Trans-former

En kolkedja har en mycket strukturerad uppbyggnad och den överlägset vanligaste omättnaden i en naturligt förekommande kolkedja innebär att de två väteatomer som saknas har suttit jämte varandra ”på samma sida”, kolkedjan kröker sig då i Cis-form. Om det finns fler omättnader i kedjan sitter de vanligen med två enkelbindningar emellan. En mindre vanlig variant, där dubbelbindningarna sitter med en enda enkelbindning emellan kallas konjugerade fettsyror.

Om de saknade väteatomerna i en dubbelbindning kommer parvis från vardera sidan kallas det trans-form och kedjan får en knick snarare än en krök. I naturen är transfettsyror förhållandevis ovanliga men bakterier hos idisslare gör just den sortens kolkedjor efter speciella mönster.

 

Industrier försöker ”förädla” rinniga vegetabiliska oljor så att de blir mer tjockflytande och härmar smör. De har under lång tid tillsatt nickelspån som katalysator, hettat upp oljan under högt tryck samtidigt som man tillför vätgas. Trycket och värmen gör att väteatomer formligen tvingas in i omättnader. Samtidigt rör sig kolatomer i dubbelbindningar sinsemellan och ren slump gör att naturligt krökta Cis-bindningar kan vridas om till förhållandevis rak Trans-form. Båda effekterna gör oljorna gradvis mer trögflytande och till slut fasta. De växtoljor man använder är långkedjiga och för att de inte ska bli stenhårda redan vid rumstemperatur avbryts härdningsprocissen i förtid vilket lämnar kvar en blandning av cis- och transdubbelbindningar.

Gemensamt för dubbelbindningar är att kolatomerna dras något tätare tillsammans men även att vardera bindningen är ”svagare” än en enkelbindning. Den ”öppna” Cis-formen är känsligare för angrepp utifrån av fria radikaler något som knappt händer enkelbindningar och förhållandevis sällan för transdubbelbindningar. I atom- och molekylskala är de enskilda bindningarnas form och placering helt avgörande för hur en fettsyra beter sig. En fettsyra med en trans-bindning är stelare och kortare än en mättad fettsyra med samma antal kol, den kan ”lura sig in” men aldrig ersätta en mättad fettsyra.

Den ökade mättnadsgraden och de stela trans-formerna bidrar båda till att rinniga och billiga växtoljor blir fastare fetter som kan säljas som smörsurrogat och med högre vinst. Tidigare var det mycket vanligt med transfetter i industritillverkade smörsurrogat, men massiv kritik resulterade i att tillverkarna självmant minskade användningen i sutanvändarprodukter.

Livsmedelsverket, som borde ha varit självklara att rensa upp i röran, har mesigt stått vid sidan och knappt deltagit i debatten. De fick utstå mycket förlöjligande när man, för att alls kunna redovisa skadliga effekter, talade om ”transfetter och mättade fetter” som en sammanhållen grupp. Lika fel som man numera gör genom att tala om ”frukt och grönt”.


*) Energin i kolhydrater kommer uteslutande från monosackarider, glukos, fruktos och galaktos. I mat kan de finnas i väsentligt olika sammansättningar, men för att alls absorberas måste de först spjälkas till just de monosackariderna. Det betyder att den som äter enligt konventionella rekommendationer får hälften eller mer av sin energi från enbart de tre monosackariderna. Dessa är renons på egentlig näring och kan med goda skäl kallas tomma kalorier. Hur ”varierat” och ”närande” är det på en skala?

Oavsett om du är positivt eller negativt inställd till fett som del i mat eller kropp så är det en fördel att känna till den kemiska bakgrunden.

Jag hatar kemi, värsta ämnet i skolan!

Helt säkert är det onödigt många som tycker så eller åtminstone något liknande. Då är det definitivt dags att tänka om, särskilt om du vill göra något åt en övervikt. Kroppen ”vet” definitivt allt om sin fettkemi, den tillverkar och lagrar ur det du äter. Kan du tillåta att kroppen är så överlägsen din hjärna?

Om du tar till dig eller själv använder påståenden som ”undvik mättade fetter, de är farliga” och ”ät mer fleromättade fetter, de är jättenyttiga” så är jag övertygad om att du kan vidga dina perspektiv avsevärt. Det sker inte i en handvändning, därför blir det flera inlägg.

Grundläggande kemi om vårt garanterat största energilager

Endast tre grundämnen bygger samtliga fettsyror, nämligen väte, syre och kol. De kan binda till många andra ämnen, men i detta sammanhang fokuserar jag enbart på deras inbördes umgänge.

Kemister talar om bindningar mellan atomer, de kan ha flera betydelser som jag inte går närmare in på. Betrakta dem för enkelhets skull som utsträckta händer, beredda att ta andra i hand. Snart nog slutar jag att referera till ”händer” och ”greppa” och övergår till det mer traditionell ”binda” och ”bindningar”.

  • Väteatomen (H) kan ”hålla sin enda hand” med andra väteatomer (blir vätgas, H2) men även med kol och syre (t.ex. en syre + två väte, H2O = vatten).
  • Syreatomen (O) har två ”händer”. När syre ”håller varandra med båda händer” bildas syrgas (molekylen O2).  När syre reagerar med kol i metabolismen (ämnesomsättningen) ger det koldioxid (CO2). Det krävs två syreatomer med vardera två ”händer” för att ”greppa” de fyra som en ensam kolatom har.
  • Kolatomer (C) är unika då de kan bilda kedjor. En kolatom är ”fyrhänt” och kan ”hålla hand” med upp till 4 atomer samtidigt. Inte så sällan greppar två kolatomer varandra med dubbelfattning, en dubbelbindning. Självklart blir det då färre händer/bindningar över till annat. En dubbelbindning är dessutom ”stelare” än en enkel bindning, testa gärna skillnaden genom att hålla en annan person med två händer istället för en.
Kolkedjan

Den enklaste varianten är en rad kolatomer med enkelbindningar emellan och varje kol dessutom binder till två väteatomer. Här är alla atomer angivna med bokstäver och de linjer som slutar i tomma intet antyder att kedjan ansluter till något annat.

 

Det finns andra sätt att illustrera kolkedjor, till vänster finns kolen där linjerna korsar varandra och där linjerna slutar finns alltid en väteatom. Denna är C3H8, propangas.

 

Ytterligare ett sätt med annorlunda regler. Här finns det en kolatom vid varje ände av strecken, dessutom en i varje knick, sammanlagt 6 st. En tilläggsregel är att kolatomerna binder till 4 andra atomer om inget annat anges. Kolen i de 4 knickarna har underförstått 2 väteatomer vardera och i ändarna finns det 3 väte, alltså  C6H14, hexan, en komponent i bensin.

Metyländen

En kolatom har 4 möjliga ”händer” och om vardera greppar var sin väte bildas gasen metan (CH4).

 

 

När en kolatom binder tre väte kallas det en metylgrupp (CH3) Minustecknet betyder att gruppen som helhet har ett elektronöverskott, men kan även betraktas som att den har ”en hand över” som kan binda till något annat. Den finns inte som en fristående molekyl utan alltid som en del i ett annat ämne. En metylgrupp kan kemiskt betraktas som ett ordnat avslut på en kolkedja. Metyländen avslutar den feta delen av en fettsyra och kallas även omega-änden, mer om detta senare.

Karboxyländen

Detta är den andra änden av en fettsyra, det flertalet kemister betraktar som början, alfaänden. Alfa är den första bokstaven i det grekiska alfabetet, de följande kolatomerna kan numreras men vid namngivning används gärna det grekiska alfabetet. Skrivet på ett mycket kompakt men oöverskådligt sätt: COOH– Det är heller inte en fullständig molekyl, den har ett elektronöverskott och därmed en ”ledig hand” där den binder till resten av kolkedjan i en fettsyra. Mycket generellt kan det skrivas R-COOH där R** kan tolkas som ”Resten av molekylen”

Karboxyländen kan koppla vidare till andra molekyler, dess OH-grupp (hydroxylgrupp) har den förmågan.

  • OH-grupper i molekyler ”umgås” gärna  med vatten och är de tillräckligt många i förhållande till molekylen i övrigt så kan molekylen som helhet transporteras i blodet utan hjälp.
  • Finns rätt enzymer tillgängliga när två lämpliga molekyler med OH-grupper på rätt ställen träffs så drar enzymet de två molekylerna intill varandra, i skarven plockar det bort två väte och ett syre (som bildar vatten), kvar återstår en syreatom som fungerar som ”koppel”. Processen kallas förestring.
  • Om det går åt andra hållet, ett annat enzym försedd med en vattenmolekyl kommer till samma bindning så kan den ”peta in” den i bindningen så den faller isär, hydrolyseras***

Fettsyra

När man kopplar samman en metylände med en kolkedja och en karboxylände blir slutresultatet en fettsyra som får sitt grundläggande namn av antal kol i hela molekylen. Den till vänster heter butansyra, även känd som smörsyra. Väteatomen, H i karboxylgruppens OH sitter lite ”halvlöst” och under vissa omständigheter lossnar den och bildar en H+-jon (egentligen en hydroniumjon, H3O+), just det som kännetecknar en syra, se där skälet till att det heter fettsyra. Alla organiska syror räknas som svaga även om det finns några med få kolatomer som överraskar.

Grattis, redan nu vet du långt mer om fettsyror än de flesta, men vi stannar inte där, fortsättning följer.


*) Du kanske har hört talas om metylering, ” kemiska” för att ”sätta punkt” i t.ex. en kolkedja eller DNA.

**) En del molekylgrupper kan koppla upp sig åt mer än ett håll och därför ser man förutom R även R’

***) Hydrolysera: Hydro står för vatten och lysera för att upplösa, sära på.

I Västerbottens-Kuriren och Dagens Nyheter från 2013 fanns rubriker på temat att alkohol är rena bränslet för stordrickares hjärnor (DN). Följer man spåren bakåt mot källorna dyker en artikel i ScienceNews upp. Den är något mer utförlig, citaten nedan kommer därifrån.

Alcohol may give heavy drinkers more than just a buzz. It can also fuel their brains, a new study suggests.

Min tolkning: Alkohol kan försörja hjärnan med bränsle.

Long-term booze use boosts brain levels of acetate, an energy-rich by-product of alcohol metabolism… In the study, people who downed at least eight drinks per week also sucked more energy from acetate than their light-drinking counterparts.

Min tolkning: Lång tids användning av alkohol ökar hjärnans innehåll av acetat, en energirik molekyl från alkoholmetabolismen. I studien fann man att de som drack minst 8 drinkar per vecka fick mer energi från acetat än de som drack mindre

Både här, delvis även i studien, får man intrycket att alkohol/etanol är en unik källa till det acetat* man studerar. Dessutom underhåller man noggrannt den sedan länge (i fysiologi- och biokemikretsar) passerade åsikten att hjärnan uteslutande kräver glukos för att fungera.

Syntolkning av bild: En negativt laddad acetatjon. Med ytterligare en väteatom på rätt ställe vore det en ättiksmolekyl.

The extra energy may give heavy drinkers more incentive to imbibe, says study coauthor Graeme Mason of Yale University. And the caloric perk might help explain why alcohol withdrawal is so hard.

Min tolkning:  Graeme Mason vid Yale menar att den extra energin från alkohol kan ge stordrickare skäl att fortsätta och energitillskottet gör det svårt att sluta

Ska vi tro på det, att den extra energin från alkohol gör det svårt att avstå? Ibland är “forskare” så förundransvärt …, tja, vadå?

Acetate is best known as a chemical in vinegar. But when people drink a glass of wine or drain a can of beer, their liver breaks down the alcohol and pumps out acetate as leftovers. The bloodstream then delivers acetate throughout the body, including to the brain.

Min tolkning: Acetat är bättre känt som en del av vinäger. När man dricker alkohol metaboliseras den av levern som avger acetat till blodet som en restprodukt. Blodet levererar acetatet i hela kroppen, inklusive hjärnan.

Såhär fortsätter det artikeln ut, som att acetat har unika egenskaper och uteslutande beror av alkoholkonsumtion. Men låt oss ta en närsyntare titt in i kroppens metabolism.

Acetat i biokemiska sammanhang kopplas gärna till den jättestora bärarmolekylen** CoA (coenzym A), en central molekyl i ämnesomsättningen. Dess huvudsakliga uppgift är att överföra kolatomer till citronsyracykeln (Krebs cykel) inne i mitokondrierna (cellens “kraftverk”). Detta sker oavsett om energiråvaran är glukos, fettsyror*** eller ketoner. Acetat är alltså ingen unik kemikalie i kroppen.

Men varför blir den betydelsefull för alkoholkonsumenters hjärnor, mer för den som dricker mycket? För det är sant.

Alkohol har visserligen en del positiva effekter på kropp och psyke, men man når snabbt den gräns där den får påtaglig giftverkan och levern sätter därför in alla resurser på att metabolisera alkoholen så snart den dyker upp. Eftersom levern annars är en betydande leverantör av glukos från leverglykogenet så kan blodsockerhalten sjunka såpass att hjärnan får för lite. Hjärnans upptag av glukos ur blodet sker via passiva glukostransportörer vars sammanlagda kapacitet är beroende av hur många som finns på cellytorna. Regleringen av antalet som är i tjänst sker rätt långsamt och vid lågt blodsocker blir glukosinströmningen momentant lägre än behovet och det är här magin sker.

Hjärnan är inte alls unikt glukosberoende utan drivs med fördel av ketonen acetoacetat samt beta-hydroxybutyrat. Dessa produceras ur de tidigare nämnda acetyl-CoA i leverns mitokondrier, är vattenlösliga och transporteras med blodet till alla delar av kroppen inklusive hjärnan.

Ur studiens text:

Chronic heavy drinkers spend a large fraction of time with elevated blood acetate, and the greater brain acetate metabolism can potentially be induced by the habitual generation of acetic acid in the blood from alcohol, as observed previously in humans and other animals. Furthermore, chronic heavy drinking without eating can induce episodes of hypoglycemia , which have been shown to increase blood-brain monocarboxylic acid transport and therefore increase brain availability of acetate.

Min tolkning: Kroniska alkoholkonsumenter har ofta förhöjda acetatnivåer i blodet och hjärnans användning den som energikälla kan ökas genom de förhöjda ättiksyramängderna i blodet (med ursprung i leverns alkoholmetabolism). Intensiv alkoholkonsumtion utan att äta kan ge hypoglykemi (uttalat lågt blodsocker) vilket visats öka inströmningen av acetat genom blod-hjärnbarriären.

Denna studie visar att hjärnan, trots alkoholens i övrigt dominerande negativa verkningar, förser sig med energi från alternativa källor, i detta fall alkohol, efter samma mönster som LCHF-are utnyttjar redan i nyktert tillstånd, nämligen ketoner.

Kompletterande om ättiksyra: Cancerns energiförsörjning är dess svaghet


*) Acetat är inte en molekyl man kan framställa fristående, det t.ex. kan vara en lösning av etansyra i vatten där den till en del protolyseras (delas upp) till den sura hydroxyljonen H3O+ och acetatjonen CH3COO. Du har alldeles säkert etansyra hemma, antingen i form av ättika, vinäger, kanske en slatt vin som oxiderat och blivit surt.

**) I jämförelse med acetatet är bärarmolekylen CoA verkligen jättelik och komplicerad, men se den som en industrirobot som flyttar en pyttegrej.

***) Du vet att fett är en av kroppens energiråvaror, kanske även att fett byggs av fettsyror. Men vet du att ättika är den kortaste (minst antal kolatomer = 2) av alla mättade fettsyror?

Källa:  Increased brain uptake and oxidation of acetate in heavy drinkers Fulltext och gratis

Detta inlägg är långt, detaljrikt och mest riktat till nördar som vill se andra perspektiv. För den som väljer att ägna sin tid till annat så vill jag sammanfatta min (och många andras) åsikt:

Den Finska mentalsjukhusstudien är ett kvalificerat lågvattenmärke.

Det är en ofta citerad studie där man avser att kritisera fett, särskilt mättade fetter*, i maten.

Studier kan ha mycket varierade egenskaper, här några få exempel.

  1. Den kan vara av hög kvalité med tydliga, icke falsifierbara resultat. Självklart är det vad vi lekmän tänker oss är sinnebilden av “vetenskap”. Tyvärr tillhör de undantagen, åtminstone i den komplicerade miljö som kroppen utgör.
  2. Den kan ge tydliga utfall som tilltalar de som citerar, även om kvalitén är diskutabel.
  3. Den kan bygga på experimentella förutsättningar som numera av olika skäl inte längre används eller är otillåtna.
  4. Den kan vara den enda eller en av få som ger utfall som tilltalar de som citerar även om kvalitén är usel.

Riktigt illa är det när en studie som uppfyller punkt 3 och 4 kommer att utgöra närmast avgörande referenser till ett skakigt och förmodligen felaktigt teoribygge.

Författarna till ovanstående artiklar i British Medical Journal har studerat bakgrundsmaterial och funnit att studien nedan uppfyller kraven 2, 3 och 4 ovan.

Dietary prevention of coronary heart disease: the Finnish Mental Hospital Study.
Turpeinen O, Karvonen MJ, Pekkarinen M, Miettinen M, Elosuo R, Paavilainen E.

A controlled intervention trial, with the purpose of testing the hypothesis that the incidence of coronary heart disease (CHD) could be decreased by the use of serum-cholesterol-lowering (SCL) diet, was carried out in 2 mental hospitals near Helsinki in 1959 – 1971. The subjects were hospitalized middle-aged men. One of the hospitals received the SCL diet, i.e. a diet low in saturated fats and cholesterol and relatively high in polyunsaturated fats, while the other served as the control with a normal hospital diet. Six years later the diets were reversed, and the trial was continued another 6 years. The use of the SCL diet was associated with markedly lowered serum-cholesterol values. The incidence of CHD, as measured by the appearance of certain electrocardiographic patterns and by the occurrence of coronary deaths, was in both hospitals during the SCL-diet periods about half that during the normal-diet periods. An examination of a number of potential confounding variables indicated that the changes in them were small and failed to account for the considerable reduction in the incidence of CHD. It is concluded that the use of the serum-cholesterol-lowering diet exerted a substantial preventive effect on CHD.

Källa: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/393644

Låt oss bena lite i denna text.

  • Den anges vara en kontrollerad studie med avsikt att testa hypotesen att en “kolesterolsänkande” (SCL) kost sänker hjärtsjukdom.
  • Den genomfördes på två mentalsjukhus nära Helsingfors under åren 1959 – 1971
  • Resultaten var statistiskt (om än inte vetenskapligt) säkerställda på män, inte kvinnor.
  • Vid det ena sjukhuset serverades SCL-kost vilket innebar begränsade mängder mättade fetter och kolesterol och relativt mycket fleromättade fetter.
  • Det andra sjukhuset fungerade som kontroll med normal sjukhuskost.
  • Efter 6 år bytte grupperna mathållning och försöket fortsatte ytterligare 6 år.
  • Användningen av SCL-kost associerades med tydligt sänkta kolesterolnivåer.
  • Förekomsten av CHD (hjärtsjukdom), mätt via EKG och död, var under SCL-perioderna ungefär halverad.
  • Slutsatsen är att den kolesterolsänkande kosten utövade en påtaglig effekt att motverka hjärtsjukdom.

Vid en första anblick verkar detta övertygande, en kontrollerad studie, crossover, lång tid, objektivt mätbara utfall och statistiskt säkerställd hypotes. Vad kan då gå fel, är det inte bara att köra och tuta?

Nej, långt ifrån om man får tro Chris Ramsden och medarbetare som anger följande skäl:

The Finnish Mental Hospital Study was excluded because patients were assigned by hospital and not randomised as individual patients.

Min tolkning: Den Finska mentalsjukhusstudien var ej randomiserad (slumpad) då deltagarna fördelades till behandlingsgrupp respektive kontrollgrupp beroende på vilket sjukhus de var inskrivna på vid inledningen.

TFA consumption differed markedly in the two control groups.

Min tolkning: Användningen av transfetter (TFA) skilde påtagligt mellan de två kontrollgrupperna.

The Finnish Mental Hospital Study was a 12-year crossover study that randomised two hospitals (Hosp N and Hosp K) of mostly schizophrenic patients (77% in Hosp K and 69 % in Hosp N) to either a high-PUFA, ‘serum cholesterol-lowering’ diet (Hosp N) or their hospital’s typical control diet (Hosp K) for 6 years. After this initial 6-year phase, the diets were switched so that Hosp N patients received the Hosp N control diet and Hosp K patients received the high-PUFA diet. This unusual design was also confounded because patient populations were ‘rejuvenated by discarding the six oldest annual cohorts and admitting six new annual cohorts on the younger end of the age range’ at this reversal of diets in 1965.

Min tolkning: Studien var 12-årig crossoverdesign (behandlings- och kontrollgrupper bytte efter halva tiden) som innefattade två mentalsjukhus (i fortsättningen kallade N och K) med huvudsakligen schizofrena (77% i K och 69% i N). Till en början serverades en “kolesterolsänkande” kost med hög andel fleromättade fetter vid N medan K serverade “normalkost”. Efter 6 år bytte man kost och fortsatte till försökets slut efter 12 år enligt mönstret för en crossoverstudie. Utformningen kom att innebära att 6 årsgrupper av deltagare ersattes med 6 nya, yngre, vid kostbytet.

This combination of inappropriate randomisation and the crossover design allowed dominant confounders to enter into the study.

Min tolkning: Utebliven randomisering och bristfällig crossovermetodik tillät störande faktorer att påverka utfallet.

Critically the cardiotoxic antipsychotic medication thioridazine was used disproportionately in one study arm. Hosp N control patients received an average of 1·79 (100mg) doses of thioridazine per d, more than twice as much as patients in the other three study arms. Thioridazine is significantly associated with risk of sudden death (adjusted OR 1⁄4 5·3; 95 % CI 1·7, 16·2; P1⁄4 0·004), ‘the likely mechanism being drug-induced arrythmia’ Thioridazine also causes T-wave distortions, QRS changes, ST elevations and other electrocardiogram changes both with therapeutic administration and overdoses.

Min tolkning: Thioridazine användes oproportionerligt mycket i en av studiens armar. När N utgjorde kontrollgrupp fick de i genomsnitt mer än dubbla dosen (1.79 dagsdoser) av de övriga grupperna. Thioridazine är statistiskt säkerställt associerat med plötslig död och annan hjärtpåverkan samt påverkar EKG både vid normal- och överdos.

These electrocardiogram changes and clinical presentations overlap with those seen in MI and sudden cardiac death and may have been counted as CHD events.

Min tolkning: EKG-n i denna grupp kan ha misstolkats och räknats som hjärt-händelser (CHD)

Furthermore, patients in all four study arms were taking tricyclic antidepressants (0·42 doses per d in Hosp N controls). Concurrent use of phenothiazines (especially thioridazine) and tricyclic antidepressants can lead to cardiac arrythmias, electrocardiogram changes and sudden death, even in young adults without heart disease on therapeutic doses.

Min tolkning: Patienter i alla grupper fick antidepressiva preparat (TCA) som i samverkan med Thioridazine kan följas av hjärtarytmi, EKG-förändringar och plötslig död även med normala doseringar hos yngre utan känd hjärtsjukdom.

Thioridazine also has the most severe metabolic effects among typical antipsychotics, inducing an average weight gain of 7 lbs (3·2 kg) in a 10-week study. Therefore, over the 6-year phase, the control subjects were at substantially greater risk of thioridazine-induced weight gain, insulin resistance, electrocardiogram changes and sudden cardiac death.

Min tolkning: Thioridazine har den allvarligaste metabola påverkan av jämförbara preparat då den inducerar viktuppgång (3.2 kg i en 10 veckors studie). Kontrollgruppen vid N-sjukhuset utsattes följaktligen för påtagligt större risker av Thioridazine-påverkan via viktuppgång, försämrat insulinsvar, EKG-förändringar och plötslig hjärtdöd.

Marked differences in TFA consumption between the two control groups, and between the control and experimental groups, were also identified as a significant confounding factor. Hospital K controls consumed more than three times as much TFA as Hosp N controls, and about nine times as much as either experimental group.

Min tolkning: Påtagliga skillnader mellan användningen av transfetter (TFA) mellan de två kontrollgrupperna och mellan kontroll- och experimentgrupper är en störande faktor. När K utgjorde kontrollgrupp användes mer än 3 gånger så mycket TFA som när N var kontroll, dessutom ungefär 9 gånger den vid någon experimentgrupp.

Jag har tolkat texten snarare än översatt, förhoppningsvis utan att ha förryckt dess mening.

Utan att det framgår av ovanstående fanns inga statistiskt säkerställda skillnader i total mortalitet (risk för död oavsett orsak) mellan kontroll- respektive experimentgrupper.

Studien citeras ofta där man vill stödja hypotesen att konsumtion av mättat fett ökar risken för hjärtattack bland annat för att det är en av få som alls gör det. (Se punkt 2 och 4 i ingressen)

Vitsen med en crossoverstudie är att deltagare skall tillhöra både försöks- och kontrollgrupp. Denna metodik är väl lämpad när studietiden är någorlunda kort och utfallen så milda att man kan förvänta sig att försökspersonerna hinner delta i såväl kontroll- som experimentgrupp. När den, som i detta fall, dels är mycket lång och där en av de förutsedda ändpunkterna var död så är crossovermetoden helt sanslös. Den finska mentalsjukhusstudien är en av få om inte den enda av sin typ som använt denna design. (Se punkt 3 i ingressen)

Den Finska mentalsjukhusstudien var i praktiken ingen kontrollerad studie då flera faktorer varierade mellan vårdinrättningarna N och K samt mellan försöks- och kontrollperioder. Redan i november 1972 av Lancet pekade John Yudkin med kollega att mängden socker i kosten varierade med nästan 50%!

Huvudförfattaren av studien svarade i Lancet den 30 december:

“In view of the design of the experiment the variations in sugar intake were, of course, regrettable. They were due to the fact that, aside from the fatty-acid composition and the cholesterol content of the diets, the hospitals, for practical reasons, had to be granted certain freedom in dietary matters.”

Min tolkning: “Variationen i sockeranvändning var beklaglig. Det berodde, förutom skillnader i fettsyrasammansättningen (variationer i fettkällor) samt kolesterolinnehåll, att sjukhusen av praktiska skäl måste tillåtas viss frihet i kostsammansättningen.” (!)

Redan här försvinner förutsättningarna för en kontrollerad studie som innebär att, såvitt möjligt, alla faktorer utom den eller de studerade skall hållas konstanta.

Deltagarna i de olika grupperna varierade kraftigt då patientomsättningen var hög, upp till 40%. Alla patienter inkluderades även om de bara deltog så lite som halva tiden.

Den finska mentalsjukhusstudien är av ovanstående och andra skäl inte kvalificerad att utgöra referensmaterial som stöd för egentligen någonting, allraminst för att påvisa att mättade fetter är associerade till hjärtsjukdom. Påståenden där denna studie ingår som referens skall omvärderas i ljuset av detta.

Den finska mentalsjukhusstudien fyller dock en funktion, den kan fungera som en indikation på hur låg vetenskaplig nivå de som refererar till den accepterar. Alternativt kan det peka ut vilka som antingen inte läst eller reflekterat över vad den betyder.

Referenslistor som innehåller den finska mentalsjukhusstudien med avsikt att argumentera mot mättat fett i kosten är ett tecken på att grundvalarna kan vara riktigt ruttna.


*) Den här gången länkar jag inte till någon förklaring av vad mättade fetter/fettsyror i grunden innebär. Ta chansen att reda ut vad mättad/saturated innebär i kolkemins underbara värld, det är inte svårt och kan innebära att du har långt mer kunskap än flertalet som använder ordet. Alternativt kan du titta på en gullig kattvideo på YouTube.

Pronutritionist / Reijo Laatikainen: Kritik av den Finska Mentalsjukhusstudien

Stephan Guyenet: Whole Health Source

Steven Hamley

”Alla vet” att fett innehåller 9 och kolhydrater 4 kcal/gram. Men hur många vet vad det beror på? Båda består enbart av grundämnena kol (C), väte (H) och syre (O) men i olika proportioner och strukturell uppbyggnad.

Glukos

Kolhydrater, monosackarider, som har betydelse för oss ur energisynpunkt har summaformeln C6H12O6. De kan uppträda ensamt eller i  kombinationer som är väsentligt olika varandra. De tre grundläggande enkla sockerarterna glukos, fruktos och galaktos kan bilda så olika kombinationer som t.ex. cellulosa, fibrer och vanligt vitt socker.

Varje kryss och vinkeln representerar kolatomer även om de inte är utskrivna. Underlättar för de som förstår grundläggande ”kemiska”, strular till det för resten. En stor del av ett yrkes kompetens består i en terminologi som håller oinvigda på avstånd.

Hexansyra

De neutrala fetter, triglycerider, som vi både äter och kan lagra är långt mer varierande. De byggs av tre fettsyror, sinsemellan lika eller olika, bundna till en glycerolmolekyl, en slags bärare som håller samman och organiserar dem. Praktiskt taget all energi i en triglycerid finns att hämta från fettsyrorna, glycerolens bidrag är obetydligt och kompenseras mer än väl av att ny glycerol hela tiden måste nybildas när fettsyror ska återkombineras till triglycerider, något som sker flera gånger i en fettsyras ”liv”. För att göra en rättvisande jämförelse väljer jag en okomplicerad fettsyra med 6 kolatomer, den mättade hexansyran (hexan betyder 6). Dess summaformel är C6H12O2, märk likheten med monosackariden ovan!

Den övre av de båda framställningarna i bilden används gärna av kemister, de har kommit överens om att i varje ”vinkel” och änden av strecken finns en kolatom. Varje kolatom i vinklarna har sällskap av ett par väteatomer. Kolatomen i änden till vänster skiljer sig från de andra, den har tre väteatomer som sällskap. Den kallas metyländen och är en slags kemisk ”punkt”, ett avslut. Läser du om metylering i t.ex. DNA är det nästan samma sak, något som sätter in ett avslutande skiljetecken i den långa mening som kallas DNA.

Nu kan du ana vari skillnaden i energiinnehåll består, särskilt om du tänker på att all energimetabolism i slutändan bildar vatten (H2O) och koldioxid (CO2).

Att räkna mängder av ämnen i gram känns vardagligt och naturligt, men inte för kemister. Eftersom de ofta betraktar molekyler och deras inbördes reaktionen mycket närsynt väljer de ett helt annat mått, mol*. Avogadros tal** är en konstant som binder samman antalet atomer/molekyler av ett ämne med dess atom/molekylvikt.

Varje grundämne har en atomvikt som i huvudsak beror på atomkärnans massa, elektronernas bidrag är oftast försumbart. För kol använder vi talet 12, väte har 1 och syre 16. Då atomer i naturen visar små skillnader i sina atomkärnor så är dessa tal inte exakta utan varierar något men är alltid något större än de jag angett. (Irriterande fråga: Varför är de större?)

När vi adderar atomvikterna i en glukosmolekyl blir det (6×12 + 12×1 + 6×16) = 180. Nu är det så finurligt bestämt att 180 gram glukos innehåller 6,02 x 1023 ** molekyler och därför är 1 mol. Vid samma uträkning på hexansyra, den mättade fettsyra som har 6 kol, blir molvikten 116 gram.

I Review of Medical Physiology av William F. Ganong, 20de upplagan, finns ytterligare uppgifter vi behöver.

  • 1 mol hexansyra (116 gram) ger 44 mol ATP*
  • 1 mol glukos (180 gram) ger 38 mol ATP

100 gram glukos ger alltså ungefär 21,1 mol ATP medan samma massa av hexansyra presterar inte mindre än 37,9 mol ATP.

När vi utvinner energi ur glukos resp. hexansyra sker det genom lång rad reaktioner som resulterar i ATP, vatten och koldioxid. Både glukos och hexansyra har samma antal kol och väte men olika antal syre, glukosen har tre gånger så många. Det betyder att den redan är avsevärt mer oxiderad redan från start.

  • Som regel kan man betrakta andelen ”rena” kol-väte-bindningar som mått på det utvinningsbara energiinnehållet i en molekyl.
  • Alla fettsyror innehåller alltid exakt 2 syre, vilket innebär att energibidraget från en lång fettsyra är större än från en kortare.

Till detta kommer att enskilda glukosmolekyler aldrig kan uppträda koncentrerat i kroppen utan att skada oss. I hela blodmängden på 5-6 liter bör det inte varaktigt finnas nämnvärt mer än 5 gram glukos, 1 gram per liter = 1 promille. En fiktiv person på 70 kg skulle, givet att glukosen kan slås ut över hela kroppsmassan, kunna lagra 70 gram glukos.

Turligt nog är verkligheten annorlunda, glukos kombineras till långa grenade kedjor, glykogen, som lagras i muskler och levern, sammanlagt cirka 500 gram/2000 kcal. Koncentrationen kan ökas avsevärt utan att skada våra celler då det är ändarna på glykogenkedjorna som kan ställa till problem, och de är långt färre än antalet glukosmolekyler. Trots allt kräver detta glykogen en del vatten för att späda ut det till ofarliga koncentrationer. Ett komplett glykogenförråd väger då ungefär 2 kilo.


*) Mol är inte bundet till enbart atomer och molekyler utan kan användas för att räkna t.ex. antalet fotoner, ATP och annat som finns i oerhört stora antal.

**) Avogadros tal = 6,02 x 1023 = 602 000 000 000 000 000 000 000

***) ATP, adenosintrifosfat, är en grundläggande energibärare som produceras i cellernas mitokondrier ursprungligen från den mat vi äter eller återvinner från diverse lager i kroppen. ATP är en gemensam energivaluta som våra celler använder.