מה ההבדל בין שומן רווי, שומן לא רווי ושומן טרנס?

שומן היא מולקולה אורגנית שבנויה מתרכובת של שני חומרים: גליצרין וחומצות שומן. כשאנחנו אוכלים שומן, מערכת העיכול מפרקת את הקשר שבין חומצות השומן לבין הגליצרין ומאפשרת להם להיספג בדם בנפרד. חומצות השומן הן החלק העיקרי של מולקולת השומן, והן מה שמבדיל מבחינה כימית בין שומן אחד לאחר.

חומצת השומן מורכבת משרשרת ארוכה של אטומי פחמן, של חמישה פחמנים, עשרה, שמונה-עשר ולעתים אפילו יותר, שבקצה אחד שלה יש קבוצה של חומצה (-COOH), ומכאן שמה.

אם מסתכלים על שמנים ושומנים שונים, כגון שמן זית, שמן סויה, מרגרינה, חמאה, שמן אגוזים או שומן עוף ובקר (הפסים הלבנים שנמצאים בין חתיכות הבשר), ההבדל הכי בולט ביניהם הוא השוני בטמפרטורת ההיתוך – כלומר הטמפרטורה שבה השומנים הופכים לנוזל. בעוד ששמן הזית ושמן הסויה נוזליים בטמפרטורת החדר, ואפילו במקרר, החמאה והמרגרינה הן מוצקים, ואפילו מוצקים קשים, כשהן נמצאות במקרר, ומוצקים רכים בטמפרטורת החדר. שומן הבקר הופך נוזלי רק בחימום לטמפרטורה גבוהה, כך שרואים אותו יוצא מהבשר רק בזמן הבישול או הצלייה.

בשר בקר עם שומן | צילום: Michael C. Berch, ויקיפדיה

אז מה זה שומן רווי?

הגורם העיקרי להבדל בין טמפרטורת ההיתוך של שומנים שונים הוא מידת הריווי במימן של הקשרים הכימיים בתוך מולקולת השומן. ככל שהקשרים הכימיים במולקולה רוויים יותר במימן, כך השומן ניתך בטמפרטורה גבוהה יותר ונוטה להיות מוצק בטמפרטורות גבוהות יותר

מדוע זה מתרחש? בתרשים הבא אפשר ניתן לראות איך שבע מולקולות של שומן רווי מסתדרות מבחינה מרחבית. (כל הקשרים בין הפחמנים הם קשרים בודדים, קו אחד, כיוון ששאר הקשרים הכימיים תפוסים על ידי מימן שאינו מופיע באיור).

רואים בבירור שהמולקולות יכולות להתקרב זו לזו, מה שיוצר מבנה צפוף שמאפשר אינטראקציה חזקה בין המולקולות, כלומר קשרים בין-מולקולריים חזקים. לכן נקודת ההיתוך של שומן רווי כזה תהיה גבוהה.

בתרשים הבא מוצגות שלוש מולקולות של חומצות שומן לא רווי, של החומצה האולאית שנמצאת בשמן זית. הקשר הכפול מצוין בקו כפול:

רואים בבירור שהקשר הכפול בין הפחמנים גורם למעין עיקום או כיפוף בשרשרת הפחמנים ומונע מהן בפועל להתקרב זו לזו וליצור אינטראקציה חזקה ביניהן. כתוצאה מכך הקשרים בין המולקולות חלשים וטמפרטורת ההיתוך נמוכה יותר. יכול להיות גם שומן "רב בלתי רווי", שמכיל כמה קשרים כפולים או לא רוויים בשרשרת, דבר שגורם לכיפוף עוד יותר גדול ומנמיך עוד יותר את טמפרטורת ההיתוך.

שומן רווי והגוף החי

לשומן הרווי יש השלכות בריאותיות. שומנים רווים (מוצקים) נוטים להצטבר יותר בדפנות כלי הדם (יחד עם חומרים אחרים) ולסתום אותם. התוצאה עלולה להיות התקפי לב (אם נסתם כלי דם שמזין את הלב עצמו) או שבץ מוחי (אם נסתם כלי דם שמוביל דם למוח). בנוסף, קשרי פחמן-פחמן בודדים, כמו אלה שנמצאים בשומן הרווי, נוטים להיות מאוד יציבים ולכן לא נוטים להגיב או להישבר.

בהערת אגב, מאותה סיבה "משפחת האלקאנים" בכימיה, שהיא משפחה של תרכובות פחמן שמכילה רק פחמן ומימן בקשרים בודדים, נחשבת "אדישה" מבחינה כימית: היא לא מגיבה עם חומצות, בסיסים, כהלים, אמינים או אפילו מתכות אלקליות ומתכות מעבר. הם מגיבים רק עם מחמצנים מאוד חזקים כמו גז כלור טהור או חמצן, כלומר תגובות שריפה.

גם לעולם הטבע החי קשה להתמודד עם קשרים כאלה ולכן הגוף מתקשה לחמצן מולקולות ארוכות של שומן רווי. למזלנו, בקצה אחד של מולקולת שומן יש "ראש" עם קבוצת חומצה, שבזכותו הגוף מצליח "לעשות כימיה" מסוימת עם מולקולת השומן ולחמצן אותה בסופו של דבר על ידי תגובות שמקצצות כל פעם את שני הפחמנים שבקצה. קשר לא-רווי, לעומת זאת, יהיה הרבה יותר פעיל מבחינה כימית ולגוף יהיה הרבה יותר קל לחמצן אותו.

עדכון 2015: בעבר הייתה מוסכמה בעולם הרפואה שהשומן הרווי שבעורקים מקורו בשומן רווי מהמזון, יש לציין שבשנים האחרונות התפרסמו מחקרים שמראים כי אין בהכרח קשר בין דיאטה רבת שומן רווי לבין הצטברות שומן רווי בעורקים, ויתכן שהסיבה להצטברות היא אחרת (כמו דווקא פחממות שהגוף מיצר מהם שומן) - להרחבה ראו דיון וקישורים בתגובת, או למשל כאן.

שומן טרנס

בקשר לשומן טרנס, אחרי שהכימאים גילו את הסיבה להבדלים בין השומנים, הם מצאו דרך להכין שומן דמוי חמאה בדרך כימית-סינתטית זולה ובאה לעולם המרגרינה. כל מה שהיה צריך זה לקחת שמן זול ולגרום לו להגיב עם גז מימן (H₂), שיהפוך את הקשרים הכפולים בין הפחמנים לקשרים בודדים רוויים במימן.

בשנים האחרונות התגלה שהתהליך הזה לא רק יוצר שומן רווי, שנחשב לא בריא, אלא מוסיף עליו גם כמויות גדולות של שומן מסוג אחר: שומן טרנס – שמזיק לבריאות הרבה יותר.

מרגרינה | צילום: spoospa, ויקיפדיה

כשמייצרים מרגרינה משתמשים גם בזרז כימי שגורם לתגובה להתרחש מהר יותר. הזרז "פותח" את הקשר הכפול ומאפשר לאטומים להגיב עם מימן. אולם לפעמים מתרחש סיבוב של 180 מעלות סביב הקשר, והקשר נסגר בחזרה בלי מימן שמגיב. כתוצאה מכך שני חלקי המולקולה נמצאים בשני צדדים שונים של הקשר הכפול, כפי שאפשר לראות בתרשים.

כמו שאתם רואים – המולקולה דומה מאוד למולקולה רוויה, וגם טמפרטורת ההיתוך שלה גבוהה. אך לשומן הטרנס יש תכונה רעה נוספת: מתברר שבשומנים שבטבע סידור המולקולה סביב הקשר הכפול הוא כמעט תמיד מהסוג שקרוי בלטינית "ציס", כלומר מאותו צד של הקשר הכפול, כמו בחומצה האולאית שכבר הזכרנו. מאחר שקשר טרנס אינו קיים כמעט בטבע, גוף האדם מתקשה מאוד לבצע איתו תגובות כימיות, שכן האנזימים בגוף שמבצעים את התגובות הכימיות מכירים רק שומן ציס. בהיעדר דרך יעילה לפרק אותן, מולקולות שומן הטרנס, עוד יותר מהשומן הרווי, מצטברות בגוף וגורמות נזקים. בעקבות הנזק המוכח, מדינות רבות מתחילות להוציא את השימוש בשומן טראנס מחוץ לחוק בתעשיית המזון המתועש.