Hoće li vitamin bolje proći ako ga progutaš s čašom vode ili uz salatu preljevenu maslinovim uljem – to ovisi o jednom jedinom kemijskom svojstvu: lipofilnosti ili hidrofilnosti. Oba pojma opisuju kako se neka molekula ponaša prema vodi i mastima, a time i kako je tijelo apsorbira, transportira i pohranjuje.
Riječ lipofilno dolazi iz grčkog: lipos znači mast, philos znači prijatelj. Lipofilna tvar dobro se otapa u mastima i uljima, ali ne u vodi. Hidrofilno doslovno znači „sklono vodi" – takve se molekule lako otapaju u vodenim otopinama, ali izbjegavaju masnu fazu. U svakodnevnom govoru često se kaže i „topivo u mastima" ili „topivo u vodi". Praktično, to je isto; u kemiji postoji mala razlika: topljivost je izmjerljivi krajnji rezultat, dok lipofilnost/hidrofilnost opisuje tendenciju.
Razlog leži u molekularnoj strukturi. Voda je polarno otapalo – njezine molekule nose pozitivne i negativne djelomične naboje. Druge polarne tvari poput šećera, soli ili vitamina C dobro se otapaju u vodi jer se naboji privlače. Masti su pak pretežno izgrađene od dugih ugljikovodičnih lanaca bez značajne raspodjele naboja. One su nepolarne. Prema jednostavnom pravilu „slično se otapa u sličnom", nepolarne se tvari miješaju s mastima, a polarne s vodom. Ulje i voda ostaju odvojeni – svima nam je to poznato iz zdjelice za salatu.
U prehrani ta je razlika praktično važna. Vitamini A, D, E i K su lipofilni. Bez nešto masti u crijevima jedva se apsorbiraju. Tko jede niskomasnu sirovu hranu i uz nju uzme kap vitamina D, iskoristit će manje od onoga tko tu istu kap uzme zajedno s žlicom ulja. S druge strane, vitamin C, vitamini B-kompleksa i većina mineralnih tvari hidrofilni su. Njima mast nije potrebna, ali se gotovo i ne pohranjuju – višak se izlučuje mokraćom. To objašnjava zašto prevelika količina vitamina C rijetko predstavlja problem, za razliku od prevelike količine vitamina A.
I biljne aktivne tvari ponašaju se različito. Kurkumin iz kurkume izrazito je lipofilni spoj i praktički je netopiv u čistoj vodi. Zato se u kapsulama često formulira s uljem, lecitinom ili u obliku micela. Piperin iz crnog papra dodatno poboljšava apsorpciju – to je razlog za uobičajenu kombinaciju tih dvaju sastojaka. Antocijani iz bobičastog voća hidrofilni su – boje vodu, ali ne i ulje. Polifenoli se nalaze negdje između, ovisno o tome koliko šećernih ostataka ili hidroksilnih skupina nosi osnovna struktura.
U tijelu to svojstvo igra ulogu na nekoliko mjesta. Stanična membrana sastoji se od dvostrukog sloja fosfolipida – iznutra masna, izvana prijateljska prema vodi. Male lipofilne molekule relativno lako prolaze kroz nju, dok hidrofilne trebaju prijenosnike ili kanale. U krvi lipoproteini poput LDL-a i HDL-a preuzimaju transport tvari topivih u mastima, dok se one topive u vodi jednostavno otapaju u krvnoj plazmi i putuju s njom. Jetra u nekoliko koraka pretvara lipofilne strane tvari kako bi postale dovoljno hidrofilne da ih bubrezi mogu izlučiti. Upravo to čine enzimi sustava citokroma P450 – od „topivog u ulju" stvaraju „topivo u vodi", kako bi tijelo moglo izbaciti tu tvar.
Mjerljiva veličina za to je vrijednost logP – logaritam koeficijenta raspodjele između oktanola i vode. LogP od 0 znači jednaka raspodjela u obje faze. Vrijednosti iznad 3 smatraju se izrazito lipofilnima, vrijednosti ispod 0 hidrofilnima. Kofein ima logP oko -0,07, dakle blago je hidrofilni spoj. Vitamin D3 ima logP oko 7 – izrazito je sklon mastima. Taj broj određuje kako neka tvar mora biti formulirana da bi uopće dostigla ciljno mjesto u organizmu.
Iz svega toga u svakodnevnom životu mogu se izvesti jednostavna pravila: vitamine topive u mastima i ekstrakte uvijek uzimaj uz obrok koji sadrži nešto ulja, orašastih plodova, avokada ili mliječnih proizvoda. Preparati topivi u vodi fleksibilniji su u uzimanju, ali često djeluju kraće jer ih tijelo ne pohranjuje. Prašci koji se u vodi grude i plutaju po površini uglavnom su lipofilni – tada pomaže shake s mlijekom ili biljnim napitkom. Ako se prašak lako potopi i otopi, pretežno je hidrofilni.
Poznato i kao
topivo u mastima, topivo u vodi
