Какова роль липидов в организме


Роль липидов в организме человека

Жиры входят в состав всех клеток организма и участвуют в ряде обменных процессов, являются «запасными» клетками организма, выполняющими функции по аккумуляции химической энергии и использованию ее при недостатке пищи.

Липиды состоят из жирных кислот, которые делятся на насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные жирные кислоты

Насыщенные — содержатся преимущественно в животных жирах, а также могут частично синтезироваться из углеводов и даже из белков. Именно избыток насыщенных жирных кислот в питании человека приводит к нарушению обменных жировых процессов, повышению уровня холестерина в крови.

Растительные жиры содержат в основном ненасыщенные кислоты. В некоторых растительных продуктах их содержится достаточно много, например, в орехах — 65 %, в овсяной крупе — 7 %, в гречневой крупе — 3 %.

Ненасыщенные жирные кислоты

Ненасыщенные жирные кислоты, особенно такие, как линолевая, линолиновая и арахидоновая, играют важную роль в обменных процессах организма человека. Они не могут синтезироваться и потому являются незаменимыми и должны поступать в организм извне. Ненасыщенные жирные кислоты входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей и участвуют в обменных реакциях, обеспечивая процессы роста, нормальные структурные функции, нормальное строение капилляров, их проницаемость, что особенно важно в протекании тканевых процессов. Ненасыщенные жирные кислоты способствуют удалению холестерина из организма, тем самым препятствуя развитию атеросклероза. Потребность организма в полиненасыщенных жирных кислотах составляет 20–25 г в сутки, и за счет этих кислот необходимо обеспечивать до 5 % общей калорийности рациона питания человека.

Фосфолипиды — лецитин, холин, кефалины, также участвуют в регуляции холестеринового обмена, препятствуют накоплению холестерина, то есть обладают липотропным действием. Больше всего фосфолипидов в зерне, бобовых, нерафинированных растительных маслах, картофеле.

27) Углеводы

Важнейшими энергетическими компонентами пищи являются углеводы, наиболее быстро и оперативно обеспечивающие текущие потребности организма в энергии.

Различают простые сахара и полисахариды:

  • Простые сахара — это моносахариды (глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза), дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза), трисахариды (рафиноза, малецитоза, генцианоза, рамниноза, вербаскоза), тетрасахариды (стахиоза, лупеоза).

  • Полисахариды — это крахмал, гликоген, инулин, гемицеллюлоза, целлюлоза, пектиновые вещества, камеди, декстраны и декстрины.

Углеводы содержатся преимущественно в растительных продуктах.

По усваиваемости различают усваивамые в пищеварительном тракте человека углеводы и неусваивамые. Длительное время неусваивамые углеводы считали балластными веществами, но современные исследования доказали их важную роль в обменном процессе.

  • К усваиваемым углеводам относят глюкозу, фруктозу, сахарозу, галактозу, лактозу, мальтозу, рафннозу, инулин, крахмал, а также декстрины, как промежуточный продукт распада крахмала.

  • Неусваиваимыми считаются целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, камеди, декстраны, лигнин, фитиновая кислота. Большинство неусваиваимых углеводов являются основой клеточных стенок растений.

Утилизация углеводов человеческим организмом зависит также от наличия ферментов в пищеварительных соках, а также от некоторых гормональных веществ, например, инсулина, гормонов щитовидной железы, коры надпочечников и других.

В растениях широко распространены питательные сахара — глюкоза, фруктоза, галактоза и манноза.

В ряде растений содержится инулин, представляющий собой цепочку фруктозы, рекомендуемый в качестве полисахарида в питании больных сахарным диабетом. Галактоза в растениях встречается р виде гликозидов. В сахарной свекле и тростнике содержится сахароза, откуда ее получают промышленным способом. Мальтоза встречается в овсе, ячмене, ржи, сое. Лактоза в растениях не встречается, она поступает в организм человека с животными продуктами, в частности с молоком.

Наиболее распространенный в растениях полисахарид — это крахмал, важный компонент повседневной пищи. Он содержится во многих растительных продуктах — хлебе, мучных изделиях, картофеле, крупяных и фруктовых блюдах.

Нормальное продвижение пищи по пищеварительному тракту, выведение из организма холестерина, связывание некоторых микроэлементов, снижение аппетита, создание чувства насыщения — вот далеко не все эффекты, определяемые присутствием неусвояемых углеводов.

Пектины в растительных продуктах также играют важную биологическую роль естественных адсорбентов токсических гнилостных веществ, солей тяжелых металлов, снижают уровень холестерина, выводят желчные кислоты. Наиболее богаты пектином свекла и черная смородина — 1,1 %, яблоки — 1 % и сливы — 0,9 %.

28) Характерной особенностью растительной клетки является наличие жесткой (твердой) клеточной стенки. Клеточная оболочка определяет форму клетки, придает клеткам и тканям растений механическую прочность и опору, защищает цитоплазматическую мембрану от разрушения под влиянием гидростатического давления, развиваемого внутри клетки. Однако такую оболочку нельзя рассматривать только как механический каркас. Клеточная оболочка обладает такими свойствами, которые позволяют противостоять давлению воды внутри клетки, и в то же время обладает растяжимостью и способностью к росту. Она является противоинфекционным барьером, принимает участие в поглощении минеральных веществ, являясь своеобразным ионообменником. Появились данные, что углеводные компоненты клеточной оболочки, взаимодействуя с гор­монами, вызывают ряд физиологических изменений. Для молодых растущих клеток характерна первичная клеточная оболочка. По мере их старения образуется вторичная структура. Первичная клеточная оболочка, как правило, малоспециализирована, имеет более простое строение и меньшую толщину, чем вторичная. В состав клеточной оболочки входят целлюлоза, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, липиды и небольшое количество белка. Компоненты клеточной оболочки являются продуктами жизнедеятельности клетки. Они выделяются из цитоплазмы и претерпевают превращения на поверхности плазмалеммы. Первичные клеточные стенки содержат из расчета на сухое вещество: 25% целлюлозы, 25% гемицеллюлозы, 35% пектиновых веществ и 1—8% структурных белков. Однако цифры весьма колеблются. Так, в состав клеточных стенок колеоптилей злаков входит до 60—70% гемицеллюлоз, 20—25 % целлюлозы, 10% пектиновых веществ. Вместе с тем клеточные стенки эндосперма содержат до 85% гемицеллюлоз. Во вторичных клеточных стенках больше целлюлозы. Остов клеточной оболочки составляют переплетенные микро- и макрофибриллы целлюлозы. Целлюлоза, или клетчатка (С6Н10О5)n, представляет собой длинные неразветвленные цепочки, состоящие из 3—10 тыс. остатков D-глюкозы, соединенных b-1,4-гликозидными связями. Молекулы целлюлозы объединены в мицеллу, мицеллы объединены в микрофибриллу, микрофибриллы объединены в макрофибриллу. Макрофибриллы, мицеллы и микрофибриллы соединены в пучки водородными связями. Диаметр мицеллы составляет 5 нм, диаметр микрофибриллы — 25—30 нм, макрофибриллы — 0,5 мкм. Структура микро- и макрофибрилл неоднородна. Наряду с хорошо организованными кристаллическими участками имеются паракристаллические, аморфные.

Микро- и макрофибриллы целлюлозы в клеточной оболочке погружены в аморфную желеобразную массу — матрикс. Матрикс состоит из гемицеллюлоз, пектиновых веществ и белка. Гемицеллюлозы, или полуклетчатки,— это производные пентоз и гексоз. Степень полимеризации у этих соединений меньше по сравнению с клетчаткой (150—300 мономеров, соединенные b-1,3- и b-1,4-гли-козидными связями). Из гемицеллюлоз наибольшее значение имеют ксило-глюканы, которые входят в состав матрикса первичной клеточной стенки. Это цепочки остатков D-глюкозы, соединенных b-1,4-гликозидными связями, у которых от шестого углеродного атома глюкозы отходят боковые цепи, главным образом из остатков D-ксилозы. К ксилозе могут присоединяться остатки галактозы и фукозы. Гемицеллюлозы способны связываться с целлюлозой, поэтому они формируют вокруг микрофибрилл целлюлозы оболочку, скрепляя их в сложную цепь.

Клеточная оболочка способна к утолщению и видоизменению. В результате этого образуется ее вторичная структура. Утолщение оболочки происходит путем наложения новых слоев на первичную оболочку. Ввиду того, что наложение идет уже на твердую оболочку, фибриллы целлюлозы в каждом слое лежат параллельно, а в соседних слоях — под углом друг к другу. Предполагается, что за ориентацию микрофибрилл целлюлозы ответственны микротрубочки. Этим достигается значительная прочность (и твердость) вторичной оболочки. По мере того как число слоев фибрилл целлюлозы становится больше, и толщина стенки увеличивается, она теряет эластичность и способность к росту. Во вторичной клеточной стенке содержание целлюлозы значительно возрастает (в некоторых случаях до 60% и более). По мере дальнейшего старения клеток матрикс оболочки может заполняться различными веществами — лигнином, суберином. Лиг­нин — это полимер, образующийся путем конденсации ароматических спиртов. Включение лигнина сопровождается одревеснением, увеличением прочности и уменьшением растяжимости. Мономерами суберина являются насыщенные и ненасыщенные оксожирные кислоты. Пропитанные суберином клеточные стенки (опробковение оболочки) становятся труднопроницаемыми для воды и растворов. На поверхности клеточной стенки могут откладываться кутин и воск. Кутин состоит из оксожирных кислот и их солей, выделяется через клеточную стенку на поверхность эпидермальной клетки и участвует в образовании кутикулы. В состав кутикулы могут входить воска, которые также секретирует цитоплазма. Кутикула препятствует испарению воды, регулирует водно-тепловой режим тканей растений.

Исследования позволили дать предположительную модель взаимосвязи и взаиморасположения всех перечисленных веществ в клеточной стенке. Согласно этой модели в первичной клеточной оболочке микрофибриллы целлюлозы располагаются либо беспорядочно, либо перпендикулярно (в основном) продольной оси клетки. Между микрофибриллами целлюлозы находятся молекулы гемицеллюлозы, которые, в свою очередь, связаны через пектиновые вещества с белком. При этом последовательность веществ следующая: целлюлоза — гемицеллюлозы — пектиновые вещества — белок — пектиновые вещества — гемицеллюлозы — целлюлоза. Микрофибриллы целлюлозы и вещества матрикса оболочки связаны между собой. Единственными нековалентными связями являются водородные между целлюлозными микрофибриллами и гемицеллюлозой (по преимуществу ксилоглюканом). Между ксилоглюканом и пектиновыми веществами, так же как и между пектиновыми веществами и белком экстенсином, возникают ковалентные связи.

29) В основе роста многоклеточных организмов лежит увеличение числа и размеров клеток, сопр6овождаемое их дифференциацией, т.е. возникновением и накоплением различий между клетками, образовавшимися в результате деления. Еще со времени Ю. Сакса рост клеток принято делить на три фазы: эмбриональную, растяжения, дифференцировки. Такое разделение носит условный характер. За последнее время внесены изменения в само понимание основных особенностей, характеризующих эти фазы роста. Если прежде считалось, что процесс деления клетки происходит лишь в эмбриональную фазу роста, то сейчас показано, что клетки могут иногда делиться и в фазу растяжения. Важно, что дифференцировка отнюдь не является особенностью только третьей, последней фазы роста. Дифференцировка клеток, в смысле появления и накопления внутренних физиологических различий между ними, проходит на протяжении всех трех фаз и является важной особенностью роста клеток. В третьей фазе эти внутренние физиологические различия лишь получают внешнее морфологическое выражение. Все же ряд существенных отличий между фазами роста имеется, и физиологи продолжают рассматривать их отдельно. Эмбриональная фаза. Клетка возникает в результате деления другой эмбриональной клетки. Затем она несколько увеличивается, главным образом за счет увеличения веществ цитоплазмы, достигает размеров материнской клетки и снова делится. Таким образом, эмбриональная фаза делится на два периода: период между делениями — интерфаза продолжительностью 15—20 ч и собственно деление клетки — 2—3 ч. Время это колеблется в зависимости от вида растений и условий (температуры).

На этой фазе процесс дифференцировки уже прояв¬ляется в определенных структурных признаках, т. е. меняется форма, внутрен¬няя и внешняя структура клетки. Процесс функциональной дифференциации клеток, или накопление физиологических различий между ними, происходит на всех фазах роста. Определенные различия имеются уже между появившимися в период деления дочерними клетками, из которых в дальнейшем будут образо¬вываться различные ткани. Это проявляется в их химическом составе, морфо¬логических особенностях. Значительно варьируют число и структура митохонд¬рий, и особенно пластид, обилие и локализация эндоплазматической сети. Очень видоизменяются клетки проводящей системы. При дифференциации члеников ситовидных трубок большинство органелл разрушается. В сосудах ксилемы почти полностью исчезает цитоплазма. Происходит образование вторичной клеточной оболочки. Этот процесс сопровождается наложением новых слоев микрофиб¬рилл целлюлозы на старые. При этом ориентация фибрилл целлюлозы в каж¬дом новом слое другая. Клеточная оболочка утолщается и теряет способность к росту.

В стенках соседних клеток, как правило, одна против другой, образуются поры. Порами называют отверстия во вторичной оболочке, где клетки разделяют лишь первичная оболочка и срединная пластинка . Участки первичной оболочки и срединную пластинку, разделяющие соседствующие поры смежных клеток, называют поровой мембраной или замыкающей пленкой поры. Замыкающую пленку поры пронизывают плазмодесменные канальцы, но сквозного отверстия в порах обычно не образуется.

Каждая пора имеет поровую камеру . В тех случаях, когда откладывается мощная вторичная оболочка, камеры превращаются в узкиепоровые каналы . В клетках паренхимных и механических тканей вторичная оболочка обычно резко прерывается у краев камеры или порового канала, диаметр которых благодаря этому почти не изменяется по всей толще вторичной оболочки. Поры такого типа называются простыми, а комбинация двух простых пор - простой парой пор.

В водопроводящих элементах - сосудах и трахеидах - вторичная оболочка нередко нависает над камерой в виде свода, образуя окаймление. Такие поры получили название окаймленных или окаймленной пары пор. Поровая камера, ограниченная окаймлением, открывается в полость клетки через отверстие в окаймлении - апертуру поры. Поры облегчают транспорт воды и растворенных веществ от клетки к клетке.

ПЕРФОРА́ЦИЯ - Сквозные отверстия в оболочках клеток проводящих элементов у сосудистых растений.

30) Зеленая, желтая и коричневая окраска зерен ржи обусловлены соответствующим сочетанием синезеленой, коричневой и соломенножелтой окраски алейронового слоя, семенной и плодовой оболочек. Пигментация указанных составных частей является весьма важным природным фактором цветовой характеристики зерна ржи. В соответствии со сделанным предположением о характере содержащихся в зерне пигментов предварительно была произведена качественная проба на содержание хлорофилла, каротиноидов и антоцианинов. В качестве подопытного материала была взята рожь сорта Вятка московская урожая 1947 г. Определения проводились нами в четырехкратной повторности в сходе с сита 2,0х20 мм при наличии верхнего сита с отверстиями 2,2х20 мм. Выровненное зерно разбивали на цветовые фракции и разделяли на составные части. Хлорофилл определяли на основе получения спиртовых вытяжек. Для установления наличия каротиноидов готовили хлороформенный экстракт, который при добавлении насыщенного раствора треххлористой сурьмы в хлороформе в присутствии каротиноидов давал синюю окраску. Наличие антоцианинов устанавливалось методом А.Л. Кирсанова. В их присутствии полученный на холоде экстракт при добавлении закисной соли сернокислого железа и сегнетовой соли дает интенсивную фиолетовую окраску. Для определения хлорофилла был использован метод, применяемый в лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений Академии наук СССР. Навеску измельченного материала с добавлением СаСО3 несколько раз экстрагируют при растирании со спиртом ректификатом до получения бесцветных вытяжек. Соединенные спиртовые вытяжки сгущают под вакуумом и направляют на измерение коэффициента поглощения в спектрофотометр Бекмана при длине волны 665 мμ. Расчет производят, исходя из того, что 1%-ный раствор хлорофилла в слое 1 см дает коэффициент поглощения при данной длине волны E1 = 40 000. Содержание каротиноидов определяли методом Государственной контрольной витаминной станции Министерства здравоохранения СССР. Сущность его сводится к растиранию навески с этиловым спиртом, затем с бензином, омылению полученной вытяжки с 5%-ным раствором щелочи, отмывке спирта и щелочи водой, сушке бензиновой фракции с безводным сернокислым натрием, пропусканию через адсорбционную колонку и колориметрированию конечного раствора по сравнению со стандартным раствором. Антоцианины определяли по методу, принятому во Всесоюзном витаминном институте. Сущность его заключается в том, что навеску заливают 0,2% NaOH, кипятят и после образования желтокрасной окраски колориметрируют по сравнению со стандартным раствором 0,05 нормального йода. Из пигментов пластид были обнаружены хлорофилл и каротиноиды, из пигментов клеточного сока — антоцианины. Опытами установлено, что хлорофилл включен главным образом в алейроновый слой как зеленых зерен, которые дали наиболее интенсивное окрашивание, так и зерен другой окраски.

19

ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЛИПИДОВ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА

Липиды (от греч. lipos — «жир») — сложная смесь органических соединений с близкими физико-химическими свойствами.

Липиды практически нерастворимые в воде компоненты клеток. Они могут быть экстрагированы из них неполярными органическими растворителями (гексаном, бензином, этиловым и петролейным эфирами, хлороформом, бензолом).

По химическому строению липиды являются производными жирных кислот, спиртов, альдегидов, построенных с помощью сложноэфирной, простой эфирной, фосфоэфирной, гликозидной связей, и до 2% сопутствующих веществ, от которых зависит их аромат, окраска и вкусовые особенности.

Липидам в организме свойственны разнообразные функции. Они являются источниками энергии. Энергетическая ценность триглицеридов определяется длиной карбогенной цепи жирных кислот, которые входят в их состав. В отдельных жировых продуктах и в рационе питания в целом всегда имеется смесь жирных кислот с различной длиной углеродной цепи, поэтому энергетическая ценность жиров колеблется от 5,5 до 9,35 ккал/г.

Для практических расчетов калорийность всех жиров принимается равной 9 ккал/г. Эта величина используется в таблицах химического состава пищевых продуктов. Исключением могут быть специальные препараты триглицеридов со средней длиной карбогенной цепи. Их энергетическая ценность составляет 8 ккал/г.

Количество воды, образующейся в организме при полном расщеплении жиров в тканях, относительно велико. Так, при окислении 100 г жира выделяется 107 г эндогенной воды, что имеет особое значение в экстремальных условиях, например, при недостаточном поступлении ее извне.

Липиды выполняют структурно-пластическую роль, так как входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканей, обеспечивая их полупроницаемость. Мембранные структуры клеток, образованные двумя слоями фосфолипидов и белковой прослойкой, содержат ферменты, при участии которых обеспечивается упорядоченность потоков метаболитов в клетки и из них. Кроме того, жиры являются субстратами для образования биологически активных веществ: тканевых гормонов, желчных кислот и др.

Жиры являются источниками и растворителями витаминов А, D3, Е, К и способствуют их усвоению.

С пищевыми жирами в организм поступает ряд биологически активных веществ: фосфолипиды, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), стерины и др.

Липиды, входящие в состав нервных клеток и их отростков, обеспечивают направленность потоков нервных сигналов.

Из липидов образуются некоторые гормоны (половые, коры надпочечников), а также витамин D3. Следовательно, они выполняют регуляторную функцию. Кроме того, липиды нормализуют жировой и холестериновый обмены.

Липиды кожи и внутренних органов выполняют защитную роль. Они предохраняют тело человека и животных от переохлаждения, так как препятствуют отдаче тепла (термоизоляционная роль), а также от механического повреждения — амортизационная роль.

Липиды, выделяемые сальными железами, придают коже эластичность, предохраняют ее от высыхания. Липиды участвуют в формировании эстетической формы тела.

В организме человека и животных жир бывает структурным (протоплазматическим) и резервным.

Структурный жир в клетках входит в состав особых включений или сложных, относительно прочных соединений с белками, которые называются липопротеиновыми комплексами. Они содержатся в крови, участвуют в построении клеточных органелл (ядра, рибосом, митохондрий). Количество протоплазматического жира поддерживается в органах и тканях на постоянном уровне, который не изменяется даже при голодании.

Резервный (запасный) жир накапливается в жировых депо: под кожей (подкожный жировой слой), в брюшной полости (сальник), около почек (околопочечный жир). Степень накопления резервного жира зависит от ряда причин: характера питания, уровня энергозатрат, возраста, пола, конституционных особенностей организма, деятельности желез внутренней секреции. Так, тяжелая физическая работа, некоторые заболевания, недостаточное питание способствуют уменьшению количества запасного жира. Напротив, избыточное питание, гиподинамия, снижение функции половых и щитовидной желез приводят к увеличению количества резервного жира. Он также образует липопротеиновые комплексы, однако они неустойчивы, поэтому количество его быстро уменьшается при голодании. В запасном жире постоянно происходят синтез и распад; он является источником обновления внутриклеточного структурного жира.

Липиды делят на две основные группы: простые и сложные. К простым нейтральным липидам (не содержащим атомов азота, фосфора, серы) относят производные высших жирных кислот и спиртов: глицеролипиды, воски.

Молекулы сложных липидов содержат в своем составе не только остатки высокомолекулярных карбоновых кислот, но и фосфорную или серную кислоты, азотистые вещества, углеводы.

Триглицериды — основные составные части твердых жиров и масел. Они являются эфирами глицерина и высших жирных кислот. Особенно важны полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК).

Биологическая роль ПНЖК велика. Они участвуют в качестве структурных элементов в фосфолипидах, липопротеинах клеточных мембран; входят в состав соединительной ткани и оболочек нервных волокон; влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выделение из организма, а также образуют с ним эфиры, которые не выпадают в осадок из раствора и, следовательно, препятствуют образованию желчных камней. ПНЖК способствуют

функционированию системы пищеварения, почек, кожи, репродуктивных органов; оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов; участвуют в обмене витаминов группы В (пиридоксина и тиамина); стимулируют иммуннозащитные механизмы организма (повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям и действию радиации и т. д.). Из ПНЖК тканевых фосфолипидов образуются клеточные гормоны простагландины.

Эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты имеют особое значение для профилактики и лечения заболеваний сердечнососудистой системы. Кроме того, они способствуют росту и развитию организма. Эти функции выполняют только цис-изомеры ненасыщенных кислот.

Благодаря непрочным двойным связям между атомами углерода, ненасыщенные жирные кислоты легко вступают в химические реакции. Путем гидрогенизации растительных жиров в промышленности получают маргарины. Лабильность двойных связей в ненасыщенных жирных кислотах является одной из причин накопления в жирах продуктов окисления, обусловливающих их порчу.

Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая — синтезируется из линолевой кислоты при участии витамина В6. Поэтому они получили название незаменимых или эссенциальных кислот. В состав полиненасыщенных жирных кислот семейства омега-3 входят: линоленовая кислота, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая кислоты. Арахидоновая и линоленовая кислоты входят в семейство омега-6. Арахидоновая кислота в продуктах питания содержится в незначительном количестве, а в растительных маслах ее практически нет. В наибольшем количестве арахидоновая кислота содержится в яйцах — 0,5%, субпродуктах — 0,2—0,3%, мозгах — 0,5%.

В настоящее время комплекс эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) рассматривают как фактор F, биологическое значение которого приравнивается к витаминам.

Физиолого-гигиеническая роль ПНЖК семейства соз. Они являются составными компонентами клеток нервной ткани; способствуют интеллектуальному развитию детей; служат предшественниками простагландинов; расширяют зону чувствительности сетчатки, особенно у новорожденных; снижают уровень жира и холестерина в крови; снижают риск развития атеросклероза.

Физиолого-гигиеническая роль ПНЖК семейства со6. Они являются предшественниками арахидоновой кислоты и простогландинов; проявляют холестериноснижающее действие; повышают транспортирование Na+ через клеточные мембраны и выведение его из организма; тормозят агрегацию тромбоцитов; предупреждают ишемическую болезнь сердца.

На основании современных взглядов относительно физиологической роли полиненасыщенных жирных кислот семейства со3 и со6 возникло самостоятельное направление в нутрициологии. Практические рекомендации нового направления - необходимость постоянного поступления с едой ПНЖК семейства со3.

Важной группой простых липидов являются воскы. Восками называют сложные эфиры высших одноосновных карбоновых кислот (С 1 g—С3о) и одноатомных (содержащих одну группу -ОН) высокомолекулярных ( с 18—30 атомами углерода) спиртов.

Воски широко распространены в природе. В растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, ягоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание восков в зерне и плодах невелико. В оболочках семян подсолнечника содержится до 0,2% восков (от массы оболочки), в семенах сои — 0,01%, рисе — 0,05%.

К сложным липидам относятся фосфолипиды. Фосфолипиды — разнообразная, большая группа сложных липидов, структурным компонентом которых является фосфорная кислота. Они представлены двумя основными группами — фосфодиглицеринами и сфингомиелинами.

Несмотря на структурное многообразие, молекулы большинства фосфолипидов построены по общему принципу. В их состав входят, с одной стороны, гидрофобные, отличающиеся низким сродством к воде, углеводородные остатки, с другой — гидрофильные группы.

Фосфолипиды играют существенную роль в функционировании клеточных оболочек и внутриклеточном обмене и выполняют структурную, регуляторную и транспортную функции.

Структурная функция: фосфолипиды входят в структуру клеточных мембран, нервной ткани, печени, сердечной мышцы, половых желез, ацетилхолина, нуклеиновых комплексов клетки.

Регуляторная функция: обеспечивают функции клеточных мембран, их проницаемость для жирорастворимых веществ, регулируют обмен холестерина, содействуют лучшему использованию белка и жира тканями, принимают участие в биосинтезе белка, обеспечивают защитную функцию нервной системы, повышают скорость свертывания крови, выступают антиоксидантами, т. е. предупреждают окисление, в том числе витаминов А и Е. Нормализуют деятельность нервной системы, стимулируют желчеотделение и всасывание жиров. Стимулируют образование эритроцитов и гемоглобина, переносят излишки холестерина из тканей и крови в печень и способствуют выведению его из организма, ускоряют окислительно-восстановительные процессы, процессы роста и развития организма, повышают защитные функции организма.

Транспортная функция: они обеспечивают доставку

триглицеридов в клетку и из нее, транспортируют фосфор к клеткам центральной нервной системы.

Фосфолипиды оказывают липотропное действие — предупреждают жировое перерождение печени.

Наиболее важным из фосфолипидов является фосфатидилхолин или лецитин. Он является структурным элементом клеток организма.

Много фосфолипидов содержится в тканях мозга (3,5—12%), желтках яиц (6,5—12%), легких, сердце, почках (5—6%), бобах сои, семенах подсолнечника, зародышах пшеницы. Фосфатидилхолины используются организмом для синтеза ацетилхолина — основного передатчика нервных импульсов в парасимпатической нервной системе.

Сфинголипиды относятся к группе сложных липидов. Они представляют собой сложные органические соединения, состоящие из высших жирных кислот, фосфорной кислоты, холина и спирта сфингозина. Они содержатся в мембранах клеток растений и животных. Особенно богата ими нервная ткань. Обнаружены сфинголипиды в составе липидов крови.

К сложным жирам относятся и нерастворимые в воде соединения — стерины. В животных жирах содержатся зоостерины, в растительных — фитостерины.

Из животных стеринов важнейшее значение имеет холестерин. Он является структурным компонентом всех клеток и тканей, участвует в обмене желчных кислот, ряда гормонов, витамина D3 (часть которого образуется в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из холестерина). При повышении уровня холестерина в крови повышается опасность возникновения и развития атеросклероза.

Основная часть холестерина (около 70—80%) в организме образуется в печени из жирных кислот, главным образом насыщенных, в стенке тонкого кишечника и коже, а также в других тканях из углеводов (точнее, из продукта их распада — уксусной кислоты). Часть холестерина человек получает с пищей (0,3—0,6 г).

В результате соединения холестерина с глобулинами образуются липопротеины разной степени плотности: липопротеины высокой плотности (ЛПВП) — «хороший холестерин», липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) — «плохой холестерин» и хиломикроны. Развитию атеросклероза сосудов способствуют ЛПНП и ЛПОНП, так как во время прохождения через сосудистую стенку они легко разрушаются с выделением холестерина. В молодом здоровом организме поддерживается постоянный уровень холестерина благодаря функциям разных систем. Избыточное потребление углеводов и жиров увеличивает его синтез.

Здоровый организм регулирует синтез холестерина на таком уровне, который поддерживает его содержание в сыворотке крови в границах 4—6 ммоль/дм3. Величина этого показателя зависит от пола, возраста, состояния питания, физической активности и других факторов. Синтез холестерина в организме зависит от процесса абсорбции его в тонкой кишке. Увеличение количества холестерина в сыворотке крови сопровождается развитием атеросклероза. Этому способствуют, так называемые, факторы риска, важнейшими из которых являются неправильное питание, нарушения обмена липопротеинов, курение, недостаточная физическая активность, употребление алкоголя, высокое кровяное давление, ожирение и продолжительное нервно-психическое напряжение.

Холестерин сравнительно устойчив к термической обработке (разрушается лишь около 20% его исходного количества). В пищевых рационах здоровых людей содержится в среднем 0,5 г холестерина.

Много холестерина в яичных желтках, мозгах и других субпродуктах, животных жирах, мясе (в особенности жирном). Есть он в жирных молочных продуктах.

Установлена тесная связь между обменом стеринов и фосфолипидов. Уровень холестерина в крови снижается под влиянием фосфатидилхолина, что предотвращает накопление его в организме, влияет на расщепление и выведение из организма. Значение в профилактике атеросклероза имеют ПНЖК, фитостерины и пищевые волокна. Последние адсорбируют холестерин, тормозя его резорбцию в тонкой кишке. Витамины С, В6, В12, Р, РР и магний ускоряют расщепление холестерина и выделение его с фекалиями (в соединении с желчными кислотами). Органический йод, который содержится в продуктах моря (морская капуста, морская рыба, мясо морских животных), является антисклеротическим фактором. Он стимулирует синтез гормонов щитовидной железы, которые усиливают окисление жиров.

Транспортной формой липидов являются хиломикроны. Хиломикроны содержат около 1,5—2% белка, 7—10% фосфолипидов, 5—8% холестерина и его эфиров, 75—80% триглицеридов. После усвоения питательных веществ пищи содержание хиломикронов в крови значительно увеличивается. Далее происходит постепенное освобождение крови от них. Важную роль в этом процессе играют печень и жировая ткань, где происходит гидролиз триглицеридов.

В отдельную группу веществ, которые объединяются понятием липиды, относят жирорастворимые витамины — A, D, Е, К и провитамины, среди которых более всего распространенные в природе каротиноиды и др.

Page 2

Пищевая ценность жиров характеризуется натуральностью, усвоением (перевариванием, всасыванием) и степенью содержания продуктов окисления (порчи).

Показателем натуральности жиров являются температура плавления. Если она ниже 37° С, то усвоение жира составляет 97—98%, если выше 37° С — 90%, если выше 50°—60° С, то этот показатель равен 70—80%, К показателям натуральности жиров также относят вязкость, консистенцию; содержание примесей (растительного масла в сливочном масле, нежировых компонентов, летучих веществ); содержание соли, влаги; содержание фосфолипидов; присутствие в жире ненасыщенных жирных кислот (йодное число); количество жирных кислот (число омыления), прозрачность, количество осадка.

Для организма человека нежелательными и вредными ингридиентами натуральных жиров являются трансизомеры жирных кислот; свободные жирные кислоты; жирные кислоты, которые содержат непарное число атомов углерода; пигменты, мыла, воски, парафин.

Биологическая ценность жиров определяется жирнокислотным составом, показателем защиты от перекисного окисления липидов, показателем атерогенности жиров и содержанием биологически активных веществ: эссенциальных жирных кислот, жирорастворимых витаминов, стеринов.

Одним из важных показателей биологической ценности жиров является перевариваемость. Она выражается количеством всосавшихся в лимфу и кровь триглицеридов. Большинство природных жиров в организме человека характеризуется высоким коэффициентом перевариваемости.

При смешанном питании усваивается 96—98% свиного жира, 93—98% сливочного масла, 80—94% говяжьего жира, 86—90% подсолнечного масла, 94—98% маргарина.

Выраженное биологическое действие оказывает группа жироподобных веществ (фосфолипиды, холестерин, жирорастворимые витамины и др.). Наибольшей биологической активностью обладают такие фосфолипиды как: лецитин, кефалин, сфингомиелин.

Показателем биологической ценности жиров является также наличие в них витаминов A, D, Е, К. Сливочное масло, содержащее эти витамины, несмотря на низкий уровень ПНЖК, является продуктом высокой биологической ценности. Оно может быть заменено только рыбьим жиром, так как в его состав входят ретинол и кальциферол.

В растительных маслах содержатся токоферолы, в остальных жирах они практически отсутствуют. Следовательно, нет природного пищевого жира, который содержал бы все незаменимые липиды. Биологическая ценность жировой части может быть обеспечена только соответствующей смесью жиров.

Среди жирорастворимых пигментов — веществ, определяющих окраску масел и жиров, наиболее распространены каротиноиды и хлорофиллы. В хлопковых семенах, листьях, стеблях содержится токсичный пигмент госсипол. Госсипол и продукты его превращения окрашивают хлопковые масла в темно-желтый или коричневый цвет.

Каротиноиды — это растительные красно-желтые пигменты, определяющие окраску жиров, а также овощей, фруктов, яичного желтка и многих других продуктов.

Помимо красящих свойств, отдельные каротиноиды обладают провитаминными свойствами, так как, распадаясь в живом организме, они превращаются в витамин А.

Второй группой природных жирорастворимых пигментов, придающих зеленую окраску маслам и жирам, а также многим овощам (лук, салат, укроп и т. д.), являются хлорофиллы.

Способность жирных кислот, входящих в состав липидов, наиболее полно обеспечивать синтез структурных компонентов клеточных мембран характеризуют с помощью специального коэффициента, отражающего соотношение количества арахидоновой кислоты, которая является главным представителем полинена- сыщенных жирных кислот с 20 и 22 атомами углерода и других жирных кислот. Этот коэффициент получил название коэффициента эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот (КЭМ). Его можно использовать для оценки адекватности рациона.

Оптимальными для организма человека являются такие соотношения компонентов жиров:

  • — отношение НЖК: МНЖК:ПНЖК =1:1:1;
  • — отношение I ПНЖК:1 НЖК = 0,2—0,4;
  • — отношение жирных кислот С 18:2: к жирным кислотам

С 18:1 >0,25;

— отношение жирных кислот С 18:2 : к жирным кислотам С 18:3

>7,0;

  • — отношение жирных кислот семейства со6:со3 должно быть 4:1;
  • — количество жирных кислот с непарным числом атомов

углерода в цепи — минимальное;

— количество жирных кислот в форме транс-изомеров —

минимальное.

Для защиты жиров от перекисного окисления отношение содержания витамина Е к ПНЖК должно быть 1:

Оптимальными для организма человека являются следующие величины содержания биологически активных веществ в липидах:

  • — содержание жирорастворимых витаминов A, D, Е, К — на уровне суточного потребления;
  • — содержание фосфолипидов — максимальное;
  • — содержание Р-ситостерина — максимальное.

Свойство жиров способствовать развитию атеросклероза сосудов — атерогенность жиров — оценивают по содержанию холестерина и отношению содержания холестерина к фосфолипидам >1:4.

При всей полезности для организма растительных жиров резкое увеличение употребления растительных масел, особенно подсолнечного, может привести к негативным последствиям.

По современным представлениям наиболее целесообразно использовать в каждый отдельный прием пищи жиры, имеющие сбалансированный состав, а не потреблять жировые продукты различного состава в течение суток.

Качество и чистота жира определяются физическими и химическими константами.

Важнейшим свойством жиров является их окисляемость, зависящая от состава жирных кислот. Наиболее легко окисляются жиры некоторых морских рыб, труднее всего — жиры с высоким содержанием насыщенных жирных кислот (сало).

Вследствие взаимодействия в организме жиров с оксидантами и свободными радикалами происходит их перекисное окисление.

Продуктами окисления липидов являются — эфиры, спирты, гликоли, эпоксиды, транс-изомеры жирных кислот, которые токсичны для организма, т. к. они разрушают ДНК и вызывают старение клеток.

4.1. Основные липиды организма человека их биологическая роль.

ЛИПИДАМИ называются сложные органические вещества биологической природы нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях.

ЛИПИДЫ являются основным продуктом питания. Они поступают в организм человека с продуктами растительного и животного происхождения. Суточная потребность в ЛИПИДАХ для взрослого человека в среднем составляет 80-100 г.

В организме человека ЛИПИДЫ представлены:

1.Структурными липидами (холестерол, фосфолипиды, гликолипиды).

2.Резервными липидами (триацилглицеролы).

3.Свободными липидами (липопротеины крови: хиломикроны (хм), липопротеины очень низкой плотности (лпонп), липопротеины низкой плотности (лпнп), липопротеины высокой плотности (лпвп).

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛИПИДОВ

1.Структурная. ЛИПИДЫ являются обязательным структурным компонентом биологических мембран клеток (холестерол, фосфолипиды, гликолипиды).

2.Резервная. ЛИПИДЫ могут откладываться про запас в жировых депо клеток (триацилглицеролы, ВЖК, витамины А,Д,Е,К).

3.Энергетическая. При окислении 1 г ЛИПИДОВ до конечных продуктов(СО2,Н2О) выделяется около 9,3 ккал энергии.

4.Механическая. ЛИПИДЫ подкожной жировой клетчатки, соединительной ткани предохраняют внутренние органы от механических повреждений.

5 .Теплоизолирующая. Защищают организм от переохлаждения и перегревания.

6.Транспортная - участвуют в транспорте веществ через липидный слой биомембран клеток.

7.Регуляторная. Некоторые гормоны являются производными холестерола, их относят к стероидным соединениям (АНДРОГЕНЫ, ЭСТРОГЕНЫ, ГЛЮКО-и МИНЕРАЛОКОРТИКОИДЫ). Эссенциальные ПНВЖК, входящие в состав липидов служат предшественниками биологически активных веществ ЭЙКОЗАНОИДОВ (ПРОСТАГЛАНДИНОВ, ПРОСТАЦИКЛИНОВ,ТРОМБОКСАНОВ,ЛЕЙКОТРИЕНОВ), регулирующих клеточный метаболизм в тканях и органах по месту их образования, участвующих в координации обмена веществ.

10.Растворяющая роль. В ЛИПИДАХ растворяются жирорастворимые витамины A, D, E, К.

11.Питательная. С липидами пищи в организм поступают незаменимые ВЖК (эссенциальные), которые имеют 2 и более двойных связей.

Предыдущий раздел

Раздел верхнего уровня

Следующий раздел

4.2. Переваривание липидов, ресинтез жира

Переваривание липидов.

Поступающие с пищей ЛИПИДЫ в ротовой полости подвергаются только механической переработке. ЛИПОЛИТИЧЕСКИЕ ферменты в ротовой полости не образуются. Переваривание жиров у взрослого человека будет происходить в кишечнике, где для этого имеются все условия:

1. Наличие желчных кислот.

2. Наличие ферментов.

3. Оптимальная рН среды.

У детей до 1 года в кишечнике выделяется ЛИПАЗА, рН оптимум находится в слабо кислой среде (рН = 5,0-5,5). Под влиянием этого фермента расщепляются только эмульгированные жиры молока. У взрослого человека желудочная липаза не активна, т.к. рН желудочного содержимого в норме лежит в резко- кислой среде (рН =1,5 - 2,5). Поэтому, переваривание жиров в желудке у взрослых людей не происходит.

Основным местом переваривания липидов пищи в желудочно- кишечном тракте у взрослого человека служит тонкий отдел кишечника. В переваривании принимают участие желчные кислоты, образованные в печени, ЛИПОЛИТИЧЕСКИЕ ферменты, образованные в поджелудочной железе и слизистой оболочке кишечника. При поступлении пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку в слизистой оболочке начинают выделяться регуляторы: СЕКРЕТИН, ХОЛЕЦИСТОКИНИН, ХИМОДЕНИН, ЭНТЕРОКРИНИН, которые обеспечивают:

-образование желчи в печени,

-сокращение желчного пузыря,

-выделение панкреатического сока,

-секрецию желез тонкого отдела кишечника.

Важную роль в переваривании липидов в пищи играют желчные кислоты. Все они образуются в печени и являются конечным продуктом окисления холестерина в организме. В основе их строения лежит структура циклопентанпергидрофенантрена.

рис. Строение желчных кислот

Холевая кислота является источником образования желчных кислот. Производными холевой кислоты являются: -ХЕНОДЕЗОКСИХОЛЕВАЯ КИСЛОТА, у которой оксигруппы имеются в 3 и 7 положениях.

-ДЕЗОКСИХОЛЕВАЯ КИСЛОТА,у которой оксигруппы имеются в 3 и 12 положениях.

-ЛИТОХОЛЕВАЯ КИСЛОТА, у кторой оксигруппа находится в 3 положении.

Как правило, все желчные кислоты в печени конъюгируются с глицином или таурином .

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ:

1. Эмульгируют пищевые жиры.

2. Активируют ЛИПОЛИТИЧЕСКИЕ ферменты.

3. Выполняют роль переносчиков трудно растворимых в воде продуктов гидролиза жира в стенку кишечника.

При ЭМУЛЬГИРОВАНИИ жир дробится на мелкие частицы, стабилизируется, увеличивается поверхность контактов с ЛИПОЛИТИЧЕСКИМИ ферментами. Стабилизированная эмульсия жира далее подвергается гидролизу под влиянием панкреатических ферментов (ЛИПАЗ, ХОЛЕСТЕРОЛЭСТЕРАЗ, ФОСФОЛИПАЗ).

Т.о. в результате гидролиза пищевого жира образуются глицерины, холестерины, ВЖК, фосфаты, азотистые основания. Необходимо отметить, что в расщеплении жиров принимают участие и кишечные ЛИПАЗЫ, но их активность невысока, к тому же они расщепляют только МОНОГЛИЦЕРИДЫ и не действуют на ДИ- и ТРИГЛИЦЕРИДЫ. Установлено, что всасывание продуктов гидролиза жира имеет свою особенность. Легко всасываются слизистой кишечника спирты, фосфаты, АК, коротко цепочные ВЖК, азотистые основания. Трудно растворимые в воде продукты гидролиза (холестерин, ВЖК, МОНОГЛИЦЕРИДЫ), жирорастворимые витамины всасываются только в комплексе с желчными кислотами. Эти комплексы называются ХОЛЕИНОВЫМИ. В таком виде трудно растворимые в воде соединения проходят через мембраны ЭНТЕРОЦИТОВ. В этих клетках ворсинок кишечника происходит их распад. При этом желчные кислоты сразу же поступают в ток крови и через систему воротной вены доставляются в печень. Оттуда они в составе желчи вновь попадают в кишечник и могут участвовать в новом акте переваривания жира, либо удаляются из организма в составе каловых масс – КОПРОСТЕРИН. Установлено, что обязательный фонд желчных кислот у взрослого человека составляет 2,8 -3,5 гр, при этом они совершают 5-6 оборотов в сутки за счёт печёночно-кишечной циркуляции.

После того как продукты гидролиза жира поступили в ЭНТЕРОЦИТЫ, в стенке кишечника начинают синтезироваться жиры, специфические для данного организма, которые по своему строению отличаются от пищевого жира. Механизм ресинтеза жира в стенке кишечника сводится к следующему: Сначала происходит активация глицерина и ВЖК затем последовательно будет происходить АЦИЛИРОВАНИЕ альфа -ГЛИЦЕРОФОСФАТА с образованием МОНО- и ДИГЛИЦЕРИДОВ. Активная форма ДИГЛИЦЕРИДА - ФОСФАТИДНАЯ К-ТА занимает центральное место в синтезе жира к стенке кишечника. Из неё после активации в присутствии ЦТФ образуется ЦДФ -ДИАЦИЛГЛИЦЕРИД, который даёт начало сложным жирам.

рис. Механизм ресинтеза жира в стенке кишечника

˜

Предыдущий раздел

Раздел верхнего уровня

Следующий раздел

Липиды (жиры и масла)

Модуль 1

Модульная единица 4

Лекция 5

Цель изучения модульной единицы 4 – разобраться в основных функциях липидов и ПНЖК в организме, в процессах превращения жиров и масел при их промышленной переработке, процессах порчи жиров.

Аннотация

Рассмотрена физиологическая роль липидов в организме, указаны нормы потребления отдельных групп липидов, ПНЖК. Разобраны основные опасности недостатка и избытка жиров в пище. Рассмотрены процессы переработки липидов в промышленности: гидролиз жиров и фосфолипидов, гидрирование и переэтерификация ацилглицеринов. Разобраны основные изменения жиров в процессе переработки и хранения – гидролитические и окислительные процессы.

Ключевые слова:

Ацилглицерины, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, ПНЖК, семейства ω-3 и ω-6 жирных кислот, фосфолипиды, стерины, холестерин, лецитин, кефалин, моно-, ди-, триацилглицерины, глицерофосфолипиды, гидролиз, гидрирование, этерификация, прогоркание, кетонное прогоркание, химическое, ферментативное прогоркание, осаливание жиров, антиоксиданты.

Рассматриваемые вопросы:

  1. Физиологическая роль липидов в организме человека

    1. Функции липидов

    2. Пищевая ценность липидов

  1. Процессы переработки жиров и масел

    1. Гидролиз триацилглицеринов

    2. Свойства и превращения глицерофосфолипидов

    3. Гидрирование ацилглицеринов

    4. Реакции переэтерификации ацилглицеринов

  2. Биохимические и физико-химические изменения жиров в процессе переработки и хранения

    1. Гидролитическое расщепление жиров

    2. Окислительные изменения

    3. Окислительная порча жиров

1. Физиологичкская роль липидов в организме человека.

Функции липидов в организме разнообразны (рис. 5.1). Это основной энергетический материал. При сгорании 1 г триацилглицеролов, главного компонента липидов, выделяется 38,9 кДж (9,0 ккал), что в 2 раза больше, чем при сгорании белков или углеводов. Липиды в организме играют роль резервного материала, используемого при ухудшении питания или заболеваниях. Они являются также структурным элементом тканей, в составе клеточных оболочек и внутриклеточных образований.

Липиды - источник синтеза стероидных гормонов, которые во многом обеспечивают приспособление организма к различным стрессовым ситуациям. В нервной ткани содержится до 25% липидов, в клеточных мембранах - до 40%.

Липопротеины – соединения липидов с белками – выполняют транспортную функцию: они являются переносчиками жирорастворимых витаминов А, D, E и К в организме. Кроме того, липопротеины представляют собой источник для синтеза простагландидов, тромбоксанов и группы других соединений, защищающих организм. Липиды участвуют также в процессах терморегуляции, защищая организм от холода; способствуют закреплению в определенном положении таких внутренних органов, как почки, кишечник, и предохраняют их от смещения при сотрясении.

Рис. 5.1. Основные функции липидов в человеческом организме

    1. Пищевая ценность отдельных групп липидов. Нормы их потребления

Наиболее важная и распространенная группа простых нейтральных липидов – ацилглицеринов. Ацилглицерины – (или глицериды) – это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Они составляют основную массу липидов (иногда до 95%) и, по существу, именно их называют жирами или маслами. В состав жиров диацилглирерины и моноацилглицерины.

Триацилглицерины (ТАГ), молекулы которых содержат одинаковые остатки жирных кислот, называются простыми, в противном случае - смешанными. Природные жиры и масла содержат, главным образом, смешанные триацилглицерины.

Пищевые жиры относятся к классу липидов, представляющих собой группу соединений животного, растительного или микробного происхождения. Они практически нерастворимы в воде и хорошо растворимы в неполярных органических растворителях. Жиры, добываемые из растительного сырья, называют растительными жирными маслами, а жиры наземных животными жирами. Особую группу составляют жиры морских млекопитающих и рыб.

Чистые ацилглицерины – бесцветные вещества без вкуса и запаха. Окраска, запах и вкус природных жиров определяются наличием в них специфических примесей, характерных для каждого вида жира. Температуры плавления и застывания ацилглицеринов не совпадают, что обусловлено наличием нескольких кристаллических модификаций.

Важнейшая составная часть жиров – жирные кислоты, насыщенные и ненасыщенные (табл. 5.1.).

Таблица 5.1. Основные карбоновые кислоты, входящие в состав природных масел и жиров

Кислота

Формула

Условное обозначение (символ)

Насыщенные кислоты

Лауриновая

Миристиновая

Пальмитиновая

Стеариновая

Арахиновая

СН3-(СН2)10-СООН

СН3-(СН2)12-СООН

СН3-(СН2)14-СООН

СН3-(СН2)16-СООН

СН3-(СН2)18-СООН

С12

С14

С16

С18

С20

Ненасыщенные кислоты

Олеиновая

Эруковая

Линолевая

Линоленовая

Арахидоновая

СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН

СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)11-СООН

СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН

СН3-(СН2-СН=СН)3-(СН2)7-СООН

СН3-(СН2)3-(СН2-СН=СН)4-(СН2)3-СООН

С118-9-цис

С122-9-цис

С218-6-цис, 9-цис

С318-3цис, 6-цис, 9-цис

С420-6-цис, 9-цис, 12-цис, 15-цис

*В символ входят число атомов углерода и количество двойных связей между углеродными атомами в молекуле кислоты, номер первого ненасыщенного атома углерода от метильного атома углерода конфигурация.

Жирные кислоты в основном и определяют свойства жира. Чем больше в жирах полиненасыщенных жирных кислот, тем они более биологически активны. Самые распространенные жирные кислоты – пальмитиновая, олеиновая, линолевая.

Насыщенные жирные кислоты содержатся в коровьем масле (масляная, капрновая), животном жире (пальмитиновая, стеариновая, миристиновая), рыбьем жире и земляных орехах (арахиновая), рапсовом масле (бегеновая).

Насыщенные жирные кислоты используются в основном как энергетический материал, содержатся в наибольших количествах в животных жирах, что определяет высокую температуру плавления этих жиров и их твердое состояние. Они содержатся в мясе животных и субпродуктах.

Высокое содержание животных жиров в рационе нежелательно, поскольку при избытке насыщенных жирных кислот нарушается обмен липидов, повышается уровень холестерина в крови, увеличивается риск развития атеросклероза, ожирения, желчно-каменной болезни.

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на мононенасыщенные (содержат одну ненасыщенную водородом связь) и полиненасыщенные (несколко связей). Простые ненасыщенные жирные кислоты содержатся в рыбьем жире (эруковая, гадолеиновая), масле, жире, орехах (олеиновая), а также в молочном жире (пальмитолеиновая). Полиненасыщенные жирные кислоты содержатся в масле семян, рыбьем жире (линолевая, линоленовая, арахидоновая, клупонодоновая). Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): линолевая, линоленовая – относятся к незаменимым формам питания, так как в организме они не синтезируются и потому должны поступать с пищей. Эти кислоты по своим биологическим свойствам относятся к жизненно необходимым веществам и называются «Витамин F».

Линолевая кислота превращается в организме в арахидоновую, а линоленовая – эйкозапентаеновую. Недостаточное поступление с пищей линолевой кислоты вызывает в организме нарушение биосинтеза арахидоновой кислоты.

Арахидоновая кислота предшествует образованию веществ, участвующих в регуляции многих процессов жизнедеятельности тромбоцитов и других элементов, но особенно простагландинов, которым придают большое значение как веществам высочайшей биологической активности. Простагландины обладают гормоноподобным действием, в связи с чем получили название «гормонов тканей», так они синтезируются непосредственно из фосфолипидов мембран. Синтез простагландидов зависит от обеспеченности организма этими кислотами.

ПНЖК, образующиеся из линолевой кислоты (эйкозопентановая и докозагексановая), также постоянно в мембранных липидах, но в значительно меньших количествах, чем арахидоновая кислота. ПНЖК участвуют в образовании липидов, вместе с которыми входят в состав клеточных мембран. Воздействуют на структуру кожи и волос, снижают артериальное давление, способствуют профилактике артрита, понижают уровень холестерина и триглицеридов, уменьшают риск тромбообразования; оказывают положительное воздействие при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, кандидозе, экземе, псориазе; требуются для нормального развития и функционирования мозга.

Установленная связь ненасыщенных жирных кислот с обменом холестерина. Они способствуют быстрому преобразованию холестерина в фолиевые кислоты и выведению их из организма, оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышают их эластичность и снижают проницаемость. Выявлена зависимость связи ненасыщенных жирных кислот и обмена витаминов группы В. При их дефиците снижается интенсивность роста и устойчивость к неблагоприятным внешним и внутренним факторам, угнетается репродуктивная функция, недостаточность ненасыщенных жирных кислот оказывает влияние на сократительную способность миокарда, вызывает поражение кожи, способствуют развитию атеросклероза. Прием ПНЖК стимулирует систему иммунологической защиты организма, благотворно влияет на внешний вид кожных покровов, способствует более быстрому лечению воспалительных заболеваний желудка, язвенной болезни желудка и двенадцати перстной кишки, способствует оздоровлению и улучшению функции капилляров, эффективен при лечении сахарного диабета и бронхиальной астмы. Особенно много ПНЖК в растительных маслах.

По современным представлениям, сбалансированным считают следующий жирнокислотный состав триацилглицеролов: полиненасыщенные жирные кислоты – 10%, мононенасыщенные – 60%, насыщенные – 30% суточная потребность человека в линолевой кислоте – 4-10 г, что соответствует 20-30 г растительных масел.

По биохимической классификации линолевая кислота и продукты ее превращения объединяются в семейство ω-6 – по положению первой двойной связи в молекуле жирной кислоты, считая от метильного (первого в цепи) атома углерода. Продукты превращения другой незаменимой жирной кислоты – линоленовой – отличаются от представителей жирных кислот семейства ω-6 тем , что у них первая двойная связь от метильного атома углерода занимает положение 3. Поэтому линоленовая кислота и ее продукты превращения образуют семейство ω-3. Жирные кислоты одного семейства в живых организмах не переходят в другое.

На основании современных представлений о физиологической роли ПНЖК разных семейств возникло самостоятельное направление в современной диетологии. Практическим следствием нового направления явилось признание необходимости нормирования и обеспечения постоянного поступления с пищей ПНЖК семейства ω-3. Рассматривается необходимость обеспечения от 0,2 до 0,8% энергоценности рациона за счет линоленовой кислоты, в то время как линолевая кислота (семейство ω-6) должна составлять 4-8% энергоценности. Следовательно, потребность в линоленовой кислоте оценивается в 1/8-1/10 потребности в линолевой. Установлено, что из всех видов растительных масел только соевое имеет соотношение этих двух кислот, близкое к рекомендуемому.

Липиды морских рыб и беспозвоночных содержат главным образом две кислоты семейства ω-3: эйкозапентаеновую и докозагексаеновую. Такой тип липидов получил название «морского». Применение ПНЖК семейства ω-3 в клинике является эффективным методом профилактики атеросклероза и ишемической болезни сердца (ИБС). У больных, перенесших инфаркт миокарда, увеличение содержания в пище линоленовой жирной кислоты в виде изготовленного из рыбьего жира маргарина в течение 5 лет снизило смертность от ИБС на 50%.

Британский фонд питания определил идеальное соотношение в рационе питания человека между ПНЖК семейства ω-6 и ПНЖК ω-3 в количестве 6:1, тогда как, по другим данным, это соотношение должно составлять 10:1. На этом соотношении основана известная рекомендация существенного увеличения потребления жирной рыбы.

Много ненасыщенных жирных кислот содержится в рыбьем жире, в свежей рыбе, в грецких орехах, семенах тыквы, оливках, в льняном, рапсовом масле, примуле вечерней, миндале.

Содержание арахидоновой кислоты в пищевых продуктах незначительно и составляет, %: в мозгах – 0,5; яйцах – 0,1; свиной печени – 0,3; сердце – 0,2. Организмы морских животных , особенно рыб, таких как атерина каспийская, треска, сайра, беломорская и атлантическая сельдь, путассу, антарктический планктонный рачок, голомянка большая, разные виды акул, характеризуются высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот липидной фракции. Наиболее замечательной чертой морских организмов является наличие в их липидных фракциях весьма высоких количеств ПНЖК с 5 и 6 двойными связями. Содержание докозагексаеновой кислоты в жире акулы сельдевой достигает 30%. В общем, в липидах морских организмов содержание высших полиненасыщенных жирных кислот с 4 связями достигает 10%, с 5-30% и с 6-40%.

Важнейшими представителями сложных липидов являются фосфолипиды. Молекулы фосфолипидов построены из остатков спиртов (глицерина, сфиногозина), жирных кислот, фосфорной кислоты ( Н3РО4), а также содержат азотистое основание (чаще всего холин (НО-СН2-СН2-(СН3)3N)+ОН или этаноламин НО-СН2-СН2-Nh3), остатки аминокислот и некоторых других соединений.

Фосфолипиды – основной компонент биомембран клеточных структур, они играют существенную роль в проницаемости клеточных оболочек и внутриклеточном обмене. Наиболее важны из фосфолипидов - фосфатидилхолин, или лецитин, проявляет липотропное действие, препятствуя ожирению печени и лучшему усвоению жиров.

Недостаток фосфатидов в рационе приводит к накоплению жира в печени, к ее ожирению, а за тем и к циррозу. Суточная потребность в фосфатидах здорового взрослого человека – 5-10 г.

Лецитин встречается во всех тканях растительного и животного происхождения в семенах масличных растений количество может достигать 1-1,5%, в некоторых тканях животного организма – 6-10%. Лецитином богаты яичные желтки, икра, мозги, печень. Источником лецитина являются, также нерафинированные растительные масла, в том числе и облепиховые, а также молочные жиры. В жирах сливок и сметаны лецитина больше, чем в сливочном масле. В говяжьем, свином, бараньем жирах лецитина почти нет. источником фосфатидов также могут служить бобовые (соя, горох), семена подсолнечника, орехи, особенно кедровые.

При оценке пищевых жиров наиболее высоко ценятся жиры, содержащие лецитин. Для промышленных целей лецитин и кефалин (фосфатидилэтаноламины) получают из соевых бобов. Они используются при производстве шоколада, маргарина и как антиоксиданты в жирах.

Среди сопутствующих жирам неомыляемых веществ важное место занимают стеарины.

Стеарины – алициклические вещества, входящие в группу стероидов, овычно они представляют собой кристаллические одноатомные спирты (стеролы) или их эфиры (стериды). Различают зоостерины, выделяемые из животных объектов, фитостерины (из ратсений), микостерины, выделяемые из грибов. Стерины имеют в своей основе структуру пергидроциклопентанофенантрена

Наиболее известным стерином является холестерин. Он входит в став животных жиров. У млекопитающих он служит предшественником ряда важнейших активных веществ: гормонов, некоторых витаминов, желчных кислот. Холестерин является предшественником гормонов, относящихся к группе стероидных гормонов, в том числе женских половых гормонов прогестерона, эстрадиола и мужского полового гормона тестостерона.

Содержание холестерина в продуктах питания приведено в табл. 5.2.

Таблица 5.2. Содержание холестерина в продуктах

Продукт

Содержание, мг/100 г

Продукт

Содержание, мг/100 г

Мозги

2300

Масло сливочное

240

Яичный желток

1480

Мясо животных и домашней птицы

70

Цельное яйцо

515

Почки

375

Рыба

55

Икра зернистая

более 300

Сыр

90

Печень

300

Творог жирный и сливки

75

При варке мяса и рыбы теряется до 20% холестерина. Обычный суточный рацион – 500 мг холестерина. Известно, что его высокий уровень в крови является фактором риска возникновения атеросклероза, поэтому при соответствующих заболеваниях рекомендуется ограничить потребление пищевых продуктов с его высоким содержанием. В странах, где потребляют наименьшее количество животных жиров (большинство стран Африки, Индия, Япония), содержание холестерина в крови гораздо ниже, чем в США, Англии, Финляндии. Известно, что уменьшение содержания холестерина в крови на 1% приводит к уменьшению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний на 2%. Холестерин необходим для синтеза витамина D, желчных кислот, гормонов половых желез и коры надпочечников, а также регуляции проницаемости мембран клеток.

Из фитостеринов, содержащихся в жире растительных продуктов питания, наиболее активным считается β-ситостерин. Он является антогонистом холестерина, задерживает его всасывание в кишечник. Он в больших количествах содержится в растительных маслах. Особенно его много в соевом масле. Β-ситостерол встречается и в мякоти плодов грейпфрута – как в несвязанной форме, так и в виде глюкозида, в семенах грейпфрута он присутствует лишь в свободной форме. Он служит препятствием для абсорбции холестерина, тем самым предотвращая повышение уровня холестерина в сыворотке. Потребление в пищу продуктов, содержащих фитостерин, снижает уровень холестерина в крови.

Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека – 90-100 г в сутки, при этом 1/3 их должны составлять растительные масла, 2/3 – животные. По данным ВОЗ, нижний предел безопасного потребления жиров составляет для взрослых мужчин и женщин 25-30 г/сутки.

Недостаток или избыток жиров практически одинаково опасны для организма человека (рис. 5.2.). При низком содержании жира в рационе, особенно у людей с нарушенным обменом веществ, сначала появляется сухость и гнойничковые заболевания кожи, затем наступает выпадение волос и нарушение пищеварения, понижается сопротивляемость организма к инфекциям, нарушается обмен витаминов.

При избыточном потреблении жиров происходит их накопление в крови, печени и других тканях и органах. Кровь становится вязкой, повышается ее свертываемость, что предрасполагает к закупорке кровеносных сосудов, возникает атеросклероз. Избыток жира приводит также к ожирению – одному из распространенных заболеваний во многих развитых странах, где потребление жиров на душу населения увеличивается или высока доля жира в традиционных рационах питания.

Рядом ученых высказывается мнение, что существует прямая связь между раком толстого кишечника и потреблением жирной пищи. Высокое содержание жира в пище приводит к увеличению концентрации желчных кислот, поступающих с желчью в кишечник. Желчные кислоты и некоторые другие составные части желчи, а также продукты распада животных белков оказывают на кишечную стенку либо канцерогенное влияние непосредственно, либо под действием кишечной микрофлоры превращаются в продукты, обладающие канцерогенным эффектом. Аналогично этому при избытке ПНЖК, поступающих за счет растительных масел или рыбьих жиров, образуется много окислительных продуктов их обмена – свободных радикалов, - отравляющих печень и почки, снижающих их иммунитет и также оказывающих канцерогенное действие.

Роль липидов в обеспечении жизнедеятельности

В организме человека липиды выполняют следующие функции: строительную, энергетическую, запасающую, терморегуляторную, защитно-механическую, каталитическую. Выполняя строительную функцию, эти химические соединения участвуют в образовании мембран клеток, в состав которых входят гликолипиды, фосфолипиды, липопротеиды. Липиды играют большую роль в обеспечении организма витаминами, принимают участие в процессе свертывания крови, в выполнении функции зрения.

«Жирорастворимые» витамины (A, D, E и K) и липиды являются необходимыми питательными веществами для организма.

Липиды дают энергию для жизнедеятельности организма: при расщеплении одного грамма жира до углекислого газа и воды выделяется энергия в количестве 9,5 ккал, что почти в два раза больше в сравнении с белками и углеводами. Запасающая функция липидов заключается в том, что их нерастворимость в воде и высокая калорийность делают эти вещества идеальными компонентами для запаса энергии, наиболее эффективной формой хранения которой является жир.

Липиды выполняют терморегуляторную функцию: подкожный жировой слой защищает организм от холода или перегрева. Эти вещества защищают организм от чрезмерных потерь воды, играют немаловажную роль в регуляторной функции: важная группа гормонов (эстроген, кортизон, тестостерон) имеет липидную основу. Хорошие амортизирующие свойства подкожного жира помогают защищать от механического повреждения внутренние органы.

Некоторые виды липидов в организме не синтезируются и обязательно должны поступать с пищей в виде жирорастворимых витаминов и незаменимых жирных кислот. Жиры и липиды - не одно и то же, жиры являются одним из представителей более обширного класса липидов. Масла и твердые жиры относятся к простым липидам, фосфолипиды и холестерин - к сложным. Большое количество простых липидов содержится в сале, сливочном и растительном масле. Сложные липиды присутствуют в печени, яичном желтке.

Соотношение животных жиров и растительных масел в питании должно составлять 1 к 3.

Холестерин поступает в организм с пищей, а также может синтезироваться в организме. Он полностью отсутствует в растительной пище и находится только в продуктах животного происхождения. В небольшом количестве холестерин полезен для организма, однако его избыток в комплексе с определенными белками откладывается на стенках сосудов, образуя бляшки. Это заболевание называется атеросклероз, его последствиями могут стать инфаркты или инсульты.

Видео по теме

Понятие о простых липидах. Их роль в организме

Липиды и их роль в организме. Жиры. Клеточные липиды. Фосфолипиды. Холестерин. Липиды организма человека -- это, главным образом, нейтральные сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот -- триглицериды, фосфолипиды и стерины. Высшие жирные кислоты, входящие в состав сложных липидных молекул в виде углеводородных радикалов, бывают насыщенными и ненасыщенными, содержащими одну и более двойных связей. Липиды играют в организме энергетическую и пластическую роль. По сравнению с молекулами углеводов и белков молекула липидов является более энергоемкой. Поэтому при окислении липидов в организме образуется больше молекул АТФ и тепла. За счет окисления жиров обеспечивается около 50 % потребности в энергии взрослого организма. Запасы нейтральных жиров-триглицеридов в жировых депо человека в среднем составляют 10--20 % массы его тела. Из них около половины локализуется в подкожной жировой клетчатке. Кроме того, значительные запасы нейтрального жира откладываются в большом сальнике, околопочечной клетчатке, в области гениталий и между мышцами. Жиры, откладываясь в жировых депо, служат долгосрочным резервом питания организма. Нарушения обмена липидов у детей приводит к различным расстройствам. Особенно актуально нарушение обмена жиров в жаркое время года, что грозит психическими расстройствами. Жиры являются источником образования эндогенной воды. При окислении 100 г нейтрального жира в организме образуется около 107 г воды. Если в удовлетворении энергетических потребностей организма основную роль играют нейтральные молекулы жира (триглицериды), то пластическая функция липидов в организме осуществляется, главным образом, за счет фосфолипидов, холестерина, жирных кислот. Эти липидные молекулы являются структурными компонентами клеточных мембран (липопротеинов) и предшественниками синтеза стероидных гормонов, желчных кислот и простагландинов. Клеточные липиды В состав клеточных липидов входят фосфолипиды и холестерин, являющиеся необходимыми структурными компонентами поверхностной и внутриклеточных мембран. Триглицериды откладываются в клетках в виде жировых капель, формируя жировые депо. Последние являются не инертной массой, а активной динамической тканью, в которой запасенные жиры подвергаются постоянному расщеплению и ресинтезу. При действии на организм холода, в состоянии голода, при физической или психоэмоциональной нагрузке происходит интенсивное расщепление (липолиз) запасенных триглицеридов. Образующиеся при этом неэстерифицированные жирные кислоты используются в организме как энергодающие или как пластические вещества, необходимые для синтеза сложных липидных молекул. В условиях покоя после приема пищи происходят ресинтез и отложение нейтральных липидов в подкожной жировой клетчатке, брюшной полости, мышцах.

Обычно считают, что жиры в организме человека выполняют роль поставщиков энергии (калорий). Но это не совсем правильно. Конечно, значительная часть жиров расходуется в качестве энергетического материала. Причем, жир служит в организме источником энергии либо при непосредственном использовании, либо потенциально - в форме запасов в жировой ткани. Однако в определенной степени жиры являются пластическим материалом, так как входят в состав клеточных компонентов (в виде комплексов с белками - липопротеинов), в частности, мембран, т.е. являются незаменимым фактором питания. Кроме того, жир в организме обеспечивает теплоизоляцию, скапливаясь в подкожном слое и вокруг определенных органов. Кроме того, жиры действуют как пищевые растворители жирорастворимых витаминов и служат источником незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (линоленовая, арахидоновая).

При длительном ограничении жиров в питании наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется иммунитет и сокращается продолжительность жизни. Однако избыточное потребление насыщенных жиров приводит к нарушению обмена холестерина, усилению свертывающих свойств крови, заболеваниям почек и печени, способствует развитию атеросклероза и ожирения со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Определение липидов, приводимое в литературе - неоднозначно. Жиры (более правильный термин «липиды») - это органические соединения, растворимые в ряде органических растворителей и нерастворимые в воде. Основным компонентом жиров являются тригицериды и липоидные вещества, к которым относятся фосфолипиды, стерины, воски и др. В пищевой технологии используют термин «жир», под которым подразумевают сумму веществ, извлекаемых органическими растворителями. При практически полном извлечении жира из пищевых продуктов термин «жир» равнозначен термину «липиды».

Более предпочтительным представляется определение липидов, как природных производных жирных кислот и родственных им соединений, входящих в состав всех живых клеток и извлекаемых из организмов и тканей неполярными растворителями.

Согласно классификации Блора липиды делят на три группы:

  • - простые, 
  • - сложные,
  • - предшественники и производные липидов.

Простые липиды. Простыми липидами называют сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами. К ним относятся, например, жиры и воски.

Жиры (триглицериды). Жиры (триглицериды) - сложные эфиры жирных кислот с глицерином. Если они находятся в жидком состоянии, их называют маслами. В состав триглицеридов входят глицерин (около 9%) и жирные кислоты с разной длиной углеводородной цепочки и степени насыщенности, от строения которой зависят свойства триглецеридов.

Животные и растительные жиры обладают различными физическими свойствами и составом. Животные жиры - это твердые вещества, в состав которых входит большое количество насыщенных жирных кислот, имеющих высокую температуру плавления. Растительные жиры, как правило, жидкие вещества, содержащие в основном ненасыщенные жирные кислоты, имеющие низкую температуру плавления. Источником растительных жиров являются в основном растительные масла (99,9% жира), орехи (53-65%), овсяные (6,1%) и гречневые (3,3%) крупы. Источником животных жиров - шпик свиной (90-92% жира), сливочное масло (72-82%), жирная свинина (49%), колбасы (20-40%), сметана (30%), сыры (15-30%).

Основным компонентом липидов являются жирные кислоты. Тригицериды природного происхождения содержат по крайней мере две различные жирные кислоты.

1-Пальмитоил-2,3-дистеароилгицерин

Химические, биологические и физические свойства жиров определяются входящими в его состав триглицеридом и, в первую очередь, длиной цепи, степенью насыщенности жирных кислот. В состав жиров входят в основном неразветвленные жирные кислоты, содержащие четное число атомов углерода (4-26) как насыщенные, так и моно- и полиненасыщенные кислоты.

Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и др.) используются организмом в целом как энергетический материал. Пальмитиновая и стеариновая кислоты встречаются во всех животных и растительных жирах. Наибольшее количество насыщенных жирных кислот содержится в животных жирах: например, в говяжьем и свином жире - 25% пальмитиновой, соответственно 20% и 13% стеариновой кислот, в масле сливочном - 7% стеариновой, 25% пальмитиновой и 8% миристиновой кислот. Они могут частично синтезироваться в организме из углеводов (и даже из белков).

Ненасыщенные жирные кислоты различаются по степени «ненасыщенности». Мононенасыщенные жирные кислоты содержат одну ненасыщенную водородом связь между углеродными атомами, полиненасыщенные - несколько связей (2-6). К числу наиболее распространенных мононенасыщенных жирных кислот относится олеиновая кислота, которой много в оливковом масле (65%), маргаринах (43-47%), свином и говяжьем жире, сливочном масле и мясе гусей (11-16%).

Большинство жирных кислот, входящих в состав триглицеридов содержат 20 атомов углерода в молекуле. В молекулах олеиновой, линолевой, линоленовой 18 атомов углерода и они являются дегидропроизводными стеариновой кислоты, цис-изомерами.

Наиболее часто встречающиеся в триглицеридах насыщенные жирные кислоты: стеариновая (С17Н35СООН), пальмитиновая (С15Н31СООН), миристиновая (С13Н27СООН), арахиновая (С19Н39СООН), лауриновая (С11Н23СООН).

Особое значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты, такие, как линолевая, линоленовая и арахидоновая, которые входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей и выполняют в организме ряд важный функций, в том числе обеспечивают нормальный рост и обмен веществ, эластичность сосудов и др. Большинство полиненасыщенных кислот не может синтезироваться в организме человека и поэтому эти кислоты являются незаменимыми, как являются незаменимыми некоторые аминокислоты и витамины. С другой стороны, эти кислоты, главным образом линолевая и арахидоновая, служат предшественниками гормоноподобных веществ - простогландинов, предотвращают отложение холестерина в стенках кровеносных сосудов (способствуют удалению его из организма), повышают эластичность стенок кровеносных сосудов. Следует отметить, что указанные функции выполняют только цис-изомеры ненасыщенных кислот.

Насыщенные жирные кислоты выполняют в основном энергетическую функцию в организме и их избыток в питании часто приводит к нарушению обмена жиров, повышению уровня холестерина в крови

Состав жиров, синтезируемых в различных частях одного и того же организма - разный. Так, у свиней внешние слои подкожного жира обладают большей ненасыщенностью, чем внутренние. Кислотный состав жиров человека близок к составу топленного говяжьего сала.

Воски. Воски - сложные эфиры жирных кислот с одноатомными спиртами. Воски - историческое название разных по составу и происхождению продуктов, преимущественно природных, которые по свойствам близки к пчелиному воску. Большинство природных восков содержит сложные эфиры одноосновных насыщенных карбоновых кислот нормального строения и стеринов с 12-46 атомами углерода в молекуле. Такие воски по химическим свойствам близки к жирам (триглицеридам), но омыляюются только в щелочной среде. Воски отличаются от жиров тем, что вместо глицерина в их состав входят стерины или высшие алифатические спирты с четным числом атомов углерода (16-36). Растительные воски также содержат парафиновые углеводороды.

Воски широко распространены в природе. В растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание восков в зерне и плодах невелико. В оболочках семян подсолнечника содержится до 0,2% восков от массы оболочки, в семенах сои - 0,01%, риса - 0,05%.

Сложные липиды. Сложными липидами называют сложные эфиры жирных кислот со спиртами, дополнительно содержащие и другие группы.

Фосфолипиды. Важнейшими представителями сложных липидов являются фосфолипиды. Это - липиды, содержащие помимо жирных кислот и спирта остаток фосфорной кислоты. В их состав входят азотистые основания (чаще всего холин+OH - или этаноламин HO-Ch3-Ch3-Nh3), остатки аминоксилот и другие компоненты. В зависимости от спирта, входящего в состав молекулы, фосфолипид относится либо к глицерофосфолипидам (в роли спирта выступает глицерин), либо к сфингофосфолипидам, в состав которого входит сфингозин. Молекулы фосфолипидов содержат неполярные гидрофобные уголеводородные радикалы - «хвосты» и полярную гидрофильную «головку» (остатки фосфорной кислоты и азотистого основания), что определяет способность фосфолипидов формировать биологические мембраны. Входя в состав клеточных оболочек, фосфолипиды играют существенную роль для их проницаемости и обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством.

Наиболее распространенная группа фосфолипидов - фосфоглицериды. В их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и аминоспирты (например, холин в лецетине, этаноламин в кефалине). Аминоспирт, входящий в состав фосфолипида, определяет биологическое действие фосфолипида. Так, например, лецитин представляет собой глицерид, этерифицированный двумя, обычно разными жирными кислотами (например, стеариновой и олеиновой) и соодержащий фосфохолиновую группировку, которая при омылении дает неорганический фосфат и четвертичное основание - холин.

Лецитин проявляет липотропное действие, т.е. способствует выведению холестерина из организма. Лецитин и холин препятствуют ожирению печени и эти препараты используют для профилактики заболеваний печени. Холин, кроме того, входит в состав нервной ткани, в частности в ткани головного мозга. Ацетилхолин играет важную роль в передаче нервных импульсов. В организме человека холин может образовываться из серина, но биосинтез холина ограничен и холин должен дополнительно поступать с пищей. Таким образом, холин, как и полиненасыщенные жирные кислоты и ряд аминокислот, является незаменимым пищевым веществом.

Фосфолипиды пищевых продуктов различаются по химическому составу и биологическому действию. Последнее, как уже говорилось, во многом зависит от природы входящего в их состав аминоспирта. В пищевых продуктах встречаются в основном лецитин, в состав которого входит холин - аминоспирт, а также кефалин, в состав которого входит этаноламин.

Фосфолипиды, содержащиеся в пищевых продуктах, способствуют лучшему усвоению жиров. Так, жир в молоке находится в тонкодисперсном состоянии в значительной степени благодаря фосфолипидам молока. Именно молочный жир считается одним из наиболее легко усваиваемых жиров. Наибольшее количество фосфолипидов содержится в яйце (3,4%), относительно много (0,3-0,9%) в зерне и бобовых и нерафинированных маслах. При хранении нерафинированного растительного масла фосфолипиды выпадают в осадок. При рафинировании растительных масел содержание фосфолипидов в них снижается до 0,2-0,3%. Считают, что оптимальное содержание фосфолипидов в пище должно быть 5-10 г в день.

Помимо фосфолипидов к сложным липидам относят г ликолипиды (гликосфинголипиды), содержащие жирную кислоту, сфингозин и углеводный компонент. Гликолипиды в заметных количествах присутствуют в растительных продуктах (липиды пшеницы, овса, кукурузы, подсолнечника) Содержатся они также в животных и микроорганизмах. Гликолипиды выполняют структурные функции, участвуют в построении мембран, им принадлежит важная роль в формировании клейковинных белков пшеницы, определяющих хлебопекарное достоинство муки. Сложными липидами являются также сульфолипиды, аминолипиды. К этой категории относят и липопротеины.

Предшественники и производные липидов. К этой группе относятся жирные кислоты, глицерин, стероиды и прочие спирты, альдегиды жирных кислот и кетоновые тела, углеводороды, жирорастворимые витамины и гормоны.

Стерины (стеролы). Стерины (стеролы) - алициклические природные спирты (одноатомные вторичные спирты ряда циклопентанопергидрофенантрена, содержащие гидрооксильную группу при атоме углерода в положении 3 и метильные группы при атомах С10 и С13), относящиеся к стероидам. Стерины - составная часть неомыляемой фракции животных и растительных липидов. Различают животные (зоостерины), растительные стерины (фитостерины) и стерины грибов (микостерины). Основной стерин высших животных - холестерин, а растительный - b-ситостерин. Холестерин обнаружен в тканях всех животных и отсутствует, или присутствует в незначительном количестве, в растениях. Фитостерины, в отличие от холестерина, не усваиваются организмом.

Стерины, наряду с липидами и фосфолипидами, являются основным структурным компонентом клеточных мембран. Предполагают, что они влияют на клеточный метаболизм. Свои функции в организме стерины реализуют в виде комплексов с белками (липопротеидов) и сложных эфиров высших жирных кислот, являясь переносчиками их во все органы и ткани через систему кровотока. Холестерин участвует также в обмене желчных кислот и гормонов. До 80% холестерина в организме человека синтезируется в печени и других тканях. Содержание холестерина в яйцах достигает 0,57%, а в сырах - 0,28-1,61%. В сливочном масле содержится порядка 0,20%, а в мясе - 0,06-0,10%. Считается, что суточное потребление холестерина с пищей не должно превышать 0,5 г. В противном случае повышается уровень его содержания в крови, а значит, возрастает и опасность возникновения и развития атеросклероза.

Значение липидов. При рассмотрении групп липидов упоминались их разнообразные функции в организме. Обобщая выше изложенное, можно выделить следующие функции липидов в живом организме.

Липиды, входя в состав стенок клеток, выполняют в организме пластическую функцию и называются структурными. Они входят в состав мембраны клеток и участвуют в разнообразных процессах, происходящих в клетке.

Причем, как уже говорилось, липиды могут служить в организме источником энергии либо при непосредственном использовании, либо потенциально - в форме запасов в жировой ткани. В то время, как жировые отложения состоят главным образом из глицеридов, ткани головного мозга и спинного содержат сложные структурные единицы, построенные из белка, холестерина, а также из фосфолипидов, например, лецитинового типа.

Липиды, находящиеся в специальных «жировых» клетках, называют запасными и они состоят в основном из триглицеридов. Эти липиды являются аккумулятором химической энергии и используются при недостатке пищи. Липиды обладают высокой калорийностью: 1 г составляет 9 ккал - это в 2 раза выше калорийности белков и углеводов. Большинство всех видов растений также содержат запасные липиды, главным образом, в семенах. Липиды помогают растению переносить неблагоприятное воздействие внешней среды, например, низкие температуры, т.е. выполняют защитную функцию.

В растениях липиды накапливаются, главным образом, в семенах и плодах и их содержание зависит от сорта, места и условий произрастания. У животных и рыб липиды концентрируются в подкожных, мозговой и нервной тканях и тканях, окружающих важные органы (сердце, почки). Содержание липидов у животных определяется видом, составом корма, условиями содержания и др.

В состав пищевых продуктов входят так называемые «невидимые» жиры (в мясе, рыбе и молоке) и «видимые» - специально добавляемые в пищу растительные масла и животные жиры. В продуктах питания липиды


Смотрите также