20

2.2. Липиды

Липиды представляют собой сложный комплекс органических соединений, основными структурными элементами которых являются глицерин и жирные кислоты.

В составе липидов наибольшее физиологическое значение представляют фосфалипиды, стерины и жирорастворимые витамины, однако основное или определяющее свойство липидов и в частности триглицеридов имеют жирные кислоты. Триглицериды или жиры, как и белки, являются пластическим материалом, так как входят в состав клеточных компонентов, в частности мембран.

Жирные кислоты в зависимости от строения подразделяются на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные).

Насыщенные жирные кислоты в большом количестве (более 50%) содержатся в животных жирах (бараньем, говяжьем и др.) и в некоторых растительных маслах (кокосовом, пальмоядровом).

К насыщенным жирным кислотам относятся масляная, каприловая, каприновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая и др.. Насыщенные жирные кислоты имеют высокую температуру плавления, твердую консистенцию и используются в организме как энергетический материал.

В питании высокое содержание жиров животного происхождения нежелательно, поскольку при избытке насыщенных жирных кислот нарушается обмен веществ, уровень холестерина в крови повышается, увеличивается риск развития атеросклероза, ожирения, желчно–каменной болезни и других отклонений.

Непредельные жирные кислоты являются ненасыщенными кислотами и имеют в своем составе двойные связи.

Особое значение в питании человека имеют полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) с двумя, тремя и более двойными связями. Это линолевая кислота (С17Н31СООН), имеющая две двойные связи, линоленовая (С17Н29СООН), имеющая три двойные связи и арахидоновая (С19Н39СООН), имеющая четыре двойные связи. Эти кислоты в настоящее время рассматривают как витамин F.

ПНЖК являются важнейшим компонентом в рационе питания человека. ПНЖК относятся к эссенциальным, жизненно необходимым элементам ввиду того, что организм их не может синтезировать, а должен получать в достаточном количестве с пищей.

Основной лимитирующей кислотой является линолевая кислота. Из линолевой кислоты при участии витамина В6 в организме образуются другие полиненасыщенные кислоты, и в первую очередь, арахидоновая. В подсолнечном масле содержится до 60% линолевой кислоты.

21

Содержание полиненасыщенных жирных кислот в пересчете на линолевую, должно составлять от 4 до 6% от общей калорийности рациона питания.

Минимальная суточная потребность человека в линолевой кислоте составляет 2–6 г, оптимальная 10 г, однако эта потребность может увеличиваться пропорционально доле поступающих в организм насыщенных предельных жирных кислот, таких как стеариновая, масляная, каприловая, арахидоновая и др.

Содержание арахидоновой кислоты в продуктах питания невысокое и составляет в свиной печени 0,3%, яйце – 0,1%, в мозгах – 0,3%.

Роль линолевой кислоты в обменных процессах организма обусловлена ее пространственной конфигурацией и расположением двойных связей. В природе существует несколько пространственных конфигураций (изомеров) линолевой кислоты, но только один из них способен превращаться в арахидоновую. Это необходимо иметь в виду, так как при производстве маргаринов как импортных, так и отечественных, в процессе гидрогенизации растительных жиров происходит изомеризация полиненасыщенных жирных кислот, в линолевой в том числе, в результате чего она уже не может являться предшественником арахидоновой кислоты.

Дефицит эссенциальных жирных кислот является одной из важнейших причин нарушения холестеринового обмена, развития атеросклероза. Нарушаются многие функции клеток организма, так как арахидоновая кислота – наиболее активная из полиненасыщенных жирных кислот – входит в структуру клеточных и субклеточных мембран. Растущий организм наиболее чувствителен к дефициту полиненасыщенных жирных кислот, ведь он более всего нуждается в пластическом материале для своего роста и развития. Искусственное вскармливание детей первого года жизни молочными смесями с недостаточным содержанием линолевой кислоты опасно для развития ребенка. Ребенок может отставать в росте, развитии, у него проявляется ряд кожных заболеваний, а также расстраивается система пищеварения.

Одна из важнейших функций ПНЖК – это участие в синтезе особых веществ в организме – простогландинов.

Простогландины нередко называют гормонами тканей, так как они даже в малых количествах способны оказывать выраженное биологическое действие, регулируя процессы жизнедеятельности в организме. Они также обладают противовоспалительным действием и регулируют вязкость крови.

Биосинтез простогландинов происходит при участии особых микросомальных ферментов простогландинсинтетаз. Данное название эта группа биологически активных веществ получила от латинского наименования предстательной железы (glandula prostata), где, как предполагают, образу-

22

ются простогландины. В настоящее время установлено, что простогландины образуются в клетках всех видов ткани.

Известно более 20 природных простогландинов, которые по химическому строению подразделяются на группы, имеющие индексы E, F, А, В и др., и на подгруппы, обозначаемые цифрами 1,2, указывающими на наличие двойных связей в молекуле.

Различные простогландины, являясь тканевыми регуляторами, обладают разноплановым действием на ткани, иногда прямо противоположным. Одни из них расширяют кровеносные сосуды и, следовательно, понижают кровяное давление, другие, наоборот, сужают кровеносные сосуды и увеличивают кровяное давление. Активность воспаления в тканях (болевой синдром) также обусловлено действием простогландинов.

При достаточном поступлении с пищей в организм незаменимых ПНЖК синтезируются в те группы простогландинов, которые уменьшают вязкость крови и снимают болевой синдром, снижают тонус сосудов, т.е. позволяют организму находиться в здоровом состоянии. При дефиците в рационе человека ПНЖК синтез простогландинов происходит с участием других жирных кислот, тогда действие образовавшихся простагландинов будет противоположным.

Существует несколько последовательных фаз синтеза простогландинов в организме. Синтез простагландинов осуществляется ферментами. На промежуточных стадиях превращения полиненасыщенных жирных кислот могут образовываться простогландины с различными свойствами. Это может быть связано со значительным количеством в пище насыщенных жирных кислот, холестерина, цинка, приемом алкоголя, а также курением, вирусными инфекциями, наличием сахарного диабета и т.д.

Синтез простагландинов – сложный многогранный процесс, в результате которого из одного и того же предшественника образуются вещества совершенно противоположного свойства. Исследования последних лет направлены на разработку диеты, которая бы способствовала получению простогландинов с положительными для человека свойствами. Следовательно, большинству людей полезна диета, которая бы контролировала выделение инсулина поджелудочной железой, содержание которого возрастает с высоким потреблением крахмала и других сахаров.

Концентрация инсулина в организме в значительной мере является именно тем регулятором, который определяет возможный синтез простогландинов. В ходе постепенного превращения линолевой кислоты в арахидоновую и, в конечном итоге, в простагландины, имеются две основные ступени, которые контролируются ферментами. Первая, основная ступень контролируется ферментом Д6Д (дельта–6–десатураза), а вторая ступень – другим ферментом Д5Д (дельта–5–десатураза). При повышенном поступлении в кровь инсулина происходит инактивация или угнетение фермента (Д6Д), в результате нарушается получение на последующих ступенях про-

23

межуточных метаболитов, необходимых для получения простогландина, обладающего позитивными для организма свойствами. На второй ступени синтеза инсулин активирует фермент Д5Д, что приводит к образованию простогландинов других видов, т.е. обладающих негативным действием на ткани.

Чтобы нацелить синтез желательных для организма простогландинов, следует ввести в диету полиненасыщенные жирные кислоты. Оптимальное их количество в рационе человека ежедневно должно составлять от 10 до 20% от общей калорийности пищевого рациона.

Ненасыщенные жирные кислоты благодаря наличию двойных связей легко окисляются. При окислении ненасыщенных жирных кислот в начале образуются перекиси, затем углеродная цепь расщепляется с образованием альдегидов с более короткой углеродной цепью, которые и являются причиной характерного прогорклого запаха. Особенно быстро реакция окисления идет в присутствии ионов металлов. Витамин Е (токоферол), содержащийся в небольшом количестве в природных растительных жирах, тормозит самоокисление (автооксидацию) ненасыщенных жирных кислот. Механизм этого действия заключается в том, что окисляющие радикалы, возникающие в ходе автооксидации (перекиси, ОН–радикалы), связываются самим токоферолом. Лишь после полного расщепления токоферола начинается прогоркание жиров.

Степень ненасыщенности жирных кислот можно определить с помощью йодного числа.

Йодное число жиров (жирных кислот) показывает, какое количество йода, выраженное в граммах, связывается 100 г вещества в данных условиях. Среднее йодное число жира человека составляет 64, йодное число растительных масел – 100–140, следовательно, последние содержат более чем вдвое больше ненасыщенных связей. В настоящее время жирные кислоты разделяют и идентифицируют с помощью газожидкостной хроматографии.

Фосфолипиды. В жировых продуктах питания из фосфолипидов в основном содержатся лецитин, в состав которого входит холин, и кефалин, в составе которого находится этаколамин.

Холин – необходимый компонент в синтезе фосфолипидов, он участвует в обмене жиров между печенью и жировой тканью, оказывает липотропное действие, благодаря чему ускоряется образование и превращение лецитина в печени и обеспечивается постоянный отток жировых веществ из печени, что и предотвращает чрезмерное отложение жира.

Лецитин предотвращает накопление холестерина в организме и способствует его выведению. Наибольшее количество фосфолипидов содержится в яйцах – 3–4%, в сырах – 0,5–1,1%, нерафинированных растительных маслах – 1–2%, в мясе птицы 0,5–2,5%, в мясе домашних животных – 0,8, в зерне злаков (ячмень, пшеница, овес) и бобовых – 0,3–0,9%.

24

Оптимальное количество фосфолипидов в суточном рационе человека должно составлять 5 г.

Стерины. С точки зрения питания больше всего известен β– сетостерин, который, в основном, содержится в растительных маслах. Стерины или спирты со стериновым скелетом в животном организме в основном представлены холестерином. Холестерин (холестерол) представляет собой одноатомный спирт, способный образовывать эфиры с жирными кислотами. Холестерин – белое кристаллическое вещество, растворимое только в липойодорастворителях.

Установлено, что из холестерина при облучении ультрафилолетовым излучением можно получить вещество, обладающее действием витамина Д. Холестерин принимает участие и в обмене желчных кислот. Только в присутствии желчных кислот происходит переваривание жиров.

Желчные кислоты, в сущности, являются производными не встречающейся в природе холановой кислоты.

За сутки в кишечник выделяется около 5 г желчных кислот, но это количество не теряется для организма, так как 90% из них снова всасывается с жирами и попадает обратно в печень.

Среди всех жидкостей организма пузырная желчь отличается наиболее высоким содержанием холестерина, достигающим иногда до 1%. Это означает уже перенасыщенный раствор, поскольку холестерин почти не растворяется в воде и только наличие солей желчных кислот предохраняет его от выпадения в осадок. При воспалительных процессах желчного пузыря место воспаления образует ядро кристаллизации, на которое начинает осаждаться холестерин, в результате чего образуются камни, которые на 80–90% состоят из холестерина. Холестерин после выделения с желчью в кишечный тракт снова всасывается. Предполагают, что он так же, как и желчные кислоты, способствуют всасыванию жиров.

Известно, что холестерин может вызвать атеросклероз, сердечные приступы и другие болезни, т.е. в организме он может обуславливать как негативные признаки, но он также необходим для здоровья. Две трети холестерина в организме вырабатывается печенью и в кишечнике. Его содержание обнаруживается в мозге, надпочечниках и в оболочках нервных волокон. Холестерин способствует метаболизму углеводов: чем больше поступило углеводов, тем больше вырабатывается холестерина.

Холестерин является основой для синтеза жизненно необходимых стероидных гормонов надпочечника, таких как кортизон и половые гормоны.

Последние исследования показывают, что холестерин ведет себя по– разному в зависимости от белка, с которым он связан, так как холестерин в крови переносится липопротеидами. В организме существуют липопротеиды с низкой, очень низкой и высокой плотностью. Липопротеиды с низкой плотностью переносят с кровью 65% холестерина, с очень низкой –