4.1. Роль жиров в организме
Жиры (липиды от греч. lipos – жир) относятся к основным пищевым веществам (макронутриентам). Значение жира в питании многообразно.
Жиры в организме выполняют семь основных функций:
- 1) энергетическая – являются важным источником энергии, превосходящим в этом плане все пищевые вещества. При сгорании 1 г жира образуются 9 ккал (37,7 кДж);
- 2) пластическая – являются структурной частью всех клеточных мембран и тканей, в том числе нервной;
- 3) растворяют витамины А, D, Е, К и способствуют их усвоению;
- 4) служат поставщиками веществ, обладающих высокой биологической активностью: фосфатиды (лецитин), полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), стерины и др.;
- 5) защитная – подкожный жировой слой предохраняет человека от охлаждения, а жир вокруг внутренних органов защищает их от сотрясений;
- 6) вкусовая – улучшают вкус пищи;
- 7) вызывают чувство длительного насыщения (ощущение сытости).
Жиры могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.
Жиры подразделяются на нейтральные (триглицериды) и жироподобные вещества (липоиды).
- 4.2. Биологическая эффективность жиров
Нейтральные жиры состоят из глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты во многом определяют свойства жиров.
Биологическая эффективность – показатель качества жиров пищевых продуктов, отражающий
содержание в них незаменимых полиненасыщенных жирных кислот.
В природе обнаружено более двухсот жирных кислот, но практическое значение имеют только двадцать.
Жирные кислоты подразделяются на насыщенные, мононенасы-щенные, полиненасыщенные.
Насыщенные жирные кислоты (до предела насыщенные водородом – предельные) – пальмитиновая, стеариновая, миристиновая, масляная, капроновая, каприловая, арахиновая и другие кислоты. Они делятся на высокомолекулярные предельные жирные кислоты (стеариновая, арахиновая, пальмитиновая), имеющие твердую консистенцию, и низкомолекулярные (масляная, капроновая и другие) – жидкую (большинство растительных масел).
В твердых жирах преобладают насыщенные жирные кислоты (жиры животных и птиц). Чем больше насыщенных жирных кислот, тем выше температура плавления жира, тем дольше он переваривается и хуже усваивается (бараний и говяжий жиры).
Биологическая активность насыщенных жирных кислот невелика. С насыщенными жирными кислотами связываются представления об отрицательном их влиянии на жировой обмен, развитии атеросклероза. Имеются данные, что повышение содержания холестерина в крови связано с поступлением животных жиров, имеющих в своем составе насыщенные жирные кислоты. Избыточное поступление твердых жиров также способствует развитию ишемической болезни сердца, ожирению, желчнокаменной болезни и др.
Мононенасыщенные (моноеновые) кислоты – к ним относится олеиновая кислота, находящаяся практически во всех жирах животного и растительного происхождения. Большое ее количество содержится в оливковом масле (66,9 %). Имеются данные о благоприятном действии олеиновой кислоты на липидный обмен, в частности на обмен холестерина и функции желчевыводящих путей. В 2002 г. Всемирная организация здравоохранения отнесла олеиновую кислоту к возможным, но окончательно не доказанным, алиментарным факторам, снижающим риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Полиненасыщенные (полиеновые) кислоты (ПНЖК) имеют две и более свободные двойные связи. К ним относится линолевая кислота, имеющая две двойные связи, линоленовая, имеющая три двойные связи, и арахидоновая, имеющая четыре двойные связи. Эти кислоты, благодаря своим биологическим свойствам, называются витамином F. Линолевая и линоленовая кислоты относятся к незаменимым (эссенциальным) нутриентам, так как не синтезируются в организме и поступают только с пищей.
ПНЖК участвуют в регуляции обменных процессов в клеточных мембранах, в образовании энергии в митохондриях. Около 25 % жирнокислотного состава мембран составляет арахидоновая кислота.
Из ПНЖК в организме образуются тканевые гормоноподобные вещества (простагландины), они положительно влияют на жировой обмен в печени, повышают эластичность кровеносных сосудов, нормализуют состояние кожи, необходимы для нормального функционирования головного мозга. ПНЖК способны связывать в крови холестерин, образовывать с ним нерастворимый комплекс и выводить его из организма (антисклеротическая роль).
Превращения ПНЖК в организме зависят от химической структуры, а именно от положения первой от метильного конца двойной связи. Так, у линолевой кислоты эта связь находится в положении 6. Все другие кислоты (в частности арахидоновая), образующиеся из нее, также имеют первую двойную связь в положении 6 и относятся к ПНЖК семейства омега-6.
У линоленовой кислоты первая свободная двойная связь самая удаленная и находится в положении 3, поэтому данная кислота и продукты ее превращения (эйкозапентаеновая, докозапентаеновая и докозагексаеновая жирные кислоты) относятся к ПНЖК семейства омега-3.
Очень богаты линолевой кислотой растительные масла (подсолнечное, кукурузное, хлопковое и соевое). Хорошим источником линолевой кислоты являются мягкий маргарин, майонез, орехи. Из круп ее больше всего в пшене, но в 25 раз меньше, чем в подсолнечном масле.
Содержание арахидоновой кислоты в пищевых продуктах очень невелико. Наибольшее содержание ее в свином жире (2 г%) и сливочном масле (0,2…0,5 г%).
Источниками линоленовой кислоты являются льняное, конопляные, соевое, горчичное и рапсовое масла.
Источником ПНЖК омега-3 в основном являются жиры морских рыб и животных (сельдь, лососевые, печень трески, морские млекопитающие и т.д.).
В некоторых продуктах одновременно могут присутствовать значительные количества линолевой и линоленовой кислот – конопляное, соевое, горчичное и рапсовое масла.
Физиологические эффекты ПНЖК в организме во многом связаны с их метаболитами. Исследования последних лет показали, что ПНЖК семейства омега-3 нормализуют жировой обмен, повышают пластичность кровеносных сосудов, уменьшают вязкость крови, препятствуют образованию тромбов, стимулируют иммунитет (участвуют в образовании Т-лимфоцитов), продукцию простагландинов, обладают антиоксидантным и антиканцерогенным действием. Установлена их положительная роль при лечении атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, язвы желудка, сахарного диабета, аллергических и кожных заболеваний и др.
В рационе здорового человека соотношение ПНЖК омега-6 к омега-3 должно быть 10:1, а при нарушении липидного обмена от 3:1, до 6:1. Изучение фактического питания населения показало, что у значительной части населения это соотношение составляет от 10:1 до 30:1. Это свидетельствует о дефиците ПНЖК семейства омега-3.
Содержание основных жирных кислот в пищевых жирах приведено в табл. 2.
Таблица 2
Количество жирных кислот (в г) в 100 г жировых продуктов
Жировые продуктыСумма жирных кислотНасыщенные жирные кислотыМононена-сыщенные жирные кислоты (олеиновая кислота)Полиненасыщенные жирные кислотывсегов том числелинолеваялиноле
новая
Растительные масла:арахисовое95,318,243,8 (42,9)33,333,3следыконопляное94,69,514,5 (14,5)70,652,717,6горчичное94,93,967,6 (22,4)23,417,85,6кукурузное94,913,924 (24)57,657,00,6оливковое94,715,666,9 (64,9)12,112,0следыподсолнечное94,911,323,8 (23,7)59,859,8–соевое94,913,919,8 (19,8)61,250,910,3Животные жирыговяжий94,750,940,6 (36,5)3,22,50,6свиной95,839,645,6 (43,0)10,69,40,7бараний94,251,238,9 (36,9)4,13,10,9Масло сливочное77,750,326,8 (22,7)0,90,80,1Маргарин столовый молочный78,117,442,9 (42,9)17,817,8следыМайонез «Провансаль»63,68,016,3 (16,2)39,339,3следы
- 4.3. Свежесть жиров
Пищевая ценность жиров определяется не только жирнокислотным составом, температурой плавления и другими характеристиками, но и показателями свежести. Свежесть – обязательный признак полноценности жиров.
Пищевые жиры при длительном хранении в присутствии кислорода и света прогоркают, что связано с аутоокислением ненасыщенных жирных кислот. Отрицательно действует на жиры длительная термическая обработка. В окисленных и перегретых жирах разрушаются витамины, уменьшается содержание ПНЖК и накапливаются вредные вещества (перекиси, альдегиды и другие вещества), вызывающие раздражение желудочно-кишечного тракта и нарушающие обмен веществ.
В организме человека жиры также могут подвергаться аутоокислению (липидная пероксидация). Этот процесс относят свободнорадикальному окислению, которое активно инициируется постоянно возникающими в тканях первичными кислородными радикалами. Организм человека обладает антиоксидантной защитой, при недостаточности которой развиваются некоторые заболевания, в т.ч. атеросклероз. К антиоксидантам относятся ферменты (каталаза, суперок-сиддисмутаза и другие), мочевая кислота, альбумин, а также некоторые микронутриенты (витамины Е, А и С, ß-каротин, селен) и др.
Для предупреждения аутоокисления жирных кислот и прогоркания пищевых жиров в жиросодержащие продукты вводят антиоксиданты.
- 4.4. Транс-изомеры жирных кислот
Транс-изомеры жирных кислот (ТИЖК) – особые формы молекул ненасыщенных жирных кислот, иногда называемых «молекулами-уродами». ТИЖК лишены биологической эффективности и для организма являются только источниками энергии. Однако при потреблении в большом количестве они могут неблагоприятно влиять на организм.
В натуральных молочных и мясных жирах, мягком маргарине ТИЖК составляют около 3 % всех жиров.
Много ТИЖК (до 14 %) в вырабатываемых жировой промышленностью гидрогенизированных жирах, использующихся для производства твердого маргарина, кулинарных и кондитерских жиров.
Эти жиры широко применяют в кондитерской промышленности для изготовления
печенья, конфет, шоколадных паст, картофельных чипсов, прослойки вафель и т.д.
Используют их при жарении различных кулинарных изделий (пирожков, цыплят и т.д.).
Имеются данные о том, что ТИЖК, как и насыщенные жирные кислоты, повышают уровень общего холестерина и снижают антиатерогенные фракции в крови. Это является фактором риска развития атеросклероза, нарушает обмен биологически активных веществ, образующихся из ПНЖК, ухудшает качество жиров грудного молока у кормящих матерей.
Следует отметить, что речь не идет об опасности потребления вафель с жиросодержащими прослойками или картофельных чипсов, а о том, что этими и подобными изделиями не следует злоупотреблять в повседневном питании здорового человека.
- 4.5. Жироподобные вещества
Значительную ценность для организма представляют жироподобные вещества (липоиды).
К ним относятся биологически активные вещества – фосфолипиды и стерины.
Фосфолипиды (фосфатиды) – основными представителями являются лецитин, кефалин и сфингомиелин. В организме человека они входят в состав клеточных оболочек, имеют существенное значение для их проницаемости, обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством.
Фосфолипиды пищевых продуктов различаются по химическому составу и биологическому действию. Последнее во многом зависит от природы входящего в их состав аминоспирта.
В продуктах питания наиболее широко представлен лецитин.
Лецитин в своем составе имеет глицерин, ненасыщенные жирные кислоты, фосфор и витаминоподобное вещество холин. Лецитин обладает липотропным действием – уменьшает накопление жиров в печени, способствуя их транспорту в кровь. Он входит в состав нервной и мозговой ткани, влияет на деятельность нервной системы. Лецитин – важный фактор регулирования холестеринового обмена, так как предотвращает накопление в организме избыточного количества холестерина, способствует его расщеплению и выведению. Большое значение имеет достаточное количество лецитина в диетах при атеросклерозе, болезнях печени, желчнокаменной болезни, в рационах питания лиц умственного труда и пожилых людей, а также в рационах лечебного и лечебно-профилактического питания.
Суточная потребность в лецитине составляет около 5 г. Лецитином богаты яйца (3,4 г%), печень, икра, мясо кролика, сельдь жирная, нерафинированные растительные масла (2,5…3,5 г%). В говядине, баранине, свинине, мясе кур, горохе содержится около 0,8 г% лецитина, в большинстве рыб, сыре, сливочном масле, овсяной крупе – 0,4…0,5 г%, в твороге жирном, сметане – 0,2 г%. Хорошим источником лецитина при малой жирности является пахта.
Стерины представляют собой гидроароматические спирты сложного строения, содержащиеся в растительных маслах (фитостерины) и животных жирах (зоостерины).
Из фитостеринов наиболее известен β-ситостерин, больше всего его содержится в растительных маслах. Он нормализует холестериновый обмен, образуя с холестерином нерастворимые комплексы, которые препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте и тем самым снижают его содержание в крови.
Холестерин относится к животным стеринам.
Он является нормальным структурным компонентом всех клеток и тканей. Холестерин входит в состав мембран клеток и вместе с фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость мембран и влияет на активность связанных с ними ферментов. Холестерин – источник образования желчных кислот, стероидных гормонов половых желез и коры надпочечников (тестостерон, кортизон, эстрадиол и др.), витамина D.
Следует выделить связь пищевого холестерина с атеросклерозом, причины возникновения которого сложны и многообразны.
Известно, что холестерин входит в состав сложных плазменных белков липопротеинов. Выделяют липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). К атерогенным, т.е. способствующим формированию атеросклероза, относят ЛПНП и ЛПОНП. Они способны откладываться на сосудистой стенке и формировать атеросклеротические бляшки, в результате чего просвет кровеносных сосудов суживается, нарушается кровоснабжение тканей, сосудистая стенка становится непрочной и хрупкой.
Основная часть холестерина в организме образуется в печени (около 70 %) из жирных кислот, главным образом насыщенных. Часть холестерина (около 30 %) человек получает с пищей.
Качественный и количественный состав пищи существенно влияет на обмен холестерина. Чем больше холестерина поступает с пищей, тем меньше его синтезируется в печени и наоборот. При преобладании насыщенных жирных кислот и легкоусвояемых углеводов биосинтез холестерина в печени повышается, а в случае преобладания ПНЖК – снижается. Обмен холестерина нормализуют лецитин, метионин, витамины С, В6, В12 и другие, а также микроэлементы. Во многих продуктах эти вещества хорошо сбалансированы с холестерином: творог, яйца, морская рыба, некоторые морепродукты. Поэтому отдельные продукты и весь рацион нужно оценивать не только по содержанию холестерина, но и по совокупности многих показателей. В настоящее время насыщенные жирные кислоты животных и гидрогенизированных жиров отнесены к более значимым факторам риска развития сердечно-сосудистой патологии, чем пищевой холестерин.
Холестерин широко представлен во всех пищевых продуктах животного происхождения (табл. 3).
В обычном дневном рационе питания должно содержаться не более 300 мг холестерина. При тепловой обработке разрушается около 20 % холестерина.
Таблица 3
Содержание холестерина в 100 г съедобной части продуктов, мг
ПродуктыХолестеринПродуктыХолестеринМолоко, кефир жирный10Жир говяжий, бараний, свиной105Сливки:Колбасы:10%-й жирности30Сырокопченые7020%-й жирности80Вареные45Сметана 30%-й жирности130Куры:Творог жирный60Жирные80Мороженое сливочное50Нежирные40Масло сливочное50Треска30Сыр голландский510Минтай110Яйца куриные570Сайра210Желток куриный1470Сельдь210Говядина, баранина, свинина мясная70Севрюга310Печень говяжья270Горбуша380Мозги2000Карп280
- 4.6. Источники жиров в питании
Ни один из пищевых жиров, взятый в отдельности, не может полностью обеспечить потребности организма в них. Так, животные жиры, в том числе молочный жир, обладают высокими вкусовыми качествами, содержат довольно много витаминов А и D, лецитина, обладающего липотропными свойствами. Однако в них мало ПНЖК и много холестерина – одного из факторов риска атеросклероза.
Растительные жиры содержат много ПНЖК, витамина Е и ß-ситостерина, способствующего нормализации холестеринового обмена. В то же время в растительных маслах отсутствуют витамины А и D, а при тепловой обработке эти масла легко окисляются.
Источниками животных жиров являются шпик свиной (90… 92 % жира), сливочное масло (62…82 %), жирная свинина (49 %), колбасы (20…40 %), сметана (10…30 %), сыры (15…45 %) и др.
Источники растительных жиров – растительные масла (99,9 % жира), орехи (53…65 %), овсяная крупа (6,1 %), гречневая крупа, пшено (3,3 %) и др.
В здоровом питании должна предусматриваться комбинация животных и растительных жиров.
Низкокалорийные заменители жира. Широкое распространение избыточной массы тела и ожирения среди населения экономически развитых стран вызвали необходимость поиска и разработки низкокалорийных заменителей жира, а также привлекли внимание к маложирным «легким» продуктам. Существуют две группы заменителей жиров.
Первая группа включает углеводы и белки, молекулы которых изменены таким образом, что способны связывать большое количество воды, в три раза превышающее массу этих веществ. Набухшие частицы дают при разжевывании ощущение жира, а калорийность данных заменителей снижается до 1…2 ккал/г. Из углеводов для таких целей используют низкомолекулярные крахмалы, декстрины, мальтодекстрины и камеди. Белковые заменители жира получают из молока и яиц. Заменители этой группы всасываются и метаболизируются как обычные белки и углеводы.
Вторая группа заменителей представляет собой синтетические вещества, обладающие физическими и технологическими свойствами жиров в пищевых продуктах. Синтетические жирозаменители имеют различную химическую природу, степень переваривания и усвоения, а также неодинаковое влияние на желудочно-кишечный тракт. Они заменяют жир в пище в эквивалентном по массе соотношении. Из синтетических заменителей жира наиболее известны эфиры жирных кислот с сахарами, например полиэфир сахарозы. Идет изучение их безопасности и эффективности.
- 4.7. Потребность и нормирование жиров в питании
Нормирование жира в рационе питания производится с учетом возраста, пола, характера трудовой деятельности, национальных и климатических особенностей. По нормам питания России для здорового взрослого человека в среднем требуется 1,1 г жира на 1 кг массы тела.
Из общего количества потребляемых жиров около 30 % должны составлять растительные.
Среднесуточная физиологическая потребность человека в насыщенных жирных кислотах составляет 25 г, ПНЖК – 11 г.
Наилучшим соотношением жирных кислот считается: 10…20 % полиненасыщенных, 30 % насыщенных и 50…60 % мононенасыщен-ных жирных кислот.
За счет жира должно обеспечиваться около 30 % суточной энергетической ценности рациона.
Потребность в жирах на Крайнем Севере, в связи с увеличением теплопродукции, повышена на 5…7 %, в условиях юга – снижена на 5 % от общей энергоценности рациона.
В высокогорных районах потребление жиров ограничивают, так как в связи с уменьшением содержания кислорода в воздухе при пониженном барометрическом давлении ухудшается окисление жиров в организме и накапливаются недоокисленные продукты жирового обмена.
Ожирение – как лечить эту болезнь?