Липиды составляют большую и достаточно разнородную по химическому составу группу входящих в состав живых клеток органических веществ, растворимых в малополярных органических растворителях (эфире, бензоле, хлороформе и др.) и нерастворимых в воде. В общем виде они рассматриваются как производные жирных кислот.
Особенность строения липидов - присутствие в их молекулах одновременно полярных (гидрофильных) и неполярных (гидрофобных) структурных фрагментов, что придает липидам сродство как к воде, так и к неводной фазе. Липиды относятся к бифильным веществам, что позволяет им осуществлять свои функции на границе раздела фаз.
10.1. Классификация
Липиды делят на простые (двухкомпонентные), если продуктами их гидролиза являются спирты и карбоновые кислоты, и сложные (многокомпонентные), когда в результате их гидролиза кроме этого образуются и другие вещества, например фосфорная кислота и углеводы. К простым липидам относятся воски, жиры и масла, а также церамиды, к сложным - фосфолипиды, сфинголипиды и гликолипиды (схема 10.1).
Схема 10.1. Общая классификация липидов
10.2. Структурные компоненты липидов
Все группы липидов имеют два обязательных структурных компонента - высшие карбоновые кислоты и спирты.
Высшие жирные кислоты (ВЖК). Многие высшие карбоновые кислоты были впервые выделены из жиров, поэтому они получили название жирных. Биологически важные жирные кислоты могут быть насыщенными (табл. 10.1) и ненасыщенными (табл. 10.2). Их общие структурные признаки:
Являются монокарбоновыми;
Включают четное число атомов углерода в цепи;
Имеют цис-конфигурацию двойных связей (если они присутствуют).
Таблица 10.1. Основные насыщенные жирные кислоты липидов
В природных кислотах число атомов углерода колеблется от 4 до 22, но чаще встречаются кислоты с 16 или 18 атомами углеро- да. Ненасыщенные кислоты содержат одну или несколько двойных связей, имеющих цис-конфигурацию. Ближайшая к карбоксильной группе двойная связь обычно расположена между атомами С-9 и С-10. Если двойных связей несколько, то они отделены друг от друга метиленовой группой СН 2 .
Правилами ИЮПАК для ВЖК допускается использование их тривиальных названий (см. табл. 10.1 и 10.2).
В настоящее время также применяется собственная номенклатура ненасыщенных ВЖК. В ней концевой атом углерода, независимо от длины цепи, обозначается последней буквой греческого алфавита ω (омега). Отсчет положения двойных связей производится не как обычно от карбоксильной группы, а от метильной группы. Так, линоленовая кислота обозначается как 18:3 ω-3 (омега-3).
Сама линолевая кислота и ненасыщенные кислоты с иным числом атомов углерода, но с расположением двойных связей также у третьего атома углерода, считая от метильной группы, составляют семейство омега-3 ВЖК. Другие типы кислот образуют аналогичные семейства линолевой (омега-6) и олеиновой (омега-9) кислот. Для нормальной жизнедеятельности человека большое значение имеет правильный баланс липидов трех типов кислот: омега-3 (льняное масло, рыбий жир), омега-6 (подсолнечное, кукурузное масла) и омега-9 (оливковое масло) в рационе питания.
Из насыщенных кислот в липидах человеческого организма наиболее важны пальмитиновая С 16 и стеариновая С 18 (см. табл. 10.1), а из ненасыщенных - олеиновая С18:1 , линолевая С18:2 , линоленовая и арахидоновая С 20:4 (см. табл. 10.2).
Следует подчеркнуть роль полиненасыщенных линолевой и линоленовой кислот как соединений, незаменимых для человека («витамин F»). В организме они не синтезируются и должны поступать с пищей в количестве около 5 г в день. В природе эти кислоты содержатся в основном в растительных маслах. Они способствуют
Таблица 10.2. Основные ненасыщенные жирные кислоты липидов
* Включена для сравнения. ** Для цис-изомеров.
нормализации липидного профиля плазмы крови. Линетол, представляющий собой смесь этиловых эфиров высших жирных ненасыщенных кислот, используется в качестве гиполипидемического лекарственного средства растительного происхождения. Спирты. В состав липидов могут входить:
Высшие одноатомные спирты;
Многоатомные спирты;
Аминоспирты.
В природных липидах наиболее часто встречаются насыщенные и реже ненасыщенные длинноцепочечные спирты (С 16 и более) главным образом с четным числом атомов углерода. В качестве примера высших спиртов приведены цетиловый СH 3 (СН 2 ) 15 ОН и мелиссиловый СН 3 (СН 2) 29 ОН спирты, входящие в состав восков.
Многоатомные спирты в большинстве природных липидов представлены трехатомным спиртом глицерином. Встречаются другие многоатомные спирты, например двухатомные спирты этиленгликоль и пропандиол-1,2, а также миоинозит (см. 7.2.2).
Наиболее важными аминоспиртами, входящими в состав природных липидов, являются 2-аминоэтанол (коламин), холин, относя- щийся также к α-аминокислотам серин и сфингозин.
Сфингозин - ненасыщенный длинноцепочечный двухатомный аминоспирт. Двойная связь в сфингозине имеет транс -конфигура- цию, а асимметрические атомы С-2 и С-3 - D-конфигурацию.
Спирты в липидах ацилированы высшими карбоновыми кислотами по соответствующим гидроксильным группам или аминогруппам. У глицерина и сфингозина один из спиртовых гидроксилов может быть этерифицирован замещенной фосфорной кислотой.
10.3. Простые липиды
10.3.1. Воски
Воски - сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных спиртов.
Воски образуют защитную смазку на коже человека и животных и предохраняют растения от высыхания. Они применяются в фармацевтической и парфюмерной промышленности при изготовлении кремов и мазей. Примером служит цетиловый эфир пальмитиновой кислоты (цетин) - главный компонент спермацета. Спермацет выделяется из жира, содержащегося в полостях черепной коробки кашалотов. Другим примером является мелиссиловый эфир пальмитиновой кислоты - компонент пчелиного воска.
10.3.2. Жиры и масла
Жиры и масла - самая распространенная группа липидов. Большинство из них принадлежит к триацилглицеринам - полным эфирам глицерина и ВЖК, хотя также встречаются и принимают участие в обмене веществ моно- и диацилглицерины.
Жиры и масла (триацилглицерины) - сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот.
В организме человека триацилглицерины играют роль структурного компонента клеток или запасного вещества («жировое депо»). Их энергетическая ценность примерно вдвое больше, чем белков
или углеводов. Однако повышенный уровень триацилглицеринов в крови является одним из дополнительных факторов риска развития ишемической болезни сердца.
Твердые триацилглицерины называют жирами, жидкие - маслами. Простые триацилглицерины содержат остатки одинаковых кислот, смешанные - различных.
В составе триацилглицеринов животного происхождения обычно преобладают остатки насыщенных кислот. Такие триацилглицерины, как правило, твердые вещества. Напротив, растительные масла содержат в основном остатки ненасыщенных кислот и имеют жидкую консистенцию.
Ниже приведены примеры нейтральных триацилглицеринов и указаны их систематические и (в скобках) обычно употребляемые тривиальные названия, основанные на названиях входящих в их состав жирных кислот.
10.3.3. Церамиды
Церамиды - это N-ацилированные производные спирта сфингозина.
Церамиды в незначительных количествах присутствуют в тканях растений и животных. Гораздо чаще они входят в состав сложных липидов - сфингомиелинов, цереброзидов, ганглиозидов и др.
(см. 10.4).
10.4. Сложные липиды
Некоторые сложные липиды трудно классифицировать однозначно, так как они содержат группировки, позволяющие отнести их одновременно к различным группам. Согласно общей классификации липидов (см. схему 10.1) сложные липиды обычно делят на три большие группы: фосфолипиды, сфинголипиды и гликолипиды.
10.4.1. Фосфолипиды
В группу фосфолипидов входят вещества, отщепляющие при гидролизе фосфорную кислоту, например глицерофосфолипиды и некоторые сфинголипиды (схема 10.2). В целом фосфолипидам свойственно достаточно высокое содержание ненасыщенных кислот.
Схема 10.2. Классификация фосфолипидов
Глицерофосфолипиды. Эти соединения являются главными липидными компонентами клеточных мембран.
По химическому строению глицерофосфолипиды представляют собой производные l -глицеро-З-фосфата.
l-Глицеро-З-фосфат содержит асимметрический атом углерода и, следовательно, может существовать в виде двух стереоизомеров.
Природные глицерофосфолипиды имеют одинаковую конфигурацию, являясь производными l-глицеро-З-фосфата, образующегося в процессе метаболизма из фосфата дигидроксиацетона.
Фосфатиды. Среди глицерофосфолипидов наиболее распространены фосфатиды - сложноэфирные производные l-фосфатидовых кислот.
Фосфатидовые кислоты - это производные l -глицеро-З-фосфата, этерифицированные жирными кислотами по спиртовым гидроксильным группам.
Как правило, в природных фосфатидах в положении 1 глицериновой цепи находится остаток насыщенной, в положении 2 - ненасыщенной кислоты, а один из гидроксилов фосфорной кислоты этерифицирован многоатомным спиртом или аминоспиртом (X - остаток этого спирта). В организме (рН ~7,4) оставшийся свободным гидроксил фосфорной кислоты и другие ионогенные группировки в фосфатидах ионизированы.
Примерами фосфатидов могут служить соединения, в составе которых фосфатидовые кислоты этерифицированы по фосфатному гидроксилу соответствующими спиртами:
Фосфатидилсерины, этерифицирующий агент - серин;
Фосфатидилэтаноламины, этерифицирующий агент - 2-ами- ноэтанол (в биохимической литературе часто, но не вполне правильно называемый этаноламином);
Фосфатидилхолины, этерифицирующий агент - холин.
Эти этерифицирующие агенты взаимосвязаны между собой, поскольку фрагменты этаноламина и холина могут образовываться в ходе метаболизма из фрагмента серина путем декарбоксилирования и последующего метилирования при помощи S-аденозилметионина (SAM) (см. 9.2.1).
Ряд фосфатидов вместо аминосодержащего этерифицирующего агента содержит остатки многоатомных спиртов - глицерина, миоинозита и др. Приведенные ниже в качестве примера фосфатидилглицерины и фосфатидилинозиты относятся к кислым глицерофосфолипидам, поскольку в их структурах отсутствуют фрагменты аминоспиртов, придающие фосфатидилэтаноламинам и родственным соединениям нейтральный характер.
Плазмалогены. Менее распространены по сравнению со сложноэфирными глицерофосфолипидами липиды с простой эфирной связью, в частности плазмалогены. Они содержат остаток ненасыщенного
* Для удобства способ написания конфигурационной формулы остатка миоинозита в фосфатидилинозитах изменен по сравнению с приведенным выше (см. 7.2.2).
спирта, связанный простой эфирной связью с атомом С-1 глицеро- 3-фосфата, как, например, плазмалогены с фрагментом этаноламина - L-фосфатидальэтаноламины. Плазмалогены составляют до 10% всех липидов ЦНС.
10.4.2. Сфинголипиды
Сфинголипиды представляют собой структурные аналоги глицерофосфолипидов, в которых вместо глицерина используется сфинго- зин. Другим примером сфинголипидов служат рассмотренные выше церамиды (см. 10.3.3).
Важную группу сфинголипидов составляют сфингомиелины, впервые обнаруженные в нервной ткани. В сфингомиелинах гидроксильная группа у С-1 церамида этерифицирована, как правило, фосфатом холина (реже фосфатом коламина), поэтому их можно отнести и к фосфолипидам.
10.4.3. Гликолипиды
Как можно судить по названию, соединения этой группы включают углеводные остатки (чаще D-галактозы, реже D-глюкозы) и не содержат остатка фосфорной кислоты. Типичные представители гликолипидов - цереброзиды и ганглиозиды - представляют собой сфингозинсодержащие липиды (поэтому их можно считать и сфинголипидами).
В цереброзидах остаток церамида связан с D-галактозой или D-глю- козой β-гликозидной связью. Цереброзиды (галактоцереброзиды, глюкоцереброзиды) входят в состав оболочек нервных клеток.
Ганглиозиды - богатые углеводами сложные липиды - впервые были выделены из серого вещества головного мозга. В структурном отношении ганглиозиды сходны с цереброзидами, отличаясь тем, что вместо моносахарида они содержат сложный олигосахарид, включающий по крайней мере один остаток V -ацетилнейраминовой кислоты (см. Приложение 11-2).
10.5. Свойства липидов
Особенностью сложных липидов является их бифильность, обусловленная неполярными гидрофобными и высокополярными ионизированными гидрофильными группировками. В фосфатидилхолинах, например, углеводородные радикалы жирных кислот образуют два неполярных «хвоста», а карбоксильная, фосфатная и холиновая группы - полярную часть.
На границе раздела фаз такие соединения действуют, как превосходные эмульгаторы. В составе клеточных мембран липид- ные компоненты обеспечивают высокое электрическое сопротивление мембраны, ее непроницаемость для ионов и полярных молекул и проницаемость для неполярных веществ. В частности, большинство анестезирующих препаратов хорошо растворяются в липидах, что позволяет им проникать через мембраны нервных клеток.
Жирные кислоты - слабые электролиты ( p K a ~4,8). Они в малой степени диссоциированы в водных растворах. При pH < p K a преобладает неионизированная форма, при pH > p K a , т. е. в физиологических условиях, преобладает ионизированная форма RCOO - . Растворимые соли высших жирных кислот называются мылами. Натриевые соли высших жирных кислот твердые, калиевые - жидкие. Как соли слабых кислот и сильных оснований мыла частично гидролизуются в воде, их растворы имеют щелочную реакцию.
Природные ненасыщенные жирные кислоты, имеющие цис -конфигурацию двойной связи, обладают большим запасом внутренней энергии и, следовательно, по сравнению с транс -изомерами термодинамически менее стабильны. Их цис-транс -изомеризация легко проходит при нагревании, особенно в присутствии инициаторов радикальных реакций. В лабораторных условиях это превращение можно осуществить действием оксидов азота, образующихся при разложении азотной кислоты при нагревании.
Высшие жирные кислоты проявляют общие химические свойства карбоновых кислот. В частности, они легко образуют соответствующие функциональные производные. Жирные кислоты с двойными связями проявляют свойства ненасыщенных соединений - присоединяют по двойной связи водород, галогеноводороды и другие реагенты.
10.5.1. Гидролиз
С помощью реакции гидролиза устанавливают строение липидов, а также получают ценные продукты (мыла). Гидролиз - первая стадия утилизации и метаболизма пищевых жиров в организме.
Гидролиз триацилглицеринов осуществляют либо воздействием перегретого пара (в промышленности), либо нагреванием с водой в присутствии минеральных кислот или щелочей (омыление). В организме гидролиз липидов проходит под действием ферментов липаз. Некоторые примеры реакций гидролиза приведены ниже.
В плазмалогенах, как и в обычных виниловых эфирах, простая эфирная связь расщепляется в кислой, но не в щелочной среде.
10.5.2. Реакции присоединения
Липиды, содержащие в структуре остатки ненасыщенных кислот, присоединяют по двойным связям водород, галогены, галогеноводороды, воду в кислой среде. Иодное число - это мера ненасыщенности триацилглицеринов. Оно соответствует числу граммов иода, которое может присоединиться к 100 г вещества. Состав природных жиров и масел и их иодные числа варьируют в достаточно широких пределах. В качестве примера приводим взаимодействие 1-олеоил- дистеароилглицерина с иодом (иодное число этого триацилглицерина равно 30).
Каталитическое гидрирование (гидрогенизация) ненасыщенных растительных масел - важный промышленный процесс. В этом случае водород насыщает двойные связи и жидкие масла превращаются в твердые жиры.
10.5.3. Реакции окисления
Окислительные процессы с участием липидов и их структурных компонентов достаточно разнообразны. В частности, окисление кис- лородом воздуха ненасыщенных триацилглицеринов при хранении (автоокисление, см. 3.2.1), сопровождаемое гидролизом, является частью процесса, известного как прогоркание масла.
Первичными продуктами взаимодействия липидов с молекулярным кислородом являются гидропероксиды, образующиеся в резуль- тате цепного свободнорадикального процесса (см. 3.2.1).
Пероксидное окисление липидов - один из наиболее важных окислительных процессов в организме. Он является основной причиной повреждения клеточных мембран (например, при лучевой болезни).
Структурные фрагменты ненасыщенных высших жирных кислот в фосфолипидах служат мишенью для атаки активными формами кис- лорода (АФК, см. Приложение 03-1).
При атаке, в частности, гидроксильным радикалом HO", наиболее активным из АФК, молекулы липида LH происходит гомолитический разрыв связи С-Н в аллильном положении, как показано на примере модели пероксидного окисления липидов (схема 10.3). Образующийся радикал аллильного типа L" мгновенно реагирует с находящимся в среде окисления молекулярным кислородом с образованием липидпероксильного радикала LOO". С этого момента начинается цепной каскад реакций пероксидации липидов, поскольку происходит постоянное образование аллильных липидных радикалов L", возобнов- ляющих этот процесс.
Липидные пероксиды LOOH - неустойчивые соединения и могут спонтанно или при участии ионов металлов переменной валентности (см. 3.2.1) разлагаться с образованием липидоксильных радикалов LO", способных инициировать дальнейшее окисление липидного субстрата. Такой лавинообразный процесс пероксидного окисления липидов представляет собой опасность разрушения мембранных структур клеток.
Промежуточно образующийся радикал аллильного типа имеет мезомерное строение и может далее подвергаться превращениям по двум направлениям (см. схему 10.3, пути а и б), приводящим к промежуточным гидропероксидам. Гидропероксиды нестабильны и уже при обычной температуре распадаются с образованием альдегидов, которые далее окисляются в кислоты - конечные продукты реакции. В результате получаются в общем случае две монокарбоновые и две дикарбоновые кислоты с более короткими углеродными цепями.
Ненасыщенные кислоты и липиды с остатками ненасыщенных кислот в мягких условиях окисляются водным раствором перманга- ната калия, образуя гликоли, а в более жестких (с разрывом углеродуглеродных связей) - соответствующие кислоты.
ЛИПИДЫ - это разнородная группа природных соединений, полностью или почти полностью нерастворимых в воде, но растворимых в органических растворителях и друг в друге, дающих при гидролизе высокомолекулярные жирные кислоты.
В живом организме липиды выполняют разнообразные функции.
Биологические функции липидов:
1) Структурная
Структурные липиды образуют сложные комплексы с белками и углеводами, из которых построены мембраны клетки и клеточных структур, участвуют в разнообразных процессах, протекающих в клетке.
2) Запасная (энергетическая)
Запасные липиды (в основном жиры) являются энергетическим резервом организма и участвуют в обменных процессах. В растениях они накапливаются главным образом в плодах и семенах, у животных и рыб - в подкожных жировых тканях и тканях, окружающих внутренние органы, а также печени, мозговой и нервной тканях. Содержание их зависит от многих факторов (вида, возраста, питания и т. д.) и в отдельных случаях составляет 95-97% всех выделяемых липидов.
Калорийность углеводов и белков: ~ 4 ккал/грамм.
Калорийность жира: ~ 9 ккал/грамм.
Преимуществом жира как энергетического резерва, в отличие от углеводов, является гидрофобность – он не связан с водой. Это обеспечивает компактность жировых запасов - они хранятся в безводной форме, занимая малый объем. В среднем, у человека запас чистых триацилглицеринов составляет примерно 13 кг. Этих запасов могло бы хватить на 40 дней голодания в условиях умеренной физической нагрузки. Для сравнения: общие запасы гликогена в организме – примерно 400 гр.; при голодании этого количества не хватает даже на одни сутки.
3) Защитная
Подкожные жировые ткани предохраняют животных от охлаждения, а внутренние органы - от механических повреждений.
Образование запасов жира в организме человека и некоторых животных рассматривается как приспособление к нерегулярному питанию и к обитанию в холодной среде. Особенно большой запас жира у животных, впадающих в длительную спячку (медведи, сурки) и приспособленных к обитанию в условиях холода (моржи, тюлени). У плода жир практически отсутствует, и появляется только перед рождением.
Особую группу по своим функциям в живом организме составляют защитные липиды растений - воски и их производные, покрывающие поверхность листьев, семян и плодов.
4) Важный компонент пищевого сырья
Липиды являются важным компонентом пищи, во многом определяя ее пищевую ценность и вкусовое достоинство. Исключительно велика роль липидов в разнообразных процессах пищевой технологии. Порча зерна и продуктов его переработки при хранении (прогоркание) в первую очередь связана с изменением его липидного комплекса. Липиды, выделенные из ряда растений и животных, - основное сырье для получения важнейших пищевых и технических продуктов (растительного масла, животных жиров, в том числе сливочного масла, маргарина, глицерина, жирных кислот и др.).
2 Классификация липидов
Общепринятой классификации липидов не существует.
Наиболее целесообразно классифицировать липиды в зависимости от их химической природы, биологических функций, а также по отношению к некоторым реагентам, например, к щелочам.
По химическому составу липиды обычно делят на две группы: простые и сложные.
Простые липиды – сложные эфиры жирных кислот и спиртов. К ним относятся жиры , воски и стероиды .
Жиры – эфиры глицерина и высших жирных кислот.
Воски – эфиры высших спиртов алифатического ряда (с длинной углеводной цепью 16-30 атомов С) и высших жирных кислот.
Стероиды – эфиры полициклических спиртов и высших жирных кислот.
Сложные липиды – помимо жирных кислот и спиртов содержат другие компоненты различной химической природы. К ним относятся фосфолипиды и гликолипиды .
Фосфолипиды – это сложные липиды, в которых одна из спиртовых групп связана не с ЖК, а с фосфорной кислотой (фосфорная кислота может быть соединена с дополнительным соединением). В зависимости от того, какой спирт входит в состав фосфолипидов, они подразделяются на глицерофосфолипиды (содержат спирт глицерин) и сфингофосфолипиды (содержат спирт сфингозин).
Гликолипиды – это сложные липиды, в которых одна из спиртовых групп связана не с ЖК, а с углеводным компонентом. В зависимости от того, какой углеводный компонент входит в состав гликолипидов, они подразделяются на цереброзиды (в качестве углеводного компонента содержат какой-либо моносахарид, дисахарид или небольшой нейтральный гомоолигосахарид) и ганглиозиды (в качестве углеводного компонента содержат кислый гетероолигосахарид).
Иногда в самостоятельную группу липидов (минорные липиды ) выделяют жирорастворимые пигменты, стерины, жирорастворимые витамины. Некоторые из этих соединений могут быть отнесены к группе простых (нейтральных) липидов, другие - сложных.
По другой классификации липиды в зависимости от их отношения к щелочам делят на две большие группы: омыляемые и неомыляемые . К группе омыляемых липидов относятся простые и сложные липиды, которые при взаимодействии со щелочами гидролизуются с образованием солей высокомолекулярных кислот, получивших название «мыла». К группе неомыляемых липидов относятся соединения, не подвергающиеся щелочному гидролизу (стерины, жирорастворимые витамины, простые эфиры и т. д.).
По своим функциям в живом организме липиды делятся на структурные, запасные и защитные.
Структурные липиды - главным образом фосфолипиды.
Запасные липиды - в основном жиры.
Защитные липиды растений - воски и их производные, покрывающие поверхность листьев, семян и плодов, животных – жиры.
ЖИРЫ
Химическое название жиров - ацилглицерины. Это сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. "Ацил-" - это означает "остаток жирных кислот".
В зависимости от количества ацильных радикалов жиры разделяются на моно-, ди- и триглицериды. Если в составе молекулы 1 радикал жирных кислот, то жир называется МОНОАЦИЛГЛИЦЕРИНОМ. Если в составе молекулы 2 радикала жирных кислот, то жир называется ДИАЦИЛГЛИЦЕРИНОМ. В организме человека и животных преобладают ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНЫ (содержат три радикала жирных кислот).
Три гидроксила глицерина могут быть этерифицированы либо только одной кислотой, например пальмитиновой или олеиновой, либо двумя или тремя различными кислотами:
Природные жиры содержат главным образом смешанные триглице-риды, включающие остатки различных кислот.
Так как спирт во всех природных жирах один и тот же - глицерин, наблюдаемые между жирами различия обусловлены исключительно составом жирных кислот.
В жирах обнаружено свыше четырехсот карбоновых кислот различного строения. Однако большинство из них присутствует лишь в незначительном количестве.
Кислоты, содержащиеся в природных жирах, являются монокарбоновыми, построены из неразветвленных углеродных цепей, содержащих четное число углеродных атомов. Кислоты, содержащие нечетное число атомов углерода, имеющие разветвленную углеродную цепочку или содержащие циклические фрагменты, присутствуют в незначительных количествах. Исключение составляют изовалериановая кислота и ряд циклических кислот, содержащихся в некоторых весьма редко встречающихся жирах.
Наиболее распространенные в жирах кислоты содержат от 12 до 18 атомов углерода, они часто называются жирными кислотами. В состав многих жиров входят в небольшом количестве низкомолекулярные кислоты (С 2 -С 10). Кислоты с числом атомов углерода выше 24 присутствуют в восках.
В состав глицеридов наиболее распространенных жиров в значительном количестве входят ненасыщенные кислоты, содержащие 1-3 двойные связи: олеиновая, линолевая и линоленовая. В жирах животных присутствует арахидоновая кислота, содержащая четыре двойные связи, в жирах рыб и морских животных обнаружены кислоты с пятью, шестью и более двойными связями. Большинство ненасыщенных кислот липидов имеет цис-конфигурацию, двойные связи у них изолированы или разделены метиленовой (-СН 2 -) группой.
Из всех непредельных кислот, содержащихся в природных жирах, наиболее распространена олеиновая кислота. В очень многих жирах олеиновая кислота составляет больше половины от общей массы кислот, и лишь в немногих жирах ее содержится меньше 10%. Две другие непредельные кислоты - линолевая и линоленовая - также очень широко распространены, хотя они присутствуют в значительно меньшем количестве, чем олеиновая кислота. В заметных количествах линолевая и линоленовая кислоты содержатся в растительных маслах; для животных организмов они являются незаменимыми кислотами.
Из предельных кислот пальмитиновая кислота почти так же широко распространена, как и олеиновая. Она присутствует во всех жирах, причем некоторые содержат ее 15-50% от общего содержания кислот. Широко распространены стеариновая и миристиновая кислоты. Стеариновая кислота содержится в большом количестве (25% и более) только в запасных жирах некоторых млекопитающих (например, в овечьем жире) и в жирах некоторых тропических растений, например в масле какао.
Целесообразно разделять кислоты, содержащиеся в жирах, на две категории: главные и второстепенные кислоты. Главными кислотами жира считаются кислоты, содержание которых в жире превышает 10%.
Физические свойства жиров
Как правило, жиры не выдерживают перегонки и разлагаются, даже если их перегоняют при пониженном давлении.
Температура плавления, а соответственно и консистенция жиров зависят от строения кислот, входящих в их состав. Твердые жиры, т. е. жиры, плавящиеся при сравнительно высокой температуре, состоят преимущественно из глицеридов предельных кислот (стеариновая, пальмитиновая), а в маслах, плавящихся при более низкой температуре и представляющих собой густые жидкости, содержатся значительные количества глицеридов непредельных кислот (олеиновая, линолевая, ли-ноленовая).
Так как природные жиры представляют собой сложные смеси смешанных глицеридов, они плавятся не при определенной температуре, а в определенном температурном интервале, причем предварительно они размягчаются. Для характеристики жиров применяется, как правило, температура затвердевания, которая не совпадает с температурой плавления - она несколько ниже. Некоторые природные жиры - твердые вещества; другие же - жидкости (масла). Температура затвердевания изменяется в широких пределах: -27 °С у льняного масла, -18 °С у подсолнечного, 19-24 °С у коровьего и 30-38 °С у говяжьего сала.
Температура затвердевания жира обусловлена характером составляющих его кислот: она тем выше, чем больше содержание предельных кислот.
Жиры растворяются в эфире, полигалогенопроизводных, в сероуглероде, в ароматических углеводородах (бензоле, толуоле) и в бензине. Твердые жиры трудно растворимы в петролейном эфире; нерастворимы в холодном спирте. Жиры нерастворимы в воде, однако они могут образовывать эмульсии, которые стабилизируются в присутствии таких поверхностно-активных веществ (эмульгаторов), как белки, мыла и некоторые сульфокислоты, главным образом в слабощелочной среде. Природной эмульсией жира, стабилизированной белками, является молоко.
Химические свойства жиров
Жиры вступают во все химические реакции, характерные для сложных эфиров, однако в их химическом поведении имеется ряд особенностей, связанных со строением жирных кислот и глицерина.
Среди химических реакций с участием жиров выделяют несколько типов превращений.
Что такое липиды, какова классификация липидов, в чем состоит их строение и функции? Ответ на этот и многие другие вопросы дает биохимия, занимающаяся изучением этих и других веществ, имеющих большое значение для метаболизма.
Что это такое
Липиды представляют собой органические вещества, нерастворяемые в воде. Функции липидов в теле человека многообразны.
Липиды — это слово означает «мелкие частички жира»
Это прежде всего:
- Энергетическая. Липиды служат субстратом для запасания и использования энергии. При расщеплении 1 грамма жиров выделяется примерно в 2 раза больше энергии, чем при расщеплении белка или углеводов такого же веса.
- Структурная функция. Структура липидов определяет строение мембран клеток нашего тела. Они располагаются таким образом, что гидрофильная часть молекулы находится внутри клетки, а гидрофобная ─ на ее поверхности. Благодаря этим свойствам липидов каждая клетка, с одной стороны, представляет собой автономную систему, отгороженную от внешнего мира, а с другой ─ каждая клетка может обмениваться молекулами с другими и с окружающей средой с помощью специальных транспортных систем.
- Защитная. Поверхностный слой, что имеется у нас на коже и служит своеобразным барьером между нами и окружающим миром также составлен из липидов. Кроме того, они в составе жировой ткани обеспечивают функцию теплоизоляции и защиту от пагубных внешних воздействий.
- Регуляторная. Они входят в состав витаминов, гормонов и других веществ, регулирующих многие процессы в организме.
Общая характеристика липидов исходит из особенностей строения. Они обладают двоякими свойствами, так как имеют в составе молекулы растворимую и нерастворимую части.
Поступление в организм
Липиды частично поступают в организм человека с пищей, частично способны синтезироваться эндогенно. Расщепление основной части пищевых липидов происходит в 12-перстной кишке под воздействием панкреатического сока, выделяемого поджелудочной железой и желчных кислот в составе желчи. Расщепившись, они ресинтезируются вновь в кишечной стенке и, уже в составе специальных транспортных частиц ─ липопротеинов, ─ готовы поступить в лимфатическую систему и общий кровоток.
С пищей ежедневно человеку необходимо получать около 50-100 граммов жиров, что зависит от состояния организма и уровня физической активности.
Классификация
Классификация липидов в зависимости от их способности образовывать мыла в определенных условиях разделяет их на следующие классы липидов:
- Омыляемые. Так называются вещества, которые в среде с щелочной реакцией образуют соли карбокислот (мыла). В эту группу относятся простые липиды, сложные липиды. Как простые липиды, так и сложные важны организму, они имеют разное строение и, соответственно ему, липиды выполняют разные функции.
- Неомыляемые. В щелочной среде не образуют солей карбоновых кислот. Сюда биологическая химия относит жирные кислоты, производные полиненасыщенных жирных кислот ─ эйкозаноиды, холестерин, как наиболее яркий представитель основного класса стеринов-липидов, а также производные его ─ стероиды и некоторые другие вещества, например, витамины А, Е и др.
Общая классификация липидов
Жирные кислоты
Веществами, которые относятся к группе так называемых простых липидов и имеют большое значение для организма являются жирные кислоты. В зависимости от наличия двойных связей в неполярном (нерастворимом в воде) углеродном «хвосте», жирные кислоты делят на насыщенные (двойных связей не имеют) и ненасыщенные (имеют одну или даже больше двойных углерод-углеродных связей). Примеры первых: стеариновая, пальмитиновая. Примеры ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот: олеиновая, линолевая и др.
Именно ненасыщенные жирные кислоты особенно важны для нас и должны обязательно поступать с пищей.
Почему? Потому что они:
- Служат компонентом для синтеза клеточных мембран, участвуют в образовании многих биологически активных молекул.
- Помогают поддерживать работу эндокринной и половой систем в норме.
- Помогают предупредить или замедлить развитие атеросклероза и многих его последствий.
Жирные кислоты делятся на две большие группы: ненасыщенные и насыщенные
Медиаторы воспаления и не только
Еще одним видом простых липидов являются такие важные медиаторы внутренней регуляции, как эйкозаноиды. Они имеют уникальное (как практически все в биологии) химическое строение и, соответственно этому, уникальные химические свойства. Главной основой для синтеза эйкозаноидов выступает арахидоновая кислота, которая является одной из важнейших ненасыщенных жирных кислот. Именно эйкозаноиды отвечают в организме за течение воспалительных процессов.
Кратко описать их роль в воспалении можно следующим образом:
- Они изменяют проницаемость сосудистой стенки (а именно ─ повышают ее проницаемость).
- Стимулируют выход лейкоцитов и других клеток иммунной системы в ткани.
- С помощью химических веществ опосредуют перемещения клеток иммунитета, выброс ферментов и поглощение чужеродных для организма частиц.
Но на этом роль эйкозаноидов в теле человека не заканчивается, они также ответственны за систему свертывания крови. В зависимости от складывающейся ситуации эйкозаноиды могут расширить сосуды, расслабить гладкую мускулатуру, уменьшить агрегацию или, если потребуется, вызвать обратные эффекты: сужение сосудов, сокращение гладких мышечных клеток и тромбообразование.
Эйкозаноиды – обширная группа физиологически и фармакологически активных соединений
Проводились исследования, согласно которым, люди, в достаточном количестве получавшие главный субстрат синтеза эйкозаноидов ─ арахидоновую кислоту ─ с пищей (находится в рыбьем жире, рыбе, растительных маслах) меньше страдали от заболеваний сердечно-сосудистой системы. Вероятнее всего, это связано с тем, что такие люди имеют более совершенный обмен эйкозаноидов.
Вещества сложного строения
Сложные липиды ─ группа веществ, не менее важная для организма, чем простые липиды. Основные свойства этой группы жиров:
- Участвуют в образовании клеточных мембран, наряду с простыми липидами, а также обеспечивают межклеточные взаимодействия.
- Входят в состав миелиновой оболочки нервных волокон, необходимой для нормальной передачи нервного импульса.
- Они являются одним из важных компонентов сурфактанта ─ вещества, обеспечивающего процессы дыхания, а именно предотвращающего спадание альвеол во время выдоха.
- Многие из них играют роль рецепторов на поверхности клеток.
- Значение некоторых сложных жиров, выделяемых из спинномозговой жидкости, нервной ткани, сердечной мышцы до конца не выяснена.
К простейшим представителям липидов этой группы относятся фосфолипиды, глико- и сфинголипиды.
Холестерин
Холестерин является веществом липидной природы с наиболее важным значением в медицине, так как нарушение именно его обмена негативно сказывается на состоянии всего организма.
Часть холестерина поступает внутрь с пищей, а часть ─ синтезируется в печени, надпочечниках, половых железах и коже.
Он также участвует в образовании клеточных мембран, синтезе гормонов и других химически активных веществ, а также участвует в метаболизме липидов в теле человека. Показатели именно холестерина в крови часто исследуются врачами, так как они показывают состояние обмена липидов в организме человека в целом.
Липиды имеют свои особые транспортные формы ─ липопротеины. С их помощью они могут переноситься с током крови, не вызывая эмболии.
Нарушения жирового обмена быстрее и ярче всего проявляются нарушениями обмена холестерина, преобладанием атерогенных его переносчиков (так называются липопротеины низкой и очень низкой плотности) над антиатерогенными (липопротеины с высокой плотностью).
Основным проявлением патологии липидного обмена является развитие атеросклероза.
Проявляет он себя сужением просвета артериальных сосудов по всему организму. В зависимости от преобладания в сосудах различных локализаций развивается сужение просвета коронарных сосудов (сопровождающееся стенокардией), сосудов головного мозга (с нарушениями запоминания, слуха, возможными головными болями, шумом в голове), сосудов почек, сосудов нижних конечностей, сосудов органов пищеварения с соответствующей симптоматикой.
Таким образом, липиды одновременно являются незаменимым субстратом для многих процессов в организме и, в то же время, при нарушении жирового обмена, могут стать причиной многих заболеваний и патологических состояний. Поэтому, жировой обмен требует за собой контроля и коррекции при возникновении такой необходимости.
07.04.2009
В питании жиры составляют примерно 44 процента. Рекомендации о правильной диете советуют, чтобы этот показатель не превышал 30 процентов от общего обьема калорий, а 25 процентов было-бы еще лучше.
Ваше потребление жиров должно склонятся к полиненасыщенным и мононенасыщенным жирам с максимальным количеством насыщенных жиров не более 10 процентов или меньше, от тех общих 25 процентов жиров.
* Чтобы уменшить жирность при приготовлении омлета, убирайте желток каждого второго яйца, это уменьшит жиры и уровень холестерина, а вы даже не почуствуете разницу.
* Хлопковое масло на 25 процентов состоит из насыщенных жиров и не лучшее для использования.
* Соевое масло меняет вкус при длительном хранении, из-за изменения уровней линоленовой кислоты которую она содержит.
* Шестьдесят четыре процента калорий получаемых при потреблении икры, от жиров.
* Сливочное масло впитывает запахи холодильника, поэтому его следует хранить в закрытом контейнере.
* Сливочное масло, хранится в холодильнике всего две недели. Если вам необходимо сохранить его на более длительное время, храните в морозильнике.
* Восемь унций картофельных чипсов равняется потреблению от 12 до 20 чайных ложек жира.
* Попробуйте использовать воду вместо жиров в некоторых рецептах. Верно что из жиров делает заправки, и т.п., вкус становится ровным, но если вы смешаете воду с мукой, с кукурузным крахмалом (кукурузная мука) или картофельным крахмалом то это сохранит вас от лишних калорий.
* Масла следует хранить в темных контейнерах и хранить в темном, прохладном месте, дабы уменьшить риск возникновения прогорклости.
* Когда из плодов рожкового дерева делают конфеты, добавляют жир для текстуры, что делает уровень жиров близким к уровню настоящего шоколада. На самом деле, масло какао используемое в производстве шоколада на 60 процентов насыщенные жиры, тогда как жир в конфетах из плодов рожкового дерева, в большинстве случаев, на 85 процентов насыщенные жиры.
* Использования не пригарающей посуды и спрейев растительных масел снизит потребление жира.
* Никогда не ешьте заправку для салата или салат на майонезной основе до тех пор пока вы не будете уверены в том что они были в охлажденном виде до момента когда вы готовы их съесть. Пренебрежение этим является виновником тысячи случаев пищевого отравления, ежегодно.
* Масла, относящиеся к рыбе, более полезные чем относящиеся к мясу. Рыба содержит высокий процент омега жирных кислот.
* Любой маргарин содержащий кокосовое или пальмовое масло будет иметь очень высокий уровень содержания насыщенных жиров. На этикетках теперь их называют тропические масла (масла тропических растений).
* В наших продуктах продолжают появляться новые заменители жиров. Не забывайте что они все равно синтетического производства, а не натуральный продукт. Они не должны рассматриваться как панацея для замены жиров в нашей диете.
* Лучшее сливочное масло производится из сладких сливок класса АА.
* Унция семечек (подсолнуха) содержит 160 калорий и не считается диетической пищейзакуской.
* Буррито заправленное сметаной и гуакамоле (соус из пюре авакадо, томатов со специями и майонезом) может содержать до 1000 калорий и 59 процентов жирности.
* Исследования показали, что стеариновая кислота, один из насыщенных жиров, оказывает малое влияние на повышение уровня холестерина.
* Новое арахисовое масло пониженной жирности имеет такое же количество калорий на порцию, сколько и обычное, примерно 190 калорий на порцию, вместо жира были добавлены подсластители.
* Когда вы храните некоторые масла в холодильнике они могут стать туманными (не прозрачными, светлая муть), это происходит из-за образования безвредных кристаллов. Производители иногда охлаждают масла, до выпуска на продажу, и убирают эти кристаллы в процессе под названием «winterizing» (приспосабливание к зимним условиям). Теперь эти масла будут оставаться прозрачными при охлаждении.
* Свиной жир имеет крупные кристаллы, тогда как сливочное масло маленького размера. Это сильно зависит от текстуры жира и это можно контролировать во время обработки. Размеры кристаллов можно изменять путем взбалтывания (тряски) масла, во время его охлаждения.
* Исследования показали, что люди на диете скучаю по жиру больше чем по сладкому.
* Люди на диете с высоким содержанием жиров более склонны к раку толстой кишки, раку простаты или раку грудей. Исследования в будущем могут показать, что также это оказывает пагубное действие на имунную систему.
Материал "gala.net"
КОММЕНТАРИИ К ЭТОЙ НОВОСТИ. ВСЕГО: (0)
Лечебное питание при сахарном диабете!
Правильное питание при сахарном диабете играет важнейшую роль, поскольку сахарный диабет - это заболевание, связанное с нарушением обмена веществ. Если говорить совсем коротко и упрощенно, то при сахарном диабете в результате нарушения нормального функционирования поджелудочной железы снижается выработка инсулина - гормона, отвечающего за усвоение сахара организмом...
Термальная вода для красоты
Почти в каждом SPA-центре предлагают термальный душ. В течение 10 – 15 минут распыляется термальная вода, богатая минеральными солями. Кожа не только увлажняется, но и насыщается микроэлементами.
| 23.09.2015 |
Являются органическими соединениями, нерастворимыми в воде. В их состав входят молекулы жирных кислот, соединённых в цепь из водородных и углеродных атомов. Если атомы углерода соединены между собой стойкой связью, то такие жирные кислоты имеют название «насыщенные». Соответственно, если атомы углерода непрочно связаны, то жирные кислоты являются ненасыщенными. Для человеческого организма наиболее важны арахидоновая, линолевая, и олеиновая жирные кислоты.
Разделение по химической формуле на насыщенные и ненасыщенные кислоты было разработано достаточно давно. Ненасыщенные, в свою очередь, подразделяются на полиненасыщенные и мононенасыщенные. На сегодняшний день известно, что насыщенные кислоты в нашей пище можно встретить в паштетах, мясе, молоке, яйцах. А ненасыщенные находятся в оливковом, арахисовом, подсолнечном масле; рыбьем, гусином и утином жире.
Термином «липиды» обозначают весь спектр жироподобных веществ, экстрагируемых растворителями жиров (хлороформ, эфир, бензин).
К липидам относят сложные эфиры триацилглицеролы. Это вещества, в которых глицерол связывается с тремя остатками жирных кислот. К липидам относятся масла и жиры. Масла содержат большое количество ненасыщенных кислот, и имеют жидкую консистенцию (за исключением маргаринов). Жиры, напротив, обладают твёрдой структурой и содержат большое количество насыщенных кислот.
В зависимости от своего происхождения липиды делятся на две главных категории:
- Растительные жиры (оливковое масло, ореховое масло, маргарин и т.д.).
- Животные жиры (содержатся в рыбе, мясе, сыре, масле, сливках и т.д.).
Когда жиры соединяются с «плохими» углеводами, то метаболизм нарушается, и в результате этого большая их часть откладывается в организме жировыми прослойками.
Как правило, в нашем рационе избыток жиров - жареная жирная пища, в частности - фаст-фуд, становится все более популярной и привычной. В тоже время пища вполне может быть вкусной, даже если отказаться от подсолнечного и сливочного масел при её приготовлении.
Некоторые из липидов напрямую влияют на повышение в крови уровня холестерина. Холестерин можно условно разделить на «хороший» и «плохой». Цель здорового питания - доминирование «хорошего» холестерина над «плохим». Общий уровень в крови этого вещества должен соответствовать норме. Если же холестерина слишком много, то он откладывается на стенках наших кровеносных сосудов и нарушает кровообращение, из-за чего нарушается трофика органов и тканей. А недостаточность кровяного питания, в свою очередь, приводит к серьезному нарушению функционирования органов. Главная опасность - это возможность отрывания тромба от стенки и разнесения его потоком крови по организму. Его тромб закупорит сосуды сердца, человека ждёт мгновенный летальный исход. Все происходит настолько мгновенно, что шансов помочь и спасти человека просто невозможно.
Далеко не все жиры повышают количество «плохого» холестерина в крови, некоторые из них, наоборот, понижают его уровень.
- Жиры, которые повышают уровень холестерина, содержатся в сливочном масле, сале, мясе, сыре, копчёных и молочных продуктах, в пальмовом масле. Это насыщенные жиры.
- Жиры, которые почти не способствуют образованию холестерина, содержатся в яйцах, устрицах, в птичьем мясе (без кожи).
- Жиры, которые способствуют понижению холестерина, являются растительными маслами: оливковым, рапсовым, кукурузным, подсолнечным.
Насыщенные
Частое употребление насыщенных жиров приносит серьёзный вред здоровью. Колбасы, сало, масло и сыр не должны составлять основу рациона. Кстати, насыщенные жирные кислоты содержатся и в пальмовом и кокосовом масле. Покупая в магазине продукты, обращайте внимание на состав входящих в них ингредиентов. Пальмовое масло - частый «гость» в нашем рационе, хотя не всегда мы об этом знаем. Впрочем, некоторые хозяйки применят его для выпечки, вместо маргарина. В мясе содержится стеариновая кислота, которая в большом количестве организму противопоказана. Количество в суточном рационе жиров не должно превышать 50 грамм. Оптимальный баланс питания должен состоять из 50% мононенасыщенных жирных кислот, 25% полиненасыщенных и 25% насыщенных.Большая часть людей употребляют в ущерб ненасыщенным чересчур много насыщенных жиров. Из них около 70% «невидимых» (колбасные изделия, наборы для аперитива, сыры, чипсы, и, конечно же, мясо), а 30% «видимых» (это всё, что может использоваться для жарки блюд и для намазывания на хлеб).
Те жиры, которые организм не использовал, остаются про запас в организме и при соединении с сахарами становятся основной причиной возникновения избыточного веса. И только лишь физические нагрузки и сбалансированный рацион могут исправить данную ситуацию. Поэтому крайне важно отрегулировать употребление жирных кислот в соответствии с их расходами.
Мононенасыщенные
Эта разновидность жиров содержится в растительных маслах, и основным её компонентом является олеиновая мононенасыщенная кислота. Мононенасыщенные жиры нейтральны по отношению к организму, и не оказывают влияния ни на склонность к тромбозу, ни на уровень холестерина в крови.Оливковое масло замечательно подходит для готовки, так как выдерживает достаточно высокие температуры (фактически до 210°С), и при этом сохраняет значительную часть своих ценных свойств. Желательно покупать нерафинированное масло первого холодного отжима, и чем более тёмного цвета оно будет, тем лучше. Хранить его надо в тёмном и холодном месте.
Для получения одного литра масла нужно 5кг чёрных оливок. Методика холодного отжима сохраняет в масле большую часть всех витаминов и минеральных солей: медь, фосфор, магний, кальций, калий, медь, железо. Интересный факт: баланс липидов в оливковом масле практически такой же, как и в грудном молоке.
Из всех масел оливковое усваивается лучше всех, к тому же оно замечательно помогает при запорах и печёночной недостаточности. Ещё одно его полезное свойство заключается в том, что оно может нейтрализовать интоксикацию организма после приёма алкоголя. Недавние исследования показали, что оливковое масло повышает уровень усвояемости кальция. А это значит, что оно незаменимо в рационе детей, в том возрасте, когда у них формируется и развивается костный аппарат.
Олеиновая кислота содержится: в оливковом масле (77%), в рапсовом (55%), в арахисовом (55%), в масле из виноградных косточек (41%), в соевом (30%), в подсолнечном (25%), в масле из ростков пшеницы (25%), в масле из грецких орехов (20%).
Полиненасыщенные
Они состоят из двух групп, в которых действующим веществом является так называемая основная жирная кислота. Так как организм самостоятельно не может её производить, то эта кислота должна поступать с едой.
Главные источники: ростки злаковых (до 50% содержания жирных кислот), кукуруза, овсяные хлопья, неочищенный рис, а также масла.
Линолевая кислота (Омега-6) содержится: в подсолнечном масле (57%), соевом (55%), в масле из виноградных косточек (54%), масле из грецких орехов (54%), масле из ростков пшеницы (53%), в тыквенном (45%), кунжутном (41%), арахисовом (20%), рапсовом (20%), оливковом (7%).
Линоленовая кислота (Омега-3): в льняном (55%), в масле из грецких орехов (13%), рапсовом (8%), в масле из ростков пшеницы (6%), соевом (6%), кунжутном (1%), оливковом (0,8%). Также Омега-3 содержится в рыбе.
Льняное масло весьма богато омега-6 и омега-3 ненасыщенными жирными кислотами, которые необходимы для построения клеток. Оно смягчает кожу, помогает организму бороться с аллергиями, защищает мозговые и нервные структуры, стимулирует выработку гормонов. Его нельзя подвергать нагреванию, нельзя готовить на нём. Льняное масло добавляют исключительно в уже готовое остывшее блюдо: супы, каши, салаты, овощи.
Рыба и рыбий жир является ценнейшим источником омега-3 жирных кислот. Именно эти кислоты больше всего нужны нашему организму. Они весьма полезны для мозговой деятельности. Однако нынешняя экология такова, что ребёнку желательно давать морскую рыбу, а не чистый рыбий жир. Его изготавливают из печени трески, а печень имеет свойство накапливать в повышенных дозах разные токсины. К тому же при поедании печени трески высока вероятность передозировки витаминов A и D. Для людей, употребляющих вегетарианскую пищу, хорошей заменой рыбьему жиру станет льняное масло.
Пищевые добавки, являющиеся ценными источниками полиненасыщенных жирных кислот:
- Цветочная пыльца.
- Пророщенная пшеница.
- Пивные дрожжи.
- Масла ослинника и огуречника (их можно найти в аптеках в виде капсул).
- Лецитины сои.
В дополнение о некоторых маслах
В таблице представлены данные о критических температурах некоторых масел (в градусах Цельсия), при которых они разлагаются и выделают канцерогенные ядовитые вещества, которые в первую очередь поражают печень.Масла, чувствительные к свету и нагреванию
- Масло из грецких орехов.
- Тыквенное.
- Льняное.
| Масла | Мг на 100г масла |
| Из ростков пшеницы | 300 |
| Из грецких орехов | 170 |
| Соевое | 94 |
| Кукурузное | 28 |
| Оливковое | 15 |
Кокосовое масло лучше не принимать в пищу. В нём содержится слишком много жирных кислот. Тем не менее, многие люди, особенно живущие в местах добывания кокосового масла, считают его буквально панацеей от всех болезней. Это один из старейших видов масел, добываемых людьми. Добывается оно из спрессованных высушенных кокосовых плодов. С другой стороны, плюс кокосового масла состоит в том, что содержащиеся в нём насыщенные жиры имеют совершенно другую структуру, чем насыщенные жиры, употребляемые для приготовления фаст-фуда. Именно поэтому до сих пор спорят о том, вредно это масло или нет.
Сливочное масло является, с одной стороны, отличным источников витаминов A и D, а с другой - холестерола. Но маленьким детям небольшое количество сливочного масла будет полезно, потому что когда организм активно растёт, ему требуются насыщенные жиры для гармоничного и полного развития мозга.
Что следует обязательно знать про сливочное масло: оно совершенно не терпит нагревания выше 120°. Это значит, что жарить на нём продукты нельзя. При контакте с горячей поверхностью сковороды масло начинает моментально выделять канцерогенные вещества, которые поражают кишечник и желудок.
Маргарин является промежуточным продуктом между растительным и сливочным маслом. Его создали как замену сливочного масла. Состав маргаринов может быть разным у разных производителей. Некоторые из них обогащены маслом из ростков пшеницы, а другие содержат только насыщенные жирные кислоты или же подвергнуты гидрогенизации.
Если провести минимум обработок, то есть не гидрогенизировать маргарин, то в нём сохраняются некоторые витамины. Но необходимо помнить, что твёрдость маргарина зависит от количества пальмового и кокосового масел, добавленных в него. Поэтому тем, у кого есть склонность к сердечнососудистым заболеваниям, не рекомендуется употреблять маргарин.
Парафиновое масло является производным нефти, и его следует избегать. При пищевом применении парафинового масла ухудшается усвоение жирорастворимых витаминов. Более того, при выведении масла из кишечника, оно связывается с уже растворёнными витаминами и выходит наружу вместе с ними.
Функции жиров
Липиды в нашем организме выполняют энергетическую и пластическую функции. Ненасыщенные жирные кислоты незаменимы, поскольку не все из них синтезируются в организме. Они являются предшественниками простагландинов. Простагландины - это гормоны, которые поддерживают жидкое состояние клеточных липидов, а также не позволяют развиться атеросклеротическим бляшкам, не дают холестерину и остальным липидам прилипать к стенкам сосудов.Фосфолипиды являются фундаментальными структурами большинства клеточных мембран. Они входят в состав белого и серого вещества нервной ткани.
Жиры по своей природе являются великолепным растворителем. Те вещества, которые не растворяются в воде, хорошо растворяются в жирах. Большая часть жиров скапливается в клетках жировой ткани, которые являются жировым депо. Депо может составлять до 30% веса тела. Функция жировой ткани состоит в фиксации сосудисто-нервных пучков и внутренних органов. Жир является теплоизолятором, который сохраняет тепло, в частности, в детском возрасте. Липидный обмен тесно взаимосвязан с белковым и углеводным обменом. При избыточном поступлении углеводов в организм, они могут превратиться в жиры. В неблагоприятных для организма условиях, при голодании жиры переходят обратно в углеводы.
Энергетическая функция состоит в том, что липиды из всех питательных веществ отдают организму наибольшее количество энергии. Доказано, что при окислении 1 грамма жира выделяется 9,3 килокалории тепла, что в два раза больше, чем при окислении 1 грамма белков или углеводов. При окислении 1 г белков и углеводов выделяется 4,1 ккал тепла.
Жиры пищи
Среди них преобладают триацилглицерины. Жиры бывают растительные и животные, причем растительные более полноценны, поскольку содержат намного больше ненасыщенных кислот. Вместе с едой внутрь поступает и небольшое количество свободных жирных кислот. В норме, до 40% всех потребляемых нашим организмом калорий приходится на липиды.Всасывание и переваривание жиров
Переваривание жиров является процессом ферментативного гидролиза, который осуществляется в тонком кишечнике и двенадцатиперстной кишке под влиянием ферментных веществ, находящихся в соках поджелудочной и кишечных желёз.Чтобы жиры переварились, организм должен выработать желчь. В ней содержатся детергенты (или желчные кислоты), которые эмульгируют липиды, чтобы ферменты их лучше расщепили. Продукты, которые образуются в результате пищеварительного гидролиза - жирные, желчные кислоты и глицерин - всасываются из полости кишечника в клетки слизистой. В этих клетках жир вновь ресинтезируется и образует особые частицы под названием «хиломикроны», которые направляются в лимфу и лимфатические сосуды, а затем через лимфу попадают в кровь. При этом только небольшая часть образовавшихся в процессе гидролиза жирных кислот, которые имеют относительно короткую углеродную цепочку (в частности, это продукты гидролиза жиров молочных продуктов) всасываются и поступают в кровь воротной вены, а затем - в печень.
Роль печени в липидном обмене
Печень ответственна за процессы мобилизации, переработки и биосинтеза липидов. Жирные кислоты с короткой цепью в соединении с желчными кислотами поступают из пищеварительного тракта по воротной вене с током крови в печень. Эти жирные кислоты не участвуют в процессах синтеза липидов и окисляются при содействии ферментных систем печени. У взрослых людей они, в целом, не играют важной роли в метаболизме. Исключение составляют только дети, в их пищевом рационе больше всего жиров молока.Другие липиды поступают через печёночную артерию в составе липопротеидов или хиломикронов. В печени они окисляются, как и в других тканях. Большая часть из липидов, кроме нескольких ненасыщенных, заново синтезируются в организме. Те же из них, которые не синтезируются, обязательно должны поступать вовнутрь вместе с пищевыми продуктами. Суммарный процесс биосинтеза жирных кислот имеет название «липогенез», и именно печень интенсивнее всего участвует в этом процессе.
В печени осуществляются ферментативные процессы трансформации фосфолипидов и холестерина. Синтез фосфолипидов обеспечивает в печени обновление структурных единиц её клеточных мембран.
Липиды крови
Липиды крови называются липопротеидами. Они связаны с разными белковыми фракциями крови. Собственные их фракции при центрифугировании разделяются по их относительной плотности.Первая фракция называется «хиломикроны»; они состоят из тонкой белковой оболочки и жиров. Вторая фракция - это липопротеиды с очень низкой плотностью. Они содержат большое количество фосфолипидов. Третья фракция - это липопротеиды, содержащие множество холестерина. Четвертая фракция - это липопротеиды с высокой плотностью, они содержат больше всего фосфолипидов. Пятая фракция — липопротеиды с высокой плотностью и малым содержанием.
Функция липопротеидов в крови заключается в переносе липидов. Хиломикроны синтезируются в слизистых клетках кишечника и разносят жир, который ресинтезировался из продуктов жирового гидролиза. Жиры хиломикронов поступают, в частности, в жировую ткань и печень. Клетки всех тканей организма могут употреблять жирные кислоты хиломикронов, если те имеют необходимые ферменты.
Липопротеиды с очень низкой плотностью переносят исключительно жиры, которые синтезируются в печени. Эти липиды потребляются, как правило, жировой тканью, хотя могут использоваться и другими клетками. Жирные кислоты липопротеидов, обладающих высокой плотностью, являются продуктами ферментного расщепления жира, содержащегося в жировой ткани. Это фракция обладает своеобразной мобильностью. К примеру, при голодовке до 70% всех энергетических затрат организма покрываются за счет жирных кислот именно этой фракции. Фосфолипиды и холестерин фракций липопротеидов с высокой и низкой плотностью, являются источником обмена с соответствующими им компонентами клеточных мембран, с которыми данные липопротеиды могут вступать во взаимодействие.
Трансформация липидов в тканях
В тканях липиды расщепляются под влиянием различных липаз, а образовавшиеся жирные кислоты присоединяются к другим образованиям: фосфолипидам, эфирам холестерина и т. д.; или же они окисляются до конечных продуктов. Процессы окисления совершаются несколькими путями. Одна часть жирных кислот при окислительных процессах в печени, вырабатывает ацетон. При тяжелой форме сахарного диабета, при липоидном нефрозе и некоторых других заболеваниях, в крови резко увеличивается количество ацетоновых тел.
Регуляция обмена жиров
Регуляция липидного обмена осуществляется достаточно сложным нервно-гуморальным путём, при этом в ней преобладают механизмы именно гуморальной регуляции. Если функции половых желёз, гипофиза, щитовидной железы снижаются, то процессы биосинтеза жира усиливаются. Что самое печальное - увеличивается не только синтез липидов, но и их отложение в жировой ткани, а это приводит к ожирению.Инсулин является гормоном поджелудочной железы и участвует в регуляции липидного обмена. Поскольку существует перекрёстная возможность трансформации углеводов в жиры, а затем жиров в углеводы, то при дефиците инсулина усиливаются процессы синтеза углеводов, что сопровождается ускорением процессов расщепления липидов, в ходе чего образуются промежуточные продукты обмена, используемые для биосинтеза углеводов.
Фосфолипиды по своей структуре близки к триацилглицеролам, только в состав их молекул входят содержащие фосфор группы. Стероиды являются производными холестерина и имеют другую структуру. К липидам также можно отнести большую группу жирорастворимых веществ, в которую входят витамины A, D, K, E. Липиды нужны не только для создания оболочки нашего тела - они необходимы для гормонов, для мозгового развития, для сосудов и нервов, для сердца. Известно, что липиды составляют 60% мозга.
Нарушение нормальной концентрации липидов в крови
Если в крови наблюдается ненормально повышенный уровень липидов, то такое патологическое состояние называется гиперлипемией. При гипотиреозе, нефрозе, диабете и нарушениях врачи сталкиваются с вторичной формой гиперлипемии. При этих заболеваниях наблюдается высокое содержание холестерина и триглицеридов. Первичная гиперлипемия - это достаточно редко встречающаяся наследственная патология, которая способствует развитию артериосклероза и коронарной болезни.
При гипогликемии, голодании, после инъекций гормона роста, адреналина, в организме резко повышается количество свободных жирных кислот и начинается мобилизация ранее депонированного жира. Это форма заболевания называется мобилизационной гиперлипемией.
При гиперхолестеринемии в сыворотке крови наблюдается высокий уровень холестерина и умеренный - жирных кислот. При опрашивании ближайших родственников в анамнезе обязательно выявляются случаи раннего атеросклероза. Гиперхолестеринемия даже в раннем возрасте может способствовать развитию инфаркта миокарда. Как правило, внешних симптомов не наблюдается. При выявлении заболевания лечение проводится диетотерапией. Её суть состоит в замещении ненасыщенными кислотами насыщенных. Правильная коррекция рациона значительно снижает вероятность развития патологий сосудистой системы.
При дислипидемии в крови нарушается баланс различных видов липидов. В частности, основные липиды, содержащиеся в крови - это холестерин и триглицериды в разных соотношениях. Именно нарушения соотношения и приводит к развитию заболеваний.
Высокое содержание в крови липидов с низкой плотностью, а также низкий уровень холестерина с высокой плотностью являются серьёзными факторами риска осложнений сердечнососудистого типа у пациентов с диагностированным сахарным диабетом второго типа. Аномальный уровень липопротеидов в данном случае может являться следствием неправильного контроля гликемии.
Именно дислипидемию считают основной причиной развития атеросклеротических изменений.
Факторы, влияющие на развитие дислипидемии
Наиболее значимыми причинами образования дислипидемии являются генетические нарушения липидного обмена. Они заключаются в мутациях генов, ответственных за синтезирование аполипопротеинов - составляющих липопротеинов.Вторым немаловажным фактором является здоровый/нездоровый стиль жизни. При неблагоприятных обстоятельствах, при отсутствии физической активности, при употреблении алкоголя, липидный метаболизм нарушается. Ожирение напрямую связано с повышением содержания триглицеридов, с нарушением концентрации холестерина.
Еще один фактор развития дислипидемии - это психоэмоциональный стресс, который посредством нейроэндокринной стимуляции способствует нарушениям липидного метаболизма. Под нейроэндокринной стимуляцией подразумевается усиление активности вегетативной нервной системы.
Клиническая классификация видов дислипидемий предусматривает подразделение их на, так называемые, первичные и вторичные. Среди первичных можно выделить полигенные (приобретённые в течение жизни, но обусловленные наследственной расположенностью), и моногенные (генетически обусловленные семейные заболевания).
Причиной вторичной формы заболевания могут быть: злоупотребление алкоголем, недостаточная функция почек, диабет, цирроз, гипертиреоидизм, медикаментозные препараты, дающие побочные эффекты (антиретровирусные препараты, прогестины, эстрогены, глюкокортикостероиды).
Диагностические методы, применяемые для постановки диагноза «дислипидемия», заключаются в определении показателей липопротеидов (высокой и низкой плотности), общего холестерина, триглицеридов. В течение суточного цикла даже у совершенно здоровых людей наблюдаются колебания уровня холестерина порядка 10%; а колебания уровня триглицеридов - до 25%. Чтобы определить указанные показатели, проводят центрифугирование крови, сданной натощак.
Определение липидного профиля рекомендовано проводить раз в пять лет. При этом желательно выявлять и другие потенциальные факторы риска развития кардиоваскулярных патологий (курение, сахарный диабет, ишемия в анамнезе у ближайших родственников).
Атеросклероз
Основной фактор появления ишемии - это образование множества мелких атеросклеротических бляшек, постепенно увеличивающихся в просветах коронарных артерий и ссужающих просвет этих сосудов. На первых стадиях развития болезни бляшки не ухудшают кровоток, и процесс не проявляется клинически. Постепенный рост бляшки и одновременное сужение протока сосуда может спровоцировать проявление признаков ишемии.
Сначала они начнут проявляться при интенсивном физическом напряжении, когда миокарду требуется больше кислорода и эту потребность не может обеспечить увеличение коронарного кровотока.
Клиническое проявление ишемического состояния миокарда - это резко возникающий приступ стенокардии. Он сопровождается такими явлениями как боль и чувство сжимания за грудиной. Приступ проходит, как только прекращается нагрузка эмоционального или физического характера.
Основной (но не единственно главной) причиной ишемии врачи считают нарушение обмена липидов, но кроме этого, существенными факторами являются курение, ожирение, нарушение углеводного обмена и генетическая предрасположенность. Уровень холестерина напрямую влияет на появление осложнений заболеваний сердечной системы.
Лечение данного заболевания состоит в нормализации уровня холестерина. Для этого недостаточно одной только коррекции рациона. Необходимо также бороться с остальными факторами риска развития: снизить вес, повысить физическую активность, бросить курить. Коррекция питания подразумевает не только снижение общей калорийности еды, но и замещение в рационе животных жиров растительными: снижение
потребления животных жиров и одновременное увеличение потребления растительных жиров, клетчатки. Надо помнить, что значительная часть холестерина в нашем организме не поступает вместе с пищей, а образуется в печени. Поэтому диета не является панацеей.
Для снижения холестеринового уровня применяют и медикаментозные средства - никотиновую кислоту, эстроген, декстротироксин. Из этих средств наиболее эффективно против ишемии действует никотиновая кислота, однако её применение ограничено из-за сопутствующих побочных явлений. То же самое касается и остальных медикаментозных средств.
В 80-х годах прошлого столетия в гиполипидемической терапии стали применять ноу-хау - препараты из группы статинов. В настоящее время на фармацевтическом рынке доступно 6 препаратов, относящихся к этой группе. Правастатин и ловастатин - препараты, основой которых являются продукты жизнедеятельности грибков. Розувастатин, аторвастатин, флувастатин являются синтетическими препаратами, а симвастатин - полусинтетическим.
Эти средства помогают снизить уровень липопротеидов с низкой плотностью, снизить общее содержание холестерина, и в меньшей степени - триглицеридов. Несколько исследований также показали снижение общей смертности среди ишемических больных.
Кардиосклероз
Это заболевание является осложнением атеросклероза и заключается в замещении соединительной тканью миокарда. Соединительная ткань не эластична, в отличие от миокарда, соответственно, эластичность всего органа, на котором появилась неэластичная «заплатка» страдает, а сердечные клапаны - деформируются.Кардиосклероз (или миокардиосклероз) является логическим следствием не вылеченного заболевания: миокардита, атеросклероза, ревматизма. Острое развитие этого заболевания происходит при инфаркте миокарда и ишемической болезни. Когда атеросклеротические бляшки возникают повсеместно в коронарных артериях в сердце, то страдает кровоснабжение миокарда, ему не хватает кислорода, разносящегося с током крови.
Острая форма ишемического заболевания - это инфаркт миокарда. Так что неправильный образ жизни, несбалансированное питание и курение могут стать неявной причиной инфаркта, а острое психоэмоциональное напряжение, на фоне которого появляется инфаркт - это видимая, но далеко не главная причина.
Помимо острой формы, выделяют ещё и хроническую. Она проявляется регулярно возникающими приступами стенокардии (то есть загрудинной боли). Снять боль во время приступа можно нитроглицерином.
Организм устроен так, что любое нарушение он старается декомпенсировать. Рубцы из соединительной ткани не позволяют сердцу эластично растягиваться и сжиматься. Постепенно сердце адаптируется к рубцам и просто увеличивается в размерах, что приводит к нарушению циркуляции крови по сосудам, к нарушению сократительной деятельности мышцы, к расширению сердечных полостей. Всё это в совокупности является причиной недостаточности функции сердца.
Кардиосклероз осложняется нарушением сердечного ритма (экстрасистолия, аритмия), выпячиванием фрагмента стенки сердца (аневризма). Опасность аневризмы в том, что малейшее напряжение может вызвать её разрыв, который приводит к мгновенной смерти.
Диагностика заболевания проводится с помощью электрокардиограммы и УЗИ сердца.
Лечение заключается в следующем: выявление и лечение именно того заболевания, которое являлось главной причиной развития кардиосклероза; соблюдение постельного режима в том случае, если болезнь привела к инфаркту миокарда (в состоянии покоя рубцевание и заживление происходит без образования опасной аневризмы); нормализация ритма; стимулирование обменных процессов в мышце сердца, ограничение любых нагрузок; соблюдение правильно сбалансированного диетического питания, в частности, снижение количества липидов в рационе.
Диета даёт хороший противоаллергический и противовоспалительный эффект, а также считается отличной превентивной мерой для предупреждения заболеваний сердца.
Основное правило питания - это умеренность в количестве еды. Полезно также сбросить лишние килограммы, которые дают нагрузку на сердце. Подбор продуктов питания должен осуществляться с точки зрения ценности их в качестве энергетических и пластических материалов для сердца. Нужно обязательным образом исключить из пищи острое, сладкое, жирное, солёное. Употребление алкогольных напитков пациентам с сосудистыми нарушениями противопоказано. Еда должна быть обогащена минеральными веществами и витаминами. Рыба, отварное мясо, овощи, фрукты, молочные продукты должны являться основой рациона.
Loading...