Жирами принято называть группу простых липидов, способных утилизироваться организмом человека, имеющих общие структурные особенности. Жиры, некоторые липиды, их составные части ответственны за многие процессы нормальной жизнедеятельности человека. Функции жиров в организме человека очень важны

Функции жиров в организме человека

Физиология, медицина, биохимия интенсивно развиваются параллельно с появлением новых приборных возможностей исследования. Постоянно появляются дополнительные научные данные, с учетом которых основные функции жиров в организме можно представить в предлагаемой совокупности.

• Энергетическая . В результате окислительного расщепления из 1 гр жира опосредованно образуется 9 ккал энергии, что значительно превышает аналогичные цифры для белков и углеводов.

• Регуляторная . Установлено, что в результате обменных реакций 1 гр жира в организме синтезируется 10 гр «внутренней» воды, которую правильнее называть эндогенной. Вода, которую мы получаем с пищей, напитками, называется «внешней», экзогенной. Вода – интереснейшее вещество, склонное объединяться в группы – ассоциаты. Этим отличаются характеристики воды, претерпевшей таяние, очистку, кипячение. Аналогично отличаются качества воды, синтезировавшейся в организме и поступившей извне. Эндогенная вода синтезироваться должна обязательно, хотя ее роль окончательно пока не установлена.

• Структурно-пластическая . Жиры, самостоятельно либо в комплексе с белками, углеводами, участвуют в образовании тканей. Важнейшее значение имеет слой клеточных оболочек, состоящий из липопротеидов – структурных образований из липидов и белков. Нормальное состояние липидного слоя мембраны клетки обеспечивает обмен веществ и энергии. Так структурно-пластические функции жиров в клетке интегрируется с транспортной функцией.

• Защитная . Подкожный слой жира выполняет теплосохраняющую функцию, защищает организм от переохлаждения. Это хорошо заметно на примере купающихся в прохладном море детей. Малыши с незначительным слоем подкожного жира замерзают очень быстро. Дети с нормальной жировой прослойкой могут принимать водные процедуры гораздо дольше. Естественный жировой слой на внутренних органах защищает их в некоторой степени от механических воздействий. Незначительная жировая прослойка покрывает в норме многие органы.

• Обеспечивающая . Натуральные жиры – это всегда смеси, содержащие дополнительные биологически активные вещества. Роль жиров в организме заключается в параллельном обеспечении важными для физиологии компонентами: витаминами, витаминоподобными соединениями, стеринами, некоторыми сложными липидами.

• Косметически-гигиеническая . Тонкий слой жиров, имеющийся на коже, придает ей упругость, эластичность, защищает от растрескивания. Цельность кожи, не содержащей микротрещины, исключает попадание микробов.

Состав жиров

Жиры – это группа веществ, состоящая из одного или нескольких сложных эфиров высокомолекулярных карбоновых кислот и спирта – глицерина. Кислоты, содержащие более 4 атомов углерода, принято называть высшими жирными. Состав жиров варьируется в зависимости от источника выделения. Помимо указанных сложных эфиров натуральные жиры могут содержать небольшое количество свободных высокомолекулярных кислот, ароматизирующих веществ, пигментов.

По структурным особенностям кислотных остатков всю группу принято разделять на насыщенные и ненасыщенные жиры.

• В насыщенных жирах все атомы углерода в кислотном остатке связаны друг с другом только одинарными связями. Самая маленькая насыщенная кислота, входящая в состав жиров, называется масляной. При длительном хранении сложноэфирная связь может разрушаться, кислоты освобождаются. Свободная масляная кислота имеет резкий запах, горьковатый вкус. Это одна из причин ухудшения качеств жира при длительном хранении.

Важно! Насыщенные высшие карбоновые кислоты преобладают в основном в животных жирах.

Наиболее распространены в природных жирах кислоты с большим, чем у масляной кислоты количеством атомов углерода и массой молекул, например пальмитиновая, стеариновая. Пальмитиновую впервые выделили из масла пальм, ее содержание в котором достигает 50%. Стеариновую кислоту впервые извлекли из сала свиней, название которого на греческом языке стало основой названия кислоты. Все насыщенные кислоты плохо растворяются в воде, что осложняет выполнение функций жиров в клетке.

• Ненасыщенными жирами называют сложные эфиры со значительным содержанием ненасыщенных высокомолекулярных кислот: олеиновой, линолевой, линоленовой, арахидоновой. Термин «ненасыщенные» обусловлен наличием между атомами углерода в таких молекулах не одинарных, а двойных связей. На обыденном языке можно сказать, что такие вещества не полностью насыщены водородом. Для обычных потребителей важны не структурные особенности, а свойства из них происходящие.

Важно! Все ненасыщенные жиры содержатся в основном в растениях, имеют низкие температуры плавления.

При нормальных комнатных условиях они находятся в жидком состоянии. Ненасыщенные кислоты принято подразделять на группы: олеиновая кислота и структурно похожие, линолевая кислота и ей подобные, линоленовая кислота с гомологами, арахидоновая кислота. Три последние группы имеют больше, чем одну двойную связь в молекуле. Поэтому их называют полиненасыщенными (ПНЖК). Устаревшим считают название этого комплекса кислот витамином F. Сейчас часто кислоты типа линоленовой называют омега-3, типа линолевой и арахидоновой – омега – 6 кислотами.

• Структурная функция заключается в формировании мембран клетки.

• Пластическая роль выполняется при образовании соединительной ткани, поверхности нервных волокон.

• Антисклеротическая функция сводится к способности выводить излишек холестерина из полости кровеносных сосудов. Жиры и холестерин должны поступать в организм в строго определенном соотношении. Избыточный холестерин, поступающий извне, в совокупности с синтезирующимся внутри организма может провоцировать изменения сосудов.

• ПНЖК увеличивают защитные ресурсы организма по отношению к внешним воздействиям, например, вирусов, микробов, неблагоприятных экологических факторов.

• Для нормальной работы сердечнососудистой системы важно иметь физиологические показатели свертываемости крови. ПНЖК способствуют нормализации свертываемости, склонной с возрастом человека увеличиваться.

• В научной литературе есть информация о способности ПНЖК расщеплять некоторые виды злокачественных клеток.

• Из арахидоновой кислоты при участии ферментов образуются простагландины, которые относят к гормонам и гормоноподобным веществам. Простагландины обладают разнохарактерным регуляторным действием, в частности опосредованно улучшают расщепление жиров в организме.

ПНЖК незаменимы и должны содержаться в каждодневном рационе.

Источники жиров растительного и животного происхождения

Все пищевые продукты получают из животных и растений. Жиры не являются исключением. В настоящее время известно более 600 примеров различных жиров. Превалирующее (более 400) количество – это растительные вещества. 80 видов – жиры животных, более 100 видов – жиры обитателей водоемов. Источники жиров растительного и животного происхождения разнообразны, в огромной мере определены кулинарными традициями, местом проживания, климатом, уровнем дохода населения.

• Часть жиров видна зрительно. Это сливочное и растительные масла, сало, животные жиры в составе мяса, маргарины.
• Некоторые жиры продуктов невидимы. Они равномерно распределены в мясных, кондитерских изделиях, молочных продуктах, хлебе, рыбе, крупах, орехах.

Сколько жиров нужно в день?

Потребность каждого человека следует определять с учетом многих обстоятельств: возраста, вида деятельности, ареала проживания, типа конституции. При занятиях спортом целесообразно получить консультацию специалиста, который сможет учесть все индивидуальные особенности. Важно помнить, что животные жиры и холестерин поступают с пищей параллельно, составлять рацион с учетом всех компонентов.

Ответ на вопрос «Сколько жиров нужно в день поглощать каждому человеку?» можно представить в виде следующего перечня:

• суммарное количество всех жиров -80-100 гр;
• растительных масел – 25-30 гр;
• ПНЖК – 2-6 гр;
• холестерина – 1 гр;
• фосфолипидов – 5 гр.

Максимальное количество жиров содержится в очищенных растительных маслах (до 99,8%), в сливочных маслах – до 92,5% жиров, в маргаринах – до 82%.

• Нужно помнить, что один из методов получения маргаринов заключается в насыщении водородом растительных масел. Процесс называется гидрогенизацией. При этом в продукте получаются изомеры, обладающие негативным физиологическим действием – транс-изомеры. В последнее время используют иной метод получения маргарина – модификацию растительных масел. Вредных изомеров при этом не образуется. Изначально маргарин был изобретен во Франции в конце 19 века для питания бедных слоев населения и военных. По мере возможности маргарин из рациона лучше исключить.

В молочных продуктах содержание жиров может достигать 30%, в крупах – 6%, в твердых сырах – 50%.

Учитывая важность ПНЖК, следует помнить об источниках их содержания

• Максимальное количество незаменимых кислот, прежде всего арахидоновой, находится в жире рыб. Идеальный поставщик этой кислоты – рыбья печень.
• Много ПНЖК содержится в растительных маслах. Содержание линолевой кислоты в кукурузном масле достигает 56%, в подсолнечном – 46%.
• Удельный вес ПНЖК не превышает 22 % в свином сале, курином, гусином жире. Оливковое масло содержит 15% незаменимых кислот.
• В сливочном масле, большинстве животных жиров, в молочных жирах ПНЖК содержится мало, до 6%.

В перечне обязательных компонентов натуральных жиров, рекомендуемых к ежедневному питанию, находится холестерин. Нужное количество мы получаем, съедая яйца, сливочное масло, субпродукты. Злоупотреблять ими не следует.

В пище обязательно должны присутствовать фосфолипиды, относящиеся к сложным липидам. Они способствуют транспортировке продуктов расщепления жиров в организме, их эффективной утилизации, предотвращают жировое перерождение клеток печени, нормализуют обмен веществ в целом. Фосфолипиды содержатся в большом количестве в желтке яиц, печени, молочных сливках, сметане.

Избыток жиров в пище

При излишке жиров в каждодневном рационе деформируются все обменные процессы. Избыток жиров в пище приводит к преобладанию процессов накопления над реакциями расщепления. Происходит жировое перерождение клеток. Они не могут выполнять физиологические функции, что провоцирует многочисленные нарушения.

Недостаток жиров в пище

Если жиров поступает мало, нарушается энергетическая подпитка организма. Какая-то часть может синтезироваться из остатков молекул, образующихся при утилизации белков, углеводов. Незаменимые кислоты образовываться в организме не могут. Следовательно, все функции этих кислот не реализуется. Это приводит к упадку сил, понижению сопротивляемости, нарушению холестеринового обмена, гормональному дисбалансу. Абсолютный недостаток жиров в пище встречается редко. Нехватка полезных компонентов жира может проявляться при несоблюдении правил сочетания пищевых жиров.

Алексей Динулов, Элит - Тренер FPA

Вновь хочу обратиться к теме основных питательных веществ и их роли для нашего здоровья. И поговорим мы о жирах — что это, каково значение для организма, о видах жиров и их питательной ценности, и, конечно же, не обойдем вниманием холестерин и выясним всё про плохой и хороший холестерин.

Жиры, или липиды – это вещества, которые входят в состав всех живых клеток нашего организма и играют важную роль в протекании всех жизненных процессов. Жиры – это полноценные питательные вещества.

Жиры — значение для организма

• главная роль жиров заключается в доставке энергии. Каждый грамм их при окислении в организме дает более чем в 2 раза больше энергии, чем аналогичное количество углеводов и белков. И именно жир помогает телу эффективно использовать белки и углеводы;
• снабжают организм жирными кислотами, некоторые из которых является незаменимыми. Поступая в пищеварительный тракт, жиры расщепляются под воздействием соответствующих ферментов, главным образом в тонком кишечнике. Продукты распада всасываются через стенки кишок в лимфу и поступают в кровь. Уже в стенке кишечника происходит ресинтез нейтрального жира: из чужеродного жира образуется жир, свойственный данному виду организма. Этот резервный жир расходуется при недостатке пищи, помогает переносить даже длительное голодание;
• снабжают организм необходимыми жирорастворимыми витаминами группы A, D и Е;
• липиды входят в состав гормонов, оказывают существенное влияние на регуляцию жирового обмена, влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, благодаря образующемуся липидному барьеру, предохраняется кожный покров от пересыхания. Липиды – важная часть иммунохимических процессов;
• жир имеет низкий вес и плохо проводит тепло. Благодаря этому, находясь в подкожной клетчатке, предохраняет организм от переохлаждения;
• жиры выполняют и пластическую функцию. Подкожный жир обладает значительной упругостью, поэтому уменьшает силу давления при механических воздействиях на наши органы и ткани, помогает держаться на воде;
• биологическое значение жиров определяется так же их влиянием на функциональное состояние нервной системы, участвуя в передаче нервных импульсов, мышечных сокращениях;
• жиры необходимы для хорошей мозговой деятельности, концентрации внимания, памяти;
• благодаря жирам улучшается усвояемость и вкусовые качества пищи.

Из вышеизложенного становится понятно значение жиров для организма — они выполняют полезную и необходимую работу, несмотря на то, что их (жиры) в последнее время народ не жалует, а слово «холестерин» — ну просто источник всех бед.

Конечно же, не все жиры одинаково полезны, так как питательная ценность различных жиров неодинакова. Но в то же время все жиры нам необходимы и нет такого понятия «плохой жир», просто избыточное употребление определенных жиров может навредить нашему организму. Попробуем разобраться с этими жирами.

Виды жиров

Пищевые жиры в основном состоят из жироподобных веществ – липидов и из истинного нейтрального жира – триглицеридов жирных кислот, которые делятся на насыщенные и ненасыщенные. Так же есть еще мононенасыщенные и полиненасыщенные жиры.

1. Насыщенные жиры – это в основном жиры животного происхождения (молочный жир, свиной, говяжий, бараний, гусиный, жир океанических рыб). Из жиров растительного происхождения только пальмовое и кокосовое масло содержат насыщенные жиры.
2. Ненасыщенные жиры – жиры растительного происхождения (все виды растительных масел, орехи, особенно грецкие, авокадо).
3. Мононенасыщенные жиры – не являются незаменимыми, так как наш организм способен их вырабатывать. Самая распространённая – олеиновая, считается, что она помогает снижать уровень холестерина. Содержится в больших количествах в оливковом масле, арахисовом, масле авокадо.
4. Полиненасыщенные жиры – незаменимые жирные кислоты, которые должны поступать с пищей, так как самостоятельно организмом не вырабатываются. Наиболее известные – это комплекс кислот Омега-6 и Омега-3. Действительно «незаменимые» — обладают массой полезных свойств и положительно влияют и на сердечную деятельность, и на умственную, препятствует старению организма, устраняет депрессию. В некоторых растительных продуктах имеются эти кислоты — орехи, семечки, рапсовое, соевое, льняное, рыжиковое масло (кстати, эти масла нельзя подвергать тепловой обработке), но главный источник – морская рыба и морепродукты.

Какие жиры полезнее

Как я уже говорила, «плохих» жиров не бывает, но бытует мнение, что насыщенные жиры не самые полезные. Но отказываться от них полностью нельзя. Просто в разные периоды жизни человека их количество должно быть разным.

Например, в первые 2 года жизни ребенка пища должна содержать достаточное количество насыщенных жиров. Доказательством тому служит грудное молоко, в котором 44% — это насыщенные жиры. Кроме того, оно, как ни странно, богато холестерином. Без достаточного количества жиров дети не будут хорошо развиваться.

Да и другим возрастным категориям насыщенные жиры нужны, так как они являются источником витаминов и стеариновой кислоты, которая участвует в синтезе олеиновой мононенасыщенной кислоты, а она очень важна для поддержания важных жизненных функций организма. Просто нужно уменьшить их количество, так как избыточное их употребление увеличивает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний, способствует накоплению «плохого» холестерина.

Ненасыщенные жиры более активны, быстрее окисляются и лучше используются в энергетическом обмене.

Жиры растительного происхождения, будучи жидкими, очень хорошо усваиваются. А животные жиры не все, а только те, у которых температура плавления ниже 37 0 . Например, температура плавления гусиного жира – 26-33 0 , сливочного масла – 28-33 0 , свиного и говяжьего жира – 36-40 0 , бараньего – 44-51 0 .

Если сравнить наиболее распространённые продукты, содержащие жир, то выясняются вот такие факты:

• калорийность растительных масел больше, чем у сливочного масла и сала;
• оливковое масло почти не содержит полиненасыщенных жирных кислот, но зато оно рекордсмен по содержанию олеиновой кислоты, причем она не разрушается под действием высоких температур;
• подсолнечное масло содержит полиненасыщенные кислоты и достаточно много, но жиров омега-3 в нем слишком мало;
• качественное сливочное масло содержит витамины A, E, B2, C, D, каротин и лецитин, который снижает уровень холестерина, защищает сосуды, стимулирует иммунитет, помогает бороться со стрессом, легко усваивается;
• свиное сало – содержит ценную арахидоновую кислоту, которая в растительных маслах вообще отсутствует. Данная кислота входит в состав клеточных мембран, является частью фермента сердечной мышцы, а так же участвует в холестериновом обмене;
• маргарин – не содержит холестерина, содержит большое количество ненасыщенных жирных кислот и вполне может заменить сливочное масло, но при условии, что в его состав не входят транс-жиры (мягкий маргарин).

Однозначно можно только сказать, что вредными являются транс-жиры (гидрогенизированные, сатурированные) – это жиры, которые получаются в результате преобразования жидких жиров в твердые. Встречаются они в продуктах достаточно часто, так как они значительно дешевле, чем натуральные животные жиры.

Говоря о значении жиров для организма, нельзя обойти холестериновую тему, так этот вопрос постоянно у всех на слуху.

Что такое холестерин

Холестерин – это жироподобное вещество, который входит в состав всех клеток и придает им гидрофильность – способность удерживать воду, не теряя полужидкой консистенции.

Холестерин необходим для правильной деятельности центральной нервной системы. Вместе с тем избыток холестерина в пище рассматривается как отрицательный фактор в связи с проблемой атеросклероза, в основе которого лежит нарушение жирового обмена. Холестерин откладывается в стенках сосудов, что ведет к снижению просвета сосудов, а это может быть причиной инсульта и инфаркта. Отложение холестерина связывают с уровнем содержания его в крови.

Плохой и хороший холестерин

Но не общее количество холестерина угрожает здоровью, а нарушение между двумя типами, так называемым «хорошим» и «плохим» холестерином. Преобладание «плохого» холестерина в основном связано с неправильным питанием. А вот для повышения уровня «хорошего» холестерина очень здорово помогает , во время которых организм усиленно потребляет холестерин.

Да, польза жиров очевидна, но как сделать их действительно «друзьями» для нашего организма.

Нужно обеспечить организм нужными жирами в нужном количестве.

Норма потребления жиров

• По физиологическим нормам питания суточная потребность в жире для взрослого человека, занимающегося умственным трудом – 84 -90 гр. для мужчин и 70-77 гр. для женщин.
• Для тех, кто занимается физическим трудом – 103 -145 гр. для мужчин и 81-102 гр. для женщин.
• В условиях холодного климата норма может быть увеличена, но пределом потребления жиров является 200 гр. в сутки.

Так же влияет не только количество, но и качество. Жиры, потребляемые в пищу должны быть свежими. Так как они очень легко окисляются, в них быстро накапливаются вредные вещества. По этой же причине их нельзя хранить на свету.

Я рассказала вам о значении жиров для нашего организма, они должны присутствовать в нашем рационе. Главное понимать, сколько и какие жиры нам нужны, что бы от них была только польза.

Елена Касатова. До встречи у камина.

3.3.2. Яйца и яичные продукты

3.3.3. Мясо и мясные продукты

3.3.4. Рыба, рыбные продукты и морепродукты

3.4. Консервированные продукты

Классификация консервов

3.5. Продукты с повышенной пищевой ценностью

3.5.1. Обогащенные продукты

3.5.2. Функциональные пищевые продукты

3.5.3. Биологически активные добавки к пище

3.6. Гигиенические подходы к формированию рационального ежедневного продуктового набора

Глава 4

4.1. Роль питания в возникновении заболеваний

4.2. Алиментарно-зависимые неинфекционные заболевания

4.2.1. Питание и профилактика избыточной массы тела и ожирения

4.2.2. Питание и профилактика сахарного диабета II типа

4.2.3. Питание и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний

4.2.4. Питание и профилактика онкологических заболеваний

4.2.5. Питание и профилактика остеопороза

4.2.6. Питание и профилактика кариеса

4.2.7. Пищевые аллергии и другие проявления пищевой непереносимости

4.3. Заболевания, связанные с инфекционными агентами и паразитами, передающимися с пищей

4.3.1. Сальмонеллезы

4.3.2. Листериозы

4.3,3. Коли-инфекции

4.3.4. Вирусные гастроэнтериты

4.4. Пищевые отравления

4.4.1. Пищевые токсикоинфекции и их профилактика

4.4.2. Пищевые бактериальные токсикозы

4.5. Общие факторы возникновения пищевых отравлений микробной этиологии

4.6. Пищевые микотоксикозы

4.7. Пищевые отравления немикробной природы

4.7.1. Отравления грибами

4.7.2. Отравления ядовитыми растениями

4.7.3. Отравления семенами сорных растений, загрязняющих злаковые культуры

4.8. Отравления животными продуктами, ядовитыми по своей природе

4.9. Отравления растительными продуктами, ядовитыми при определенных условиях

4.10. Отравления животными продуктами, ядовитыми при определенных условиях

4.11. Отравления химическими веществами (ксенобиотиками)

4.11.1. Отравления тяжелыми металлами и мышьяком

4.11.2. Отравления пестицидами и другими агрохимическими средствами

4.11.3. Отравления компонентами агрохимикатов

4.11.4. Нитрозамины

4.11.5. Полихлорированные бифенилы

4.11.6. Акриламид

4.12. Расследование пищевых отравлений

Глава 5 питание различных групп населения

5.1. Оценка состояния питания различных групп населения

5.2. Питание населения в условиях неблагоприятного действия факторов окружающей среды

5.2.1. Основы алиментарной адаптации

5.2.2. Гигиенический контроль состояния и организации питания населения, проживающего в условиях радиоактивной нагрузки

5.2.3. Лечебно-профилактическое питание

5.3. Питание отдельных групп населения

5.3.1. Питание детей

5.3.2. Питание беременных и кормящих

Родильниц и кормящих

5.3.3. Питание лиц престарелого и старческого возраста

5.4. Диетическое (лечебное) питание

Глава 6 государственный санитарно-эпидемиологический надзор в области гигиены питания

6.1. Организационные и правовые основы Госсанэпиднадзора в области гигиены питания

6.2. Госсанэпиднадзор за проектированием, реконструкцией и модернизацией пищевых предприятий

6.2.1. Цель и порядок Госсанэпиднадзора за проектированием пищевых объектов

6.2.2. Госсанэпиднадзор за строительством пищевых объектов

6.3. Госсанэпиднадзор за действующими предприятиями пищевой промышленности, общественного питания и торговли

6.3.1. Общие гигиенические требования к пищевым предприятиям

6.3.2. Требования к организации производственного контроля

6.4. Предприятия общественного питания

6.5. Организации продовольственной торговли

6.6. Предприятия пищевой промышленности

6.6.1. Санитарно-эпидемиологические требования к производству молока и молочных продуктов

Качественные показатели молока

6.6.2. Санитарно-эпидемиологические требования к производству колбасных изделий

6.6.3. Госсанэпиднадзор за применением пищевых добавок на предприятиях пищевой промышленности

6.6.4. Хранение и транспортировка пищевых продуктов

6.7. Государственное регулирование в области обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов

6.7.1. Разделение полномочий органов государственного надзора и контроля

6.7.2. Стандартизация пищевых продуктов, ее гигиеническое и правовое значение

6.7.3. Информация для потребителей о качестве и безопасности пищевых продуктов, материалов и изделий

6.7.4. Проведение санитарно-эпидемиологической (гигиенической) экспертизы продукции в предупредительном порядке

6.7.5. Проведение санитарно-эпидемиологической (гигиенической) экспертизы продукции в текущем порядке

6.7.6. Экспертиза некачественных и опасных продовольственного сырья и пищевых продуктов, их использование или уничтожение

6.7.7. Мониторинг качества и безопасности пищевых продуктов, здоровья населения (социально-гигиенический мониторинг)

6.8. Госсанэпиднадзор за выпуском новых пищевых продуктов, материалов и изделий

6.8.1. Правовая основа и порядок государственной регистрации новых пищевых продуктов

6.8.3. Контроль за производством и оборотом биологически активных добавок

6.9. Основные полимерные и синтетические материалы, контактирующие с пищевой продукцией

Глава 1. Основные этапы развития гигиены питания 12

Глава 2. Энергетическая, пищевая и биологическая ценность

Глава 3. Пищевая ценность и безопасность пищевых продуктов 157

Глава 4. Алиментарно-зависимые заболевания

Глава 5. Питание различных групп населения 332

Глава 6. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор

Гигиена питания Учебник

2.3. Жиры и их значение в питании

Жиры (липиды) - это сложные органические соединения, со­стоящие из триглицеридов и липоидных веществ (фосфолипидов, стеринов). В состав триглицеридов входит глицерин и жирные кис­лоты, соединенные эфирными связями. Жирные кислоты явля­ются основными компонентами липидов (около 90 %), именно их структура и характеристики определяют свойства различных ви­дов пищевых жиров. По своей природе пищевые жиры могут быть животными и растительными. По химической структуре раститель­ные масла отличаются от животного жира жирно-кислотным со­ставом. Высокое содержание в растительных маслах ненасыщен­ных жирных кислот придает им жидкое агрегатное состояние и определяет их пищевую ценность. Растительные жиры (масла) находятся при обычных условиях в жидком агрегатном состоянии за исключением пальмового масла.

Жиры играют значительную роль в жизнедеятельности орга­низма. Они являются вторыми по значимости после углеводов ис­точниками общей энергии, поступающей с пищей. При этом, обладая максимальным среди энергонесущих нутриентов калори­ческим коэффициентом (1 г жира дает организму 9 ккал), жиры даже в небольшом количестве способны придать содержащему их продукту высокую энергетическую ценность. Это обстоятельство имеет не только положительное значение, но и является предпо­сылкой формирования быстрого и относительно не связанного с большими объемами употребляемой пищи избыточного поступ­ления жира и соответственно энергии.

Физиологическая роль жиров, однако, не сводится лишь к их энергетической функции. Пищевые жиры являются прямыми ис­точниками или предшественниками образования в организме

Окончание табл. 2.6

структурных компонентов биологических мембран, стероидных гормонов, кальциферолов и регуляторных клеточных соединений -эйкозаноидов (лейкотриенов, простагландинов). С пищевыми жи­рами в организм поступают также другие соединения липидной природы или липофильной структуры: фосфатиды; стерины; жи­рорастворимые витамины.

В желудочно-кишечном тракте здорового человека при нормаль­ном уровне поступления жиров усваивается около 95 % их общего количества.

В составе пищи жиры представлены в виде собственно жиро­вых продуктов (масло, сало и т.п.) и так называемых скрытых жиров, входящих в состав многих продуктов (табл. 2.6).

Таблица 2.6

Основные источники пищевых жиров

Именно продукты, содержащие скрытый жир, являются ос­новными поставщиками пищевых жиров в организм человека.

Жирные кислоты, входящие в состав пищевых жиров, делятся на три большие группы: насыщенные, мононенасыщенные и по­линенасыщенные (табл. 2.7).

Таблица 2.7 Основные жирные кислоты пищи и их физиологическое значение

Окончание табл. 2.7

* ЛПВП - липопротеиды высокой плотности.

Насыщенные жирные кислоты. Насыщенные жирные кислоты (НЖК), наиболее представленные в пище, делятся на короткоце-почечные (4... 10 атомов углерода - масляная, капроновая, кап-риловая, каприновая), среднецепочечные (12... 16 атомов углеро­да - лауриновая, миристиновая, пальмитиновая) и длинноце-почечные (18 атомов углерода и более - стеариновая, арахидино-вая).

Жирные кислоты с короткой длиной углеродной цепи практи­чески не связываются с альбуминами в крови, не депонируются в тканях и не включаются в состав липопротеинов - они способны быстро окисляться с образованием энергии и кетоновых тел. Кро­ме того, они выполняют ряд биологических функций, например масляная кислота служит модулятором генетической регуляции, иммунного ответа и воспаления на уровне слизистой кишечника, а также обеспечивает клеточную дифференцировку и апоптоз. Каприновая кислота является предшественником монокаприна -соединения с антивирусной активностью. Избыточное поступле-

ние короткоцепочечных жирных кислот может привести к разви­тию метаболического ацидоза.

Жирные кислоты со средней и длинной углеродной цепью, напротив, включаются в состав липопротеинов, циркулируют в крови, запасаются в жировых депо и используются для синтеза других липоидных соединений в организме, например холестери­на. Кроме того, для лауриновой кислоты показана способность инактивировать ряд микроорганизмов, в частности Helicobacter pylory, а также грибки и вирусы за счет разрыва липидного слоя их биомембран.

Лауриновая и миристиновая жирные кислоты в наибольшей степени повышают уровень холестерина в сыворотке крови и в силу этого ассоциируются с максимальным риском развития ате­росклероза.

Пальмитиновая кислота также ведет к повышенному синтезу липопротеинов. Она является основной жирной кислотой, связы­вающей кальций (в составе жирных молочных продуктов) в неу­сваиваемый комплекс, омыляя его.

Стеариновая кислота, так же как и короткоцепочечные жир­ные кислоты, практически не влияет на уровень холестерина в крови, более того - она способна снижать усвояемость холесте­рина в кишечнике за счет уменьшения его растворимости.

Ненасыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кис­лоты подразделяют по степени не насыщенности на мононенасы-шенные жирные кислоты (МНЖК) и полиненасыщенные жир­ные кислоты (ПНЖК).

Мононенасыщенные жирные кислоты имеют одну двойную связь. Основным их представителем в рационе является олеиновая кислота (18:1 п-9 - двойная связь в положении 9-го углеродного атома). Ее основными пищевыми источниками служат оливковое и арахисовое масло, свиной жир. К МНЖК относятся также эруко-вая кислота (22:1 и-9), составляющая "/ 3 от состава жирных кислот в рапсовом масле, и пальмитолеиновая кислота (18:1 «-9), при­сутствующая в рыбьем жире.

К ПНЖК относятся жирные кислоты, имеющие несколько двойных связей: линолевая (18:2 и-6), линоленовая (18:3 п-3), арахидоновая (20:4 п-6), эйкозапентаеновая (20:5 л-3), докоза-гексаеновая (22:6 п-У). В питании их основными источниками яв­ляются растительные масла, рыбий жир, орехи, семена, бобовые (табл. 2.8). Подсолнечное, соевое, кукурузное и хлопковое масла являются основными источниками линолевой кислоты в питании. В рапсовом, соевом, горчичном, кунжутном масле содержатся зна­чимые количества линолевой и линоленовой кислот, причем со­отношение их различно - от 2:1 в рапсовом, до 5:1 в соевом.

В организме человека ПНЖК выполняют биологически важ­ные функции, связанные с организацией и функционированием

биомембран и синтезом тканевых регуляторов. В клетках "P^cxo-дит! сложный процесс синтеза и взаимного превращения I линЬлевая кислота способна трансформироваться в арахидоновую с последующим включением ее в биомембраны или синтезом леи котриенов, тромбоксанов, простагландинов. Линоленовая кисло­та играет важную роль в нормальном развитии и функционирова­нии миелиновых волокон нервной системы и сетчатки глаза, вхо­дя в состав структурных фосфолипидов, а также содержится значительных количествах в сперматозоидах.

Полинасыщенные жирные кислоты состоят из двух основ­ных семейств: производные линолевой кислоты, относящиеся к (о-6 жирным кислотам, и производные линоленовои кислоты -к со-3 жирным кислотам. Именно соотношение этих семейств при условии общей сбалансированности поступления жира ста­новится доминирующим с позиций оптимизации липидж обмена в организме за счет модификации жирно-кислотно]

состава пищи.

Линоленовая кислота в организме человека превращается т длинноцепочечные я-3 ПНЖК -- эйкозапентаеновую (ЭПК) и докозагексаеновую (ДГК). Эйкозапентаеновая кислота определя­ется наряду с арахидоновой в структуре биомембран в количестве поямо пропорциональном ее содержанию в пище. При высоком уровне поступления с пищей линолевой кислоты относительно линоленовои (или ЭПК) повышается общее количество арахидо­новой кислоты, включенной в биомембраны, что изменяет функциональные свойства.

В результате использования организмом ЭПК для синтеза био­логически активных соединений образуются эйкозаноиды, физио­логические эффекты которых (например, снижение скорости тром-бообразования) могут быть прямо противоположными действ! эйкозаноидов, синтезируемых из арахидоновой кислоты. Показа­но также что в ответ на воспаление ЭПК трансформируется в эйкозаноиды, обеспечивая более тонкую по сравнению с эикоза-ноидами - производными арахидоновой кислоты, регуляцию фаз] воспаления и тонуса сосудов.

Докозагексаеновая кислота найдена в высоких концентрациях в мембранах клеток сетчатки, которые поддерживаются на этом уровне вне зависимости от поступления со-3 ПНЖК с питанием. Она играет важную роль в регенерации зрительного пигмента ро допсина Также высокие концентрации ДГК обнаруживаются в мозге и нервной системе. Эта кислота используется нейронами для модификаций физических характеристик собственных био­мембран (таких, как текучесть) в зависимости от функцис ных потребностей.

Последние достижения в области нутриогеномики подтверж дают участие ПНЖК семейства со-3 в регуляции экспрессии г

нов, участвующих в обмене жиров и воспалении, за счет актива­ции факторов транскрипции.

В последние годы делаются попытки определить адекватные уровни поступления ю-3 ПНЖК с питанием. В частности, показа­но, что для взрослого здорового человека употребление в составе пищи 1,1... 1,6 г/сут линоленовой кислоты полностью покрывает физиологические потребности в этом семействе жирных кислот.

Основными пищевыми источниками ПНЖК семейства ю-3 являются льняное масло, грецкие орехи (табл. 2.9) и жир морских рыб (табл. 2.10).

В настоящее время оптимальным соотношением в питании ПНЖК различных семейств считается следующее: ю-6:со-3 = = 6... 10:1.

Таблица 2.9 Основные пищевые источники линоленовой кислоты

Таблица 2.10 Основные пищевые источники ПНЖК семейства ю-3

	Порция, г			Порция, обеспечивающая поступление 1 г ЭПК + ДГК, г
Креветки
Рыбий жир (лососевый)

Фосфолипиды и стерины. В состав пищевых липидон входят такие значимые группы веществ, как фосфолипиды и стерины. К группе фосфолипидов относятся лецитин (фосфотидилхолин), кефалин и сфингомиелин. Фосфолипиды состоят из глицерина, этерифицированного полиненасыщенными жирными кислотами и фосфорной кислотой, которая соединена с азотистым основа­нием. Фосфолипиды, поступающие с пищей, способствуют аб­сорбции триглицеридов пищи за счет мицеллообразования. Они полностью расщепляются в клетках кишечника, поэтому для орга­низма имеет решающее значение их эндогенный синтез в печени и почках. Эндогенный синтез лецитина, в частности, лимитиро­ван поступлением с рационом ПНЖК и холина.

Лецитин имеет большое значение в регулировании жирового обмена в печени - он относится к липотропным факторам пита­ния, препятствующим жировой инфильтрации печени за счет ак­тивизации транспорта нейтральных жиров из гепатоцитов. К пище­вым продуктам, содержащим максимальное количество предше­ственников синтеза лецитина и его самого, относятся нерафини­рованные растительные масла, яйца, морская рыба, печень, мас­ло сливочное, птица, а также фосфатидные концентраты, полу­чаемые как вторичное сырье при рафинировании масел и исполь­зуемые для обогащения пищевых продуктов.

Стерины имеют сложное органическое строение: они представ­ляют из себя гидроароматические нейтральные спирты. В живот­ных жирах содержится холестерин, а в растительных - фитосте-рин Наибольшей биологической активностью среди фитостери-нов обладает р-ситостерин. Он способен оказывать гипохолесте-ринемическое действие, снижая абсорбцию холестерина в резуль­тате образования с последним в кишечнике неусваиваемых комп­лексов. Показано также участие ситостеринов в организации био­мембран. В растительных маслах содержится следующее количе­ство р-ситостерина, в 100 г продукта:

Основным животным стерином является холестерин. В усло­виях сбалансированного питания его эндогенный синтез (био­синтез) из НЖК в печени составляет не менее 80 %, остальной холестерин поступает с пищей. Оптимальным уровнем его по­ступления с рационом считается 0,3 г/сут. В обмене холестерина важную роль играют витамины: аскорбиновая кислота, В 6 , В, 2 , фолиевая кислота, биофлавоноиды. Холестерин имеет ключевое

значение в организации и нормальном функционировании био­мембран, синтезе стероидных гормонов, кальциферолов, желч­ных кислот.

Последствия избыточного поступления жиров с пищей. Высокое поступление с пищей НЖК и собственно холестерина сопровож­дается повышением общей концентрации триглицеридов и жир­ных кислот в крови, увеличением количества циркулирующих в крови липопротеинов.

Все это ведет к гиперлипидемии, а в дальнейшем к развитию дислипопротеинемии - базовому нарушению пищевого статуса, лежащего в основе развития атеросклероза, сахарного диабета и избыточной массы тела и ожирения. Дислипопротеинемия - это нарушение соотношения различных фракций липопротеидов и триглицеридов, циркулирующих в крови, ведущее в различных соотношениях к повышению как абсолютного, так и относитель­ного количества липопротеидов низкой и очень низкой плотно­сти (ЛПНП и ЛПОНП) и триглицеридов при одновременном снижении количества ЛПВП. Последние относятся к компонен­там, снижающим атерогенность холестерина.

С биохимических позиций очень важно, что именно избыточ­ное поступление с пищей лауриновой, миристиновой и пальми­тиновой жирных кислот ведет к развитию гиперхолестеринемии и росту концентрации в крови наиболее атерогенных ЛПНП. Стеа­риновая кислота не участвует в построении ЛПНП и не обладает гиперхолестеринемическим эффектом.

Одновременное с ростом ЛПНП снижение концентрации ЛПВП отмечено при чрезмерном употреблении с пищей транси­зомеров жирных кислот. В природных жирах они практически от­сутствуют, за исключением небольшого содержания в мясе и мо­локе коров и овец - у этих животных происходит частичная изо­меризация природных жирных кислот в желудке. Основная же масса трансизомеров образуется при гидрогенезации ПНЖК - разрыве двойных связей атомами водорода при производстве маргарина или так называемых мягких масел (состоящих из комбинации ра­стительных и животных жиров). Длинноцепочечные жирные кис­лоты пищи, поступающие в организм в виде трансизомеров, на­пример транс- lS : 1; не могут включаться в биосинтез биологиче­ски активных клеточных регуляторов (простагландинов и лейко-триенов), а используются лишь в качестве энергетического суб­страта.

При поступлении жира в избыточном по сравнению с потреб­ностью организма количестве также стимулируется глюконеоге-нез. Последнее обстоятельство приводит к снижению степени ути­лизации «углеводной» глюкозы из крови, увеличению нагрузки на инсулярный аппарат и проявляется у здорового человека в ро­сте концентрации гликозилированного гемоглобина ai c .

С гигиенических позиций, учитывая, что человек мс питается отдельными жирными кислотами, гиперлипидемия и дислипо-протеинемия, а также метаболическая гипергликемия должны рас­сматриваться как результат избыточного поступления с пищей всего объема жировых продуктов и продуктов, содержащих скрытый жир, независимо от их природы и жирно-кислотного состава.

В природе не существует «идеального» с позиций оптимально­го питания источника жира. Жирно-кислотный состав всех ис­пользуемых растительных масел наряду со значительным содер­жанием МНЖК и ПНЖК включает в себя и существенные коли­чества среднецепочечных НЖК (10... 15 % и более).

Морская рыба в настоящее время является единственным ис­точником жира, адекватное увеличение употребления которого взамен жира животного происхождения и растительного масла может рассматриваться как эволюционно оправданный шаг. При этом, однако, следует учитывать реальную возможность интенси­фикации прооксидантной нагрузки на организм, связанной с дей­ствием двух факторов:

наличием относительно большого количества ПНЖК с вы­ сокой степенью ненасыщенности (пять и шесть двойных связей), обладающих в силу этого большой способностью к окислению;

отсутствием в жире рыб основного антиоксиданта - вита­ мина Е.

Немаловажной является проблема безопасности рыбного сы­рья в плане контроля над остаточными количествами токсичных элементов, полихлорированных бифенилов и других контаминан-тов, а также природных токсинов (это особенно актуально при возможном использовании нетрадиционных видов морских рыб и других морепродуктов).

Еще один способ оптимизации жирно-кислотного состава пи­щевых продуктов связан с возможностями селекции и генной ин­женерии в рамках современной биотехнологии. Так, в результате обычной селекционной работы уже получены высокоолеиновое подсолнечное масло и низкоэруковое рапсовое. В настоящее время ведутся научно-практические разработки для создания на основе генной модификации масличных и зерновых культур (в первую оче­редь сои, рапса и кукурузы) с заданным составом жирных кислот.

Учитывая возможные индивидуальные особенности обмена веществ, оптимальный уровень жира находится в интервале 20... 30 % от энергетической ценности рациона, т. е. не должен пре­вышать 35 г на 1000 ккал рациона. Для человека со средним уров­нем энергозатрат это соответствует примерно 70... 100 г жира в сутки.

Большинство липидных соединений организма человека могут при необходимости быть синтезированы в обменных процессах из углеводов. Исключение составляют незаменимые полиненасыщен-

ные жирные кислоты линолевая и линоленовая, входящие соот­ветственно в семейства со-6 и со-3. В этой связи нормируются как общее поступление ПНЖК: оно должно быть в интервале 3...7 % энергоценности рациона, так и потребность в линолевой кислоте: 6... 10 r/сут (это количество содержится в 1 столовой ложке расти­тельного масла). Норматив для линоленовой кислоты не установ­лен, но ее должно поступать не меньше 10% от содержания в пище линолевой кислоты.

2-4. Углеводы и их значение в питании

Углеводы являются основными энергонесущими макронутри-ентами в питании человека, обеспечивая 50...70 % общей энерге­тической Ценности рациона. Они способны при метаболизации образовывать макроэргические соединения, причем как в аэроб­ных, так и анаэробных условиях. В результате метаболизации 1 г углеводов ор гани3 м получает энергию, эквивалентную 4 ккал. Об­мен углевод ов тесно связан с обменом жиров и белков, что обес­печивает их взаимные превращения. При умеренном недостатке углеводов в питании депонированные жиры, а при глубоком де­фиците (менее 50 r/сут) и аминокислоты (как свободные, так и из состава Мышечных белков) вовлекаются в процесс глюконео-генеза, приводящий к получению необходимой организму энер­гии. В обратной ситуации происходит активация липонеогенеза и из лишних углеводов синтезируются жирные кислоты, отклады­вающиеся в депо.

Наряду с основной энергетической функцией углеводы уча­ствуют в пластическом обмене. Глюкоза и ее метаболиты (сиало-вые кислоты, аминосахара) являются составными частями гли-копротеидов 5 к которым относятся большинство белковых соеди­нений крови (трансферрин, иммуноглобулины), ряд гормонов, ферментов, факторов свертывания крови. Гликопротеиды, а так­же гликолиггиды участвуют вместе с белками и липидами в струк­турной и Функциональной организации биомембран и играют при этом ведущу ю роль в процессах клеточной рецепции гормонов и других биоло гичес ки активных соединений и в межклеточном вза­имодействии, имеющем существенное значение для нормального клеточного роста, дифференцировки и иммунитета. Углеводы пищи также являются предшественниками гликогена и триглицеридов; они служат источником углеродного основания заменимых ами­нокислот, участвуют в построении коферментов, нуклеиновых кислот, аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и других биоло­гически важных соединений. Углеводы оказывают антикетогенное действие, стимулируя окисление ацетилкоэнзима А, образующе­гося при окислении жирных кислот.

Углеводы - это полиатомные альдегиде- и кетоспирты. Они образуются в растениях при фотосинтезе и поступают в организм главным образом с растительными продуктами. Однако все боль­шее значение в питании приобретают добавленные углеводы, ко­торые чаще всего представлены сахарозой (или смесями других Сахаров), получаемой промышленным способом и вводимой за­тем в пищевые рецептуры.

Все углеводы делятся по степени полимеризации на простые и сложные. К простым относятся так называемые сахара - моноса­хариды: гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза), пентозы (ксило­за, рибоза, дезоксирибоза) и дисахариды (лактоза, мальтоза, га­лактоза, сахароза).

Сложными углеводами являются олигосахариды, состоящие из нескольких (3...9) остатков моносахаридов (рафиноза, стахиоза, лактулоза, олигофруктоза) и полисахариды. Полисахариды пред­ставляют собой высокомолекулярные полимерные соединения, образованные из большого числа мономеров, в качестве которых выступают остатки моносахаридов. Полисахариды делятся на крах­мальные и некрахмальные, которые в свою очередь могут быть растворимыми и нерастворимыми.

Моно- и дисахариды. Они обладают сладким вкусом и поэтому называются сахарами. Степень сладости различных Сахаров неоди­накова. Если сладость сахарозы принять за 100 %, то сладость дру­гих Сахаров составит, %:

Фруктозы 173

Глюкозы 81

Мальтозы и галактозы 32

Рафинозы 23

Лактозы 16

Полисахариды сладким вкусом не обладают.

Природными источниками простых углеводов являются фрук­ты, ягоды, овощи, плоды, в некоторых из которых содержание Сахаров достигает 4... 17 % (табл. 2.11).

Глюкоза (альдегидоспирт) является основным структурным мо­номером всех важнейших полисахаридов - крахмала, гликогена, целлюлозы. Она поступает с питанием изолированно в составе ягод, фруктов, плодов и овощей, а также в качестве компонента наиболее распространенных дисахаридов: сахарозы, мальтозы, лактозы. Глю­коза быстро и практически в полном объеме усваивается в желудоч­но-кишечном тракте, поступает в кровь и разносится ко всем орга­нам и тканям для окисления, сопряженного с образованием энер­гии. Уровень глюкозы в крови наряду с уровнем ряда аминокислот является сигналом для соответствующих структур головного мозга, моделирующих аппетит и пищевое поведение человека. Избыток глю­козы быстро превращается в депонирующиеся триглицериды.

Таблица 2.11

Фруктоза в отличие от глюкозы является кетоспиртом и обла­дает другой динамикой распределения и метаболизации в орга­низме. Она почти в два раза медленнее всасывается в кишечнике и в большей степени задерживается в печени. Фруктоза переходит в глюкозу в клеточных обменных процессах, но увеличение кон­центрации глюкозы в крови происходит при этом плавно и посте­пенно, с меньшим напряжением инсулярного аппарата. В то же время фруктоза по более короткому метаболическому пути по срав-

нению с глюкозой вовлекается в процессы липонеогенеза и спо­собствует отложению жира в депо. Этим объясняются ряд новых фактов, полученных при изучении положительной динамики массы тела у лиц, регулярно употребляющих продукты, обогащенные пищевыми компонентами, содержащими фруктозу (мальтодекст-риновые кукурузные сиропы). Чрезмерное поступление фруктозы приводит к увеличению концентрации в крови С-пептида, харак­теризующего степень инсулинрезистентности при развитии сахар­ного диабета второго типа. Фруктоза содержится в пищевых про­дуктах как в свободном виде в меде и фруктах, так и в виде фрук-тозного полисахарида инулина в составе топинамбура (земляной груши), цикория и артишоков.

Галактоза поступает в организм в составе молочного сахара (лактозы). В свободном виде она может находиться в некоторых ферментированных молочных продуктах, таких как йогурты. Га­лактоза превращается в печени в глюкозу.

Основным промышленно производимым дисахаридом являет­ся сахароза, или столовый сахар. Сырьем для его производства слу­жат сахарная свекла (14...25% сахара) и сахарный тростник (10... 15% сахара). Натуральными источниками сахарозы в пита­нии являются дыни, арбузы, некоторые овощи, ягоды и фрукты. Сахароза легко усваивается и быстро распадается на глюкозу и фруктозу, которые затем вовлекаются в присущие им обменные

процессы.

Именно использование сахарозы в качестве существенного ком­понента многих продуктов (кондитерских изделий, конфет, дже­мов, десертов, мороженого, прохладительных напитков) приве­ло в настоящее время к увеличению доли моно- и дисахаридов в общем объеме поступающих углеводов в развитых странах до 50 % и выше (при рекомендуемых 20 %). В результате на фоне снижа­ющихся энергозатрат увеличивается алиментарная нагрузка на ин-сулярный аппарат, повышается уровень инсулина в крови, ин­тенсифицируется отложение жира в депо, нарушается липидный профиль крови. Все это способствует увеличению риска развития сахарного диабета, ожирения, атеросклероза и многочисленных заболеваний, базирующихся на перечисленных патологических

состояниях.

Лактоза является основным углеводом молока и молочных продуктов (состоит из молекул галактозы и глюкозы) и имеет большое значение в качестве источника углеводов для питания детей. У взрослых его доля в углеводном составе рациона значи­тельно снижается за счет широкого использования других источ­ников. К тому же у взрослых, а иногда и детей снижена актив­ность фермента лактазы, расщепляющего молочный сахар. Послед­ствиями непереносимости цельного молока и продуктов, содер­жащих его, являются диспептические расстройства. Использова-

ние в питании кисло-мол очных продуктов (кефира, йогурта, сме­таны), а также творога и сыра, как правило, не вызывают подоб­ной клинической картины. Непереносимость молока отмечается у 30...35 % взрослого населения Европы, в то время как у жителей Африки - более чем у 75 %.

Мальтоза, или солодовый сахар, в свободном виде встречается в меде, солоде, пиве, патоке и продуктах, изготавливаемых с до­бавлением патоки (кондитерские и хлебобулочные изделия). В орга­низме мальтоза представляет собой промежуточный продукт и обра­зуется в результате расщепления в желудочно-кишечном тракте полисахаридов. Затем онадиссимилируетдо двух молекул глюкозы. В некоторых фруктах (яблоках, грушах, персиках) и ряде ово­щей встречается спиртовая форма Сахаров - сорбит, являющий­ся восстановленной формой глюкозы. Он способен поддерживать уровень глюкозы в крови, не вызывая чувства голода и не напря­гая инсулярный аппарат. Сорбит и другие многоатомные спирты, такие как ксилит, маннит или их смеси, обладая сладким вкусом (30...40 % сладости глюкозы), используются для производства ши­рокого ассортимента пищевых продуктов, в первую очередь для питания больных сахарным диабетом, а также жевательной ре­зинки. К недостаткам многоатомных спиртов относится их влия­ние на кишечник, выражающееся в послабляющем эффекте и повышенном газообразовании.

Олигосахариды. Олигосахариды, к которым относятся рафино-за, стахиоза, вербаскоза, в основном содержатся в бобовых и про­дуктах их технологической переработки, например в соевой муке, а также в незначительных количествах во многих овощах. Фрукто-олигосахариды встречаются в зерновых (пшенице, ржи), овощах (луке, чесноке, артишоках, спарже, ревене, цикории), а также в бананах и меде. К группе олигосахаридов также относятся мальто-декстрины, являющиеся основными компонентами промышлен-но производимых из полисахаридного сырья сиропов, паток. Од­ним из представителей олигосахаридов является лактулоза, обра­зующаяся из лактозы в процессе тепловой обработки молока, на­пример при выработке топленого и стерилизованного молока.

Олигосахариды практически не расщепляются в тонком ки­шечнике человека из-за отсутствия соответствующих ферментов. По этой причине они обладают свойствами пищевых волокон. Некоторые Олигосахариды играют существенную роль в жизнедея­тельности нормальной микрофлоры толстого кишечника, что позволяет отнести их к пребиотикам - веществам, частично фер­ментирующимся некоторыми кишечными микроорганизмами и обеспечивающим поддержание нормального микробиоценоза ки­шечника.

Полисахариды. Основным усваиваемым полисахаридом явля­ется крахмал - пищевая основа зерновых, бобовых и картофеля. 56

Он представляет из себя сложный полимер (в качестве мономера, к котором находится глюкоза), состоящий из двух фракций: ами­лозы -- линейного полимера (200...2000 мономеров) и амило-пектина - разветвленного полимера (10000... 1 000000 мономе­ров). Именно соотношение этих двух фракций в различных сырь­евых источниках крахмала и определяет его различные физико-химические и технологические характеристики, в частности рас­творимость в воде при разной температуре.

Для облегчения усвоения крахмала организмом продукт, со­держащий его, должен быть подвергнут тепловой обработке. При этом образуется крахмальный клейстер в явной форме, например кисель, или скрытом виде в составе пищевой композиции: каше, хлебе, макаронах, блюд из бобовых. Крахмальные полисахариды, поступившие с пищей в организм, подвергаются последователь­ной, начиная с ротовой полости, ферментации до мальтодекст-ринов, мальтозы и глюкозы с последующим практически пол­ным усвоением. Крахмал диссимилируется организмом достаточ­но длительный период и в отличие от моно- и дисахаридов не обеспечивает столь быстрое и выраженное повышение уровня глю­козы в крови. Однако основные пищевые источники крахмальных полисахаридов (хлеб, крупы, макароны, бобовые, картофель) поставляют в организм значительные количества аминокислот, витаминов и минеральных веществ и минимум жира. В то же время сахар не только не содержит незаменимых нутриентов, но и тре­бует для своей метаболизации в организме затрат дефицитных витаминов и других микронутриентов. Большинство сладких кон­дитерских изделий одновременно являются и источниками скры­того жира (торты, пирожные, вафли, печенье сдобное, шоко­лад).

В процессе тепловой обработки (выпечки, отваривания) и при охлаждении может образовываться так называемый резистентный (устойчивый к перевариванию) крахмал, количество которого зависит как от степени тепловой нагрузки, так от содержания в крахмале амилозы. Устойчивые к перевариванию крахмалы содер­жатся и в натуральных продуктах - их максимальное количество найдено в бобовых и картофеле. Вместе с олигосахаридами и не­крахмальными полисахаридами они составляют углеводную груп­пу пищевых волокон.

В последние годы увеличился объем используемых в пищевой промышленности так называемых модифицированных крахмалов. Они отличаются от природных форм хорошей растворимостью в воде (независимо от температуры). Это достигается их предваритель­ной производственной ферментацией с образованием в конечной композиции различных декстринов. Модифицированные крахма­лы используют в виде пищевых добавок для достижения ряда тех­нологических целей: придания продукту заданного внешнего вида

и стабильной формы, достижения необходимой вязкости и одно­родности.

Вторым перевариваемым полисахаридом является гликоген. Его пищевое значение невелико --с рационом поступает не более 10... 15 г гликогена в составе печени, мяса и рыбы. При созрева­нии мяса гликоген превращается в молочную кислоту.

У человека излишки глюкозы в первую очередь (до метаболиче­ской трансформации в жир) превращаются именно в гликоген - единственный резервный углевод животных тканей. В организме человека общее содержание гликогена составляет около 500 г ("/ 3 в печени, остальное количество в мышцах) - это суточный за­пас углеводов, используемый при их глубоком дефиците в пита­нии. Длительный дефицит гликогена в печени ведет к дисфунк­ции гепатоцитов и ее жировой инфильтрации.

Величина потребности в углеводах для человека определяет­ся их ведущей ролью в обеспечении организма энергией и не­желательностью синтеза глюкозы из жиров (а тем более из бел­ков) и находится в прямой зависимости от энергозатрат. Учи­тывая возможные индивидуальные особенности обмена веществ и уровень поступления жира, оптимальный уровень углеводов в питании находится в интервале 55...65 % энергоценности рацио­на, т.е. в среднем составляет 150 г на 1000 ккал рациона. Для человека со средним уровнем энергозатрат это соответствует при­мерно 300...400 г углеводов в сутки.

Потребность человека с энергозатратами 2 800 ккал в углево­дах и их оптимальная групповая сбалансированность может быть в основном обеспечена:

1) ежедневным потреблением".

360 г хлеба и хлебобулочных изделий;

300 г картофеля;

400 г овощей, зелени, бобовых;

200 г фруктов, ягод;

не более 60 г сахара (чем меньше - тем лучше);

2) еженедельным потреблением:

175 г круп;

140 г макаронных изделий.

Оценку адекватности обеспечения реальной потребности в уг­леводах взрослого человека необходимо проводить с использова­нием индикаторных параметров пищевого статуса: индекса массы тела и уровня гликозилированного гемоглобина А 1с, повышение концентрации которого свидетельствует о длительном чрезмер­ном употреблении Сахаров, в том числе и у здорового человека.

С позиций оценки возможного влияния углеводного компо­нента рациона на параметры пищевого статуса, характеризующие углеводный обмен, целесообразно использовать данные о так на­зываемом гликемическом индексе (ГИ) - процентном показателе,

отражающем разницу в изменении концентрации глюкозы в сы­воротке крови в течение 2 ч после употребления какого-либо про­дукта по сравнению с аналогичным результатом после употребле­ния тест-продукта. В качестве тест-продукта обычно используют глюкозу (50 г) или пшеничный хлеб (порция, содержащая 50 г крахмала).

Гликемический индекс продуктов (табл. 2.12) зависит от мно­гих пищевых факторов:

Химической структуры и формы углеводов, входящих в со­став продукта;

Таблица 2.12

Порция, включающая в себя 50 г углеводов.

Гликемический индекс некоторых продуктов

наличия в пищевом продукте белков, жиров, непереваривае­ мых компонентов, органических кислот;

способа кулинарной, в том числе тепловой, обработки про­ дукта.

Сложные углеводы могут иметь ГИ, приближающийся к уров­ню простых углеводов и даже превосходящий его для некоторых моно- и дисахаров. Уровень гликемии после употребления крах-малсодержащих продуктов зависит в том числе от соотношения в крахмале амилозы и амилопектина: скорость переваривания и ус­вояемости амилопектина меньше, чем амилозы.

Информация о величине ГИ продукта имеет значение не толь­ко для больных сахарным диабетом, но и полезна любому потре­бителю с позиций профилактики чрезмерной алиментарной гли­кемии. Данную информацию целесообразно выносить на этикетку продуктов, содержащих углеводы.

Некрахмальные полисахариды. Некрахмальные полисахариды (НПС) -- это широко распространенные вещества растительной природы. В их химический состав входят смеси различных полиса­харидов, содержащие пентозы (ксилоза и арабиноза), гексозы (рамноза, манноза, глюкоза, галактоза) и уроновые кислоты. Ряд из них содержатся в клеточных оболочках, играя структурную роль, другие находятся в форме камедей и слизей внутри и на поверх­ности растительных клеток.

Согласно классификации НПС делятся на несколько групп: целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, р-гликаны и гидроколлои­ды (камеди, слизи).

Некрахмальные полисахариды не перевариваются в тонком кишечнике человека в связи с отсутствием соответствующих фер­ментных систем, по этой причине ранее они назывались «балласт­ными веществами», признаваясь лишними компонентами пищи, удаление которых в процессе технологической переработки про­довольственного сырья считалось вполне допустимым. Это оши­бочное мнение наряду с другими чисто технологическими причи­нами способствовало появлению широкого ассортимента рафи­нированных (очищенных от НПС) пищевых продуктов, име­ющих значительно более низкие показатели пищевой ценности. В настоящее время не вызывает сомнений, что НПС играют зна­чительную роль в жизнеобеспечении организма как на функцио­нальном, так и на метаболическом уровнях, что позволяет отнес­ти их к группе незаменимых факторов питания человека.

У животных встречается в виде единственного исключения только одна группа неперевариваемых углеводных полимеров, состоящих из ацетилированного гликозамина, - хитин и хито-зан, пищевыми источниками которых является панцирь крабов и лобстеров (может использоваться в качестве пищевого обога­тителя).

Аналогичными свойствами обладает также лигнин - водоне-растворимое соединение неуглеводной (полифенольной) приро­ды, входящее в состав клеточных оболочек многих растений и семян.

Пищевые волокна. Все перечисленные выше НПС, лигнин и хитин в совокупности с олигосахаридами и неперевариваемым крахмалом в настоящее время объединяются в одну общую разно­родную группу пищевых веществ, названных пищевыми волокна­ми (ПВ). Таким образом, пищевые волокна - это съедобные ком­поненты пищи, главным образом растительной природы, устой­чивые к перевариванию и усвоению в тонком кишечнике, но под­вергающиеся полной или частичной ферментации в толстом ки­шечнике.

Хорошими источниками ПВ в питании являются бобовые, зер­новые, орехи, а также фрукты, овощи и ягоды (табл. 2.13). Чем выше степень очистки (рафинирования) продовольственного сы­рья при технологической переработке, тем меньше ПВ (а также и многих михронутриентов) остается в конечном продукте. Этот факт наглядно иллюстрируется на примере продуктов перера­ботки зерна: в пшенице содержится 2,5 г ПВ (на 100 г); в пше­ничной муке, г: обойной - 1,9, 2-го сорта - 0,6, 1-го сорта - 0,2, высшего сорта - 0,1; в хлебе (в зависимости от сорта муки 0,1... 1,7); в овсе - ю,7 г; в овсяной крупе - 2,8, в овсяных хлопьях - 1,3.

Таблица 2.13

Под общим термином липиды (жиры) в науке объединяются все жироподобные вещества. Жиры представляют собой органические соединения, обладающие различным внутренним строением, но похожими свойствами. Эти вещества нерастворимы в воде. Но при этом они хорошо растворяются в других веществах - хлороформе, бензине. Жиры очень широко распространены в живой природе.

Исследования жиров

Строение жиров делает их незаменимым материалом для любого живого организма. Предположение о том, что эти вещества имеют одну скрытую кислоту, было сделано еще в XVII веке французским ученым Клодом Жозефом Жоруа. Он обнаружил, что процесс разложения мыла кислотой сопровождается выделением жирной массы. Ученый подчеркивал, что эта масса не является исходным жиром, поскольку отличается от него по некоторым свойствам.

Тот факт, что в строение липидов также входит глицерин, впервые был открыт шведским ученым Карлом Шееле. Полностью состав жиров был определен французским ученым Мишелем Шеврелем.

Классификация

По составу и строению жиры классифицировать очень сложно, поскольку в эту категорию входит большое количество веществ, различающихся по своему строению. Они объединяются только по одному признаку - гидрофобности. По отношению к процессу гидролиза биологи разделяют липиды на две категории - омыляемые и неомыляемые.

К первой категории относится большое число стероидных жиров, в состав которых входит холестерол, а также производные от него: стероидные витамины, гормоны, а также желчные кислоты. В категорию омыляемых жиров попадают липиды, называемые простыми и сложными. Простые - это те, что состоят из спирта, а также жирных кислот. К данной группе относятся различные типы воска, эфиры холестерола и другие вещества. Сложные жиры содержат в себе, помимо спирта и жирных кислот, другие вещества. К этой категории относятся фосфолипиды, сфинголипиды и другие.

Есть и другая классификация. Согласно ей, к первой группе жиров относятся нейтральные жиры, ко второй - жироподобные вещества (липоиды). К нейтральным относят комплексные жиры трехатомного спирта, например глицерина, или же ряда других жирных кислот, имеющих сходное строение.

Разнообразие в природе

К липоидам относят те вещества, которые встречаются в живых организмах, независимо от их внутреннего строения. Жироподобные вещества могут растворяться в эфире, хлороформе, бензоле, горячем спирте. Всего в природе найдено более 200 различных жирных кислот. При этом широкое распространение имеют не более 20 типов. Содержатся они как в животных организмах, так и в растениях. Жиры являются одной из главных групп веществ. Они обладают очень высокой энергетической ценностью - из одного грамма жира выделяется 37,7 кДж энергии.

Функции

Во многом функции, выполняемые жирами, зависят от их типа:

• Резервно-энергетическая. Вещества подкожного жира являются основным источником питания живых существ при голодании. Также они представляют собой источник питания для поперечно-полосатых мышц, печени, почек.
• Структурная. Жиры входят в состав межклеточных мембран. Главными их компонентами являются холестерол и гликолипиды.
• Сигнальная. Липиды выполняют различные рецепторные функции и участвуют во взаимодействии между клетками.
• Защитная. Подкожный жир также является хорошим термоизолирующим веществом для живых организмов. Он обеспечивает и защиту внутренних органов.

Строение жиров

Одна молекула любого липида состоит из остатка спирта - глицерина, а также трех остатков различных жирных кислот. Поэтому жиры иначе называются триглицеридами. Глицерин представляет собой бесцветную и вязкую жидкость, у которой нет запаха. Он тяжелее воды, и потому легко смешивается с ней. Температура плавления глицерина составляет +17,9 о С. Практически во все категории липидов входят жирные кислоты. По химическому строению жиры - это сложные соединения, которые включают в себя трехатомный глицерин, а также высокомолекулярные жирные кислоты.

Свойства

Липиды вступают в любые реакции, которые свойственны сложным эфирам. Однако у них есть и некоторые характерные особенности, связанные с их внутренним строением, а также наличием глицерина. По своему строению жиры также делятся на две категории - насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные не содержат двойных атомных связей, ненасыщенные - содержат. К первым принадлежат такие вещества, как стеариновая и пальмитиновая кислоты. К ненасыщенным относится, к примеру, олеиновая кислота. Помимо различных кислот, строение жиров включает в себя также некоторые жироподобные вещества - фосфатиды и стерины. Они также имеют больше значение для живых организмов, так как участвуют в синтезе гормонов.

Большая часть жиров являются легкоплавкими - иными словами, они остаются в жидком состоянии при комнатной температуре. Животные жиры, наоборот, при комнатной температуре остаются твердыми, поскольку содержат большое количество насыщенных жирных кислот. К примеру, говяжье сало содержит следующие вещества - глицерин, пальмитиновую и стеариновую кислоты. Пальмитиновая плавится при температуре 43 о С, а стеариновая - при 60 о С.

Основной предмет, в рамках которого школьники изучают строение жиров - химия. Поэтому ученику желательно знать не только набор тех веществ, которые входят в состав различных липидов, но также иметь понимание их свойств. Например, жирные кислоты являются основой растительных жиров. Это вещества, которые получили свое название от процесса их выделения из липидов.

Липиды в организме

Химическое строение жиров - это остатки глицерина, который хорошо растворяется в воде, а также остатки жирных кислот, которые, наоборот, в воде нерастворимы. Если нанести каплю жира на поверхность воды, то в ее сторону обратится глицериновая часть, а сверху будут располагаться жирные кислоты. Эта ориентация очень важна. Слой жира, который входит в состав клеточных оболочек любого живого организма, препятствует растворению клетки в воде. Особенно важными являются вещества под названием фосфолипиды.

Фосфолипиды в клетках

Они также содержат в своем составе жирные кислоты и глицерин. Фосфолипиды отличаются от других групп жиров тем, что содержат также и остатки фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются одними из важнейших компонентов клеточных оболочек. Также большую важность для живого организма несут и гликолипиды - вещества, содержащие в себе жиры и углеводы. Строение и функции этих веществ позволяют им осуществлять различные функции в нервной ткани. В частности, большое их количество содержится в тканях головного мозга. Гликолипиды размещаются на внешней части плазматических мембран клеток.

Строение белков, жиров и углеводов

АТФ, нуклеиновые кислоты, а также белки, жиры и углеводы относятся к органическим веществам клетки. Они состоят из макромолекул - больших и сложных по своему строению молекул, содержащих, в свою очередь, более мелкие и простые частицы. В природе встречаются три типа питательных веществ - это белки, жиры и углеводы. Строение они имеют разное. Несмотря на то, что каждый из этих трех типов веществ относится к углеродным соединениям, один и тот же атом углерода может образовывать различные внутриатомные соединения. Углеводы представляют собой органические соединения, которые состоят из углерода, водорода, а также кислорода.

Отличия в функциях

Различается не только строение углеводов и жиров, но и их функции. Углеводы расщепляются быстрее, чем остальные вещества - и поэтому они могут образовывать большее количество энергии. Находясь в организме в большом количестве, углеводы могут трансформироваться в жиры. Белки же не поддаются такой трансформации. Их строение намного сложнее, чем строение углеводов. Строение углеводов и жиров делает их основным источником энергии для живых организмов. Белки же являются теми веществами, которые расходуются в качестве строительного материала для поврежденных клеток в организме. Недаром они носят название «протеины» - слово «протос» произошло от древнегреческого языка и переводится как «тот, кто на первом месте».

Белки представляют собой линейные полимеры, содержащие в себе соединенные ковалентными связями аминокислоты. К настоящему времени они разделяются на две категории: фибриллярные и глобулярные. В строении белка различают первичную структуру и вторичную.

Состав и строение жиров делают их незаменимыми для здоровья любого живого организма. При заболеваниях и снижении аппетита отложенный жир действует в качестве дополнительного источника питания. Он является одним из главных источников энергии. Однако избыточное употребление жирных продуктов может ухудшить усвоение белка, магния, а также кальция.

Применение жиров

Люди давно научились применять эти вещества не только для питания, но и в быту. Жиры использовали для светильников еще во времена доисторической эпохи, ими смазывали полозья, при помощи которых корабли спускались на воду.

Эти вещества широко применяются в современной промышленности. Около трети всех производимых жиров имеет техническое предназначение. Остальные предназначены для употребления в пищу. В большом количестве липиды используют в парфюмерной индустрии, косметике, отрасли мыловарения. В пищу употребляются, главным образом, растительные масла - обычно они входят в состав различных продуктов питания, таких, как майонез, шоколад, консервы. В промышленной отрасли липиды используют для производства различных видов красок, лекарств. Также рыбий жир добавляют в олифу.

Технический жир обычно получают из отходов пищевого сырья и используют для производства мыла, хозяйственных средств. Также его добывают из подкожного жира различных морских животных. В фармацевтике он применяется для производства витамина А. Особенно его много в печени тресковых рыб, абрикосовом и персиковом маслах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Жиры – сложные эфиры высших карбоновых кислот и глицерина.

Жиры и масла (жидкие жиры) – важные природные соединения. Все жиры и масла растительного происхождения почти целиком состоят из сложных эфиров глицерина (триглицеридов). В этих соединениях глицерин этерифицирован высшими карбоновыми кислотами.

Жиры имеют общую формулу:

Здесь R, R’, R’’ – углеводородные радикалы.

Три гидроксогруппы глицерина могут быть этерифицированы либо только одной кислотой, например пальмитиновой или олеиновой, либо двумя или тремя различными кислотами:

Основные предельные кислоты, образующие жиры – пальмитиновая С 15 Н 31 СООН и стеариновая С 17 Н 35 СООН; основные непредельные кислоты – олеиновая С 17 Н 33 СООН и линолевая С 17 Н 31 СООН.

Физические свойства жиров

Жиры, образованные предельными кислотами, — твердые вещества, а непредельными – жидкие. Все жиры очень плохо растворимы в воде.

Получение жиров

Жиры получают по реакции этерификации, протекающей между трехатомным спиртом глицерином и высшими карбоновыми кислотами:

Химические свойства жиров

Среди реакций жиров особое место занимает гидролиз, который можно осуществить действием как кислот, так и оснований:

а) кислотный гидролиз

б) щелочной гидролиз

Для масел (жидких жиров) характерны реакции присоединения:

— гидрирование (реакция гидрирования (гидрогенизации) лежит в основе получения маргарина)

— бромирование

Мерой ненасыщенности остатков кислот, которые входят в состав жиров, служит йодное число, выражаемое массой йода (в граммах), который может присоединиться по двойным связям к 100г жира. Йодное число важно при оценке высыхающих масел.

Масла (жидкие жиры) также подвергаются реакциям окисления и полимеризации.

Применение жиров

Жиры нашли широкое применение в пищевой промышленности, фармацевтике, в производстве масел и различных косметических средств, в производстве смазочных материалов.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Растительное масло массой 17,56 г нагрели с 3,36 г гидроксида калия до полного исчезновения масляного слоя. При действии избытка бромной воды на полученный после гидролиза раствор образуется только одно тетрабромпроизводное. Установите возможную формулу жира.
Решение	Запишем в общем виде уравнение гидролиза жира: На 1 моль жира при гидролизе приходится 3 моль гидроксида калия. Найдем количество вещества гидроксида калия и жира, причем, количество жира втрое меньше: Зная количество и массу жира, можно найти его молярную массу: На три углеводородных радикала R кислот приходится 705 г/моль: Зная, что тетрабромпроизводное получено только одно, можно сделать вывод, что все кислотные остатки одинаковы и содержат по 2 двойные связи. Тогда получаем, что в каждом радикале содержится 17 атомов углерода, это радикал линолевой кислоты: Возможная формула жира:
Ответ	Искомый жир — тилинолен

ПРИМЕР 2

Задание	Напишите две возможные формулы жира, имеющего в молекуле 57 атомов углерода и вступающего в реакцию с иодом в соотношении 1:2. В составе жира имеются остатки кислот с четным числом углеродных атомов.
Ответ	где R, R’, R» — углеводородные радикалы, содержащие нечетное число атомов углерода (еще один атом из кислотного остатка входит в состав группы -СО-). На долю трех углеводородных радикалов приходится 57- 6 = 51 атом углерода. Можно предположить, что каждый из радикалов содержит по 17 атомов углерода.