Характеристика жиров (липидов) и жирных кислот

Обновлено: 17.05.2024

Липиды представляют довольно большую группу органических соединений, которые присутствуют во всех живых клетках, нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных органических соединениях, таких как бензин, эфир, хлороформ, бензол и пр.

Отличительная характеристика строения липидов — многообразие химической структуры.

При этом, настоящими липидами называют сложные эфиры жирных кислот и любого спирта.

Какое строение имеет большинство липидов?

Для жирных кислот в некоторых случаях характерно наличие одной или нескольких двойных связей (С-С). Такие жирные кислоты и содержащие их липиды получили название ненасыщенных.

В случае отсутствия двойных связей речь идет о насыщенных жирных кислотах и липидах. Их образование связано с присоединением дополнительной пары атомов водорода в месте двойной связи ненасыщенной кислоты.

Для ненасыщенных жирных кислот характерно плавление при более низких температурах в сравнении с насыщенными.

Олеиновая кислота, к примеру, отличается температурой плавления, равной 13,4 градусам по Цельсию — по этой причине при комнатной температуре она находится в жидком виде. Температура плавления пальмитиновой и стеариновой кислот — 63,1 и 69,9 градусов по Цельсию соответственно. Поэтому при комнатной температуре эти кислоты находятся в твердом виде.

Триглицериды или триацилглицеролы — это сложные эфиры, в образовании которых участвуют трехатомный спирт глицерин и три остатка жирных кислот.

Жиры и масла

Есть две группы липидов: жиры и масла. Принадлежность к той или иной группе зависит от состояния этих соединений при комнатной температуре: если оно твердое, то речь идет о жирах, а если жидкое — то о маслах.

Чем больше в липидах ненасыщенных жирных кислот, тем ниже температура их плавления.

Свойство липидов группы масел — большее содержание ненасыщенных жирных кислот, чем в жирах.

Животные из холодных климатических зон, в том числе рыбы арктических морей, содержат в своем организме больше ненасыщенных триацилглицеролов, чем животные, обитающие в южных широтах. В этом секрет гибкости их тел при низкой температуре окружающей среды.

Основные функции липидов

Для начала обозначим важные группы липидов, а потом перейдем к их функциям. К таковым относят:

стероиды. В их числе — холестерол, желчные кислоты, витамин D, половые гормоны и др;
терпены. Это каротиноиды, витамин K, вещества роста растений — гиббереллины;
фосфолипиды;
воски;
гликолипиды;
липопротеиды.

Липиды — важные источники энергии. После окисления из липидов получают в два раза больше энергии, чем от белков и углеводов. Благодаря этому свойству липиды можно считать наиболее экономичной формой сохранения запасных питательных веществ. Липиды в сравнении с белками и углеводами содержат больше водорода и меньше кислорода.

Животные, которым свойственно впадать в спячку, накапливают жиры, а растения в состоянии покоя — масла. Эти вещества они тратят в дальнейшем в процессе своей жизнедеятельности. За счет высокого содержания липидов у семян растений получают достаточное количество энергии для развития зародыша и ростка до начала его самостоятельного питания.

Из семян множества растений получают масла промышленным способом. Среди них — соя, лен, подсолнух, горчица, кукуруза, клещевина, кокосовая пальма и др.

Нерастворимость в воде позволяет липидам стать важным компонентом структуры клеточных мембран, которые в большинстве случаев состоят из фосфолипидов. Также они содержат гликолипиды и липопротеиды.

Низкая теплопроводимость липидов позволяет выполнять защитную функцию — под ней подразумевают теплоизоляцию организмов.

У большинства позвоночных животных подкожный жировой слой хорошо развит. Это позволяет им существовать в холодных условиях. У китов этой слой выполняет другую функцию — способствует их плавучести.

Жир также выполняет функцию источника воды. Окисление 100 грамм жира дает примерно 105 грамм воды.

Полученная таким образом метаболическая вода важна для многих обитателей пустынь. К примеру, верблюд может жить без воды от 10 до 12 суток. Запасенный в его горбу жир используется как источник воды. Полученную окислением воду используют также животные, которые впадают в спячку: ежи, медведи, сурки и пр.

Липиды

Липиды в биологии — это молекулы, содержащие углеводороды и составляющие строительные блоки структуры и функционирования живых клеток.

Примеры липидов включают жиры, масла, воски, некоторые витамины (такие как A, D, E и K), гормоны и большую часть клеточной мембраны, которая не состоит из белка.

Липиды не растворимы в воде, так как они неполярные, но, таким образом, растворимы в неполярных растворителях, таких как хлороформ.

Откуда берутся липиды

Избыток углеводов в рационе преобразуется в триглицериды, что включает синтез жирных кислот из ацетил-КоА в процессе, известном как липогенез, и происходит в эндоплазматическом ретикулуме. У животных и грибов один многофункциональный белок управляет большинством этих процессов, в то время как бактерии используют несколько отдельных ферментов. Некоторые типы ненасыщенных жирных кислот не могут быть синтезированы в клетках млекопитающих и поэтому должны потребляться как часть рациона, например омега-3.

Ацетил-КоА также участвует в мевалонатном пути, ответственном за выработку широкого спектра изопреноидов, которые включают важные липиды, такие как холестерин и стероидные гормоны.

Липидный бислой — это биологическая мембрана, состоящая из двух слоев липидных молекул. Каждая молекула липида или фосфолипида, содержит гидрофильную головку и гидрофобный хвост.

Области хвоста, отталкиваемые водой и слегка притягиваемые друг к другу, собираются вместе. Это обнажает области головы наружу, создавая барьер между двумя водоемами. Липидный бислой является основополагающей частью всех клеточных мембран, обычно дополняемой видоспецифичными интегральными белками и другими функциональными аспектами.

Строение и виды липидов

Липиды — это семейство органических соединений, состоящих из жиров и масел. Эти молекулы выделяют высокую энергию и отвечают за различные функции в организме человека. Ниже перечислены некоторые важные характеристики липидов.

Липиды — это маслянистые или жирные неполярные молекулы, хранящиеся в жировой ткани организма.
Они представляют собой гетерогенную группу соединений, состоящих в основном из углеводородных цепей.
Липиды — это богатые энергией органические молекулы, которые обеспечивают энергией различные жизненные процессы.
Они представляют собой класс соединений, характеризующихся растворимостью в неполярных растворителях и нерастворимостью в воде.
Липиды играют важную роль в биологических системах, поскольку они образуют механический барьер, отделяющий клетку от внешней среды, известный как клеточная мембрана.

Структура липидов

Липиды в основном состоят из углеводородов в их наиболее восстановленной форме, что делает их отличной формой накопления энергии, так как при метаболизме углеводороды окисляются с выделением большого количества энергии. Тип липида, содержащегося в жировых клетках для этой цели, представляет собой триглицерид, сложный эфир, созданный из глицерина и трех жирных кислот.

Липиды являются важным компонентом клеточной мембраны. Структура обычно состоит из глицериновой основы, 2 хвостов жирных кислот (гидрофобных) и фосфатной группы (гидрофильной).

Гидрофильная головка не является водоотталкивающей.
Гидрофобные хвосты являются водоотталкивающими.

Поэтому в клеточной мембране хвосты являются внутренней частью, а головка выходит на поверхность.

Таким образом, фосфолипиды являются амфипатическими (содержат гидрофобные и гидрофильные группы). В клеточной мембране фосфолипиды расположены двухслойно, обеспечивая защиту клеток и служа барьером для определенных молекул. Гидрофильная часть обращена наружу, а гидрофобная часть обращена внутрь. Такое расположение помогает отслеживать, какие молекулы могут входить в клетку и выходить из нее. Например, неполярные молекулы и небольшие полярные молекулы, такие как кислород и вода, могут легко проникать в клетку и выходить из нее. Большие полярные молекулы, например глюкоза, не могут проходить свободно, поэтому им нужна помощь транспортных белков.

В головках молекул часто присутствуют атомы фосфора, придающие головкам полярность. Хвосты молекул неполярные и гидрофобные.

На изображении ниже полярные части молекул отмечены красным цветом.

Часть липидного бислоя

Молекулы не закреплены жестко на месте. В одном листе молекулы активно движутся вокруг и мимо друг друга. Соединить два этих слоя вместе, и у получится липидный бислой.

В живых системах липидный бислой никогда не существует сам по себе. Он связан с рядом поверхностных и интегральных белков, а также внеклеточных и внутриклеточных элементов, которые выполняют специфические функции в клетке. Всеобъемлющей моделью всей клеточной мембраны является модель жидкой мозаики, которая предполагает, что белки внутри липидного бислоя действуют как айсберги в море, дрейфующие вокруг, но ни с чем не связанные. Специфические свойства белка и липидного бислоя удерживают их связанными внутри слоев, но не неподвижными.

Виды липидов

Липиды могут быть классифицированы как смешанная группа веществ с общими характеристиками растворимости в органических растворителях.

Тремя основными типами липидов являются:

триацилглицерины (также называемые триглицеридами);
фосфолипиды;
стерины.

Триацилглицерины

Триацилглицерины (также известные как триглицериды) составляют более 95% липидов в рационе и обычно содержатся в жареной пище, растительном масле (кукурузное (кукурузное), оливковое, пальмовое и подсолнечное), животных жирах (жир, сало, сливочное масло), цельном молоке, сыре, и некоторых видах мяса, а также промышленные продукты, такие как маргарины. Встречающиеся в природе триацилглицерины содержатся во многих продуктах питания, включая авокадо, оливки, кукурузу и орехи. Люди обычно называют триацилглицерины в пище «жирами» и «маслами».

Жиры — это липиды, которые являются твердыми при комнатной температуре, в то время как масла являются жидкими. Как и большинство жиров, триацилглицерины не растворяются в воде. Термины «жиры», «масла» и «триацилглицерины» являются произвольными и могут использоваться взаимозаменяемо.

Триацилглицерины химически инертны, обладают высокой гидрофобностью и высокой плотностью энергии.

Жиры и масла представляют собой сложные эфиры, состоящие из глицерина (3-углеродного сахарного спирта/полиола) и 3 жирных кислот. Жирные кислоты представляют собой углеводородные цепи различной длины с различной степенью насыщения, которые заканчиваются группами карбоновых кислот. Кроме того, двойные связи жирных кислот могут быть цис- или транс-связями, создавая множество различных типов жирных кислот. Жирные кислоты в биологических системах обычно содержат четное число атомов углерода и обычно имеют длину от 14 до 24 атомов углерода. Триглицериды накапливают энергию, обеспечивают изоляцию клеток и способствуют усвоению жирорастворимых витаминов. Жиры обычно являются твердыми при комнатной температуре, в то время как масла обычно являются жидкими.

Триацилглицерины могут содержать в:

масле семян;
жировых тканях;
молочном жире;
рыбьем жире;
бактериях и дрожжах.

Фосфолипиды

Фосфолипиды представляют собой амфифильные молекулы с гидрофобными цепями жирных кислот и гидрофильными фрагментами. Они естественным образом встречаются во всех живых организмах в качестве основных компонентов клеточных мембран.

Фосфолипиды составляют лишь около 2% пищевых липидов. Они растворимы в воде и содержатся как в растениях, так и в животных. Фосфолипиды имеют решающее значение для создания защитного барьера, или мембраны, вокруг клеток организма. На самом деле фосфолипиды синтезируются в организме для образования мембран клеток и органелл. В крови и жидкостях организма фосфолипиды образуют структуры, в которых жир заключен и транспортируется по всему кровотоку.

Другим типом липидов является воск. Воски представляют собой сложные эфиры, состоящие из длинноцепочечного спирта и жирной кислоты. Они обеспечивают защиту, особенно для растений, у которых воск покрывает листья растений. У людей серная кислота, также известная как ушная сера, помогает защитить кожу слухового прохода.

Фосфолипид состоит из двух хвостов жирных кислот и головки фосфатной группы. Жирные кислоты представляют собой длинные цепи, которые в основном состоят из водорода и углерода, в то время как фосфатные группы состоят из молекулы фосфора с четырьмя присоединенными молекулами кислорода. Эти два компонента фосфолипида соединены через третью молекулу — глицерин.

Фосфолипиды могут расщепляться в клетке и использоваться для получения энергии. Они также могут быть расщеплены на более мелкие молекулы, называемые хемокинами, которые регулируют различные виды деятельности в клетке, такие как выработка определенных белков и миграция клеток в различные области тела. Кроме того, они встречаются в таких областях, как легкие и суставы, где они помогают смазывать клетки.

В фармацевтике фосфолипиды используются как часть систем доставки лекарств, которые представляют собой системы, помогающие транспортировать лекарство по всему организму в область, на которую оно должно воздействовать. Они обладают высокой биодоступностью, что означает, что они легко усваиваются организмом. Валиум является примером лекарства, в котором используется система доставки лекарств на основе фосфолипидов.

В пищевой промышленности фосфолипиды могут действовать как эмульгаторы, которые представляют собой вещества, диспергирующие капли масла в воде, так что масло и вода не образуют отдельных слоев.

Например, яичные желтки содержат фосфолипиды и используются в майонезе, чтобы он не отделялся. Фосфолипиды содержатся в высоких концентрациях во многих других животных и растительных источниках, таких как соевые бобы, подсолнечник, семена хлопка, кукуруза и даже коровьи мозги.

Стероиды

Одним из основных классов липидов являются стероиды, которые имеют структуру, полностью отличную от других классов липидов.

Основной особенностью стероидов является кольцевая система из трех циклогексанов и одного циклопентана в сплавленной кольцевой системе. Существует множество функциональных групп, которые могут быть присоединены. Главной особенностью, как и у всех липидов, является большое количество углерод-водородов, которые делают стероиды неполярными.

Стероиды включают такие хорошо известные соединения, как холестерин, половые гормоны, противозачаточные таблетки, кортизон и анаболические стероиды.

Наиболее известным и распространенным стероидом в организме является холестерин. Холестерин образуется в мозговой ткани, нервной ткани и кровотоке. Это основное соединение, содержащееся в желчных камнях и солях желчи. Холестерин также способствует образованию отложений на внутренних стенках кровеносных сосудов. Эти отложения затвердевают и препятствуют притоку крови. Это состояние, известное как атеросклероз, приводит к различным сердечным заболеваниям, инсультам и высокому кровяному давлению.

В настоящее время проводится много исследований, чтобы определить, существует ли корреляция между уровнем холестерина в крови и питанием. Холестерин поступает не только с пищей, но и синтезируется в организме из углеводов и белков, а также жиров. Таким образом, исключение из рациона продуктов, богатых холестерином, не обязательно снижает уровень холестерина в крови. Некоторые исследования показали, что если заменить насыщенные жиры определенными ненасыщенными жирами и маслами, уровень холестерина в крови снижается. Исследование этой проблемы является неполным.

Половые гормоны также являются стероидами. Основной мужской гормон, тестостерон, отвечает за развитие вторичных половых признаков. Два женских половых гормона, прогестерон и эстроген или эстрадиол, контролируют цикл овуляции.

Адренокортикоидные гормоны являются продуктами надпочечников. Наиболее важным минералокортикоидом является альдостерон, который регулирует реабсорбцию ионов натрия и хлорида в почечных канальцах и увеличивает потерю ионов калия.

Кортизол — наиболее важный глюкокортиноид, выполняет функцию повышения концентрации глюкозы и гликогена в организме. Эти реакции завершаются в печени путем извлечения жирных кислот из клеток-накопителей липидов и аминокислот из белков организма для получения глюкозы и гликогена.

Классификация липидов

Простые липиды: эфиры жирных кислот со спиртами, которые включают жиры, масла и воски. Жиры представляют собой нейтральные сложные эфиры глицерина с насыщенными или ненасыщенными жирными кислотами. Масла могут быть похожи на жиры, но являются жидкими при комнатной температуре. Воски представляют собой сложные эфиры высших спиртов с длинноцепочечными жирными кислотами. Простые липиды обычно содержатся в организме в качестве запасов энергии в жировой ткани. Воски обычно содержатся в растениях и животных.
Сложные липиды: обычно состоят из жирной кислоты, спирта и одной или нескольких других групп, таких как фосфор или азот. Они могут образовываться в головном мозге и центральной нервной системе.
Производные липиды: жирные кислоты, которые могут образовываться из простых и сложных липидов путем гидролиза. Примерами могут служить холестерин, желчные кислоты, половые гормоны и гормоны коры надпочечников.

Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты

Липиды можно разделить на два основных класса:

Неомыляемые липиды.
Омыляемые липиды.

Неомыляемый липид не может быть расщеплен на более мелкие молекулы путем гидролиза. Неомыляемые липиды включают холестерин, простагландины и т.д

Омыляемый липид содержит одну или несколько сложноэфирных групп, что позволяет ему подвергаться гидролизу в присутствии основания, кислоты или ферментов, включая воски, триглицериды, сфинголипиды и фосфолипиды.

Далее, эти категории можно разделить на:

Неполярные липиды, а именно триглицериды, используются в качестве топлива и для хранения энергии.

Полярные липиды, которые могут образовывать барьер с внешней водной средой, используются в мембранах. Полярные липиды включают сфинголипиды и глицерофосфолипиды.

Жирные кислоты являются основными компонентами всех этих липидов.

Биологические функции липидов

Жиры удовлетворяют аппетит, потому что они придают пище аромат. Жир содержит растворенные соединения, которые способствуют появлению аппетитных ароматов и вкусов. Жир также придает текстуру, делая запеченные продукты влажными и шелушащимися, жареные продукты хрустящими и придавая сливочность таким продуктам, как мороженое и сливочный сыр.

На примере обезжиренного сливочного сыра; когда жир удаляется из сливок, большая часть аромата также теряется. В результате он получается зернистым и без запаха — совсем не похожим на его полножирный аналог, и для замены утраченного аромата используется множество добавок.

Жиры утоляют голод, потому что они перевариваются и усваиваются медленнее, чем другие макроэлементы. Таким образом, диетический жир способствует насыщению — ощущению удовлетворения или сытости. Когда жирная пища проглатывается, организм реагирует, позволяя процессам, контролирующим пищеварение, замедлять движение пищи по пищеварительному тракту, давая жирам больше времени для переваривания и усвоения и способствуя общему ощущению сытости.

Липиды выполняют множество функций в организме:

Средний уровень жира в организме:

мужчины составляет от 18% до 24%;
а у женщины — от 25% до 31%.

Тем не менее, жировая ткань может составлять гораздо больший процент массы тела в зависимости от степени ожирения индивидуума. Часть этого жира хранится в брюшной полости, называемой висцеральным жиром, а часть хранится непосредственно под кожей, называемой подкожным жиром.

Висцеральный жир защищает жизненно важные органы, такие как сердце, почки и печень. Покрывающий слой подкожного жира изолирует тело от экстремальных температур и помогает поддерживать внутренний климат под контролем.

Он обхватывает наши руки и ягодицы и предотвращает трение, так как эти области часто соприкасаются с твердыми поверхностями. Это также обеспечивает телу дополнительную поддержку, необходимую при занятиях физическими упражнениями, такими как катание на коньках, верховая езда или сноубординг. Существует два типа жира, хранящегося в виде жировой ткани: подкожный жир и висцеральный жир.

В дополнение к улучшению биодоступности жирорастворимых витаминов, одними из лучших диетических источников этих витаминов также являются продукты с высоким содержанием жира. Например, хорошими источниками витамина Е являются орехи (включая арахисовое масло и другое ореховое масло), семена и растительные масла, такие как те, которые содержатся в заправках для салатов. Нелегко потреблять достаточное количество витамина Е, если вы придерживаетесь диеты с очень низким содержанием жиров.

Витамины A, D, K и E являются четырьмя жирорастворимыми витаминами и могут быть найдены во множестве продуктов, таких как тыква с орехами, брокколи и лосось. Употребление диетических жиров в сбалансированной диете помогает вам усваивать эти жирорастворимые витамины, такие как салат из капусты с заправкой из оливкового масла и грецкими орехами.

Биологическое значение липидов

Липиды являются важными компонентами рациона питания из-за:

Их высокой энергетической ценности (9 ккал/г).
Жирорастворимых витаминов и незаменимых жирных кислот, содержащихся в жирах натуральных продуктов.
Липиды содержатся в основном в трех отделах организма: плазме, жировой ткани и биологических мембранах.

Продукты, богатые жирами, естественно, имеют высокую калорийность. Продукты с высоким содержанием жира содержат больше калорий, чем продукты с высоким содержанием белка или углеводов. В результате продукты с высоким содержанием жира являются удобным источником энергии.

Например, 1 грамм жира или масла содержит 9 калорий по сравнению с 4 калориями, содержащимися в 1 грамме углеводов или белка. В зависимости от уровня физической активности и потребностей в питании потребности в жирах сильно различаются у разных людей. Когда потребности в энергии высоки, организм приветствует высокую калорийность жиров.

Младенцам и растущим детям требуется большее количество жира для поддержания нормального роста и развития. Если младенцу или ребенку в течение длительного периода давать диету с низким содержанием жиров, рост и развитие не будут происходить нормально. Другие люди с высокими энергетическими потребностями — это спортсмены, люди, выполняющие тяжелую физическую работу, и те, кто восстанавливается после болезни.

Когда организм израсходовал все свои калории из углеводов (что может произойти всего через двадцать минут тренировки), он начинает использовать жир. Профессиональный пловец должен потреблять большое количество пищевой энергии, чтобы соответствовать требованиям плавания на большие расстояния, поэтому употребление продуктов, богатых жирами, имеет смысл. Напротив, если человек, ведущий малоподвижный образ жизни, ест те же продукты, богатые жирами, он, скорее всего, получит больше калорий жира, чем требуется его организму.

Характеристика жиров (липидов) и жирных кислот

Жиры (липиды)- сложные эфиры глицерина и высших жирных карбоновых кислот.

Жиры помогают нашему организму лучше усваивать некоторые витамины и поддерживать здоровье кожи. Также жиры, поступающие с пищей, являются концентрированным источником энергии для нашего организма (1г жира при окислении в организме дает 9 ккал). Жиры растительного и животного происхождения имеют различный состав жирных кислот, который определяет их физические свойства и физиолого-биохимические эффекты.

Существуют различные виды жиров- насыщенные, ненасыщенные, полиненасыщенные, мононенасыщенные, фосфолипиды, трансжиры.

Насыщенные жирысодержатся в сырах, мясе, цельных молочных продуктах, сливочном масле, пальмовом и кокосовом маслах. Чтобы поддерживать уровень холестерина и триглицеридов (липидов) в крови как можно ближе к нормальным, следует ограничить количество употребляемых насыщенных жиров и холестерина с пищей, поскольку насыщенные жиры способствуют повышению уровня ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) в крови, а также являются одним из важнейших факторов риска развития диабета, ожирения, сердечно-сосудистых и других заболеваний. Количество насыщенных жиров должно составлять менее 10% от общего потребления калорий, а количество холестерина, поступающего с пищей, не должно превышать 300 мг/день.

К полиненасыщенным жирамотносятся омега-3 жирные кислоты (содержатся в соевом масле, рапсовом масле, грецких орехах, льняном семени и рыбе, такой как форель, сельдь и лосось) и омега-6 жирные кислоты (соевое, кукурузное, сафлоровое масла). Особое значение для организма человека имеют такие полиненасыщенные жирные кислоты как линолевая, линоленовая, являющиеся структурными элементами клеточных мембран и обеспечивающие нормальное развитие и адаптацию организма человека к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Физиологическая потребность в ПНЖК - для взрослых 6—10% от калорийности суточного рациона.

Оптимальное соотношение в суточном рационе омега-6 к омега-3 жирных кислот составляет 5-10:1.

Мононенасыщенные жиры поступают в основном из растительных источников (орехи, рапсовое, оливковое, кунжутное, подсолнечное, сафлоровое масла, авокадо), а также из животных продуктов (жиры рыб и морских млекопитающих). Мононенасыщенные жирные кислоты также синтезируются в организме из насыщенных жирных кислот и частично из углеводов.

Физиологическая потребность в мононенасыщенных жирных кислотах для взрослых составляет 10% от калорийности суточного рациона.

Фосфолипидыучаствуют в регуляции обмена холестерина и способствуют его выведению. Продукты растительного происхождения в основном содержат фосфолипид лецитин. Оптимальное содержание фосфолипидов в рационе взрослого человека - 5-7 г/сут.

Трансжиры- разновидность ненасыщенных жиров. В небольших количествах трансжиры содержатся в натуральных мясных и молочных продуктах с высоким процентом жирности, а также в дезодорированных растительных маслах. Искусственные трансжиры могут использоваться при производстве готовых пищевых продуктов. Они вредны для сердечно-сосудистой системы, поэтому различные организации здравоохранения рекомендуют отказываться от употребления трансжиров. Имейте ввиду, что если на этикетке продукта указано «частично гидрогенизированные масла» - это трансжиры.

Физиологическая потребностьв жирах - от 70 до 154 г/сутки для мужчин и от 60 до 102 г/сутки для женщин.

Физиологическая потребностьв жирах для детей до года - 5,5—6,5 г/кг массы тела, для детей старше года - от 40 до 97 г/сутки.

5. Состав, свойства и функции липидов

Липиды — это нерастворимые в воде, жироподобные органические вещества. Как и углеводы, липиды образованы атомами трёх элементов: углерода, водорода и кислорода.

жиры (сложные эфиры глицерина и жирных кислот);
фосфолипиды (сложные эфиры глицерина, жирных кислот и фосфорной кислоты);
воски (сложные эфиры высших спиртов и жирных кислот);
стероиды (не содержат карбоновых кислот).

Липиды содержатся в каждой клетке, но их количество в разных клетках изменяется в широких пределах (от \(2\) до \(90\) % ).

Липиды способны образовывать сложные комплексные соединения с молекулами белков (липопротеины) и с молекулами углеводов (гликолипиды).

1. Энергетическая функция — одна из важнейших функций жиров. Окисление жиров сопровождается выделением большого количества энергии (энергетический эффект в два раза больше, чем для углеводов и белков).

3. Запасающую функцию в живых организмах выполняют жиры. Они откладываются про запас в семенах и плодах растений, в жировой клетчатке животных.

4. Жиры могут служить источником воды, так как при окислении \(1\) г жира образуется более \(1\) г воды. Поэтому некоторые животные могут долгое время выдерживать без воды (верблюды в пустыне — до двух недель, а медведи зимой — более двух месяцев).

7. Миелин, покрывающий отростки нервных клеток, изолирует их, ускоряя передачу нервных импульсов (электроизоляционная функция).

8. Некоторые гормоны (кортизон, альдостерон, тестостерон, прогестерон) имеют стероидную природу и выполняют регуляторную функцию.

9. Воски выполняют смазывающую функцию. Они покрывают листья и плоды многих растений, кожу, шерсть, перья животных и защищают их от намокания. Пчёлы используют воск как строительный материал для сот.

Жир — состав, свойства и роль в диете

Разработчик сайтов, журналист, редактор, дизайнер, программист, копирайтер. Стаж работы — 25 лет. Область интересов: новейшие технологии в медицине, медицинский web-контент, профессиональное фото, видео, web-дизайн. Цели: максимально амбициозные.

Запись опубликована: 19.08.2020
Reading time: 4 минут чтения

Жиры или липиды плохо растворимы в воде, но растворимы в органических растворителях. Термин «жир» чаще всего используется для обозначения пищи и липидного обмена. Около 90% жиров в пище — триглицериды. Другие типы жиров включают холестерин, фосфолипиды, стерины и каротиноиды

Жиры содержат три типа жирных кислот: насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Именно их соотношение определяет диетическую ценность.

Что такое липиды

Липиды — это различные классы соединений, таких как стероиды, жиры, сфинголипиды и т.п. Липиды включены в биологические мембраны и, следовательно, от них зависит проводимость мембраны, передача нервных импульсов и образование межклеточных связей.

Они образуют основные запасы энергии клеток. Также липиды — источник эндогенной воды. Они делятся на гидролизуемые и негидролизуемые. К последним относятся терпены и стероиды.

Классификация гидролизуемых липидов намного сложнее. Они делятся на:

обычные , включающие триглицериды (сложные эфиры глицерина и жирных кислот);
воски — сложные эфиры длинноцепочечных жирных кислот и длинноцепочечных одноатомных спиртов.

К сложным липидам относятся соединения, которые помимо жирных кислот и спирта содержат молекулы других веществ.

Функции жира в организме

Липиды являются концентрированными источниками энергии. В сутки при нормальном питании потребляется около 100 г липидов. Основные пищевые липиды — триглицериды. С пищей организму необходимо получать липиды животного и растительного происхождения — полиненасыщенные жирные кислоты.

источник энергии - 1 грамм жира выделяет 9 ккал;
источник незаменимых жирных кислот;
переносчик жирорастворимых витаминов A, D, E и K;
улучшитель вкуса и внешнего вида пищи.

Некоторые типы жиров важны для производства стероидных гормонов, интерлейкинов, тромбоксанов и простагландинов.

Холестерин необходим для производства желчных кислот, которые переваривают жиры.

Триглицериды

Триглецириды — это нейтральные жиры — сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Это резервные жиры, которые являются основным источником эндогенной энергии. В жировой ткани триглицериды составляют 60-85% ее массы.

Триглицерид — это сложный эфир, состоящий из глицерина, связанного с тремя жирными кислотами, которые могут быть насыщенными или ненасыщенными. В организме человека преобладают насыщенные пальмитиновая и олеиновая (омега-9) кислоты.

Триглицериды

Триглицериды попадают с пищей или синтезируются в самом организме (печень, жировая ткань, слизистая тонкого кишечника, мышцы). Триглицериды, поступающие с пищей, гидролизуются в желудочно-кишечном тракте ферментом липазой. Скорость синтеза зависит от количества жирных кислот, полученных с пищей.

Триглицериды попадают в кровь в виде хиломикронов (липопротеин, несущий триглицериды). Произведенные жирные кислоты потребляются в тканях или повторно синтезируются из них, а триглицериды сохраняются.

Фосфолипиды

Состоят из двух групп соединений. Это глицерофосфолипиды (спирт-глицерин) и сфингомиелины (спиртовой сфингозин). Фосфолипиды имеют повышенную гидрофильную часть по сравнению с триглицеридами, состоящую из фосфатной группы и определенного аминоспирта, такого как холин. Из-за этой повышенной гидрофильной части фосфолипиды характеризуются полярностью и поэтому также называются полярными липидами.

Фосфолипиды являются основными липидами мембран. Их очень много в нервных клетках. Фосфолипиды образуют миелиновую оболочку нервных волокон и активно участвуют в энергетическом обмене.

Фосфолипиды

Жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты . Они имеют высокую температуру плавления и поэтому сохраняют твердую консистенцию при комнатной температуре. Насыщенные жирные кислоты получают из животных источников. В растительных маслах (жирах) преобладают ненасыщенные жирные кислоты, за исключением кокосового и пальмового масел. Некоторые промышленные маргарины и спреды содержат много насыщенных жирных кислот.
Мононенасыщенные жирные кислоты . Эти жирные кислоты находятся в жидкой форме при комнатной температуре. Оливковое и рапсовое масла — лучший источник мононенасыщенных жирных кислот.
Полиненасыщенные жирные кислоты (PNRR) . PNRR находятся в жидкой форме при комнатной температуре. Они легко окисляются в пище и в организме. PNRR участвуют в процессе метаболизма холестерина и входят в состав фосфолипидов клеточных мембран. Кроме того, они являются предшественниками таких активных биологических веществ, как простагландины, интерлейкины, тромбоксаны, играющих решающую роль в формировании иммунного ответа, регулировании свертывания крови и уменьшении воспаления.

Полиненасыщенные RR делятся на:

Омега-3 (альфа-линоленовые) - содержатся в льняном, тыквенном, грецком, рапсовом и соевом маслах и зеленых листовых овощах;
Эйкозапантан, докозагексаен — содержатся в масле морских рыб, масле морских водорослей.

Линоленовые жиры, арахидон — их производные. Они присутствуют в молочном жире, особенно летом, потому что в организме животных они состоят из линолевой кислоты, полученной с кормом.

Более длинные цепи RR: арахидон (AA), докозагексаеновая кислота (DHR), эйкозапентаеновая кислота (EPR) не считаются незаменимыми, но при отсутствии RR омега-3 и омега-6 в пище их выработка в организме может достигать критических уровней. Прямое поступление АК, ЭПК и ДГК с пищей позволяет избежать метаболизма линолевой и альфа линоленовой кислоты.

DHR и EPR очень важны для неврологического развития плода и ребенка. Дефицит DHR связан с болезнью Альцгеймера, синдромом дефицита внимания, фенилкетонурией, муковисцидозом и другими заболеваниями. Растительный α-линоленовый RR омега-3 может быть преобразован ферментами в физиологически важные EPR и DHR или соединения класса гормоноподобных эйкозаноидов.

Жирные кислоты омега-3 активно участвуют в клеточном метаболизме, в регуляции холестерина в организме человека: они снижают количество холестерина липопротеидов низкой плотности (так называемый плохой холестерин) в организме, а также вероятность сердечных заболеваний. Они также очень важны для функционирования клеток мозга, нейронных синапсов, сетчатки глаза, а также для выработки половых гормонов.

Метаболизм жирных кислот

Оптимальное соотношение жирных кислот омега-6 к омега-3 составляет 5:1. В современном рационе это соотношение превышает 15 раз и более. Неправильное соотношение Омега-3 и Омега-6 опасно для здоровья.

Трансизомерные кислоты

Трансизомерные кислоты в небольших количествах содержатся в натуральных жирах, в желудках коров и овец, баранине, говядине, молоке и сыре. Важнейшим источником транс-изомерных кислот являются гидрогенизированные спреды PNRR, маргарины.

Маргарин - источник транс-изомерных кислот

В процессе нагревания растительного масла ненасыщенные кислоты становятся насыщенными, а жидкие жиры становятся твердыми. Гидратированные диетические жиры имеют ряд преимуществ. Они дешевле, портятся медленнее, чем животные жиры, более устойчивы к окислению и высоким температурам.

Транс-изомерные кислоты, образующиеся во время гидрогенизации, связаны с увеличением холестерина ЛПНП и снижением холестерина ЛПВП, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, диабета, а высокие уровни которых могут быть канцерогенными.

Стерины

Производные стероидов — это стероидные спирты, состоящие из четырех конденсированных колец атомов углерода, которые отличаются друг от друга функциональными группами (например, тестостерон, холестерин). Содержится в растениях, мясе и вырабатывается в организме.

В организме человека могут содержаться свободные стерины или сложные эфиры (стериды), образованные с жирными кислотами. Существует множество стеринов и стероидов, включая желчные кислоты, половые гормоны и гормоны коры надпочечников, витамины группы D, сердечные гликозиды, растительные фитостерины и некоторые алкалоиды.

В растениях есть стерины (эргостерин, стигмастерин и т. д.), но эти стерины не очень хорошо усваиваются организмом и, как считается, блокируют всасывание холестерина.

Самый распространенный стерол — это воскоподобный холестерин, который содержится только в продуктах животного происхождения. Фитостерины содержатся в растительной пище.

Холестерин является предшественником желчных кислот, стероидных гормонов и витамина D и представляет собой пергидрофенантреновое производное циклопентана. Это циклический ненасыщенный одноатомный спирт, имеющий полярную гидроксигруппу. Из холестерина в организме синтезируются другие стероиды: гормоны надпочечников, кортикостероиды, половые гормоны, желчные кислоты. Он синтезируется во многих клетках организма, но наиболее интенсивно в эндоплазматическом ретикулуме и цитоплазме эпителиальных клеток печени и кишечника. Холестерин синтезируется из ацетил-КоА. Выводится из организма с желчью или в виде солей желчных кислот.

Пищевой холестерин слабо влияет на уровень холестерина в плазме крови, поскольку большая его часть имеет эндогенное происхождение. Однако уменьшение количества насыщенных жиров в пище также резко снижает уровень холестерина в крови.

Животные и растительные жиры в диете

Животные жиры содержат много насыщенных жирных кислот. Они повышают уровень холестерина в крови и, следовательно, способствуют развитию атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Чрезмерное потребление насыщенных жирных кислот может привести к раку легких, кишечника, прямой кишки, груди и простаты.

Единственное исключение составляет один вид животного жира — жир морской рыбы , такой как скумбрия, сельдь, лосось, треска. Рекомендуется есть их как можно чаще из-за наличия полиненасыщенных жирных кислот омега-3.

Жиры в морской рыбе

Пищевая ценность масла определяется соотношением содержащихся в нем жирных кислот и количества жирорастворимых витаминов. В растительных маслах ненасыщенные жирные кислоты, то есть олеиновая, линолевая и α-линоленовая кислоты, составляют значительную часть всех жирных кислот. Особенно важны группы PNRR омега-6 и омега-3.

Считается, что дефицит производных омега-6 RR может быть одним из факторов риска, связанных с развитием рака.
Омега-3 PNRR снижает агрегацию тромбоцитов, а также риск образования тромбов, влияет на электрическую активность сердечной мышцы, тормозит возникновение аритмий. Они снижают уровень триглицеридов в крови, а также частоту ишемической болезни сердца.

Соотношение RR омега-6 и омега-3 в пищевых продуктах, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), должно составлять от 1:1 до 5:1. В последние десятилетия стала очевидной искаженная тенденция в этой рекомендации: растет потребление масел с высоким содержанием омега-6 и слишком низким содержанием омега-3 RR. Например, подсолнечное масло.

Соотношение этих кислот в различных продуктах питания колеблется от 10:1 до 20:1. Превышение омега-6 снижает уровень холестерина ЛПВП и увеличивает холестерин ЛПНП. Арахидон, производимый из кислот омега-6 и его метаболиты вызывают сужение сосудов и агрегацию тромбоцитов.

Более насыщенных транс-изомерных кислот, образующихся при гидрогенизации растительных масел, то есть при их затвердевании, увеличивают риск дислипидемии, CD типа II, а также попадания канцерогенов в клетки.

Качество растительного масла определяется его химическим составом, способом экстракции, технологией рафинирования и сохраняемыми при нем естественными физиологически активными веществами. Рекомендуется употреблять не менее 2-3 столовых ложек ненагретого масла в день с различными блюдами или салатами.

Читайте также: