Функции растительных и животных жиров

При «сгорании» в организме только грамма жира образуется 9,3 килокалории энергии. Таков поистине удивительный энергетический потенциал жиров (он, кстати, почти вдвое выше, чем у белков и углеводов).

Но поставлять энергию — не единственная функция жиров. Нет такого органа в организме, в состав клеток которого жиры не входили бы в качестве пластического материала. Они участвуют в обменных процессах, повышают защитные способности организма, являются носителями жирорастворимых витаминов и других биологически активных веществ, откладываются про запас в так называемых жировых депо организма. Важнейшей функцией жировой ткани является также участие в процессах терморегуляции организма, то есть в защите в холодное время года и в жаркий период. Наконец, ещё одна роль жиров — механическая защита жизненно важных органов от ушибов и смещения. Жировые отложения вокруг почек, сердца, кишечника и некоторых других органов надёжно предохраняют их при случайных сильных сотрясениях организма — падениях, ударах, ушибах.

Простым житейским вопросом, что же такое пищевые жиры, учёного-химика мы бы просто озадачили. Что, например, скажет неспециалисту такой ответ: жиры — это смесь сложных эфиров трёхатомного спирта глицерина и разнообразных жирных кислот. Иначе говоря, жиры являются глицеридами, а чаще всего триглицеридами, то есть имеют весьма сложный химический состав. В качестве примесей в них входят пигменты, слизистые и белковые вещества, свободные жирные кислоты.

В жирах уже найдено около 200 жирных кислот (а только 10 жирных кислот могут дать до 500 различных триглицеридов). Жирные кислоты бывают предельными (или насыщенными) — масляная, пальмитиновая, стеариновая — и непредельными (или ненасыщенными) — олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Они-то и определяют консистенцию жиров. Насыщенные жирные кислоты определяют твёрдость жира, его тугоплавкость. По внешнему признаку того или иного жира можно определить, какие в нем преобладают жирные кислоты. Животные жиры почти полностью состоят из насыщенных жирных кислот, а растительные — из ненасыщенных. Ненасыщенные жирные кислоты, кроме растительных масел, содержатся в рыбе и в некоторых морских животных.

Физик особенно много о жирах нам не поведал бы. Жиры? Они легче воды — их удельный вес колеблется от 0,866 до 0,975 при температуре плюс 15 градусов. Наиболее твёрдые жиры — говяжий и бараний, температура плавления которых соответственно равна 41-49 и 44-51 градусов, свиной жир плавится при 36-46 градусах, а молочный жир (сливочное масло) — при 25-35 градусах. Уже как потребитель он добавил бы, что, кроме животных жиров и растительных масел, в продаже имеются комбинированные жиры промышленного приготовления, состоящие из тщательно подобранных животных и растительных компонентов.

Давайте приоткроем завесу над тем, чем же так важны для нас эти вещества. Возьмём лишь четыре ненасыщенных жирных кислоты: олеиновую, линолевую, линоленовую и арахидоновую. Олеиновая кислота мононенасыщенная, имеет наименьшую ценность. Три же остальные непредельные кислоты являются полиненасыщенными, то есть имеют более одной ненасыщенной связи. Ценность их определяется тем, что они не могут синтезироваться в организме, по крайней мере одна из них — линолевая, а синтез же линоленовой и арахидоновой жирных кислот возможен только при наличии двух витаминов — витамина В6 и биотина.

Линолевая кислота считается предшественником арахидоновой и гормоноподобных веществ — простагландинов, которые принимают участие во многих жизненных процессах, в том числе в деятельности сердечной мышцы и регулировании артериального давления. Наибольшее количество линолевой кислоты содержится в подсолнечном масле (51-60 процентов), много ее и в кукурузном, соевом, хлопковом маслах (43-55 процентов). Очень бедно этой незаменимой жирной кислотой всеми нами так высоко ценимое оливковое масло (всего от 4 до 14 процентов). В животных жирах линолевой кислоты и того меньше: в свином жире — 8-10 процентов, а в сливочном масле — только 4-5 процентов. Что же касается так называемых промышленных жиров, то, как считают некоторые учёные, содержащаяся там линолевая кислота биологической активностью не обладает, а имеет лишь энергетическую ценность.

Арахидоновая кислота обладает наибольшей биологической ценностью. В пищевых продуктах ее мало, а потребность в ней высока — до 5 граммов в сутки. В растительных маслах она отсутствует, зато в них много линолевой кислоты, а при достаточном обеспечении ею организма он может из линолевой кислоты синтезировать арахидоновую, частично покрывая свои потребности в ней. Арахидоновая кислота содержится в животных жирах: в сливочном масле — 0,2 процента (сравнительно мало), в свином сале — 2 процента, в других животных жирах — до 0,6 процента. Очень много арахидоновой кислоты содержится в рыбьем жире — до 30 процентов, много ее и в тканевых жирах рыбы. Есть она в парном молоке, но по мере его охлаждения и при хранении разрушается.

Роль полиненасыщенных жирных кислот в жизнедеятельности организма огромна. Без них невозможны рост и развитие человека, они важны для нормального состояния многих органов и систем, играют большую роль в холестериновом обмене и профилактике атеросклероза (о чем будет сказано ниже). Эти кислоты входят в состав клеточных оболочек и межклеточных субстанций, тканевых гормонов — простагландинов, которые участвуют в исключительно важных процессах, в частности контролируют давление крови, работу мышц, ферментов. Полиненасыщенные жирные кислоты принимают активное участие в обмене жиров, необходимы для усвоения насыщенных жиров, и поэтому их недостаток может привести к дефициту энергии, к потере массы тела, к полифагии. Они оказывают влияние на работу центральной нервной системы человека: при их дефиците нарушаются функции этой системы, как, впрочем, и других органов. Дефицит в пище линолевой кислоты приводит к нарушению кроветворения. Так, при снижении содержания в пище этой жирной кислоты с 5 до 4 процентов (по калорийности) уже через 4 дня отмечаются нарушения в крови.

С недостатком полиненасыщенных жирных кислот врачи связывают развитие язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. При дефиците этих жирных кислот снижается утилизация пищи в организме, может наступить расстройство всасывания жира. В то же время при безжировой диете наблюдается повышение энергозатрат на основной обмен, отмечается устойчивое изменение кардиограмм сердца.

Дефицит полиненасыщенных жирных кислот грозит и более серьёзными последствиями: могут быть нарушены структура клеточных оболочек и основная межклеточная субстанция; ухудшаются эластические свойства сосудов — появляются кровоточивость и увеличение незаметных потерь воды. Кстати, если человек отмечает увеличение потребности в воде, это может служить признаком недостатка в организме полиненасыщенных жирных кислот. Ослабевает барьерная функция кожи, и особенно слизистых оболочек, и повышается восприимчивость организма к инфекциям. Кожа становится сухой, шелушится, возникают некрозы, образуются трещины с липкими отделениями в складках, что впоследствии может перейти в экзему. На больных с выраженным дефицитом этих жирных кислот лекарственные средства совершенно не действуют: экземы излечиваются только растительными маслами или другими источниками полиненасыщенных жирных кислот.

Норма потребления линолевой кислоты для всех групп населения — 4-6 процентов от суточной калорийности рациона. Это значит, что ежедневное потребление растительных жиров должно быть в пределах 30 процентов от общего суточного количества всех жиров, то есть 25-30 граммов растительного масла достаточно для покрытия потребностей организма в полиненасыщенных жирных кислотах. Однако при этом надо иметь в виду, что избыточное употребление полиненасыщенных жирных кислот вредно. В эксперименте на цыплятах было установлено: введение им больших количеств этих кислот приводило к размягчению у них мозга. Учёные установили также, что при избыточном употреблении полиненасыщенных жирных кислот могут возникать коронарные тромбозы.

Кроме жирных кислот, в жирах содержатся ещё жироподобные вещества — стерины и фосфатиды (фосфолипиды). Среди всех стеринов, содержание которых в организме человека равно 50-85 граммам, 98 процентов приходится на холестерин — из животных стеринов наиболее изученный. Холестерин — обязательный компонент клетки и выполняет в ней такие физиологические функции, как поддержание структуры и функции клеточной мембраны и мембран клеточных органелл, образование желчных кислот, синтез половых и кортиоидных гормонов, образование витамина Д3.

Клетки многих органов и тканей только частично обеспечивают себя холестерином за счёт собственного синтеза, большая часть его вносится в клетки в составе липопротеидных частиц, содержащих как синтезированный в печени холестерин, так и холестерин пищевого происхождения. В целом содержание холестерина — величина относительно постоянная, в среднем на 100 граммов массы тела приходится 130 миллиграммов холестерина. Однако в различных органах и тканях его количество неодинаково: ¹/₃ всего содержащегося в организме холестерина приходится на нервную ткань, в то время как в крови его — 6, а в печени — всего 1 процент.

Имеются существенные колебания содержания свободного холестерина и его эфиров в различных органах и тканях человеческого организма. Так, в головном и спинном мозге, в эритроцитах и желчи содержится практически свободный холестерин, тогда как в плазме крови здоровых людей 70-80 процентов всего холестерина составляют его эфиры.

Регуляторные клеточные механизмы оберегают клетку от накопления в ней холестерина. Но нередко наблюдается поломка этих механизмов вследствие генетических, алиментарных (связанных с питанием) и других причин. Это может привести к резкому накоплению холестерина и особенно его эфиров в макрофагельных и гладкомышечных клетках артерий и трансформации их в так называемые пенистые клетки, которые можно рассматривать как конденсаторы холестерина.

К усиленному образованию холестерина в организме чаще всего приводит переедание, которое, как правило, сопровождается снижением двигательной активности. При повышении уровня холестерина в крови употребление продуктов, богатых холестерином, нужно ограничить. Наибольшее количество холестерина содержится в таких продуктах, как мозги, желтки яиц, твёрдые и плавленные сыры; в сливочном масле холестерина в 2 раза больше, чем в свином сале и других жирах животного происхождения. Много его в говяжьей печени, в жире рыб.

Растительные стерины по действию на организм резко отличаются от животных. Они препятствуют отложению холестерина и предупреждают развитие желчно-каменной болезни. Содержатся растительные стерины в основном в отрубях, необдирных крупах, растительном масле.

Кроме жирных кислот и стеринов, в жирах содержатся и фосфатиды (фосфолипиды), которые выполняют в организме важную физиологическую роль, способствуя прежде всего правильному обмену жиров. При их дефиците в организме наблюдается излишнее отложение жиров и холестерина. Высокая активность фосфатидов обусловлена наличием в них линолевой и арахидоновой кислот и холина, а последний сам по себе является активным липотропным веществом.

Наиболее правильно употреблять в пищу все виды жиров, а не ограничиваться одним сливочным маслом, что мы часто и делаем, особенно горожане. Ведь в нем мало полиненасыщенных кислот и много холестерина. Надо иметь в виду, что при постоянном или сравнительно длительном поступлении с пищей в организм значительного (излишнего) количества одного и того же жира или однотипного жира он начинает откладываться в организме почти не изменяясь, то есть приближается по своему составу к вводимому.

Как отмечал наш видный гигиенист К.С. Петровский, жировая ткань человека — это не нейтральная, а активная, «агрессивная» ткань. И агрессивность ее проявляется прежде всего в активном стремлении создавать все больше и больше себе подобной ткани.

Жиры в организме человека находятся в двух формах: в виде структурного и запасного жира. Структурный жир входит в состав протоплазмы клеток и находится в них или в виде особых включений, или в виде сложных, относительно прочных соединений с белками — липопротеиновых комплексов.

Если количественное содержание в клетках протоплазматического структурного жира относительно постоянно, то при определённых физиологических и патологических условиях в клетках отдельных органов нейтральный жир может накапливаться в значительных количествах (в печени, например). Это может произойти при избыточном употреблении жира, при недостаточном поступлении в организм липотропных веществ (холина, метионина, инозита, витаминов В₁ и В₂). Патологические накопления структурного жира в клетках различных органов наблюдаются при воздействии на организм токсических веществ (работа на вредных производствах), при инфекционных заболеваниях, при чрезмерном физическом напряжении и ряде других причин. Учёные с помощью меченых атомов установили, что состав структурного жира во всех органах генетически обновляется.

Так называемый запасной жир составляет 10-15 процентов массы тела человека, но при ожирении он может увеличиваться до 50 процентов и даже более. Степень и быстрота накопления жира в организме зависят от многих условий. Установлено, что основной причиной возникновения и развития жировых депо является систематическое переедание и другие недостатки питания. Особенно опасно переедание с недостаточной подвижностью, отсутствием трудовой деятельности и физических нагрузок.

Запасной жир находится не в свободном, а, так же как протоплазменный жир, в связанном состоянии в виде липопротеиновых комплексов, устойчивость которых, однако, значительно слабее, чем у структурного, протоплазменного жира. Поскольку избыточный вес связывают с увеличением в организме массы именно запасного жира, многие полагают, что этот жир нейтрален, не участвует ни в каких происходящих в организме процессах. Это не так. Запасной жир служит источником обновления внутриклеточного структурного жира. Механизм здесь таков: введённые с пищей жирные кислоты проникают прежде всего в молекулы запасного жира, где сохраняются относительно недолго — 3-5 дней, а потом они постепенно покидают запасные жировые отложения и разносятся кровью по тканям, где включаются в состав структурного жира и обновляют его. Значит, запасной жир активно участвует в обмене веществ, является постоянным источником обновления внутриклеточного структурного жира. Химический состав запасного и структурного жира различен: степень насыщенности резервного жира более низкая, чем структурного, а температура плавления выше.

Источниками жира в питании являются мясо и мясопродукты (содержат от 4 до 40 процентов жира), молоко (от 2,8 до 6 процентов) и молочные продукты (до 10-30 процентов), яйца, рыба, орехи (в грецких орехах около 25 процентов жира), масличные культуры. Овощи и фрукты бедны жирами, а мука и крупы содержат их в незначительном количестве. Но жир может накапливаться в организме не только от тех жиров, которые поступают с пищей. При избыточном поступлении таких пищевых веществ, как углеводы и белки, они могут синтезироваться в организме в жиры. Этот жир, так как он содержит только насыщенные жировые кислоты, поступает в жировые депо и там откладывается. При недостатке в рационе человека жира и избытке углеводов синтез жира из углеводов усиливается. Но если пища богата овощами и фруктами да при этом поступает достаточно молочного жира, синтез углеводов в жиры задерживается, так как в этих продуктах содержится тартроновая кислота, которая тормозит процесс превращения в жиры.

На процесс превращения белков и углеводов в жир активно влияют фосфатиды, витамины В1, В2, В6, Е. Витамин В6, например, способствует образованию из белков углеводов, витамин B1 — из углеводов жира, витамины же В2 и пантотеновая кислота усиливают активность в этом процессе витамина В1.

Количество и качество жира в пище оказывают существенное влияние на усвояемость других пищевых веществ. Давно замечено, что под влиянием добавленного к богатой белком пище надлежащего количества и соответствующего качества жира происходит прочное накопление белка в организме. Хотя жир может синтезироваться из углеводов, известный его минимум необходим организму для полной утилизации самих углеводов. Определённую роль жир играет в минеральном обмене. Так, например, соли кальция могут всасываться в кишечнике только в виде сложных комплексных соединений с жирами и желчными кислотами.

При окислении жира в организме выделяется большое количество воды. Эта особенность используется при лечении ожирения. Человеку, страдающему ожирением, ограничивают количество воды в рационе. При ее дефиците в организме начинают сжигаться жиры с образованием так называемой эндогенной воды.

Чрезмерное потребление жиров приводит, как правило, к расстройству пищеварения желудка и кишечника. При изобилии жиров в пище резко снижается усвояемость всех ее компонентов, особенно белков. Академик И.П. Павлов отмечал, что очень жирная пища «комком лежит в желудке». Полагают, что сбалансированность жирных кислот в пищевых жирах должна быть следующей: полиненасыщенные жирные кислоты — 10 процентов, насыщенные жирные кислоты — 30, олеиновая кислота — 60 процентов. Это примерно соответствует употреблению в сутки 25 граммов растительного масла, 25 граммов сливочного масла, 25-30 граммов жира в составе молока, мяса и других продуктов, 15-20 граммов маргарина и кулинарных жиров. В сутки человеку требуется фосфатидов — 5 граммов, холестерина — 0,3-0,6, полиненасыщенных жирных кислот — 4-6, всего жиров — 80-100 граммов.

Большая часть жиров, потребляемых человеком, прежде, чем попасть в организм, подвергается разного рода обработке, в том числе и тепловой: варке, жарению, тушению. При этом жиры подвергаются разного рода изменениям, превращениям, что ухудшает их качество и при определённых обстоятельствах делает непригодными к употреблению. Эти процессы начинаются ещё при переработке жиров для их хранения и затем при кулинарной обработке.

В последнее время достоверно установлено, что жиры, особенно животные, потребляемые в изобилии, способствуют развитию некоторых заболеваний, в частности атеросклеротического процесса. Это привело к появлению ряда рекомендаций о резком сокращении потребления жира. Появились разного рода безжировые диеты, из пищевых рационов полностью «изгоняются» животные жиры, непомерно увеличивается потребление растительных масел. Имеет хождение «теория», согласно которой нормальная жизнедеятельность организма может обеспечиваться полностью за счёт внутреннего синтеза жира из углеводов пищи. Несостоятельность этой «теории» показал известный наш гигиенист К.С. Петровский ещё в 70-е годы. Он отмечал, что внутренний синтез жира не может компенсировать или полностью заменить поступление жира с пищей, так как синтез некоторых важных компонентов жира (например, полиненасыщенной жирной кислоты — линолевой) в организме невозможен или крайне ограничен.

В сбалансированном рациональном питании должны быть представлены все жиры в определённых количественных соотношениях, о чем было сказано выше. Тот, кто организует питание в семье, должен понимать, что домашняя кухня — это не место сомнительных экспериментов, а члены семьи — не подходящие для этого подопытные объекты.