Биологическое значение жиров в организме. Важность жиров для обычной и спортивной жизни

Роль жиров в организме

Жиры (липиды от греч. lipos – жир) относятся к основным пищевым веществам (макронутриентам). Значение жира в питании многообразно.

Жиры в организме выполняют следующие основные функции:

энергетическая - являются важным источником энергии, превосходящим в этом плане все пищевые вещества. При сгорании 1 г жира образуются 9 ккал (37,7 кДж);

пластическая - являются структурной частью всех клеточных мембран и тканей, в том числе нервной;

являются растворителями витаминов А, Д, Е, К и способствуют их усвоению;

служат поставщиками веществ, обладающих высокой биологической активностью : фосфатиды (лецитин), полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), стерины и др.;

защитная - подкожный жировой слой предохраняет человека от охлаждения, а жиры вокруг внутренних органов защищает их от сотрясений;

вкусовая - улучшают вкус пищи;

вызывают чувство длительного насыщения (ощущение сытости).

Жиры могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.

Жиры подразделяются на нейтральные (триглицериды) и жироподобные вещества (липоиды).

Биологическая эффективность жиров

Нейтральные жиры состоят из глицерина и жирных кислот . Жирные кислоты во многом определяют свойства жиров.

Биологическая эффективность - показатель качества жиров пищевых продуктов, отражающий содержание в них незаменимых полиненасыщенных жирных кислот.

В природе обнаружено более 200 жирных кислот, но практическое значение имеют только 20.

Жирные кислоты подразделяются на насыщенные, мононенасыщенные, полиненасыщенные .

Насыщенные жирные кислоты (до предела насыщенные водородом – предельные ) - пальмитиновая, стеариновая, миристиновая, масляная, капроновая, каприловая, арахиновая и др. Высокомолекулярные предельные жирные кислоты (стеариновая, арахиновая, пальмитиновая) имеют твердую консистенцию, низкомолекулярные (масляная, капроновая и др.) – жидкую. (большинство растительных масел).

В твердых жирах преобладают насыщенные жирные кислоты (жиры животных и птиц) Чем больше насыщенных жирных кислот, тем выше температура плавления жира, тем дольше он переваривается и хуже усваивается (бараний и говяжий жиры).

Биологическая активность насыщенных жирных кислот невелика. С насыщенными жирными кислотами связываются представления об отрицательном их влиянии на жировой обмен, развитии атеросклероза. Имеются данные, что повышение содержания холестерина в крови связано с поступлением животных жиров, имеющих в своем составе насыщенные жирные кислоты. Избыточное поступление твердых жиров также способствует развитию ишемической болезни сердца, ожирению, желчнокаменной болезни и др.

Мононенасыщенные (моноеновые) - к ним относится олеиновая кислота , находящаяся практически во всех жирах животного и растительного происхождения. Большое ее количество содержится в оливковом масле (66,9%). Имеются данные о благоприятном действии олеиновой кислоты на липидный обмен, в частности на обмен холестерина и функции желчевыводящих путей. ВОЗ (2002) отнесла олеиновую кислоту к возможным, но окончательно не доказанным, алиментарным факторам, снижающим риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Полиненасыщенные (полиеновые, ПНЖК ) - имеющие две и более свободные двойные связи. К ним относится линолевая кислота, имеющая две двойные связи, линоленовая , имеющая три двойные связи, и арахидоновая , имеющая четыре двойные связи. Эти кислоты, благодаря своим биологическим свойствам, называются витамином F . Линолевая и линоленовая кислоты относятся к незаменимым (эссенциальным) нутриентам, т.к. не синтезируются в организме и поступают только с пищей.

ПНЖК участвуют в регуляции обменных процессов в клеточных мембранах, в образовании энергии в митохондриях. Около 25% жирнокислотного состава мембран составляет арахидоновая кислота. Из ПНЖК в организме образуются тканевые гормоноподобные вещества (простагландины), они положительно влияют на жировой обмен в печени, повышают эластичность кровеносных сосудов, нормализуют состояние кожи, необходимы для нормального функционирования головного мозга. ПНЖК способны связывать в крови холестерин, образовывать с ним нерастворимый комплекс и выводить его из организма (антисклеротическая роль).

Превращения ПНЖК в организме зависят от химической структуры, а именно от положения первой от метильного конца двойной связи. Так, у линолевой кислоты эта связь находится в положении 6. Все другие кислоты (в частности арахидоновая), образующиеся из нее, также имеют первую двойную связь в положении 6 и относятся к ПНЖК семейства омега-6.

У линоленовой кислоты первая свободная двойная связь самая удаленная и находится в положении 3 , поэтому данная кислота и продукты ее превращения (эйкозапентаеновая, докозапентаеновая и докозагексаеновая жирные кислоты) относятся к ПНЖК семейства омега-3.

Очень богаты линолевой кислотой растительные масла (подсолнечное, кукурузное, хлопковое и соевое). Хорошим источником линолевой кислоты являются мягкие маргарины, майонез, орехи. Из круп ее больше всего в пшене, но в 25 раз меньше, чем в подсолнечном масле.

Таблица 2

Количество жирных кислот (в г) в 100 г жировых продуктов.

Источниками линоленовой кислоты являются льняное, конопляные масла, соевое, горчичное и рапсовое масла. Источником ПНЖК омега-3 в основном являются жиры морских рыб и животных (сельдь, лососевые, печень трески, морские млекопитающие и т.д.).

Следует отметить, что в некоторых продуктах одновременно присутствуют значительные количества линолевой и линоленовой кислот – конопляное, соевое, горчичное и рапсовое масла.

Физиологические эффекты ПНЖК в организме во многом связаны с их метаболитами. Исследования последних лет показали, что ПНЖК семейства омега-3 нормализуют жировой обмен, повышают пластичность кровеносных сосудов, уменьшают вязкость крови, препятствуют образованию тромбов, стимулируют иммунитет (участвуют в образовании Т-лимфоцитов), продукцию простагландинов, обладают антиоксидантным и антиканцерогенным действием. Установлена их положительная роль при лечении атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, язвы желудка, сахарного диабета, аллергических и кожных заболеваний и др.

В рационе здорового человека соотношение ПНЖК омега-6 к омега-3 должно быть 10:1, а при нарушении липидного обмена от 3:1, до 6:1. Изучение фактического питания населения показало, что у значительной части населения это соотношение составляет от 10:1 до 30:1. Это свидетельствует о дефиците ПНЖК семейства омега-3.

5.3. Свежесть жиров

Пищевая ценность жиров определяется не только жирнокислотным составом, температурой плавления и др., но и показателями свежести . Свежесть – обязательный признак полноценности жиров.

Пищевые жиры при длительном хранении в присутствии кислорода и света прогоркают, что связано с аутоокислением ненасыщенных жирных кислот. Отрицательно действует на жиры длительная термическая обработка. В окисленных и перегретых жирах разрушаются витамины, уменьшается содержание ПНЖК и накапливаются вредные вещества (перекиси, альдегиды и др.), вызывающие раздражение желудочно-кишечного тракта и нарушающие обмен веществ.

В организме человека жиры также могут подвергаться аутоокислению (липидная пероксидация). Этот процесс относят свободнорадикальному окислению, которое активно инициируется постоянно возникающими в тканях первичными кислородными радикалами. Организм человека обладает антиоксидантной защитой, при недостаточности которой развивается ряд заболеваний, в т.ч. атеросклероз. К антиоксидантам относятся ферменты (каталаза, супероксиддисмутаза и др.), мочевая кислота, альбумин, а также ряд микронутриентов (витамины Е, А и С, ß-каротин, селен) и др

Для предупреждения аутоокисления жирных кислот и прогоркания пищевых жиров в жиросодержащие продукты вводят антиоксиданты.

5.4. Транс-изомеры жирных кислот (ТИЖК)

Транс-изомеры жирных кислот – особые формы молекул ненасыщенных жирных кислот, иногда называемых «молекулами-уродами». ТИЖК лишены биологической эффективности и для организма являются только источниками энергии. Однако при потреблении в большом количестве они могут неблагоприятно влиять на организм.

В натуральных молочных и мясных жирах, мягких маргаринах ТИЖК составляют около 3% всех жиров. Много ТИЖК (до14 %) в вырабатываемых жировой промышленностью гидрогенизированных жирах, использующихся для производства твердых маргаринов, кулинарных и кондитерских жиров. Эти жиры широко применяют в кондитерской промышленности для изготовления печенья, конфет, шоколадных паст, картофельных чипсов, прослойки вафель и т.д. Используют их при жарении различных кулинарных изделий (пирожков, цыплят и т.д.).

Имеются данные о том, что ТИЖК, как и насыщенные жирные кислоты, повышают уровень общего холестерина и снижают антиатерогенные фракции в крови. Это является фактором риска развития атеросклероза, нарушает обмен биологически активных веществ, образующихся из ПНЖК, ухудшает качество жиров грудного молока у кормящих матерей. Следует отметить, что речь не идет об опасности потребления вафель с жиросодержащими прослойками или картофельных чипсов, а о том, что этими и подобными изделиями не следует злоупотреблять в повседневном питании здорового человека.

5.5. Жироподобные вещества

Значительную ценность для организма представляют жироподобные вещества (липоиды) . К ним относятся биологически активные вещества - фосфолипиды и стерины.

Фосфолипиды (фосфатиды) – основными представителями являются лецитин, кефалин и сфингомиелин. В организме человека они входят в состав клеточных оболочек, имеют существенное значение для их проницаемости, обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством.

Фосфолипиды пищевых продуктов различаются по химическому составу и биологическому действию. Последнее во многом зависит от природы входящего в их состав аминоспирта .

В продуктах питания наиболее широко представлен лецитин . Лецитин в своем составе имеет глицерин, ненасыщенные жирные кислоты, фосфор и витаминоподобное вещество холин . Лецитин обладает липотропным действием - уменьшает накопление жиров в печени, способствуя их транспорту в кровь. Он входит в состав нервной и мозговой ткани, влияет на деятельность нервной системы. Лецитин - важный фактор регулирования холестеринового обмена, т.к. предотвращает накопление в организме избыточных количеств холестерина, способствует его расщеплению и выведению. Большое значение имеет достаточное количество лецитина в диетах при атеросклерозе, болезнях печени, желчнокаменной болезни, в рационах питания лиц умственного труда и пожилых людей, а также в рационах лечебного и лечебно-профилактического питания.

Суточная потребность в лецитине составляет около 5 г. Лецитином богаты яйца (3,4 г%), печень, икра, мясо кролика, сельдь жирная, нерафинированные растительные масла (2,5-3,5 г%). В говядине, баранине, свинине, мясе кур, горохе содержится около 0,8 г% лецитина, в большинстве рыб, сыре, сливочном масле, овсяной крупе – 0,4-0,5 г%, в твороге жирном, сметане – 0,2 г%. Хорошим источником лецитина при малой жирности является пахта.

Стерины представляют собой гидроароматические спирты сложного строения, содержащиеся в растительных маслах (фитостерины) и животных жирах (зоостерины) .

Из фитостеринов наиболее известен ß-ситостерин , больше всего его содержится в растительных маслах. Он нормализует холестериновый обмен, образуя с холестерином нерастворимые комплексы, которые препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте, и тем самым снижают его содержание в крови.

Холестерин относится к животным стеринам. Он является нормальным структурным компонентом всех клеток и тканей. Холестерин входит в состав мембран клеток и вместе с фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость мембран и влияет на активность связанных с ними ферментов. Холестерин – источник образования желчных кислот, стероидных гормонов половых желез и коры надпочечников (тестостерон, кортизон, эстрадиол и др.), витамина Д.

Следует выделить связь пищевого холестерина с атеросклерозом , причины возникновения которого сложны и многообразны. Известно, что холестерин входит в состав сложных плазменных белков липопротеинов. Выделяют липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). К атерогенным, т.е. способствующим формированию атеросклероза, относят ЛПНП и ЛПОНП. Они способны откладываться на сосудистой стенке и формировать атеросклеротические бляшки , в результате чего просвет кровеносных сосудов суживается, нарушается кровоснабжение тканей, сосудистая стенка становиться непрочной и хрупкой.

Основная часть холестерина в организме образуется в печени (около 70%) из жирных кислот, главным образом насыщенных. Часть холестерина (около30%) человек получает с пищей.

Качественный и количественный состав пищи существенно влияет на обмен холестерина. Чем больше холестерина поступает с пищей, тем меньше его синтезируется в печени и наоборот. При преобладании насыщенных жирных кислот и легкоусвояемых углеводов биосинтез холестерина в печени повышается, а в случае преобладания ПНЖК - снижается. Обмен холестерина нормализуют лецитин, метионин, витамины С, В 6 , В 12 и др., а также микроэлементы. Во многих продуктах эти вещества хорошо сбалансированы с холестерином: творог, яйца, морская рыба, некоторые морепродукты. Поэтому отдельные продукты и весь рацион нужно оценивать не только по содержанию холестерина, но и по совокупности многих показателей. В настоящее время насыщенные жирные кислоты животных и гидрогенизированных жиров отнесены к более значимым факторам риска развития сердечно-сосудистой патологии, чем пищевой холестерин.

Холестерин широко представлен во всех пищевых продуктах животного происхождения (табл. 3).

В обычном дневном рационе питания должно содержаться не более 300 мг холестерина. При тепловой обработке разрушается около 20% холестерина.

Таблица 3.

5.6. Источники жиров в питании

Ни один из пищевых жиров, взятый в отдельности, не может полностью обеспечить потребности организма в них. Так, животные жиры , в том числе молочный жир, обладают высокими вкусовыми качествами, содержат довольно много витаминов А и D, лецитина, обладающего липотропными свойствами. Однако в них мало ПНЖК и много холестерина - одного из факторов риска атеросклероза.

Растительные жиры содержат много ПНЖК, витамина Е и ß-ситостерина, способствующего нормализации холестеринового обмена. В то же время в растительных маслах отсутствуют витамины А и Д, а при тепловой обработке эти масла легко окисляются.

Источниками животных жиров являются шпик свиной (90-92% жира), сливочное масло(62-82%), жирная свинина (49%), колбасы (20-40%), сметана (10-30%), сыры (15-45%) и др.

Источники растительных жиров - растительные масла (99,9% жира), орехи (53-65%), овсяная крупа (6,1%), гречневая крупа, пшено (3,3%) и др.

В здоровом питании должна предусматриваться комбинация животных и растительных жиров.

Низкокалорийные заменители жира

Широкое распространение избыточной массы тела и ожирения среди населения экономически развитых стран вызвали необходимость поиска и разработки низкокалорийных заменителей жира, а также привлекли внимание к маложирным «легким» продуктам. Существуют две группы заменителей жиров.

Первая группа включает углеводы и белки, молекулы которых изменены таким образом, что способны связывать большие количества воды, в три раза превышающие массу этих веществ. Набухшие частицы дают при разжевывании ощущение жира, а калорийность данных заменителей снижается до 1-2 ккал/г. Из углеводов для таких целей используют низкомолекулярные крахмалы, декстрины, мальтодекстрины и камеди. Белковые заменители жира получают из молока и яиц. Заменители этой группы всасываются и метаболизируются как обычные белки и углеводы.

Вторая группа заменителей представляет собой синтетические вещества, обладающие физическими и технологическими свойствами жиров в пищевых продуктах. Синтетические жирозаменители имеют различную химическую природу, степень переваривания и усвоения, а также неодинаковое влияние на желудочно-кишечный тракт. Они заменяют жир в пище в эквивалентном по массе соотношении. Из синтетических заменителей жира наиболее известны эфиры жирных кислот с сахарами, например полиэфир сахарозы. Следует подчеркнуть, что идет изучение их безопасности и эффективности.

Потребность и нормирование жиров в питании

Нормирование жира в рационе питания производится с учетом возраста, пола, характера трудовой деятельности, национальных и климатических особенностей. По нормам питания России для здорового взрослого человека в среднем требуется 1,1 г жира на 1 кг массы тела. Из общего количества потребляемых жиров около 30% должны составлять растительные.

Среднесуточная физиологическая потребность человека в насыщенных жирных кислотах составляет 25 г, ПНЖК - 11 г.

Наилучшим соотношением жирных кислот считается: 10-20% полиненасыщенных, 30% насыщенных и 50-60% мононенасыщенных жирных кислот.

За счет жира должно обеспечиваться около 30% суточной энергетической ценности рациона. Потребность в жирах на Крайнем Севере, в связи с увеличением теплопродукции, повышена на 5-7%, в условиях юга - снижена на 5% от общей энергоценности рациона. В высокогорных районах потребление жиров ограничивают, т.к. в связи с уменьшением содержания кислорода в воздухе при пониженном барометрическом давлении ухудшается окисление жиров в организме и накапливаются недоокисленные продукты жирового обмена.

Жиры , вещества животного (см. ), растительного (см. ) и микробного происхождения, состоящие в основном (до 98%) из триглицеридов (ацилглицеринов) полных эфиров и жирных кислот. Содержат также ди- и моноглицериды (1-3%), и (0,5-3%), свободные жирные кислоты, и их эфиры (0,05 1,7%), красящие вещества (каротин, ксантофилл), A, D, Е и К, полифенолы и их эфиры. Химические физические и биологические свойства жиров определяются входящими в их состав триглицеридами и, в первую очередь, длиной цепи, степенью ненасыщенности жирных кислот и их расположением в триглицериде. В состав жиров входят в основном неразветвленные жирные кислоты, содержащие четное число С (от 4 до 26) как насыщенные, так моно- и полиненасыщенные; в основном это миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, 9-гексадеценовая, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Почти все ненасыщенные кислоты растительных жиров и большинства животных жиров являются цис -изомерами. Жиры жвачных животных содержат транс -изомеры. Триглицериды, содержащие остатки различных кислот, существуют в виде нескольких изомеров положения, а также в виде различных стереоизомеров, например:

Триглицериды природных жиров содержат по крайней мере две различные жирные кислоты. Различают триглицериды, содержащие три насыщенные кислоты (S 3), две насыщыщенную и одну ненасыщенную (соотв. SSU и SUS ), одну насыщенную и две ненасыщенную (соответственно SUU и USU ) и три ненасыщенные кислоты (U 3) (см. таблицу).

В растительных жирах основная часть ненасыщенных кислот расположена в β-положениях триглицеридов. При большом количестве ненасыщенных кислот они занимают также α-положения. Насыщенные кислоты в растительных жирах расположены главным образом в α-положениях. В животных жирах ненасыщенные кислоты также преимущественно занимают β-положение. Исключением является свиной жир в нем β-положение преимущественно занято насыщенными кислотами даже при низком содержании последних.

Физические свойства жиров

и для большинства жиров составляет 39,5 кДж/г; ΔH пл 120-150 Дж/г; С 0 р ок. 2 Дж/(г.К).

Жиры - плохие проводники тепла и электричества. Коэффициент 0,170 Вт/(м.К), диэлектрическая постоянная (30-40)·10 - 30 Кл.м. Температура вспышки большинства жиров 270-330°С, температура самовоспламенения 340-360 °С; характеристикой жира является также так называемая температура дымообразования (дымления), при которой происходит визуально заметное образование вследствие разложения жира . Она падает с ростом жира и лежит в пределах 160-230°С. Жиры неограниченно растворимы в . , частично растворимы в (5-10%) и , практически не растворимы в воде, но образуют с ней . В 100 г воды эмульгируются 10 мг говяжьего жира , 50 мг свиного. Жиры растворяют небольшие количества воды (0,1-0,4%) и значительные количества (7-10% по объему N 2 , H 2 , О 2 и до 100% СО 2). Растворимость Н 2 , N 2 , O 2 возрастает с ростом температуры, растворимость СО 2 падает.

Химические свойства жиров

жиров , конечные продукты которого глицерин и жирные кислоты, осуществляют в промышленности нагреванием их с водой до 200-225°С при 2-2,5.10 6 Па (безреактивный способ) или нагреванием при нормальном давлении в присутствии (катализатор Твитчела и контакт Петрова). Щелочной применяют в процессах мыловарения (см. ) и при наличии в жирнокислотных цепях гидроксильных групп. Скорости ферментативного гидролиза α- и β-сложноэфирных групп панкреатической различны, что используют для установления строения триглицеридов жиров .

Алкоголиз жиров , в частности метанолиз, используется как первая ступень непрерывного метода мыловарения. Глицеролиз действием применяют для получения моно-и диглицеридов, используемых в качестве эмульгаторов. Ацидолиз, например, ацетолиз кокосового жира с последующей избытка уксусной кислоты глицерином, приводит к смеси, состоящей из лауроилдиацетина, миристоилдиацетина и др. смешанных триглицеридов, применяемой в качестве нитроцеллюлозы. Большое практическое значение имеет реакция двойного обмена ацильными радикалами в триглицеридах (переэтерификация), протекающая как внутри-, так и межмолекулярно и приводящая к перераспределению остатков жирных кислот. При проведении этой реакции в однофазной жидкой системе (ненаправленная переэтерификация) происходит статистическое перераспределение кислотных остатков в образующейся смеси триглицеридов. Направленная (многофазная) осуществляется при такой температуре, при которой высокоплавкие триглицериды находятся в твердом, а низкоплавкие - в жидком состоянии. При направленной переэтерификации жиры обогащаются наиболее высокоплавкими (S 3) и наиболее низкоплавкими (U 3) триглицеридами. Ненаправленная и особенно направленная натуральных жиров используется для изменения их физических свойств - температуры плавления, пластичности, вязкости. и алкоголиз жиров проводят преимущественно в присутствии кислотных , переэтерификацию - в присутствии основных. Большое значение имеют восстановление (см. ) и цис -, транс -изомеризация непредельных ацильных остатков триглицеридов. Изомеризацию цис -изомеров ненасыщенных кислот в транс -изомеры (элаидирование) проводят при 100-200°С в присутствии катализаторов - Ni, Se, оксидов N, S. При изомеризации полиненасыщенных кислот (рыбий жир ) образуются кислоты с сопряженными двойными связями, обладающие высокой способностью к высыханию.

Прогоркание жиров , проявляющееся в появлении специфического запаха и неприятного вкуса, вызвано образованием низкомолекулярных карбонильных соединений и обусловлено рядом химических процессов. Различают два вида прогоркания - биохимическое и химическое. Биохимическое прогоркание характерно для жиров , содержащих значительное количесвтво воды и примеси белков и углеводов (например, для коровьего масла). Под воздействием содержащихся в белках ферментов (липаз) происходит гидролиз жира и образование свободных жирных кислот. Увеличение кислотности может не сопровождаться появлением прогорклости. Микроорганизмы, развивающиеся в жире , выделяют другие ферменты - липооксидазы, под действием которых жирные кислоты окисляются до β-кетокислот. Метилалкилкетоны, образующиеся при распаде последних, являются причиной изменения вкуса и запаха жира . Во избежание этого производится тщательная очистка жиров от примесей белковых веществ, хранение в условиях, исключающих попадание микроорганизмов, и при низкой температуре, а также добавка консервантов (NaCl, бензойная кислота).

Химическое прогоркание - результат окисления жиров под действием О 2 воздуха (автоокисление). Первая стадия - образование пероксильных радикалов при атаке молекулярным О 2 углеводородных остатков как насыщенных, так и ненасыщенных жирных кислот. Реакция промотируется светом, теплом и соединениями, образующими свободные радикалы (пероксиды, переходные металлы). Пероксильные радикалы инициируют неразветвленные и разветвленные цепные реакции, а также распадаются с образованием ряда вторичных продуктов - гидроксикислот, эпоксидов, кетонов и альдегидов. Последние и вызывают изменение вкуса и запаха жира . Для жиров , в которых преобладают насыщенные жирные кислоты, характерно образование кетонов (кетонное прогоркание), для жиров с высоким содержанием ненасыщенных кислот - альдегидное прогоркание. Для замедления и предотвращения химического прогоркания используют ингибиторы радикальных реакций: смесь 2- и 3-трет -бутил-4-гидроксианизола (БОА), 3,5-ди-трет -бутил-4-гидрокситолуол (БОТ), эфиры галловой кислоты, а также соедиенния, образующие комплексы с тяжелыми металлами (например, лимонная, аскорбиновая кислоты).

Биологическая роль жиров

Жиры - одна из основных групп веществ, входящих, наряду с белками и углеводами, в состав всех растительных и животных клеток. В организме животных различают запасные и плазматические жиры . Запасные жиры откладываются в подкожной клетчатке и в сальниках и являются источником энергии. Плазматические жиры структурно связаны с белками и углеводами и входят в состав большинства мембран. Жиры обладают высокой энергетической ценностью: при полном окислении в живом организме 1 г жира выделяется 37,7 кДж, что в два раза больше, чем при окислении 1 г белка или углевода. Благодаря низкой жиры играют важную роль в теплорегуляции животных организмов, предохраняя животных, особенно морских, от переохлаждения. Вследствие своей эластичности жиры играют защитную роль в коже позвоночных и в наружном скелете насекомых. Жиры - необходимая составная часть пищи. Норма потребления взрослым человеком - 80-100 г/сут.

Анализ жиров

Жиры не являются индивидуальными веществами, поэтому для их определения мало применимы классические методы анализа. Для сравнительной оценки чистоты жиров и их идентификации определение температуры проводят в специальных стандартных условиях. Различают температуру подъема, при которой образец, находящийся в открытом с обоих концов капилляре и помещенный в термостат, начинает подниматься к верху капилляра; температуру растекания, при которой образец, помещенный в U-образный капилляр, начинает течь; температуру просветления, при которой образец становится совершенно прозрачным. Кроме того, определяют температуры истечения и каплепадения на приборе Уббелоде. Определяется также так называемый титр жира - температура застывания смеси жирных кислот, выделенных из данного жира . Титр жира - характерная величина, на которой не сказывается полиморфизм жирных кислот.

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.

Жиры относятся к основным пищевым веществам и являются обязательным компонентом в сбалансированном питании.

Биологическое значение жира весьма многообразно. Жиры являются источником энергии, превосходящей энергию всех других пищевых веществ. При сгорании 1 г жира образуется 37,7 КДЖ (9 ккал), тогда как при сгорании 1 г углеводов - 16,7 кДж (4 ккал). Жиры участвуют в пластических процессах, являясь структурной частью клеток и их мембранных систем.

Жиры являются растворителями витаминов А, E, D и способствуют их усвоению. C жирами поступает ряд биологически ценных веществ: фосфатиды (лецитин), полиненасыщенные жирные кислоты, стерины и токоферолы и другие вещества, обладающие биологической активностью. Жир улучшает вкусовые свойства пищи, а также повышает ее питательность.

Недостаточное поступление жира может принести к нарушению центральной нервной системы, ослаблению иммунобиологических механизмов, изменению кожи, почек, органа зрения и др. У животных, получавших безжировой рацион, отмечалась меньшая выносливость и сокращалась продолжительность жизни.

B составе жира и сопутствующих ему веществ выявлены эссенциальные, жизненно необходимые незаменимые компоненты, в том числе липотропного, антиатеросклеротического действия (полиненасыщенные жирные кислоты, лецитин, витамины A, E и др.). При недостаточности жира в питании наступают дегенеративные изменения в печени, почках, мозге и других системах организма. В экспериментах показано, что при исключении из корма жира наступает прекращение развития растущих животных, отмечается возникновение расстройств в основных жизнеобеспечивающих системах организма и последующая гибель животных. Только количество жира, соответствующее 10% общей энергетической ценности рациона, обеспечивает сохранение жизни животных и может рассматриваться как минимальная предельно допустимая норма жира, обеспечивающая выживание большинства животных. Имеются данные о способствующей роли недостаточности жира в формировании алиментарной дистрофии и других заболеваний пищевой недостаточности. Уже давно определился взгляд на жиры, как па мощное энергетическое вещество и фактор выраженного сбережения белка. B первую мировую войну среди лиц, в пайке которых содержалось только 10 г жира, отмечались случаи заболевания алиментарной дистрофией. Изучение вопроса о жировом факторе, позволило выдвинуть положение о "биологическом жировом минимуме" и обосновать представление о роли жира как существенного фактора, оказывающего влияние па функцию клетки, проницаемость клеточных мембран и состояние внутриклеточных элементов.

B качестве подтверждения вышеприведенного положения приводился факт, что лица, получавшие 6276,0 кДж (1500 ккал) и 60 г белка в суточном пищевом рационе при крайне низком содержании жира, заболели "алиментарной дистрофией (отечной болезнью). После того как им стали давать 100 r свиного сала в день, они быстро выздоровели; отеки у них полностью исчезли.

От уровня сбалансированности жира с другими пищевыми веществами зависят интенсивность и характер многих процессов, протекающих в организме, связанных с обменом и превращением, а также усвоением пищевых веществ.

По химическому составу жиры представляют собой сложные комплексы органических соединений, основными структурными компонентами которых являются глицерин н жирные кислоты. Удельный вес глицерина в составе жира незначителен (10%). Основное значение, определяющее свойства жиров, имеют жирные кислоты. Последние подразделяются на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные) жирные кислоты.

Оптимальной в биологическом отношении формулой сбалансированности жирных кислот в жире может служить следующее соотношение: 10% ПНЖК, 30% насыщенных жирных кислот и 60% мононенасыщенной (олеиновой) кислоты.

Из натуральных жиров примерно такую же структуру жирных кислот имеют свиное сало, арахисовое и оливковое масла. Большинство производимых в настоящее время видов маргарина соответствуют приведенной формуле сбалансированности жирных кислот.

«Химия везде, химия во всем:

Во всем, чем мы дышим,

Во всем, что едим».

Во всем, что мы носим,

Люди давно научились выделять жир из натуральных объектов и использовать его в повседневной жизни. Жир сгорал в примитивных светильниках, освещая пещеры первобытных людей, жиром смазывали полозья, по которым спускали на воду суда. Жиры – основной источник нашего питания. Но неправильное питание, малоподвижный образ жизни приводит к избыточному весу. Животные пустынь запасают жир как источник энергии и воды. Толстый жировой слой тюленей и китов помогает им плавать в холодных водах Северного Ледовитого океана.

Жиры широко распространены в природе. Наряду с углеводами и белками они входят в состав всех животных и растительных организмов и составляют одну из основных частей нашей пищи. Источниками жиров являются живые организмы. Среди животных это коровы, свиньи, овцы, куры, тюлени, киты, гуси, рыбы (акулы, тресковые, сельди). Из печени трески и акулы получают рыбий жир – лекарственное средство, из сельди – жиры, используемые для подкормки сельскохозяйственных животных. Растительные жиры чаще всего бывают жидкими, их называют маслами. Применяются жиры таких растений, как хлопок, лен, соя, арахис, кунжут, рапс, подсолнечник, горчица, кукуруза, мак, конопля, кокос, облепиха, шиповник, масличная пальма и многих других.

Многие животные и человек используют жир в качестве теплоизолирующей оболочки, например, у некоторых морских животных толщина жирового слоя достигает метра. Кроме того, в организме жиры являются растворителями вкусовых веществ и красителей. Многие витамины, например витамин А, растворяются только в жирах.

Некоторые животные (чаще водоплавающие птицы) используют жиры для смазки своих собственных мышечных волокон.

Жиры повышают эффект насыщения пищевыми продуктами, т. к. они перевариваются очень медленно и задерживают наступление чувства голода .

История открытия жиров

Еще в 17 в. немецкий ученый, один из первых химиков-аналитиков Отто Тахений (1652–1699) впервые высказал предположение, что жиры содержат «скрытую кислоту».

В 1741 французский химик Клод Жозеф Жоффруа (1685–1752) обнаружил, что при разложении кислотой мыла (которое готовили варкой жира со щелочью) образуется жирная на ощупь масса.

То, что в состав жиров и масел входит глицерин, впервые выяснил в 1779 знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле.

Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль , основоположник химии жиров, автор многочисленных исследований их природы, обобщенных в шеститомной монографии " Химические исследования тел животного происхождения" .

1813 г Э. Шеврёль установил строение жиров, благодаря реакции гидролиза жиров в щелочной среде. Он показал, что жиры состоят из глицерина и жирных кислот, причем это не просто их смесь, а соединение, которое, присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты.

Общая формула жиров (триглицеридов)

Жиры – сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Общее название таких соединений – триглицериды.

Классификация жиров

Мыла - это калиевые и натриевые соли высших карбоновых кислот.

2. Гидрирование жиров – превращение жидких растительных масел в твердые жиры – имеет большое значение для пищевых целей. Продукт гидрогенизации масел – твердый жир (искусственное сало, саломас ). Маргарин – пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.).

Так в промышленности получают маргарин:

В условиях процесса гидрогенизации масел (высокая температура, металлический катализатор) происходит изомеризация части кислотных остатков, содержащих цис-связи С=С, в более устойчивые транс-изомеры. Повышенное содержание в маргарине (особенно, в дешевых сортах) остатков транс-ненасыщенных кислот увеличивает опасность атеросклероза, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Реакция получения жиров (этерификация)

Применение жиров

• 1. Пищевая промышленность
• 1. Фармацевтика
• 1. Производство мыла и косметических изделий
• 1. Производство смазочных материалов

Жиры - продукт питания. Биологическая роль жиров.

Для обеспечения организма энергией в неблагоприятных условиях в нем создаются жировые запасы, которые откладываются в подкожной клетчатке, в жировой складке брюшины – так называемом сальнике. Подкожный жир предохраняет организм от переохлаждения (особенно эта функция жиров важна для морских животных). В течение тысячелетий люди выполняли тяжелую физическую работу, которая требовала больших затрат энергии и соответственно усиленного питания. Для покрытия минимальной суточной потребности человека в энергии достаточно всего 50 г жира. Однако при умеренной физической нагрузке взрослый человек должен получать с продуктами питания несколько больше жиров, но их количество не должно превышать 100 г (это дает треть калорийности при диете, составляющей около 3000 ккал). Следует отметить, что половина из этих 100 г содержится в продуктах питания в виде так называемого скрытого жира. Жиры содержатся почти во всех пищевых продуктах: в небольшом количестве они есть даже в картофеле (там их 0,4%), в хлебе (1–2%), в овсяной крупе (6%). В молоке обычно содержится 2–3% жира (но есть и специальные сорта обезжиренного молока). Довольно много скрытого жира в постном мясе – от 2 до 33%. Скрытый жир присутствует в продукте в виде отдельных мельчайших частиц. Жиры почти в чистом виде – это сало и растительное масло; в сливочном масле около 80% жира, в топленом – 98%. Конечно, все приведенные рекомендации по потреблению жиров – усредненные, они зависят от пола и возраста, физической нагрузки и климатических условий. При неумеренном потреблении жиров человек быстро набирает вес, однако не следует забывать, что жиры в организме могут синтезироваться и из других продуктов. «Отрабатывать» лишние калории путем физической нагрузки не так-то просто. Например, пробежав трусцой 7 км, человек тратит примерно столько же энергии, сколько он получает, съев всего лишь одну стограммовую плитку шоколада (35% жира, 55% углеводов) .Физиологи установили, что при физической нагрузке, которая в 10 раз превышала привычную, человек, получавший жировую диету, полностью выдыхался через 1,5 часа. При углеводной же диете человек выдерживал такую же нагрузку в течение 4 часов. Объясняется этот на первый взгляд парадоксальный результат особенностями биохимических процессов. Несмотря на высокую «энергоемкость» жиров, получение из них энергии в организме – процесс медленный. Это связано с малой реакционной способностью жиров, особенно их углеводородных цепей. Углеводы, хотя и дают меньше энергии, чем жиры, «выделяют» ее намного быстрее. Поэтому перед физической нагрузкой предпочтительнее съесть сладкое, а не жирное.Избыток в пище жиров, особенно животных, увеличивает и риск развития таких заболеваний как атеросклероз, сердечная недостаточность и др. В животных жирах много холестерина (но не следует забывать, что две трети холестерина синтезируется в организме из нежировых продуктов – углеводов и белков).

Необходимо помнить

Насыщенные жирные кислоты отрицательно влияют на жировой обмен, работу печени и способствуют развитию атеросклероза. Ненасыщенные (особенно линолевая и арахидоновая кислоты) регулируют жировой обмен и участвуют в выведении холестерина из организма. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем ниже температура плавления жира. Калорийность твердых животных и жидких растительных жиров примерно одинакова, однако физиологическая ценность растительных жиров намного выше. Более ценными качествами обладает жир молока. Он содержит одну треть ненасыщенных жирных кислот и, сохраняясь в виде эмульсии, легко усваивается организмом. Несмотря на эти положительные качества, нельзя употреблять только молочный жир, так как никакой жир не содержит идеального состава жирных кислот. Лучше всего употреблять жиры как животного, так и растительного происхождения. Соотношение их должно быть 1:2,3 (70% животного и 30% растительного) для молодых людей и лиц среднего возраста. В рационе питания пожилых людей должны преобладать растительные жиры.

Жиры не только участвуют в обменных процессах, но и откладываются про запас (преимущественно в брюшной стенке и вокруг почек). Запасы жира обеспечивают обменные процессы, сохраняя для жизни белки. Этот жир обеспечивает энергию при физической нагрузке, если с пищей жира поступило мало, а также при тяжелых заболеваниях, когда из-за пониженного аппетита его недостаточно поступает с пищей.

Обильное потребление с пищей жира вредно для здоровья: он в большом количестве откладывается про запас, что увеличивает массу тела, приводя порой к обезображиванию фигуры. Увеличивается его концентрация в крови, что, как фактор риска, способствует развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и др.