V. "ХИМИЯ ЖИРА и ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ (ХИМИЯ ЛИПИДОВ)". Избыток пищевых, и в первую очередь жировых, продуктов является 1-й из причин возникновения основных заболеваний современного человека.

Всё больше накапливается данных о том, что сердечно-сосудистые и онкологические болезни как бы сцеплены 1-й общей причиной - нарушением обмена веществ в организме, приводящей к ожирению.

Необходимо отметить, что предрасположенность к ожирению закладывается  ещё в раннем возрасте (когда формируются жировые клетки - жировая ткань организма).  В дальнейшем  идёт лишь заполнение этих своеобразных "кладовых жира" компонентами жировых продуктов. Число жировых клеток у взрослых людей практически постоянно. 

В состав "жировых продуктов" (кроме самих "жиров") входят  "жиры" и "жироподобные соединения" ("холестерин", "фосфолипиды"), объединяющие общим названием - "липиды"*(*28) - /по гречески "липос" - "жир"/. Твёрдые и жидкие жиры ("масла") относятся к простым "липидам". "Холестерин" и "липиды" содержащие в своём составе "фосфор" ("фосфолиниды") - к сложным липидам.  *(*28). - /В "диетологии" - науке о правильном питании - в понятие "жировые продукты" включают также  понятие "жирорастворимые витамины"/.

Рисунок выше - /Схема 5/. По отношению к гидролизу липиды можно разделить на "омыляемые" и неомыляемые" (смотри Схему 5): 1. "Омыляемые" липиды при нагревании образуют мыла в результате отщепления жирных кислот.  2. "Неомыляемые" липиды, содержащиеся в клетках в незначительных количествах, не гидролизуются  и жирных кислот не отщепляют. К неомыляемым" липидам относят 2 различных типа химических соединений  "терпены" и "стероиды". Общим в структуре  этих соединений является то, что  все они построены из идентичных  изопреновых блоков. содержащих 5 углеродных атомов и соединённых по типу "голова" к "хвосту".

В организме человека липиды выполняют различные функции. Простые липиды являются 1-м из основных источников энергии в нашем организме. Сложные липиды входят  в состав "клеточных" и "субклеточных биомембран", обеспечивая их избирательную проницаемость по отношению к различным соединениям.

Лиды служат исходным сырьём для синтеза важнейших гормонов организма, играют определяющую роль в процессах транспорта и ассимиляции питательных веществ в желудочно-кишечном тракте.

Рисунок выше- /"Содержание жиров, фосфолипидов и холестерина в различных пищеварительных продуктах"/. В организм липиды попадают с различными пищевыми продуктами. В Таблице 7 выше, приведены данные о содержании липидов в основных продуктах питания. Наиболее богаты простыми липидами (жирами) такие продукты. как: сало, сливочное и растительное масла. Вследствие небольшого содержания в жирах воды и балластных веществ суточная потребность организма в этих соединениях может быть покрыта их незначительным количеством (80 - 90 г). Небольшие количества жиров (т.н. "скрытые жиры") содержатся в мясных и хлебобулочных изделиях и овощах. Сложными липидами (холестерин, фосфолипиды) наиболее богаты такие продукты, как: яичный желток, икра, печень, мозги - суточная потребность организма в этих продуктах составляет: холестерина - 0,3 - 0,6 г, фосфолипидов - 5 г. #ХимияЖираИЖировыхПродуктов #ХимияЛипидов

1). "ТВЁРДЫЕ ЖИРЫ и МАСЛА (ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ)". "Простые" ("нейтральные") липиды представляют собой смесь сложных эфиров трёхатомного спирта глицерина и высших жирных кислот - триглицериды. Если в составе триглицеридов преобладают насыщенные жирные кислоты, то жиры имеют твёрдую консистенцию, если ненасыщенные - жидкую. При гидрировании двойных связей ненасыщенных жирных кислот жидкие жиры переходят в твёрдые. Так, гидрированием растительных масел получают маргарины. Триглицериды подвергаются "гидролизу" ("омылению")с образованием глицерина и солей жирных кислот (мыла). В связи с этим такие жиры называют ещё "омыляемыми липидами". Необходимое для здорового организма количество жира составляет примерно 1 - 1,5 г на 1 кг массы тела, следовательно, суточная потребность в жире человека с массой тела 70 кг составляет приблизительно 70 - 105 г в день. С увеличением возраста и уменьшением физической нагрузки потребление жиров должно снижаться. В этот расчёт принимаются также скрытые жиры, т.е. жиры, входящие в состав белковой и углеводной пищи. Учтены здесь жиры, синтезируемые в самом организме из углеводов.

В большинстве стран, считающих себя развитыми потребляемое количество жира превышает рекомендуемый уровень на 35 - 40%. Накопление в организме излишнего жира в 3 - 4 кг у большинства людей происходит к 30-ти годам. Избыток жира депонируется в жировой ткани организма. Избыток углеводов в виде повышенного количества глюкозы в крови при помощи гормона инсулина превращается в жир и также депонируется в клетках жировой ткани. Однако вместимость "жировых депо" организма не беспредельны. Перегруженные жиром жировые клетки начинают отдавать излишки жира в виде жирных кислот, увеличивая их концентрацию, в крови. Избыток жирных кислот в крови тормозит высвобождение энергии из глюкозы, способствуя её превращению в новые избыточные количества жира. Выход жира из "жировых депо" в плазму крови ("мобилизация жира") для его использования в виде энергетического или "пластического" ("строительного") материала активируется витамином РР (амид никотиновой кислоты). Калорийность жира, как топлива, определяется длиной углеродной цепи жирных кислот. Снижение калорийности жиров достигается использованием триглицеридов цепи (С8-С12). Такие соединения содержатся в небольших количествах в сливочном и кокосовых маслах; последние являются основным источником для их выведения. В нашей стране со времени существования СССР продолжают выпускаться специальные сорта низкокалорийных жировых продуктов, например: всем известное сливочное масло "Крестьянское", маргарины, майонезы со сниженной калорийностью, молочные продукты со сниженным содержанием жира. #ТвёрдыеЖирыИМасла #ПростыеЛипиды

2). "НАСЫЩЕННЫЕ и НЕНАСЫЩЕННЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ". Природа насыщенных и ненасыщенных жирных кислот определяет не только энергетическую ценность жиров, о их роль в протекании жизненно важных процессов в нашем организме.

Рисунок выше - /Таблица 8. "Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты"/. В Таблице 8 (выше), приведены структурные формулы насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав основных жирных кислот, входящих в состав основных жировых продуктов питания. В насыщенных жирных кислотах углеводородный радикал имеет зигзагообразную конфигурацию. двойные связи, содержащиеся в ненасыщенных жирных кислотах, обуславливают возможность существования "цис- и транс-изомеров" этих кислот, почти все природные ненасыщенные кислоты имеют цис-конфигурацию. Содержание ненасыщенных жирных кислот в липидах определяют по количеству граммов вода, который присоединяется к двойным связям, содержащимся в этих кислотах (иодное число). Большинство природных жиров представляют собой сложные смеси простых и смешанных триглицеридов. Простые триглицериды содержат остатки 1-й и той же жирной кислоты, например: тристеарин. Сложные триглицериды содержат остатки различных жирных кислот, например, входящих в состав оливкового масла. Пищевая ценность жиров определяется содержанием в их составе незаменимых жирных кислот, которые не синтезируются самим организмом. К таким кислотам в 1-ю очередь относятся "линолевая кислота" - "С17Н31СООН". Ненасыщенные жирные кислоты относятся к витаминам группы F. Суточная потребность человека в "линолевой кислое" составляет 3 - 6 г. Такое количество содержится в 12 - 15 г растительного масла (подсолнечное, кукурузное, хлопковое). При суточном потреблении 100 г сливочного масла организм получает лишь 1 г линолевой кислоты. Биологическая ценность линолевой кислоты для организма обусловлены её пространственной конфигурацией - наличием цис-изомеров, способных превращаться в другую незаменимую аминокислоту - "арахидоновую". "Арахидоновая кислота" - "С19Н31СООН", синтезируется из линоливой кислоты, в свою очередь является сырьём для получения модуляторов гормональной активности - "простагландинов". "Простагландины" стимулируют сокращение гладких мышц, понижают кровяное давление, регулируют действие важнейших гормонов организма.

Растущий организм наиболее чувствителен к дефициту ненасыщенных жирных кислот. Этот дефицит покрывается путём введения в продукты детского питания, выпускаемые в нашей стране, различных растительных масел. В СССР выпускались специальные сорта сливочного масла ("Здоровье"), а также молочные продукты: сметана, молоко и т.д. обогащены этими кислотами из растительных масел. Ненасыщенные жирные кислоты вводились также в состав отечественных маргаринов. Для обеспечения жирнокислотного состава рациона здорового человека необходимо соблюдать соотношение растительных масел и животных жиров, равное 1:3. При этом необходимо отдать предпочтение растительным маслам, богатым линолевой кислотой (подсолнечное, хлопковое, кукурузное, соевое) по сравнению с маслами (льняное, конопляное), содержащими другие ненасыщенные жирные кислоты. Для пожилых людей соотношение растительных и животных жиров в рационе должно приближаться к эквимолекулярному. Такие изменения в соотношении жиров продиктованы тем, что дефицит незаменимых ненасыщенных кислот является 1-й из причин нарушения холестеринового обмена и развития сердечно-сосудистых заболеваний. Использование только растительных жиров ограничивается тем, что тканевые липиды имеют более высокие температуры плавления (вследствие содержания в их составе насыщенных жирных кислот), чем растительные масла. Поэтому при потреблении 1-х растительных масел организму приходится самому синтезировать дополнительные количества насыщенных жирных кислот из ненасыщенных , что приведёт к напряжённым обменным процессам. Двойные связи, содержащиеся в ненасыщенных кислотах, являются очень реакционноспособными центрами, особенно хорошо известного явления прогоркания жиров лежат реакции по двойным связям с кислородом, приводящие к появлению в цепи этих кислот перекисных группировок, которые затем распадаются с образованием масляного альдегида, имеющего горький вкус. #НасыщенныеИНенасыщенныеЖирныеКислоты

3). "ЖИРОПОДОБНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ)". Сложные липиды являются важной группой жироподобных соединений, входящих в состав мозга, нервной ткани, тканей сердца и печени. К ним относятся липиды, содержащие фосфор - "фосфолипиды" и "холестерин". Структурную основу фосфолипидов составляет фосфатидная кислота:

R¹ и R² - остатки насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. В результате этерификации остатка фосфорной кислоты различными гидроксилсодержащими соединениями образуются различные фосфатиды.

Рисунок 10. - /"Фосфатидилколамин" ("кефалин")/. Если в качестве этерифицирующего агента используется этаноламин (кефалин). В структуре содержится кислотный (остаток фосфорной кислоты) и основной (остаток этаноламина) центры (смотри на рисунке 10). В водной среде в результате взаимодействия этих центров образуется внутренняя соль. Фосфатиды содержатся как в жировых продуктах, этим соединениям приписывается роль стабилизаторов стабилизаторов пищевых продуктов. Исследования указывают на то, что фосфатиды являются физиологически ценным компонентом жировых продуктов; они способствуют транспорту нейтральных жиров из печени и усвоению питательных продуктов. В основе этого явления лежа процессы мицеллообразования жира в пищеварительном тракте. Эти свойства фосфатидов обусловлены особенностями их строения - наличием в их структуре "гидрофной" ("неполярной") и "гидрофильной" ("полярной") частей (смотри на Рисунке 10. выше). В водных средах пищеварительного тракта фосфатиды образуют мицеллы - частички, которых гидрофные концы, ориентируясь относительно друг друга, обращены к капелькам жиров (масла), а гидрофные концы "мицелл" ("глазки") - к воде. Получается двухслойная мицелла - масло в воде. Мицеллообразование жира в пищеварительном тракте необходимо для расщепления и всасывания различных триглицеридов, составляющих основу жировых продуктов. При выборе рациона жировых продуктов наибольшее предпочтение следует отдавать использованию продуктов, содержащих естественные фосфатиды. К таким продуктам в 1-ю очередь относятся: "фосфатидилколамины" и "фосфатидилхолины". В "фосфатидилхолинах", или лецитинах, остаток фосфорной кислоты связан эфирной связью с азотистым основанием "холином":

Влияние ряда биологических ядов основано на гидролизе 1-го остатка жирной кислоты в молекуле лецитина. Гидролиз лецитина, например: под влиянием ферментов, находящихся в яде кобры, приводит к гидролизу 1-й ненасыщенной жирной кислоты (R¹) и образованию "лизолецитинов", разрушающих форменные элементы крови (гемолитическое действие). Кефалины и лецитины содержатся как в животных (твёрдых жирах, так и растительных маслах (кукурузное, хлопковое). Следует иметь ввиду, что пр и обработке (рафинировании) растительных масел, а также в процессе производства маргаринов происходит потеря этих ценных для организма фосфолипидов, поэтому при правильной технике изготовления продуктов - жировые продукты подвергаются дополнительному обогащению фосфолипидами. Фосфолипиды, содержащиеся в животных и растительных жирах, особенно богаты ненасыщенными жирными кислотами и как следствие этого подвержены окислению. Сильно-окисленные фосфолипиды могут принести вред организму. Всё это необходимо учитывать при хранении и использовании жировых продуктов. Кефалины и лецитины содержатся в различных животных тканях и органах. Лецитина особенно много: в мозге, эритроцитах, надпочечниках, яичном желтке (9 - 10%). В растительных тканях кефалина немного меньше, чем лецитина. Из других фосфатидов, содержащихся в жировых продуктах, следует отметить "ацетальфосфатиды" и "серинфосфатиды", имеющие важное значение для протекания физиологических процессов в головном мозге. "Ацетальфосфатиды" (или "плазмолигены") оказывают влияние на обмен веществ в мышечной и нервной тканях. Больше всего их в белом веществе мозга, меньше всего - в печени. Содержание "плазмолигенов": в сердце, почках, мышцах и печени, а так же в крови с возрастом уменьшается, а липидов в целом (особенно "холестерина") - возрастает. Нормальный синтез в печени "фосфолипидов" из простых липидов требует достаточного количества "холина" и "коламина". Недостаток этих соединений в печени задерживает синтез фосфолипидов", способствуя отложению в печени излишнего жира. В норме в печени до 5% жира, жировое перерождение печени может довести это содержание до 50%. "Серинфосфатид" входит в состав мозговой ткани и отличается о "кефалина"тем, что с "фосфорной кислотой" вместо "коламина" связана "аминокислота серин". Рассмотренные липиды часто называют "омыляемыми", их гидролиз в присутствии щелочей приводи к расщеплению жирных кислот и образованию мыла. Наряду с "омыляемыми липидами" в клетках содержатся вещества - "стероиды" и "терпены", называемые "неомыляемыми липидами". Эти химические соединения, относящиеся к различным классам, построены из аналогичных пятичленных углеродных циклов, поэтому их часто называют "биогенетически родственными соединениями" и рассматривают вместе.

"Холестерин" по своей химической структуре может быть отнесён к "стероидам". "Стероиды" - это важная группа веществ "липидного типа", в отличие от "фосфатидов" они представляют собой "сложные эфиры жирных кислот" и "стеринов" (циклических спиртов"). К "стероидам" относятся такие важные биологически активные соединения, как "холестерин", важнейшие гормоны: "кортикостерон", "тестостерон", "эстрадиол"), "желчные кислоты", "сердечные гликозиды". Все эти вещества являются производными "стерана", состоящими из 4-х "алициклов":

Наибольшее влияние на здоровье человека оказывает "холестерин", он содержится в животных тканях, а в растениях не обнаружен. В коровьем масле, сале, сале, а также в эритроцитах и желчи человека "холестерин" находится в свободном состоянии. В ряде органов, например: в печени, он присутствует в основном в виде сложных эфиров, содержащих остатки высших жирных кислот: "стеариновой", "пальмитиновой" или "олеиновой" (проходила информация о том, что "олеиновое масло", способно блокировать начальную стадию онкологии). В организм человека "холестерин" попадает при употреблении таких пищевых продуктов, как: яичный желток, мясо, печень, мозги. Вместе с пищей человек в среднем получает за сутки 0,1 - 0,3 г. холестерина. Нерастворимый в воде холестерин, подобно жирным кислотам всасывается в виде растворимых комплексов с желчными кислотами, которые по своему строению родственны холестерину и являются конечными продуктами обмена холестерина. Необходимо отметить, что холестерин поступает в организм он только с пищей и синтезируется в самом организме, г.о. в печени (через печень) происходит выделение его избытка. Поэтому концентрация холестерина в крови человека не падает ниже 120 - 150% даже при без холестериновой диете. Этот факт обусловлен тем, что в организме животных холестерин синтезируется из более простых соединений. исходным продуктом для синтеза холестерина является "уксусная кислота". Избыток или недостаток холестерина в организме приводит к серьёзным заболеваниям. Нарушение холестеринового обмена лежит в основе развития атеросклероза*(*29), желчекаменной болезни, возрастного помутнения роговицы и других заболеваний. В нормальных (физиологических) условиях содержание холестерина в крови взрослого человека колеблется в пределах 1.8 - 2,3 г/л. Временное повышение его уровня в крови, вызванное приёмом богатой холестериновой пищи: яичный желток, мозг, печень, сливочное масло и другие - быстро компенсируется организмом путём уменьшения его синтеза в печени. Кроме того, существует специальный механизм выведения избыточного холестерина из клеток организма. Холестерин так же как и жиры (триглецириды), является нерастворимым в воде веществом. Для его вывода из организма в печени синтезируются растворимые комплексы холестерина с белками -носителями - "липопротеиды" высокой плотности, которые убирают излишки холестерина из организма человека. Выработка этих липотеидов в печени, следовательно, способность организма избавляться от избытков холестерина падает по мере старения организма. Снижение физической активности человека, также ожирение организма значительно замедляют процесс выведения избыточного количества холестерина. *(*29). - /"Атеросклероз" - хроническое заболевание, возникающее в результате нарушения обмена липидов и проявляющееся в отложении холестерина на стенках артерий и в меньшей степени - вен. В результате происходит реактивное разрастание соединительной ткани, возникают бляшковидные утолщения, сужающие просвет артерий. Эти бляшки часто пропитаны холестерином и тромбами, образующимися при избытке в кровеносном русле жирных кислот/.

Выбор диеты по жировым продуктам в значительной мере влияет на процесс отложения холестерина на стенках кровеносных сосудов. Нерастворимый в воде холестерин находится в плазме крови в виде комплексов с белками (α и β- липопротеиды). Устойчивость этих комплексов (особенно β-липопротеидов) зависит от природы стабилизирующих их фосфолипидов. Фосфолипиды, в состав которых входят насыщенные жирные кислоты, ускоряют процесс кристаллизации и выпадения холестерина. Фосфолипиды, имеющие в своём составе ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в растительных маслах, препятствуют выпадению холестерина, задерживая развитие атеросклероза.

При недостаточном поступлении холестерина в организм человека ("гипохолестеринемия") нарушается проведение импульсов по первичным стволам, т.к. холестерин является структурным элементом клеточных мембран и входит в состав оболочек нервных стволов. Нарушается таке гормональная деятельность, т.к. холестерин является исходным соединением для синтеза ряда важнейших гормонов. Биосинтез стероидных гормонов на холестерина осуществляется через синтез промежуточного продукта ("прегненолона"), содержащего ядро холестерина. "Прегненолон" является предшественником "прогестерона" (гормона плаценты"), "кортикостерона" ("гормона коры надпочечников", регулирующей все процессы углеводного и солевого обмена), "тестостерона" и "эстрадиола" (мужские и женские "половые гормоны"). Многие лекарственные препараты, использующиеся в терапии сердечно-сосудистых заболеваний, содержат структуры, сходные со структурой холестерина, например: "сердечные гликозиды" (препараты ландыша, олеандра и другие), представляют собой соединения "стероидного типа" , у которых "стероидная часть молекулы" соединена с остатком 1-го или нескольких "моносахаридов" - "гликозидной связью".

Рисунок 11. - /"Строение терпенов"/. "Терпены", как и стероиды, относятся к классу неомыляемых липидов. Большинство известных терпенов подобно "витамину А", построены из "изопреновых фрагментов", связанных друг с другом по типу присоединения"голова к хвосту". "Изопреновые структуры" ("изопреноиды") образуются в растениях и животных не из изопрена, а из уксусной кислоты и составляют основу важнейших гормонов, витаминов и терпенов. Под термином "терпены" объединяют как "углеводороды", так и "кислородсодержащие" соединения, такие как: "спирты", "альдегиды", "кетоны". Терпены являются основной составной частью различных растительных эфирных масел, обуславливая их запах, служат действующим началом многих лекарственных соединений. Из группы моноциклических терпенов (содержащих 2 изопреновых фрагмента) в пищевой промышленности и медицине широкого применяется "ментол" (смотри на Рисунке 11). #ЖироподобныеСоединения #СложныеЛипиды #БиохимияОрганизма