Значение липидов для организма человека

Не увлекайся, но оказывай должное внимание
И.П.Павлов

Липиды играют важную роль в жизнедеятельности организма. Общее количество жира у здорового человека составляет 10-20 % от массы тела, в случае ожирения может достигать 50 %. Существует несколько классов липидов, значительно отличающихся по структуре и биологическим функциям. Собственно жиры (триглицериды) представляют собой эфиры высших жирных кислот и глицерина. В организме они служат главным источником энергии и образуют резерв энергетического материала. Среди пищевых веществ жиры обладают наибольшей энергетической ценностью - при окислении 1 г жира до углекислого газа и воды образуется 9 ккал, при окислении белков и углеводов - примерно 4 ккал. Во многих тканях даже при сбалансированном питании для получения энергии используются почти исключительно жиры, тогда как глюкоза сохраняется для тканей, особо в ней нуждающихся (головной мозг, эритроциты). Жиры выполняют защитные функции. Вокруг жизненно важных органов (почки, половые железы, тимус и др.) образуются жировые капсулы, которые удерживают их в нормальном анатомическом положении, предохраняют от смещений и травм. На поверхности кожи жиры образуют водоотталкивающую пленку, которая защищает ткани как от потери влаги, так и от переувлажнения, а также обладает антимикробным действием. Кроме этого, подкожный жир создает термоизоляционный покров тела. Жиры являются плохими проводниками тепла и предохраняют внутренние органы от переохлаждения. К тому же, жировая ткань является своеобразной формой хранения воды, ведь жиры являются органическими соединениями, наиболее богатыми водородом, и при окислении 100 г жира образуется около 150 мл воды. При обезвоживании организма жировая ткань служит внутренним источником воды.

Жировая ткань является местом образования «гормона сытости» лептина, снижающего аппетит и принимающего таким образом участие в регуляции массы тела. В последние годы была выявлена еще одна роль лептина в организме - регуляция функций репродуктивной системы.

Сложные липиды - это комплексы липидов с белками (липопротеиды), производными ортофосфорной кислоты (фосфолипиды или фосфатиды), с сахарами (гликолипиды), с многоатомными спиртами (сфинголипиды и др.) и еще целый ряд соединений. Сложные липиды выполняют пластические функции - наряду с белками они служат основными структурными компонентами клеточных мембран.

К липидам относятся также соединения, не являющиеся производными жирных кислот, - стероиды. Самым распространенным их представителем является холестерин, он входит, как структурный элемент, в состав клеточных мембран, а также служит предшественником ряда других стероидов - желчных кислот, стероидных гормонов (гормоны коры надпочечников, половые гормоны), витамина D .

Самыми простыми по структуре липидами являются жирные кислоты, которые служат промежуточными продуктами обмена липидов, а также принимают участие в биологической регуляции функций клеток.

Жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными. В насыщенных кислотах связи между углеродными атомами предельно насыщены. Ненасыщенные жирные кислоты содержат одну и более двойных (ненасыщенных) связей, по месту которых может присоединяться водород. Жирные кислоты с одной двойной связью называются мононенасыщенными (МНЖК). Самой распространенной мононенасыщенной кислотой в жировой ткани человека является олеиновая, среди других жирных кислот на ее долю приходится 55 %. Олеиновая кислота принимает участие в регуляции холестеринового обмена, она способствует повышению в крови уровня липопротеидов высокой плотности, которые транспортируют холестерин из тканей в печень для утилизации. Этот холестерин неатерогенный, или «хороший», высокий уровень его в крови является фактором антириска для развития атеросклероза.

Жирные кислоты с двумя (линолевая), тремя (альфа-линоленовая), четырьмя (арахидоновая) и более двойными связями называются полиненасыщенными (ПНЖК).

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяют на классы «омега», в зависимости от положения двойной связи, ближайшей к метальному или омега - углероду. Мононенасыщенные олеиновая и пальмитиновая кислоты обозначаются соответственно как омега-9 и омега-7, а полиненасыщенные жирные кислоты линолевая и альфа-линоленовая - как омега-6 и омега-3. Две полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая и альфа-линоленовая - являются незаменимыми (эссенциальными) для человека, так как они не синтезируются в организме и должны постоянно поступать извне, из продуктов питания.

ПНЖК выполняют в организме ряд важных физиологических функций: входят в состав клеточных мембран, влияют на обмен других липидов - стимулируют выведение избытка холестерина из организма, препятствуют его отложению в стенках кровеносных сосудов; участвуют в обмене некоторых витаминов (тиамина и пиридоксина), обладают иммуномодулирующим действием, повышают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и действию неблагоприятных факторов внешней среды. У животных, получавших безжировой рацион, отмечено укорочение продолжительности жизни. Особенно негативно сказывается дефицит незаменимых ПНЖК на растущем организме, ведь линолевая и альфа-линоленовая кислоты необходимы для роста, а также правильного развития головного мозга, органа зрения, половых желез, почек, кожи.

Линолевая и альфа-линоленовая жирные кислоты являются родоначальниками двух семейств ПНЖК - омега-6 и омега-3, в том числе эйкозаноидов - простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов, служащих тканевыми гормонами.

Семейство омега-6 представлено линолевой кислотой, которая при наличии необходимых ферментов превращается в организме в гамма-линоленовую (ГЛК). Гамма-линоленовая кислота является предшественником дигомо-гамма-линоленовой кислоты (ДГЛК), которая является предшественницей первой серии простагландинов и арахидоновой кислоты (АК), предшественницы второй серии простагландинов.

Альфа-линоленовая кислота превращается в эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), предшественницу третьей серии простагландинов, и докозагексае- новую кислоту (ДГК).

Метаболизм линолевой (18 атомов углерода, две двойных связи) и альфа-линоленовой (18 атомов углерода, три двойных связи) кислот связан с дополнительным денасыщением, т.е. увеличением количества двойных связей и удлинением основной цепи, состоящей из атомов углерода. В результате арахидоновая кислота имеет 20 атомов углерода и 4 двойных связи, эйкоза-пентаеновая кислота - 20 атомов углерода и 5 двойных связей, а докозагекса-еновая - 22 атома углерода и 6 двойных связей. Арахидоновую, эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты называют длинноцепочечными жирными кислотами. Они являются важными структурными компонентами клеточных мембран всех органов и тканей, но особенно велико их содержание в головном мозге, сетчатке глаза, в половых клетках.

Следует отметить, что метаболизм омега-6- и омега-3-жирных кислот происходит с участием одних и тех же ферментов, что вызывает протекание конкурирующих реакций между двумя этими семействами. Избыток жирных кислот одного класса может тормозить превращения кислот другого класса, снижая их активность и варьируя биологическое действие.

Длинноцепочечные ПНЖК являются предшественниками эйкозаноидов (простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов), выполняющих функции местных тканевых гормонов, которые регулируют многочисленные функции, включая тонус кровеносных сосудов, мускулатуры бронхов и матки, степень воспалительной реакции, уровень активности клеток иммунной системы, процессы тромбообразования и ряд других. Причем направленность действия эйкозаноидов семейств омега-6 и омега-3 прямо противоположная. Простагландины, образующиеся из жирных кислот омега-6, суживают просвет кровеносных сосудов и бронхов, усиливают воспаление, повышают тромбообразо- вание. Простагландины - производные жирных кислот омега-3 - расширяют бронхи и кровеносные сосуды, уменьшают воспаление, снижают аггрегацию тромбоцитов и уменьшают образование тромбов в кровеносных сосудах. Иногда первые называют «плохими» простагландинами, а вторые - «хорошими». Однако такая оценка является неверной, так как на принципе противоположности действия основаны процессы регуляции тканевого гомеостаза. Поэтому важно не противопоставлять эти два класса жирных кислот, а соблюдать баланс между ними. Избыточное потребление любых полиненасыщенных жирных кислот отрицательно влияет на окислительные процессы в организме, приводя к накоплению продуктов перекисного окисления липидов, поэтому использование в пищу полиненасыщенных жирных кислот требует адекватного увеличения поступления токоферолов, природных антиоксидантов, защищающих жирные кислоты от свободнорадикального окисления. Установлено, что на 1 г ПНЖК должно поступать 0,6 мг токоферолов, причем наиболее активных их форм - альфа- и гамма-токоферолов.

Поскольку источником полиненасыщенных жирных кислот омега-6 и омега-3 являются пищевые продукты, необходимо знать содержание и соотношение их в рационе. Оптимальное соотношение между жирными кислотами омега-6 и омега-3 еще окончательно не установлено, эта проблема активно обсуждается в научной литературе. В типичной диете современного человека соотношение омега-6/омега-3 находится в диапазоне 10:1 - 25:1. Всемирная организация здравоохранения рекомендует придерживаться пропорции от 4:1 до 10:1, при этом следует стремиться к увеличению доли омега-3 жирных кислот, поскольку избыток омега-6 жирных кислот все же имеет худшие последствия для здоровья. Исследования характера питания в эпоху палеолита и особенностей питания современных охотников-собирателей позволили предположить, что в рационе наших предков соотношение между жирными кислотами омега-6 и омега-3 было более уравновешенным и составляло примерно 1:1. Развитие новых технологий в растениеводстве и животноводстве привело к замене одних типов жиров другими. Многие культурные растения содержат значительно меньшее количество омега-3 жирных кислот по сравнению с дикорастущими; соответственно, и мясо домашних животных, питающихся кормами из культивируемых растений, также обеднено омега-3 жирными кислотами по сравнению с мясом диких животных.

Выполняя столь значимые функции в организме человека, жиры являются важной составляющей пищевого рациона. Для поддержания оптимального здоровья необходимо придерживаться общих правил рационального питания и потребления жиров, в частности. Средняя физиологическая потребность в жирах для здорового человека составляет около 30 % общей калорийности пищи, третью часть потребляемых жиров должны составлять растительные масла. В некоторых специальных диетах долю растительных жиров увеличивают до 50 % и более. Жиры улучшают вкус пищи и вызывают чувство сытости. В процессе обмена веществ они могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются. Пищевая ценность жиров определяется их жирнокислотным составом, наличием незаменимых факторов питания, степенью усвояемости и удобоваримости. Биологическая активность пищевых жиров определяется содержанием в них незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Поскольку основным источником ПНЖК являются растительные масла, то они и обладают наибольшей биологической активностью. Высока и усвояемость растительных масел.