Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.

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

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

Что такое липиды

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

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

Классификация гидролизуемых липидов намного сложнее. Они делятся на:

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

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.Классификация липидов

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

Функции жира в организме

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

Жир это:

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

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

Холестерин необходим для производства желчных кислот, которые переваривают жиры.

Триглицериды

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

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

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.Триглицериды

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

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

Фосфолипиды

Состоят из двух групп соединений. Это глицерофосфолипиды (спирт-глицерин) и сфингомиелины (спиртовой сфингозин).

Фосфолипиды имеют повышенную гидрофильную часть по сравнению с триглицеридами, состоящую из фосфатной группы и определенного аминоспирта, такого как холин.

Из-за этой повышенной гидрофильной части фосфолипиды характеризуются полярностью и поэтому также называются полярными липидами. 

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

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.Фосфолипиды

Жирные кислоты

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

Полиненасыщенные RR делятся на:

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

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

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

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

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

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.Метаболизм жирных кислот

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

Трансизомерные кислоты

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

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.Маргарин – источник транс-изомерных кислот

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

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

Стерины

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

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

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

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

Холестерин является предшественником желчных кислот, стероидных гормонов и витамина D и представляет собой пергидрофенантреновое производное циклопентана. Это циклический ненасыщенный одноатомный спирт, имеющий полярную гидроксигруппу.

Из холестерина в организме синтезируются другие стероиды: гормоны надпочечников, кортикостероиды, половые гормоны, желчные кислоты. Он синтезируется во многих клетках организма, но наиболее интенсивно в эндоплазматическом ретикулуме и цитоплазме эпителиальных клеток печени и кишечника.

Холестерин синтезируется из ацетил-КоА. Выводится из организма с желчью или в виде солей желчных кислот.

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

Животные и растительные жиры в диете

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

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

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.Жиры в морской рыбе

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

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

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

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

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

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

Читайте также:  Трайкор - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (таблетки 145 мг и 160 мг) лекарственного препарата статина из группы фибратов для лечения гиперлипидемии и снижения холестерина у взрослых, детей и при беременности

Обладают высокой калорийностью, 1 г – 9 ккал. Вопреки традиционному мнению, роль жиров в питании не ограничивается их энергетической ценностью.

Они являются необходимым компонентом многих клеточных структур, особенно мембран, выполняют различные физиологические и биохимические функции.

Жиры служат источником необходимых витаминов и других биологически активных веществ, участвуют в усвоении некоторых нутриентов.

Жиры бывают животного и растительного происхождения. Типичными представителями животных жиров являются: сливочное масло, говяжье, баранье, свиное сало и костный жир. Наиболее распространенные растительные жиры – подсолнечное, кукурузное, рапсовое, соевое, оливковое масла.

В состав жиров, как известно, входят триглицериды и липоидные вещества. Триглицериды состоят из глицерина (около 9 %) и жирных кислот. Липоидные вещества представлены фосфолипидами, стеринами и другими соединениями липидной природы. Фосфолипиды состоят из глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и аминоспиртов.

Насыщенные жирные кислоты – пальмитиновая, стеариновая, миристиновая и другие – используются в основном как энергетический материал, содержатся в наибольших количествах в животных жирах, что определяет их высокую температуру плавления и твердое состояние.

Высокое содержание животных жиров в рационе нежелательно, поскольку при избытке насыщенных жирных кислот нарушается обмен липидов, повышается уровень холестерина в крови, увеличивается риск развития атеросклероза, ожирения, желчно-каменной болезни.

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на мононенасыщенные (содержат одну ненасыщенную связь) и полиненасыщенные (несколько ненасыщенных связей). Типичный представитель мононенасыщенных жирных кислот – олеиновая кислота, содержание которой в оливковом масле составляет 65 %, в маргаринах – 43-47 %, в свином жире – 43 %, в говяжьем – 37 %, в сливочном масле – 23 %.

К полиненасыщенным (ПНЖК) относят линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты. Линолевая кислота является незаменимой – она не синтезируется в организме и должна поступать с пищей.

Недостаточное содержание в организме полиненасыщенных кислот приводит к прекращению роста, некротическим поражениям кожи, изменениям проницаемости капилляров, другим патологическим нарушениям.

Отмечено, что полиненасыщенные кислоты являются предшественниками в биосинтезе гормоноподобных веществ – простагландинов, которые препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов, предотвращая тем самым образование атеросклеротических бляшек.

ПНЖК широко применяются в качестве биологически активных добавок к пище. Наибольшей биологической активностью обладает арахидоновая кис-

лота, которая образуется в организме из линолевой при участии витамина В6. Линолевая кислота дает другие полиненасыщенные кислоты, функции которых менее изучены. Основным источником линолевой кислоты является подсолнечное масло (60 %). Содержание арахидоновой кислоты в пищевых продуктах незначительно и составляет, %: в мозгах – 0,5; яйцах – 0,1; свиной печени – 0,3; сердце – 0,2.

Оптимальная потребность организма в линолевой кислоте – 10 г в сутки, минимальная – 2-6 г. Среднее содержание полиненасыщенных кислот в рационе, в пересчете на линолевую, должно составлять 4-6 % от общей калорийности пищи. Избыток полиненасыщенных жирных кислот, как и недостаток, отрицательно сказывается на здоровье человека.

ПНЖК подразделяются на различные семейства в зависимости от положения первой двойной связи от метильного конца ПНЖК. Если двойная связь ра положена на шестом месте от метильного конца, то ПНЖК относят к семейству n-6, или ω-6, если на третьем месте – то к семейству n-3, или ω-3.

Жирные кислоты семейства ω-6 преобладают в растительных маслах. К ним относят линолевую, γ-линолевую и арахидоновую кислоты.

ПНЖК семейства ω-3 содержатся главным образом в жирах морских рыб и млекопитающих. Их основными представителями являются α-линолевая, эйкозапентановая, докозагексаеновая и докозапентаеновая кислоты. В табл. 3, 4 приводится содержание указанных кислот в наиболее распространенных морских и пресноводных рыбах и морепродуктах.

Таблица 3

Содержание ω-3 жирных кислот в морских рыбах, млекопитающих и морепродуктах

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.

Таблица 4

Содержание ω-3 жирных кислот в пресноводных рыбах

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.

  • Рекомендуемое соотношение ω-6 и ω-3 в рационе здорового человека – 10 : 1, для лечебного питания – от 3 : 1 до 5 : 1.
  • Применение полиненасыщенных жирных кислот эффективно при лечении гиперлипопротенделий, гипертонической болезни, тромбозов, сахарного диабета, бронхиальной астмы, кожных заболеваний, иммунодефицитных состояний.
  • Фосфолипиды

В пищевых продуктах встречается главным образом лецитин, в его состав входят холин и кефалин, основным компонентом последнего является этаноламин.

Фосфолипиды способствуют лучшему усвоению жиров, поэтому лецитин и холин применяются в качестве фармакологических препаратов, препятствующих ожирению печени.

Лецитин проявляет выраженное липотропное действие, предотвращая накопление холестерина в организме и способствуя его выведению.

Наибольшее содержание фосфолипидов отмечается, %: в яйцах – 3,4; нерафинированных растительных маслах – 1-2; сырах – 0,5-1,1; мясе – 0,8; птице – 0,5-2,5; зерне и бобовых – 0,3-0,9. Оптимальный уровень фосфолипидов в рационе составляет около 5 г в день.

Фосфолипиды широко применяются в качестве биологически активных добавок (БАД) к пище (мослецитин, «Тонус», «Витол» и др.). Они усиливают эффективность антиоксидантных систем организма, нормализуют процесс транспорта липидов в кровотоке, репарации клеточных мембран, активизируют иммунокомпетентные клетки, усиливают всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте.

Стерины

В гигиеническом плане наиболее известен β-ситостерин, основным источником которого является растительное масло. Обладает способностью образовывать с холестерином нерастворимые комплексы, что препятствует всасыванию холестерина и снижает его уровень в крови.

Холестерин, который также относится к важнейшим стеринам, содержится в продуктах животного происхождения, является предшественником в биосинтезе витамина D, ряда гормонов, а также принимает участие в обмене желчных кислот и других процессах жизнедеятельности организма.

Больше всего холестерина содержится в следующих продуктах, %: яйца – 0,57; сливочное масло – 0,17-0,27; печень – 0,13-0,27; мясо – 0,06-0,1; рыба – до 0,3. Обычный суточный рацион – в среднем 500 мг холестерина.

Известно, что высокий уровень холестерина в крови является фактором риска возникновения атеросклероза, поэтому, при соответствующих заболеваниях, рекомендуют ограничить потребление пищевых продуктов с высоким содержанием холестерина.

Представленная выше характеристика основных компонентов липидов свидетельствует, что животные и растительные жиры в равной степени необходимы человеку. Животные жиры – это единственный источник витаминов А и D, растительные – витамина Е и β-каротина.

Ограничение жиров в рационе, как и избыток, отрицательно сказывается на нормальном функционировании метаболических систем организма, приводит к возникновению специфических заболеваний. Считают, что оптимальное соотношение животных и растительных жиров должно составлять 7 : 3, для жирных кислот: 10 % полиненасыщенных, 30 % ненасыщенных и 60 % мононенасыщенных.

Для лиц пожилого возраста и предрасположенных к атеросклерозу соотношение растительных и животных жиров должно быть приблизительно равным.

Общее содержание жиров в рационе рекомендуют на уровне 30-35 % от его калорийности, в весовом соотношении – в среднем 107 г/сут. Это количество может быть несколько увеличено в условиях холодного климата за счет квоты углеводов или, соответственно, снижено в условиях жаркого климата.

Рассматривая вопросы пищевой ценности жиров, следует еще раз отметить, что, с одной стороны, жиры являются основным источником жирорастворимых витаминов, а с другой – жирные кислоты обладают способностью наиболее полно обеспечивать синтез структурных компонентов клеточных мембран.

Последнее можно охарактеризовать с помощью специального коэффициента, отражающего отношение количества арахидоновой кислоты (как главного представителя полиненасыщенных жирных кислот в мембранных липидах) к сумме всех других полиненасыщенных жирных кислот с 20 и 22 углеродными атомами.

Этот коэффициент назван коэффициентом эффективности метаболизации  эссенциальных жирных кислот (КЭМ), который рассчитывается по формуле:

Жирные кислоты. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Триглецериды.

где двузначное число – количество углеродных атомов в молекуле ПНЖК, однозначное – количество двойных связей. По мнению ученых Института питания РАМН, КЭМ можно использовать для оценки адекватности жирового компонента рациона.

Гигиеническая характеристика жиров и их роль в питании определяют направления производства жироемких продуктов.

Несомненное значение в этом плане имеет маргариновая продукция, производство которой дает возможность сочетать необходимые организму вещества липидной природы и витамины в оптимальных соотношениях.

С этих позиций маргариновая продукция является наиболее ценной и поэтому широко пропагандируется в питании населения.

Анализ жирных кислот: исследования в лаборатории KDLmed

  • Определение концентрации основных насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот, используемое для оценки их баланса в организме, а также диагностики, прогноза и лечения дислипидемий, ишемической болезни сердца и некоторых онкологических заболеваний.
  • Синонимы русские
  • Анализ ЖК, анализ насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот.
  • Синонимы английские
  • Fatty acids analysis, Monounsaturated (MUFA) and saturated (SFA) fatty acids.
  • Метод исследования
  • Газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ-МС).
  • Единицы измерения
  • Мкмоль/л (микромоль на литр).
  • Какой биоматериал можно использовать для исследования?
  • Венозную кровь.
  • Как правильно подготовиться к исследованию?
  • Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Жирные кислоты (ЖК) – это карбоновые кислоты с длинной алифатической цепью.

Они выполняют целый ряд функций в организме человека: служат одним из основных источников энергии, входят в состав мембран клеток, обеспечивают транспорт жирорастворимых витаминов, являются предшественниками некоторых медиаторов и сигнальных молекул, участвующих в процессе транскрипции и передачи сигнала в клетке.

Читайте также:  Теплоотдача. излучение. теплопроведение. конвекция. испарение.

В зависимости от количества двойных связей в молекуле, ЖК классифицируются на насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Насыщенные не имеют двойных связей в своей структуре, мононенасыщенные характеризуются одной двойной связью, а полиненасыщенные обладают несколькими двойными связями.

Основными насыщенными ЖК в организме являются уксусная, пропионовая, масляная, валериановая, капроновая, лауриновая, пальмитиновая, миристиновая и стериновая ЖК. Основные мононенасыщенные ЖК: миристоолеиновая, пальмитолеиновая и олеиновая. Определение концентрации основных ЖК проводят для оценки их баланса в организме, а также диагностики, оценки прогноза и лечения дислипидемий, ишемической болезни сердца и некоторых онкологических заболеваний.

Продукты питания значительно различаются по составу ЖК. Так, сливочное масло содержит 51  % насыщенных ЖК, 21  % – мононенасыщенных ЖК и лишь 3  % – полиненасыщенных ЖК.

Наоборот, растительное масло (оливковое) наиболее богато мононенасыщенными ЖК (73  %), тогда как на долю насыщенных и полиненасыщенных ЖК приходится всего 14 и 10,5  %.

Таким образом, особенности диеты могут оказывать значительное влияние на объем и состав поступающих с пищей ЖК. Некоторые ЖК синтезируются в организме.

Особенности химической структуры ЖК обуславливают их различные эффекты в организме. Считается, что насыщенные жирные кислоты негативно влияют на метаболизм липидов и поэтому связаны с повышенным риском ишемической болезни сердца.

Это утверждение наиболее точно в отношении пальмитиновой, лауриновой и миристиновой кислот, ассоциированных с повышением уровня холестерина липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП).

Следует, однако, отметить, что миристиновая и лауриновая кислоты также ассоциированы с повышением уровня холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Кроме того, избыток насыщенных ЖК был ассоциирован с повышением риска онкологических образований желудочно-кишечного тракта, молочной железы и простаты.

На этом основании в настоящее время рекомендуется снизить потребление насыщенных ЖК до уровня не более 10-15  % от суточной нормы калорий. Пациентам, страдающим ишемической болезнью сердца, сахарным диабетом и дислипидемией, рекомендуется еще более строгая диета (менее 7  %).

Напротив, капроновая ЖК не оказывает никакого влияния на концентрацию холестерина крови, а стериновая несколько снижает ее за счет нарушения его реабсорбции в кишечнике. Более того, ряд насыщенных ЖК обладают защитными свойствами.

Так, капроновая кислота обладает противовирусными свойствами, в том числе в отношении вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Лауриновая кислота характеризуется противобактериальными свойствами, в том числе в отношении H. pylori, а также препятствует образованию кариеса и зубного налета. Учитывая различное действие насыщенных ЖК в организме, целесообразно проведение комплексной оценки этих соединений в крови.

Диета с высоким содержанием мононенасыщенных ЖК ассоциирована с повышением уровня холестерина ЛПВП и снижением уровня триглицеридов, понижением систолического и диастолического артериального давления у пациентов с гипертонической болезнью, а также понижением уровня глюкозы и гликированного гемоглобина у пациентов с сахарным диабетом. На этом основании диетологи рекомендуют заменять насыщенные ЖК в рационе на мононенасыщенные. Оптимальным уровнем мононенасыщенных ЖК является 15-25  % от суточной нормы калорий.

Важно подчеркнуть, что скорость реабсорбции и метаболизма ЖК зависит от многих факторов, в том числе пола, возраста, физических нагрузок, особенностей диеты, наличия сопутствующей патологии и др. По этой причине для правильной интерпретации результата исследования необходимы дополнительные анамнестические, клинические и лабораторные данные пациента.

Для чего используется исследование?

  • Для оценки баланса основных насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в организме;
  • для диагностики, прогноза и лечения дислипидемий, ишемической болезни сердца, а также некоторых онкологических заболеваний (рака кишки, поджелудочной железы, простаты, молочной железы).

Когда назначается исследование?

  • При оценке нутриентного статуса пациента;
  • при обследовании пациента с дислипидемией, ишемической болезнью сердца, а также некоторыми онкологическими заболеваниями (аденокарциномой толстой кишки, поджелудочной железы, простаты и молочной железы).

Что означают результаты?

Референсные значения

Компонент Референсные значения
Арахиновая кислота (С20:0) 50,00 — 90,00 мкмоль/л
Бегеновая кислота (С22:0) 0,00 — 96,30 мкмоль/л
Гексакосаноиновая кислота (C26:0) 0,00 — 1,30 мкмоль/л
Гондоиновая кислота (C20:1w9) 3,70 — 18,10 мкмоль/л
Лауриновая кислота (С12:0) 6,00 — 90,00 мкмоль/л
Лигноцериновая кислота (С24:0) 0,00 — 91,40 мкмоль/л
Миристиновая кислота (С14:0) 30,00 — 450,00 мкмоль/л
Миристолеиновая кислота (С14:1w5) 3,00 — 64,00 мкмоль/л
Олеиновая кислота (С18:1w9) 650,00 — 3500,00 мкмоль/л
Пальмитиновая кислота (С16:0) 1480,00 — 3730,00 мкмоль/л
Пальмитолеиновая кислота (С16:1w7) 110,00 — 1130,00 мкмоль/л
Селахолевая кислота (С24:1w9) 60,00 — 100,00 мкмоль/л
Стеариновая кислота (С18:0) 590,00 — 1170,00 мкмоль/л
Эруковая кислота (С22:1w9) 4,00 — 13,00 мкмоль/л
Каприновая кислота (С10:0) 0,70 — 6,20 мкмоль/л

Причины повышения уровня жирных кислот:

  • диета с высоким содержанием насыщенных и мононенасыщенных ЖК.

Причины понижения уровня жирных кислот:

  • диета с низким содержанием насыщенных и мононенасыщенных ЖК.

Что может влиять на результат?

  • Пол пациента;
  • возраст;
  • особенности диеты;
  • сопутствующие заболевания;
  • физические нагрузки.
  1. Также рекомендуется
  2. Кто назначает исследование?
  3. Диетолог, врач общей практики.
  4. Литература
  • Kremmyda LS, Tvrzicka E, Stankova B, Zak A. Fatty acids as biocompounds: their role in human metabolism, health and disease: a review. part 2: fatty acid physiological roles and applications in human health and disease. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2011 Sep;155(3):195-218.
  • Schwingshackl L, Hoffmann G. Monounsaturated fatty acids and risk of cardiovascular disease: synopsis of the evidence available from systematic reviews and meta-analyses. Nutrients. 2012 Dec 11;4(12):1989-2007.
  • German JB, Dillard CJ. Saturated fats: what dietary intake? Am J Clin Nutr. 2004 Sep;80(3):550-9. Review.

Жирные кислоты

Если животную или растительную ткань последовательно обрабатывать одним или несколькими органическими растворителями, например этанолом, эфиром, хлороформом, бензолом или петролейным эфиром, то некоторая часть материала перейдет в раствор. Компоненты такой растворимой фракции (вытяжки) называются липидами.

  • Липиды — это все гидрофобные молекулы клетки, растворимые в органических растворителях.
  • Липидная фракция содержит вещества различных типов, которые могут быть классифицированы следующим образом:
  • I. Жирные кислоты
  • II. Глицеринсодержащие липиды
  • а) нейтральные жиры
  • 1) моно-, ди- и триацилглицерины
  • 2) простые эфиры глицерина
  • 3) гликозилглицериды
  • б) фосфоглицериды
  • 1) фосфатиды
  • 2) дифосфатидилглицериды и фосфоинозитиды
  • III. Липиды, не содержащие глицерин
  • а) сфинголипиды
  • 1) церамиды
  • 2) сфингомиелины
  • 3) гликосфинголипиды
  • б) алифатические спирты и воска
  • в) терпены
  • г) стероиды
  • IV. Липиды, связанные с веществами других классов
  • а) липопротеины
  • б) протеолипиды

Из-за гетерогенности входящих в липидную фракцию компонентов термин «липидная фракция» нельзя рассматривать как структурную характеристику; он является лишь рабочим лабораторным названием фракции, получаемой при экстракции биологического материала малополярными растворителями.

Однако большинство липидов имеет некоторые общие структурные особенности, обусловливающие их важные биологические свойства так же, как и сходную растворимость. В большинстве случаев они являются ионными или полярными производными углеводородов и принадлежат к классу веществ, называемых амфифилами или бифилами. Амфифилы [amphi (греч.) — оба; phyle (греч.

) — сродство] содержат полярные или ионные гидрофильные группировки, а также гидрофобные неполярные углеводородные группировки. Свойства амфифилов в значительной степени определяются природой этих группировок. Так, некоторые липиды, такие, как нейтральные жиры, очень слабополярны и, как следствие, имеют очень низкое сродство к воде.

Они хранятся в клетках, как правило, в безводном состоянии и служат энергетическими «резервуарами». Другие липиды, такие, как фосфоглицериды и сфинголипиды, более полярны; вследствие выраженных амфифильных свойств они являются основными структурными компонентами различных биологических мембран, служащих своеобразными «перегородками» в живой материи.

Таким образом, рассмотрение структуры и свойств различных липидов очень важно для понимания их разнообразных биологических функций.

  1. Жирные кислоты входят в состав практически всех липидов, поэтому они хотя и практически не встречаются в свободном виде являются отдельным классом липидов.
  2. Биологически важные жирные кислоты характеризуются следующими особенностями:
  3. являются, как правило, монокарбоновыми кислотами, содержащими одну ионизируемую карбоксильную группу и неполярную углеводородную цепь;
  4. обычно содержат четное число атомов углерода, хотя в природе встречаются также и жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов;
  5. в состав жирных кислот входит от 12 до 26 атомов углерода;
  6. представляют собой либо насыщенные соединения, либо соединения с одной или несколькими двойными связями.
  7. Общая формула жирных кислот: R‒COOH.
  8. Где R — углеводородный радикал имеющий разнообразную структуру, по которой жирные кислоты можно классифицировать на:
  9. А. Насыщенные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты являются членами гомологического ряда, начинающегося с уксусной кислоты. Углеводородный радикал полностью насыщен, то есть не содержит ни двойных, ни тройных связей, ни других группировок.

Существуют и другие члены ряда, с большим числом углеродных атомов, они встречаются в первую очередь в восках. Было выделено — как из растительных, так и из животных организмов несколько жирных кислот с разветвленной цепью.

При нумерации углеродных атомов первым считается углерод карбоксильной группы (С-1). В типичных липидах животного происхождения преобладающей насыщенной жирной кислотой является пальмитиновая (C16), второе место занимает стеариновая кислота (C18).

Более короткие жирные кислоты (C14 и C12), так же как и более длинные (до C28), встречаются лишь в небольших количествах. Жирные кислоты, содержащие 10 или меньше углеродных атомов, вообще редко встречаются в животных липидах.

Б. Ненасыщенные жирные кислоты.

В названиях этих соединений по женевской номенклатуре число углеродных атомов в молекуле указывается таким же способом, что и для соответствующих насыщенных кислот (с помощью греческих числительных), а число двойных связей — с помощью суффиксов («ен» — одна, «диен» — две, «триен» — три связи и т. д.).

Читайте также:  Проприоцептивная чувствительность. проприоцептивные ощущения. проприоцепторы. проприоцептивное восприятие.

Положение двойной связи обозначается номером ближайшего к карбоксильной группе атома углерода, участвующего в образовании этой связи. Так, например, двойная связь в цис-9-гексадеценовой кислоте находится между девятым и десятым углеродными атомами, а двойные связи в цис-9,12-октадекадиеновой кислоте расположены между 9—10 и 12—13 атомами углерода.

Одиночная двойная связь в жирных кислотах животного происхождения обычно находится в 9,10-положении. Двумя преобладающими мононенасыщенными жирными кислотами животных липидов являются олеиновая (C18:1Δ9) и пальмитоолеиновая. Олеиновая кислота является более широко распространенной в природе и превалирует в количественном отношении.

Так же известны и распространены линоленовая с тремя двойными связями и арахидоновая кислота (C20:4Δ Δ 5; 8; 11;14) с четырьмя двойными связями.

  • Ненасыщенные жирные кислоты подразделяют в соответствии со степенью ненасыщенности.
  • Мононенасыщенные (моноэтеноидные, моноеновые) кислоты.
  • Полиненасыщенные (полиэтеноидные, полиеновые) кислоты.

Эйкозаноиды. Эти соединения, образующиеся из эйкоза- (20С) -полиеновых жирных кислот, подразделяются на простаноиды и лейкотриены (ЛТ).

Простаноиды включают простагландины (ПГ), простациклины (ПГ-1) и тромбоксаны (ТО).

Иногда термин простагландины употребляется в менее строгом смысле и означает все простаноиды.

Простагландины были первоначально обнаружены в семенной жидкости, но затем найдены в составе практически всех тканей млекопитающих; они обладают целым рядом важных физиологических и фармакологических свойств.

Они синтезируются in vivo путем циклизации участка в центре углеродной цепи 20 С (эйкозановых) полиненасыщенных жирных кислот (например, арахидоновой кислоты) с образованием циклопентанового кольца.

Родственная серия соединений, тромбоксаны, обнаруженные в тромбоцитах, содержат циклопентановое кольцо, в которое включен атом кислорода (оксановое кольцо).

Три различные эйкозановые жирные кислоты приводят к образованию трех групп эйкозаноидов, различающихся числом двойных связей в боковых цепях — ПГ1 ПГ2 и ПГ3. К кольцу могут быть присоединены различные группы, дающие на и тромбоксанов, которые обозначаются А, В и т. д.

Например, простагландин Е-типа (ПГ-Е2) содержит кетогруппу в положении 9, тогда как в простагландине F-типа в этом же положении стоит гидроксильная группа. Лейкотриены являются третьей группой эикозаноидных производных, они образуются не путем циклизации жирных кислот, а в результате действия ферментов липоксигеназного пути. Они были впервые найдены в лейкоцитах и характеризуются наличием трех сопряженных двойных связей.

Другие ненасыщенные жирные кислоты. В материалах биологического происхождения были найдены и многие другие жирные кислоты, содержащие, в частности, гидроксильные группы (рицинолевая кислота) или циклические группы.

В. Другие жирные кислоты

В некоторых бактериях и растениях были найдены жирные кислоты, содержащие циклопропановое кольцо, в качестве примера можно привести лактобацилловую и стрекуловую кислоты.

Биосинтез таких кислот происходит путем переноса метиленовой группы от S-аденозилметионина на двойную связь мононенасыщенных кислот. Наконец, в природных липидах встречаются и гидроксикислоты входящие, как правило, в состав липидов бактериальных клеток.

Их представителями являются 2 (3) -гидроксипальмитиновая, 2 (3) -гидроксистеариновая и 2-гидроксилигноцериновая (цереброновая) кислоты.

В некоторых бактериях и растениях были найдены жирные кислоты, содержащие циклопропановое кольцо, в качестве примера можно привести лактобацилловую и стрекуловую кислоты. Биосинтез таких кислот происходит путем переноса метиленовой группы от S-аденозилметионина на двойную связь моноеновых кислот.

Цuc/транс-изомерия ненасыщенных жирных кислот

Углеродные цепи насыщенных жирных кислот имеют форму зигзагообразной линии, когда они вытянуты (как это имеет место при низких температурах). При более высоких температурах происходит поворот вокруг ряда связей, приводящий к укорочению цепей, — именно поэтому при повышении температуры биомембраны становятся тоньше.

У ненасыщенных жирных кислот наблюдается геометрическая изомерия, обусловленная различием в ориентации атомов или групп относительно двойной связи.

Если ацильные цепи располагаются с одной стороны от двойной связи, образуется цис-конфигурация, характерная, например, для олеиновой кислоты, если же они располагаются по разные стороны, то молекула находится в трансконфигурации, как в случае элаидиновой кислоты — изомера олеиновой кислоты.

Природные полиненасыщенные длинноцепочечные жирные кислоты почти все имеют цис- конфигурацию; на участке, где находится двойная связь, молекула «согнута» и образует угол в 120°. Таким образом, олеиновая кислота имеет форму буквы Г, тогда как элаидиновая кислота на участке, содержащем двойную связь, сохраняет «линейную» трансконфигурацию.

Увеличение числа цис-двойных связей в жирных кислотах ведет к увеличению числа возможных пространственных конфигураций молекулы. Это может оказывать большое влияние на упаковку молекул в мембранах, а также на положение молекул жирных кислот в составе более сложных молекул, таких, как фосфолипиды.

Наличие двойных связей в транс-конфигурации изменяет эти пространственные соотношения. Жирные кислоты в транс-конфигурации присутствуют в составе некоторых пищевых продуктов.

Большинство из них образуется как побочные продукты в процессе гидрогенизации, благодаря которому жирные кислоты переходят в насыщенную форму; таким способом, в частности, добиваются «затвердевания» природных масел при производстве маргарина. Кроме того, еще некоторое небольшое количество транс-кислот поступает с животным жиром — он содержит транс-кислоты, образовавшиеся под действием микроорганизмов, присутствующих в рубце жвачных животных.

Физические свойства жирных кислот

  1. Поглощение света
  2. Жирные кислоты не поглощают ни в видимой, ни ультрафиолетовой части спектра света.
  3. Температуры плавления

Температуры кипения и плавления жирных кислот возрастают с увеличением длины углеводородной цепи. Насыщенные жирные кислоты с четным числом углеродных атомов являются при комнатной температуре жидкостями, если общее число углеродных атомов меньше 10, или твердыми, если углеродная цепь более длинная.

Ненасыщенность жирных кислот цис-ряда существенно влияет на их свойства. Так, с увеличением числа двойных связей значительно снижается температура плавления жирных кислот, возрастает их растворимость в неполярных растворителях.

Все обычные ненасыщенные жирные кислоты, встречающиеся в природе, при комнатной температуре — жидкости.

Растворимость

Жирные кислоты являются слабыми амфифилами, то есть имеют гидрофильную карбоксильную группу и гидрофобный в той или иной степени хвост.

Химические свойства жирных кислот

Кислотно-основные свойства жирных кислот

Жирные кислоты являются слабыми кислотами и диссоциируют в водных растворах, значения констант диссоциации для всех насыщенных жирных кислот очень близки между собой (рК=4,85), а также соответствующей константе уксусной кислоты (рК=4,76). Исключение составляет первый член этого ряда — муравьиная кислота (рК=3,75). Таким образом, в водных растворах неионизированная форма жирной кислоты (RCOOH) является преобладающей при рН рК

Этерификация

Этерификация — наиболее известная реакция с участием карбоксильной группы; в ходе этерификации молекулы кислоты и спирта обратимо реагируют с образованием эфира и воды. В отсутствие катализатора эта реакция протекает чрезвычайно медленно. Однако скорость ее возрастает с увеличением температуры или концентрации ионов водорода, а также при увеличении обоих этих параметров.

Другие химические свойства жирных кислот

Реакции по двойным связям

Реакции по двойным связям жирных кислот включают присоединение водорода или галогена, а также окисление различными реагентами (Рисунок 44). Ненасыщенные жирные кислоты или их эфиры могут быть легко гидрированы газообразным водородом в присутствии катализаторов, например тонкоизмельченной платины, палладия или активированного никеля.

Если восстановление осуществляется до полного насыщения, то такие ненасыщенные жирные кислоты, как линолевая и линоленовая, количественно превращаются в стеариновую кислоту. Галогены (например, Вr2) легко присоединяются по двойным связям жирных кислот и их эфиров.

В подходящих растворителях эта реакция протекает самопроизвольно и в большинстве случаев до конца.

  • Рисунок 44. Реакции по двойным связям
  • Окисление
  • Рисунок 45. Окисление ненасыщенных жирных кислот в мягких условиях

В то время как насыщенные жирные кислоты относительно устойчивы к окислению, ненасыщенные кислоты легко могут быть окислены. Окисление медленно и самопроизвольно происходит под действием кислорода воздуха и является частью процесса, называемого прогорканием масла.

Предполагается, что в этой реакции двойные связи атакуются пероксидными радикалами с образованием неустойчивых гидропероксидов, которые разлагаются с образованием кето- и оксикето-кислот. Окисление по двойным связям происходит значительно быстрее в присутствии озона О3.

Предполагается, что вначале образуются нестойкие озониды, которые затем в восстановительных условиях гидролизуются с образованием двух альдегидных групп. Эта реакция используется для установления положения двойной связи в цепях жирных кислот.

Идентификация фрагментов, полученных в результате озонолиза и последующего гидролиза в окислительных условиях, также позволяет сделать заключение о структуре исходной жирной кислоты. С этой целью может быть проведено также окисление перманганатом калия. В мягких условиях двойные связи окисляются с образованием гликолей.

В жестких условиях тот же реагент расщепляет молекулу по двойной связи с образованием карбоксильных групп по месту расщепления (Рисунок 45, 46).

  1. Рисунок 45. Окисление ненасыщенных жирных кислот в жестких условиях
  2. Жирные кислоты за исключением эйкозаноидов практически не встречаются в свободном состоянии это и определяет их функции.
  3. Жирные кислоты входят в состав и частично определяют физические свойства большинства других липидов.

Эйкозаноиды являются регуляторными молекулами: простагландины участвуют в регуляции воспаления (ингибиторы синтеза простагландинов являются противовоспалительными и как следствие обезболивающими препаратами, на пример, Naise и Кеторол), а так же других иммунных процессов, также протагландины регулируют артериальное давление и гемопоэз, это позволяет предполагать что спектр их регуляторных функций очень велик. Обнаруженные на поверхности лейкоцитов лейкотриены также участвуют в регуляции иммунных ответов. Тробоксаны участвуют в регуляции гемостаза и свертывания крови. Из всего выше сказанного можно заключить, что эйкозаноиды участвуют в регуляции множества процессов, и весь их спектр пока не известен.

ПредыдущаяСодержаниеСледующая

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector