Жиры (нейтральные жиры)
БИОХИМИЯ ЛИПИДОВ
Общая характеристика липидов
Липидами (от греч. lipos - жир) называют жиры и жироподобные вещества. Содержатся они во всех живых клетках и выполняют ряд жизненно важных функций: структурную, метаболическую, энергетическую, защитную и др. Не растворяются или слабо растворяются в воде, хорошо растворяются в органических растворителях. Большинство из них являются производными спиртов, высших жирных кислот или альдегидов.
Недостатком диеты является необходимость помнить, какие продукты нельзя комбинировать друг с другом. Для людей, которые едят в городе, это означает наличие подходящего списка и ознакомление с меню ресторана. Мнения о диете доктора Хая разные. Некоторые люди довольны результатами и гарантируют, что они так хорошо питаются, в то время как другие считают, что изменение их привычек питания не принесло им никакой пользы. Сторонники диеты обращают внимание на то, что достижение хороших результатов требует усердия и большой приверженности.
Кокосовое масло набирает популярность в течение нескольких лет, в той мере, в какой некоторые диетологи и натуропаты начали использовать его для всех желудочно-кишечных заболеваний. По-видимому, он снижает уровень холестерина и магически сжигает висцеральный жир. Он - лекарство от всего, он даже видит надежду на лечение болезни Альцгеймера. Между тем, тема кокосового масла - много споров.
Химические свойства и биологическое значение липидов определяются наличием в их молекулах неполярных углеродных цепей и полярных групп: -COOH,-OH,-NH 2 и др. Это дает возможность им быть поверхностно-активными, участвовать в проницаемости клеточных мембран, легко растворяться в органических растворителях, быть растворителями для витаминов и других соединений.
Хотя не столько масло, сколько больше, чем растительные жиры. Это потому, что кокосовое масло представляет собой жир, состоящий из насыщенных жирных кислот. Некоторые скажут, что это хорошо - благодаря этому вы можете жарить на нем, потому что он имеет более высокую температуру курения. Однако это свойство кокосового масла влияет на его преимущества для здоровья.
Хорошо, можно с уверенностью сказать, что из-за ишемической болезни сердца и здоровья системы кровообращения не очень разумно заменить даже рапсовое масло кокосовым маслом. Да, но каждый растительный жир делает это, особенно если мы объединим его потребление с физической активностью.
Различают две группы липидов: простые и сложные. Молекулы простого липида образуются из остатков спиртов (глицерина, гликолей, высших или циклических) и высших жирных кислот. Это нейтральные жиры, диольные липиды, стериды и воски. Молекулы сложного липида состоят из остатков спиртов, высших жирных кислот и других веществ (азотистых оснований, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , углеводов и др.). К сложным липидам относятся фосфатиды, гликолипиды, сульфатиды. Часто к липидам относят моно- и диглицериды, стерины, каротины и другие близкие к ним вещества.
В течение нескольких десятилетий диетологи и диетологи активно обсуждали, влияет ли потребление насыщенных жиров и холестерина на продукты питания на сердце и ишемическую болезнь сердца. В последнее время существует аргумент, что кокосовое масло может быть нейтральным в этом контексте, хотя ненасыщенные жирные кислоты, такие как рапсовое масло, богатое антиоксидантами, также могут иметь защитную функцию.
Веганы используют его для выпечки и для похудения - для коктейлей. Нельзя отрицать, что кокосовое масло обладает беспрецедентными преимуществами, если вы посмотрите на него с кулинарной точки зрения. Невозможно переоценить вкус и аромат, который добавляет блюда. При комнатной температуре он имеет прочную консистенцию, поэтому он отлично заменяет животные жиры при выпечке вегетарианцев, потому что благодаря своей структуре он ведет себя аналогично другим. Он также, как и все насыщенные жиры, стабилен при высоких температурах.
Нейтральные жиры. Являются смесью триглицеридов - сложных эфиров, образованных трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами.
Высшие жирные кислоты представлены насыщенными, ненасыщенными и циклическими карбоновыми кислотами, а в ряде случаев - оксикислотами.
Насыщенные карбоновые кислоты обычно имеют четное число атомов углерода, например:
Кроме того, он имеет высокую температуру курения, а это значит, что его можно разогревать и подходит для приготовления азиатских блюд, таких как обжаривание. Антибактериальные функции кокосового масла, которые могут действовать как естественный антибиотик, нельзя переоценить. Он хорошо работает на коже или заменяет натуральную зубную пасту или расческу. Это отличный косметический и освежающий агент.
Аналогичные исследования показывают, что эти типы жирных кислот обрабатываются организмом иначе, чем другие жиры, и лучше усваиваются и метаболизируются. Кокосовое масло состоит в основном из лауриновой кислоты, которая во многих исследованиях этого жира называется жирной кислотой средней цепи. Фактически, с химической точки зрения, он ведет себя как длинноцепочечная кислота. В кокосовом масле содержится лишь несколько процентов кислот средней цепи.
Кислоты с нечетным числом атомов углерода часто имеют разветвленную углеродную цепь, например изовалериановая:
Ненасыщенные карбоновые кислоты могут иметь от одной до четырех двойных связей, например:
То, что может сделать кокаиновое масло, не совсем идеально подходит для людей, которые только хотят сбросить вес благодаря этому, делает его отличным для людей с физической нагрузкой, потому что человеческий организм хорош в преобразовании этого типа жира в энергию.
Какое масло выбрать, если мы решим его использовать? Неочищенное кокосовое масло получается из свежего кокоса, поэтому он пахнет и на вкус, как кокос. Поэтому он будет подходящим для тех блюд, где мы хотим получить его аромат. На упаковке нерафинированного масла мы можем найти слова «девственница» или «лишняя девственница» или просто информация о том, что масло нерафинировано.
В составе жиров обнаружены остатки циклических кислот, например хаульмугровой C 17 H 29 COOH, и оксикислот, например:
Триглицериды бывают простыми и сложными. В состав молекулы простого триглицерида входят остатки одной жирной кислоты, сложного триглицерида - двух или трех жирных кислот:
Рафинированное масло производится из высушенного кокоса. Он фильтруется и лишается запаха, поэтому нет специфического сладкого аромата. Подходит для тех блюд, в которых запах может нарушить. Он также имеет меньшую питательную ценность. Между нерафинированным и очищенным маслом есть еще одно огромное различие - разная температура курения, при которой нагретый жир начинает разлагаться в глицерин и свободные жирные кислоты и теряет все пищевые свойства. Для нерафинированного масла он составляет около 185 градусов, для изысканных - 205 градусов.
Жиры широко распространены в природе. В составе жиров животного происхождения преобладают остатки
насыщенных жирных кислот, что и определяет их твердую консистенцию. Большое значение имеют коровье масло, свиное сало, бараний и говяжий жиры. Жиры растительного происхождения в своем составе преимущественно содержат остатки непредельных жирных кислот и являются жидкостями (кроме пальмитинового масла). Наиболее часто используются подсолнечное, оливковое, льняное, миндальное масло и др.
Поскольку нерафинированное кокосовое масло производится из «живого» кокоса, его часто используют в сырой кулинарии, где блюда не подвергаются термической обработке. Тогда все ценные ингредиенты, которые этот жир обеспечивает ей, достигают ее. Тот факт, что очищенное кокосовое масло получают из очищенной сухой кокосовой массы, означает, что он не содержит столько положительных ингредиентов, как нерафинированное масло. Поэтому, когда вы даете почки или другие десерты, которые основаны на необработанных ингредиентах, определенно лучше выбрать нерафинированное кокосовое масло, которое благодаря способу получения снаружи запаха содержит все хорошее, что кокосовый орех приносит с собой.
В различных продуктах и кормах содержится неодинаковое количество жиров. В растениях они сконцентрированы обычно в семенах, меньше - в плодах. Так, в семенах клещевины содержится 58-78% жира, рапса - 36-40, льна - 28,9-49, подсолнечника - 29-57, зернах кукурузы - 5, овса - 3, пшеницы 1-1,8%.
В организме животных жиры концентрируются в основном в подкожной клетчатке (до 50%), сальнике, соединительнотканных капсулах почек и гениталиев, в печени и мышечной ткани. Биологические жидкости бедны жирами. Из них относительно высокий процент жира имеет молоко (коровье - 3,5%, оленье - 17,1%). Жиры являются важнейшим источником химической энергии. Так, при тканевом окислении 1 г жира образуется 9,3 ккал (1 г углеводов дает 4,3 ккал, белков -4,1 ккал). Жиры - источник эндогенной воды: при окислении 100 г жиров в тканях образуется 107,1 г воды, что очень важно для животных, обитающих в южных широтах (например, для верблюдов) или для тех, которые впадают в зимнюю спячку (например, для бурых медведей). Жиры - растворители органических веществ, особенно жирорастворимых витаминов. Принимают участие в терморегуляции, так как обладают низкой теплоемкостью, защищают организм от механических повреждений (входят в состав капсул сердца, почек, печени, глаза), обусловливают эластичность кожи.
Поэтому рафинированное масло гораздо лучше подходит для жарки и выпечки, но не готовых к тушению блюд, в которых он может подчеркнуть вкус кокосового аромата. Таким образом, нет ничего плохого в потреблении небольших количеств кокосового масла, даже регулярно, будь то в виде жарки жиров путем взбалтывания или в качестве дополнения к шоколадным печеньям или грушам, запеченным с кардамоном, но это не должно заменять 100% других жиров.
Это отличное решение для веганов, которые запекают, потому что они ведут себя как масло. Ибо это хорошая косметика. Однако нет логического научного обоснования, чтобы заменить все другие жиры, и даже, как утверждают некоторые, увеличить ежедневное потребление, чтобы снизить уровень жира в организме.
Различают резервные (запасные) и протоплазматические (структурные) жиры. Первые из них расходуются организмом для различных потребностей, о которых говорилось выше. Вторые являются составными частями клеточных мембран, входят в состав липопротеидных комплексов.
Жиры - продукты питания человека и животных. Растительные масла могут использоваться для
Лаура Оська, психоделист, специалист по диетологии, тренер, сборщик кулинарных книг. Люди в контрольной группе не получали никаких конкретных диетических рекомендаций. В течение среднего периода наблюдения за 39 месяцами в группе вмешательства риск смерти был увеличен со всех причин, а также от сердечно-сосудистых заболеваний по сравнению с контрольной группой.
Жирные кислоты и риск сердечно-сосудистых заболеваний
Сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему являются основной причиной смерти во многих странах. Исследование факторов риска для этих заболеваний относится к годам. Однако результаты метаанализа по этому аспекту часто подвергаются сомнению, поскольку они опускают те исследования, результаты которых не показали преимуществ вмешательств и включения нерандомизированных исследований.
приготовления олифы и лаков. Многие из них, кроме пищевых целей и откорма животных (жмыхи), можно гидрогенизировать и получать различные сорта маргарина. Жиры из печени тресковых рыб применяют как источник витаминов A и D. Технические жиры используют в различных областях народного хозяйства (в легкой, химической и других промышленностях).
Они также подчеркивают, что рекомендации по увеличению потребления линолевой кислоты не основаны на данных исследований. Более того, анализ данных из 4 рандомизированных исследований не только не подтвердил преимущества с точки зрения сердечно-сосудистого риска, но и указывает на потенциально отрицательный эффект селективного увеличения потребления линолевой кислоты. Поэтому такая диетическая рекомендация не соответствует принципам доказательной медицины. Кажется, что эти наблюдения побудили Рамсдена и др.
Провести прокомментированный анализ, результаты которого согласуются с выводами, сделанными ранее на основе углубленного анализа различных видов исследований. Важным фактором, препятствующим интерпретации результатов большинства упомянутых выше исследований, является также тот факт, что диетическое вмешательство использовалось при вторичной профилактике у людей с уже диагностированным сердечно-сосудистым заболеванием. Кроме того, такие факторы, как потребление энергии диетой и изменения массы тела до вмешательства и во время вмешательства, не были включены в эти исследования.
Качество и чистота жиров характеризуются физическими и химическими константами (табл. 3). Физические константы: плотность, температура плавления и застывания, коэффициент рефракции (для жидких жиров); химические константы: число омыления, Рейхарда - Мейсля, йодное, кислотное и некоторые другие показатели.
Число омыления определяется количеством миллиграммов KOH, израсходованного на нейтрализацию жирных кислот, которые образуются при омылении 1 г жира.
Многолетний собственный клинический опыт указывает на то, что осознание употребления «здоровых продуктов», которые должны предотвращать прогрессирование заболевания, часто вызывает их более высокий уровень потребления и, следовательно, увеличение ежедневного потребления энергии и положительный энергетический баланс. Это явление особенно часто наблюдается в случае рекомендаций по увеличению потребления растительных масел, которые являются дополнением к многочисленным приемам пищи и ранее не использовались.
При вторичной профилактике, в результате аналогичного вмешательства, можно ожидать замедления или ингибирования прогрессирования заболевания. Примером диеты со структурой жирных кислот, потребляемой наиболее предпочтительно для снижения сердечно-сосудистого риска, является средиземноморская диета. Как показали результаты недавно опубликованного исследования, эта диета предотвращает появление инфаркта миокарда, инсульта и смерти от сердечно-сосудистых причин у группы людей с высоким риском.
Число Рейхарда - Мейсля характеризуется количеством 0,1 н. раствора NaOH, пошедшего на нейтрализацию летучих жирных кислот (масляной, капроновой и каприловой), образованных при гидролизе 5 г жира и отогнанных с водяным паром.
Йодное число характеризует наличие в составе жира ненасыщенных жирных кислот и определяется количеством граммов йода, способным присоединиться к 100 г жира.
Однако следует подчеркнуть, что эффективность этой диеты гарантирует реализацию всех ее элементов, что сложно в польских условиях из-за наличия определенных продуктов, а также экономических и культурных аспектов. Поэтому пациент в кабинете врача не может получить диетическую рекомендацию, ограниченную заявлением «пожалуйста, ешьте средиземноморскую диету». Рекомендации должны включать всесторонние данные об ограничении потребления конкретных пищевых продуктов, содержащих неблагоприятные для здоровья жирные кислоты, и пропорциональном увеличении потребления других, которые обеспечат сбалансированный профиль полезных жирных кислот.
Кислотное число свидетельствует о наличии в составе жира свободных жирных кислот, которые
3. Физические и химические константы некоторых жиров
| Константы | Вид жира | ||
| говяжий | бараний | свиной | |
| Плотность при 15°C, г/см 3 | 0,923-0,933 | 0,932-0,961 | 0,931-0,938 |
| Температура плавления, °C | 42-52 | 44-55 | 36-46 |
| Температура застывания, °С | 27-38 | 32-45 | 26-32 |
| Коэффициент преломления (при 40°С) | 1,4510-1,4583 | 1,4566-1,4583 | 1,4536 |
| Число омыления | 190-200 | 192-198 | 193-200 |
| Число Рейхарда-Мейсл | я | 0,3-0,9 | |
| Йодное число | 32-47 | 31-40 | 46-56 |
| Кислотное число | 0,1-0,6 | 0,1-0,2 | 0,3-0,9 |
образуются при разложении его молекул. Оно определяется числом миллиграммов KOH, пошедшего на нейтрализацию свободных жирных кислот, которые содержатся в 1 г жира.
Общие рекомендации по потреблению жира
Максимальное потребление жиров зависит от уровня физической активности: 30% для людей с умеренной физической нагрузкой и 35% для людей с высоким уровнем. Также рекомендуется, чтобы ежедневный прием жиров составлял не менее 15% энергии, что обеспечивает поставку незаменимых жирных кислот и потребности в энергии.
Насыщенные жирные кислоты
Они быстро абсорбируются и транспортируются в печень, где пропионовая кислота превращается в глюкозу и уксусную кислоту в свободные жирные кислоты. Пропионовые и уксусные кислоты играют важную роль в метаболизме и пролиферации эпителиальных клеток кишечника.
Рассмотренные константы зависят от зоны обитания, условий питания, возраста, пола, породы животного и от других факторов. Так, С. Л. Иванов установил, что животные, обитающие в северных широтах, имеют жиры, для которых характерны более низкие температуры плавления, чем у животных того же вида, содержащихся на юге. В составе жиров первых преобладают остатки ненасыщенных жирных кислот, вторых - насыщенных.
Диольные липиды. Эти липиды открыты в тканях растений и животных советским ученым Л. Д. Бергельсоном в 1967-1973 г. Представляют собой смесь различных сложных эфиров, образованных из двухатомных спиртов (этандиола, пропандиола, бутандиола и др.) и высших жирных кислот. Общая формула
где n = 0, 1, 2, 3.
В организме выполняют те же функции, что и жиры. Изучены мало.
Стериды . Стеридами называют сложные эфиры стеринов и высших жирных кислот (чаще всего пальмитиновой). Стерины, или стеролы, - высокомолекулярные циклические спирты, производные циклопентанпергидрофенантрена. Последний можно рассматривать как продукт конденсации гидрированного фенантрена и циклопентана. Отдельные кольца в циклопентанпергидрофенантрене обозначают буквами (А, Б, В, Г), а атомы углерода колец - цифрами.
Стерины и стериды составляют неомыляемую фракцию липидов, входят в состав клеточных мембран. В
тканях печени содержание стеридов составляет около 50% общей массы всех стеринов. Различают зоо-, фито- и микостерины. Производными стеринов являются многие стероидные гормоны (половые и коры надпочечников), желчные кислоты, витамины группы D, стероидные алкалоиды, некоторые тритерпеновые антибиотики, яды кожных желез жаб, отдельные канцерогенные вещества. Стерины - кристаллические вещества, оптически активны, почти не растворяются в воде, растворяются в органических растворителях, бесцветны, способны возгоняться, вступают в химические реакции, характерные для спиртов.
Наибольший интерес представляют холестерин и его производные - хрлестериды, которые являются сложными эфирами холестерина и высших жирных кислот. Холестерин открыл в XVIII в. Конради при исследовании желчных камней. Его много в белом веществе мозга. По химической структуре холестерин - вторичный циклический спирт.
Подсчитано, что в теле человека массой 70 кг содержится около 140 г холестерина, из которого 10% сконцентрировано в надпочечниках, 2% - в нервной системе, 0,25% - в костях. Много холестерина в печени (от 0,333 до 0,91% общей массы). Холестерин способен удерживать определенное количество воды. Холестерин с белками образует комплексные соединения.
Из организма стерины выводятся главным образом в виде холестерина (см. выше) и копростерина.
В коже животных и в неомыляемой фракции липидов находится 7-дегидрохолестерин - провитамин витамина D 3 . Дрожжи содержат эргостерин - провитамин витамина D 2 (см. главу "Витамины").
Воски. Воски - большая группа липидов, молекулы которых образованы из остатков высших жирных кислот и высших одноатомных спиртов. Соотношение углерода в кислотной и спиртовой частях молекулы равно 1:1 или 2:1. Воски содержат примеси свободных жирных кислот и спиртов, углеводородов (C 27 - С 33) и душистых веществ. По происхождению различают вески животные (пчелиный, ланолин, спермацет), растительные (карнаубский, канделильский), продукт выделения некоторых насекомых (китайский), ископаемые (церезин и монтан) и синтетические.
Пчелиный воск . Продуцируется восковыми железами пчел. Состоит из смеси сложных эфиров (до 75%), свободных высших жирных кислот и насыщенных углеводородов. Содержит витамин А и некоторые другие вещества. Основа воска - сложный эфир мирицилового спирта и пальмитиновой кислоты:
Пчелиный воск не растворяется в воде, растеряется в хлороформе и диэтиловом эфире, бензине и скипидаре. Является основой пчелиных сот. Используется для приготовления мазей и пластырей.
Ланолин . Получают после промывки шерсти овец. Представляет собой смесь сложных эфиров, образованных высшими спиртами (цетиловым, карнаубовым, холестерином и др.) и высшими жирными кислотами (ланопальмитиновой, миристиновой и др.). По физическим свойствам - это густая вязкая масса буро-желтого цвета со слабым запахом, не растворяется в воде, растворяется в хлороформе, эфире, гигроскопичен, не омыляется водными растворами щелочей, не прогоркает. Применяют для приготовления лечебных мазей и в косметике.
Спермацет . Этот компонент спермацетового масла, которое получают из головного мозга кашалотов. От одного кашалота можно получить 4-5 т
спермацета. Основная составная часть его (до 90%) -сложный эфир пальмитиновой кислоты и цетилового спирта:
Часть спермацета (10%) - сложные эфиры цетилового, стеаринового, олеинового спиртов и лауриновой, миристиновой кислот.
Спермацет - белые пластинчатые кристаллы, хорошо растворяется в диэтиловом эфире, ацетоне, горячем этаноле, не растворяется в воде. Используется для приготовления лечебных мазей и косметических средств. Применяют при лечении язв кожи.
Растительные воски . Распространены в природе. Покрывают тонким слоем листья, стебли, стволы и плоды растений. Защищают растительные ткани от травм и микробов. Участвуют в регуляции водного обмена. Представляют собой смесь сложных эфиров, образованных высшими спиртами (цетиловым, мирициловым) и жирными кислотами (церотиновой, карнаубовой, монтановой, стеариновой, пальмитиновой, олеиновой). Карнаубский воск широко используется для изготовления свеч и др. Получают его из листьев некоторых пальм. Основа воска - сложный эфир мирицилового спирта и церотиновой кислоты:
Фосфатиды . Молекула фосфатида образована остатками высших спиртов и высших жирных кислот, фосфорной кислоты и азотистого основания. С другими липидами и белками они составляют химическую основу клеточных мембран, обусловливают их избирательную проницаемость для различных веществ, участвуют в процессах клеточного дыхания и переносе электронов.
Молекула фосфатида обычно состоит из двух частей: полярной (гидрофильной) и аполярной
(гидрофобной). Гидрофильная "голова" обладает отрицательным зарядом фосфата и положительным азота, являясь перманентным диполем (цвиттер-ион). Гидрофобный "хвост" состоит из длинных цепей остатков высших жирных кислот. Именно такая структура молекулы обусловливает поверхностно-активные свойства липида, дает возможность формировать пленочные структуры в монослое на границе раздела фаз, взаимодействовать с различными (полярными и аполярными) соединениями и активно участвовать в реакциях ассимиляции и диссимиляции.
Больше всего фосфатидов содержится в нервной ткани (до 26-30% сухой массы), печени (16%), почках (11%) и сердце (10%). Они синтезируются в комплексе Гольджи.
Различают глицеро-, инозит- и сфингозинфосфатиды.
Глицерофосфатиды
Лецитины, или фолинфосфатиды . В образовании молекул α - и β -лецитинов участвуют глицерин, насыщенные и ненасыщенные высшие жирные кислоты, H 3 PO 4 и холин. В α -лецитине остаток холина и H 3 PO 4 размещаются возле атома C 1 молекулы спирта.
Много лецитина содержится в тканях спинного и головного мозга (35,2-12,4%), желтке куриного яйца (6,5-12%), легких, миокарде, почках (5,9-5,2%) и др. Используется организмом для биосинтеза ацетидхолина. Применяется внутрь (в виде драже) при лечении болезней нервной системы, анемиях, общем упадке сил.
Лецитином богаты также многие растительные корма: семена подсолнечника (38,5%), льна (36,2%), бобы сои (35%) и др.
Кефалины , или коламинфосфатиды . Молекулы кефалинов содержат этаноламин (коламин).
Кефалиновая фракция составляет липидную основу тканей головного мозга человека (66%), печени крупного рогатого скота (51%), миокарда (30%), желтка куриного яйца (28,7%). Богаты кефалинами бобы сои (65%), семена хлопчатника (71,2%), льна и подсолнечника (61,5%). Кефалины образуют с белками липопротеидные комплексы. Много их содержится в митохондриях.
Серинфосфатиды . В молекуле серинфосфатидов азотистым основанием является аминокислота серии.
Серинфосфатидов много в нервной ткани, печени, почках и других органах. Это протошгазматические липиды. Их много в митохондриях.
Между лецитинами, кефалинами и серинфосфатидами существует генетическая связь, так как азотистые основания могут переходить друг в друга:
Ацетальфосфатиды (плазмалогены). В строении ацетальфосфатидов участвуют альдегиды высших жирных кислот. Чаще всего ацетальфосфатиды имеют следующую структуру:
Отличаются между собой азотистыми основаниями, высшими жирными килостами и их альдегидами, а также способоами образования ацеталей. Составляют около 12% всех фосфатидов тканей. Этаноламинкефалиновая фракция мозга на 2 / 3 состоит из ацетальфосфатидов; сперматозоиды на 55-60%. В отдельных органах (печень, миокард, почки, мышцы) содержание ацетальфосфатидов с возрастом увеличивается.
Кардиолипины . Впервые выделены из экстракта миокарда. Основу их молекулы составляют три остатка глицерина, соединенных между собой фосфодиэфирными связями типа 1,3 (R - остатки высших жирных кислот).
Кардиолипины занимают почти 10% всех липидов митохондрий. Эти липиды участвуют в окислительном фосфорилировании и переносе электронов, в связывании комплемента при свертывании крови.
Инозитрофосфатиды
Их молекула представляет собой сложный эфир, образованный глицерином, высшими жирными кислотами, H 3 PO 4 и шестиатомным спиртом инозитом. Различают монофосфоинозитиды и дифосфоинозитиды.
Много инозитфосфатидов выявлено в нервной ткани (мозгу), особенно в миелиновых оболочках нервных волокон. Инозитфосфатиды способны образовывать
комплексные соединения с белками. Остаток инозита может вступать в реакции с галактозой, татроновой кислотой и высшими жирными кислотами, коламином, объединяя в единое целое продукты обмена белков, углеводов и липидов, характерных для нервной ткани.
Сфингозинфосфатиды
Молекулы сфингозинфосфатидов образованы из остатков сфингозина, высших жирных кислот, фосфорной кислоты и холина.
Их часто называют сфингомиелинами. Ими богаты нервная ткань (составляют основу миелиновых облочек нервных волокон), селезенка, легкие, почки, поджелудочная железа. Иногда в молекуле липида содержится остаток дигидросфингозина. Сфингозинфосфатиды - белые кристаллические вещества, образуют водный коллоидный раствор. Высшие жирные кислоты представлены стеариновой кислотой (50%), меньше - лигноцериновой и нервоновой. Составляют 20% всех липидов мозга.
Гликолипиды . Это жироподобные вещества, молекулы которых содержат также углеводный компонент.
Цереброзиды . Представляют собой смесь сложных эфиров, построенных из остатков сфингозина, высших жирных кислот и галактозы. В цереброзидах сфингозин содержится в виде цереброна - соединения с цереброновой кислотой и галактозой, керазина - соединения с лигноцериновой кислотой и галактозой и нервона - соединения с нервоновой кислотой и галактозой (см. ниже).
Цереброзидов много в тканях мозга. В составе молекулы селезенки они содержат остатки глюкозы (глюкоцереброзиды).
Цереброзиды - твердые вещества, не растворяются в воде, растворяются в диэтиловом и петролейном эфирах, при кипячении набухают, при нагревании до 200 °C разлагаются. В организме выполняют структурную и метаболическую функции.
Ганглиозиды . Молекула ганглиозида в среднем содержит 40-43% галактозы, 21% нейраминовой кислоты, 13% сфингозина, 23-26% гексозаминов, глюкозы и стеариновой кислоты. Много липидов в нервной ткани, паренхиматозных органах, клетках крови. Ганглиозиды - структурные компоненты нейронов, обезвреживают яды, участвуют в проведении нервных импульсов и т. д.
Сульфатиды . Это - сложные эфиры, образованные сфингозином, цереброновой или лигноцериновой кислотой, галактозой и серной кислотой.
Сульфатиды имеются в тканях мозга, печени, почек, мышц и др. Они появляются в моче при церебральной склерозе.
Молекулы фосфолипидов и гликолипидов амфифильны, то есть углеводородные радикалы жирных кислот и сфингозина являются гидрофобными, а другая часть молекулы, образованная из углеводов, остатка фосфорной кислоты с присоединенным к нему холином, серином, этаноламином – гидрофильна. В результате этого в водной среде гидрофобные участки молекулы фосфолипидов вытесняются из водной среды и взаимодействуют между собой, а гидрофильные участки контактируют с водой, в результате образуется двойной липидный слой клеточных мембран (рис.9.1.). Этот двойной слой мембраны пронизан белковыми молекулами – микротрубочками. На наружной стороне мембраны прикреплены олигосахариды. Количество белка и углеводов в различных мембранах неодинаково. Белки мембран могут выполнять структурные функции, могут быть ферментами, осуществлять трансмембранный перенос питательных веществ, могут выполнять различные регуляторные функции. Мембраны всегда существуют в виде замкнутых структур (см. рис.9.1). Липидный бислой обладает способностью к самосборке. Эту способность мембран используют для создания искусственных липидных пузырьков – липосом.
Липосомы широко применяются как капсулы для доставки различных лекарственных веществ, антигенов, ферментов в различные органы и ткани, так как липидные капсулы способны проникать через клеточные мембраны. Это позволяет направлять лекарственные вещества точно по адресу в пораженный орган.
Рис.9.1. Схема клеточной мембраны из двойного липидного слоя. Гидрофобные участки молекулы липидов притягиваются между собой; гидрофильные участки молекулы находятся с наружной стороны. Молекулы белков пронизывают липидный бислой.
Обмен липидов
В организме нейтральные жиры находятся в 2-х формах: запасного жира и протоплазматического жира.
В состав протоплазматического жира входят фосфолипиды и липопротеиды. Они участвуют в формировании структурных компонентов клеток. Мембраны клеток, митохондрий и микросом состоят из липопротеидов и регулируют проницаемость отдельных веществ. Количество протоплазматического жира стабильно, и не изменяется в зависимости от голодания или ожирения.
Запасной (резервный) жир – в его состав входят триацилглицерины жирных кислот – находится в подкожной жировой клетчатке и в жировых депо внутренних органов.
Функции резервного жира заключаются в том, что это -запасной источник энергии, доступной для использования в период голодания; это – изоляционный материал от холода, от механических травм.
Важно также, что липиды, распадаясь, выделяют не только энергию, но и значительное количество воды:
При окислении 1 грамма белка выделяется – 0,4 г; углеводов – 0,5 г; липидов – 1 г воды. Это свойство липидов имеет большое значение для животных, обитающих в условиях пустыни (верблюды).
Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте
В полости рта липиды подвергаются лишь механической обработке. В желудке имеется небольшое количество липазы, которая гидролизует жиры. Малая активность липазы желудочного сока связана с кислой реакцией содержимого желудка. Кроме того, липаза может влиять только на эмульгированные жиры, в желудке отсутствуют условия для образования эмульсии жира. Только у детей и у моногастричных животных липаза желудочного сока играет важную роль в переваривании липидов.
Кишечник является основным местом переваривания липидов. В двенадцатиперстной кишке на липиды воздействует желчь печени и сок поджелудочной железы, одновременно происходит нейтрализация кишечного содержимого (химуса). Происходит эмульгирование жиров под действием желчных кислот. В состав желчи входят: холевая кислота, дезоксихолевая (3,12 дигидроксихолановая), хенодезоксихолевая (3,7 дигидроксихолановая) кислоты, натриевые соли парных желчных кислот: гликохолевая, гликодезоксихолевая, таурохолевая, тауродезоксихолевая. Они состоят из двух компонентов: холевой и дезоксихолевой кислот, а также глицина и таурина.
дезоксихолевая кислота хенодезоксихолевая кислота
гликохолевая кислота
таурохолевая кислота
Соли желчных кислот хорошо эмульгируют жиры. При этом увеличивается площадь соприкосновения ферментов с жирами и увеличивается действие фермента. Недостаточность синтеза желчных кислот или задержка поступления нарушает эффективность действия ферментов. Жиры, как правило, всасываются после гидролиза, но часть тонко эмульгированных жиров всасывается через стенку кишечника и переходит в лимфу без гидролиза.
Эстеразы разрывают в жирах эфирную связь между, спиртовой группой и карбоксильной группой карбоновых кислот и неорганических кислот (липаза, фосфатазы).
Под действием липазы жиры гидролизуются на глицерин и высшие жирные кислоты. Активность липазы возрастает под действием желчи, т.е. желчь непосредственно активирует липазу. Кроме того, активность липазы увеличивают ионы Са ++ вследствие того, что ионы Са ++ образуют нерастворимые соли (мыла) с освободившимися жирными кислотами и предотвращают их подавляющее влияние на активность липазы.
Под действием липазы в начале гидролизуются эфирные связи у α и α 1 (боковых) углеродных атомов глицерина, затем у β-углеродного атома:
Под действием липазы до 40% триацилглицеридов расщепляются до глицерина и жирных кислот, 50-55% гидролизуется до 2-моноацилглицеринов и 3-10% не гидролизуется и всасываются в виде триацилглицеринов.
Стериды корма расщепляются ферментом холестеролэстеразой до холестерина и высших жирных кислот. Фосфатиды гидролизуются под влиянием фосфолипаз А, A 2 , С и D. Каждый фермент действует на определенную сложноэфирную связь липида. Точки приложения фосфолипаз представлены на схеме:
Фосфолипазы поджелудочной железы, тканевые фосфолипазы вырабатываются в виде проферментов и активируются трипсином. Фосфолипаза A 2 змеиных ядов катализирует отщепление ненасыщенной жирной кислоты в положении 2 фосфоглицеридов. При этом образуются лизолецитины с гемолитическим действием.
фосфотидилхолин лизолецитин
Поэтому при попадании этого яда в кровь происходит сильный гемолиз.. В кишечнике эта опасность устраняется действием фосфолипазы A 1 , быстро инактивирующей лизофосфатид в результате отщепления от него остатка насыщенной жирной кислоты с превращением его в неактивный глицерофосфохолин.
Лизолецитины в малых концентрациях стимулируют дифференцировку лимфоидных клеток, активность протеинкиназы С, усиливают клеточную пролиферацию.
Коламинфосфатиды и серинфосфатиды расщепляются фосфолипазой А до лизоколаминфосфатидов, лизосеринфосфатидов, которые далее расщепляются фосфолипазой A 2 . Фосфолипазы С и D гидролизуют связи холина; коламина и серина с фосфорной кислотой и остатка фосфорной кислоты с глицерином.
Всасывание липидов происходит в тонком отделе кишечника. Жирные кислоты с длиной цепи менее 10 углеродных атомов всасываются в неэтерифицированной форме. Для всасывания необходимо присутствие эмульгирующих веществ – желчных кислот и желчи.
Ресинтез жира, характерного для данного организма, происходит в кишечной стенке. Концентрация липидов в крови в течение 3-5 часов после приема корма высокая. Хиломикроны – мелкие частицы жира, образующиеся после всасывания в кишечной стенке, представляют собой липопротеиды, окруженные фосфолипидами и белковой оболочкой, внутри содержат молекулы жира и желчных кислот. Они поступают в печень, где липиды подвергаются промежуточному обмену, а желчные кислоты проходят в желчный пузырь и далее обратно в кишечник (см. рис.9.3 на стр.192). В результате такого кругооборота теряется малое количество желчных кислот. Считают, что молекула желчной кислоты в сутки совершает 4 кругооборота.
