Біологічна роль жирів

Жири (ліпіди) — речовини, які використовуються організмом для енергетичних і пластичних цілей. При окисленні 1 г жирів в організмі утворюється 37,3 кДж (9 ккал), тобто удвічі більше порівняно з енергоцінністю білків або вуглеводів. Жири (тваринні та рослинні) забезпечують в середньому   33 %  добової енергоцінності харчових раціонів.

Жири входять до складу клітин, беруть участь в обміні речовин. Резервний (запасний жир) накопичується під шкірою, у черевній порожнині, навколо нирок; він є джерелом для оновлення структурного жиру. В організмі людини повинно міститися не більше  10 ... 20 %   резервного жиру.

Організм людини складається  з білків (19,6%), жирів (14,7%), вуглеводів (1%), мінеральних речовин (4,9%), води (58,8%). Він постійно витрачає ці речовини на утворення енергії, необхідної для функціонування внутрішніх органів, підтримання тепла і здійснення всіх життєвих процесів, у тому числі фізичної та розумової праці. Щоб організм людини функціонував, його структурні елементи мають безперервно відновлюватися, тобто має здійснюватися обмін речовин. У середньому кожні 60 діб у людини змінюється 50% усіх тканинних білків, а деякі ферменти печінки можуть відновлюватися впродовж годин і навіть хвилин. Можна сказати, що нині кожен із нас хімічно інший, ніж був учора.

Регенерація можлива  лише за безперервного потоку харчових речовин і джерел енергії, а також  біологічно активних сполук з їжею. Обмін речовин перебуває в  тісному зв'язку з енергетичним, адже організм людини постійно потребує енергії, без якої життєдіяльність припиняється. Таким чином, здоров'я людини в більшій мірі визначається його харчовим статусом.

Жири належать до групи  простих ліпідів і є складними  ефірами жирних кислот і триатомного  спирту гліцеролу. Джерелом для утворення  жиру в організмі людини є жири харчових продуктів тваринного й рослинного походження; крім того, вони можуть синтезуватися в організмі з вуглеводів і меншою мірою - з білків.

Харчові жири всмоктуються в тонкій кишці після попереднього розщеплення на жирні кислоти  і гліцерол, із яких потім утворюються специфічні для організму жири. Доведена можливість всмоктування харчових жирів без попереднього розщеплення, в емульгованому стані. Жири з низькою температурою плавлення (рослинні олії, риб'ячий жир та ін.), як і емульговані жири (молочний, вершкове масло та ін.), засвоюються легше, ніж жири з високою температурою плавлення яловичий, баранячий, свинячий та ін.).

Жири складаються з  гліцерину та вищих жирних кислот, які поділяються на насичені та ненасичені. Насичені жирні кислоти (масляна, стеаринова, пальмітинова) містяться у тваринних твердих жирах — воловому, баранячому та ін. Чим більше насичених жирних кислот у жирі, тим вища температура його топлення, а отже, він довше перетравлюється та гірше засвоюється. Свинячий і курячий жири засвоюються ліпше, а найліпше — молочний. Ненасичені жирні кислоти входять до складу рідких жирів — олій, а також жирів морських тварин і риб.

Функції жирів в організмі різноманітні:

• енергетична — жири є основним енергетичним матеріалом для організму Під час згорання 1 г триацилгліцеролів, головного компонента ліпідів, виділяється 38,9 кДж (9 ккал), що вдвічі більше, ніж під час згорання білків чи вуглеводів;
• резервна — жири в організмі використовується під час погіршення харчування чи захворювань;
• структурна — жири входять до складу клітинних оболонок і внутрішньоклітинних утворень. У нервовій тканині міститься до 25% ліпідів, у клітинних мембранах - до 40%;
• синтезувальна — жири є джерелом синтезу стероїдних гормонів, які забезпечують пристосування організму до різних стресових ситуацій;
• транспортна — ліпопротеїни — сполуки ліпідів із білками є переносниками жиророзчинних вітамінів (A, D, Е і К) в організмі;
• захисна — жири є джерелом для синтезу простагландинів, тромбоксанів і групи інших сполук, які захищають організм. Крім того, ліпіди сприяють закріпленню у певному положенні таких внутрішніх органів, як нирки, кишечник, і захищають їх від зміщення під час струсу;
• терморегулювальна — жири захищають організм від холоду.

Харчові жири належать до класу ліпідів, що є групою сполук тваринного, рослинного чи мікробного походження. Вони практично нерозчинні у воді і добре розчинні в неполярних органічних розчинниках. Жири, що добуваються з рослинної сировини, називають рослинними жирними оліями, а жири наземних тварин - тваринними жирами. Особливу групу становлять жири морських ссавців і риб.

Найважливіший складник жирів — жирні кислоти (насичені і ненасичені).

Особливе фізіологічне значення мають поліненасичені жирні  кислоти (ПНЖК), які входять до структури клітинних мембран та інших структурних елементів клітини. Ненасичені жирні кислоти — лінолева і ліноленова — не синтезуються в організмі людини. Арахідонова кислота може утворюватися в організмі з лінолевої за наявності B₆ і біотину. Ці кислоти необхідні для росту й обміну речовин живих організмів, еластичності їхніх судин. ПНЖК, які становлять велику частину рослинних олій, відіграють також важливу роль у синтезі простагландинів — гормоноподібних речовин, які беруть участь у регуляції багатьох процесів в організмі. За повної відсутності ПНЖК у харчуванні спостерігається припинення росту, некротичні ураження шкіри, зміна проникності капілярів. На відміну від насичених жирних кислот поліненасичені кислоти сприяють видаленню холестеролу з організму - за порушення холестеролового обміну виникає таке поширене захворювання, як атеросклероз.

Відповідно до сучасних уявлень, збалансованим вважають такий  жирнокислотний склад триацилгліцеролів:

• поліненасичені жирні кислоти - 10%,
• мононенасичені - 60%,
• насичені - 30%.

Важливу роль в організмі  людини відіграють поліненасичені жирні  кислоти (ПНЖК) — арахідонова, лінолева, ліноленова.

Арахідонова та лінолева кислоти за біологічним впливом прирівнюються до вітамінів. Відсутність їх у раціоні веде до порушення життєдіяльності організму. Поліненасичені жирні кислоти беруть участь в обміні речовин, сприяють нормалізації обміну холестерину, стимулюють його окислення та видалення з організму. Утримуючи холестерин у вигляді колоїдного розчину в крові та жовчі, ПНЖК, фосфатиди та білки попереджують випадання холестерину у вигляді дрібних кристаликів на стінках судин та у жовчних шляхах.

Поліненасичені жирні кислоти  є структурними елементами клітинних  мембран. Вони підвищують опірність  до інфекцій та радіації. Дефіцит цих речовин в організмі викликає багато порушень: зниження опірності, підвищення холестерину в крові тощо. Тривала відсутність у їжі поліненасичених жирних кислот порушує транспорт речовин між клітинами, іонний обмін.

Важливу роль в організмі відіграє арахідонова кислота, яка у малій кількості є у деяких тваринних жирах. Наприклад, вершкове масло містить 0,2 % арахідонової кислоти, свинячий жир — 2,1%, в оліях вона відсутня.

Арахідонова кислота  є попередником утворення тканинних  гормонів (простагландинів), які відіграють важливу роль в обміні холестерину, окислювально-відновних процесах, збільшують еластичність стінок кровоносних судин, підвищують опірність організму, посилюють дію такого вітаміну, як холін. Арахідонова кислота в організмі утворюється з лінолевої.

Лінолева кислота є  незамінною, оскільки не синтезується в організмі. Основним її джерелом є рослинні олії — соняшникова, кукурудзяна, бавовникова тощо, а також жир морських тварин.

Арахідонова кислота  входить до складу структурних ліпідів організму та клітинних мембран (оболонок). Дефіцит лінолевої кислоти у їжі веде до зниження вмісту арахідонової кислоти у фосфоліпідах мембран, до порушення синтезу простагландинів, підвищення зсідання крові, зниження еластичності судин, підвищення артеріального тиску. Для забезпечення потреби організму в арахідоновій кислоті у харчовий раціон необхідно включати достатню кількість рослинних олій, що є основними постачальниками лінолевої кислоти.

Найбільше лінолевої  кислоти в соняшниковій олії (68 %), менше — у кукурудзяній (50 %), соєвій (58 %), маслиновій (14 %). Свиняче сало містить 15,6% лінолевої кислоти, вершкове масло — лише 4 %. Добову потребу в лінолевій кислоті забезпечує 25 ... 30 г олії. Таку кількість рослинних олій має щодня споживати доросла людина. Добова потреба людини в лінолевій кислоті становить 4-10 г, що відповідає 20-30 г рослинної олії.

За біохімічною класифікацією  лінолева кислота і продукти її перетворення об’єднуються в родину омега-6 — за положенням першого подвійного зв'язку в молекулі жирної кислоти, рахуючи від метильного (першого в ланцюзі) атома карбону. Продукти перетворення другої незамінної жирної кислоти — ліноленової—- відрізняються від представників жирних кислот родини омега-6 тим, що в них перший подвійний зв’язок від метильного атома карбону займає положення 3. Тому ліноленова кислота та її продукти перетворення утворюють родину омега-3. Жирні кислоти першої родини в живих організмах не переходять у другу.

На основі сучасних уявлень  про фізіологічну роль ПНЖК різних родин у сучасній дієтологи виник  самостійний напрям. Практичним наслідком нового напряму стало визнання необхідності нормування і забезпечення постійного надходження з їжею ПНЖК родини омега-3. Розглядається необхідність забезпечення від 0,2 до 0,8% енергоцінності раціону за рахунок ліноленової кислоти, тоді як час лінолевої (родина омега-6) має бути 4-8%. Отже, потреба в ліноленовій кислоті оцінюється в 1/8-1/10 потреби в лінолевій. Встановлено, що лише один вид із широко застосовуваних рослинних олій - соєва - має співвідношення цих двох кислот, близьке до рекомендованого.

Ліпіди морських риб  і безхребетних містять головним чином дві кислоти родини омега-3: ейкозапентаєнову та докозагексаєнову. Такий тип ліпідів отримав назву "морського". Застосування ПНЖК родини омега-3 у клініці є ефективним методом профілактики атеросклерозу і його ішемічної стадії. У хворих, які перенесли інфаркт міокарда, підвищення вмісту в їжі лінолевої жирної кислоти у вигляді виготовленого з риб'ячого жиру маргарину впродовж п'яти років знизило смертність від ішемічної хвороби серця на 50%.

Британський фонд харчування визначив ідеальне співвідношення в раціоні харчування людини між ПНЖК родин омега-6 і омега-3 як 6 : 1, тоді як, за іншими джерелами, це співвідношення має становити 10:1. На цьому співвідношенні базується відома рекомендація істотного збільшення споживання жирної риби.

Фосфоліпіди - основний компонент  біомембран клітинних структур; вони відіграють вагому роль у проникності  клітинних оболонок і внутрішньоклітинному обміні. Найважливіший із фосфоліпідів – фосфатиди-холін, або лецитин, проявляє ліпотропну дію, перешкоджаючи ожирінню печінки і кращому засвоєнню жирів. Загальна потреба людини у фосфоліпідах - до 5 г на добу. Холестерол є структурним компонентом усіх клітин і тканин людини. Він бере участь в обміні жовчних кислот, низки гормонів, кальциферолу. Основна його частина утворюється в печінці (70-80%), інша надходить з їжею. Найбільше холестеролу міститься в таких продуктах, у %:

• яйця - 0,57;
• вершкове масло - 0,17-0,27;
• печінка - 0,13-0,27;
• риба - до 0,3.

У звичайному харчовому  раціоні в середньому міститься близько 500 мг холестеролу. Його надлишок у харчовому раціоні сприяє розвитку атеросклеротичного кардіосклерозу, інфаркту міокарда, інсульту. Нестача холестеролу призводить до посилення процесів пошкодження мембран і погіршення обмінних процесів.

Із ситостеринів, які  містяться в жирі рослинних харчових продуктів, найактивнішим вважається ситостерин. Він є антагоністом холестеролу, затримує його всмоктування в кишечнику.

Рекомендований вміст  жирів у раціоні людини становить 90-100 г на добу. 1/3 їх потреби мають становити рослинні олії, 2/3 - тваринні. За даними ВООЗ, нижня межа безпечного споживання жирів становить для дорослих чоловіків і жінок 25-30 г/доб.

Вміст жирів (ліпідів) в  основних харчових продуктах наведено в таблиці 4.

Таблиця 4. Вміст жирів у харчових продуктах, г/100 г