Белки. Липиды - Алевтина Стрекаловская

Фосфолипиды, являющиеся составной частью жиров, также играют важную роль в питании. Входя в состав клеточных оболочек, они играют существенную роль для их проницаемости и обмена веществ. В пищевых продуктах в основном встречается лецитин. Лецитин участвует в регулировании холестеринового обмена, предотвращает его накопление в организме, способствует выведению холестерина из организма.

Наибольшее количество фосфолипидов содержится в яйцах (от 3,2 % до 3,4 %), относительно много их в зернах и бобах (от 0,4 % до 0,8 %), нерафинированных растительных маслах (от 1,2 % до 2 %). При рафинировании растительных масел содержание фосфолипидов в них снижается в 6 – 10 раз. Много фосфолипидов содержится в сыре (от 0,5 % до 1,1 %), мясе (0,8 %), птице (от 0,5 % до 2,5 %), сливочном масле (от 0,3 % до 0,4 %), рыбе (от 0,3 % до 2,4 %), картофеле (0,3 %).

В пище содержатся также стерины. В растительных продуктах наиболее известен ситостерин, в животных – всем известный холестерин.

Ситостерин является противоатеросклеротическим стерином – он снижает уровень холестерина путем образования с ним нерастворимых комплексов, что снижает уровень всасывания холестерина в пищеварительном тракте, способствует его выведению и снижению его уровня в крови.

Холестерин играет важную роль в организме: является структурным компонентом всех клеток и тканей, участвует в обмене желчных кислот, ряда гормонов, витамина D (часть которого образуется в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из холестерина). Однако при повышении уровня холестерина в крови повышается опасность возникновения и развития атеросклероза.

Высшие жирные кислоты – это карбоновые кислоты, насыщенные или ненасыщенные, выделенные из жиров путем гидролиза (см. таблицу 1).

Жирные кислоты входят в состав практически всех указанных классов липидов, кроме производных холестерола.

В свою очередь, по строению жирные кислоты неоднородны и различаются длиной цепи и количеством двойных связей.

Таблица 1 – Основные жирные кислоты

У человека жирные кислоты характеризуются следующими особенностями:

– четное число углеродных атомов в цепи;

– отсутствие разветвлений цепи;

– наличие двойных связей только в цис-конформации.

К насыщенным жирным кислотам относится пальмитиновая (С16), стеариновая (С18) и арахиновая (С20). К мононенасыщенным – пальмитоолеиновая (С16:1, Δ9), олеиновая (С18:1, Δ9) (см. таблицу 2). Указанные жирные кислоты находятся в большинстве пищевых жиров и в жире человека.

Полиненасыщенные жирные кислоты содержат от 2-х и более двойных связей, разделенных метиленовой группой. Кроме отличий по количеству двойных связей, кислоты различаются их положением относительно начала цепи (обозначается через греческую букву Δ "дельта") или последнего атома углерода цепи (обозначается буквой ω "омега").

По положению двойной связи относительно последнего атома углерода полиненасыщенные жирные кислоты делят на ω9, ω6 и ω3-жирные кислоты.

1. ω6-жирные кислоты.

линолевая (С18:2, Δ9,12),

γ-линоленовая (С18:3, Δ6,9,12),

арахидоновая (эйкозотетраеновая, С20:4, Δ5,8,11,14).

Эти кислоты объединены под названием витамин F, и содержатся в растительных маслах.

2. ω3-жирные кислоты:

α-линоленовая (С18:3, Δ9,12,15),

тимнодоновая (эйкозопентаеновая, С20:5, Δ5,8,11,14,17),

клупанодоновая (докозопентаеновая, С22:5, Δ7,10,13,16,19),

цервоновая (докозогексаеновая, С22:6, Δ4,7,10,13,16,19) (см. таблицу 2).

Наиболее значительным источником кислот ω3-группы служит жир рыб холодных морей. Исключением является α-линоленовая кислота, имеющаяся в конопляном, льняном, кукурузном маслах.

Внимание исследователей к ω3-кислотам привлек феномен эскимосов, коренных жителей Гренландии, и коренных народов российского Заполярья. На фоне высокого потребления животного белка и жира и очень незначительного количества растительных продуктов у них отмечалось состояние, которое назвали антиатеросклероз. Он характеризуется рядом положительных особенностей:

• отсутствие заболеваемости атеросклерозом, ишемической болезнью сердца и инфарктом миокарда, инсультом, гипертонией;

• увеличенное содержание липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) в плазме крови, уменьшение концентрации общего холестерина и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП);

• сниженная агрегация тромбоцитов, невысокая вязкость крови;

• иной жирнокислотный состав мембран клеток по сравнению с европейцами – С20:5 было в 4 раза больше, С22:6 в 16 раз.

Таблица 2 – Строение жирных кислот

2.1 Классификация липидов

Классификация липидов сложна, так как в класс липидов входят вещества весьма разнообразные по своему строению. Их объединяет только одно свойство – гидрофобность.

По отношению к гидролизу в щелочной среде все липиды подразделяют на две большие группы: омыляемые и неомыляемые.

Омыляемые липиды состоят из двух или более структурных компонентов, на которые они расщепляются при гидролизе под действием кислот, щелочей или ферментов липаз.

Основными структурными компонентами омыляемых липидов являются спирты и высшие жирные кислоты. Омыляемые липиды более сложного строения могут содержать остатки фосфорной кислоты, аминоспиртов, а также остатки моно- и олигосахаридов.

Среди омыляемых липидов существуют простые липиды, т.е. состоящие только из спирта и жирных кислот (воска, триацилглицерины (триглицериды)), и сложные липиды, включающие, кроме спирта и жирных кислот, вещества иного строения (фосфолипиды, гликолипиды, сфинголипиды).

Среди неомыляемых определена большая группа стероидов, в состав которой входят холестерол и его производные: стероидные гормоны, стероидные витамины, желчные кислоты, и терпеноиды (см. рисунок 4).

Рисунок 4 – Классификация липидов

2.2 Простые липиды

2.2.1 Воска

Важной группой простых липидов являются воски. Восками называют сложные эфиры высших одноосновных карбоновых кислот (C18-С30) и одноатомных (содержащих одну группу ОН) высокомолекулярных (с 18-30 атомами углерода) спиртов.

Воски, как животные и растительные, так и ископаемые, все состоят из сложных эфиров, в состав которых входят жирные кислоты, а так же из высокомолекулярных спиртов, кислот, парафинов и ароматических веществ.

Структура восков: R, R’ – углеводородные радикалы.

По происхождению воска можно разделить на животные: пчелиный вырабатывается пчёлами; шерстяной (ланолин) предохраняет шерсть и кожу животных от влаги, засорения и высыхания; спермацет добывается из спермацетового масла кашалотов; растительные воски покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды и защищают их от размачивания водой, высыхания, вредных микроорганизмов, иногда в качестве резервных липидов входят в состав семян (т. н. «масло» жожоба); ископаемый воск (озокерит) состоит главным образом из предельных углеводородов.

Природные воски представляют собой пластичные легко размягчающиеся при нагревании продукты, большинство из которых плавится в интервале от 40 °С до 90 °C (см. таблицу 3). Некоторые воски, например пчелиный и буроугольный, являются гетерогенными системами, в которых дисперсная кристаллическая фаза распределена в аморфной дисперсионной среде. Воски не смачиваются водой, водонепроницаемы, обладают низкой электрической проводимостью, горючи. Они не растворимы в холодном этаноле. Хорошо растворимы в бензине, хлороформе, бензоле и диэтиловом эфире. Большинство природных восков содержит сложные эфиры одноосновных насыщенных карбоновых кислот нормального строения и спиртов с 12-46 атомами С в молекуле.

Таблица 3 – Природные воски

Такие воски по химическим свойствам близки к жирам (триглицеридам), но омыляются только в щелочной среде. Иногда природные продукты, не содержащие сложные эфиры, например парафин, петролатум, церезин, называют аналогами восков или воскоподобными материалами.

Воски широко распространены в природе. В растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание восков в зерне и плодах невелико. В оболочках семян подсолнечника содержится до 0,2 % восков от массы оболочки, в семенах сои – 0,01 %, риса – 0,05 %.

Воска выполняют в организме преимущественно защитную функцию, которая сводится к образованию защитных покрытий. Воски – важный компонент воскового налета виноградной ягоды – прюина. Воска входят в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья.

Пчелиный воск – смесь сложных эфиров (72 %), насыщенных неразветвленных углеводородов С21-С35 (от 12 % до 15 %) и карбоновых кислот С16-С36 (15 %), относительные количества которых зависят от условий питания пчел и других факторов. Получают переработкой сот, обрезков вощины и восковых наростов в ульях.