Жиры важная часть нашего рациона. Но те функции которые они выполняют и то влияние, которое они оказывают на наш организм, зависит от основных составляющих жиров — жирных кислот. Жирные кислоты могут иметь разную структуру и длину, в зависимости от их строения меняется их воздействие, которое они оказывают на наш организм. Давайте разберемся как длина влияет на свойства жирных кислот.
Длина жирной кислоты
Различные жирные кислоты входят в состав основных пищевых жиров триглицеридов и фосфолипидов, главных компонентов клеточных мембран (подробнее о триглицеридах, фосфолипидах, а также насыщенных и ненасыщенных жирных кислотах вы можете прочитать в моей статье Что такое жиры и зачем они нужны?.
Рис.1 Строение триглицерида
Рис.2 Строение фосфолипида
Жирные кислоты могут различаться не только по структуре (насыщенные и ненасыщенные), но и по длине цепи атомов. Жирная кислота представляет собой длинную углеродную цепь с четным числом атомов. На данный момент известно более 200 различных жирных кислот, но большинство из них мало распространены и встречаются только у некоторых видов растений. Природные жирные кислоты имеют углеродную цепь от 2 до 36 атомов углерода (но редко более 28). Самыми распространенными в природе являются 16- и 18-углеродные скелеты.
Для обозначения жирных кислот применяют сокращенные обозначения, где первая цифра означает число углеродных атомов в цепи, вторая цифра указывает на число двойных связей (насыщенная или ненасыщенная жирная кислота), а последующие — положение этих связей от последнего атома углерода.
Рис.3 Строение жирной кислоты
- короткоцепочечные жирные кислоты — в составе которых от 2 до 5 атомов углерода (С2 - С5)
- среднецепочечные жирные кислоты — от 6 до 12 атомов углерода (С6 - С12)
- длинноцепочечные жирные кислоты — от 12 до 22 атомов углерода (С12 - С22)
- жирные кислоты с очень длинной цепью — более 22 атомов углерода
Рис.4 Структура жирной кислоты
Длина жирных кислот влияет на их свойства. Длинноцепочечные кислоты содержатся в основном в животных жирах, являются тугоплавкими и сложнее усваиваются, используются для депонирования (накопления) жиров в организме. Среднецепочечные жирные кислоты усваиваются организмом быстрее и проще, сразу используются в качестве энергии, не накапливаются, меньше подвержены окислению. Короткоцепочечные жирные кислоты содержатся в продуктах питания и вырабатываются при ферментации клетчатки кишечными бактериями, играют важную роль в поддержании нормальной функции кишечника.
МСТ масло
Среднецепочечные триглицериды (Medium Chain Triglycerides или MCT) — синтетический диетический жир. В фармацевтической промышленности впервые был получен из кокосового масла в 1950-х годах для лечения пациентов не способных переваривать обычные (длинноцепочечные) жиры.
Обычные жиры представляют собой длинные углеродные цепочки с 16 и более атомами углерода, соединенными вместе в одну линию. МСТ имеют более короткую углеродную цепочку и состоят из жирных кислот с 6-12 атомами углерода (капроновая жирная кислота (С6), каприловая жирная кислота (C8), каприновая жирная кислота (C10) и лауриновая жирная кислота (C12).
Рис.5 Среднецепочечные жирные кислоты
МСТ обычно получают из кокосового масла, потому что примерно 50% жира в кокосовом масле составляют МСТ. Но в более низких концентрациях МСТ есть и в других продуктах — молоко, йогурт, сливочное и пальмовое масла. Количество атомов углерода в жирных кислотах входящих в состав триглицеридов влияет на то как организм их усваивает. Чем длиннее цепь ЖК тем труднее организму ее усвоить и использовать для получения энергии, но тем больше энергии она содержит. МСТ имеют более короткую цепь и быстро усваиваются организмом.
Для усвоения МСТ в ЖКТ не нужны пищеварительные ферменты и желчь, они быстро всасываются и в свободном виде по кровотоку поступают в печень. А для поступления в клетку и в митохондрию, МСТ не нуждается в дополнительных переносчиках, поэтому являются источником быстрой энергии. Благодаря таким преимуществам МСТ используются в качестве функционального или нутрицевтического масла в различных пищевых и фармацевтических препаратах. Также МСТ входят в состав лечебного питания при таких нарушениях как мальабсорбция жира, атеросклероз, ожирение, парентеральное питание, тяжелая гиперхиломикронемия и используются в детском питании.
Рис.6 Состав МСТ масла
Несмотря на множество положительных свойств МСТ имеет определенные ограничения в применении. Диета, содержащая только МСТ может привести к дефициту незаменимых жирных кислот в организме человека, поскольку в МСТ отсутствуют незаменимые Омега 3 и 6 ПНЖК. Также на данный момент не хватает знаний о безопасной дозировке и возможном вредном воздействии MТС на организм при приеме в больших количествах. Также открытым остается вопрос о токсической безопасности МСТ — из-за ограниченных природных источников и растущего спроса на МСТ их получают синтетическим путем — реакции этерификации и переэтерификации с использованием фермента или химического катализатора.
- профилактика атеросклероза (анти-коагуляционный эффект)
- антиоксидантный свойства
- небольшой гипогликемический эффект (снижение глюкозы в крови)
- полезны в лечении ряда патологий в том числе связаных с нарушением обмена липидов (жиров): желтуха, цирроз печени, панкреатит, муковисцидоз, целиакия, болезнь Уиппла, болезнь Крона, регионарный энтерит, нарушение всасывания у новорожденных
- могут быть полезны при вскармливании новорожденных, позволяют улучшить показания начального роста и физиологического развития
- в присутствии МСТ улучшается усвоение кальция, магния и аминокислот (особенно у детей раннего возраста), поэтому МСТ может быть полезным дополнением к диете людей, страдающих от любой формы недоедания или истощения
Благодаря этим свойствам МСТ часто используют в качестве парентерального питания после операций или во время восстановления после тяжелых травм, ожогов и инфекций.
Что касается термообработки, то выше 150-160 градусов по Цельсию нагревать МСТ не стоит так как оно начинает подвергаться окислению. Поэтому жарить на МСТ масле не нужно, также как и на кокосовом (потому что на 50% оно состоит из МСТ).
Короткоцепочечные жирные кислоты
Короткоцепочечные (летучие) жирные кислоты — (КЦЖК, англ. SCFAs) — это общее название жирных кислот имеющих в углеводородной цепи не более 6 атомов углерода. Эти жирные ĸислоты являются насыщенными, т.е. содержат тольĸо одинарные связи между атомами углерода. Они имеют частичную растворимость в воде и при усвоении в кишечнике не нуждаются в расщеплении ферментами, поэтому напрямую всасываясь в кровь.
Откуда берутся КЦЖК в нашем организме? Они образуются в результате баĸтериальной ферментации, расщепления ферментами вырабатываемыми бактериями в толстом кишечнике, в основном неперевариваемых пищевых волоĸон. И в небольших ĸоличествах из белĸов и пептидов.
Здоровая миĸрофлора вырабатывает достаточное ĸоличество КЦЖК, ĸоторые обладают противовоспалительным и противоопухолевым воздействием, защищают организм от патогенов и тоĸсинов, стимулируя развитие нормальной миĸрофлоры, т.е. поддерживают миĸробное равновесие и целостность слизистой ĸишечниĸа. Количество продуцируемых микробиотой КЦЖК зависит от диетических и индивидуальных факторов, а также факторов окружающей среды и состава кишечной микробиоты.
K основным КЦЖК образующимся в толстом ĸишечниĸе относятся уĸсусная, пропионовая и масляная ĸислоты. Их производные (соли и эфиры) образующиеся в результате брожения (ферметации пищевых волоĸон в ĸишечниĸе) называются соответственно: ацетат, пропионат и бутират.
Соотношение процентного содержания ацетата, пропионата и бутирата в ĸишечниĸе в норме:
ацетат: пропионат: бутират – 60%: 20%: 20% ацетат/пропионат/бутират = 3:1:1
Одна из основных причин, по которой люди не получают достаточного количества КЦЖК — в их рационе отсутствует достаточное количество клетчатки. Диета с высоким содержанием клетчатки и резистентного крахмала, состоящая из различных фруктов и овощей, является хорошей основой для выработки КЦЖК.
Таĸ ĸаĸ КЦЖК относятся ĸ насыщенным жирным ĸислотам, то часто возникает вопрос — нужно ли их ограничивать в рационе сответственно рекомендациям по здоровому питанию? Ответ здесь прост — ограничительные реĸомендации относятся только к длинноцепочечным жирным ĸислотам.
Какие функции КЦЖК выполняют в нашем организме
Рис.7 Ацетат
Ацетат (уксусная кислота) — является метаболитом всех полезных бактерий кишечника — повышает поглощение кислорода, кровообращение в слизистой кисшечника, регулируют уровень рН, моторную и секреторную активность кишечника, обладает послабляющим и антимикробным эффектами, помогает регулировать аппетит и накопление жира, влияя на уровни гормонов кишечника глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) и пептида-YY, которые влияют на потребление пищи.
Глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) - пептидный гормон вырабатываемый слизистой подвздошной и толстой кишок. Оказывает влияние на многие органы и системы организма (желудок, поджелудочная и щитовидная железы, легкие, почки, ЦНС, сердечно-сосудистая система). Основное действие - снижение секреции глюкагона с одновременной стимуляцией выработки инсулина.
Пептид-YY - пептидный гормон синтезируемый клетками слизистой кишечника. Снижает активность секреции в желудке, желчном пузыре и поджелудочной железе, уменьшает моторную активность ЖКТ, снижает аппетит.
Рис.8 Пропионат
Пропионат (пропионовая кислота) — транспортируется из кишечника в печень и включается в процесс глюконеогенеза (синтез глюкозы) и синтеза биогенных аминов (вещества, образующиеся из аминокислот — дофамин, норадреналин и андреналин, серотонин и пр), улучшает микроциркуляцию в слизистой кишечника и поддерживает в ней метаболические процессы, блокирует прикрепление к колоноцитам условно-патогенной микрофлоры. Как и ацетат, пропионат также стимулирует высвобождение гормонов пептида YY и GLP-1, которые сообщают вам о насыщении во время еды. Исследования показывают, что пропионат также помогает регулировать процессы воспаления в кишечнике и во всем организме.
Рис.9 Бутират
Бутират (масляная кислота) — стимулирует обновление клеток слизистой кишечника, рост и пролиферацию энтероцитов, влияет на кровоток в слизистой и является основным энергетическим субстратом для клеток кишечника, обеспечивая до 70% потребности в энергии, а также участвует в регуляции многих метаболических и сигнальных процессов в ЖКТ. Также было показано, что бутират способствует здоровью мозга и участвует в коммуникации по оси кишечник-мозг.
Если вам понравилась статья нажмите пожалуйста на значок , нам очень важно ваше мнение!
