Сайт дистанционных консультаций  для студентов заочной формы обучения товароведческого факультета ФГОУ ВПО ИВМ ОмГАУ специальностей "Товароведение и экспертиза товаров" и "Стандартизация и сертификация".
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биохимия продуктов питания

  Лекция№6

ТЕМА:   ОБМЕН ЛИПИДОВ

 

План

1. Определение, классификация липидов, их состав

2. Липиды пищи их биологическая и пищевая ценность

3.Метаболизм липидов

4. Обмен различных липидов (холестеридов, фосфолипидов, сфинголипидов)

 

1. Определение, классификация липидов и их состав

Липиды это гетерогенная группа органических соединений тканей животных и растений непосредственно или опосредованно связанных с высшими жирными кислотами. Их общими свойствами являются относительная нерастворимость в воде и растворимость в полярных растворителях.

Основу  химической структуры липидов составляют углеводородные звенья. Молекулы простых липидов   это сложные эфиры высших карбоновых кислот и спиртов. Основными компонентами липидов являются спирты: глицерол, холестерол, а также сфингозин, миристиловый и другие; жирные кислоты (ЖК): пальмитиновая, стеариновая, олеиновая. Кроме этих основных компонентов в состав липидов могут входить: фосфорная кислота, этаноламин, инозит, холин, серин. (рис.1)

 Рис. 1. Классификация липидов по химическому строению.

 

В природных жирах обнаружены жирные кислоты только с четным числом атомов углерода. Предельные жирные кислоты и непредельные с одной двойной связью поступают в организм с липидами корма или синтезируются в организме. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) с двумя и более двойными связями не синтезируются в организме животных и должны поступать с кормом, то есть они являются незаменимыми пищевыми факторами. Ненасыщенные жирные кислоты являются только цис-изомерами.

Для функционирования биологических систем особенно важны две группы полиненасыщенных жирных кислот: омега-6 (линоленовая кислота, источником которой являются льняное и конопляное масла) и омега-3 Линоленовая и арахидоновая кислоты. Кислоты омега-6 омега-3 отличаются положением первой двойной связи  от радикала СН3. Омега-6-ПНЖК содержатся в большинстве пищевых растительных масел (подсолнечном, кукурузном, кунжутном, виноградном), а также в мясе и жире животных. Особенно много их  свином жире. Основной продуцент омега-3-ПНЖКморские водоросли. Эти кислоты входят в состав так называемых "жиров морского типа". Их содержание особенно велико в рыбьем жире, мясе лосося, макрели, сардин, тюленей, моржей, китов.

 ПНЖК в составе мембранных липидов  повышают текучесть клеточных мембран, что позволяет гормонам и другим веществам легко проникать внутрь клеток, при этом улучшается метаболизм в клетках. Арахидоновая кислота является субстратом в синтезе  простагландинов, которые  стимулируют рост клеток, оказывают противовоспалительное действие и регулируют коагулирующие свойства крови. Соответственно, потребление больших количеств жиров и масел, содержащих омега-6-ПНЖК, ведет к несколько большей устойчивости к инфекционным заболеваниям, но при этом повышает риск развития ишемической болезни сердца. Следует учитывать, что  кислоты  омега-6 очень окисляемы. Их окисляемость особенно велика при недостаточном поступлении в организм антиоксидантов  витаминов А, С и Е, бета-каротина, цинка. Дефицит ПНЖК в питании приводит к   жировому перерождению печени, болезням мочеполовой и репродуктивной систем. Наиболее оптимальное сочетание ПНЖК между омега-3 и омега-6  1 : 4. Дневная норма ПНЖК омега-3  равна примерно 1-2 г; столько этих веществ содержится, например, в 100 г сельди или одной-двух чайных ложках рапсового масла.
У эскимосов, которые потребляют с рыбой и китовой печенью в среднем 14 г омега-3 в день практически не бывает сердечно-сосудистых заболеваний.

 

В продуктах питания могут присутствовать  транс-изомеры жирных кислот (ТИЖК). Они образуютсят при частичной гидрогенации жидких масел (в производстве маргаринов). Трансжиры содержащатся практически во всех видах промышленно-произведенной выпечки, салатных заправках, пончиках, картофельных чипсах, панированной на заводе курице и рыбе и так далее. Для сохранения здоровья необходимо избегать всего, что приготовлено на маргарине и содержит "частично гидрогенизированные" жиры и масла.

 

По биологическим функциям липиды подразделяют на три основные группы:

1)      структурные или рецепторные компоненты мембран. Неполярные липиды служат электроизоляторами, обеспечивая быстрое распространение волн деполяризации вдоль миелиновых волокон (фосфолипиды, холестериды, сфинголипиды);

2)      эффективный источник энергии - либо непосредственно используются, либо потенциально в форме депо энергии в организме (триацилглицеролы   ТАГ);

3)      передатчики биологических сигналов (жирорастворимые витамины и стероидные гормоны).

 

По состоянию липидов в организме их можно разделить на две группы:

1)      резервные жиры, выполняющие роль метаболического топлива это ТАГ  жировой ткани (подкожной клетчатки, сальника, брыжейки).

2)      протоплазматические липиды содержатся в комплексе с углеводами и белками в мембранах клеток (фосфо-  и гликолипиды).

 

2. Липиды пищи, их биологическая и пищевая ценность

 

Жир ценный компонент пищи человека. В составе пищевых продуктов различают видимые жиры (растительное и сливочное масло, маргарин) и невидимые (жир мяса и мясопродуктов, рыбы, молока и молочных продуктов и др). Наиболее важные источники жиров в питании: растительные масла, сливочное масло, маргарин, молочные продукты, продукты из свинины, колбасные изделия, майонез, шоколад. В гречневой крупе содержится 3,3% жира, овсяной - 6,2%, пшене - 3,3%.

По происхождению различают растительные и животные жиры. Растительные жиры (масла) получают из семян масличных растений путем прессования или экстрагирования. Растительное масло подвергают очистке либо фильтрованием, либо воздействием на него щелочей. В первом случае продукт называют нерафинированным, во втором рафинированным. Из растительных масел чаще всего используются: подсолнечное, хлопковое (нерафинированное хлопковое масло  содержит ядовитое вещество госсиопол), оливковое, соевое, кукурузное, горчичное,  масла, реже применяются льняное, конопляное, арахисовое,  кунжутное и ореховое масла.  Оливковое масло содержит  75% триолеоилглицерина.

Жиры животного происхождения: говяжье, баранье и свиное сало, жир домашних птиц (гуся, утки, курицы). Вид животного, его возраст, упитанность, корма, место отложения и глубина залегания жира в туше  все это факторы, влияющие на химический состав и свойств животных жиров, увеличивающие или уменьшающие пищевую ценность и продукта и определяющие наиболее правильное и целесообразное его использование для кулинарных целей.
У млекопитающих  в резервном жире велика доля насыщенных ЖК с длинной цепью, а жир молока содержит около 20%  короткоцепочечных ЖК. В составе свиного жира восемь различных ТАГ, из них 4% приходится на триолеин и трипальмитин, а остальные ТАГ смешанные,  содержат остатки разных ЖК, в том числе непредельных. 

Бараний жир наиболее твердый и тугоплавкий (tплавл.  44 51С); говяжий жир отличается большей легкоплавкостью и мягкостью (tплавл. 4249С); свиной жир, наиболее мягкий по своей консистенции (tплавл.  3340С). Для вытопки жира используется сало-сырец, т. е. жировая ткань, снятая с наружной или внутренней части туш крупного рогатого скота, свиней и овец. Жир морских животных и рыб обладает специфическим привкусом и запахом; гидрогенизированный китовый жир отличается п высокой питательностью и усвояемостью. За последние годы этот жир стал основным сырьем для производства маргарина. Маргарин производят путем гидрогенизации растительных масел (подсолнечное, хлопковое и соевое) и животных жиров (жир китов). Для повышения питательной ценности маргарина в него вводят витамины А и D, а в качестве эмульгатора применяют лецитин.

 

На долю липидов (триацилглицеринов и фосфолипидов) должно приходится около 30% калорийности дневного рациона человека, т. е. ежедневное потребление жиров с пищей должно составлять 75-110 г. При  окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал (37,9 кДж).

Количество жира в пищевом рационе определяется: интенсивностью деятельности, климатическими особенностями, физиологическим состоянием человека. Так, климатические условия севера, требуют большой затраты тепловой энергии, что  вызывают увеличенную потребность в жирах.  Калорийность жиров животного и растительного происхождения примерно одинаковая. С учетом потребности организма в полиненасыщенных жирных  кислотах (ПНЖК) 30% потребляемого жира должны составлять растительные масла и 70% животные жиры. В пище кроме триацилглицеролов должны содержаться фосфолипиды, холестерол, полиненасыщенные жирные кислоты.  Потребность в фосфолипидах составляет около 5 г в сутки, в ПНЖК   6 г, в холестероле 500 мг. 

Контролирование уровня насыщения  осуществляется двумя различными способами. Жиры,  попадая в желудок,  стимулируют секрецию гормона эстерогастрона, который препятствует проходу пищи через желудочно-кишечный тракт;  жирная пища дольше находится в желудке, замедляя пищеварение. Одновременно, жирная пища стимулирует секрецию гормона холецистокинина-панкреозимина (гормон ССК), который дает знать мозгу о том, что в желудоке есть пища. Без жира в питании уменьшается синтез  эстрогена необходимого для восстановления костной ткани. Это вызывает преждевременный остеопороз заболевание, при котором кости становятся более тонкими и более хрупкими, увеличивается риск возникновения переломов. Поэтому не следует уменьшать потребление  жира по сравнению с  физиологической нормой. Но и избыточное количество липидов  в рационе вредно, так как значительно ухудшает усвоение белков, кальция и магния, повышает потребность в  витаминах, участвующих в жировом обмене. Что приводит к  формированию  патологии  (атеросклероз, желчно-каменная болезнь и др).

 

  Помимо высокой калорийности, биологическая ценность жиров определяется наличием в них жирорастворимых витаминов (A, D, E) и жирных полиненасыщенных кислот.    Одним из показателей биологической ценности жиров является наличие в них ПНЖК линолевой, линоленовой и арахидоновой и фосфолипидов (прежде всего лецитина). Принято считать, что 25-30 г растительного масла обеспечивает суточную потребность человека в этих незаменимых пищевых факторах.

В пищевых продуктах, как животного, так и растительного происхождения, содержатся различные стеролы. Важнейшим из животных стеролов является холестерол. В растительных продуктах содержится β-ситостерол.  Больше всего холестерола содержится в  желтке яиц (0,57%), сыре (0,28-1,61%), сливочном масле (0,17-0,21%), субпродуктах  печень (0,13-0,27%), почки (0,2-0,3%), сердце (0,12-0,14%). В мясе  содержится 0,06-0,1%, в рыбе  до 0,3% холестерина. Биологическая ценность липидов пищи зависит от усваиваемости их организмом, которая определяется  температурой  плавления. Так, жиры с температурой плавления, не превышающей 37 оС  (сливочное масло, свиное сало, гусиное сало, все виды маргаринов, а также жидкие жиры) обладают способностью наиболее полно и быстро эмульгироваться в организме и, следовательно, наиболее полно и легко усваивается. Жиры с высокой температурой плавления усваиваются значительно хуже. Пищевая ценность жиров обусловлена  их способностью улучшать  вкус, внешний вид и запах  пищи, вызывать длительное чувство насыщенности, так как они перевариваются и всасываются медленнее других пищевых веществ, растворять некоторые красящие и ароматический вещества, извлекаемые из овощей. Вледствие плохой теплопроводности жир дает возможность подогревать продукт до высоких температур без сгорания и воспламенения, поэтому жиры широко используются для  такого кулинарного процесса как жарка.

 

Функции жиров в организме:

  1. Жиры обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов.

  2. Хранение в жировой ткани антиоксидантов, включая жирорастворимый витамин Е, и фитовеществ, полученных из фруктов и овощей.

  3. Жиры участвуют в обменных процессах. Незаменимые жирные кислоты регулируют обмен холестерина, действуют на стенки кровеносных сосудов, увеличивая их эластичность.

  4. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) образуют в организме гормоноподобные вещества - простагландины, лейкотриены, простациклины, тромбоксаны.

  5. Жировые клетки секретируют гормоны, именуемые цитокинами, которые составляют часть защитного механизма иммунной системы.

  6. Жиры являются строительным материалом для некоторых тканей (мозга, нервной); резервным материалом, откладывающимся в некоторых тканях; смазочным, теплоизоляционным, амортизирующим средством.

  7. Арахидоновая жирная кислота является предшественником тканевых гормонов, участвующих в процессах активизации свертывающей и противосвертывающей систем крови.

 

Снижение содержания жира в организме женщины ниже 14-15% от общей массы тела сдвигает баланс между женскими и мужскими половыми гормонами в сторону последних. Уменьшается выработка эстрогена, необходимого для восстановления костей, т.е. для процесса, который идет в нормальном организме непрерывно. Это вызывает преждевременный остеопороз - заболевание, при котором кости становятся более тонкими и более хрупкими, что, в свою очередь, увеличивает риск возникновения переломов. Поэтому не следует снижать содержание жира ниже физиологической нормы.

Надеюсь, понятно, что жиры играют огромную роль в обеспечении жизни нашего организма.  Но и избыточное количество липидов  в рационе вредно, так как значительно ухудшает усвоение белков, кальция и магния, повышает потребность в  витаминах, участвующих в жировом обмене. Что приводит к  формированию  патологии  (атеросклероз, желчно-каменная болезнь и др). Следовательно, при  избытке жира в питании и откладывании его в жировой ткани сверх нормы пагубное действие жиров начинает преобладать над полезными свойствами.

3. Метаболизм липидов

Контролирование уровня насыщения  осуществляется двумя различными способами. Жиры,  попадая в желудок,  стимулируют секрецию гормона эстерогастрона, который препятствует проходу пищи через желудочно-кишечный тракт;  жирная пища дольше находится в желудке, замедляя пищеварение. Одновременно, жирная пища стимулирует секрецию гормона холецистокинина-панкреозимина (гормон ССК), который дает знать мозгу о том, что в желудоке есть пища.

Переваривание и всасывание липидов. Переваривание липидов происходит в тонком отделе кишечника и частично в желудке. Желудочная липаза действует только на хорошо эмульгированные жиры, например, на жиры молока, и почти не гидролизует другие жиры. Панкреатическая липаза наиболее важный фермент, участвующий в гидролитическом расщеплении жиров.  (КФ. 3.1.1.3.)

Панкреатическая липаза синтезируется в поджелудочной железе и с панкреатическим соком поступает в 12-ти перстную кишку, оптимум рН 7,2. Липаза активируется желчными кислотами и действует только на высокоэмульгированные жиры. Важнейшую роль в гидролизе жиров играют желчные кислоты: холевая, литохолевая, гликохолевая, которые являются производными холестерола (рис.2). Желчные кислоты синтезируются в печени из холестерола и поступают в 12-ти перстную кишку с желчью. Поступление желчи стимулируется гормоном тонкого кишечника холецистокинином. На гидролиз 100 г жиров необходимо 240 г желчи.

Желчные кислоты (первичные хенодезоксихолевая и холевая) образуются в клетках печени из холестерина.

После выделения в кишечник под влиянием бактерий они преобразуются во вторичные (литохолевая и дезоксихолевая). В кишечник желчные кислоты поступают в составе желчи в виде конъюгатов с глицином и таурином.  После переваривания и всасывания желчные кислоты возвращаются через воротную вену в печень, совершая такой цикл до 10 раз в сутки. Этот цикл называется кишечно-печеночная циркуляция желчных кислот. Постоянным компонентом желчи является холестерин. Как и желчные кислоты, он подвергается обратному всасыванию, но некоторое количество желчных кислот и холестерина теряются с калом. Для восполнения потери желчных кислот, выводимых с фекалиями, происходит постоянно синтез желчных кислот из холестерина. Получается, что удаление холестерина в свободном виде или в виде желчных кислот является единственным способом освобождения организма от него.

Роль желчи  в пищеварении:

1. Соли желчных кислот эмульгируют жиры, снижая их поверхностное натяжение. Размер частиц эмульгированного жира 0,5 мк;

2. Желчные кислоты активируют липазу;

3. Желчь и желчные кислоты оказывают бактериостатическое действие на вредную микрофлору кишечника;

4. Желчные кислоты участвуют во всасывании жирных кислот;

5. Желчь вместе с бикарбонатами поджелудочной железы нейтрализует кислое содержимое желудка и создает оптимальные условия для действия липазы.

 

 

 

Рис. 2. Холевая кислота.

 

Гидролиз ТАГ происходит ступенчато, вначале отщепляются ЖК в положениях 1 и 1, а затем в положении 2, при этом образуются диагилглицерины, моноацилглицерины, свободные ЖК, глицерин рис.3).. Считается, что после действия липазы полностью гидролизуется 25-40% жира, 50% расщепляется до диацилглицеринов, 10% жира может всасываться без расщепления в виде ТАГ.

 

Рис. 3. Ступенчатый гидролиз стеароилолеоилпальмитоилглицерина.

 

 

Гидролиз фосфолипидов протекает при участии фосфолипаз, которые синтезируются в поджелудочной железе. В тонком кишечнике они активируются трипсином. В зависимости от расщепляемой связи различают  фосфолипазы  А, А1, С, Д (рис.4.).

 

Рис. 4. Расщепление  фосфатидилэтаноламина. (стрелками показано действие фосфолипаз А1, А2, С и Д).

Гидролиз холестеридов (рис.5)  происходит при участии холестеридэстеразы, которая расщепляет связь  СО О    холестерид на холестерол и жирную кислоту.

Рис. 5. Стеароилхолестерид.

Совместное действие всех липолитических ферментов тонкого кишечника приводит к образованию хорошо эмульгированной смеси глицерина, холина, серина, этаноламина, некоторого количества фосфорной кислоты, ЖК, моно- и  диацилглицеринов, холестерола, а также небольшого количества ТАГ.

Легко всасываются глицерин и глицерофосфаты, фосфорная кислота всасывается в виде солей. Азотистые основания всасываются при участии нуклеотида цитидинфосфата. Труднее всего всасываются ЖК и ацилгицерины, они связываются с желчными кислотами, при этом образуются растворимые холеиновые комплексы, которые легко проникают в клетку эпителия кишечника. Чем длиннее углеводородная цепь кислоты, тем труднее  кислота всасывается. В эпителии кишечника комплексы распадаются на липид и желчные кислоты. Желчные кислоты из кишечника поступают в печень и снова используются для образования желчи.

 Всасавшиеся липиды в клетках эпителия подвергаются ресинтезу. В ходе ресинтеза образуются жиры, жирнокислотный состав которых соответствует составу жира  организма. Если жир данного организма содержит насыщенные жирные кислоты, то они образуются из ненасыщенных ЖК и затем включаются в состав жира. При этом расходуется энергия АТФ. Образовавшийся в ходе ресинтеза,  жир поступает в аппарат Гольджи. Затем капельки жира выталкиваются через латеральную поверхность эпителиальной клетки и проникают в лимфу и кровь. 2/3  нейтральные жиры и длинноцепочечные ЖК  в составе хиломикронов поступают в лимфу

1/3 короткоцепочечные ЖК   попадают в печень через капилляры воротной вены.

 

Липиды нерастворимы в воде и транспортироваться могут только в виде растворимых комплексов с белками. Комплексы белков и липидов называются липопротеины.

 

 

Депонируются жиры в клетках жировой ткани адипоцитах. Большую часть адипоцита занимает жировая капля. Жиры наиболее выгодная форма запаса энергии, они могут обеспечить организм энергией в течение 7-8 недель голодания. Синтез жиров происходит в основном в жировой ткани и печени и стимулируется гликогеном.

Жир либо поступает из липопротеинов, либо синтезируется из глицерина и жирных кислот в жировой ткани. Хиломикроны не могут проникать через мембрану в жировую клетку. Триацилглицерины  хиломикронов гидролизуются на поверхности эндотелия капилляров жировой ткани, часть образовавшихся при этом ЖК поступает внутрь клетки, а другая часть связывается с альбуминами крови. При участии липопротеидлипазы  жиры хиломикронов распадаются на глицерин и жирные кислоты. Основная масса жирных кислот проникает в ткани (сердечную, скелетную мышцы), где окисляется. Непосредственно после приема пищи (в постабсорбционный период) жирные кислоты депонируются в виде триацилглицеринов).

У человека, даже получающего достаточное количество пищи значительная часть депонированных липидов ежесуточно используется. Липиды, поступающие в печень, могут храниться или распадаться. Триацилглицерины жировых депо используются как источник энергии. Их мобилизация происходит при участии гормонов: адреналина и норадреналина, а также стероидов надпочечнков, глюкагона. На мобилизацию жиров из жировых депо влияют также вазопрессин, тиротропин, адренокортикотропин, липотропин, которые стимулируютлиполиз. Жиры отличаются от гликогена очередностью мобилизации. При голодании и физической нагрузке вначале мобилизуется гликоген, затем по мере расходования гликогена нарастает скорость мобилизации липидов. В жировой ткани интенсивно протекает липогенез. Источником для синтеза ЖК и глицерина служат метаболиты глюкозы.

Внутриклеточный метаболизм липидов включает:

1)      мобилизацию жира из жировых депо, их гидролиз внутриклеточными липазами, окисление глицерина и ЖК, сопровождающееся большим энергетическим эффектом.

2)      Синтез глицерина и жирных кислот  из метаболитов глюкозы

3)      Синтез простых и сложных липидов

 

Основной функцией нейтральных жиров является энергетическая (более 50% всей энергии организма). Катаболизм резервных липидов начинается с их гидролиза при участии ТАГ-липазы крови или жировой ткани. Высвободившиеся при этом ЖК транспортируются к органам, связанные  с альбуминами крови. ЖК расходуются в основном по трем направлениям:

        вновь включаются в состав резервных жиров,

        идут на синтез сложных липидов мембран,

        окисляются до углекислого газа и воды.

Главным органом деградации (распада) жирных кислот  является печень, хотя распад протекает и в других тканях, например, в скелетных мышцах при интенсивном сокращении, в сердечной мышце, почках. Около 70% кислорода, поглощаемого сердечной мышцей расходуется для окисления жирных кислот. Нервная ткань не использует ЖК как источник энергии.

 4. Обмен различных липидов (холестеридов, фосфолипидов, сфинголипидов)

 

 

 

 

Биосинтез триацилглицеринов у человека очень активный метаболический процесс, за счет него происходит постоянное обновление липидов. Методом меченных атомов (опыт Шенхеймера) установлено, что у крысы в пересчете на 100 г массы тела за сутки из ВЖК образуется и вновь идет на биосинтез ВЖК 3 г уксусной кислоты. Это говорит о том, что молекулы жира быстро синтезируются и также быстро расщепляются. За 5-9 дней происходит обновление всех ЖК жировых депо. В печени обновление ЖК происходит за 2-3 дня. В головном мозге крысы ЖК обновляются за 8 дней. Биосинтез липидов обеспечивает и постоянное обновление липидного состава мембран клеток, в среднем фосфолипиды мембран обновляются за 3 суток.

Для биосинтеза ТАГ необходим глицерин и жирные кислоты. Основные компоненты пищи  углеводы. При избыточном поступлении углеводов  организм не способен откладывать их в запас. Для синтеза ЖК необходимо два вида энергии: восстановительный эквивалент энергии НАДФН2 и АТФ, которая используется для синтеза малонил-КоА. Источником НАДФН2 является ПФП окисления глюкозы. Структурные компоненты триацилглицеринов 3-фосфоглицерин и ацил-КоА образуются из промежуточнымых метаболитов гликолиза (рис. 7). В печени соотношение ПФП и гликолиза 1:12. В мышцах ПФП нет, липогенеза почти нет (в норме жир не депонируется в мышцах). (рис.7). Физико-химические свойства жиров сделали их основной запасной формой энергии. В значительной степени это обусловлено тем, что животные запасают эти соединения в больших количествах как энергетические консервы. На долю ТАГ приходится 17-18% массы тела. Накопленной в них энергии достаточно, чтобы поддерживать жизнь до 8 недель. Итак, основные строительные блоки ТАГ глицерин и ЖК, причем основной запас энергии (до 90%) приходится именно на ЖК.

 

 

 

Рис. 7. Схема синтеза жира из производных метаболитов глюкозы.

 

Длительное потребление богатой углеводами и бедной жирами пищи приводит к увеличению секреции инсулина, который стимулирует индукцию синтеза синтетазы жирных кислот. Что приводит к ускоренному превращению катаболитов глюкозы в жиры. Голодание или богатая жирами пища уменьшает скорость превращения катаболитов глюкозы в жиры.

 

 

 

 4. Обмен различных липидов (холестеридов, фосфолипидов, сфинголипидов)

 Обмен фосфолипидов. Метаболизм фосфолипидов связан с:

1.      образованием и разрушением мембранных структур;

2.      формированием липопротеинов;

3.      формировнаием мицелл желчи;

4.      образованеим в альвеолах легких поверхностного слоя (сурфактанта), предотвращающего слипание альвеол во время выдоха. Основной компонент сурфактанта - дипальмитоилфосфатидилхолин.

Источником для  синтеза фосфолипидовслужит фосфатидная кислота, которая образуется из 3-фосфоглицеринового альдегида или фосфодиоксиацетона (дигидроксиацетонфосфата). Фермент фосфатидаза отщепляет от фосфатидной кислоты фосфорную кислоту образуется диацилглицерин. Диацилглицерин взаимодействует с ЦДФ-холином или ЦДФ-этеноламином, образуются соответственно фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин. Между фосфолипидами возможны взаимопревращения:

        фосфатидилсерин путем декарбоксилирования превращается в фосфатидилэтаноламин;

        фосфатидилэтаноламин превращается в фосфатидилхолин при последовательном метилировании (источником метильных групп является SAM (S-аденозилметионин).

 

Сфинголипиды производные церамида, образующегося в результате соединения аминоспирта сфингозина и жирной кислоты. В группу сфинголипидов входят сфингомиелины, гликосфинголипиды. Они содержатся в мембранах клеток, главным образом клеток нервной ткани. В состав сфингомиелинов миелиновых оболочек входят жирные кислоты с длиной цепью: лигноцериновая (24:0), нервоновая (24:1). Сфингомиелин серого вещества содержит в основном стеариновую кислоту.

В состав гликосфинголипидов входят: церамид, один или несколько остатков углеводов и N-ацетилнейраминовая кислота. Углеводная часть гликосфинголипидов располагается на поверхности клеток и часто обладает антигенными свойствами. Гликосфинголипиды обеспечивают взаимодействием между клетками, клетками и межклеточным матриксом, клетками и микробами. Она модулируют активность протеинкиназ, активность рецептора фактора роста, обеспечивают структурную жесткость мембран, конформацию белков мембран.

 

Холестерол стероид, характерный только для тканей животных. В их организме  он является одним из важнейших и липидов. Это одноатомный мононенасыщенный  циклический спирт, в основе структуры которого лежит циклопентанпергидрофенантреновое кольцо (рис. 8). У позвоночных животных большое количество холестерола содержится в липидах нервной ткани, где он связан со структурными компонентами миелиновой оболочки нервов, в клетках спермы, в печени, в надпочечниках, в кожном сале и в клеточных стенках эритроцитов.

Значение холестерола и в организме:

1)      является одним из структурных компонентов мембран, проявляя амфифильные свойства, способен взаимодействовать с полярными фосфолипидами, составляющими основу клеточной мембраны. Особенности физико-химических свойств холестерола способствуют упорядоченности и подвижности фосфолипидов мембран при изменении температуры, что позволяет мембране сохранять свои функции.

2)      холестерол является предшественником многих важных стеролов: желчных кислот, кальциферолов, стероидных гормонов.

В организме человека массой 70 кг содержится 140-150 г холестерола (% г желчных кислот, еще меньше гормонов и других стероидов).

 

Рис. 8. Холестерол

 

По характеру поступления в организм различают эндогенный холестерол (0,8-1 г/сут) и холестерол экзогенный (0,3-0,5 г/сут). Холестерол синтезируется во всех органах и тканях но значительнее всего в печени (до 50% всего экзогенного холестерола), стенке тонкой кишки (до 20%), коже (5%). При питании растительной пищей главное значение в обеспечении организма холестеролом приобретает синтез его в тканях.

Скорость синтеза холестерола снижается при голодании, увеличении  холестерола в рационе.

В организме человека  нет ферментов, разрушающих стероидное кольцо; выведение холестерола из организма осуществляется в форме желчных кислот в составе желчи. В толстом кишечнике холестерол превращается в копростерин под действием ферментов кишечных бактерий и выводится с фекалиями. Нарушение обмена холестерола приводит к атеросклерозу, желчнокаменной болезни. Оценивая уровень холестерола в организме нужно учитывать, что при сочетании с другими факторами (повышенное артериальное давление, курение, ожирение, гормональные нарушения) повышенный уровень холестерола ведет к раннему развитию ИБС.

В обмене холестерола важную роль играют витамины С, В12, В6, фолиевая кислота, некоторые микроэлементы. Снижение холестерола ниже нормального уровня повышает риск таких заболеваний, как гипертиреоз (повышение активности щитовидной железы), поражение коры надпочечников, истощение.

 

Причины нарушения обмена липидов  

1. Недостаток или избыток липидов (ТАГ) в рационе.

        содержание жира в рационе меньше 30-35% (для детей) или 12% (для взрослых) приводит к расстройствам пищеварения;

        избыток жиров приводит к уменьшению синтеза пищеварительных ферментов, препятствует доступу ферментов к субстратам в полости кишки. У взрослого животных избыток жира угнетает рубцовую микрофлору, что клинически проявляется диареей, потерей веса.

Потеря веса сложный физиологический процесс, который нельзя обеспечить только урезанием рациона или увеличением физической нагрузки. Похудение представляет собой многоступенчатый каскад, запускаемый синтезом определенных гормонов, которые, в свою очередь, воздействуют на мозг, посылающий организму сигнал о насыщении. Некоторые люди обладают низкой чувствительностью к этим гормонам и постоянно испытывают чувство голода из-за отсутствия сигнала о насыщении.

 

Вопросы для самопроверки

  1. Приведите классификацию липидов по химическому составу.

  2. Укажите спирты и карбоновые кислоты, которые входят в состав простых и сложных липидов?

  3. Приведите примеры сложных липидов. Какова их роль в организме?

  4. Перечислите функции триацилглицеринов в организме. Какие продукты питания содержат большое количество триацилглицеринов (жиров)?

  5. Назовите незаменимые жирные кислоты и их пищевые источники.

  6. Какие соединения синтезируются из холестерина в организме?

  7. Согласны ли вы с утверждением, что холестерин не содержится в растительных маслах?

  8. С какой целью в жиросодержащие продукты добавляют витамин Е?

  9. Укажите источники лецитина. С какой целью данное вещество используют как пищевую добавку?

 

 
Сайт создан в системе uCoz