5 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (2 Голосов)

Практически все биохимические реакции в живых организмах происходят не пассивно, а ускоряются ферментами в миллионы и миллиарды раз, а иногда и триллионы. Жизнь не могла бы противостоять разрушающему действию неживой материи без преимущества в скорости протекания реакций. Ферменты представляют собой белки размером несколько нанометров, обычно состоящие из десятков тысяч атомов. По сути, белки - это специализированные квантовые наномашины, которые выполняют всю работу в организме. Их трехмерная структура, равно как и структура молекул обрабатываемых ими субстратов, имеет решающее значение для их функций. Если в ферменте или молекуле субстрата заменить какую-либо часть на изомер, фермент может оказаться не в состоянии работать с субстратом.

 

Большинство трансизомеров жирных кислот, образующихся в жирах в процессе гидрогенизации, дезодорации, отбеливания и воздействия высоких температур, в природе встречаются лишь в следовых количествах. Для организма человека они чужеродны.

Трансизомеры жирных кислот, оказавшись в составе фосфолипидов клеточных мембран, влияют на работу белковых молекул, пронизывающих мембраны, так называемых трансмембранных белков. Это нарушает передачу сигналов, например, при взаимодействии гормонов с рецепторами, поскольку рецепторы являются трансмембранными белками, а также работу рецепторов на мембранах ядер клеток, модулирующих экспрессию генов. Страдает транспорт веществ, ведь белковые каналы для переноса молекул через мембрану также относятся к трансмембранным белкам. Так как фосфолипиды являются еще и сырьем для синтеза регуляторных молекул иммунной системы, наличие в них жирных кислот в транс-конфигурации приводит к нарушению биохимии воспалительных процессов. Молекулярные механизмы и последствия таких изменений в последнее время стали предметом активного изучения.

Помимо повышения риска развития атеросклероза и сопутствующих заболеваний сердца и сосудов, трансжиры снижают чувствительность клеток поджелудочной железы к инсулину (диабет 2-го типа), провоцируют развитие хронических воспалительных процессов и ожирение. Похоже, что трансжиры также повышают риск развития некоторых видов рака, однако данных, подтверждающих эту гипотезу, пока еще недостаточно.

Одним словом, если вместо нормального строительного материала мы предлагаем своему организму бракованные трансизомеры, образуются дефектные биологические структуры, которые начинают давать сбой в самых разных ситуациях.

По статистике наибольшую угрозу здоровью несут заболевания системы кровообращения, прежде всего заболевания артерий - атеросклероз. По артериям тканям доставляется высокоактивное вещество - кислород. За свою жизнь человек потребляет около 15 тонн кислорода. Кислород переносится красными кровяными клетками, эритроцитами. Они живут всего 4 месяца и лишены ядер, митохондрий и ряда других клеточных структур. В норме эритроциты отдают кислород в капиллярах. Его утечки при транспортировке приводят к окислению липидов и повреждениям стенок артерий. Трансизомеры повышают твердость не только маргарина, но и мембран эритроцитов и липидных шариков, в форме которых транспортируются жиры в ткани и из тканей. Повышенная жесткость эритроцитов затрудняет их деформацию при протискивании через капилляры; ухудшает способность эритроцитов концентрироваться преимущественно в центре артерий, в результате чего увеличивается частота соударений со стенками артерий. Возможно, изменяется способность эритроцитов агрегироваться в монетные столбики, снижающие потери кислорода. Из-за патогенных факторов, в том числе трансжиров, система регуляции и защиты стенок артерий начинает давать сбои. В артериальных стенках появляются воспалительные процессы. По одной из версий, микроповреждения сосудов организм закрывает холестерином, по другой, превышение поступления холестерина в стенки сосудов над его выходом и является причиной воспаления. В любом случае, если дисфункция защитной системы сохраняется, сосуды повреждаются снова и снова. В них скапливаются макрофаги, поглощающие окисленный холестерин. Они образуют объемные бляшки, которые постепенно укрепляются соединительной тканью и кальцием. В бляшки прорастают сосуды артерий. Просвет артерий сужается, возникает недостаточное кровоснабжение. Недостаточное кровоснабжение тканей организм пытается компенсировать повышением давления крови, но это ускоряет износ артерий. Кровоточащие бляшки образуют тромбы, которые со временем отрываются и перекрывают сосуд по ходу движения, вызывая локальный некроз тканей. Потерявшие эластичность сосуды при нагрузке могут лопнуть. Кровоизлияние в мозг или в сердце приводит к смерти или инвалидности.

Полной теории развития (этиологии) атеросклероза до сих пор не существует, поэтому пока не известны все пути, какими трансжиры участвуют в атерогенезе.

Исследования влияния трансжиров на организм можно разделить на три группы: эпидемиологические, клинические, молекулярные.

В эпидемиологических исследованиях приблизительно оценивается потребление трансизомеров среди больших групп (десятки тысяч людей) в течение многих лет и находятся статистические связи потребления с частотой заболеваний. Сами по себе, без привлечения дополнительных соображений, эти исследования не позволяют судить о причинноследственных связях, но позволяют оценить риски.

В клинических испытаниях небольшие группы (десятки людей или животных) находятся на строго контролируемой диете. Изучаются связи между диетой, клиническими проявлениями и биохимическими показателями.

Исследования на молекулярном уровне изучают пути и механизмы метаболизма трансжиров. В основном они проводятся in vitro («в пробирке») на культурах тканей или с ферментами, выделенными из живых тканей.

Статистические данные

В 1993 году в журнале Lancet была опубликована статья, в которой на основании анализа 10-летних данных наблюдения за медсестрами (n = 85 095) установлено, что среди тех, кто употреблял много маргарина, случаев инфаркта миокарда было примерно в 1,5 раза больше, чем среди тех, кто употреблял его мало.

Последующие эпидемиологические исследования (n ~ 140 000) позволили уточнить эти результаты. Установлено, что замена углеводов на трансжиры в объеме 2% калорийности рациона увеличивает риск ишемической болезни сердца (ИБС) на 24%; замена сливочного масла или животного жира на гидрогенизированные жиры (с содержанием 10-40% трансжиров) в объеме 8% калорийности рациона увеличивает риск ИБС на 6-10%.

В России, начиная с 1970-х годов, более половины смертей обусловлены болезнями системы кровообращения. Среди них половина приходится на ишемическую болезнь сердца (52,5% в 2011 году, или 29,2% от общего числа умерших) и треть на заболевания сосудов мозга. В США и Европе почти 50% случаев всех смертей также является следствием заболеваний сосудов.

В 2007 г среднее суточное потребление маргариновой продукции в России составляло 15 г/чел, или 6-8% от калорийности рациона. Отсюда можно сделать оценку, что из-за употребления гидрогенизированных жиров риск ИБС у россиян повышен на 5-10%. По данным Федеральной службы государственной статистики в России в 2010 г от болезней системы кровообращения умерли 1152 тыс. человек, из них около 600 тыс. - от ИБС. Отсюда получаем, что из-за гидрогенизированных жиров умирают 30-60 тыс. человек в год. Для сравнения: по причине убийств в России в 2010 г погибло 19 тыс. человек, самоубийств - 34 тыс. Трансжиры убивают не меньше, чем настоящие убийцы.

Похожие оценки были сделаны в США (1994 г.) - 30 тыс. смертей в год из-за употребления гидрогенизированных жиров (подверглась критике59,60), в США (2006 г.) - 72 тыс. инфарктов в год (включая нелетальные), в Англии (2011 г.) -7 тыс. смертей в год.

ВОЗ рекомендовала в 2003 г, чтобы содержание трансжиров в калорийности рациона не превышало 1%.

Дания была первой европейской страной, принявшей радикальные меры. В 2003 г в Дании запретили все продукты, включая продукцию общепита, в которых содержание трансжиров превышает 2% от общего жира.

В США, Канаде и многих европейских странах введены законодательные ограничения содержания трансжиров в продуктах. На этикетках обязательно должно быть указано количество трансжиров.

К 2009 г Финляндия и Норвегия сумели снизить потребление трансжиров до 0,5-0,8% в суточной калорийности.

В России снижение содержания трансжиров во всех продуктах до 2% должно быть завершено к 2018 г. Требование указания трансжиров на этикетке запланировано ввести в 2013 г.

Особый вред трансжиры могут принести детям. Нервные клетки, половые железы, сосуды, загруженные трансжирами, не помогут детям развиваться, не сделают их счастливее. В международном исследовании были изучены результаты аутопсий 1277 человек в возрасте 5-34 лет, погибших от травм. Даже в самой молодой возрастной группе 5-14 лет в 87% случаев в аортах были обнаружены жировые пятна, а в 30% случаев такие пятна были обнаружены и в коронарных артериях. Площадь этих жировых пятен в сосудах увеличивалась с возрастом, особенно в возрастной группе 15-24 лет. В другом исследовании обнаружено, что чем чаще дети 3-7 лет употребляют маргарин вместо масла, тем ниже их умственные способности.

В одночасье невозможно удалить из оборота все продукты, содержащие трансжиры, но почему бы уже сейчас не сократить их в питании детей? Что мешает запретить все продукты с модифицированными жирами в меню детских учреждений, в школьных буфетах и близлежащих магазинах уже сегодня? А также запретить выкладывать в магазинах кондитерские изделия, не одобренные для детского питания, в пределах досягаемости детей - на нижних полках и у касс. Или интересы производителей нам дороже здоровья наших детей?

Клинические и лабораторные исследования

По этическим причинам клинические испытания потребления трансизомеров на людях дольше 1,5 месяцев не проводились. Учитывая то, что скорость обновления жирных кислот в мембранах клеток очень низкая - месяцы и годы, то краткосрочные исследования могут не выявить все последствия замены жирных кислот в мембранах на изомеры. В этом отношении выделяются клетки крови, например, эритроциты с их временем жизни 4 месяца, а также дети, - в их организмах идет активное формирование клеток. У взрослых основными наблюдаемыми параметрами являются сдвиги в биохимических показателях и показателях иммунитета. На детях клинических испытаний не проводилось.

Десятки кратковременных (3-6 недель) клинических исследований на людях выявили изменения в липидном составе крови при употреблении трансжиров. Нарушения в липидном обмене считаются одним из основных факторов провоцирующих атеросклероз. Холестерин переносится кровью в форме шариков, помеченных белком. Шарики низкой плотности (ЛНП-холестерин) доставляют холестерин к тканям, и поэтому условно их называют плохим холестерином. Шарики высокой плотности (ЛВП-холестерин) уносят холестерин от тканей к печени, и поэтому условно их называют хорошим холестерином. Трансизомеры повышают концентрацию в крови «плохого» ЛНП-холестерина примерно также, как насыщенные жиры, но в отличие от последних они понижают концентрацию «хорошего» ЛВП-холестерина. Отношение ЛНП/ЛВП-холестерин, - важный показатель риска ишемической болезни сердца, - повышается трансжирами примерно вдвое больше, чем насыщенными жирами. Кроме того, трансжиры повышают в крови уровень триглицеридов и липопротеина(а) (атерогенного липопротеина); увеличивают концентрацию мелких частиц липопротеинов низкой плотности. Каждое из этих изменений в липидных показателях увеличивают риск ИБС. Оценка их суммарного вклада в риск ИБС дает более низкую величину, чем наблюдаемый в эпидемиологических исследованиях рост риска ИБС при употреблении трансжиров. Это указывает, что вредное воздействие трансжиров обусловлено не только изменениями в липидном составе крови.

Трансжиры вызывают воспаление в организме. Об этом свидетельствует увеличение активности фактора некроза опухолей, уровня интерлейкина-6, С-реактивного белка.70,71,72

Трансжиры вызывают нарушения эндотелиальной функции в сосудах (биохимических реакций, регулирующих сокращение и расширение сосудов для адекватного кровоснабжения тканей). Об этом свидетельствуют биомаркеры и прямые измерения потока крови в плечевой артерии.

Обстоятельный обзор влияния трансжиров на ИБС опубликован в 2006 г группой ведущих исследователей. Общий обзор подготовлен Hunter в том же году.

На основании десятков клинических испытаний эксперты ВОЗ в 2009 г пришли к выводу, что повышение риска ИБС при употреблении трансжиров связано с:

•    повышением уровня ЛНП-холестерина;

•    повышением уровня липопротеина (а);

•    понижением уровня ЛВП-холестерина;

•    провоцированием воспаления;

•    эндотелиальной дисфункцией;

•    влиянием на свертываемость крови;

•    снижением чувствительности клеток к инсулину;

•    влиянием на функции, в которых участвуют простаноиды;

•    замещением незаменимых жирных кислот в мембранах клеток;

•    влиянием на ключевые функции, выполняемые мембранами.

Поскольку гидрогенизированные жиры с трансизомерами 1) будучи искусственно созданными, не являются необходимой частью рациона, и 2) оказывают вредное воздействие, ВОЗ в 2009 г рекомендовала рассматривать их как опасные вещества, подлежащие удалению из продуктов питания.

Включение трансжиров в ткани тела

С помощью изотопных меток показано, что степень усвоения из кишечника трансизомеров вида 18:1, наиболее обильно представленных в гидрогенизированных жирах, такая же, как у обычных жиров - около 95 %.

В 1983 г. взрослых кроликов (24 особи) разделили на три группы и содержали в течение 5 месяцев на диетах с разным содержанием трансизомера 18:1 - 0 %, 8 % и 15 % трансизомеров в энергии рациона. Через 5 месяцев в плазме крови, эритроцитах, митохондриях печени и микросомах печени концентрация трансизомера 18:11 была прямо пропорциональна его поступлению с пищей:

Содержание трансизомера 18:11 в тканях кроликов для трех рационов (в процентах от общего количества жирных кислот).

 

Рацион 1

Рацион 2

Рацион 3

В рационе

следы

23,0

43,0

В плазме крови

0,2

6,9

13,0

В эритроцитах

0,2

4,8

12,0

В митохондриях печени

0,2

5,5

12,0

В микросомах печени

0,35

6,1

12,0

Таким образом, трансизомер 18:11 включается в клеточные структуры наравне с другими жирными кислотами. В клеточных структурах его доля среди жирных кислот примерно в 4 раза меньше, чем в поступающем с пищей жире. Например, если в пищевом жире содержится 10 % трансизомеров 18:11, можно ожидать, что в липидах клеток его будет 2,5 %.

Включение в клеточные структуры трансизомеров в таких объемах - в десятки раз превышающее их естественное содержание, должно было бы насторожить и привести к запрету их употребления в пищу до тех пор, пока не будет всесторонне выяснена их безопасность. Этого не произошло.

Исследования на крысах показали, что трансизомеры включаются в нервные клетки, в сетчатку глаза. Передаются плоду при вынашивании и вскармливании. Нарушают развитие половых желез.

Позже появились исследования людей. В фосфолипидах плазмы крови 3330 американцев в 1989-1993 гг найдены следующие концентрации трансизомеров: 16:1t - 0,25 ± 0,06 %, 18:1t - 2,0 ± 0,71 %, 18:2t - 0,27 ± 0,09 %. Это приблизительно соответствует содержанию 8-10 % трансжиров в поступающем с пищей жире.

Трансизомеры обнаруживаются в жировой части практически всех органов и тканей человека - 2-3 %, жире женского молока - в среднем 1 % в Испании, 2 % во Франции, 4 % в Германии, 7 % в Канаде и США.

В 1998 г в жире грудного молока канадских женщин среднее содержание трансизомеров было 7 %; у отдельных женщин - до 18 %. В 2003 г в Канаде начали указывать содержание трансжиров на упаковке, в 2005 г указание стало обязательным. К 2006 г среднее содержание трансизомеров снизилось до 4,5 %.

В 1995 г Wolff вывел приближенную формулу, позволяющую по содержанию в грудном молоке изомера t16-18:1, оценить количество трансжиров, поступающих с пищей матери из частично гидрогенизированных жиров:

х = 110 - 14,2 у

где у - процентная доля изомера 116-18:1 среди всех трансизомеров 18:1, х - процентная доля трансизомеров из частично гидрогенизированных жиров. Например, при у = 4,9 %, получаем х ~ 40 %.

Исследования не выявили присутствия трансизомеров в жире диких животных (медведь, барсук, сурок, страус, кенгуру), морских млекопитающих и беспозвоночных (тюлень, нерпа, лахтак, киты, крабы, угри, кальмары, галатурии, мидии), а также многочисленных видов морских и речных рыб.

Необходимость классификации трансжиров

Представление о трансжирах, как о вредном компоненте пищи, стало распространенным. Однако, не все так просто. Дело в том, что хотя больше всего трансжиров содержится в частично гидрогенизированных жирах, они также присутствуют и в натуральных продуктах. Больше всего их в молоке и мясе жвачных животных - обычно около 4-5 %, но бывает больше 8 %, если животных держат на специальном рационе. Позиция ВОЗ в отношении натуральных трансжиров сводится к тому, что при употреблении в традиционных количествах они безопасны, во всяком случае, доказательств обратного пока не существует.

В 1954 г. в одной из первых работ, посвященных анализу трансжиров в маргаринах и шортенингах, было отмечено, что в 1953 г. впервые потребление маргарина в США превысило потребление масла, а тщательного анализа состава трансизомеров в коммерческих продуктах до сих пор не произведено. Чтобы восполнить этот пробел авторы измерили общее содержание трансизомеров, в продаваемых в розницу шортенингах и маргаринах. Оно оказалось 23-42 % от общего жира, в среднем 30 %. Шортенинг Crisco содержал 23 %. Исследователи отметили, что ненасыщенные жиры в гидро-генизированных маслах, особенно полиненасыщенные, представляют собой чрезвычайно сложную смесь позиционных и геометрических изомеров, идентифицировать которые пока невозможно; их влияние на организм не известно.

Активное изучение влияния отдельных трансизомеров началось только в конце 90-х годов, когда появились доступные методы определения их содержания. Однако, на сегодняшний день по прежнему мало сведений о влиянии отдельных трансизомеров и их содержании в продуктах. Обычно в исследованиях указывается общее количество трансизомеров жирных кислот, либо содержание 18:ГЬ и 18:21 без дальнейшего их разделения. Это затрудняет сравнительный анализ действия на организм отдельных изомеров и приводит к необоснованным выводам о вреде всех трансизомеров без исключения. У олеиновой кислоты 18:1 существует 23 геометрических и позиционных изомера. У линолевой кислоты 18:2 количество изомеров свыше сотни, у линоленовой 18:3 - свыше тысячи. Когда рассматривают действие на организм трансизомеров в целом, неявно полагают что их действие схоже. Однако, изучение влияний на организм некоторых изомеров 18:2, о чем речь пойдет дальше, показало, что это допущение далеко от истины.

Трансизомерный состав продуктов

Интересно сравнить состав изомеров в гидрогенизиро-ванных жирах и натуральных продуктах.

В частично гидрогенизированных жирах обычно преобладают трансизомеры олеиновой кислоты 18:1 - 20-40 % от общего жира. Содержание трансизомеров 18:2 примерно в 3-10 раз меньше, чем трансизомеров 18:1. Содержание трансизомеров 18:3 примерно в 100-1000 раз меньше, чем трансизомеров 18:1. Это объясняется тем, что чем больше двойных связей в жирной кислоте, тем быстрее она насыщается водородом при гидрогенизации. Содержание трансизомеров 16:1 обычно не превышает 0,5 %. Практически отсутствуют данные об изомерах жирных кислот С20 и более длинных.

В жире молока и мяса жвачных животных из всех трансизомеров преобладает вакценовая кислота Ш-18:1 - один из трансизомеров олеиновой кислоты. Ее содержание варьирует от 0,5 % до 4 % и выше, в среднем около 2 %. На втором месте идет руменовая кислота с9,Ш-18:2 - один из трансизомеров линолевой кислоты. Ее содержание также варьирует от 0,2 % до 2 %, в среднем около 1 %.

Соотношение позиционных изомеров трансизомера олеиновой кислоты в жире молока и маргарине показано на. Если в жире молока доминирует один трансизомер - вакце-новая кислота, то в маргарине обильно представлены 9 трансизомеров, причем их количество больше, чем в жире молока. Таким образом, спектр трансизомеров олеиновой кислоты существенно отличается в маргарине и в молочном жире.

В жире женского грудного молока, также преобладает вакценовая кислота, если женщина употребляет не слишком много маргарина ().

Число трансизомеров линолевой кислоты 18:2 свыше сотни. Их спектр в молоке и маргарине по-видимоу различается еще больше, чем для олеиновой. Частичный спектр молочного жира показан в Таблице 6. В молоке среди трансизомеров с двумя двойными связями преобладает руменовая

кислота, которой далее посвящен отдельный раздел. Для маргарина данных, к сожалению, не удалось найти.

Число изомеров линоленовой кислоты 18:3 свыше тысячи. Они почти не исследованы. Основное их потребление приходится на рафинированные дезодорированные масла, а также на перетерифицированные жиры.

Среднее содержание суммы трансизомеров 18:1 + 18:21 + 18:21 в рафинированных маслах приблизительно следующее: подсолнечное 0,35 %, соевое 0,8 %, рапсовое 1,1 %. Разница обусловлена долей полиненасыщенных жирных кислот. Чем больше двойных связей, тем больше образуется изомеров, - коэффициент изомеризации увеличивается с ростом числа двойных связей. Например, в одном из образцов дезодорированного соевого масла было найдено: 18:11 - 0,02 %, 18:21 - 0,20 %, 18:31 - 0,56 % от общего жира. Другие примеры приведены в Таблице 5.

Таблица 5 Содержание трансизомеров линолевой и линоленовой кислот в рафинированном масле, в % от общего жира.92 93

Страна, год, вид масла, (число образцов)

Трасжиры,

всего

18:2t

Изомеризация 18:2t

18:3t

Изомеризация 18:3t

Франция, 1991, Соевое (n=3)

0,3-2,9

0,1-1,0

0,2-2,0 %

0,2-1,9

2-27 %

Франция, 1991, Рапсовое(n=4)

1,7-3,5

0,2-0,5

1,2-2,2 %

1,4-3,0

16-30 %

Мексика, 2000, Соевое (n=18)

0,9-2,9

0,4-1,5

0,7-3,5 %

1,0-2,0

11-22 %

В молоке из трансизомеров 18:31 преобладает румеле-новая кислота с9,111,с15-18:3. Ее содержание в жире варьирует от 0,02-0,04 % до 0,5 %, в зависимости от наличия в корме а-линоленовой кислоты с9,с12,с15-18:3, из которой она образуется. Концентрация трансизомеров 18:31 в рафинированных дезодорированных маслах значительно превышает таковую в жире молока, что вызывает сомнение в их безопасности. Особенно, если учесть, что в дезодорированных маслах изо-меризовано около 20 % линоленовой кислоты, и спектр изомеров отличается от спектра изомеров молока.

Таким образом, трансизомерый состав натуральных продуктов и промышленных масел сильно отличается.

Действие на организм отдельных трансизомеров

Число изомеров жирных кислот слишком велико, чтобы можно было экспериментально изучить физиологическое действие всех их по отдельности. Имеюшиеся данные о действии отдельных изомеров пока малочисленны и не позволяют составить общую картину.

Исследования не выявили негативного действия смеси трансизомеров 16:11 Трансизомер 91-16:1 оказывает благоприятное действие на липидный состав крови, снижает инсулинорезистентность.

В одной из работ, обнаружено, что высокие концентрации трансизомеров 18:11 в фосфолипидах плазмы крови людей ассоциировались не с повышенным, а наоборот, пониженным риском смертельного сердечного приступа. В этой же работе повышенные концентрации 18:21 повышали этот риск. Авторы пришли к выводу о необходимости раздельного изучения изомеров.

Среди позиционных цис-изомеров 18:1с (называемых изоолеиновыми кислотами) изучалось действие петроселиновей кислоты (6с-18:1), обильно содержащейся в семенах зонтичных растений. Рафинированное отбеленое дезодориро-ваное масло семян кориандра (72 % петроселиновой кислоты), в количестве 80 % от всего пищевого жира, привело у крыс к увеличению печени и снижению синтеза арахидоновой кислоты. Доля петроселиновой кислоты в липидах сердца достигла 10 % (в контрольной группе - 0 %). Уровень холестериновых фракций и триглицеридов в крови не отличался от показателей контрольной группы. Для людей такое потребление петроселиновой кислоты соответствует примерно 300 г семян кориандра в день. Семена кориандра безвредны при обычном их употреблении (к тому же масло в них не дезодорировано и не отбелено, как было в рационе крыс). Однако интересно, что нетипичный для тканей изомер 6с-18:1 занял в липидах сердца долю 10 % при его доле в жире рациона 58 %.

Многочисленные трансизомеры 18:34 мало исследованы. Обнаружены как положительные98 99 так и отрицательные их влияния. Некоторые из них проявляют противовоспалительные, иммуномодуляторные и противораковые свойства.  В экспериментах на крысах обнаружено, что они включаются в состав нервных клеток в виде трансизомеров докоза-гексаеновой кислоты 22:6 п-3, особенно в сетчатку глаза.102103 а-Элеостеариновая кислота с9,Ш,Ш-18:3, содержащаяся в семенах горькой тыквы, предотвращает развитие индуцированного азоксиметаном рака толстой кишки; причем, любопытно, что доза 0,2 % от всего жира в рационе оказалась эффективнее дозы 20 %. Если пересчитать эти дозы на рацион человека, получится 0,15 г и 15 г а-элеостеариновой кислоты в сутки.

Дезодорированное масло, богатое триеновыми кислотами, например соевое или рапсовое, может содержать порядка 1 % триеновых трансизомеров. Таким образом, в столовой ложке их содержится порядка 0,15 г. То есть, даже одна столовая ложка дезодорированного масла содержит количество трансизомеров, которым нельзя пренебрегать под предлогом его малости. Действие различных трансизомеров разнонаправ-лено, поэтому результирующее действие их смеси в дезодорированном масле трудно предсказать, даже если бы было известно действие отдельных изомеров.

Шестинедельное исследование на 89 добровольцах, принимавших в среднем 1,4 г в день трансизомеров 18:31 из дезодорированного рапсового масла, привело к увеличению отношения ЛНП/ЛВП-холестерин, хотя в целом изменения липидного состава были слабыми. Как указывалось выше, 1,5 месяца - малый срок для накопления изменений в мембранах.

Биологическая активность отдельных трансизомеров кислот С20 и более длинных неизвестна. Диета с гидрогени-зированным рыбьим жиром, содержащая трансизомеры 20:11, 20:21, 22:11 и 22:21 в сумме около 13 % от общего жира, больше увеличивает отношение ЛНП/ЛВП-холестерин, чем диета с гидрогенизированным соевым маслом при одинаковом суммарном содержании трансизомеров. К сожалению, в указанной работе диеты отличались и по количеству насыщенных кислот, поэтому эти результаты требуют проверки.

Усилия по снижению трансизомеров в продуктах в первую очередь затрагивают трансизомеры олеиновой кислоты, которые сегодня преобладают в гидрогенизированных жирах. Трансизомеры линолевой и линоленовой кислот в гидрожирах содержатся в меньших количествах, чем олеиновой, но это не означает, что их потребление дает меньший вклад в развитие атеросклероза и других заболеваний. Упомянутые выше исследования скорее свидетельствуют об обратном. Поэтому снижение среднего содержания трансизомеров олеиновой кислоты, к примеру, с 20 % до 2 %, может не снизить риск ИБС, обусловленный трансжирами, в 10 раз, если одновременно не будет снижено в 10 раз содержание трансизомеров линолевой и линоленовой кислот. Иными словами, по нынешним оценкам, риск ИБС, обусловленный трансжирами, снизится в 10 раз при снижении потребления нынешних промышленных трансжиров в 10 раз. Однако, замена нынешних промышленных жиров на новые, с пониженным в 10 раз содержанием трансизомеров олеиновой кислоты, может не привести к ожидаемому результату.

Руменовая кислота

В 1978 г. Микаэль Париза исследовал мутагенные свойства жареного на гриле мясного фарша, чтобы найти более здоровые способы его приготовления. Неожиданно он обнаружил, что наряду с известными мутагенными веществами, такими как бенз(а)пирен, в нем есть и антимутагенные. В 1979 г. он выяснил, что в сыром гамбургере мутагенной активности не наблюдается, в гамбургере, жареном 4-20 минут при 143 °С, она минимальна, а при 191 °С и 210 °С - значительно возрастает. В ресторанных гамбургерах она была от низкой до умерено высокой. При этом он снова отметил наличие неизвестного антимутагенного вещества в сыром и жареном мясе. В 1985 г. вместе с коллегами из Висконсинского университета он подготовил экстракт из жареного мяса, содержащий эти вещества, и приложил его к коже мышей первой из двух групп. Затем мышам обеих групп на кожу нанесли канцерогенное вещество. Через 4 месяца в первой группе число заболевших мышей было на 20 % меньше, чем во второй, причем число опухолей у них было вдвое меньше, чем во второй группе. В 1987 году удалось сузить круг подозреваемых веществ до четырех. Они оказались трансизомерами сопряженной линолевой кислоты.

Сопряженная (или конъюгированная) линолевая кислота (СЬА) отличается от обычной линолевой кислоты, тем, что две ее двойные связи расположены на расстоянии двух атомов углерода, а не трех, как обычно. Этим свойством обладают 28 позиционных и геометрических изомеров линолевой кислоты. Наиболее интересным оказался изомер с9,Ш-18:2 -руменовая кислота.

В исследовании 1999 года 120 молодых подопытных крыс разделили на четыре равные группы. Первой группе (контрольной) добавили в рацион обычное сливочное масло, второй - сливочное масло, богатое руменовой кислотой, третьей и четвертой обычное сливочное масло с добавками коммерческих препаратов ^А, содержащих смесь изомеров. Через месяц всем крысам ввели канцероген, провоцирующий рак груди, и перевели на обычную диету. Через 4 месяца в контрольной группе у 93 % выявлен рак, во второй группе - у 50 %, в третьей и четвертой - 53 % и 57 %. Содержание руме-новой кислоты в рационе было у 1, 2, 3, 4-й групп - 0,25 %, 2,2 %, 1,9 %, 0,6 % калорийности.

Противораковое действие руменовой кислоты удивительно и тем, что ее изомер - линолевая кислота, наоборот, оказывает стимулирующее действие на раковые клетки.

Руменовая кислота препятствует раку на всех стадиях: зарождении, росте, метастазах и для разных видов: раку груди, кожи, легких, желудка, простаты и кишечника.112,113,114,115,116

В опытах на животных добавление руменовой кислоты в корм снижает образование бляшек в аорте, подавляет развитие атеросклероза и уменьшает существующие бляшки, снижает воспаление, значительно снижает уровень ЛНП-холестерина.

В 1990х годах появились БАДы, содержащие СЬА. Большинство этих препаратов содержит смесь изомеров. Препарат Кларинол (С1аппо1), например, содержит 40 % руменовой кислоты, 40 % изомера Й0,с12-18:2 и 20 % других изомеров CLA. FDA присвоило в 2008 г Кларинолу статус безопасной пищевой добавки (GRAS) к ограниченному ряду продуктов при условии соблюдения ее дозировки. На сайте FDA можно без труда найти документацию по утверждению Кларинола. Из нее можно узнать, что Кларинор получают из линолевой кислоты саффлора путем щелочной каталитической изомеризации в растворителе. При обосновании безопасности Кларинола говорится, что изомеры CLA присутствуют в обычной пище, такой как ... использованные фритюрные масла, гидрогенизированные жиры, рафинированные масла. В 2001 г в США было продано около 200 тонн Кларинола. Производитель рекомендует ежедневный прием 1-3 г CLA.

Исследования на мышах показали, что изомер t10,c12-18:2, в отличие от руменовой кислоты, вызывает жировое перерождение печени и значительно повышает уровень инсулина в крови, без изменения уровня глюкозы. Аналогичное исследование выявило увеличение массы печени у мышей от 2 до 4 раз за счет жира, уменьшение забрюшинной жировой ткани и глубокие изменения в содержании докозагексае-новой кислоты в сердце и селезенке при приеме t10,c12-18:2. Добавление курам-несушкам в корм смеси CLA привело к трехкратному снижению вылупляемости и трехкратному повышению смертности среди вылупившихся цыплят.

В 2007 г хомячкам добавили в корм руменовую кислоту. Уровень НП-холестерина снизился на 50 %, причем снизилась также его плотная подфракция. Изомер 110,с12 и его смесь с руменовой кислотой заметного действия не оказали.

В 2002 г было проведено исследование ^А на 60 мужчинах-добровольцах с абдоминальным ожирением. Их разделили на три группы и назначили прием с пищей по 3,4 г/сутки следующих веществ: 1-й группе - 110,с12-18:2; 2-й группе - смесь изомеров ^А, в которой примерно одинаковое содержание Ш,с12 и с9,Ш; 3-й группе - плацебо. Через 3 месяца в первой группе инсулинорезистентность по отношению к группе плацебо выросла на 19 %, гликемия на 4 %, снизился на 4 % ЛВП-холестерин. Во второй группе статистически значимым было только снижение на 2% ЛВП-холестерина.

В 2004 г сравнивалось действие изомеров с9,Ш и Й0,с12 на биохимические показатели у людей. Было обнаружено, что через 6 месяцев (в нарастающей каждые два месяца дозировке 0,6; 1,2; 2,4 г/день) изомер с9,Ш снижает ЛНП-холестерин на 10 %, не влияя на ЛВП-холестерин, а Й0,с12 снижает ЛВП-холестерин на 6 %, не влияя на ЛНП-холестерин.

Добавление изомера И0,с12-18:2 в корм резко снижает содержание жира в молоке коров. Добавки Й0,с12 рекомендуются производителями СЬА как средство для снижения веса, однако у людей с ожирением они значительно увеличивают оксидативный стресс и уровень воспалительных биомаркеров.

Казалось бы, выводы однозначны: изомер 110,с12-18:2 обладает нежелательными свойствами, которые уменьшаются присутствием руменовой кислоты. Безопасность его применения сомнительна. Тем не менее, искусственным смесям изомеров ^А продолжают приписывать положительные качества, по праву принадлежащие только одному ее изомеру с9,Ш - руменовой кислоте, естественным образом содержащейся в молоке и мясе жвачных животных.

Хотя, возможно, и смесь изомеров окажется полезной, если соблюдаются их пропорции. Например, на заре науки о питании весь пищевой жир рассматривали исключительно как источник энергии. Позже стали дифференцировать жиры на насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные, и выяснили, что хотя их калорийность одинакова для организма, они не равноценны, и необходимы определенные их пропорции рационе. Споры об оптимальных пропорциях не прекращаются по сей день, но все согласны в том, что сильное нарушение этих пропорций, причем как в сторону увеличения, так и уменьшения, приводит к расстройствам. Скорее всего, с изомерами ситуация аналогична - все они могут присутствовать в здоровом рационе, но в определенных пропорциях. Количество СЬА в молоке показано ниже (Таблица 6). В частности, содержание изомера Й0,с12 в молоке примерно в 100 раз меньше, чем руменовой кислоты.

Вакценовая кислота была открыта в 1927 г в животном жире (через 20 лет после начала производства гидрожиров). Руменовую кислоту обнаружили в молоке в 1977 г., но ее биологические свойства стали известны позже. Свои названия они получили от латинских слов уаееа (корова) и гита (рубец).

Таблица 6 Содержание изомеров

сопряженной линолевой кислоты (CLA) в молоке.134

Изомер

% от всех изомеров CLA

t7, c9

1.2-8.9

t7, t9

<0.1-2.4

t8, c10

<0.1-1.5

t8, t10

0.2-0.4

c9, t11 (руменовая кислота)

72.6-91.2

t9, t11

0.8-2.9

t10, c12

<0.1-1.5

t10,t12

0.3-1.3

c11,t13

0.2-4.7

t11, c13

0.1-8.0

t11,t13

0.3-4.2

c12,t14

<0.01-0.8

t12,t14

0.3-2.8

c,c изомеры

0.1-4.8

Механизм их синтеза сегодня в общих чертах ясен. Несколько видов бактерий, населяющих рубец (первый и самый большой отдел четырёхкамерного желудка жвачных животных), последовательно осуществляют биогидрогенизацию линолевой жирной кислоты 18:2 до насыщенной стеариновой 18:0. Линолевая кислота c9,c12-18:2 сначала изоме-ризуется в руменовую c9,t11-18:2, затем гидрируется до вак-ценовой t11-18:1, которая затем гидрируется до стеариновой 18:0. Часть руменовой и вакценовой кислот переходят в ткани и молоко. Из этих двух кислот преобладает вакценовая, поскольку процесс ее гидрирования самый медленный во всем процессе. Часть вакценовой кислоты в тканях животного конвертируется обратно в руменовую, а часть стеариновой -в олеиновую. а-Линоленовая кислота c9,c12,c15-18:3 преобразуется бактериями сначала в румеленовую c9,t11,c15-18:3, затем в вакценовую.

В отличие от искусственной гидрогенизации бактерии используют ферменты, что делает возможной биогидрогенизацию при температуре тела.

В коровьем молоке встречаются все 13 трансизомеров вида 18:1t, с преобладанием вакценовой кислоты (30-60%), содержание которой чувствительно к виду корма - летом ее в 1,5-2,0 раза больше, чем зимой. Источник и физиологическая роль трансизомеров в молоке изучены мало, за исключением вакценовой и руменовой кислот.

Практикуется добавление в корм жиров (около 2 % энергии рациона, иногда больше), - отходов мясопереработки (в том числе говядины), маслоэкстракционных и масложировых производств, отработанных масел индустрии общепита. Скармливание коровам отходов с мясобоен, оказалось одним из путей распространения коровьего бешенства - перерождения мозговой ткани в губчатое вещество. Среди коров, питающихся естественными кормами, риск этой болезни гораздо меньше. Причиной болезни оказались некоторые белки, у которых нарушена трехмерная конфигурация. Они расположены на мембране клеток и в нормальном состоянии поддерживают целостность миелиновой оболочки нервов, а в измененном вызывают цепное изменение в таких же соседних белках. Они получили название «прионы» от англ. proteinaceous infectious particles — белковые заразные частицы.

Установлено, что содержание руменовой кислоты в молоке коров, пасущихся на пастбищах, в 3-5 раз выше, чем у коров, питающихся на фермах зерном. Особенно много ее оказалось в молоке альпийских коров. Луговой клевер (20 % в рационе) увеличивает на 50 % содержание руменовой кислоты у пасущихся коров. Ключевым фактором, возможно, является содержание полиненасыщенных жиров в корме и состояние рубцовой микрофлоры. Молодые сыры содержат больше руменовой кислоты, чем старые. У разных млекопитающих содержание руменовой кислоты в жире молока различно: кобылиное < свиное < женское < козье < коровье < овечье. Руменовая кислота содержится в жире других животных, например, в курином жире было обнаружено 0,1 %, в жире индейки - 0,25 %.

В грудном молоке приблизительно 200 голландских женщин в 2002-2003 гг. в среднем содержалось 0,61 % элаиди-новой, 0,25 % руменовой и 0,48 % вакценовой кислот от общего содержания жира. У женщин, предпочитающих органические мясо и молоко, содержание элаидиновой кислоты было меньше: 0,51%, а руменовой и вакценовой выше: 0,34% и 0,59%.

В 2006 г с помощью изотопных меток было доказано, что руменовая кислота может образовываться из вакценовой в организме кормящих женщин. Раньше это косвенно наблюдалось и у мужчин, но прямых доказательств не было. Преобразование осуществляется ферментом, отщепляющим два атома водорода в 9-м положении (Д9-десатуразой). Этот фермент подавляется стеркуловой кислотой, содержащейся в хлопковом масле.

В журнале «Вопросы питания» за 2000-2011 гг. не опубликовано ни одной статьи, посвященной руменовой кислоте.

Другие изомеры

Если принять во внимание наличие жирных кислот с разветвленной боковой цепью, которых в жире молока около 2,5 %, и всех изомеров жирных кислот, то общее число возможных жирных кислот, поступающих с пищей, может получиться свыше миллиона. Уровень содержания, ниже которого ими можно пренебречь, трудно предвидеть.

Например, витамин А, обнаруженный в 1913 г в жире молока, проявляет активность в дозировке 1 мг в сутки. Его содержание в молочном жире - 0,0008 %, то есть в 1000 раз меньше, чем руменовой кислоты. Тем не менее молочный жир служит важным источником витамина А.

В высоких дозах витамин А токсичен. Это наводит на мысль, что некоторые «вредные» трансизомеры жирных кислот в малых дозах - таких, в которых они встречаются в натуральных продуктах, - могут оказаться полезными и даже необходимыми. Ведь вызывают же аппетит картошка и мучные изделия, жаренные на натуральном масле, хоть при этом и образуются малые количества трансизомеров.

Ретиналь в соединении с трансмембранным белком клеток сетчатки глаза служит светочувствительным элементом. Квант света, попадая на цис-ретиналь, изомеризует его в транс-ретиналь, что вызывает изменение трехмерной структуры белка и запускает цепь изменений, которая приводит к воздействию на близлежащие нервные клетки и передаче ими сигнала в мозг. Трансмембранные белки сетчатки в последнее время снова привлекли внимание - теперь как модель для изучения влияния жирных кислот на работу белков.

Бета-каротин, который в организме расщепляется на молекулы витамина А, синтезируется в природе обычно с трансконфигурациями всех связей (а//-транс-конфигурация). При хранении и термической обработке появляются цис-изомеры бета-каротина. Их биологическая активность малоизученна. Свежие морковь и помидоры содержат бета-каротин в а11-транс-конфигурации. Однако из сырых овощей бета-каротин плохо усваивается. Для повышения усвоения их лучше тушить с маслом на малом огне, или парить и подавать с маслом, нежели варить. Консервированные овощи содержат до 50 % различных цис-изомеров бета-каротина. Любопытно, что в отличие от овощей, свежая зелень содержит 20-30 % моноцис-изомеров. Видимо, дальнейшее изучение биологической активности каротиноидов требует раздельного рассмотрения их изомеров.

Эпидемиологические исследования обнаружили, что у курильщиков избыточный прием препаратов бета-каротина увеличивает риск рака легких. Причины этого пока не ясны.

Другой важный компонент жиров - жирорастворимый витамин Е, идентифицирован в 1936 г (примерно через 30 лет после начала производства гидрожиров). Синтетический а-токоферол, продаваемый в аптеках как витамин Е, содержит смесь 8 изомеров а-токоферола - RRR-, RRS-, RSR-, RSS-, SRR-, SSR-, SSS-, SRS-. Из них в природе встречается только RRR-а-токоферол. Четыре последних не попадают из печени в кровь, потому что белок печени, ответственный за перенос а-токоферола, не может с ними работать. Натуральный а-токоферол по традиции обозначают как ^-а-токоферол, синтетический (смесь изомеров) - как ^/-а-токоферол, хотя эти обозначения признаны ошибочными. Широкомасштабные исследования влияния синтетического а-токоферола на смертность от различных болезней выявили, что при приеме заметно выше рекомендуемого уровня он не улучшает, а порой и ухудшает исход болезней. Обнаружено также, что он увеличивает вероятность рака простаты, потому что снижает уровень у-токоферола в крови. Всего существует 8 форм витамина Е: а-, Р-, у-, 5-токоферолы и а-, Р-, у-, 5-токотриенолы (открыты в 1964 г). Токотриенолы отличаются от токоферолов наличием трех двойных связей в их хвосте. Каждый из них имеет два изомера (токоферолы - по 8), из которых природе встречается только один. Ведущие исследователи витамина Е заключили, что «после трех четвертей столетия, прошедших с открытия витамина Е, мы только сейчас начинаем понимать его функции», «исследования, не принимающие во внимание разницу в изомерах и формах витамина Е не имеют доказательной силы», «рекомендации по применению витамина Е можно давать только после проведения прямых исследований доза-эффект, с четким определением используемых изомеров».

Очевидно, сказанное можно распространить и на жирные кислоты. Удивительно, как на протяжении десятилетий может совершаться одна и та же ошибка - подмена понятий. Сначала кто-то называет одним термином группу веществ, а потом другие исследователи, не видя между ними разницы, изучают действие их смеси или отдельного представителя и ошибочно обобщают выводы на всех членов группы.

Можно не сомневаться, что физиологическая активность будет обнаружена и у других составляющих натуральных жиров, по мере их идентификации. Особый интерес представляют изомеры жирных кислот, встречающиеся во многих лекарственных и пищевых растениях, в том числе в специях.

По мере накопления данных о роли различных жирных кислот, которые раньше считались экзотическими и не учитывались в питании в силу их малого содержания, становится очевидно, что природа устроена гораздо сложнее и тоньше, чем мы представляем себе. Модифицируя пищу такими грубыми средствами, как химические технологии, мы производим обширные разрушения тонких компонентов и производим множество нежелательных веществ, большинство из которых на современном уровне технологии даже невозможно определить.

Мало кому придет в голову лить в двигатель автомобиля неподходящее моторное масло, но употреблять химически модифицированные масла в пищу считается нормальным. Конечно, организм гораздо совершеннее автомобиля и даже с такими маслами может пережить его, но во имя какой цели так обращаться с ним?

Источник: Журавлев А.В. Трансжиры: что это такое и с чем их едят. Москва, 2012 год, стр. 55-89.


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить