Жиры относятся к большому классу соединений, который называется липиды — «жироподобные». Из липидов, входящих в состав пищевых продуктов, особенно важны жирные кислоты, собственно жиры (триглицериды), стерины, фосфолипиды, гликолипиды.
Жиры — это соединения глицерина и жирных кислот. Обычно к глицерину присоединяются три жирные кислоты, поэтому жиры называют также триглицеридами. В составе триглицеридов — содержится около 9% глицерина и жирные кислоты с разной длиной углеродной цепочки. Свойства триглицеридов зависят от длины и особенностей химической структуры, входящих в их состав жирных кислот.
Жирные кислоты делятся на насыщенные и ненасыщенные. В насыщенных жирных кислотах все химические связи углерода заполнены водородом. В ненасыщенных жирных кислотах имеется одна или несколько ненасыщенных водородом связей, то есть присутствует одна или несколько двойных связей между соседними атомами углерода.
Если в молекуле жирной кислоты есть только одна ненасыщенная углеродная связь, ее называют мононенасыщенной. При наличии нескольких ненасыщенных связей жирные кислоты называют полиненасыщенными. Жирные кислоты различаются также по длине цепочки атомов углерода.
Из насыщенных жирных кислот в продуктах питания чаще всего встречаются пальмитиновая и стеариновая. Наибольшее количество насыщенных жирных кислот содержится в животных жирах. В говяжьем жире содержится 25% пальмитиновой, 20% стеариновой; в свином — 25% пальмитиновой и 13% стеариновой; в сливочном масле — 7% стеариновой, 25% пальмитиновой и 8% мистириновой кислоты.
Все животные жиры при комнатной температуре имеют твердую консистенцию, так как у них высокая температура плавления. Чем больше в составе жира насыщенных жирных кислот, тем выше температура его плавления. Говяжий жир тверже, чем куриный, так как в говяжьем содержится 38% насыщенных кислот, а в курином — только 4%.
Из мононенасыщенных жирных кислот самой распространенной является олеиновая. Она содержится в оливковом масле — 65%, в маргаринах — 43-47%, свином жире — 43%, говяжьем жире — 37%, сливочном масле — 23%, мясе гусей — 11-16%. Из насыщенных жирных кислот в растительных жирах чаще всего встречается пальмитиновая.
Главными представителями полиненасыщенных жирных кислот являются линолевая, линоленовая и арахидоновая.
Жиры, в состав которых входит много ненасыщенных жирных кислот, при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию, так как у них низкая температура плавления. К ним относятся в основном жиры растений. Растительные масла содержат 99,9% жира, орехи — 53-65%, овсяная крупа — 6,1%, гречневая — 3,3%. Рыбий жир тоже содержит в своем составе моно- и полиненасыщенные жирные кислоты. Так, например, скумбрия содержит 15% жирных кислот, из них 7% — мононенасыщенных, 4,5% — полиненасыщенных, 3,5% — насыщенных.
Жирные кислоты, входящие в состав жиров, могут синтезироваться в организме из углеводов, реже из белков. Однако имеются жирные кислоты, которые не могут синтезироваться в организме человека из промежуточных продуктов обмена. По этой причине их называют незаменимыми. Незаменимые жирные кислоты — линолевая и линоленовая. Некоторые авторы к незаменимым жирным кислотам относят еще и арахидоновую жирную кислоту. Однако она образуется в организме человека из линолевой при участии витамина В6. В растительных маслах содержится в основном предшественник арахидоновой жирной кислоты — линолевая жирная кислота. Очень много арахидоновой жирной кислоты (до 30%) содержится в рыбьем жире. Арахидоновая жирная кислота является предшественником простагландинов — тканевых гормонов, участвует в процессах активизации свертывающей и противосвертывающей систем крови.
При дефиците незаменимых полиненасыщенных жирных кислот в питании наблюдается поражение кожи, нарушение проницаемости капилляров, снижение иммунитета, у детей — замедление роста.
Минимальная потребность организма в линолевой кислоте составляет 2-6 г, оптимум — 10 г. Эту потребность обеспечивает примерно 20 г подсолнечного или кукурузного масла, в которых содержится около 60% линолевой кислоты. В животных жирах наибольшее количество линолевой кислоты содержится в свином жире — 9,1%. Эта кислота содержится в крупах, но в незначительных количествах: 1,5-2,5%.
Часто возникает вопрос: какое из растительных масел наиболее полезно? Конечно, это те масла, в которых содержатся одновременно обе незаменимые жирные кислоты — линолевая и линоленовая.
Наибольшее количество линолевой и линоленовой кислот содержится в конопляном масле — соответственно 53% и 18% и в соевом — 51% первой и 10% второй. Горчичное масло содержит 18% линолевой и 5,5% линоленовой жирной кислоты, рапсовое — 14% и 8,5%. Незначительное количество линоленовой кислоты содержится в кукурузном масле — 0,60%. В остальных растительных маслах содержится только линолевая кислота, а линоленовая или отсутствует, или находится в ничтожно малых количествах.
Большую ценность представляет оливковое масло. Хотя оно содержит только 12% линолевой жирной кислоты, а линоленовой — лишь следы, но присутствие в нем почти 65% мононенасыщенной олеиновой кислоты делает оливковое масло диетическим. Это связано с тем, что большое содержание полиненасыщенных жирных кислот в питании является дополнительной нагрузкой для жирового обмена. Кроме того, масла с большим количеством полиненасыщенных кислот могут при длительном хранении, особенно на свету, окисляться и прогоркать. Оливковое масло окисляется намного медленнее. Поэтому его используют при изготовлении высококачественных рыбных консервов. При рациональном питании соотношение различных жирных кислот распределяется следующим образом: если все количество жирных кислот принять за 100%, то 60% должно приходиться на мононенасыщенные, 10% — на полиненасыщенные и 30% — на насыщенные. При значительных отклонениях от рекомендованного соотношения нарушается жировой обмен. При стойком повышении уровня холестерина и других липидов в крови, которое является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза, рекомендуется не только снизить общее потребление жиров, но и увеличить долю ненасыщенных жирных кислот — заменить тугоплавкие жиры растительными маслами.
Недостаточность незаменимых жирных кислот может возникнуть у грудных детей при вскармливании их неадаптированными, не соответствующими грудному молоку смесями, так как в женском молоке содержание линолевой кислоты в 12 — 15 раз выше, чем в коровьем.
У взрослых такая недостаточность может возникнуть после сложных хирургических операций, когда в течение длительного времени больные получают лишь внутривенное питание специальными смесями, содержащими только аминокислоты и глюкозу.
При дефиците в рационе линоленовой кислоты нарушается синтез арахидоновой жирной кислоты, которая является основным компонентом: структурных липидов, входящих в состав мембран клеток и внутриклеточных структур. Изменение состава липидов биологических мембран способствует нарушению их, функций. В частности, развивается изменение их проницаемости, в результате чего нарушаются физиологические механизмы работы клеток и организма в целом.
В последние годы стала известна важная роль в липидном обмене так называемых омега-3 и омега-6 полиненасыщенных жирных кислот. Их относят к незаменимым биологически активным веществам пищи и иногда называют витамином F (от английского fat — жир).
Жирные кислоты класса омега-3 препятствуют развитию тромбозов. Показано их положительное воздействие на жировой обмен больных диабетом, атеросклерозом, ишемической болезнью сердца. Они обладают способностью несколько понижать артериальное давление. Из пищевых продуктов витамина F больше всего содержится в жирной морской рыбе.
Жирные кислоты класса омега-6 включают в себя линолевую, линоленовую, арахидоновую и гамма-линолевую жирные кислоты. Они содержатся в основном в растительных маслах. Роль жирных кислот класса омега-6 многообразна. Они положительно влияют на холестериновый обмен, нормализуют функциональную деятельность клеточных мембран. Показано их положительное воздействие на иммунитет. Соотношение жирных кислот класса омега-6 к омега-3 должно составлять 3:4.