Альфа и омега жирных кислот

Леенсон И.А.
(«ХиЖ», 2019, №5)

pic_2019_05_36-2.jpgМного лет назад я с женой и тещей гостил у наших знакомых — филолога Аллы Ярхо и математика Саши Звонкина в маленьком городке Градиньяне километрах в десяти к югу от Бордо. Как­-то хозяйка, готовя салат, полила его струйкой какого­-то масла из бутылки. Не владея французским, я не мог прочитать этикетку и потому спросил: «Оливковое?» «Нет, — ответила хозяйка. — В оливковом нет омега-­три, поэтому оно не так полезно». Какое у нее было масло, я не помню, но, к моему стыду, я не знал, что такое «масло омега­-три». Разбирался уже после возвращения домой.

В то время в Интернете информации было несравнимо меньше, чем сейчас. Но дома наличествовали химические учебники, монографии и энциклопедии. Однако даже в солидной монографии И.М. Скурихина и А.П. Нечаева «Всё о пище с точки зрения химика» (1991) никакие «омега» не упоминались. Большинство книг по химии также не уделяли внимания этому вопросу. Они сообщают только, что положение заместителя (или двойной связи) в углеродной цепи по правилам химической номенклатуры обозначают числом: 1-­бромгексан, бутен-­2 и т. п. Иногда вместо цифр используют греческие буквы. По традиции так поступают, например, для аминокислот, причем счет идет начиная с атома углерода, соединенного с карбоксильной группой СООН. Так, в состав природных белков входят α-­аминокислоты: аланин СН3СН(NH2)COOH, валин (СН3)2СНСН(NH2)СООН и другие. Очень важную роль в жизнедеятельности человека играет тормозной нейромедиатор центральной нервной системы γ­аминомасляная кислота H2NCH2CH2CH2CООН (аминогруппа находится у третьего атома углерода, а гамма — третья буква греческого алфавита).

Однако омега — 24-­я буква, и до нее счет заместителей, как правило, не доходит. Выручила Химическая энциклопедия, в третьем томе которой (1992) было сказано, что обозначения «омега» используют диетологи. Они основаны на том, что при метаболизме незаменимых жирных кислот в животном организме положение двойной связи относительно концевого ω­углеродного атома (наиболее удаленного от группы СООН) неизменно. Именно от концевой метильной группы СН3 и идет счет — до первой же двойной связи в молекуле.

Например, в одной из самых распространенных жирных кислот в растительном мире, олеиновой кислоте С18Н35СООН, единственная двойная связь в молекуле находится между 9­-м и 10­-м атомами углерода (считая от концевой группы СН3), поэтому олеиновая кислота относится к ω-­9 кислотам. А самые важные полиненасыщенные жирные кислоты в растительных маслах принадлежат к двум группам: ω­-6 и ω-­3. Так, к ω­-6 относятся линолевая (9,12-­октадиеновая) кислота С17Н31СООН с двумя двойными связями и арахидоновая (5,8,11,14­эйкозатетраеновая) кислота С19Н31СООН с четырьмя двойными связями. Пример кислоты ω­3 — линоленовая (9,12,15-­октадекатриеновая) С17Н29СООН с тремя двойными связями (ее часто называют также альфа-­линоленовой, чтобы отличить от изомера — гамма-­линоленовой кислоты).

Если двойная связь в молекуле жирной кислоты одна, такую кислоту называют мононенасыщенной (МНЖК, англ. MUFA — monounsaturated fatty acid). Если двойных связей несколько, то кислоту называют полиненасыщенной (ПНЖК, англ. PUFA — polyunsaturated fatty acid). Именно полиненасыщенные жирные кислоты обладают наибольшей биологической активностью. Двойные связи в молекулах таких кислот чаще всего сопряженные, то есть разделены одной простой связью и при этом имеют цис­конфигурацию (см. «Химию и жизнь», 2019, 2). Таким образом, «ω­обозначения», принятые в диетологии и в рекламе, следует отличать от обозначений по номенклатуре ИЮПАК, в соответствии с которой счет атомов углерода в цепи начинается с карбоксильной группы СООН. Так в молекуле линолевой (9,12­-октадиеновой) кислоты С17Н31СООН с двумя двойными связями эти сопряженные связи расположены у 9­го и 12­го атома углерода, если счет идет от группы СООН. В то же время эта кислота относится к омега­6 кислотам, если счет начать с концевого атома углерода (он входит в метильную группу СН3). Молекулы природных жирных кислот, как правило, содержат четное число атомов углерода и связываются с молекулами глицерина с образованием сложных эфиров.

В организме человека нет ферментов, умеющих синтезировать жирные кислоты ω-­3 и ω­-6, а они необходимы для жизнедеятельности. И потому должны поступать в готовом виде с пищей — как витамины; это стало известно еще в 30-­е годы. Когда-­то линолевую и линоленовую кислоты считали витаминами («витамин F»). Сейчас же такие кислоты называют незаменимыми (эссенциальными, от англ. essential — обязательный, необходимый, незаменимый). В организме эти кислоты превращаются в более длинные, с 20–22 атомами углерода в цепи и с четырьмя — шестью двойными связями; эти конструкции служат строительным материалом для клеточных мембран и для биосинтеза веществ, регулирующих обменные процессы (простагландинов и лейкотриенов). Считается, что жирные кислоты ω­-3 играют более важную роль по сравнению с кислотами ω-­6. Понимание роли этих кислот появилось сравнительно недавно, в результате работы Ральфа Холмана (Ralph T. Holman) из университета Миннесоты, опубликованной в «The Journal of Nutrition» в феврале 1998 года (том 128, выпуск 2).

Вот почему в справочниках, изданных даже в конце ХХ века, ничего об этом не говорится. Вещества, синтезируемые в организме из ω-­3, обладают противовоспалительной активностью, сосудорасширяющим и антикоагулянтным действиями, нормализуют ритм сердечных сокращений, а некоторые вещества, образующиеся из ω-­6, могут вызывать воспалительные процессы и усиливать коагуляцию крови.

Весьма распространена в растительных маслах линолевая кислота ω­-6 с двумя двойными связями. Много ее синтезируется в подсолнечнике, кукурузе, сое, арахисе. В организме она превращается в γ­линоленовую (6,9,12­-октадекатриеновую) ω-­6 кислоту с тремя двойными связями (см. выше). Возместить недостаток γ-­линоленовой кислоты за счет природных продуктов непросто: она содержится в довольно экзотических источниках — масле бурачника, масле примулы вечерней, масле из семян черной смородины.

Очень важная кислота ω-­3 в растительных маслах — α-­линоленовая кислота с тремя двойными связями (см. выше). Количество и соотношение линолевой и α­линоленовой кислот могут служить, по мнению некоторых диетологов, критерием пищевой ценности растительных масел. Однако в значительных количествах α­-линоленовая кислота содержится лишь в небольшом числе растительных масел, употребляемых в пищу. Кроме того, только незначительная доля этой кислоты превращается в организме в упомянутые выше жирные кислоты с четырьмя — шестью двойными связями, и это — недостаток. Хорошей заменой α-­линоленовой кислоте могут быть жирные кислоты, содержащиеся в жирной рыбе.

Потребность человека в ненасыщенных растительных жирных кислотах — около 10 г в сутки (примерно столовая ложка). В литературе иногда указывается, что желательное соотношение ω­-6 к ω­-3 от 3 к 1 до 5 к 1, этому соответствуют конопляное, льняное и соевое масла (более подробные данные есть, например, в Химической энциклопедии). Кстати, первое место в мире по производству для пищевых целей занимает масло соевое, и это не случайно, поскольку именно в нем содержатся одновременно и линолевая, и линоленовая кислоты в оптимальном соотношении. В специальных диетах при лечении сердечно-­сосудистых заболеваний на долю растительных масел должна приходиться половина или даже две трети жировых продуктов.

И все же к наиболее ценным для здоровья человека полиненасыщенным жирным кислотам ω­-3 относятся 5,8,11,14,17­-эйкозапентаеновая (ЭПК, англ. ЕРА), она же тимнодоновая, с пятью двойными связями, и 4,7,10,13,16,19­-докозагексаеновая (ДГК, англ. DHA), она же цервоновая, с шестью двойными связями. Эти полиненасыщенные жирные кислоты содержатся в жирной рыбе (лосось, сельдь, скумбрия, сардины, печень трески). Они снижают содержание триглицеридов в крови и уменьшают риск сердечно-­сосудистых заболеваний. Сто лет назад обнаружили, что эскимосы не страдают от болезней сердца, но только если придерживаются своей традиционной рыбной диеты.

pic_2019_05_37.jpg

Эти кислоты содержатся в мембранах нервных клеток и играют, как полагают, важную роль в работе мозга, снижают уровень холестерина в крови и препятствуют образованию тромбов, тем не менее их избыточное потребление не приносит пользы. Они важны для правильного развития мозга и нервной системы плода во время беременности и организма ребенка в первые годы его жизни. Однако нужно помнить, что широко рекламируемые пищевые добавки «омега-­3» в капсулах не всегда соответствуют тому, что им приписывают. Например, не доказано, что у детей, принимающих такие БАДы, действительно повышается IQ и снижается риск развития синдрома дефицита внимания, как это пишут в рекламных целях; это — миф.

Многие производители отличают рыбий жир из печени тресковых от более дорогого — из тканей рыб. Рыбий жир, вкус которого нам знаком с детства, — вытяжка из печени рыб. Раньше его действительно рекомендовали всем детям в качестве общеукрепляющего и иммуностимулирующего средства. Потом выяснилось, что употребление такого жира в больших количествах может плохо сказываться на печени и почках. А тот, который появился в продаже сравнительно недавно, добывают из мышечной ткани; среди специалистов он известен как «рыбный жир». Это источник полиненасыщенных жирных кислот, комплекс которых получил название Омега­-3.

«Второе пришествие» рыбьего жира как раз и связано с тем, что был открыт «рыбный жир». Сегодня он обретает все большую популярность. При покупке обращайте внимание на то, из какого жира — печеночного или мышечного — изготовлен препарат. Такая информация должна содержаться на упаковке.

В последние десятилетия в развитых странах заметно изменился рацион питания, в том числе в результате рекламы. Тысячи лет пятую часть калорий люди получали, поедая разные жиры, в основном животные, в которых кислоты ω-­3 и ω-­6 отсутствуют или их мало. В Греции, Италии, Испании и других странах заметную долю рациона традиционно составляли растительные масла и рыба, в котором соотношение ω­-6 к ω-­3 было оптимальным — 4 к 1. В XIX — ХХ веках в предпочтениях жителей развитых стран наметился сдвиг в сторону мяса и маргарина, в результате доля насыщенных жирных кислот в рационе увеличилась. В последние десятилетия люди стали более информированы относительно полезных продуктов питания, но растительные масла давали им в основном ненасыщенные кислоты ω-­6. Сегодня соотношение ω­-6 к ω-­3 в рационе «среднего человека» составляет примерно 15 к 1, что далеко от оптимального.

Поправить дело можно употреблением льняного и рыжикового масла, которые бывают в магазинах. Еще лучше есть больше рыбы и рыбопродуктов, содержащих рыбный жир. При этом достаточно, чтобы в сутки человек потреблял всего 1 г суммы «супержирных кислот»: эйкозапентаеновой и докозагексаеновой. А для этого необязательно даже пить рыбий жир: его вполне можно заменить регулярным включением в рацион рыбы. Лучше всего — морской (тунец, сельдь, лосось, скумбрия, сардина); из речных рыб им не уступают форель, окунь, пресноводная сельдь. При этом непредельные жирные кислоты ω-­9 (к ним относится, например, самая распространенная жирная кислота — олеиновая) не обладают какими-­либо особыми диетическими свойствами и потому не требуют повышенного внимания. Эти кислоты содержатся в большом количестве в говяжьем и свином жире, в оливковом, подсолнечном и кукурузном масле. Они не относятся к незаменимым, поскольку организм человека может их синтезировать сам. Но зато один грамм таких кислот дает организму при полном усвоении много энергии — 9 ккал.

И последнее о жирных кислотах. Нужно знать, что все растительные масла — продукты с ограниченным сроком хранения. Чем больше в масле полиненасыщенных, то есть тех незаменимых жирных кислот, тем быстрее оно окисляется и прогоркает, особенно в тепле, при свободном доступе воздуха и на солнечном свету. Обычно срок годности растительного масла — примерно полгода. Только если оно герметично упаковано в азоте, то может сохраняться до двух лет.



Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 5/2019) на с. 36 — 38.

123

Разные разности

09.08.2022 17:00:00

…температура в Арктике растет в четыре раза быстрее, чем глобальное потепление

…около половины оплодотворенных яйцеклеток погибает очень рано, еще до того, как мать узнает, что она беременна

…если вы хотите найти безопасный район для проживания, выберите тот, где жители доверяют друг другу и выгуливают много собак…


>>
05.08.2022 17:00:00

Многие самки пауков съедают своих партнеров после спаривания, и большинство самцов относятся к этому покорно. Но есть пауки, которых такое положение вещей не устраивает. И они стараются удрать в самый последний момент.

>>
03.08.2022 17:00:00

Израильские ученые уверены, что взаимная симпатия с потенциальным партнером зависит от того, насколько хорошо они могут синхронизировать свои тела.

>>
01.08.2022 17:00:00

Ученые из Университета Ньюкасла обнаружили новые типы бактерий, которые прилипают к плавающим в морской толще частицам микропластика и путешествуют на них по океану.

>>
26.07.2022 16:00:00

Почти в половине проб воды, взятых из рек по всему миру, присутствуют биологически активные компоненты лекарств в концентрациях, от которых можно ожидать экотоксикологических эффектов.

>>