CC BY
398
УДК 661.732.9
Роль различных жирных кислот
в питании человека и при производстве пищевых продуктов
Л.В. Зайцева, канд. хим. наук Корпорация «Союз»
Широкое использование масел и жиров при производстве продуктов питания обусловлено их уникальными свойствами. Эти ингредиенты придают продукту определенную консистенцию и приятную текстуру, способствуют быстрому насыщению. Кроме того, жиры и масла чаще всего выступают основными носителями вкусоароматических веществ.
Жиры и масла - необходимые компоненты рациона питания человека наряду с белками и углеводами. Их питательная ценность определяется жирнокислотным составом, а также распределением жирных кислот в молекуле триацилглицери-на. Основные функции липидов в организме позволяют разделить их на следующие группы: запасные, структурные и защитные [1, 2].
Кроме того, жирные кислоты, получаемые при гидролизе липазой жиров и масел в организме человека, и другие липидные компоненты (жирорастворимые витамины и пигменты, стерины и их эфиры и т. д.) используются для синтеза различных физиологически активных веществ.
Основным источником поступления липидов в организм человека служат потребляемые им растительные масла, животные жиры и жиры морских млекопитающих, а также содержащие их пищевые продукты.
По рекомендациям Института Питания РАМН и Американской Национальной Академии наук, содержание жиров и масел в ежедневной диете должно составлять 30 % от общей калорийности дневного рациона [3, 4]. При этом содержание насыщенных жиров в зависимости от физической активности индивидуума не должно превышать 6-10 % от общей калорийности дневного рациона.
Насыщенные жиры, в основном, используются организмом для энергетических целей. Избыточное потребление насыщенных жиров, не идущее на удовлетворение энергетических запросов организма, спо-
Ключевые слова: питание человека; жирные кислоты; ненасыщенные жиры; трансизомеры; цисизомеры; сердечно-сосудистые заболевания.
Key words: a food of the person; fat acids; nonsaturated fats; transisomers; cisizomers; cardiovascular diseases.
собствует повышению в крови уровня общего холестерина и холестерина липопротеинов низкой плотности и, как следствие, развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Особенно опасно избыточное потребление насыщенных жиров на фоне высокого содержания холестерина в продукте, что имеет место в животных жирах. Например, для сливочного масла, содержащего около 80 % молочного жира (насыщенных жирных кислот до 70 %) и богатого холестерином (220 мг/100 г), рекомендуемая суточная норма составляет 10 г [4]. Поэтому для снижения уровня потребляемых насыщенных жиров рекомендуется замена жиров животного происхождения натуральными растительными маслами не только непосредственно в пище, но и при производстве масложиро-вой и молокосодержащей продукции, мороженого.
Мононенасыщенные жирные кислоты, из них самая распространенная олеиновая кислота, участвуют как в синтезе запасных, так и структурных липидов, и содержатся практически во всех жирах и растительных маслах. Растительные масла, богатые олеиновой кислотой, способствуют снижению холестерина липопротеинов низкой плотности в крови, а среди технологических преимуществ имеют низкую скорость окисления. Поэтому селекционно выведенные высокоолеиновые сорта масел в последние годы применяют при получении фритюрных жиров [2].
Особое место в питании человека занимают полиненасыщенные жирные кислоты. Они участвуют в образовании структурных липидов и различных физиологически активных веществ. Их недостаток приводит к изменению жирно-кислотного состава клеточных мембран, вызывающему нарушение их функциональной стабильности, что проявляется в снижении устойчивости к повреждающему воздействию и увеличению их проницаемости. Это, в конечном итоге, ведет к возникновению различных заболеваний: ожирению, аритмии, гипертонии, атеросклероза, тромбозов, сахарного диабета, псориаза, воспалительных процессов, ревматоидного артрита, язвенных колитов, доброкачественных опухолей, онкологических заболеваний [5]. Так как эти кислоты не синтезируются в организме человека и должны поступать в него с пищей, они были названы незаменимыми или эссенциальными. Полиненасыщенные жирные кислоты подразделяют на две группы: омега-6 и оме-га-3. К первой группе относятся ли-нолевая и арахидоновая кислоты, ко второй группе - линоленовая, эйко-зопентаеновая и докозогексаеновая кислоты. Полиненасыщенные жирные кислоты содержатся в растительных маслах и отсутствуют в животных жирах, последние две присутствуют только в жирах морских рыб. Необходимая суточная норма их потребления составляет 11 г [6].
Однако если эти кислоты не находятся в пределах определенного диапазона (омега-6 к омега-3 от 5:1 до 15:1), то они плохо усваиваются организмом и не происходит полноценного метаболизма про-стагландинов - гормоноподобных молекул, имеющих большое значение для регуляции деятельности сердечно-сосудистой, пищеварительной, нервной, иммунной систем, производства стероидов и синтеза гормонов.
Поэтому при производстве масло-жировых продуктов, а также жиров специального назначения, в частности заменителей молочного жира, надо предусматривать обогащение их не отдельными полиненасыщенными кислотами, а достижение в разрабатываемой рецептуре продукта рекомендуемого соотношения этих кислот. При этом необходимо учитывать высокую окисляемость этих кислот в процессе хранения и при производстве пищевых продуктов, что диктует определенные правила по транспортировке, хранению и переработке масел и жиров с их высоким содержанием [7].
При производстве многих традиционных продуктов, таких как бутербродное масло, сдобное и песочное тесто, а также ряда новых, но ставших неотъемлемой частью питания современного человека продуктов (продукты быстрого приготовления, замороженные десерты и т. д.), широко используют твердые жиры. Первоначально источниками твердых жиров были сливочное масло и другие животные жиры. К их недостаткам, помимо высокой стоимости, относится высокое содержание холестерина. С промышленным внедрением в начале ХХ века процесса гидрирования (насыщение жидких растительных масел водородом с образованием твердых жиров) основой для получения твердых жиров стали гидрированные масла. Гидрированные масла были значительно более дешевыми, не содержали холестерина, были устойчивы к окислению кислородом воздуха и имели ряд технологических преимуществ (пластичность, взбиваемость, быстрое плавление).
Существенный недостаток процесса гидрирования состоит в том, что он осуществляется при высоких температурах (180...230 °С) и сопровождается образованием из природных, полезных для здоровья, цисизоме-ров ненасыщенных жирных кислот трансизомеров, отличающихся пространственным расположением групп относительно двойной связи. Их количество в частично гидрированном жире может достигать 60 %. При полном гидрировании основной жирной кислотой становится стеариновая, а основной фракцией триа-цилглицеринов - тристеарин (температура плавления 70 °С). Большие количества тристеарина придают продукту салистый или восковой привкус. Кроме того, тристеарин, как наиболее тугоплавкая фракция триа-цилглицеринов, очень плохо мета-болизируется, в наибольшей степени способствуя развитию сердечнососудистых заболеваний.
В чем же опасность потребления больших количеств промышленных трансизомеров жирных кислот? Доказано, что трансизомеры ненасыщенных жирных кислот, полученные промышленным путем, отличаются от природных трансизомеров, содержащихся в животных жирах (до 8 %), и имеют полностью атероген-ный характер. Наблюдения за их влиянием на организм человека, особенно в последние десятилетия, позволили сделать вывод о том, что для них не существует нижней безопасной и верхней толерантной границы, нет адекватного уровня их
дневного потребления [8]. При массированном поступлении в организм промышленных трансизомеров жирных кислот природные трансизомеры практически не отделяются организмом от промышленных. Так как последние, в отличие от первых, удалить нельзя, их потребление, по мнению ВОЗ, должно быть снижено за счет сокращения потребления животных жиров, в том числе сливочного масла.
Потребление трансизомеров жирных кислот прежде всего увеличивает риск возникновения сердечнососудистых заболеваний. Учитывая то, что избыток насыщенных жиров также увеличивает риск возникновения этих заболеваний, был проведен целый ряд исследований по установлению механизма действия этих веществ. Холестерин - необходимый компонент всех клеточных мембран. Он участвует в их образовании и поддержании в нормальном состоянии. Для транспортных целей холестерин (Хол) связывается с липопротеинами двух типов. Ли-попротеины низкой плотности (ЛПНП) используются для транспорта Хол к различным местам его метаболизма. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) используются для удаления избытков Хол, который не был метаболизирован. Если в организме ЛПВП не синтезируются в достаточном количестве, то не удаленные избытки ЛПНП-Хол образуют бляшки на артериях, что ведет к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Проведенные исследования показали, что насыщенные жирные кислоты, не пошедшие на энергетические нужды организма, увеличивают количество ЛПНП-Хол в крови, но не влияют на количество ЛПВП-Хол. В то время как трансизомеры жирных кислот увеличивают количество ЛПНП-Хол, причем почти в два раза больше по сравнению с насыщенными жирными кислотами, и угнетают образование ЛПВП-Хол [8, 9, 10, 11]. Замена 2 % углеводов от общей калорийности дневного рациона на трансизомеры жирных кислот повышает риск возникновения ишемичес-кой болезни сердца почти в 2 раза, а внезапной смертности от сердечнососудистых заболеваний в 1,5 раза [12, 13]. При этом стиль жизни (курение, потребление алкоголя, ведение неспортивного образа жизни и т. д.) оказывает меньшее влияние на развитие ишемической болезни сердца, чем потребление трансизомеров жирных кислот. Было доказано, что потребление пальмового масла и других растительных масел с высо-
ким содержанием насыщенных жирных кислот снижало риск возникновения ишемической болезни сердца по сравнению с использованием такого же количества гидрированных жиров, содержащих более 20 % трансизомеров жирных кислот [9, 15]. Это также связано с тем, что часть пальмитиновой кислоты в пальмовом масле сосредоточена во втором положении молекулы триа-цилглицерина, что характерно и для жиров женского молока и обусловливает их хорошую усвояемость. Таким образом, если насыщенные жирные кислоты негативно влияют на сердечно-сосудистую систему только при их избыточном употреблении, то потребление любых, даже малых количеств, трансизомеров жирных кислот увеличивает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний в 2 раза.
Кроме того, промышленные трансизомеры жирных кислот, являясь чужеродными веществами, плохо метаболизируются в организме человека. Накапливающиеся трансизомеры удаляются из организма у женщин через молочные железы, у мужчин через железы внутренней секреции. Это ведет к рискам возникновения рака груди у женщин и рака простаты у мужчин. Замена 2 % углеводов от общей калорийности дневного рациона на трансизомеры жирных кислот повышала риски возникновения этих заболеваний на 75 % [14, 15].
Трансизомеры способствуют также увеличению рисков возникновения овуляционного бесплодия на 73 %, диабета второго типа в 1,4 раза, болезни Альцгеймера в 3 раза, ожирения и развитию атеросклероза [1618]. Показано, что потребление кормящими матерями продуктов с трансизомерами жирных кислот приводит к повышению их концентрации в женском молоке [19]. А это, в свою очередь, негативно воздействует на развивающийся организм ребенка. Многие исследователи связывают неправильное питание матери с возникновением аллергических реакций у детей. Потребление трансизомеров снижает иммунитет и повышает риск возникновения инфекционных заболеваний, способствует прогрессированию старческой слепоты, препятствует нормальному синтезу простогланди-нов.
Дания была первой страной в мире, установившей (в марте 2003 г.) в законодательном порядке ограничение по содержанию трансизомеров в продуктах питания. В на-
стоящее время на основании многочисленных исследований Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) рекомендовано снизить уровень потребления трансизомеров жирных кислот до 1 % от суточной калорийности рациона. При этом в Великобритании рекомендованный предел содержания трансизомеров составляет 2 % от ежедневных энергозатрат, а в США их содержание должно быть «настолько низким насколько возможно». Канада стала первой в мире страной, которая ввела обязательное указание содержания трансизомеров на этикетках упакованных продуктов. В США согласно закону о маркировке от 01.01.2006 г. содержание трансизомеров должно указываться в обязательном порядке на потребительской упаковке отдельно от графы «питательная ценность продукта» [20]. Активные мероприятия по снижению содержания трансизомеров в продуктах питания были проведены также в Австралии и Аргентине [6]. ЕРБД (Европейское агентство по безопасности продуктов питания) констатирует, что в последние годы, благодаря предпринятым усилиям, в странах ЕС, США, Канаде, Австралии, Аргентине и ряде других стран уровень потребления трансизомеров жирных кислот снизился до 1-2 % от общей калорийности дневного рациона [21].
Пример Дании стал катализатором кампании по сокращению использования трансизомеров в системе фаст-фуда и общественного питания. Если, покупая продукты питания, потребитель информирован о наличии в них трансизомеров жирных кислот, то в системе общественного питания, и особенно фаст-фуда, он не имеет понятия об этом. Тогда как, например, при поедании одной порции картофеля-фри человек вносит в свой организм около 7 г трансизомеров, что составляет около 3,5 % от общей калорийности дневного рациона [9].
Бессмысленным становится отнесение печенья с пищевыми волокнами к функциональным продуктам питания, если при его производстве использовали кулинарные жиры, содержащие трансизомеры жирных кислот. Поскольку негативное воздействие трансизомеров жирных кислот на сердечно-сосудистую систему значительно сильнее, чем позитивное воздействие на нее пищевых волокон [9].
К мерам по скорейшему снижению трансизомеров жирных кислот в продуктах питания присоединились также Индия, Парагвай и Уругвай [19].
Как же обстоит дело в России в области потребления населением различных групп жирных кислот?
В России обеспечение населения маслами и жирами с определенным жирно-кислотным составом, соответствующим как мировым нормам, так и нормам института питания РАМН, находится не на должном уровне. В рационе питания трети населения превышено потребление жиров, причем с преобладанием животных жиров. В связи с этим наблюдаются высокий уровень потребления насыщенных жирных кислот и холестерина и недостаток незаменимых жирных кислот, особенно семейства омега-3 [6]. Основная масличная культура в России - подсолнечник, содержащий линолевую кислоту (семейство омега-6) и практически не содержащий линолено-вой (семейство омега-3) [2, 3].
В настоящее время в России отмечается самый высокий в Европе уровень смертности. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на 2004 г. он составил 904 человека на 10 тыс. населения [22], что в 1,5 раза выше, чем в других экономически развитых странах. На первом месте в России находится смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, она составляет 52 % от общего числа смертей, тогда как в среднем по миру - 22%. Ведущее место по смертности среди сердечно-сосудистых заболеваний занимает ишемическая болезнь сердца (ИБС). Количество от общего числа смертей в России от ИБС составляет 30 %, в то время как в мире - 12,2 % [22]. На развитие сердечно-сосудистых заболеваний в первую очередь оказывает влияние несбалансированность потребления масложиро-вых продуктов и содержание в них трансизомеров жирных кислот, которые, как уже говорилось ранее, гораздо более опасны, чем насыщенные жирные кислоты. Анализ показывает, что содержание трансизомеров жирных кислот во многих про-мышленно выпускаемых в нашей стране жирах может превышать 40 % [6], так как основным методом модификации растительных масел у нас до сих пор остается гидрирование.
При этом в российском законодательстве практически не регламентируется содержание опасных для здоровья трансизомеров жирных кислот. Так, в Федеральном законе РФ № 90-ФЗ «Технический регламент на масложировую продукцию» содержание трансизомеров указывается в качестве идентификационного признака для следующих групп продук-
тов: в мягких маргаринах, спредах и смесях топленых - не более 8 %; в эквивалентах масло какао, улучши-телях масла какао БОБ-типа, заменителях масла какао РОР-типа - не более 2 %. В продукции других отраслей промышленности (молочной, кондитерской, мясной и т. д.) ограничение по этому показателю вообще не предусмотрено. В разрабатываемом в настоящее время техническом регламенте ЕврАзЭС «Масложи-ровая продукция» дополнительно предусмотрено вынесение содержания трансизомеров жирных кислот наряду с насыщенными жирами на потребительскую упаковку в разделе «пищевая ценность продукта». Но при отсутствии широкой информации у потребителя по данному вопросу (помимо научных публикаций) это не даст необходимого эффекта. Таким образом, потребитель никак не защищен и практически не информирован о вредном воздействии на его организм трансизомеров жирных кислот.
В разработанном НИИ Питания РАМН ГОСТ Р 53796-2010 «Заменители молочного жира. Технические условия» содержание трансизомеров жирных кислот ограничено 5 % и впервые предпринята попытка разработки рекомендаций по выпуску продукта со сбалансированным жирнокислотным составом. Теперь заменитель молочного жира, выпускаемый по ГОСТ, должен содержать полиненасыщенные жирные кислоты при соотношении кислот омега-6 к омега-3 от 5 до 15.
Вызывает сожаление тот факт, что рядом масложировых предприятий в СМИ инициирована целая кампания против выпуска продуктов со сбалансированным жирно-кислотным составом. Сиюминутная выгода, извлекаемая предприятиями от использования подсолнечного масла и продуктов его гидрирования, содержащих трансизомеры жирных кислот, ставится во главе вопроса без анализа фактического состояния обеспечения россиян продуктами здорового питания. В то время как целевыми программами Минсельхо-за предусмотрено расширение посевных площадей под рапс и сою, масла которых отличаются высоким содержанием омега-3 жирных кислот, а белок имеет сбалансированный аминокислотный состав. Пока основной объем этих масел поставляется по импорту.
В СМИ также насаждается мнение о нецелесообразности использования пальмового и других тропических масел в пищевой промышленности. Не сообщая о вреде
потребления гидрированных жиров, содержащих трансизомеры жирных кислот, делается упор на высоком содержании в тропических маслах насыщенных жирных кислот. Эти масла в настоящее время рекомендуются ВОЗ в качестве основы для получения жиров специального назначения как единственная возможная крупномасштабная замена гидрированных масел с высоким содержанием трансизомеров пока не будут разработаны принципиально новые подходы к созданию масложиро-вых продуктов, исключающие использование твердых жиров [8].
Кроме того, в СМИ активно обсуждается вопрос о вреде замены молочного жира (основной компонент сливочного масла) на продукты переработки тропических масел. Пример Финляндии показывает, что отказ от традиционного использования в суточном рационе больших количеств сливочного масла и замена на свободные от холестерина растительные масла благодаря проведению государственной программы позволил сократить смертность от сердечно-сосудистых заболеваний с 1969-1971 гг. на 79 % (с 855 человек на 100 тыс. человек в 2007 г.). Особенно заметно снижение смертности в результате ИБС: в 1969-1971 гг. 672 человека на 100 тыс. человек, в 2007 г. - 103 на 100 тыс. человек (сокращение на 85 %) [23].
Вызывает недоумение классификация жиров специального назначения, представленная специалистами ВНИИЖ на прошедшей в июне 2010 г. шестой Международной конференции «Масложировой комплекс России: новые аспекты развития». Согласно которой с пониженным содержанием насыщенных жирных кислот считаются жиры, содержащие не более 30 % насыщенных кислот; с пониженным содержанием транс-изомеров жирных кислот считаются гидрированные жиры, содержащие не более 30 % трансизомеров жирных кислот [24]. Согласно этой классификации, трансизомеры жирных кислот по своему вредному воздействию приравниваются к насыщенным жирным кислотам, и устанавливается их высокий допустимый уровень содержания в продуктах питания. Это полностью противоречит имеющимся научным исследованиям, а также рекомендациям ВОЗ и крупных международных организаций, в том числе и института питания РАМН, согласно которым любые количества трансизомеров жирных кислот опасны для здоровья.
В заключение хотелось призвать всех крупных производителей пищевой масложировой продукции в целях оздоровления питания нации и содействия осуществлению принятой Правительством РФ «Концепции долгосрочного социально-экономического развития Россий-ской Федерации на период до 2020 года»:
всемерно снижать содержание трансизомеров жирных кислот в масложировых продуктах, включая жиры специального назначения, вплоть до их полного отсутствия;
разрабатывать новые рецептуры продуктов и сырьевых ингредиентов с пониженным содержанием насыщенных жирных кислот и сбалансированным соотношением полиненасыщенных жирных кислот;
технически переоснащать свои производства, отказываясь от технологии гидрирования растительных масел в пользу фракционирования, энзимной переэтерификации и других современных технологических решений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мартинчик, А.Н. Общая нутри-циология/А. Н. Мартинчик, И.В. Маев, О.О. Янушевич. - М.: МЕД-пресс-информ, 2005. - 392 с.
2. О'Брайен, Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение/Р. О'Брайен. - С.-П.: Профессия, 2007. - 752 с.
3. FDA Consumer, May, 1993. -Rockville. - 64 p.
4. Скурихин, И.М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания/И.М. Скурихин, В.А. Тутельян. - М.: ДеЛи принт, 2007. - 276 с.
5. Ипатова, Л.Г. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд/Л.Г. Ипатова, А.А. Кочеткова, А.П. Нечаев, В.А. Тутельян. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 395 с.
6. МР 2.3.1.1915-04. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. -М., 2004. - 35 с.
7. Codex alimentarius. Жиры, масла, производные продукты. - М.: Весь мир, 2007. - 65 с.
8. http://www.nature.com/ejcn/ journal/v63/n2s/index.html
9. Trans fatty acids and coronary heart disease/А. Ascherio [et. al.]// New England Journal of Medicine -1999. - 340. - P. 1994-1998.
10. Aro A.: In: Sebedio J.L.,Christie W.W. (eds): Trans fatty acids in human nutritions. - Dundee//The Oily Press Lipid Library. - 1998. - Vol. 9. - P. 234-260.
adversely affect the lipoprotein profile relative to specific saturated fatty acids in human./K. Sundram [et. al.]//J. of Nutrition. - 1997. - 127. - P. 514-520.
12. Trans fatty acids and cardiovascular disease./D. Mozaffarian// New England Journal of Medicine. -2006. - V. 354. - P. 1601-1613.
13. Dietary fat intake and risk of coronary heart disease in women: 20 years of follow up of the nurses'healf study/K. Oh//Amer. J. of Epidemiology. - 2005. - V. 161. - P. 672-679.
14. A prospective study of blood trans fatty acid level and risk of prostate cancer/J. Chavarro//Proc. Amer. Assoc. Cancer Res. - 2006. - V. 47.
15. Association between serum truns-monounsaturated fatty acids and breast cancer risk in the E3N-EPIC study/V. Chajes//Am. J. Epidemiol. -
2008. - V. 167. - P. 1312-1320.
16. Chavarro, J.M. Dietary fatty acid intake and the risk of ovulatory infertility/J.M. Chavarro, J.W. Rich-Edwards, B.A. Rosner, W.C. Willett// Am. J. Clin. Nutr. - 2007. - V. 85. -№ 1. - P. 231-237.
17. Hu, F.B., van Dam R.M., Liu S. Diet and risk of type II diabetes: the role of types of fat and carbohydrate/ F.B. Hu, R.M. van Dam, S. Liu// Diabetologia. - 2001.- V. 60.-№ 7. - P. 805-817.
18. Dietary fat and the risk of incident Alzheimer disease/M.C. Morris//Arch. Neurol. - 2003. - V. 60. - № 2. - P. 194-201.
19. Samur, G. Trans fatty acids and fatty acid composition of mature breast milk in Turkish women and their association with maternal diets/G. Samur, A. Topcu, S. Turan//Lipids. -
2009. - V. 44. - № 5. - P. 405-414.
20. Berger, K.G. Truns-free fats with the products of the oil palm - a selective review/K.G.Berger//Czech. J. Food. Sci. - V. 22. - № 4. - P. 174-181.
21. http://www.europarl.europa.eu/ sides/getAllAnswers.do?reference=E-2010 - 0301&language=EN
22. http://www.who.int/ru/
23. Gerry Luoma Henkel. «North Karelia Project Shows the World How to Reduce Heart Disease», www.healthnavigators.com/.pdf/ art_nkareliaproject.pdf
24. Павлова, И.В. Перспективные направления развития производства специальных жиров для различных отраслей пищевой промышленнос-ти/И.В. Павлова, М.Б. Коблицкая, Н.Л. Черникова, Н.В. Долганова// Материалы шестой Международной конференции «Масложировой комплекс России: новые аспекты развития». - М.: Пищепромиздат, 2010. -С. 69-71.
