О БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНС-ИЗОМЕРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

В последние десятилетия пристальное внимание ученых (медиков, биохимиков, диетологов) направлено на изучение влияния транс-изомеров жирных кислот (ТИЖК), как компонента пищи, на здоровье человека. Жиры пищевых продуктов - это комплексные нейтральные молекулы, образованные соединением глицерина с жирными кислотами (ЖК). Более 100ЖК, участвующих в жировом обмене организма человека, имеют множество разнообразных функций - энергетических, защитных, структурных, гормональных. Различают ЖК двух видов – насыщенные и ненасыщенные. Молекулы мононенасыщенных ЖК имеют одну двойную углеродуглеродную связь (этиленовую), молекулы полиненасыщенных - две и более.

Капсулы рыбьего жира в ложке

Транс-конфигурация молекул энергетически более выгодна, однако ненасыщенные ЖК природных растительных масел и животных жиров в большинстве имеют цис-строение. Цис-изомеры ЖК являются биологически активными и способны усваиваться организмом человека. Цис-конфигурация делает ненасыщенную ЖК менее стабильной и более подверженной катаболизму. В свою очередь, система окислительных ферментов человека недостаточно приспособлена для окисления ЖК в транс-конфигурации.

ТИЖК в природе обнаружены в жире жвачных животных, но их количество не­велико и не вызывает опасения у диетологов. Так, например, конъюгированная линолевая кислота (КПК) - это полиненасыщенная ЖК природного происхождения, первоначально найденная в мясе и молоке крупного рогатого скота, представляющая собой два активных изомера линолевой (цис-9, цис-12 октадекановой) кислоты, обладающих различными биохимическими свойствами: 10-транс, 12-цис-изомер и 9-цис, 11-транс-изомер. Клини­ческие испытания КЛК обнаружили ее способность значительно уменьшать коли­чество жира и одновременно увеличивать мышечную массу. Также в незначительных количествах (2,0 - 2,4 %) ТИЖК найдены в рафинированных жидких жирах. Основ­ным же источником транс-изомеров явля­ются переработанные жиры.

Для производства маргарина и кулинарных жиров, а также некоторых других технических продуктов требуются в основном твердые жиры. Растущая потребность в последних удовлетворяется путем применения жидких отвержденных жиров, полученных в результате промышленного гидрирования (гидрогенизации). Сущность процесса отверждения жиров заключается в том, что глицериды ненасыщенных ЖК, входящих в состав жидких жиров, присо­единяют атомы водорода по этиленовым связям с получением твердых глицеридов насыщенных ЖК. Наряду с процессом насыщения двойных связей в этих условиях (Т = 190 - 220 °С, никелевые и медно-никелевые соли в виде высокодисперсных порошков), протекает изомеризация жирнокислотных радикалов, приводящая к образованию по­зиционных и геометрических изомеров ненасыщенных ЖК. С увеличением температуры гидрогенизации возрастает количество транс-кислот (до 70 %), доминирующей является октадеценовая транс-жирная кислота или элаидиновая С18:1 (ее цис-аналог - олеиновая).

Вопрос о биологической роли хи­мически модифицированных ТИЖК, образовавшихся в результате гидрогенизации растительных масел, подвергался многоплановым изучениям в различных странах. Установлено, что транс-изомеры ненасыщенных ЖК в обмене липопротеидов подобны насыщенным ЖК. Доказано, что повышение потребления ТИЖК (более 1 %) увеличивает риск развития и прогрессирования коронарной болезни сердца вследствие негативных сдвигов в системе липидного транспорта. Высокий уровень триглицеридов и низкий уровень липопротеидов высокой плотности также связаны с риском формирования холестериновых желчных камней, встречающихся в 80 % всех случаев желчнокаменной болезни. В ряде исследований при многофакторном анализе показано, что у лиц с высоким потреблением транс-жирных кислот риск развития желчнокаменной болезни увеличивается на 20 %.

При поступлении в организм (с пищей) транс-жиры частично блокируют пищеварительные ферменты и вместе с этим метаболизм. Проникая в клетку, ТИЖК задерживают процессы переноса питательных веществ через мембрану, в результате чего клетка не получает полноценного питания и накапливает токсины. Главные пищевые источники ТИЖК - продукты питания, включающие обработанные жиры (жареная пища, мар­гарины, выпечка и т. д.). Содержание ТИЖК в гидрированных жирах зависит от глубины и способа гидрогенизации и варьируется от 5 до 70 %. В пищевых продуктах диапазон нахождения транс-изомеров колеблется от следовых количеств до 60 % от общего содержания ЖК.

В табл. 1 приведены данные исследований содержания ТИЖК в некоторых маслах и пищевых продуктах (из 14 европейских стран и стран Африканского и Американского континентов).

Таблица 1. Содержание транс-изомеров жирных кислот в пищевых продуктах.

Источник

Транс-изомер, % от общего содержания ЖК

Сливочное масло

Говяжий жир

Гидрированное рапсовое масло

2,30 - 8,60

2,00 - 6,00

57,00 - 67,00

0,10 - 0,30

Необработанное рапсовое масло

Рафинированное рапсовое масло

Макс. 1,00

Маргарин мягкий

Маргарин для выпечки

0,10 - 17,00

19,00 - 40,00

Кулинарный жир

Крекеры, печенье

18,00 - 46,00

0,51 - 1,77

Продукты сферы быстрого питания

2,07-10,30

 

Анализ данных, полученных в ходе многолетнего изучения (в мировом масштабе) потребления ТИЖК населением, оказал, что жители Северной Америки потребляют транс-жиры в среднем в количестве 3-4 г в день. В дневном рационе населения Северной Европы традиционно содержится больше ТИЖК, чем в районе народов стран Средиземноморья, где широко используют оливковое масло. Так, потребление транс-жиров в Европе варьируется от минимальных количеств из Италии, Португалии, Греции и Испании (1,4 - 2,2 г/день) до высоких величин в Германии, Финляндии, Швеции, Великобритании, Бельгии, Норвегии, Нидерландах и Ирландии (2,1 - 5,4 г/день).

Следствием негативного влияния ТИЖК на здоровье человека является необходимость проведения ряда мер, позволяющих снизить уровень потребления населением ТИЖК. В некоторых странах показатель содержания транс-жиров регламентируется на упаковках пищевых продуктов. В 14 странах ЕЭС содержание ТИЖК нормируется и в маргаринах для потребителей составляет до 1 %, для промышленного производства допустимо не более 2 %. В России содержание ТИЖК регламентируется на уровне 8 % (в комбинированном (сливочно-растительном) масле),  который соответствует среднему естественному содержанию транс-изомеров в жирах животного происхождения. В рекомендациях Всемирной организации  здравоохранения (ВОЗ)  ТИЖК внесены в список веществ в составе продуктов питания, которые повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний  (Diet, Nutrition and the prevention of chronic diseases; Report of a joint WHO/FAO Expert Consultation; World Health Organization, Geneva, 2003).

Для пекарей и кондитеров разра­ботаны рекомендации по выбору жи­ров, соблюдая которые, можно понизить содержание ТИЖК, которое не должно превышать 2 %. Жиры с определен­ной температурой плавления (например для прослойки слоеного теста) должны производиться из смеси полностью ги­дрированных жиров с негидрогенизированными. Если содержание натуральных ТИЖК в маргарине высоко (при его из­готовлении из говяжьего жира), следует добавлять в него жиры растительного происхождения. Природные высокоценные жиры содержатся в молоке, сбитых сливках, масле, сыре и других молочных  продуктах. Они могут использоваться без ограничений. Жарить рекомендуется при температуре не выше 165 °С, так к при этом уменьшается риск образования ТИЖК, акриламида и иных, вредных для здоровья продуктов окисления жиров.

Существует также и другая технология производства маргаринов, исключающая процесс гидрогенизации растительных жиров. При этой технологии приготовление жирового продукта с консистенцией сливочного масла достигается тщательным смешиванием жидких растительных масел с твердыми жирами, но тоже растительного происхожде­ния - жирами специальных масличных пальм - смесью пальмового и пальмо-ядрового масел. Образующийся жиро­вой продукт, во-первых, не содержит холестерина, так как получен только из растительных жиров, во-вторых, он не содержит транс-форм ЖК, потому что в процессе его изготовления проис­ходит только обмен насыщенными и не­насыщенными ЖК — переэтерификация, но не изменение их пространственной структуры.

Предложена специальная техноло­гия переэтерификации жиров, обеспечи­вающая производство модифицирован­ных жиров, не допускающая образование ТИЖК. Подобраны условия гидрирования рапсового масла на никелевых катали­заторах, позволяющие минимизировать образование транс-изомеров и заключа­ющиеся в понижении температуры гидро­генизации, увеличении давления, интен­сивном перемешивании.

В настоящее время перед многи­ми странами мира стоит вопрос о необ­ходимости проведения гармонизации национальных систем санитарного за­конодательства по безопасности продо­вольствия со сводами правил и стандартов ФАО/ВОЗ.

«При поступлении в организм (с пищей) транс-жиры частично блокируют пищеварительные ферменты и вместе с этим ме­таболизм. Проникая в клетку, транс-изомеры ЖК задерживают процессы переноса питательных веществ через мембрану, в ре­зультате чего клетка не получает полноценного питания и накапливает токсины. Именно эти процессы приводят к:

  • нарушению работы фермента цитохром-оксидазы, игращего ключевую роль в обезвреживании химических ве­ществ;
  • нарушению работы простагландинов (состояние суставов и соединительной ткани);
  • ухудшению качества молока у кормящих матерей (в Ка­наде у 25 % лактирующих женщин более 10 % транс­изомеров обнаружено в грудном молоке, транс-жиры пе­редаются с молоком при кормлении);
  • рождению детей с патологически малым весом;
  • увеличению риска развития диабета.»

О ТИМОФЕЕВА, научный сотрудник лаборатории химии пищевых продуктов РУП «Научно-практический центр гигиены» - центра сертификации.