Структура и функции жиров

Жиры относятся к числу очень распространенных веществ. Количество жиров в организме человека и животных сильно варьирует. При сильном ожирении содержание жира в организме человека составляет до 50% его веса. Столько же составляет жир в организме зимнеспящих животных перед их залеганием в спячку. Высокого содержания достигает жир у сельскохозяйственных животных при специальном откорме (свиней, птиц).

Различают жиры запасные и жиры протоплазматические. Первые откладываются в подкожной жировой клетчатке и в сальнике в виде капелек жира. Вторые входят в состав протоплазмы, образуя комплексы с белками. При голодании в организме исчезает запасный жир, процентное содержание же протоплазматического жира остается без явных изменений в тканях, даже в случаях крайнего истощения организма. Запасные жиры составляют энергетический резерв, используемый по мере необходимости. Протоплазматический же жир является структурным компонентом протоплазмы.

Функции жиров. Они относятся к числу важных в биологическом отношении веществ. Жиры играют прежде всего энергетическую роль, входя в состав пищи и освобождая большое количество энергии при своем окислении (9,3 ккал/l г). Кроме того, жиры участвуют в процессах теплорегуляции организма. Находясь в подкожной жировой клетчатке, жиры как плохие проводники тепла предохраняют внутренние органы от охлаждения. Поверхностный слой жира охраняет также организм от травм (роль амортизатора). Наконец, важное значение имеют жиры как смазочные вещества. Выделяясь кожными железами, они придают ей эластичность и охраняют ее от высыхания и растрескивания.

Химия жиров. Жиры являются сложными эфирами 3-х-атомного спирта глицерина и высших жирных кислот, т.е. природные жиры - это смеси триглицеридов. Жирные кислоты, входящие в состав жиров могут быть насыщенными и ненасыщенными. Из насыщенных жирных кислот в составе жиров чаще встречаются стеариновая (C₁₇H₃₅)COOH и пальмитиновая (С₁₅ Н₃₁)СООН кислоты.

Обе кислоты при комнатной температуре твердые, плавятся лишь при нагревании. Из ненасыщенных жирных кислот в жиры чаще всего входят олеиновая (С₁₇Нзз)СООН, линолевая (С₁₇Н₃₁)СООН, линоленовая (C₁₇Н₂₉)COOH, арахидоновая (С₁₉Н₃₁)СООН. В молекуле олеиновой кислоты содержится одна двойная связь, у линолевой - две, линоленовой - три, арахидоновой - четыре двойных связи. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), начиная с линоленовой, не синтезируются в организме, поэтому должны поступать с пищей. Они содержатся в растительных маслах. Итак, структура жиров следующая:

Остатки жирных кислот, входящих в структуру жиров, называются ацильными остатками. Поэтому жиры называются триацилглицеридами (ТАГ).

Температура плавления жиров зависит от входящих в их состав жирных кислот. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем ниже температура плавления. В свою очередь, чем ниже температура плавления, тем лучше жир усваивается в организме.

Жир Температура плавления С°

Говяжий жир 33-35

Свиное сало 36-40

Бараний жир 44-50

Коровье масло 25-30

Гусиный жир 23-28

Подсолнечное масло 21

Оливковое масло 17

Жиры при гидролизе расщепляются с образованием глицерина и жирных кислот. Соли высокомолекулярных кислот носят название мыл. Свойства мыла зависят от входящих в их состав катионов. Na - мыло твердое (туалетное, хозяйственное), К - мыло – жидкое (шампуни).

Жиры при хранении прогоркают, что связано с превращением ЖК в альдегиды. Чем больше ПНЖК в составе жиров, тем легче они взаимодействуют с кислородом и легче прогоркают. Поэтому растительные жиры быстрее портятся, чем животные. При хранении масел следует ограничить к ним доступ кислорода.

Жиры способны присоединять водород по месту двойных связей, т.е. гидрогенизироваться. При этом масла, гидрогенизируясь в присутствии катализатора, превращаются в твердые жиры. К гидрогенизированным жирам относится маргарин, мягкие масла.

Одной из интересных особенностей жиров является их способность к эмульгированию, т.е. к образованию взвесей мельчайших капелек жира в воде. При обычных условиях капельки жира сливаются и всплывают над слоем воды. Чтобы эмульсия была стойкой, следует добавить эмульгатор -вещество, адсорбирующееся на поверхности капелек жира и препятствующее их слиянию. Важными в физиологическом отношении эмульгаторами являются соли желчных кислот. Взаимодействуя в тонком кишечнике человека с жирами, они способствуют образованию стойких эмульсий, что ускоряет процесс переваривания жиров в кишечнике.