Гидрогенизированные жиры. Трансжирные кислоты. Информация к размышлению.

Историческая справка.

Задача получения дешевых суррогатов коровьего масла, близких по качеству к натуральному продукту, впервые была разрешена французским  химиком Меж-Мурье  (Mege-Mouries).

Он получил правительственный заказ найти дешевый и стойкий при хранении суррогат коровьего масла, пригодный для питания персонала флота и бедных слоев населения.

Путем механического удаления высокоплавких глицеридов из подвергнутого особой обработке бычьего сала Меж-Мурье получил суррогат топленого коровьего масла, названный в то время «маргарином»; сбивая этот продукт с молоком, он выработал так называемое  искусственное сливочное масло. В 1870 г. Меж-Мурье открыл маргариновый завод в Пуасси близ Парижа. Так появилось название «маргарин»

В 1897 году французом Полем Сабатье был открыт метод гидрогенизации. В начале 20 века немецкий химик Норман запатентовал  гидрогенизацию как способ  производства твердых жиров из жидких.

В 1909 г. -  компания «Procter&Gamble» начала выпуск первого классического гидрогенизированного продукта – маргарина на основе арахисового масла.

В России начало производства суррогатов коровьего масла относится приблизительно к 1874 г.

До революции заводская выработка производилась в Петербурге, Москве, Варшаве, Козлове, Одессе и в других городах. В СССР выпуск маргарина был начат в 1928 на заводе «Фритюр» в Ленинграде и заводе «Стеол» в Москве, каждый с суточной производительностью около 20т маргаина.

По количеству вырабатываемого маргарина СССР занимал  2-е место в мире (после США): в 1972г. -  СССР производил 850т маргариновой продукции.

(использованы материалы Большой Советской Энциклопедии, Большой Медицинской Энциклопедии, Википедии)

 

 

 В процессе производства маргаринов, (спредов, баттеров), через смесь жидких ненасыщенных жирных кислот, при высокой температуре и под давлением, пропускают водород. 

В подобных условиях, в присутствии катализатора, часть ненасыщенных кислот присоединяет молекулы водорода по двойной связи.

Данный процесс называется гидрированием, а масла – гидрогенизированными. Пространственная конфигурация гидрогенизированных жирных кислот представлена двумя изомерами - - цис- и транс-.  Цис- конфигурация – эволюционно типична для организма человека и млекопитающих. 

Все жирные кислоты растительных масел и подавляющий процент жирных кислот в животных жирах – представлены только в форме цис- изомера.

Транс-изомеры жирных кислот, иначе гидрогенизированные жиры, трансжирные кислоты (далее ТЖК) - типичный пример модифицированного натурального продукта с не до конца осознанными и изученными возможными отсроченными последствиями для организма человека.

ТЖК нашли свое применение в пищевой и косметической промышленности.

Они удобны в использовании, имеют  длительный срок  хранения, более низкую точку  плавления, могут использоваться и нагреваться многократно при фритюре (жарении в большом количестве масла).

Долгие годы, благодаря появлению гидрогенизированного жира, развивается и процветает индустрия «фаст-фуд».

 

Трансжирные кислоты:

1. Образуются при промышленном производстве маргаринов (спредов, баттеров)

       2.  При нагревании растительных масел с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот свыше 130 °С

       3.  В желудке жвачных животных (анаэробный процесс с участием бактерии Butyrivibrio fibriosolvens.). В данном случае речь идет о группе т.н. "коньюгированных жирных кислот" - транс-линолевой (КЛК) , транс-линоленовой, транс-вакценовой. Эти коньюгированные трансжирные кислоты обладают уникальными, отличными от других трансжирных кислот свойствами и рассматриваются отдельно.

       4.  В последние годы обнаружен еще один путь превращения цис-жирной кислоты в транс-. Широко распространенная условно-патогенная бактерия, Pseudomonas putida Р8 в присутствии фенола и некоторых других токсичных веществ, в состоянии преобразовывать цис-жирные кислоты в их транс- изомеры.

 

Особенности трансжирных кислот.

◊ Доказано, что процесс метаболизма трансжирных кислот протекает быстрее, чем у цис-, поэтому ТЖК  с успехом конкурируют с цисжирными кислотами в процессах обмена, вытесняя их.

◊ В отличие от цис- изомеров, транс- изомеры жирных кислот не могут превращаться в полиненасыщенные жирные кислоты – такие как арахидоновая, эйкозапентаеновая,  докозагексаеновая. Последние – являются важнейшими сигнальными молекулами и субстратом для синтеза многочисленной группы эйкозаноидов.

◊ Еще в 1979 г Hoy,Holmer,затем 1983 Lawson показали, что ТЖК способны откладываться в клеточных мембранах. При накоплении данных жиров в мембране изменяется ее текучесть, и как следствие – меняется активность встроенных в клеточную мембрану различных ферментных комплексов. Что негативно сказывается на массе процессов, протекающих в клетке.

Известно, что при замене ненасыщенных липидов на насыщенные в мембранах бактерий скорость прохождения веществ через мембрану падает в 20 раз.

 

• Lemaitre 2002 константировал, что у пациентов с кратковременной остановкой сердца ТЖК были встроены в большом количестве в мембрану эритроцитов (в отличие от контрольной группы).
•   
• ТЖК могут проинкать через плаценту. Nordmann 2000 показал, что у недоношенных детей вес при рождении был тем ниже, чем выше была концентрация ТЖК в крови. Кроме того, для новорожденных имеет большое значение употребление кормящей матерью ТЖК, так как  Jensen 2000 показал, что ТЖК могут обнаруживаться в большом количестве и в материнском молоке. Отмечена  также связь содержания ПНЖК в мембране клеток с показателями нормального развития детей, их обучаемости, зрелости развития определенных мозговых функций.
•  
• Исследования Enig 1978,1979 указали на эпидемиологическую взаимосвязь между приемом ТЖК и раком. Hogan, Shamsuddin 1984 в исследованиях на крысах показали. что диета, богатая ТЖК несколько повышает частоту ракак толстой кишки. Исследования Slattery  2001 на людях также продемонстрировали, высокое потребление ТЖК повышает риск рака толстой кишки. (оценивались только ТЖК, образующиеся в процессе гидрогенизации масел при высоких температурах)
•  
• Новые исследования также показали, что содержание длинноцепочечных полиненасыщенных ЖК в мембране мышц важно для нормального эффекта инсулина (Nardmann 2000).Это означает, чем меньше ненасыщенных ЖК встроено в стенку клеточной мембраны, тем меньше инсулин в состоянии "протаскивать" глюкозу в клетки. 
•  
• Многочисленные исследования Aro 1997,Lichtenstein 1990,Louherauta 1990,Chrisholm 1996 показали, что употребление ТЖК приводит к повышению общего холестерина и фракции «плохого» холестерина. (эффект сравним с употреблением в пищу насыщенных жирных кислот цис- конфигурации) При употреблении в пищу высокого количества ТЖК (более 6,5% общего суточного калоража) также в абсолютных значениях уменьшается концентрация «хорошего» холестерина.Некоторые исследователи делают вывод, что употребление ТЖК вместо обычных насыщенных жиров уменьшает фракцию «хорошего» холестерина, не влияя на уровень «плохого» холестерина.
•  
• В 10-летнем исследовании Oomen 2001 показал, что потребление ТЖК более 2% общего суточного калоража, увеличивает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний в  1,28 раза. Похожие многочисленные  исследования подтвердили  связь между потреблением ТЖК и сердечно-сосудистыми заболеваниями. (Willett 1993,Ascherio 1994,Hu 1997,Pitiuen 1997).

В любом случае, употребление в пищу продуктов, богатых ТЖК приводит к повышенному риску атеросклеротического поражения сосудов и сердечно-сосудистой патологии.

 

В настоящее время в ряде стран принято ограничение использования ТЖК.

Дания – содержание ТЖК менее 2% от общего количества жира в продукте (издан закон)

Австрия – содержание ТЖК 2% в продуктах с общим содержанием жиров более 20%, 4% - содержание жиров менее 20%.

США – с 2008 года упортебление ТЖК в ресторанах, кафе, кондитерских при приготовлении пищи – запрещено.

Германия – обязательная декларация ТЖК. Ограничение ТЖК в питании для новорожденных.

Россия – ограничений нет.

_________________________________________________________

Данные о содержании ТЖК в некоторых продуктах в % к общему жиру. (Nordmann 2000,  Steinhart, Fritsche 1997)

• Свиное филе 0,56
• Стейк говяжий 2,67 (преимущ. КЛК)
• Баранье мясо 8,6%
• Пастеризованное молоко 3,73 (преимущ. КЛК)
• Йогурт 2,87, пробиотический йогурт 4,76 (этот факт может свидетельствовать о том, что в образовании ТЖК могут принимать участие не только Pseudomonas putida)
• Сливочное масло 3,49 (преимущ. КЛК)
• Сыры – 2-3  (преимущ. КЛК)
• Рыба до 1% (если рыба промышленного разведения – содержание зависит от корма)
• Жир для жарения и выпечки 15,90 -30,0
• Голландский соус  21,68
• Маргарины  (т.н. диетические  ок. 5%), обычные – 10-25
• «Фри» (жаренный во фритюре) продукт  26-34

Terra Aromatica ©