Те, кто следит за веяниями диетологии, конечно, помнят кампании против соли и сахара ("белой смерти"), жареного мяса, овощей с нитратами, углеводов, а также жиров вообще и животных жиров в частности. Сейчас пристальное внимание привлекают так называемые транс-жиры. Но если вычеркивать из рациона все, что диетологи считают вредным, то скоро есть будет нечего. Поэтому возникает вопрос: а действительно ли так вредны эти самые транс-жиры и нужно ли из-за них отказываться от любимых и привычных продуктов?
Начнем с того, что жиры - необходимый компонент пищи, и полностью выкидывать их из рациона нельзя ни в коем случае. Именно жиры служат "энергетическим резервом" нашего организма, так как их ему легко запасать и использовать по мере надобности. Правда, некоторое количество энергии можно запасти в виде углеводов. Но если у растений это получается неплохо, то у человека и животных "депо" углеводов рассчитано на хранение небольших краткосрочных запасов, и долго на них не протянуть. Кроме того, поступающие с пищей жиры служат строительным материалом для создания клеточных мембран и других биологических структур. И организму далеко не все равно, какие жиры в него поступают.
В молекуле любого жира можно выделить две части. Это "хвост", состоящий из одной, двух или трех довольно длинных молекул жирных кислот, и "голова", определяющая функции жира в организме. Например, молекула типичного нейтрального жира (жира животного или масла растения) состоит из одной головы (глицерина) и трех хвостов - молекул жирных кислот. Поэтому эти жиры называют триглицеридами. Другой важный тип жиров - фосфолипиды. Из них построены клеточные мембраны - оболочки всех живых клеток. Фосфолипид имеет два хвоста из жирных кислот и голову, состоящую из остатка фосфорной кислоты. Еще один вид жиров - церамиды. Они также входят в состав клеточных мембран и, кроме того, служат переносчиками сигналов. Голова церамида состоит из спирта сфингозина, а единственный хвост - из жирной кислоты.
Жирные кислоты - универсальный материал для создания жиров. В совершенно разных жирах, принадлежащих разным организмам и выполняющих разные функции, можно найти одни и те же жирные кислоты. Такая универсальность позволяет организму сэкономить много энергии: вместо того чтобы каждый раз синтезировать жирные кислоты из базовых элементов, можно просто использовать готовые молекулы, отщепленные от триглицеридов пищевых масел и жиров. Некоторые жирные кислоты наш организм даже синтезировать разучился, настолько привык получать их с пищей. Эти кислоты называются незаменимыми. К ним относятся линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты (строго говоря, арахидоновую кислоту из этого списка следует исключить, так как она может быть синтезирована из линолевой кислоты).
На этикетках пищевых продуктов все чаще можно увидеть подробный состав с указанием содержания жиров разных видов: насыщенных, мононенасыщенных, полиненасыщенных, гидрогенизированных. В последние годы во многих странах в обязательном порядке указывают и содержание транс-жиров. Попробуем разобраться, в чем разница между этими жирами с точки зрения химии и пищевой ценности.
Термины "насыщенный" и "ненасыщенный" говорят о степени "насыщения" молекулы жирной кислоты (или другого углеводородного соединения) водородом. В насыщенной жирной кислоте все вакантные места заполнены, а в ненасыщенной - есть двойные связи, которые позволяют присоединить дополнительные атомы водорода. Если двойная связь одна, жирную кислоту называют мононенасыщенной, а если их две или более - полиненасыщенной. При этом крайне важно, что природные ненасыщенные жирные кислоты находятся в определенной пространственной конфигурации - цис-форме. В цис-форме атомы водорода при двойной связи расположены по одну сторону от углеродного скелета, поэтому молекула в этом месте изгибается. У цис-формы жирной кислоты существует двойник-изомер - транс-форма, молекула которой отличается тем, что атомы водорода при двойной связи расположены по разные стороны углеродного скелета. При такой конфигурации молекула жирной кислоты имеет не изогнутую, а прямую форму. Из-за неправильной конфигурации жирные кислоты в транс-форме (транс-жиры) не способны должным образом выполнять свои функции в составе биологических структур.
Как правило, жиры с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот обладают хорошей текучестью и имеют более низкую температуру плавления (отчасти это объясняется изогнутой формой молекул, препятствующей кристаллизации вещества). Оливковое, подсолнечное, хлопковое, соевое, рапсовое масла, содержащие 75-90% ненасыщенных жирных кислот, остаются жидкими при комнатной температуре. Пальмовое масло и масло какао, а также животные жиры - говяжий, бараний, свиной - имеют только 40-50% ненасыщенных жиров и при комнатной температуре находятся в твердом состоянии.
Ненасыщенные масла чрезвычайно важны в питании - достаточно сказать, что все незаменимые жирные кислоты относятся к ненасыщенным. Но есть у них недостаток, который в глазах производителей продуктов перевешивает достоинства. Чем больше в масле ненасыщенных жирных кислот, тем труднее его хранить. На воздухе и при нагреве оно быстро становится прогорклым и затвердевает. Например, льняное масло сохраняется жидким в закрытой темной бутылке, но если его разлить тонким слоем на открытом воздухе (увеличив контакт с кислородом), то оно окисляется и образует твердую пленку - это издавна используют художники и столяры. То же самое, только медленнее, происходит и с подсолнечным маслом и другими жидкими маслами. Справиться с этим недостатком помогла технология гидрогенизации жиров, то есть получения из дешевого растительного масла твердой, устойчивой к окислению жировой массы - саломаса. Из саломаса стали делать маргарины, кондитерские, кулинарные и фритюрные жиры (шортенинги).
Создателем метода гидрогенизации (присоединения водорода к двойной связи) считают французского химика Поля Сабатье. В июне 1897 года он сделал открытие, заложившее основы превращения растительного масла в твердую субстанцию, а в 1912 году получил за это Нобелевскую премию. На самом деле Сабатье обнаружил, что мелкие частицы никеля служат хорошим катализатором реакции газообразного водорода с этиленом, простейшим углеводородом с двойной связью. Но вскоре выяснилось, что таким же способом можно присоединять водород и к другим веществам с двойной связью. В 1901 году немецкий химик Вильгельм Норман применил этот метод для переработки жидких растительных масел в твердые жиры, а в 1902 году получил на него патент. Процесс гидрогенизации (гидрирование) происходит при пропускании водорода под давлением через масло, нагретое до высокой температуры (около 200оС). При этом часть ненасыщенных жирных кислот превращается в насыщенные.
В 1909 году право на использование технологии выкупила компания "Procter&Gamble", которая вскоре начала выпуск "Crisco" - нового масла для кулинарии, содержащего значительный процент гидрогенизированного хлопкового масла. Для того чтобы стимулировать спрос, компания выпустила несколько поваренных книг, содержащих рецепты с использованием этого продукта. В России первая установка по гидрогенизации масел была построена в 1909 году в Казани на основе технологии, разработанной С. А. Фокиным. Правда, на ней получали сырье не для пищевой промышленности, а для мыловарения.
Поначалу гидрогенизированное масло врачи не только сочли совершенно безвредным, но даже стали рекомендовать как здоровую альтернативу животному жиру. Никого не смутил тот факт, что при частичной гидрогенизации изменяется пространственная структура молекул: значительная часть ненасыщенных жирных кислот (до 60%) переходит из цис-формы в транс-форму. С точки зрения производителей маргаринов накопление транс-изомеров влияло на свойства жира только положительно, поскольку приводило к повышению температуры плавления и твердости.
Гидрогенизированные масла и маргарины на их основе были дешевле сливочного масла, дольше хранились (даже без охлаждения) и позволяли многоразовое использование при жарке. Именно гидрогенизированный жир стал основой индустрии "фаст-фуд" и двигателем ее бурного развития.
В течение нескольких десятилетий потребление транс-жиров увеличивалось по всему миру. Казалось, уже можно было говорить о "долгой истории безопасного использования", однако появились исследования, противоречащие этому выводу. В 1993 году в журнале "Ланцет" вышла статья, автор которой Уолтер Виллет утверждал, что потребление транс-жиров приводит к повышению риска сердечно-сосудистых заболеваний. Причина, по мнению автора, состояла в том, что транс-жиры вызывают изменение соотношения липопротеинов высокой и низкой плотности в сторону увеличения первых. Это в свою очередь является фактором, предрасполагающим к атеросклерозу. Свои предположения Виллет подтвердил фактами: он подсчитал потребление транс-жиров в рационе 85 тысяч здоровых женщин, а затем в течение восьми лет регистрировал уровень заболеваемости и смертности от сердечных заболеваний в этой группе. Количество инфарктов, случаев внезапной смерти от сердечного приступа и выраженность атеросклероза оказались существенно больше среди тех, кто все эти восемь лет ел много маргаринов.
Исследования показали, что транс-жиры ведут себя иначе, чем цис-жиры, не только на сковородке, но и в организме. Например, оказавшись в составе фосфолипидов клеточных мембран, они влияют на работу белковых молекул, пронизывающих мембраны, так называемых трансмембранных белков. А это в свою очередь нарушает передачу сигналов, например при взаимодействии гормонов с рецепторами, поскольку рецепторы как раз являются трансмембранными белками. Страдает транспорт веществ, ведь белковые каналы для переноса молекул через мембрану также относятся к трансмембранным белкам. Так как фосфолипиды являются еще и сырьем для синтеза регуляторных молекул иммунной системы, наличие в них жирных кислот в транс-конформации приводит к нарушению биохимии воспалительных процессов. Все последствия от таких изменений еще предстоит изучить, но некоторые эффекты уже можно назвать. Помимо повышения риска развития атеросклероза и сопутствующих заболеваний сердца и сосудов, это - снижение чувствительности клеток поджелудочной железы к инсулину (диабет 2-го типа), развитие хронических воспалительных процессов и ожирение. Не исключено, что транс-жиры также повышают риск развития некоторых видов рака, однако данных, подтверждающих эту гипотезу, пока еще недостаточно. Одним словом, если вместо нормального строительного материала мы предлагаем своему организму бракованные транс-изомеры, образуются дефектные биологические структуры, которые начинают давать сбой в самых разных ситуациях. Так что тем, кто заботится о своем здоровье, транс-жиров лучше избегать.
Наибольшее впечатление результаты научных исследований произвели на датчан. Сначала производители пищевых продуктов начали сокращать использование транс-жиров по собственной инициативе, а затем в 2003 году вышел закон, согласно которому содержание транс-жиров не должно превышать 2% от всего жира, находящегося в продукте. Недавно ученые сравнили содержание транс-жиров в продуктах из 25 стран. Намеренно были выбраны "нездоровые" продукты, при приготовлении которых обычно используют много маргаринов, - выпечка, чипсы, картофель-фри, попкорн и т.д. Оказалось, что в датских продуктах среднее содержание транс-жира в 2005 году уже не превышало 1 г на стандартную порцию. В 17 странах из 25 этот показатель в отдельных случаях достигал 20 г, а в ряде стран был еще выше.
В Голландии даже принятия законов не понадобилось. Там производители продуктов, подгоняемые общественным мнением, сами добились существенных успехов в ограничении транс-жиров. Сейчас картофель-фри из "Макдоналдса" на территории Голландии содержит около 4% транс-жиров, в то время как в США - в среднем 21% транс-жиров. Однако и в США для производителей транс-жиров наступили трудные времена, так как с 1 января 2006 года на упаковке продукта должно быть указано, сколько транс-жиров в нем содержится. Учитывая, что многие потребители уже наслышаны о вреде транс-жиров, можно ожидать падение спроса на продукты, содержащие такие жиры, и, как следствие, сокращение производства и использования маргаринов.
Уменьшить потребление транс-жиров не так сложно, если помнить некоторые правила. Прежде всего, нужно вычеркнуть из своей жизни маргарины - все они содержат много транс-жиров. Обязательно следует просматривать этикетки на выпечке (печенье, торты и т.д.), а также чипсах, майонезах и прочих содержащих жир продуктах. К сожалению, российские производители пока что не указывают содержание транс-жиров на упаковке продукта. Если в списке ингредиентов стоит любое гидрогенизированное или частично гидрогенизированное масло - продукт содержит транс-жиры. Если вы живете не в Дании и не в Голландии, забегаловки "фаст-фуд" лучше исключить из списка любимых заведений. Также не стоит соблазняться обжаренными в тесте полуфабрикатами промышленного производства - котлетами, рыбными палочками и т.д.: фритюрный жир, в котором они приготовлены, почти наверняка сделан на основе гидрогенезированного масла.
В природных условиях транс-жиры образуются довольно редко. Известно, что их производят бактерии, живущие в желудке жвачных животных, в частности коров. Поэтому транс-жиры естественного происхождения можно обнаружить в натуральных молочных продуктах, однако их количество невелико и не вызывает опасений диетологов.
