Жирорастворимые витамины (A, D, E, K)
Жирорастворимые витамины – витамины A, D, E, K, которые являются жизненно важными микронутриентами, необходимыми для нормальной функции клеток, метаболизма белков, жиров, углеводов и электролитов, работы различных ферментных систем организма, окислительно-восстановительных процессов, свертываемости крови, роста и развития. Дефицит витаминов оказывает серьезное отрицательное влияние на здоровье человека и функции многих органов, а переизбыток некоторых витаминов – токсическое действие.
Жирорастворимые витамины (ретинол, кальциферол, токоферол, 2-метил-1,4-нафтохинон)
Синонимы английские
Fat soluble vitamins
Высокоэффективная жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС)
Мкг/мл (микрограмм на миллилитр), нг/мл (нанограмм на миллилитр)
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
- Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
Витамины – эссенциальные органические вещества, необходимые организму в небольших количествах. Они входят в состав коферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, тканевом дыхании, синтезе белков, жиров и углеводов, образовании гормонов, росте, созревании и делении клеток, формировании тканей, защите от инфекций. По биохимическим свойствам витамины разделяются на водорастворимые (витамины группы В, витамин С) и жирорастворимые (витамины А, D, Е, К).
Организм человека не способен самостоятельно синтезировать витамины, однако некоторые могут накапливаться в печени (витамины А, D, Е). Для их абсорбции из пищевого тракта необходимо присутствие жиров. Витамины содержатся в продуктах растительного и животного происхождения. При термической обработке, воздействии света содержание витаминов в продуктах уменьшается. Также они разрушаются под влиянием алкоголя, никотина, кофеина. Жирорастворимые витамины способны накапливаться в организме и оказывать токсическое воздействие в высоких дозах.
Дефицит витаминов возникает при несбалансированном и нерациональном питании, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, которые сопровождаются нарушением всасывания питательных веществ, выделения желчи (для жирорастворимых витаминов), или при повышенном потреблении витаминов в метаболизме (например, при беременности, лактации).
Витамин А необходим для нормального зрения, роста и дифференциации эпителиальной ткани, роста костей, развития плода, функционирования иммунной и репродуктивной систем. В организме ретинол синтезируется из жирорастворимого провитамина – бета-каротина. Источниками бета-каротина являются тыква, морковь, батат, зелёный лук, щавель, шпинат, латук, салат, салат, капуста кейл, помидоры, красный перец, брокколи, грейпфруты, сливы, персики, дыни, абрикосы, хурма, крыжовник, черника, чёрная смородина, ретинола – рыбий жир, печень, сливочное масло, желток, молоко. Суточная потребность в ретиноле для детей в зависимости от возраста – 400-900 мкг, для взрослых – 900 мкг. Усваиваемость витамина А из кишечника уменьшается при недостаточном количестве витамина Е и цинка. Признаками гиповитаминоза А являются нарушения развития костей костей и зубов, ощущение сухости и раздражения глаз, потеря волос, снижение аппетита, кожные высыпания, рецидивирующие инфекции и нарушения ночного зрения («куриная слепота»). В отличие от витамина А бета-каротин в повышенных дозах не обладает токсическими свойствами и не вызывает гипервитаминоза. Чрезмерное употребление витамина А может привести к головокружению, повышению внутричерепного давления, хейлиту, алопеции, фиброзу печени. В высоких дозах ретинол оказывает тератогенное действие.
Витамин D (кальцитриол) является предшественником гормона, ответственного за кальциевый обмен и регуляцию формирования костной ткани. Основными источниками предшественников витамина Dявляются жирные сорта рыбы, рыбий жир, сливочное масло, сыр и другие молочные продукты, желток. Под действием ультрафиолета в коже они превращаются в активные формы гормона, препятствующие развитию рахита у детей и остеопороза и остеомаляции у взрослых. Дефицит витамина D ассоциирован с сердечно-сосудистыми, онкологическими и аутоиммунными заболеваниями. Учитывая возможность передозировки холекальциферола, при профилактическом приеме доза препарата не должна превышать 10-15 мкг/сут. Длительный избыток витамина D может стать причиной кальцификации тканей и повреждения почек. При употреблении холекальциферола в высоких дозах может возникнуть головная боль, желудочно-кишечные расстройства.
Витамин Е является важным антиоксидантом, антигипоксантом, иммуномодулятором и коферментом в процессах формирования коллагена, принимает участие в регуляции липидного баланса, экспрессии генов, неврологических функций. При сбалансированном питании в организм из растительных масел, орехов, зеленых листовых овощей, злаков, желтка, печени, молока поступает достаточное количество витамина. На фоне дефицита витамина Е возникает периферическая нейропатия, миопатия, бесплодие. Глубокий авитаминоз проявляется гемолитической анемией. Повышенное содержание витамина Е в организме уменьшает агрегацию тромбоцитов и формирование кровяного сгустка.
Витамин К необходим для синтеза факторов свертывания крови. В небольшом количестве витамин К синтезируется микробиотой толстой кишки. Пищевыми источниками являются зеленые листовые овощи, различные виды капусты, злаковые, отруби, мясо, молочные продукты, яйца, фрукты, оливковое масло. Рекомендованная дневная норма витамина К – 120 мкг/сут. При его дефиците возникают кровотечения, а при переизбытке – гемолитическая анемия и гипербилирубинемия у детей.
По ряду различных причин может развиться дефицит отдельных витаминов (например, цинга, арибофлавиноз, пеллагра, бери-бери, рахит), но поливитаминная недостаточность наблюдается чаще. Нарушения пищеварения, патологии поджелудочной железы, печени и тонкого кишечника приводят к снижению абсорбции витаминов и провитаминов из пищи. Исследование уровня жирорастворимых витаминов в крови позволяет оценить обеспеченность организма данными эссенциальными веществами, дифференцировать различные варианты гипо- и гипервитаминозов, обосновать мероприятия по коррекции витаминной недостаточности и подобрать адекватную диету и лечебную терапию.
Для чего используется исследование?
- Диагностика недостаточности жирорастворимых витаминов;
- дифференциальная диагностика гипо- и гипервитаминозов и клинически схожих состояний;
- оценка сбалансированности питания;
- диагностика гипервитаминозов.
Когда назначается исследование?
- При синдроме мальабсорбции на фоне заболеваний желудочно-кишечного тракта (целиакия, муковисцидоз, воспалительные заболевания кишечника, патология поджелудочной железы, состояния после резекции желудка и/или тонкой кишки, обструкция желчевыводящих путей);
- при клинических признаках недостаточности жирорастворимых витаминов (дерматиты, сухость слизистых, длительная диарея, неврологические нарушения, анемии, нарушения репродуктивной функцией);
- при обследовании пациентов с гипотрофией, алкоголизмом или находящихся на парентеральном питании;
- при стеаторее (повышенном содержании жиров в стуле в связи с их недостаточной абсорбцией в кишечнике).
Источник
Растительные масла в питании. Сравнительный анализ
Л.А.ОБУХОВА, д.м.н., профессор НГУ, г. Новосибирск, Е.Б.ГАРАГУЛЯ, врач-терапевт, диетолог, специалист по оздоровительному питанию ООО «Дэльфа»
В настоящее время в России, как и во всем мире, большое внимание уделяется здоровому образу жизни и правильному питанию, поскольку доказано, что нездоровая диета является одним из факторов риска развития хронических заболеваний [7,19, 33]. Примерно третью часть от общей калорийности рациона составляют жиры. Пищевые жиры улучшают вкусовые качества пищи, обеспечивают ощущение сытости, являются концентрированным источником энергии 1 . Исследование энергетического баланса человека показало, что даже небольшое преобладание потребления калорий (10 — 50 ккал в день) над их расходом может привести к увеличению массы тела (на 1-2 кг в год) и развитию ожирения [24, 25]. Для поддержания оптимального здоровья необходимо придерживаться как общих правил рационального питания, так и правил потребления жиров [31]. По нормам питания в России средняя физиологическая потребность в жирах составляет 80-150 г в день для мужчин, 65-100 г для женщин, 30% от общего количества потребляемых жиров должны составлять растительные жиры [9].
Значение жиров для организма
Жиры или липиды, играют важную роль в жизнедеятельности организма, они являются основными структурными компонентами клеточных мембран, служат главным источником энергии и образуют резерв энергетического материала. Жировая ткань окружает жизненно важные органы, предохраняя их от смещений и травм; подкожный жир создает термоизоляционный покров тела, жиры являются плохими проводниками тепла и предохраняют внутренние органы от переохлаждения. Кроме этого, жировая ткань является своеобразной формой запасания воды, жиры являются органическими соединениями наиболее богатыми водородом, при окислении 100 г жира образуется около 150 мл воды. При обезвоживании организма жировая ткань служит внутренним источником воды. На поверхности кожи липиды образуют защитную водоотталкивающую пленку, которая защищает ткани как от потери влаги, так и от переувлажнения, оказывает противомикробное действие. Жировая ткань является местом образования гормона лептина, регулирующего энергетический обмен, аппетит, массу тела, функции репродуктивной, сердечно-сосудистой и иммунной систем [25]. Общее количество жира у здорового человека составляет 10 — 20% от массы тела, в случае ожирения может достигать 50%.
Существует несколько классов липидов, значительно отличающихся по химической структуре и биологическим функциям. Собственно липиды илитриглицериды, представляют собой сложные эфиры высших жирных кислот и глицерина. Сложные липиды — это комплексы триглицеридов с белками (липопротеиды), производными ортофосфорной кислоты (фосфолипиды), с сахарами (гликолипиды), с многоатомными спиртами (сфинголипиды и др.) и другими соединениями. К липидам относятся также стероиды, которые не являются производными жирных кислот. Самым распространенным их представителем является холестерин, он входит как структурный элемент в состав клеточных мембран, а также служит предшественником ряда других стероидов — желчных кислот, стероидных гормонов (половые гормоны, гормоны коры надпочечников), витамина D.
Жирные кислоты, входящие в состав липидов, могут быть насыщенными и ненасыщенными. В насыщенных кислотах связи между углеродными атомами предельно насыщены; ненасыщенные жирные кислоты содержат одну и более ненасыщенных (двойных) связей, по месту которых может присоединяться водород.
Жирные кислоты с одной двойной связью называются мононенасыщенными (МНЖК). Самой распространенной мононенасыщенной кислотой в жировой ткани человека является олеиновая. Она принимает участие в регуляции холестеринового обмена, способствует повышению в крови уровня липопротеидов высокой плотности (ЛВП), которые транспортируют холестерин из тканей в печень для утилизации. Холестерин в составе ЛВП не атерогенный, высокий уровень его в крови является фактором антириска для развития атеросклероза.
Жирные кислоты с двумя, тремя, четырьмя и более двойными связями называются полиненасыщенными (ПНЖК). Две полиненасыщенные жирные кислоты — линолевая и альфа-линоленовая являются незаменимыми (эссенциальными) для человека, так как они не синтезируются в организме и должны постоянно поступать извне, с продуктами питания.
Ненасыщенные жирные кислоты подразделяют на классы «омега» в зависимости от положения двойной связи, ближайшей к метильному, или омега-углероду. Мононенасыщенные олеиновая и пальмитиновая кислоты обозначаются соответственно как омега-9 и омега-7, а полиненасыщенные жирные кислоты — линолевая и альфа-линоленовая — являются родоначальницами двух семейств ПНЖК — омега-6 и омега-3 соответственно.
Класс омега-6. Линолевая кислота (18 атомов углерода, две двойных связи -С18:2) под действием фермента делъта-6-десатуразы превращается в гамма-линоленовую (С18:3). Гамма-линоленовая кислота удлиняется и образует дигомо-гамма-линоленовую кислоту (С20:3), которая под действием фермента дельта-5-десатуразы превращается в арахидоновую кислоту (С20:4).
Класс омега-3. Альфа-линоленовая кислота (С18:3) под действием дельта-6-десатуразы и дельта-5-десатуразы превращается в эйкозапентаеновую (С20:5) и докозагексаеновую кислоты (С22:6).
Дигомо-гамма-линоленовую (С20:3), арахидоновую (С20:4), эйкозапентаеновую (С20:5) и докозагексаеновую (С22:6) кислоты называют длинноцепочными жирным кислотам. Как структурные компоненты клеточных мембран они находятся во всех тканях и органах, но особенно велико их содержание в головном мозге, сетчатке глаза, в половых железах [30].
ПНЖК выполняют в организме ряд важных физиологических функций: обеспечивают текучесть биологических мембран, влияют на их проницаемость, рецепторные и межклеточные взаимодействия; участвуют в обмене других липидов, некоторых витаминов (тиамина и пиридоксина); модулируют функции иммунной системы; незаменимые ПНЖК необходимы для роста и правильного развития головного мозга, органа зрения, половых желез, почек, кожи [12, 21, 36, 38, 39].
Длинноцепочные полиненасыщенные жирные кислоты дают начало ряду высокоактивных соединений (эйкозаноидов), таких как простагландины, тромбоксаны, лейкотриены; липоксины, резольвины, протектины, которые участвуют в регуляции тонуса кровеносных сосудов, мускулатуры бронхов и матки, процессах тромбообразования, влияют на течение воспалительной реакции, изменяют уровень активности клеток иммунной системы [11, 13, 22, 32].
За последние годы получено много новых данных о влиянии ПНЖК на организм, выявлены клеточные и молекулярные механизмы их профилактического и лечебного эффектов [15,16,17,38,39]. Полиненасыщенные жирные кислоты оказывают благоприятное воздействие при атеросклерозе, коронарной болезни сердца, артериальной гипертонии, сахарном диабете второго типа, ожирении, хронических воспалительных заболеваниях, нейродегенеративных заболеваниях (в частности, при болезни Альцгеймера), глазных болезнях, снижают риск развития инфаркта миокарда, инсульта, некоторых онкологических заболеваний [1, 14, 18, 20, 26, 29,]. Увеличение потребления полиненасыщенных жирных кислот сопровождается снижением уровня липидов плазмы крови; получены данные,свидетельствующие о том, что большинство эффектов гиполипидемических препаратов — статинов — опосредовано ПНЖК [18, 21]. Артериальное давление снижается за счет их диуретического действия, влияния на ренин-ангиотензиновую систему подобно ингибиторам ангиотензин-превращающего фермента (АПФ), усиления продукции оксида азота эндотелиальными клетками кровеносных сосудов, снижения тонуса симпатической и повышения тонуса парасимпатической нервной системы [18]. Эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты снижают количество и агрегацию тромбоцитов, увеличивают время кровотечения, поэтому их образно называют «эндогенным аспирином». В ряде исследований показано, что омега-3 жирные кислоты предупреждают развитие сердечных аритмий [18, 28].
Большинство выводов относительно полезности жирных кислот омега-3 сделано при изучении длинноцепочных экйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот, которые содержатся в рыбьем жире и морепродуктах, их называют «даром моря» сердечнососудистой системе [22, 26, 31, 32]. Однако из-за низкой доступности этих продуктов большинству населения все больше внимания уделяется исследованиям омега-3 жирных кислот растительного происхождения («дар земли»), в частности альфа-линоленовой кислоты [12, 14, 17, 20, 33, 35, 39]. Содержание этой кислоты особенно велико в льняном и рыжиковом маслах — до 50%. На вопрос, может ли альфа-линоленовая кислота заменить длинноцепочные омега-3 жирные кислоты из рыбы и морепродуктов, окончательного ответа пока нет. Однако в ряде новейших исследований установлено, что альфа-линоленовая кислота растительного происхождения оказывает антиатеросклеротический эффект, нормализует липидный спектр крови, снижает риск развития инфаркта миокарда, является полезным дополнением к рациону [23, 35, 38].
Обогащение диеты омега-6 и омега-3 жирными кислотами предупреждает снижение функций периферической нервной системы в пожилом возрасте [29]. При ожирении ПНЖК не только снижают уровень липидов в крови, но и принимают участие в регуляции аппетита. В ряде исследований показано, что свободные жирные кислоты масла корейской сосны, в частности, пиноленовая кислота, усиливают выделение двух гормонов, подавляющих аппетит — холецистокинина и глюкагоноподобного пептида-1 [24,34].
В научной литературе большое внимание уделяется соотношению омега-6/омега-З жирных кислот в рационе. Исследование характера питания древних людей в эпоху палеолита и особенностей питания современных охотников-собирателей, позволило предположить, что в рационе наших предков оно составляло примерно 1:1. Развитие новых технологий в растениеводстве и животноводстве, широкое распространение «быстрого питания» (« fast food ») привело к сдвигу этого соотношения в сторону омега-6 жирных кислот. В типичной диете современного человека соотношение омега-6/омега-З находится в диапазоне 10:1-25:1. Всемирная организация здравоохранения рекомендует придерживаться пропорции от 4:1 до 10:1, при этом следует стремиться к увеличению доли омега-3 жирных кислот, поскольку многочисленные клинические исследования подтвердили положительное влияние повышенного потребления омега-3 жирных кислот на здоровье человека, прежде всего, на состояние сердечно-сосудистой системы [14, 31, 32, 38, 39].
Поскольку метаболизм омега-6 и омега-3 жирных кислот происходит с участием одних и тех же ферментов — десатураз [1] и элонгаз [2] , возможно протекание конкурирующих реакций между двумя семействами. Избыток жирных кислот одного класса может тормозить превращения кислот другого класса, снижая их активность и варьируя биологическое действие.
На соотношение омега-6/омега-З обращали внимание еще и потому, что эйкозаноиды — производные этих двух классов жирных кислот имеют противоположную направленность действия [18,23, 38]. Простагландины, образующиеся из жирных кислот омега-6, суживают просвет кровеносных сосудов и бронхов, усиливают воспаление и тромбообразование, тогда как производные жирных кислот омега-3 расширяют бронхи и кровеносные сосуды, подавляют воспаление, уменьшают тромбообразование. Иногда первые называют «плохими», а вторые «хорошими». Существует предположение, что выраженный сдвиг соотношения полиненасыщенных жирных кислот в сторону омега-6 в «западной» диете за последние 100 лет обусловил, по крайней мере, частично, увеличение риска возникновения и широкое распространение воспалительных заболеваний, таких как бронхиальная астма, ревматоидный артрит, атеросклероз, аллергический ринит, диабет.
В последнее время взгляды на эту проблему несколько изменились. Взаимодействие жирных кислот разных классов оказалось намного сложнее, чем это представлялось ранее. В ряде современных исследований было показано, что повышенное потребление омега-6 жирных кислот не уменьшает полезное действие омега-3 жирных кислот, в этом контексте более важным показателем является абсолютное количество омега-3 жирных кислот, поступающих с пищей, а не соотношение омега-6/омега-3 [18, 23, 38]. Некоторые авторы ставят под сомнение корректность этого показателя, поскольку оба класса включают в себя неопределенное количество разных жирных кислот, оказывающих различное действие на физиологические и патологические процессы, более информативным является уровень потребления, а точнее, содержание в тканях отдельных кислот, а не их классов [23].
Жирные кислоты омега-6 и омега-3 могут не только конкурировать за ферменты, но и потенцировать метаболизм друг друга [18, 38]. Например, дигомо-гамма-линоленовая й арахидоновая кислоты (класс омега-6) усиливают превращение эйкозапентаеновой кислоты (класс омега-3) в простагландины, расширяющие кровеносные сосуды и препятствующие тромбообразованию. Более того, не все производные омега-6 жирных кислот являются «плохими». Например, такие простагландины как PGI 2 (образуется из арахидоновой кислоты) и PGE 1 (образуется из дигомо-гамма-линоленовой кислоты) являются вазодилататорами и антиагрегантами, обладают противоаритмическим действием. Липоксины ирезольвины, обеспечивающие завершение воспалительной реакции, образуются как из омега-3, так и из омега-6 жирных кислот [11, 13, 15, 27].
На активность ферментов, участвующих в метаболизме жирных кислот, влияет множество факторов. Насыщенные жиры, холестерин, транс-изомеры жирных кислот, алкоголь, адреналин, глюкокортикоидные гормоны ингибируют дельта-5 и дельта-6 десатуразы, активность этих ферментов снижена при сахарном диабете, артериальной гипертонии, метаболическом синдроме X. Активность дельта-6 десатуразы уменьшается с возрастом, под воздействием онкогенных вирусов, радиации, при дефиците белков и избытке глюкозы в рационе. Для поддержания нормальной активности дельта-6 десатуразы в качестве дополнительных факторов необходимы пиридоксин, цинк, магний, инсулин [18].
Избыточное потребление любых полиненасыщенных жирных кислот отрицательно влияет на окислительные процессы в организме, приводя к накоплению продуктов перекисного окисления липидов, поэтому использование в пищу полиненасыщенных жирных кислот требует адекватного увеличения поступления токоферолов, природных антиоксидантов, защищающих жирные кислоты от свободнорадикального окисления. Установлено, что на 1 г ПНЖК, должно поступать 0,6 мг токоферолов, причем наиболее активных форм — альфа и гамма токоферолов [9].
Обобщая, можно сказать, что жиры наряду с высокой пищевой и энергетической ценностью обладают высокой функциональностью. К факторам функционального питания, прежде всего, относятся полиненасыщенные жирные кислоты, поскольку они способны изменять функциональное состояние различных органов и систем, предупреждать развитие целого ряда заболеваний, способствовать общему оздоровлению организма. Важнейшим источником ПНЖК являются растительные масла.
Общая характеристика растительных масел
Жирные масла растений представляют собой концентрированный энергетический и строительный резерв, сосредоточенный в семенах и других органах растений. Содержание жиров в семенах и плодах растений колеблется в широких пределах — от 2 до 70% и зависит от географического положения и климатических условий в районе их произрастания. Основная роль запасных жиров в растении — использование их для питания во время прорастания семян и развития зародыша; кроме того, они выполняют важную роль защитных веществ, помогающих растению переносить неблагоприятные условия окружающей среды, в частности, низкие температуры. Наибольшей теплотворной способностью обладают ненасыщенные жирные кислоты, поэтому растения северных широт содержат их в наибольших количествах. В тропических растениях, наоборот, преобладают насыщенные жирные кислоты, которые при высоких температурах находятся в жидком состоянии, при пониженных затвердевают.
Главным критерием идентификации, оценки потребительских свойств и биологической ценности растительных масел является их жирнокислотный состав [7, 9, 10]. Около 75% растительных жиров составляют глицериды всего трех кислот — пальмитиновой, олеиновой и линолевой. Жиры некоторых растений содержат специфические, характерные только для них жирные кислоты, например, масло клещевины содержит рицинолевую кислоту. Триглицериды могут быть однокислотными и разнокислотными (смешанными). Однокислотные жиры (оливковое масло, касторовое масло) встречаются редко, подавляющее большинство жиров представляет собой смеси разнокислотных триглицеридов.
Содержание жирных кислот в некоторых наиболее распространенных растительных маслах [2-5, 8, 9,10,24,28,33,35,37,39-43] (в % от общей массы)
Источник