В организме человека насыщенные жиры играют преимущественно роль запаса «на черный день», так как их калорийность в два раза превышает калорийность углеводов и аминокислот. Кроме того, они защищают внутренние органы от механического повреждения, обеспечивают нашу плавучесть в воде, придают водоотталкивающие свойства коже и волосяному покрову. Но если организм получает их в избытке, они способны серьезно навредить.
Одна из самых распространенных насыщенных жирных кислот — пальмитиновая. Она входит в состав большинства животных жиров и некоторых растительных масел, например, в сливочном масле на ее долю приходится 25, в свином сале — 30, а в пальмовом масле — 50 %! Накопление пальмитатов[5], наблюдаемое в стареющей клетке, снижает способность клетки к делению (это называется репликативным старением), изменяет структуру клеточных мембран, нарушает функции митохондрий и энергетические возможности клетки. В избыточном количестве пальмитат вызывает гибель клеток поджелудочной железы, ответственной за выработку инсулина. Поэтому пища, богатая пальмитиновой кислотой (сливочное и пальмовое масло, сало), при неумеренном потреблении так губительна для функции поджелудочной железы.
Насыщенные жирные кислоты, особенно в окисленном (прогорклом) состоянии, снижают чувствительность тканей к инсулину, что способствует развитию диабета 2-го типа, а также вызывают эндоплазматический стресс и атеросклероз. Избыток некоторых насыщенных жирных кислот способствует возникновению ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза, рака простаты и молочной железы — и это неполный список проблем, которые они могут вызвать. Но не ко всем жирным кислотам нужно относиться с подозрением. Например, стеариновая кислота, составляющая около 50 % жирных кислот в составе говядины и шоколада, менее вредна, так как лишь незначительно увеличивает количество липопротеинов низкой плотности («плохого» холестерина). В организме она быстро превращается в более полезные мононенасыщенные жирные кислоты.
Теперь поговорим о маслах. Наверняка вы неоднократно слышали о ценности рыбьего жира, может быть, даже принимали его в детстве в виде капсул или в жидком виде. Рыбий жир содержит полиненасыщенные жирные кислоты, многие из которых называются незаменимыми, потому что не могут вырабатываться организмом человека и должны быть получены с пищей. Перечислим лишь основные из них.
Арахидоновая и линолевая кислоты, больше известные как омега-6, и альфа-линоленовая, докозагексаеновая и эйкозапентаеновая кислота, знакомые сторонникам здорового питания как омега-3. Оба вида этих полиненасыщенных жирных кислот играют важную роль в регуляции про— и антивоспалительных реакций, то есть участвуют в работе врожденного иммунитета. В то же время полиненасыщенные жирные кислоты в составе фосфолипидов повышают текучесть клеточных мембран, что облегчает проведение электрических импульсов в синапсах нервных клеток, способствуя улучшению памяти и обучаемости. Недостаток омега-6 замедляет рост, вызывает ожирение печени, нарушения функции кожи и репродукции. Но, как и в других случаях, важна умеренность: избыточное количество омега-6 может быть токсично для нейронов, вызвать ускоренный атеросклероз, тромбоз, астму, артрит, рак груди и простаты.
Какова зависимость между омега-6 и старением? Старение и воспаление тесно взаимосвязаны. Омега-6 превращается в токсичные провоспалительные соединения под действием ферментов COX-1 и COX-2. Однако существуют вещества, препятствующие работе данных ферментов (например, аспирин, ибупрофен, транс-ресвератрол). Это известные нестероидные антивоспалительные средства, которые обладают и геропротекторными свойствами, замедляя старение модельных животных, а возможно, и человека.
Омега-3 жирные кислоты являются важным компонентом мембранных структур коры головного мозга, спермы, сетчатки глаз. Дефицит омега-3 ухудшает зрение, нарушает функции головного мозга, репродукцию и поведение. Эти жирные кислоты не способны предотвратить инфаркт миокарда, однако оказывают антиаритмическое и антиишемическое действие на сердечную мышцу. Их наличие в пище снижает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Альцгеймера, депрессии, старческих заболеваний глаз — пигментного ретинита. Однако была выявлена связь высоких концентраций в крови длинноцепочечных омега-3 с повышенным риском рака прямой кишки.
Где взять эти полезные виды масел? Наибольшее количество омега-3 жирных кислот содержится в жирных сортах морских видов рыб.
Для восполнения требуемых количеств омега-3 желательно 2–3 раза в неделю употреблять лосося, форель, тунца, сельдь, палтуса или скумбрию.
Поскольку, в свою очередь, источником омега-3 для рыб являются микроводоросли морского фитопланктона, которые отсутствуют в комбикормах, искусственно выращенные форель или норвежская семга практически не содержат этих важных жирных кислот.
Большое количество омега-3 содержится в льняном масле, которое можно купить практически в любом супермаркете. Его орехово-рыбный привкус нравится не всем, но оно — частый гость на столе у людей, стремящихся сохранить молодость как можно дольше.
Как улучшает здоровье диета с применением жирных кислот омега-3?Исследования, проведенные в Австралии, показали, что увеличение потребления омега-3 жирных кислот всего за четыре недели снижает число маркеров воспаления в крови на 30 %. Как следствие — улучшается состояние людей, страдающих ревматоидным артритом, астмой, псориазом и другими заболеваниями, сопровождающимися воспалением.
Ослабление интеллектуальных способностей и умственная деградация, развивающиеся в процессе старения, также могут быть ослаблены с помощью применения кислот омега-3.
В то время как употребление насыщенных жиров и содержащих холестерин продуктов повышает риск развития слабоумия и болезни Альцгеймера, прием омега-3, напротив, оказывает защитное действие против этих недугов. В 2011 г. проведено исследование, показавшее, что диета, богатая омега-3, помогает облегчить многие симптомы болезни Паркинсона.
Эскимосы Гренландии, получающие с пищей очень много кислот омега-3, имеют низкий уровень «плохого» холестерина в крови и очень небольшой риск возникновения сердечных приступов. Установлено, что введение в ежедневный рацион 850 мг омега-3 всего за четыре месяца улучшает липидный профиль крови, на 45 % снижает риск внезапной смерти и на 30 % — риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.
Таким образом, в пище необходимо присутствие как омега-6, так и омега-3 жирных кислот (табл. 7). Однако нужно иметь в виду, что полиненасыщенные жирные кислоты чрезвычайно подвержены перекисному окислению (легко прогоркают), а продукты окисления оказывают вредное влияние на ДНК и повреждают структуру белков.
Таблица 7. Соотношение омега-6 и омега-3 в различных маслах
В результате их разложения ускоряются процессы клеточного старения и гибели клеток. Поэтому нужно внимательно следить за свежестью продуктов, содержащих эти кислоты, например, хранить открытую бутылку с льняным маслом или рыбьим жиром только в холодильнике.
Каково оптимальное соотношение омега-6 и омега-3? У наших далеких предков оно составляло 1:1. Важно избегать переизбытка омега-6, который может вызвать токсический отклик. Правильно подобрать масла, содержащие эти важные компоненты, читателю поможет приведенная нами таблица.
Мононенасыщенные жирные кислоты в меньшей степени окисляются, в то же время поддерживая на высоком уровне текучесть мембран. Они входят в состав большинства мембранных фосфолипидов клеток человека.
В большом количестве они содержатся в таких продуктах питания, как оливковое и рапсовое растительные масла, авокадо, миндаль, кешью, пекан, макадамия.
В научном исследовании испанских авторов было показано полуторакратное увеличение продолжительности жизни крыс, в корм которых добавляли оливковое масло. Дело в том, что содержащиеся в нем вещества снижают уровень «плохого» холестерина. В небольших количествах они увеличивают чувствительность тканей к инсулину, препятствуя развитию диабета.
Оливковое масло защищает от рака грудиИсследование, результаты которого были опубликованы в журнале Archives of Internal Medicine в августе 1998 г., доказало, что прием столовой ложки оливкового масла ежедневно может понизить опасность возникновения рака груди на 45 %.
В исследовании, длившемся 3 года, приняли участие более 60 000 женщин в возрасте 46–47 лет.
Мононенасыщенные жирные кислоты могут находиться в двух конфигурациях: трансжиры и цис-жиры, соответственно тому, какова структура их молекулы относительно двойной связи. Молекула трансжиров формирует относительно прямую углеродную цепочку, тогда как цис-жиры имеют изогнутую форму молекулы. Как следствие, текучесть цис-жиров гораздо выше, чем трансжиров, которые по консистенции сопоставимы с твердыми насыщенными жирами. К сожалению, сходство трансжиров и насыщенных жиров на этом не заканчивается: по своему влиянию на здоровье они тоже похожи. Они даже более вредны, чем насыщенные жирные кислоты. Из-за особенности структуры молекулы трансжиры с трудом подвергаются расщеплению ферментами, накапливаются в кровотоке, увеличивая долю чрезвычайно мелких, повреждающих стенки артерий липопротеинов низкой плотности («плохой» холестерин) и уменьшая долю липопротеинов высокой плотности («хороший» холестерин). Они оказывают атерогенное и диабетогенное действие. Вызывая воспалительные реакции в стенках сосудов, трансжиры способствуют атеросклерозу и повышают риск инфарктов, болезни Альцгеймера, старческой деменции, бесплодия, болезней печени, желчнокаменной болезни и диабета 2-го типа.
Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Archives of Internal Medicine в августе 1998 г., доказало, что прием столовой ложки оливкового масла ежедневно может понизить опасность возникновения рака груди на 45 %.
В исследовании, длившемся 3 года, приняли участие более 60 000 женщин в возрасте 46–47 лет.
Мононенасыщенные жирные кислоты могут находиться в двух конфигурациях: трансжиры и цис-жиры, соответственно тому, какова структура их молекулы относительно двойной связи. Молекула трансжиров формирует относительно прямую углеродную цепочку, тогда как цис-жиры имеют изогнутую форму молекулы. Как следствие, текучесть цис-жиров гораздо выше, чем трансжиров, которые по консистенции сопоставимы с твердыми насыщенными жирами. К сожалению, сходство трансжиров и насыщенных жиров на этом не заканчивается: по своему влиянию на здоровье они тоже похожи. Они даже более вредны, чем насыщенные жирные кислоты. Из-за особенности структуры молекулы трансжиры с трудом подвергаются расщеплению ферментами, накапливаются в кровотоке, увеличивая долю чрезвычайно мелких, повреждающих стенки артерий липопротеинов низкой плотности («плохой» холестерин) и уменьшая долю липопротеинов высокой плотности («хороший» холестерин). Они оказывают атерогенное и диабетогенное действие. Вызывая воспалительные реакции в стенках сосудов, трансжиры способствуют атеросклерозу и повышают риск инфарктов, болезни Альцгеймера, старческой деменции, бесплодия, болезней печени, желчнокаменной болезни и диабета 2-го типа.
Между тем возможностей получить значительную долю трансжиров при несбалансированном питании довольно много.
Химически модифицированные трансжиры возникают при искусственной гидрогенизации (превращении в твердый маргарин) растительного масла, при поджаривании и выпекании с использованием масла. Не стоит есть маргарин и дезодорированные (лишенные запаха под действием горячего пара) рафинированные масла. Стоит чаще пользоваться пароваркой и мультиваркой!
Кроме того, природные трансжиры образуются в результате жизнедеятельности бактерий в желудке жвачных животных и накапливаются в мясных и молочных продуктах в количестве 2–8 %. К счастью для нас, трансжиры, получаемые из природных источников, не столь вредны. Трансвакценовая кислота, содержащаяся в молочных продуктах, по-видимому, не влияет на развитие сердечно-сосудистых заболеваний, устойчивость к инсулину или воспаление. В то же время она снижает частоту встречаемости рака и ожирения.
Приведу таблицу, где сведены воедино основные источники поступления в организм человека разных типов жирных кислот и их влияние на старение (табл. 8).
Таблица 8. Влияние некоторых жирных кислот на процессы, связанные со старением
* Незаменимые жирные кислоты, присутствие которых в пище обязательно в связи с невозможностью их синтеза клетками человека.
Установлено, что соотношение жирных кислот в мембранах, например эритроцитов, можно использовать в качестве биомаркера потенциального долголетия. Как у модельных животных, так и у человека повышенное долгожительство коррелирует с низким уровнем полиненасыщенных жирных кислот, высоким уровнем мононенасыщенных и особых насыщенных жирных кислот, имеющих короткую углеродную цепочку.
Однако продления жизни можно добиться не только за счет рационального потребления жиросодержащих продуктов. Попав в организм, липиды принимают участие в целых каскадах реакций, многие из которых можно модифицировать за счет биологических добавок или специальных лекарственных средств. К примеру, можно управлять процессом окисления жирных кислот, улучшая процесс их утилизации при помощи определенных препаратов. Например, дополнительный прием ацетил-L-карнитина, необходимого для транспорта жирных кислот в митохондрии, может замедлять развитие возрастного метаболического синдрома и сердечно-сосудистых заболеваний. Марганец, входящий в состав митохондриальной супероксиддисмутазы, снижает уровень перекисного окисления липидов, способствуя защите клеточных структур от воздействия свободных радикалов и тем самым замедляя старение.
Триглицериды и холестерин циркулируют в крови в составе липопротеинов. С возрастом количество окисленных липопротеинов низкой плотности (ЛНП), или окисленного «плохого» холестерина, увеличивается. В окисленных ЛНП холестерин присутствует в виде оксистеролов. Оксистеролы, связываясь со специфическими белковыми рецепторами на поверхности иммунных клеток макрофагов, вызывают воспалительные реакции в стенках сосудов и способствуют образованию в их стенках атеросклеротических бляшек. Кроме того, окисленные ЛНП, проникая внутрь клетки сосуда, вызывают эндоплазматический стресс, который способствует запуску программы самоуничтожения (апоптоза) клеток, что также ведет к атеросклерозу. Атеросклероз, в свою очередь, — это возраст-зависимая причина инфаркта, инсульта и сосудистой деменции.
Холестерин в больших количествах присутствует в жирной пище животного происхождения — мясе, рыбе, яйцах, сливочном масле, сырах, цельном молоке. В то же время он может синтезироваться собственными клетками печени. Этот процесс стимулируется потреблением пищи с преобладанием насыщенных жирных кислот, а затормозить его можно с помощью лекарственных препаратов из группы статинов.
Экспериментально проверяли, может ли симвастатин замедлять старение и увеличивать продолжительность жизни животных. Оказалось, что продолжительности жизни плодовой мухи увеличилась на 25 %, тогда как у мышей результат был нулевым. Будучи млекопитающими, физиологически мыши намного ближе к человеку, чем мухи, поэтому можно предположить, что статины не сыграют существенной роли в продлении жизни людей.
Общий уровень холестерина и липопротеинов низкой плотности достоверно снижается в случае диеты с большим количеством растительных волокон и фитостеролов (этот растительный аналог холестерина препятствует всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте человека; он содержится в растительных маслах — облепиховом, кукурузном, соевом — а также в орехах, зерне, овощах и фруктах).
Окисление жирных кислот имеет и другие негативные последствия, связанные с образованием сшивок и накоплением белковых отложений внутри клетки. В процессе клеточного дыхания нередко образуются активные формы кислорода и азота, которые атакуют липиды мембран и вызывают их перекисное окисление. Окисленные липиды образуют химические соединения с белками клетки.
Наиболее подвержены данным процессам митохондрии. Клетка пытается устранить подобный клеточный «мусор» и поврежденные митохондрии, переварив их в особых структурах — лизосомах. Однако высокая концентрация этого «мусора» (так называемого «старческого пигмента») препятствует правильной работе стенки лизосом, необходимой для поддержания внутри их кислой среды и активации находящихся там пищеварительных ферментов-гидролаз. Липофусцин перестает перевариваться, еще больше накапливается, парализует функционирование и нередко убивает стареющую клетку. Накопление этого старческого пигмента при старении особенно заметно в неделящихся клетках нервной и мышечной ткани. Оно ведет к таким патологиям, как дегенерация желтого пятна, старческое слабоумие и двигательная дисфункция, бурая атрофия сердечной мышцы.
Существуют некоторые исследовательские работы, свидетельствующие об уменьшении количества липофусцина в результате приема куркумина (полифенола из корня куркумы и имбиря), пирацетама (препарат, назначаемый при неврологических расстройствах) и центрофеноксина (препарат от старческой деменции). Однако большинство исследователей сходятся во мнении, что современная медицина пока не в состоянии предложить действенное средство, разрушающее уже накопившийся в клетках липофусцин.
Однако существуют способы профилактики его накопления. Так, замедлению накопления липофусцина способствует нормализация потребления селена. В нашем климате природными источниками селена являются лук и чеснок. Еще один защитный фермент (глутатион-S-трансфераза) активизируется в присутствии ацетил-L-карнитина, содержащегося в мясе, рыбе, птице, сыре, твороге, что также способствует замедлению перекисного окисления липидов и накопления липофусцина. На модели стареющего мозга крыс показано профилактическое действие на аккумуляцию липофусцина альфа-липоевой кислоты (сконцентрирована в шпинате, брокколи, почках, печени, сердце).
Один из факторов накопления липофусцина — избыточность в клетке такого окислителя, как трехвалентное железо Fe 3+. Замедлить образование липофусцина могут соединения-хелаторы, нейтрализующие ионы железа, например инозитол-гексафосфат (IP-6). Богатыми источниками IP-6 являются бобовые, бурый рис, кунжут. Нормализация потребления железа и быстро окисляемых омега-6 жирных кислот до необходимого минимума тоже является эффективной профилактикой накопления липофусцина.