Значение восков и жироподобных веществ. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жироподобные вещества и их роль в нормальном функционировании человеческого организма

Значительную ценность для организма представляют жироподобные вещества (липоиды) . К ним относятся биологически активные вещества - фосфолипиды и стерины.

Фосфолипиды (фосфатиды) – основными представителями являются лецитин, кефалин и сфингомиелин. В организме человека они входят в состав клеточных оболочек, имеют существенное значение для их проницаемости, обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством.

Фосфолипиды пищевых продуктов различаются по химическому составу и биологическому действию. Последнее во многом зависит от природы входящего в их состав аминоспирта .

В продуктах питания наиболее широко представлен лецитин . Лецитин в своем составе имеет глицерин, ненасыщенные жирные кислоты, фосфор и витаминоподобное вещество холин . Лецитин обладает липотропным действием - уменьшает накопление жиров в печени, способствуя их транспорту в кровь. Он входит в состав нервной и мозговой ткани, влияет на деятельность нервной системы. Лецитин - важный фактор регулирования холестеринового обмена, т.к. предотвращает накопление в организме избыточных количеств холестерина, способствует его расщеплению и выведению. Большое значение имеет достаточное количество лецитина в диетах при атеросклерозе, болезнях печени, желчнокаменной болезни, в рационах питания лиц умственного труда и пожилых людей, а также в рационах лечебного и лечебно-профилактического питания.

Суточная потребность в лецитине составляет около 5 г. Лецитином богаты яйца (3,4 г%), печень, икра, мясо кролика, сельдь жирная, нерафинированные растительные масла (2,5-3,5 г%). В говядине, баранине, свинине, мясе кур, горохе содержится около 0,8 г% лецитина, в большинстве рыб, сыре, сливочном масле, овсяной крупе – 0,4-0,5 г%, в твороге жирном, сметане – 0,2 г%. Хорошим источником лецитина при малой жирности является пахта.

Стерины представляют собой гидроароматические спирты сложного строения, содержащиеся в растительных маслах (фитостерины) и животных жирах (зоостерины) .

Из фитостеринов наиболее известен ß-ситостерин , больше всего его содержится в растительных маслах. Он нормализует холестериновый обмен, образуя с холестерином нерастворимые комплексы, которые препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте, и тем самым снижают его содержание в крови.

Холестерин относится к животным стеринам. Он является нормальным структурным компонентом всех клеток и тканей. Холестерин входит в состав мембран клеток и вместе с фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость мембран и влияет на активность связанных с ними ферментов. Холестерин – источник образования желчных кислот, стероидных гормонов половых желез и коры надпочечников (тестостерон, кортизон, эстрадиол и др.), витамина Д.

Следует выделить связь пищевого холестерина с атеросклерозом , причины возникновения которого сложны и многообразны. Известно, что холестерин входит в состав сложных плазменных белков липопротеинов. Выделяют липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). К атерогенным, т.е. способствующим формированию атеросклероза, относят ЛПНП и ЛПОНП. Они способны откладываться на сосудистой стенке и формировать атеросклеротические бляшки , в результате чего просвет кровеносных сосудов суживается, нарушается кровоснабжение тканей, сосудистая стенка становиться непрочной и хрупкой.

Основная часть холестерина в организме образуется в печени (около 70%) из жирных кислот, главным образом насыщенных. Часть холестерина (около30%) человек получает с пищей.

Качественный и количественный состав пищи существенно влияет на обмен холестерина. Чем больше холестерина поступает с пищей, тем меньше его синтезируется в печени и наоборот. При преобладании насыщенных жирных кислот и легкоусвояемых углеводов биосинтез холестерина в печени повышается, а в случае преобладания ПНЖК - снижается. Обмен холестерина нормализуют лецитин, метионин, витамины С, В 6 , В 12 и др., а также микроэлементы. Во многих продуктах эти вещества хорошо сбалансированы с холестерином: творог, яйца, морская рыба, некоторые морепродукты. Поэтому отдельные продукты и весь рацион нужно оценивать не только по содержанию холестерина, но и по совокупности многих показателей. В настоящее время насыщенные жирные кислоты животных и гидрогенизированных жиров отнесены к более значимым факторам риска развития сердечно-сосудистой патологии, чем пищевой холестерин.

Холестерин широко представлен во всех пищевых продуктах животного происхождения (табл. 3).

В обычном дневном рационе питания должно содержаться не более 300 мг холестерина. При тепловой обработке разрушается около 20% холестерина.

Таблица 3.

5.6. Источники жиров в питании

Ни один из пищевых жиров, взятый в отдельности, не может полностью обеспечить потребности организма в них. Так, животные жиры , в том числе молочный жир, обладают высокими вкусовыми качествами, содержат довольно много витаминов А и D, лецитина, обладающего липотропными свойствами. Однако в них мало ПНЖК и много холестерина - одного из факторов риска атеросклероза.

Растительные жиры содержат много ПНЖК, витамина Е и ß-ситостерина, способствующего нормализации холестеринового обмена. В то же время в растительных маслах отсутствуют витамины А и Д, а при тепловой обработке эти масла легко окисляются.

Источниками животных жиров являются шпик свиной (90-92% жира), сливочное масло(62-82%), жирная свинина (49%), колбасы (20-40%), сметана (10-30%), сыры (15-45%) и др.

Источники растительных жиров - растительные масла (99,9% жира), орехи (53-65%), овсяная крупа (6,1%), гречневая крупа, пшено (3,3%) и др.

В здоровом питании должна предусматриваться комбинация животных и растительных жиров.

К жироподобным веществам относят:

Фосфолипиды

Сфинголипиды

Гликолипиды

Стероиды

Кутин и суберин

Растворимые в жирах пигменты

(хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины).

Гликолипиды - это жироподобные вещества, в молекулах которых глицерин соединен сложно-эфирной связью с двумя остатками жирных кислот и гликозидной связью с каким-нибудь сахаром. Гли­колипиды являются основными липидами мембран хлоропластов. Их в фотосинтетических мембранах примерно в 5 раз больше, чем фосфолипидов.

Стероиды. Основу стероидов составляют 4 конденсированных карбоцикла: 3 шестичленных и 1 пятичленный. В животных организмах стероидную природу имеет холестерин и ряд гормонов. В растениях же стерои­ды более разнообразны. Чаще они представлены спир­тами - стеролами. Около 1% стеролов связаны сложноэфирной связью с жирными кислотами - паль­митиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой.

В растениях, а также дрожжах, рожках споры­ньи, грибах распространен эргостерол. Из него под влиянием ультрафиолета образуется витамин А.

эргостерол -ситостерол

Стеролы входят в состав клеточных мембран растений, предполагается их участие в контроле проницаемости. Обнаружено, что основная масса стеролов растительной клетки содержится в мемб­ранах ЭР и митохондрий, а их эфиры связаны с фракцией клеточных стенок.

Воска. Воска содержатся в кутикуле и образуют тонкий слой на ее поверхности. Восковой налет покрывает листья, стебли и плоды, предохраняя их от высы­хания и поражения микроорганизмами.

Воска - это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. В состав восков вхо­дят сложные эфиры жирных кислот и одноатом­ных высокомолекулярных спиртов жирного ряда. Кроме того, воска содержат свободные жирные кис­лоты и спирты, а также углеводороды парафиново­го ряда.

Состав восков у разных растений различен. На­пример, воск листьев капусты состоит главным образом из С 29 -углеводорода и его производных, содержащих карбонильную группу =С=О. Воск виноградных ягод имеет эфиры пальмитиновой кислоты, церилового и мирицилового спиртов.

Растительные воска используются при изготов­лении свечей, помад, мыла, пластырей, шампуней. Например, на поверхности листьев пальмы СопрЬа сепрпега, произрастающей в Южной Америке, выделяется значительное количество воска - до 5 мм. Этот воск называют карнаубским. Он твер­дый и ломкий, имеет желтовато-зеленоватый цвет, используется для производства свечей.

Уникальный воск обнаружен в плодах и семе­нах симондзии калифорнийской, или хохобы, произрастающей на юго-западе США и северо-западе Мексики. Этот воск жидкий. Долгое время его принимали за масло. Издавна индейцы употребля­ли его в пищу и использовали его лечебные свой­ства (заживление ран и др.)- И только сравнитель­но недавно выяснили, что в его состав входят не триглицериды, а эфиры высокомолекулярных кис­лот и одноатомных спиртов. Кроме того, этот воск пока единственный, который является запасным питательным веществом и используется при про­растании семян.

Кутин и суберин - это жироподобные вещества, покрывающие сверху или пропитывающие стенки покровных тканей (эпидерма, пробка), увеличивая их защит­ные свойства. Кутин покрывает сверху эпидерму тонким слоем - кутикулой , которая предохраняет нижележащие ткани от высыхания и проникновения микроорга­низмов. В состав кутина входят С 16 - и С 18 ~жирные гидроксикислоты - насыщенные и мононенасыщен­ные. Гидроксильные группы - от одной до трех - располагаются в конце, а также в середине углерод­ной цепочки кислоты. Эти группы связываются с карбоксильными эфирными связями, и получается сложная трехмерная структура кутина, очень стой­кая к различным воздействиям.

Суберин - полимер, который пропитывает кле­точные стенки пробки и первичной коры корня после слущивания корневых волосков. Это делает клеточные стенки прочными и непроницаемыми для воды и газов, что, в свою очередь, повышает защитные свойства покровной ткани. Суберин по­хож на кутин, но есть некоторые отличия в соста­ве мономеров. Кроме гидроксикислот, характерных для кутина, в суберине встречаются дикарбоновые жирные кислоты и двухатомные спирты. Связи между мономерами те же - сложноэфирные, ко­торые образуются при взаимодействии гидроксильных и карбоксильных групп.

Непредельные (ненасыщенные) жирные кислоты (линолевая, арахидовая) находятся в жире рыб и растительных маслах. Они незаменимы для организма, поскольку им не синтезируются, но очень нужны, так как являются активной частью клеточных мембран, снижают содержание холестерина и мешают его отложению в сосудах, тормозят синтез жира, участвуют в образовании гормонов, улучшают состояние кожи и стенок кровеносных сосудов, регулируют жировой обмен в печени - что и определяет необходимость ежедневного употребления растительных масел.

Насыщенные Ж при комнатной температуре пребывают в твердом состоянии, ненасыщенные - в жидком Ненасыщенные кислоты в отличие от насыщенных легко вступают в химические реакции, стимулируют защитные силы организма и повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям.

Особенно велика роль полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) - арахидоновой, линоленовой, линолевой и др. в регуляции обменных процессов в клеточных мембранах, а также в процессах образования энергии в митохондриях. Около 25% жирнокислотного состава мембран составляет арахидоновая кислота. При изобилии растительных жиров в рационе питания наиболее богат спектр ненасыщенных жирных кислот в мембранах. Жирнокислотный состав мембран клеток меняется, например, у грудных детей в зависимости от вскармливания грудным или коровьим молоком. ПНЖК являются источником энергии в организме: например, около 60% энергии в миокарде используется за счет превращений ПНЖК. Важную роль они играют в мобилизации соединений холестерина и профилактике атеросклероза, а также в повышении эластичности стенки кровеносных сосудов и обменных процессах слизистых оболочек и кожи.

Недостаток ненасыщенных жирных кислот в рационе приводит к изменениям в коже (сухость, шелушение, экзема, гиперкератоз), повышает восприимчивость к ультрафиолетовым лучам, увеличивает проницаемость кровеносных сосудов (наклонность к разрыву капилляров, гематурия), предрасполагает к возникновению язвенных процессов в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки, кариесу зубов, артритам.

Физиологическая потребность в ПНЖК составляет для взрослого человека 7-9 г, для детей 3-4 г. Для удовлетворения потребности организма в этих кислотах достаточно употреблять 15-20 г подсолнечного масла в день. Необходима учитывать, однако, что ПНЖК биологически активны только в чистом виде. Окисление их при длительном нагревании да высокой температуры или длительном хранении приводит к инактивации линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот, Поэтому растительные масла как источник жирных кислотг должны употребляться в свежем виде - в салатах, винегретах и других закусках.

Повторить. Две жирных кислоты – омега-3 (линоленовая кислота) и омега-6 (линолевая кислота) являются незаменимыми. Каждая клетка нуждается в них для воспроизводства новых клеток. Они влияют на иммунитет, выработку энергии, входят в состав головного мозга и при их дефиците ухудшается способность к обучению и память. Дневная норма незаменимых кислот – 10-20% энергетического рациона. Жир лецитин необходим клеточным мембранам, мышечным и нервным клеткам, из которого они состоят, печени, головному мозгу. Растворяя холестерин в стенках сосудов, лецитин способствует выведению его из организма. Прием лецитина перед едой улучшает расщепление Ж и усвоение Жирорастворимых витаминов.

Жироподобные вещества, фосфолипиды

Важную роль в организме играют также липоиды: фосфолипиды (особенно лецитин) и холестерин. Фосфолипиды являются структурной частью мембран почти всех клеток; особенно богата ими ткань мозга и нервных волокон. Фосфолипиды, обладая липотропным свойством, выводят жир из печени, усиливают эмульгирование его в кишечнике в процессе пищеварения, усиливая таким образом его всасывание.

Фосфолипиды способствуют выведению холестерина из организма и, следовательно, играют положительную роль в профилактике атеросклероза. Участвуя в процессе образования энергии, они положительно влияют на процесс созревания эритроцитов и накопление в них гемоглобина, способствуют усилению деятельности нервной системы, в частности процесса возбуждения.

Физиологическая потребность в фосфатидах при рациональном питании составляет 6-7 г в сутки. Основными источниками фосфатидов являются многие пищевые продукты: растительные масла (особенно нерафинированные), яйца, коровье масло, сыр и др.

Организованы производства по получению фосфатидов для пищевых целей. Они применяются для обогащения рафинированных растительных масел и маргарина, в хлебопекарной и кондитерской промышленности. Фосфатиды используются в животноводстве для повышения биологической, ценности кормов.

В состав жира входят фосфатиды. Наибольшей биологической активностью обладают: лецитин, кефалин, сфингомиелин:

1) в комплексе с белками они входят в состав нервной системы, печени, сердечной мышцы, половых желез;

2) участвуют в построении мембран клеток;

3) участвуют в активном транспорте сложных веществ и отдельных ионов в клетки и из них;

4) участвуют в процессе свертывания крови;

5) способствуют лучшему использованию белка и жира в тканях;

6) предупреждают жировую инфйльтрацию печени;

7) играют роль в профилактике атеросклероза - предотвращают накопление холестерина в стенках сосудов, способствуя г 111 расщеплению и выведению из организма.

Потребность в фосфатидах составляет 5-10 г/сутки.

Из растительных продуктов - фосфатиды содержатся в нерафинированных маслах.

СТЕРИНЫ

В состав жира входят стерины, нерастворимые в воде соединения. Различают фитостерины - растительного происхождения и зоостерины - животного происхождения.

Фитостерины обладают биологической активностью в нормализации жирового и холестеринового обменов, препятствуют всасыванию холестерина в кишечнике, что имеет большое значение в профилактике атеросклероза. Они содержатся в растительных маслах.

Важным зоостерином является холестерин. Он поступает в организм с продуктами животного происхождения, однако можно синтезироваться и из промежуточных продуктов обмена углеводов и жиров.

Холестерин играет важную физиологическую роль, являясь структурным компонентом клеток. Он источник желчных кислотных гормонов (половых) и коры надпочечников, предшественник витамина Д.

Вместе с тем, холестерин рассматривают и как фактор формирования и развития атеросклероза.

В крови, желчи холестерин удерживается в виде коллоидного раствора благодаря связыванию с фосфатидами, жирными ненасыщенными кислотами, белками.

При нарушении обмена этих веществ или их недостатке холестерин выпадает в виде мелких кристаллов, оседающих на стенках сосудов, в желчных путях, что способствует появлению атерасклеротических бляшек в сосудах, образованию желчных камней.

Потребность в холестерине составляет 0,5 - 1 г/сутки. Содержится холестерин почти во всех продуктах животного происхождения: в мозгах - 2000 мг %, пасте «Океан» - 1000 мг %, яйцах куриных и утиных - 570 - 560 мг %, твердых сыpax - 520 мг %.

Холестерин является исходным веществом для образования желчных кислот, половых гормонов и гормонов надпочечников, а также для образования витамина D3 при действии ультрафиолетовых лучей на кожу. Однако человек не испытывает недостатка в холестерине, так как он легко образуется из различных субстратов: жира, углеводов, аминокислот и др. В организме образуется около 2,5 г холестерина в сутки, с пищей же поступает 0,5 г. Следовательно, причиной накопления излишнего холестерина, играющего определенную роль в развитии атеросклероза, является не экзогенный, т. е. поступающий с пищей холестерин, а нарушение его обмена в организме, излишнее образование и замедление выведения, чему способствует избыточное потребление пищи, особенно богатой жиром с насыщенными жирными кислотами (пальмитиновая, стеариновая, капроновая, каприловая и др.), легкоусвояемыми углеводами (сахароза, фруктоза, глюкоза и др.).

Пищевые жиры

Биологическая роль пищевых ненасыщенных жирных кислот в питании человека
1. Участвуют в качестве структурных элементов клеточных мембран.
2. Входят в состав соединительной ткани и оболочек нервных волокон.
3. Влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выделение из организма, а также образуя с ним эфиры, которые на выпадают из раствора.
4. Оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышая их эластичность и укрепляя их.
5. Участвуют в обмене витаминов группы В (пиридоксина и тиамина).
6. Стимулируют защитные механизмы организма (повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям и действию радиации).
7. Обладают липотропным действием, т.е. предотвращают ожирение печени.
8. Имеют значение в профилактике и лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Потребность в пищевых ненасыщенных жирных кислотах составляет 3-6 г/сутки.
По содержанию ПНЖК пищевые жиры делят на три группы:
1 группа-богатые ими: рыбий жир(30% арах.), растительные масла.
2 группа: со средним содержанием ПНЖК - свиное сало, гусиный, куриный жир.
3 группа - ПНЖК не превышают 5 - 6%: бараний и говяжий жиры, некоторые виды маргарина.

Перегретые жиры.

Широкое распространение в питании получило производство хрустящего картофеля, рыбных палочек, обжаривание овощных и рыбных консервов, а также приготовление жареных пирожков и пончиков. Растительные масла, применяемые для этих целей, подвергаются тепловой обработке в интервале температур от 180 до 250 °С. При длительном нагревании растительных масел происходит процесс окисления и полимеризации ненасыщенных жирных кислот, в результате чего образуются циклические мономеры, димеры и высшие полимеры. При этом ненасыщенность масла понижается и в нем накапливаются продукты окисления и полимеризации. Продукты окисления, образовавшиеся в результате длительного нагревания масла , снижают его пищевую ценность и вызывают разрушение в нем фосфатидов и витаминов.

Кроме того, такое масло оказывает неблагоприятное влияние на организм человека. Установлено, что длительное употребление его может вызвать сильное раздражение желудочно- кишечного тракта и послужить причиной развития гастритов.

Перегретые жиры оказывают влияние и на жировой обмен.

Изменение органолептических и физико-химических свойств растительных масел, используемых для жаренья овощей, рыбы и пирожков, обычно возникает в случае несоблюдения технологии их приготовления и нарушения инструкции «О порядке жарки пирожков, использования фритюра и контроля за его качеством», когда длительность нагревания масла превышает 5 ч, а температура - 190 °С. Суммарное количество продуктов окисления жиров не должно превышать 1 %.

Из неочищенной нефти, добываемой из недр земли, получают путем перегонки различные нефтяные и воскообразные продукты. В косметике используют, прежде всего, жидкое текучее парафиновое (или белое) масло, вязкий плотный вазелин, твердый, воскообразный горный воск (или озокерит) и более чистый парафин.

Парафиновое масло - прозрачное маслообразное вещество без запаха и вкуса, которое может быть различной плотности.

Вазелин представляет собой белое, вязкое, липкое маслообразное вещество, не имеющее запаха. В таком виде его применяют в качестве мази для массажа, а также в качестве основы для приготовления различных лекарственных мазей.

Озокерит и парафин - твердые переменной плотности белые вещества.

Все эти сырьевые продукты, получаемые из нефти, находят широкое применение в косметической промышленности благодаря их дешевой цене и хорошей устойчивости при хранении. Они не могут с легкостью впитываться в кожу, но являются прекрасным исходным материалом для изготовления, например, геля и косметического молочка, а также и для декоративной косметики.

Природные масла благодаря наличию в них ненасыщенных связей менее вязки и более текучи, чем жиры. И масла, и жиры - это сложные эфиры жирных кислот и глицерина; в природе они всегда встречаются в виде различных смесей. Природные жиры быстро портятся из-за своей химической ненасыщенности. Поэтому их часто гидрируют, присоединяя по ненасыщенным связям атомы водорода. В таком виде жир становится твердым и лучше сохраняется, зато одновременно становится менее пригодным для использования в косметике3.

Жиры растительного и животного происхождения еще используются для изготовления косметических веществ, хотя по вышеупомянутым причинам они все более уступают место синтетическим веществам, жирным кислотам, жирным спиртам и др. Важнейшими растительными и животными маслами и жирами являются следующие (табл.1)4.

Таблица 1 Растительные и животные масла и жиры

Помимо приведенных выше находят применение также и некоторые другие природные масла, поскольку в них содержатся определенные дополнительные вещества. В качестве примера можно привести следующие.

Черепаховое масло в сыром виде желтого цвета и имеет очень неприятный запах (его получают путем экстрагирования из половых органов и мышц одного из видов черепах). В нем содержатся, в частности, витамины А, О, К и Н, а также линолевая и линоленовая кислоты. После очистки оно становится пригодным к употреблению косметическим сырьем.

Норковое масло, подобно предыдущему, является животным маслом, насыщенным витаминами (его получают из мышц норки).

В масле из проросших пшеничных семян помимо масел всегда содержится еще 2-12% жирных кислот. Оно хорошо сохраняется и богато, в частности, витамином Е, каротином, линолевой и линоленовой кислотами, эргостерином, а также содержит в небольшом количестве витамин К.

Важнейшим натуральным воском, применяемым в изготовлении гелей, является пчелиный воск. Это твердое желтое или (будучи отбеленным) белое вязкое вещество. В пчелином воске содержится 72% различных натуральных восков (восковых эфиров), около 14% свободных высокомолекулярных жирных кислот, свободных жирных спиртов и др.

Карнаубский воск получают из листьев карнаубской пальмы. Это самый твердый из натуральных восков. Он хорошо смешивается со многими жирами, маслами, восками и т. п., повышая их температуру плавления и увеличивая твердость композиции.

Шерстяной жир - это жироподобное вещество, получаемое из овечьей шерсти в результате ее мытья. Когда к шерстяному жиру добавляют 25% воды, то получают вещество, называемое ланолином. Сырой ланолин по цвету желто-коричневый, а в очищенном виде почти белый. В нем содержится большое количество холестерина (в значительной мере этерифицированного различными жирными кислотами), различных восков, а также свободных высокомолекулярных жирных кислот и жирных спиртов.

Таким образом, очищенный ланолин вполне пригоден в качестве исходного сырья. Кроме того, из него изготавливают для различных целей всевозможные продукты, как, например, ланолиновое масло, разнообразные фракции ланолина.

Все природные жиры и масла являются триглицеридами, т. е. эфирами трехосновного спирта глицерина. В природе нет жиров и масел, в которых глицерин был бы этерифицирован только одной жирной кислотой; природные жиры всегда являются эфирами двух или нескольких жирных кислот.

Животные жиры (такие, как сало) и растительные жиры можно при высокой температуре и давлении гидролизовать с помощью воды на жирные кислоты и глицерин. В результате этого получают главным образом стеариновую кислоту, пальмитиновую кислоту и миристиновую кислоту. Все три кислоты - твердые воскообразные вещества без цвета и запаха. В таком виде они представляют собой прекрасное сырье для приготовления кремов, гелей и различных эмульсий.

В натуральных маслах, помимо приведенных выше кислот, содержатся также ненасыщенные жирные кислоты, такие, например, как олеиновая кислота с одной двойной связью, линолевая кислота с двумя двойными связями и линоленовая кислота с тремя двойными связями. Ненасыщенные жирные кислоты и их эфиры являются жидкими при комнатной температуре. Благодаря наличию в них двойных связей они весьма чувствительны к реакциям разложения, например, к действию микробов, и легко распадаются на более мелкие молекулы, имеющие зачастую неприятный запах. Таким образом, они быстро портятся. Поэтому их обычно гидрируют по двойным связям, и из всех трех вышеназванных ненасыщенных жирных кислот образуется стеариновая кислота; одновременно все они становятся твердыми, почему этот метод и называется отверждением жиров.

Воск образуется из эфира низкомолекулярной карбоновой кислоты, например уксусной, и макромолекулярного так называемого жирного спирта; жирные спирты получают, в частности, путем разложения натуральных восков. Для приготовления гелей важнейшими сырьевыми веществами являются стеариновый спирт и цетиловый спирт.

Эти сравнительно высокомолекулярные соединения, получаемые в результате переработки натуральных жиров и восков, широко используются в косметике. Они представляют собой воскообразные или жироподобные вещества, хорошо ложащиеся на кожу. Они легко смешиваются с кожным салом и создают прекрасное дополнение к основе кремов, гелей и других средств, улучшая их свойства.

Как было отмечено ранее, натуральные жиры, масла и воски всегда представляют собой смеси, содержащие большое количество различных органических соединений. Поэтому в зависимости от места происхождения и других факторов среды они различаются по своему составу и свойствам. Современная промышленность стремится, однако, производить косметические изделия постоянного качества, поэтому устойчивые синтетические вещества заметно потеснили собственно натуральные продукты.

Путем переработки натуральных жиров и восков получают, как было изложено выше, необходимые для промышленного производства жирные кислоты, жирные спирты и, конечно, глицерин. Соединяя их вновь синтетическим способом, получают чистые и с устойчивыми характеристиками жиры и воски. В соответствии с происхождением и способом изготовления их называют полусинтетическими продуктами.

Из синтетических восков можно назвать эфиры стеариновой, пальмитиновой и миристиновой кислот, получаемые в большом количестве из природных веществ. Вторым компонентом в них является чаще всего изопропиловый спирт.

Силиконы представляют собой весьма важную группу синтетических жировых и воскообразных сырьевых веществ. Эти вещества имеют в своей основе цепь чередующихся атомов кремния и кислорода, к которой присоединены боковые органические группы. В качестве примера силиконов можно привести силиконовое масло, являющееся относительно низкомолекулярным производным метилсилоксана.

Говоря о свойствах силиконов, необходимо отметить, что они устойчивы при хранении и, кроме того, отлично переносятся организмом. Они не размягчаются с ростом температуры (это очень важно для использования их в качестве жидкого компонента плотной косметики), хорошо смешиваются с кожным салом и при обильном употреблении образуют водоотталкивающую пленку.

Полиспирт (полиол) - это органическое соединение, в молекуле которого содержится более одной гидроксильной группы ОН. Этиленгликоль и глицерин, имеющие соответственно две и три группы ОН, являются самыми простыми полиспиртами. К этой группе относятся также и все сахара и различные производные гликоля, такие, как, полиэтиленгликоли, которые уже рассматривались выше. В гелях полиспирты используются в качестве увлажнителей; в этом смысле наиболее важными являются глицерин, пропиленгликоль, сорбит и фруктоза.

К коллоидам можно отнести разнообразные вещества растительного и животного происхождения, которые образуют с водой коллоидные растворы; многие из них являются полисахаридами. Из коллоидов, имеющих полисахаридную основу, можно упомянуть следующие (табл. 2).

Таблица 2 Коллоиды, имеющие полисахаридную основу

Клеи являются обычно продуктами растительного происхождения. Здесь указана лишь незначительная часть растительных клеев. Хорошо известен агар-агар, относящийся к группе альгинатов; его получают из морских водорослей и используют для производства сладостей мармеладного типа.

Декстран изготовляется с помощью некоторых микроорганизмов из тростникового сахара. Это полимер, молекулярная масса которого колеблется между 75 000 и 1 000 000. Помимо того, что он используется в качестве заменителя плазмы крови, его можно применять, например, для регулирования вязкости растворов.

Целлюлозы представляют собой широко употребляемую и довольно разнообразную группу веществ, из которой выше приведены лишь три примера. Из многообразных форм применения для целей косметики важны их функции регулятора вязкости растворов и стабилизатора эмульсий.

Коллоидами, имеющими белковую основу, являются, в частности, желатин, получаемый из костей и кож, соевые и кукурузные белки, казеин - белковое вещество молока, а также альбумин, который получают из яичного белка.

Для коллоидов характерно то, что они пригодны для образования гелей и увеличения вязкости растворов и эмульсий.

В современной эмульсионной технике используют различные типы целлюлозы, главным образом в качестве стабилизаторов. Их применяют также в качестве основного компонента масок для лица, а также в различных препаратах для ухода за волосами.

Помимо того, белковые коллоиды применяются в препаратах для ухода за кожей, поскольку они построены из аминокислотных цепей различной длины и, в зависимости от способа обработки, могут также содержать свободные аминокислоты; таким образом, их вполне можно сравнивать с белковыми гидролизатами5.

К жироподобным веществам относят:

Фосфолипиды; Сфинголипиды; Гликолипиды; Стероиды; Воска; Кутин и суберин; Растворимые в жирах пигменты (хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины).

Фосфолипиды - это фосфаты липидов. Одна из важнейших разновидностей фосфолипидов - фосфоглицериды. Являются компонентами клеточных мембран, выполняя в них структурную функцию.

Сфинголипиды - сложные липиды, в состав которых входит ненасыщенный аминоспирт сфингозин. Сфинголипиды обнаружены в клеточных мембранах.

Гликолипиды - это жироподобные вещества, в молекулах которых глицерин соединœен сложно-эфирной связью с двумя остатками жирных кислот и гликозидной связью с каким-нибудь сахаром. Гли­колипиды являются основными липидами мембран хлоропластов. Их в фотосинтетических мембранах примерно в 5 раз больше, чем фосфолипидов.

Существует две группы гликолипидов - галактолипиды и сульфолипиды.

Галактолипиды содержат в качестве углеводно­го компонента галактозу. Галактолипиды состав­ляют 40% всœех липидов мембран хлоропластов.

Сульфолипиды - это тоже компоненты фото­синтетических мембран. Но содержание их в хлоропластах невели­ко, около 3% от всœех мембранных липидов. Углевод­ный остаток сульфолипидов пред­ставлен сульфохи-новозой, а жирно-кислотные - в ос­новном линоленовой кислотой.

Стероиды. В растениях же стерои­ды более разнообразны. Чаще они представлены спир­тами - стеролами. Около 1% стеролов связаны сложноэфирной связью с жирными кислотами - паль­митиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой.

В растениях, а также дрожжах, рожках споры­ньи, грибах распространен эргостерол. Из него под влиянием ультрафиолета образуется витамин D.

Из растений выделœены различные стеролы: из соевого масла - стигмастерол, из листьев шпина­та и капусты - спинастерол, из кактуса - лофенол, из многих растений - группа ситостеролов.

Стеролы входят в состав клеточных мембран растений, предполагается их участие в контроле проницаемости. Обнаружено, что основная масса стеролов растительной клетки содержится в мемб­ранах ЭР и митохондрий, а их эфиры связаны с фракцией клеточных стенок.

Воска. Воска содержатся в кутикуле и образуют тонкий слой на ее поверхности. Восковой налет покрывает листья, стебли и плоды, предохраняя их от высы­хания и поражения микроорганизмами.

Воска - это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. В состав восков вхо­дят сложные эфиры жирных кислот и одноатом­ных высокомолекулярных спиртов жирного ряда. Вместе с тем, воска содержат свободные жирные кис­лоты и спирты, а также углеводороды парафиново­го ряда. Жирные кислоты восков как в эфирах, так и свободные. В восках может присутствовать не­ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ количество альдегидов и кетонов.

Кутин и суберин. Это жироподобные вещества, покрывающие сверху или пропитывающие стенки покровных тканей (эпидерма, пробка), увеличивая их защит­ные свойства.

Кутин покрывает сверху эпидерму тонким слоем - кутикулой, которая предохраняет нижелœежащие ткани от высыхания и проникновения микроорга­низмов. В состав кутина входят С 16 - и С 18 -жирные гидроксикислоты - насыщенные и мононенасыщен­ные. Кутин имеет сложную трехмерную структуру, стойкую к различным воздействиям.

Суберин - полимер, который пропитывает кле­точные стенки пробки и первичной коры корня после слушивания корневых волосков. Это делает клеточные стенки прочными и непроницаемыми для воды и газов, что, в свою очередь, повышает защитные свойства покровной ткани. Суберин по­хож на кутин, но есть некоторые отличия в соста­ве мономеров. Кроме гидроксикислот, характерных для кутина, в суберинœе встречаются дикарбоновые жирные кислоты и двухатомные спирты.

Хлорофилл (от греч. chlorós - зелœеный и phýllon - лист), зелœеный пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Локализован в хлоропластах или хроматофорах и связан с белками и липидами мембран. Основу структуры молекулы хлорофилла составляет магниевый комплекс порфиринового цикла.

Каротиноиды – желтые, оранжевые или красные пигменты (циклические или ациклические изопреноиды), синтезируемые бактериями, грибами и высшими растениями. В растениях широко распространены каротин и ксантофиллы; ликопин (С 40 Н 5б) - в плодах томатов, шиповника, паслена; зеаксантин (С 40 Н 56 О 2) - в семенах кукурузы; виолаксантин и флавоксантин - в плодах тыквы; криптоксантин (C 40 H 56 O) - в плодах дынного дерева; физалин (C 72 H 116 O 4) - в цветках и плодах физалиса; фукоксантин (С 40 Н 56 О 6) - в бурых водорослях; кроцетин (C 20 H 24 O 4) - в рыльцах шафрана; тараксантин (C 40 H 56 O 4) - в цветках львиного зева, белокопытника и др.
Размещено на реф.рф
В клетке концентрация каротиноидов наиболее высока в пластидах. Каротиноиды способствуют оплодотворению растений, стимулируя прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок. Каротиноиды участвуют в поглощении света растениями.

Фикобилины (от греч. phýkos - водоросль и лат. bilis - желчь), пигменты красных и синœезелœеных водорослей (фикоэритрины - красные, фикоцианины - синие); белки из группы хромопротеидов, в состав небелковой части которых входят хромофоры билины - аналоги жёлчных кислот. Маскируют цвет основного пигмента фотосинтеза - хлорофилла. Выделœены в кристаллическом виде. Аминокислоты в фикобилинах составляют 85%, углеводы - 5%, хромофоры - 4-5%. Общее содержание фикобилинов в водорослях достигает 20% (на сухую массу). Локализованы в клетке в особых частицах - фикобилисомах. Поглощают кванты света в жёлто-зелёной области спектра. Участвуют в фотосинтезе в качестве сопровождающих пигментов, доставляя поглощенную энергию света к фотохимически активным молекулам хлорофилла. Нередко фикобилинами называют небелковую (хромофорную) часть этих пигментов.