Пищевой жир состоит главным образом из молекул триглицеридов: к одной молекуле глицерина присоединены три жирные кислоты. Жир в теле человека – понятие шире: это жировая ткань, в которой есть заполненные липидами клетки, соединительная ткань, кровеносные сосуды, нервы и иммунные клетки. Поэтому масло в бутылке и подкожный жир связаны по химии, но не одинаковы по строению.
Как устроен триглицерид
Название подсказывает структуру. Основа молекулы – глицерин, небольшое соединение с тремя участками, к которым могут присоединяться кислоты. Каждый такой участок образует связь с жирной кислотой, поэтому получается триацилглицерол, или триглицерид. В повседневной речи эти термины обозначают одну группу веществ.
Жирная кислота напоминает длинную цепочку атомов углерода и водорода с кислотной группой на конце. Цепочки бывают разной длины и строения. Именно их сочетание определяет, насколько жир твёрдый, как он окисляется и как ведёт себя при нагревании.
Триглицериды почти не смешиваются с водой. Это позволяет организму хранить много энергии в компактной форме без большого количества связанной воды. Один грамм жира даёт больше энергии, чем грамм белка или углеводов.
Насыщенные и ненасыщенные кислоты
Если между атомами углерода в цепи нет двойных связей, жирную кислоту называют насыщенной. Прямые цепи могут плотно укладываться рядом, поэтому жиры с высокой долей таких кислот часто остаются твёрдыми при комнатной температуре. Примеры – сливочное масло и сало, хотя и они содержат смесь разных кислот.
У ненасыщенной кислоты есть одна или несколько двойных связей. В природной конфигурации они часто создают изгиб цепи и мешают плотной упаковке молекул. Поэтому растительные масла обычно жидкие. Олеиновая кислота имеет одну двойную связь, а линолевая – несколько.
Граница не проходит строго между животным и растительным происхождением. Кокосовый жир богат насыщенными кислотами, а рыбий содержит много ненасыщенных. Любой природный жир является смесью, и подробное сравнение дано в статье «Насыщенные и ненасыщенные жиры».
Почему жир бывает твёрдым и жидким
Физическое состояние зависит от состава жирных кислот и температуры. Чем больше длинных насыщенных цепей, тем легче молекулам выстроиться и тем выше температура плавления. Ненасыщенные цепи с изгибами удерживаются друг возле друга слабее, поэтому масло остаётся текучим.
Холод меняет внешний вид без изменения основного состава. Оливковое масло в холодильнике может помутнеть или частично затвердеть, а после возвращения в комнату снова стать прозрачным. Это не надёжный домашний тест подлинности, потому что смесь зависит от сорта и условий.
В пищевой промышленности свойства жира можно менять. При частичном гидрировании часть двойных связей преобразуется, и одновременно способны образоваться транс-изомеры. Современные технологии стремятся уменьшать промышленно созданные трансжиры из-за их неблагоприятного действия на сердечно-сосудистый риск.
Есть ли в жире что-то кроме триглицеридов
Да. В природных маслах и животных жирах присутствуют небольшие доли фосфолипидов, стеролов, пигментов, ароматических веществ и жирорастворимых витаминов. Рафинирование удаляет значительную часть примесей, запахов и свободных жирных кислот, но основа продукта остаётся триглицеридной.
Фосфолипиды отличаются тем, что одна часть их молекулы взаимодействует с водой, а другая избегает её. Благодаря этому они образуют двойной слой клеточных мембран. Триглицериды для мембраны не подходят: их главная роль – запас энергии.
Рыбий жир ценят не за особую форму «жира вообще», а за определённые омега-3 жирные кислоты. Их источники и ограничения рассмотрены в статье о пользе и вреде рыбьего жира.
Из чего состоит жировая ткань человека
Основные клетки жировой ткани называются адипоцитами. В зрелом белом адипоците большая липидная капля занимает почти весь внутренний объём и оттесняет ядро к краю. Внутри капли хранятся преимущественно триглицериды, но сама клетка остаётся живой: она получает кислород, синтезирует белки и реагирует на гормоны.
Между адипоцитами проходят капилляры и нервные волокна. Там же находятся клетки соединительной ткани, предшественники новых адипоцитов и иммунные клетки. Внеклеточный матрикс создаёт опорную сеть. Такой состав объясняет, почему жировая ткань – органоподобная активная структура, а не мешок с маслом.
Как и другие клетки тела, адипоцит имеет мембрану и внутренние структуры. Общий план можно увидеть в материале «Структура клетки человеческого организма».
Зачем телу жировая ткань
Она хранит запас энергии и отдаёт жирные кислоты, когда между приёмами пищи или при нагрузке возрастает потребность. Подкожный слой уменьшает потерю тепла и смягчает механические воздействия. Жир вокруг некоторых органов выполняет опорную и защитную роль.
Ткань также выделяет сигнальные молекулы, влияющие на аппетит, обмен веществ, воспалительные процессы и чувствительность к инсулину. Поэтому и слишком малое, и чрезмерное количество жировой ткани может быть связано с нарушениями здоровья. Важно не только число килограммов, но распределение ткани, движение, питание и индивидуальные особенности.
Существует белая, бурая и промежуточная жировая ткань. Белая главным образом запасает энергию. Бурая содержит больше митохондрий и способна расходовать энергию с выделением тепла. У младенцев её относительно больше, но некоторое количество сохраняется и у взрослых.
Что происходит с жиром после еды
В кишечнике крупные капли дробятся желчными кислотами на мелкие, а ферменты расщепляют триглицериды. Продукты расщепления входят в клетки кишечника, где из них снова собираются липиды. Затем они упаковываются в транспортные частицы и попадают сначала в лимфу, затем в кровь.
Ткани получают жирные кислоты для энергии, мембран и синтеза сигнальных веществ. Избыток может быть повторно собран в триглицериды и сохранён в адипоцитах. При необходимости гормональные сигналы запускают обратный процесс – липолиз.
Это не означает, что каждая съеденная капля сразу откладывается на конкретном участке тела. Организм одновременно перерабатывает углеводы, белки и жиры, расходует энергию и регулирует запасы. Общую картину лучше понимать на уровне всего организма человека, а не одной реакции.
Почему жир портится
Жирные кислоты могут окисляться под действием кислорода, света и тепла. Образуются вещества с прогорклым запахом и вкусом. Ненасыщенные цепи обычно чувствительнее, особенно если двойных связей много. Антиоксиданты, тёмная упаковка, прохлада и отсутствие воздуха замедляют процесс.
Дым при сильном нагревании означает распад компонентов и не должен быть обычным режимом готовки. Использованное масло с крошками пищи портится быстрее. Практические правила на конкретном примере приведены в материале «Оливковое масло: польза и вред».
Итак, химическая основа большинства пищевых жиров – триглицериды из глицерина и трёх жирных кислот. Свойства зависят от строения этих кислот и малых примесей. Жир тела – не просто то же вещество под кожей, а сложная живая ткань, встроенная в работу всего организма.
