БСК — болезни системы кровообращения
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
ДИ — доверительный интервал
ДЛП — дислипопротеинемия
ЖК — жирные кислоты
ИБС — ишемическая болезнь сердца
ЛПВП — липопротеины высокой плотности
ЛПНП — липопротеины низкой плотности
МНЖК — мононенасыщенные ЖК
НЖК — ненасыщенные ЖК
НИЗ — неинфекционные заболевания
ОР — относительный риск
ПНЖК — полиненасыщенные ЖК
ТГ — триглицериды
транс-НЖК — транс-изомеры ненасыщенных ЖК
ХС — холестерин
Среди факторов питания, повышающих риск развития болезней системы кровообращения (БСК), связанных с атеросклерозом, в настоящее время рассматриваются 3 жировых компонента: холестерин (ХС), насыщенные жирные кислоты (ЖК) и транс-изомеры ненасыщенных жирных кислот (транс-НЖК). Основным механизмом их атерогенного действия считается повышение содержания в плазме крови общего ХС, ХС, входящего в состав липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицеридов (ТГ) и снижение ХС неатерогенных (или антиатерогенных) липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Нарушения состава липопротеинов в плазме крови с повышением уровней общего ХС, ХС ЛПНП и ТГ, а также снижением ХС ЛПВП называются дислипидемией (дислипопротеинемией — ДЛП), являющейся одним из основных факторов риска развития БСК. Задачей снижения риска развития коронарных осложнений состоит в нормализации атерогенных показателей липидного состава крови.
Источниками ХС в организме человека служат его эндогенный синтез и поступление с пищей. Ключевая роль эндогенного синтеза в регуляции содержания ХС в плазме крови к настоящему времени твердо доказана [1]. В то же время данные, в том числе эпидемиологические, об ассоциации потребляемого с пищей ХС и его уровнем в плазме (сыворотке) крови и отдельных классов липопротеинов весьма противоречивы [2, 3]. Количество ХС, поступающего с пищей, оказывает на уровень ХС плазмы крови умеренное действие, тогда как избыточное его употребление (>400 мг/сут) — заметный холестеринемический эффект. Повышение потребления ХС на 100 мг/сут сопровождается увеличением его уровня в сыворотке крови примерно на 4 мг/дл [4]. Поэтому в качестве базисной меры при лечении атерогенных ДЛП и поддержании желаемого уровня липидов рекомендуется оздоровление питания.
В последние десятилетия появились научные данные о некоторых особенно «атерогенных» пищевых компонентах, способствующих развитию атеросклероза и связанных с ним БСК.
К таким жировым соединениям относятся, кроме насыщенных ЖК, транс-изомеры (или транс-формы) ЖК (транс-ЖК), т.е. ЖК с измененной по сравнению с наиболее распространенной в природе пространственной структурой.
Структура и факторы, определяющие свойства транс-НЖК и их содержание в жирах. По геометрической конфигурации молекулы насыщенных ЖК могут существовать в виде цис- и транс-изомеров (рис. 1).
Главными детерминантами качества жира являются количество атомов углерода в углеводородных цепях ЖК, количество пар атомов углерода, не насыщенных водородом, т.е. количество двойных связей между атомами углерода, и пространственное расположение углеводородных цепей по отношению к плоскости двойной связи (цис- и транс-изомеры НЖК).
Накоплено достаточно данных, свидетельствующих о том, что потребление в составе пищи транс-НЖК сопряжено с повышением уровня ХС ЛПНП и снижением содержания ХС ЛПВП в крови [5—8]. Описано также повышение уровня в сыворотке крови атерогенного липопротеина (а) под влиянием транс-НЖК [9].
Транс-НЖК в системе обмена липопротеинов ведут себя подобно насыщенным жирам: содержащие их липопротеиновые частицы образуют более стабильные (жесткие) связи с рецепторами к липопротеинам, нарушая их функциональные свойства в холестеринтранспортной системе. Поэтому повышенный риск развития ишемической болезни сердца (ИБС) сопряжен не только с потреблением насыщенных ЖК, но и транс-НЖК [10].
На основании результатов многих когортных исследований и профилактических программ сделано заключение об ошибочности представления, согласно которому свойства жирового компонента пищи определяются величиной соотношения суммы НЖК к насыщенным ЖК. Состав индивидуальных ЖК резко варьирует в разных растительных и животных жирах, а «полезность» для здоровья человека жирового продукта зависит от состава индивидуальных специфических ЖК — основных детерминант свойств жира [11].
В пищевых жирах из насыщенных ЖК доминируют лауриновая, миристиновая, пальмитиновая и стеариновая; мононенасыщенные ЖК (МНЖК) представлены в основном олеиновой кислотой, а полиненасыщенные ЖК (ПНЖК), в том числе омега-6 ПНЖК, — линолевой и арахидоновой и омега-3 ПНЖК — α-линоленовой, эйкозапентаеновой и докозагексаеновой ЖК; транс-изомеры НЖК — это преимущественно элаидиновая и конъюгаты транслинолевой ЖК.
Описаны индивидуальные особенности отдельных представителей насыщенных ЖК. Так, пальмитиновая и миристиновая ЖК в наибольшей степени повышают уровень ХС ЛПНП; этих ЖК много в гастрономических продуктах и мясе [12]. В противоположность этому, стеариновая кислота, также относящаяся к насыщенным ЖК, не приводит к повышению уровня ХС и ХС ЛПНП в сыворотке крови в связи с тем, что in vivo быстро превращается в мононенасыщенную олеиновую кислоту, которая не только не повышает, но способствует снижению атерогенных липидных показателей. Высокая атерогенность транс-НЖК обусловлена их сходством с миристиновой и пальмитиновой ЖК по повышающему общий ХС и ХС ЛПНП действию.
В растительных жирах (маслах) содержатся только цис-изомеры НЖК, которые обеспечивают оптимальное участие этих жиров в физиологических процессах в организме человека.
В природе транс-изомеры НЖК являются продуктом деятельности анаэробных бактерий в желудке (рубце) жвачных животных (коров), где происходит частичная биогидрогенизация растительных масел под действием специфического фермента, при этом изменяется пространственная структура молекул части НЖК растительного происхождения и цис-изомеры превращаются в транс-изомеры. Основываясь на результатах метаанализа 60 рандомизированных контролированных исследований по изучению влияния различных ЖК на уровень в сыворотке крови ХС ЛПНП, R. Mensink и соавт. [12] вывели формулу расчета уровня ХС ЛПНП в сыворотке крови с учетом потребления различных ЖК с пищей; после преобразования формула выглядит следующим образом:
ХС ЛПНП = (0,032 · Δ насыщенных ЖК %К + 0,040 · Δ транс-НЖК %К) — (0,019 · ΔПНЖК %К + 0,009 · ΔМНЖК %К), где Δ — изменения в потреблении ЖК в % суточной калорийности питания (%К).
Согласно формуле сумма содержания в потребляемой пище насыщенных ЖК и транс-НЖК за вычетом суммы ПНЖК и МНЖК служит детерминантой уровня наиболее атерогенного ХС ЛПНП.
Сливочное масло является излюбленным жиром современного человека. В то же время во многих исследованиях показано, что его употребление способствует повышению уровня ХС в крови, так как в каждых 100 г масла содержится 50% насыщенных ЖК, до 5% транс-НЖК и 190 мг ХС [13]. Однако даже по совету врача людям с высоким риском развития БСК часто трудно заменить сливочное масло жидкими растительными жирами. Поэтому в средине прошлого века разработана технология производства твердых или полутвердых жировых продуктов — маргаринов из жидких растительных масел, содержащих ПНЖК и МНЖК, которые в нативном виде имеют цис-форму и свойство благоприятно влиять на спектр липопротеинов, снижая выраженность атерогенных ДЛП. Основой этой технологии является процесс гидрогенизации — пропускание водорода через жидкие масла при высокой температуре. Это приводит к частичному или полному замещению атомами водорода двойных связей между атомами углерода НЖК и образованию транс-изомеров НЖК. Транс-НЖК имеют точку плавления, значительно более высокую, чем цис-изомеры, что и придает получаемому жировому продукту более густую и даже твердую консистенцию.
В процессе гидрогенизации происходит не только превращение цис-изомера в транс-НЖК, но и насыщение (уничтожение) двойных связей, в том числе в незаменимых ПНЖК: линолевой и α-линоленовой, а также перемещение двойных связей вдоль углеродной цепи, что приводит к появлению множества изомеров, различающихся по своим физиологическим эффектам. В то же время двойные связи в молекуле НЖК необходимы для благоприятного действия на атерогенные ДЛП и снижения риска развития БСК, связанных с атеросклерозом, что доказано в больших когортных исследованиях [14—16].
Таким образом, маргарины, изготовленные с использованием технологии гидрогенизации жидких растительных масел, являются основным источником транс-форм НЖК для человека: содержание в них транс-НЖК достигает 40—60%. Кроме того, транс-НЖК присутствуют в пищевых продуктах, содержащих такой маргарин (печенье, крекеры и другая выпечка, готовые жареные продукты). Высокое содержание транс-НЖК обнаруживают и в маслах, используемых для приготовления жареных блюд в большинстве ресторанов и предприятий системы «fast-food».
Доказательства способности транс-НЖК повышать риск развития БСК. Если негативное влияние транс-НЖК на липидный состав крови не вызывает сомнения, то вопрос о том, различается ли их действие в зависимости от происхождения, остается предметом дискуссий. Так, в Норвежском исследовании (включавшем более 70 тыс. человек) оценивали влияние транс-НЖК, содержащихся в гидрогенизированных растительных маслах, гидрогенизированном рыбьем жире и жире жвачных животных, на риск смерти от БСК, включая сердечно-сосудистые заболевания, ишемическую болезнь сердца (ИБС), цереброваскулярные заболевания и внезапную смерть. Результаты показали, что независимо от источника, транс-НЖК увеличивают риск смерти от БСК [17]. В другом исследовании [18] показано, что атерогенное действие оказывают в основном транс-НЖК, которые содержатся в маргаринах, получаемых путем гидрогенизации растительных масел, тогда как мясо и молочные продукты, получаемые от жвачных домашних животных, такой эффект не дают. Авторы полагают, что эти различия могут быть обусловлены относительно низким количеством транс-НЖК, употребляемых в составе мяса жвачных животных и сливочного масла.
Взаимосвязь потребления пищевых жиров и риска развития БСК изучали с помощью различных подходов, включая контроль питания и анализ так называемых суррогатных исходов («конечных точек»), например, уровней липидов в плазме крови, а также в небольших рандомизированных и крупных когортных исследованиях. Анализ результатов однозначно свидетельствует об атерогенном эффекте транс-НЖК, присутствующих в частично гидрогенизированных растительных маслах, поэтому их употребление следует резко ограничивать или избегать [19].
Согласно данным литературы, потребление транс-НЖК ассоциируется с повышением риска развития и прогрессирования ИБС. В известном эпидемиологическом Исследовании Семи Стран [20] показана прямая связь употребления насыщенных ЖК и транс-НЖК со смертностью от ИБС. Позже также получены убедительные данные проспективных и ретроспективных исследований по оценке потребления транс-НЖК; эти данные свидетельствуют о повышении риска развития клинически выраженной ИБС [21, 22]. В контролируемых эпидемиологических и рандомизированных клинических исследованиях показано, что транс-НЖК усиливают негативное влияние целого ряда факторов риска развития хронических неинфекционных заболеваний (НИЗ), в том числе БСК [22]. Это нарушения липидного состава крови (повышение уровня в сыворотке крови атерогенного ХС ЛПНП и снижение неатерогенного ХС ЛПВП), системные воспаления, дисфункция эндотелия, ожирение, возможно, инсулинорезистентность и сахарный диабет [23]. Особое значение эти данные приобретают в связи c растущей во всем мире эпидемией ожирения и высоким содержанием промышленно получаемых транс-жиров в продуктах, включенных в детское питание.
При метаанализе 16 крупных проспективных когортных исследований [22] выявлена значимая положительная связь между количеством потребляемого насыщенного жира и частотой эпизодов ИБС, однако после введения статистических поправок на ряд известных факторов риска эта положительная связь нивелировалась (относительный риск — ОР 1,07). Эти данные согласуются с заключениями аналитического обзора, выполненного по результатам метаанализа 223 проспективных когортных исследований и 56 рандомизированных контролированных программ [24]. Анализируя взаимоотношения риска развития острых эпизодов ИБС с общим характером питания и отдельными его компонентами, авторы показали, что наибольший вклад в уровень риска развития острых эпизодов ИБС (инфарктов миокарда) вносят транс-изомеры НЖК (рис. 2).
Новая технология производства пищевых жировых продуктов, практически не содержащих транс-НЖК. В последние годы разработан и используется новый способ получения похожих на сливочное масло маргаринов (сейчас их называют спредами), при котором транс-НЖК не образуются. Основной технологией является переэтерификация, которая происходит при интенсивном механическом смешивании растительных жидких масел (подсолнечное, соевое) с растительными, но твердыми маслами (пальмовое, кокосовое) при участии катализаторов. Технология может включать введение малых доз разных добавок: молочного белка (для придания вкуса сливочного масла), жирорастворимых витаминов: антиоксидантов (А, Е), а также витамина D. В результате получается маргарин (спред) — жировой продукт, не содержащий ни ХС, ни транс-НЖК, но в состав которого входит умеренное количество НЖК, МНЖК и ПНЖК. Это отвечает требованиям, предъявляемым к «здоровым» жировым продуктам, которые можно широко использовать как в антиатерогенном рационе, так и в диете, рекомендуемой для профилактики других хронических НИЗ [25]. В настоящее время в России доступными в торговой сети видами таких маргаринов (спредов) являются Rama Vitality, Rama Olivia.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует считать качество пищевых жиров важнейшим фактором, который целесообразно использовать в профилактике БСК [26].
В 2009 г. ВОЗ опубликовал убедительные данные по действию транс-НЖК в питании человека как факторов, противодействующих мероприятиям по профилактике НИЗ, в первую очередь БСК [27].
В последних рекомендациях по лечению ДЛП, разработанных европейскими научными обществами кардиологов и по изучению атеросклероза (2011), конкретно указано, что среди факторов питания, способствующих снижению уровня общего ХС и ХС ЛПНП и повышению уровня ХС ЛПВП, первые два места занимают транс-НЖК (транс-жиры) с максимальным эффектом и наибольшим уровнем доказательности (А) [28—30]. В диете, направленной на снижение атерогенных показателей системы липопротеинов, жиры могут составлять 30—35% от общей энергетической ценности пищи, количество насыщенных ЖК должно быть ограничено (не более 9—10%), 6—10% энергетической ценности пищи должны составлять ПНЖК, включая незаменимые омега-6 и омега-3 ЖК, остающаяся энергетическая ценность пищевых жиров (>10%) должна обеспечиваться МНЖК; при этом транс-НЖК должно быть менее 1% энергетической ценности, потребление ХС — до 300 мг/сут) [11, 31].
Реальное потребление транс-НЖК населением западноевропейских стран колеблется в среднем от 0,5 до 2% от общей энергетической ценности пищи, что составляет от 1,6 до 5,4 г/сут. Самым низким является потребление транс-НЖК в Средиземноморских странах, в которых отмечается наименьшая в Европе смертность от ИБС [32, 33].
Анализ 11 больших когортных исследований показал, что замена твердых жиров, содержащих насыщенные ЖК и транс-НЖК, на жидкие растительные масла, содержащие незаменимые ПНЖК (линолевая, α-линоленовая), приводила к снижению риска развития ИБС [34].
Исходя из этих данных во многих странах мира приняты законодательные меры по снижению содержания транс-НЖК в жировых продуктах. В основном это достигается заменой устаревшей технологии гидрогенизации при производстве маргаринов по новой технологии интенсивного смешивания и переэтерификации [25].
Результаты крупных популяционных исследований показали, что мягкие маргарины (спреды) и соусы (майонезы), производимые по современным технологиям без гидрогенизации, являются такими же важными источниками незаменимых ПНЖК в питании, как растительные масла, при умеренном содержании насыщенных ЖК и в отсутствие транс-НЖК. Переход от преимущественного потребления сливочного масло или маргаринов, изготовленных методом гидрогенизации, к потреблению мягких маргаринов, изготовленных без гидрогенизации, и поэтому не содержащих транс-НЖК, приводит к значительному улучшению качества питания. Есть все основания полагать, что такое оздоровление состава пищевых жиров приводит к улучшению развития и здоровья детей и подростков, снижению заболеваемости взрослых хроническими НИЗ, в первую очередь БСК [35].
Снижение потребления транс-НЖК в Дании с 1995 г. сопряжено с выраженным уменьшением негативных метаболических эффектов, которые обнаруживали ранее, особенно при употреблении промышленных транс-НЖК [36].
Таким образом, инициативы по снижению потребления транс-НЖК оказываются крайне важными как на индивидуальном, так и на популяционном уровне; при этом особое внимание следует уделять снижению высокого потребления гидрогенизированных растительных масел [21].
В Российской популяции в настоящее время качественный состав потребляемых жиров значительно отличается от рекомендаций, разработанных ВОЗ и международными научными кардиологическими обществами, которые базируются на результатах проспективных эпидемиологических исследований и контролируемых профилактических программ [25]. В отличие от стран Западной Европы, Северной Америки, Австралии в России доминирующим методом производства маргаринов остается метод гидрогенизации жидких растительных жиров. Подобные жировые продукты, которые в зарубежных странах называются «vanaspaty», или кулинарным жиром, производятся и широко используются только в Южной Азии и Африке. Они имеют плохие пищевые характеристики — наихудшие для здоровья человека, поскольку содержат много транс-НЖК, насыщенных ЖК и очень мало ПНЖК и МНЖК.
Очевидно, что для максимального снижения потребления транс-изомеров НЖК необходимо исключить из рациона маргарины, произведенные с использованием гидрогенизированных жиров, уменьшить потребление сливочного масла и жирных молочных продуктов. Альтернативой являются обезжиренные молочные продукты, содержащие менее 1% транс-НЖК, и мягкие маргарины (спреды), изготовленные без гидрогенизации, в которых соблюдается баланс между качеством пищевого жира, обеспечивающего его хорошую стабильность и вкус для потребителя, и оптимальным для здоровья человека сочетанием отдельных жировых компонентов. Иными словами, современные маргарины не должны содержать транс-НЖК и должны отличаться умеренным содержанием насыщенных ЖК (лучшие сорта «премиум» класса 20—30%) и высоким — ненасыщенных (ПНЖК и МНЖК >30%).
Таким образом, технология получения маргаринов, которые по своему жирнокислотному составу, в первую очередь низкому количеству или даже отсутствию транс-НЖК, соответствуют требованиям к здоровым жировым продуктам, разработана; они широко производятся в Западных странах и практически постоянно используются потребителями. Расширение их производства в нашей стране диктуется необходимостью улучшения здоровья населения России. Однако до настоящего времени по ГОСТу в России разрешается содержание транс-изомеров в спредах до 8%. Кроме того, повышению интереса потребителей и медицинской общественности к использованию таких маргаринов без транс-НЖК содействовало бы помещение на этикетках жировых продуктов данных не только о содержании ХС, но и транс-НЖК. Это способствовало бы наряду с увеличением ассортимента продуктов, не содержащих транс-жиров, к снижению их потребления.