Омега-3 ненасичені жирні кислоти

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Насіння рослини чіа багате на омега-3

Омега-3 поліненасичені жирні кислоти належать до родини ненасичених жирних кислот, що мають подвійний вуглець-вуглецевий зв'язок в омега-3 позиції, тобто у третього атома вуглецю від метилового кінця жирної кислоти.

До складу ω-3 жирів входять три незамінних жирних кислоти: ейкозапентаєнова[en]20:5), докозагексаєнова22:6) та α-ліноленова[en]18:3n3). В організмі α-ліноленова кислота шляхом подовження і десатурації перетворюється в ейкозапентаєнову кислоту — попередник для синтезу ейкозаноїдів та докозагексаєнову кислоту — важливий компонент структурних фосфоліпідів клітинних мембран.

Довголанцюгові ω-3 кислоти виробляються морськими водоростями і планктоном. Риби та морські тварини харчуються планктоном, риб'ячий жир є основним джерелом ейкозапентаєнової (6-10%) та докозагексаєнової (10-15%) кислоти для людини. У рослинних джерелах зустрічається, в основному, α-ліноленова кислота, яка міститься в значних кількостях у волоських горіхах (8-10%) і лише у деяких олійних культурах і, відповідно, рослинних оліях: лляній (35-65%), рижієвій (30-42%), конопляній (14-28%), ріпаковій (6-13%), соєвій (5-14%), олії зародків пшениці (4-10%).

Властивості поліненасичених жирних кислот

Увага до поліненасичених жирних кислот у світі зросла вибухоподібно після повідомлень про низьку поширеність серцево-судинних захворювань серед Гренландських ескімосів (інуїтів). Зацікавлені датські вчені Bang і Dyerberg спорядили шість експедицій, починаючи з кінця 1960-х років, і підтвердили дуже низьку захворюваність на інфаркт міокарда у вказаній популяції[1]. Автори припустили, як можливе пояснення, вживання інуїтами ω-3 ПНЖК морського походження, які у великій кількості містяться в м'ясі тюленів та китів — головних складових харчового раціону ескімосів Гренландії. В подальшому стало відомо, що ω-3 ПНЖК можуть виступати протекторами щодо розвитку атеросклерозу, тромбозу, знижувати поширеність запальних та імунних захворювань серед інуїтів.[2]

Важливим є підтримання адекватного співвідношення між ω-3 та ω-6 поліненасичених кислот. При його зміні на користь арахідонової кислоти (омега-6 ненасичена жирна кислота) у хворих на гострий інфаркт міокарда підвищується ризик виникнення фібриляції шлуночків і раптової зупинки серця внаслідок підвищення електричної нестабільності міокарда. На думку дослідників, співвідношення арахідонова/ейкозапентаєнова (ω-3/ω-6) кислоти можна розглядати як діагностичний показник та маркер фактора ризику раптової зупинки серця[3].

Перетворення ω-6 на ω-3 жирні кислоти здійснюється за допомогою ферменту ω-3 ацилдесатурази[en]. Завдяки експресії у трансгенних тварин гену fat-1, який кодує ω-3 ацилдесатуразу, стало можливим збагачувати м'ясо трансгенних тварин, а в подальшому і клітини ссавців ω-3 ПНЖК. Це може бути ефективим дієтичним підходом, який матиме очевидні клінічні наслідки.[4]

Жирні кислоти у складі фосфоліпідів є структурними компонентами всіх клітинних мембран. При надходженні з їжею достатньої кількості ω-3 ПНЖК, вони швидко етерифікуються у фосфоліпіди та частково заміщують жирні кислоти родини омега-6 в мембранах тромбоцитів, еритроцитів, кардіоміоцитів, нейтрофілів, моноцитів та інших клітин, взаємодіють з кавеолами[en]. Дослідженнями українських[5] та зарубіжних вчених[6] за результатами хроматографічного аналізу показано, що додавання до раціону харчування щурів ω-3 поліненасичених жирних кислот призводить до заміщення в клітинних мембранах серця жирних кислот родини ω-6 на ω-3. Відомо, що ненасичені жирні кислоти займають більшу площу мембрани клітини, таким чином збільшуючи її текучість, на відміну від насичених[7]. Збільшення текучості мембран уможливлює перебіг численних важливих внутрішньоклітинних процесів.

Застосування ω-3 ПНЖК при серцево-судинних захворюваннях

Протягом 2000-2010 років описано 25 широкомасштабних досліджень з 280 тисячами учасників, які свідчать про обернену залежність між вживанням морської риби і смертністю від ішемічної хвороби серця (ІХС).[8][9]. Проте перші епідеміологічні дослідження ескімосів Гренландії були виконані ще у далеких 80-х роках. Вживаючи в середньому 15 г на день ω-3 ПНЖК, у цій популяції спостерігали нижчий рівень захворюваності на ішемічну хворобу серця.[10] В подальшому було підтверджено кардіопротекторну роль нутріціологічного фактора у ескімосів Гренландії, аборигенів Північної Канади, Аляски,[11][12] мешканців Японії.[13]

Рекомендована денна доза вживання ейкозапентаєнової (ЕПК) і докозагексаєнової кислот з метою профілактики серцево-судинних захворювань (ССЗ) становить приблизно 300 мг (190-330 мг), що дорівнює двум рибним стравам на тиждень, однієї - з жирної риби. Ці цифри стосуються здорових дорослих людей. Що ж до осіб з ССЗ в анамнезі, для вторинної профілактики Американська Асоціація Серця (American Heart Association[en]) вважає доцільним отримувати 1 г/день ЕПК і ДГК у вигляді риби чи риб`ячого жиру 14. Зважаючи на зростання серед населення планети вегетаріанців,ВООЗ з метою первинної профілактики ССЗ обґрунтовує отримання ними адекватної кількості α-ліноленової ПНЖК з рослинних джерел, тому що 0,5-20% з цієї кислоти метаболізується до ЕПК 15. Особам, що не мають можливості вживати морепродукти, з метою вторинної профілактики ІХС, ПНЖК рекомендовано приймати у складі препаратів (епадол, ейконол, омакор, вітрум-кардіо ω-3, NSP ω-3).

Застосування ω-3 ПНЖК при цукровому діабеті

Омега-3 ПНЖК призводять до зниження гіперглікемії при цукровому діабеті [14], що пояснюють підвищенням чутливості клітин до дії інсуліну 29.

Відомо, що зсув метаболізму ПНЖК у бік утворення афізіологічних ейкозаноїдів викликає зміни активності запальної відповіді, функціональної активності білків клітинних мембран і з часом призводить до формування діабету другого типу. Позитивний вплив ПНЖК задокументований при гіпертригліцеридемії і метаболічному синдромі 16, вплив на регуляцію факторів транскрипції, модуляцію експресії генів, що контролюють гомеостаз ліпідів 17, фактори ризику ЦД. Показано ефективність ω-3 ПНЖК у зниженні рівню тригліцеридів, реактивності тромбоцитів, зменшенні ожиріння, зниженні експресії деяких прозапальних генів (зокрема у жировій тканині), генів ліпогенезу у пацієнтів з ЦД. 18.

В роботі S. Ovide-Bordeaux et al. 19 показано зміну жирнокислотного складу клітинних мембран кардіоміоцитів і мітохондрій мембран серця під дією стрептозотоцину. Недостатність інсуліну при цьому викликає підвищення вмісту ω-6 і зниження ω-3 поліненасичених жирних кислот. Проте у іншому дослідженні не виявлено статистично значимої різниці жирнокислотного складу у нормальних і «діабетичних» мітохондріях, виділених з серця 20. Експериментальними роботами показано, що вбудовування ω-3 ПНЖК до мембран мітохондрій може різноспрямовано змінювати функцію клітин. Наприклад, за результатами поодиноких досліджень відомо, що безпосередня інкубація ізольованих мітохондрій з вільними ПНЖК (АК,ейкозапентаєнова, докозагексаєнова кислота) стимулює набухання та деполяризацію їх мембран. Автори вказаного дослідження вважають, що вплив ПНЖК може бути частково обумовлений активацією каспазного шляху апоптозу через вивільнення цитохрому с у поєднанні з деполяризацією мітохондріальної мембрани 21. Раніше отримані дані підтверджують, що ці кислоти підвищують стійкість клітинних мембран до пошкоджуючої дії стресорних факторів, основою чого може бути збереження цілісності клітинних мембран та в значній мірі зменшення руйнування мітохондрій у серці під впливом ω-3 ПНЖК 22. Застосування ω-3 ПНЖК призводить до зниження набухання мітохондрій (можливо через запобігання відкриттю мітохондріальної пори), відновлюють показники дихання та окисного фосфорилювання в мітохондріях, ізольованих з серця діабетичних тварин 22.

Після модифікації жирнокислотного складу клітинних мембран на фоні цукрового діабету в тканині серця відмічено нормалізацію розподілу та відновлення взаєморозташування субклітинних структур, інтенсивності забарвлення і експресії білка міжклітинних контактів коннексину 43 майже до контрольного рівня, в тому числі в мітохондріях 23. Дослідники сходяться на думці, що ω-3 ПНЖК впливають на основні елементи електричної активності серця – Іонні канали, обмінники, мембрано-зв`язані ферменти, таким чином попереджуючи розвиток злоякісних аритмій, що було підтверджено і в клінічних дослідженнях 24, 25. Дійсно, ПНЖК, вбудовуючись до фосфоліпідів клітинних мембран, стабілізують кардіоміоцити шляхом модуляції провідності йонних каналів, підвищують електричну стабільність серця, поріг збудження через вплив на кальцієві та натрієві канали, підтримуючи адекватне скорочення і обмежуючи перевантаження кардіоміоцитів кальцієм 26. Антиаритмічний і кардіопротекторний вплив цих кислот, опосередкований впливом на сигнальні молекули (зокрема на Оксид азоту(II), |PKCε)16, 17.

Отримання діабетичними тваринами ω-3 ПНЖК відновлює прооксидантно-антиоксидантний баланс клітин шляхом зростання активності антиоксидантних ферментів - каталази та супероксиддисмутази і зниження вмісту продукту перекисного окиснення ліпідів малонового диальдегіду в плазмі крові 27, 28.

Омега-3 ПНЖК відновлюють показники функціонування серця у тварин з цукровим діабетом 30, 31

Примітки

  1. H. O. Bang, J. Dyerberg & A. B. Nielsen (June 1971). Plasma lipid and lipoprotein pattern in Greenlandic West-coast Eskimos. Lancet 1 (7710): 1143–1145. PMID 4102857. 
  2. N. Kromann & A. Green (1980). Epidemiological studies in the Upernavik district, Greenland. Incidence of some chronic diseases 1950-1974. Acta medica Scandinavica 208 (5): 401–406. PMID 7457208. 
  3. Heinz Rupp, Daniela Wagner, Thomas Rupp, Lisa-Maria Schulte & Bernhard Maisch (November 2004). Risk stratification by the "EPA+DHA level" and the "EPA/AA ratio" focus on anti-inflammatory and antiarrhythmogenic effects of long-chain omega-3 fatty acids. Herz 29 (7): 673–685. PMID 15580322. doi:10.1007/s00059-004-2602-4. 
  4. Raffaele De Caterina (June 2011). n-3 fatty acids in cardiovascular disease. The New England journal of medicine 364 (25): 2439–2450. PMID 21696310. doi:10.1056/NEJMra1008153. 
  5. Співробітники відділу загальної і молекулярної патофізіології Інституту фізіології імені О. О. Богомольця НАН України
  6. J. P. Sergiel, L. Martine, D. Raederstorff, A. Grynberg & L. Demaison (July-August 1998). Individual effects of dietary EPA and DHA on the functioning of the isolated working rat heart. Canadian journal of physiology and pharmacology 76 (7-8): 728–736. PMID 10030453. 
  7. Lefkothea Stella Kremmyda, Eva Tvrzicka, Barbora Stankova & Ales Zak (September 2011). Fatty acids as biocompounds: their role in human metabolism, health and disease: a review. part 2: fatty acid physiological roles and applications in human health and disease. Biomedical papers of the Medical Faculty of the University Palacky, Olomouc, Czechoslovakia 155 (3): 195–218. PMID 22286806. 
  8. n-3 Fatty acids and cardiovascular disease: evidence explained and mechanisms explored.. Clinical science (London, England:1979) (англійською). 107(1). Липень 2004. с. 1–11. PMID 15132735. doi:10.1042/CS20040119. 
  9. [Kris-Etherton, Penny]; Harris WS; Appel LJ; American Heart Association; Nutrition Committee (2002 Листопад 19). Fish consumption, fish oil, omega-3 fatty acids, and cardiovascular disease.. Circulation (англійською). 106(21):2747-57. с. 512. PMID 12438303. 
  10. Bang HO; Dyerberg J; Hjøorne N (1976). The composition of food consumed by Greenland Eskimos.. Acta Medica Scandinavica (англійською). 200(1-2). с. 69–73. 
  11. Dyerberg J; Bang HO; Stoffersen E; Moncada S; Vane JR (15 Липня 1978). Eicosapentaenoic acid and prevention of thrombosis and atherosclerosis?. Lancet (англійською). 2(8081). с. 117–9. PMID 78322. 
  12. Kromann N; Green A (1980). Epidemiological studies in the Upernavik district, Greenland. Incidence of some chronic diseases 1950-1974.. Acta Medica Scandinavica (англійською). 208(5). с. 401–6. PMID 7457208. 
  13. Yano K; MacLean CJ; Reed DM; Shimizu Y; Sasaki H; Kodama K; Kato H; Kagan A (Березень 1988). A comparison of the 12-year mortality and predictive factors of coronary heart disease among Japanese men in Japan and Hawaii.. American Journal of Epidemiology. 127(3). с. 476–87. 
  14. http://www.dl.begellhouse.com/pt/journals/6ec4ba27650016b1,464875f36b71f2d0,79a361e00bc496a5.html 22

Джерела

1. Шеманська Є. І. Склад і біологічна цінність олій холодного пресування / Вісник Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Науковий журнал

Див. також