Эволюция рапса: вред и польза эруковой кислоты

Эруковая кислота, известная под химической формулой C21H41COOH, представляет собой одноосновную карбоновую кислоту с одной двойной связью. Название происходит от латинского слова «eruca», что означает «руккола». Эта кислота относится к семейству Омега-9-ненасыщенных жирных кислот. В отличие от Омега-3 и Омега-6, Омега-9 жирные кислоты не считаются незаменимыми. Это объясняется тем, что человеческий организм способен синтезировать их самостоятельно из других ненасыщенных жиров.

Большая часть эруковой кислоты содержится в триглицеридной форме в растениях семейства капустных. Среди них особенно высока концентрация в рапсе, горчице и сурепке. Однако, кислота также присутствует в меньших количествах в других растительных маслах: авелланского ореха, рыжиковом и бораго.

— Важным аспектом контроля качества растительных масел является определение уровня эруковой кислоты. В нашей лаборатории для этого анализа применяется метод газохроматографического анализа, который начинается с превращения триглицеридов, содержащихся в масле, в метиловые эфиры. После трансформации, полученные метиловые эфиры отправляются на газовый хроматограф GS-2010 Plus Shimadzy Corporation. Этот метод позволяет точно определить содержание эруковой кислоты в растительных маслах, что важно для оценки их качества и безопасности использования в пищевой индустрии, — рассказывает главный специалист испытательной лаборатории Алтайского филиала ФГБУ «Центр оценки качества зерна» Александр Худяков.

В 2024 году специалисты Алтайского филиала ФГБУ «Центр оценки качества зерна» провели свыше 250 исследований пищевых растительных масел на процентное содержание эруковой кислоты. По их результатам выяснилось, что в 53 исследованных пробах ее концентрация составляет 0,1-0,5%, в остальных же не достигает и 0,1%.

Чем опасна эруковая кислота

В начале 1970-х годов были проведены научные исследования на лабораторных крысах, которые показали, что эруковая кислота не полностью метаболизируется в организме животных. Это открытие стало основой для дальнейшего изучения воздействия данной кислоты на здоровье. Исследователи обнаружили, что при высоких дозах (более 1 г на 1 кг массы тела в день) эруковая кислота может способствовать накоплению жиров в мышцах и поражению миокарда, а также приводит к замедлению роста и задержке наступления репродуктивной зрелости. Более того, заметные эффекты начинали проявляться уже при дозах от 0,7 г на 1 кг массы тела в день.

Эти данные привели к тому, что многие страны ввели законодательные ограничения на содержание эруковой кислоты в пищевых маслах, устанавливая максимально допустимый уровень в пределах 2—5%. Это в свою очередь стимулировало селекционеров на создание новых сортов рапса с низким содержанием этой кислоты.

Что такое канола

Каноловое масло — растительный продукт, получаемый из семян модифицированного рапса, выведенного в Канаде. Название образовано от акронима Canadian Oil Low Acid, что на русский язык переводится как «канадское масло с низкой кислотностью». В 1970-х годах с помощью селекции создали канолу, отличающуюся минимальным содержанием эруковой кислоты. После производственного этапа это масло проходит химическую очистку, убирающую горечь.

— Главное преимущество масла канолы заключается в его составе жирных кислот, который напоминает оливковое масло. Оно богато Омега-9 жирными кислотами и содержит около 10% растительных Омега-3. В отличие от подсолнечного масла, канола помогает поддерживать баланс Омега-3 и Омега-6 в питании. Это способствует снижению микровоспалений и улучшению общего состояния здоровья, — поясняет Александр Худяков.

Ранее рапсовое масло считалось вредным из-за присутствия эруковой кислоты, которая ассоциировалась с заболеванием сердца — болезнью Кешана. Эта болезнь характеризуется фиброзными изменениями сердечной ткани. Однако, масло канолы не содержит эруковую кислоту, что делает его безопасным для употребления.

Масло канолы обладает способностью оставаться стабильным при высоких температурах, что делает его отличным вариантом для жарки. Его жирнокислотный профиль также более полезен по сравнению с подсолнечным и соевым маслами. В то же время для салатов предпочтительнее использовать оливковое или кокосовое масло холодного отжима, поскольку они превосходят канолу по вкусовым и питательным качествам.

Однако изначально канола из-за присутствия глюкозинолатов имела горький вкус, который устраняется при рафинировании. Важно отметить, что масло канолы не содержит вредных компонентов, но является продуктом генной инженерии и интенсивной химической обработки.

Исследования показывают, что повторное использование канолового масла в течение семи дней для жарки картофеля-фри увеличивает содержание трансжиров до 3,6%. Однако аналогичные изменения происходят и с другими растительными маслами при многократном нагревании. По этой причине рекомендуется жарить на каноловом масле лишь единожды.

Научные исследования опровергают опасения, связанные с возможным вредом масла канолы, несмотря на его многоуровневую химическую переработку и использование генетически модифицированных растений. Канола содержит лишь 7% насыщенных жиров, что ниже уровня в кукурузных, оливковых и соевых маслах. Более 60% её состава — это олеиновая кислота, что делает её конкурентоспособной с оливковым маслом.

Масло Лоренцо

Адренолейкодистрофия (Х-АЛД) — это редкое генетическое заболевание, при котором нарушается целостность мембран, защищающих нервные клетки мозга. Патология препятствует расщеплению длинноцепочечных жирных кислот, что приводит к их накоплению в мозге, нервной системе и надпочечниках. Чаще всего это заболевание наблюдается у мужчин (1:17000), еще реже — у женщин. Больным необходимо исключить из питания гексакозановую кислоту (С26:0) и дополнительно принимать источники незаменимых жирных кислот из-за ограничений в диете.

В 1980-х годах Августо и Микаэла Одоне, в стремлении найти лечение для своего сына Лоренцо, столкнувшегося с адренолейкодистрофией, создали Масло Лоренцо. Эта смесь, включающая длинноцепочечные жирные кислоты от C16:0 до C24:1 помогает восстановить баланс длинноцепочечных жирных кислот. Примечательно, что супруги, далекие от медицинской сферы, добились такого успеха: Августо, экономист с большим стажем, и Микаэла, для которой Лоренцо был первым ребенком. На начальном этапе лечения АЛД Масло Лоренцо стало одним из ключевых препаратов.

В 80-е годы заболевание, с которым столкнулись супруги Одоне, считалось безнадежным, и врачи прогнозировали Лоренцо не больше двух лет жизни. Главной проблемой было не столько отсутствие лечения, сколько крайняя редкость болезни. Из-за этого на исследования и возможные методы лечения не выделяли ни средств, ни времени. Дети, страдающие этой болезнью, медленно угасали: сначала переставали ходить, затем теряли способность говорить, видеть и слышать, а потом больше не могли глотать и дышать. В финальной стадии они полностью теряли контакт с реальностью и умирали.

Ни Аугусто, ни Микаэлу не устраивала такая перспектива. В течение многих месяцев они проводили время в библиотеках, стараясь разобраться в вопросах расщепления жиров, так как на тот момент интернета еще не было. За два года они погрузились в изучение биологии, химии и физики, собрали десятки тысяч долларов для организации медицинских форумов и сотрудничали с химическими лабораториями. Однако, время продолжало идти вперед.

Понимая, что восстановить Лоренцо полностью уже не удастся, его родители приняли реальность. Лоренцо был парализован. Они переключились на то, чтобы их усилия могли помочь другому ребенку, и добились этого.

Их старания привели к созданию лекарства под названием «Масло Лоренцо», изначально включавшего одну долю эруковой кислоты и три доли олеиновой. В настоящее время это сложная смесь разнообразных жирных кислот. Лоренцо, вопреки ожиданиям, прожил не два года, а еще двадцать три. Некоторые жизненно важные функции у него восстановились, и он даже смог взаимодействовать с окружающими через компьютер. Его отец, Аугусто, получил звание почетного доктора медицины за существенный вклад в эту область. Университет Стерлинга удостоил Аугусто Одоне почетной докторской степени в знак признания его достижений. По этой истории был снят фильм «Масло Лоренцо», номинированный на премию «Оскар».

Эруковая кислота и топливо

Техническое рапсовое масло, богатое эруковой кислотой (55-60%), находит своё применение в самых разных областях: при создании лаков и красок, в производстве смазочных материалов, полимеров, синтетических тканей, а также в мыловарении и парфюмерии. Высокое содержание эруковой кислоты также оказывает влияние на цетановое число, что делает рапсовое масло идеальным для изготовления биотоплива. Недавние исследования указывают на возрастающую популярность рапса, особенно в контексте производства биодизеля.

В 1990-х годах началось производство биотоплива, но только сейчас, в условиях глобального стремления к отказу от нефти и переходу на более экологичные виды топлива, растительные масла, особенно рапсовое, приобретают важное значение как возможная замена традиционному дизельному топливу. Биодизель представляет собой топливо, полученное путем химической обработки растительных масел, в результате чего образуются метиловые или этиловые эфиры жирных кислот. Из одной тонны рапсовых семян можно извлечь примерно 330 литров рапсового масла, из которого затем можно произвести около 270 литров биодизеля.

Почему биодизель предпочтительнее традиционного дизельного топлива? Этот вид горючего считается более экологичным, так как автомобили, работающие на нем, выделяют меньше вредных веществ, включая выхлопные газы, серу и сажу. Помимо этого, рапс, используемый для производства биодизеля, способствует улучшению качества воздуха, поглощая углекислый газ и выделяя кислород.

Однако, стоит учитывать и минусы: специалисты утверждают, что биодизель оказывает более агрессивное воздействие на некоторые компоненты транспортных средств по сравнению с обычной соляркой, и его эффективность снижается при низких температурах.

В прошлом году ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) разработали уникальное топливо на основе рапсового масла. Они создали инновационную методику, используя различные химические реакции для получения углеводородов, сходных с теми, что содержатся в нефти.

Растительные масла, богатые жирными кислотами, служат исходным сырьём для этого процесса. В отличие от биодизеля, который также производится из растительных масел, новое топливо обладает улучшенными характеристиками. Оно не твердеет при низких температурах, что делает его привлекательным экологическим заменителем традиционного дизельного топлива в условиях российского климата.