| Витамин | Кофермент | Тип катализируемой реакции |
| В1 - тиамин | Тиаминдифосфат (ТДФ) | Окислительное декарбоксилирование α-кетокислот |
| В2 - рибофлавин | Флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД) | |
| В3 - пантотеновая кислота | Кофермент А (НS-КоА) | Перенос ацильных групп |
| В6 - пиридоксин | Пиридоксальфосфат (ПФ) | Трансаминирование и декарбоксилирование аминокислот |
| В9- фолиевая кислота | Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) | Перенос одноуглеродных групп |
| В12- цианкобаламин | Метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин | Трансметилирование |
| РР - никотинамид | Никотинамидадениндинуклеотид(фосфат)- НАД+ и НАДФ+ | Окислительно-восстановительные |
11.5.6. Болезни нерационального потребления витаминов. Для обеспечения нормального протекания биохимических процессов, в организме человека должен поддерживаться определённый уровень концентрации витаминов. При изменении этого уровня развиваются заболевания с симптомами, харктерными для каждого витамина.
Гипервитаминозы - заболевания, вызванные избыточным содержанием витаминов в организме. Характерны для жирорастворимых витаминов, способных накапливаться в клетках печени. Чаще всего встречаются гипервитаминозы А и D, связанные с передозировкой их лекарственных препаратов. Гипервитаминоз А характеризуется общими симптомами отравления: сильными головными болями, тошнотой, слабостью. Гипервитаминоз D сопровождается деминерализацией костей, кальцинацией мягких тканей, образованием камней в почках.
Гиповитаминозы - заболевания , вызванные недостатком витаминов в организме. Первичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов поступления витаминов в организм при: 1. недостатке витаминов в пище; 2. ускоренном распаде витаминов в кишечнике под действием патогенной микрофлоры; 3. нарушении синтеза витаминов кишечной микрофлорой при дисбактериозе; 4. нарушении всасывания витаминов; 5. приеме лекарственных препаратов - антивитаминов. Вторичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов превращения витаминов в их активные формы в клетках организма человека. Причиной могут служить генетические дефекты или нарушения биохимических процессов при различных заболеваниях органов и тканей.
Авитаминозы - заболевания , вызванные полным отсутствием витамина в организме.
| Раздел 11.1 |
Понятие о полноценном пищевом рационе. |
|
11.1.1. Полноценным называется рацион, соответствующий энергетическим потребностям человека и содержащий необходимое количество незаменимых пищевых веществ, обеспечивающих нормальный рост и развитие организма. Факторы, влияющие на потребность организма в энергии и питательных веществах: пол, возраст и масса тела человека, его физическая активность, климатические условия, биохимические, иммунологические и морфологические особенности организма. Все питательные вещества можно разделить на пять классов: 1. белки; 2. жиры; 3. углеводы; 4. витамины; 5. минеральные вещества. Кроме того, любая диета должна содержать воду, как универсальный растворитель. Незаменимыми компонентами пищевого рациона являются:
11.1.2. Сбалансированный пищевой рацион. Диета, содержащая питательные вещества в соотношении, оптимальном для максимального удовлетворения пластических и энергетических потребностей организма человека, называется сбалансированным пищевым рационом. Считается, что самым благоприятным является соотношение белков, жиров и углеводов близкое к 1:1:4, при условии что общая калорийность рациона соответствует энергозатратам данного человека. Так, для студента-юноши весом 60 кг, энергозатраты составляют в среднем 2900 ккал в сутки и рацион должен содержать: 80-100 г белков, 90 г жиров, 300 - 400 г углеводов. |
|
| Раздел 11.2 | Характеристика пищевых белков. |
|
11.2.1. Биологическая роль пищевых белков заключается в том, что они служат источником незаменимых и заменимых аминокислот. Аминокислоты используются организмом для синтеза собственных белков; в качестве предшественников небелковых азотистых веществ (гормонов, пуринов, порфиринов и др.); как источник энергии (окисление 1 г белков даёт примерно 4 ккал энергии). Пищевые белки делятся на полноценные и неполноценные. Полноценные пищевые белки - животного происхождения, содержат в своём составе все аминокислоты в необходимых пропорциях и хорошо усваиваются организмом. Неполноценные белки - растительного происхождения, не содержат, или содержат в недостаточном количестве одну или несколько незаменимых аминокислот. Так, зерновые культуры, дефицитны по лизину, метионину, треонину; в белке картофеля мало метионина и цистеина. Для получения полноценных по белку пищевых рационов, следует комбинировать растительные белки, дополняющие друг друга по аминокислотному составу, например, кукурузу и бобы. Суточная потребность: не менее 50 г в сутки, в среднем 80-100 г. 11.2.2. Белковая недостаточность в детском возрасте вызывает: 1. снижение сопротивляемости организма инфекциям; 2. остановку роста вследствие нарушения синтеза факторов роста; 3. энергетическую недостаточность организма (истощение углеводных и жировых депо, катаболизм тканевых белков); 4. потерю массы тела - гипотрофию. При белковом голодании наблюдаются отеки, которые возникают вследствие снижения содержания белков в крови (гипоальбуминемии ) и нарушения распределения воды между кровью и тканями. |
|
| Раздел 11.3 | Характеристика пищевых жиров. |
|
11.3.1. В состав пищевых жиров входят в, основном, триацилглицеролы (98%), фосфолипиды и холестерол. Триацилглицеролы животного происхождения содержат много насыщенных жирных кислот и имеют твёрдую консистенцию. Растительные жиры содержат больше ненасыщенных жирных кислот и имеют жидкую консистенцию (масла). Биологическая роль: 1. являются одним из основных источников энергии; 2. служат источником незаменимых полиненасыщенных жирных кислот; 3. способствуют всасыванию из кишечника жирорастворимых витаминов. Полиненасыщенные жирные кислоты необходимы организму для построения фосфолипидов, формирующих основу всех мембранных структур клетки и липопротеинов крови. Кроме того, линолевая кислота используется для синтеза арахидоновой кислоты, служащей предшественником простагландинов, простациклинов, тромбоксанов и лейкотриенов. Суточная потребность: 90-100 г, из них 30% должны приходиться на растительные масла. Пищевая ценность растительных жиров выше, чем животных, так как при равном энергетическом эффекте - 9 ккал на 1 г, они содержат больше незаменимых жирных кислот. 11.3.2. Нарушение соотношения доли растительных и животных жиров в рационе приводит к изменению соотношения в крови различных классов липопротеинов и, как следствие, к ишемической болезни сердца и атеросклерозу. |
|
| Раздел 11.4 |
Характеристика пищевых углеводов. |
|
11.4.1. Пищевые углеводы по способности усваиваться организмом человека делятся на две группы: усвояемые: глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, крахмал; неусвояемые: целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, пектины. Биологическая роль усвояемых углеводов: 1. являются основным источником энергии для человека (окисление 1 г дает 4 ккал); 2. служат предшественниками в синтезе многих биомолекул - гетерополисахаридов, гликолипидов, нуклеиновых кислот. Биологическая роль неусвояемых углеводов: клетчатка влияет на перистальтику кишечника, способствует выведению холестерола, препятствует развитию ожирения и желчнокаменной болезни. Суточная потребность: 300-400 г, из них - легкоусвояемых углеводов (фруктозы, сахарозы, лактозы) - 50-100 г, клетчатки 25 г, остальное - крахмал. 11.4.2. Избыток легкоусвояемых углеводов в рационе способствует развитию таких заболеваний как ожирение, сахарный диабет, кариес зубов. Недостаток балластных веществ (клетчатки) способствует развитию рака толстой кишки. |
|
| Раздел 11.5 |
Витамины. |
||||||||||||||||||||||||
|
11.5.1. Витамины - низкомолекулярные органические соединения, поступающие в организм с пищей и обеспечивающие нормальное протекание биохимических и физиологических процессов. Витамины не включаются в структуру тканей и не используются в качестве источника энергии. 11.5.2. Классификация витаминов. Витамины делятся на две группы: витамины, растворимые в воде и витамины, растворимые в жирах. Водорастворимые витамины - В1, В2 , В6 , В12 , РР, Н, С, фолиевая кислота, пантотеновая кислота. Жирорастворимые витамины - А, Д, Е, К. Для каждого витамина, кроме буквенного обозначения, существует химическое и физиологическое название. Физиологическое название, как правило, состоит из приставки анти- и названия заболевания, развитие которого предупреждает витамин (например, витамин Н - антисеборрейный). 11.5.3. Провитамины. Некоторые витамины могут синтезироваться непосредственно в организме человека. Соединения, служащие предшественниками для синтеза витаминов в клетках организма человека, называются провитаминами . Например, провитамином витамина А является каротин, витамина D2 - эргостерол, D3 - 7-дегидрохолестерол. 11.5.4. Биологическая роль витаминов. Витамины, попадая в организм, превращаются в свою активную форму, которая и принимает непосредственное участие в биохимических процессах.Биологическая роль водорастворимых витаминов заключается в том, что они входят в состав коферментов , участвующих в метаболизме белков, жиров и углеводов в клетках организма человека. В таблице 1 приведены примеры витаминов и их биологическая роль. Таблица 1. Коферментные функции водорастворимых витаминов.
11.5.5. Антивитамины. Термином антивитамины обозначают любые вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов. По механизму действия их делят на две группы: 1. антивитамины, имеющие структуру, сходную со строением витамина и конкурирующие с ним за включение в кофермент; 2. антивитамины, вызывающие химическую модификацию витамина. Примерами могут служить: тиаминаза (антивитамин В1 ), акрихин (антивитамин В2 ), изониазид (антивитамин РР), дикумарол (антивитамин К). 11.5.6. Болезни нерационального потребления витаминов. Для обеспечения нормального протекания биохимических процессов, в организме человека должен поддерживаться определённый уровень концентрации витаминов. При изменении этого уровня развиваются заболевания с симптомами, харктерными для каждого витамина. Гипервитаминозы - заболевания, вызванные избыточным содержанием витаминов в организме. Характерны для жирорастворимых витаминов, способных накапливаться в клетках печени. Чаще всего встречаются гипервитаминозы А и D, связанные с передозировкой их лекарственных препаратов. Гипервитаминоз А характеризуется общими симптомами отравления: сильными головными болями, тошнотой, слабостью. Гипервитаминоз D сопровождается деминерализацией костей, кальцинацией мягких тканей, образованием камней в почках. Гиповитаминозы - заболевания , вызванные недостатком витаминов в организме. Первичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов поступления витаминов в организм при: 1. недостатке витаминов в пище; 2. ускоренном распаде витаминов в кишечнике под действием патогенной микрофлоры; 3. нарушении синтеза витаминов кишечной микрофлорой при дисбактериозе; 4. нарушении всасывания витаминов; 5. приеме лекарственных препаратов - антивитаминов. Вторичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов превращения витаминов в их активные формы в клетках организма человека. Причиной могут служить генетические дефекты или нарушения биохимических процессов при различных заболеваниях органов и тканей. Авитаминозы - заболевания , вызванные полным отсутствием витамина в организме. |
|||||||||||||||||||||||||
| Раздел 11.5.5 |
Строение и биологические функции жирорастворимых витаминов. |
|
Витамин А - ретинол. Активная форма:
цис-ретиналь. Участие витамина А в механизме сумеречного зрения. В процессе светоощущения главная роль принадлежит пигменту родопсину - сложному белку, состоящему из белка опсина и простетическойгруппы - цис-ретиналя . Под действием света цис-ретиналь света превращается в изомер - транс-ретиналь, что приводит к разрушению пигмента родопсина и возникновению нервного импульса. Восстановление пигмента происходит по схеме: Процесс изомеризации транс-ретинола в сетчатке глаза протекает очень медленно. Основное его количество поступает в кровь, затем в печень, где и происходит быстрое превращение транс-ретинола в цис-ретинол, который попадает в кровь и поглощается сетчаткой глаза. Процесс лимитируется запасом в печени транс-ретинола (витамина А). Гиповитаминоз: нарушение темновой адаптации зрения (ночная слепота) у взрослых; у детей - остановка роста, ороговение эпителия всех органов - гиперкератоз , сухость роговицы глаза - ксерофтальмия , размягчение роговицы под действием микрофлоры - кератомаляция . Витамин D 3 - холекальциферол. Активная форма:
1,25-дигидроксихолекальциферол, кальцитриол. Синтез витамина D3 и его активных форм в тканях человека. Предшественником (провитамином) витамина D3 в организме человека служит 7-дегидрохолестерол, который при действиина кожу ультрафиолетового излучения, переходит в холекальциферол.
Образование активной формы витамина происходит последовательно в печени и почках путём гидроксилирования по 1 и 25 углеродным атомам . Образующийся 1,25-дигидроксихолекальциферол обладает гормональной активностью (кальцитриол). Тканями-мишенями для него являются кишечник, почки, кости. В эпителии кишечника и почечных канальцах кальцитриол индуцирует синтез Са-связывающего белка, что способствует всасыванию ионов Са2+ из пищи и реабсорбции их почками. В костной ткани угнетает синтез коллагена, уменьшает Са- связывающую способность, что приводит к мобилизации кальция из костей. Гиповитаминоз:
у детей - рахит
. Симптомы: 1. снижение мышечного тонуса; 2. деформация костей черепа, груди, позвоночника, нижних конечностей. У взрослых - остеопороз
- деминерализация костей.
Витамин К - филлохинон. Активная форма:
неизвестна. Витамин Е - токоферол. Активная форма:
неизвестна. |
|
| Раздел 11.5. 6 |
Строение и биологические функции водорастворимых витаминов. |
|
Витамин В1 - тиамин.
Биологическая роль: участвует в реакциях окислительного декарбоксилирования пирувата и α-кетоглутарата. Суточная потребность: 1-2 мг. Основные пищевые источники: мука грубого помола, бобовые, мясо, рыба. Гиповитаминоз: болезнь “бери-бери” . Симптомы: 1. периферические невриты; 2. мышечная слабость; 3. дискоординация движений; 4. увеличение размеров сердца; 5. повышение уровня пирувата в крови. Основная причина смертности у больных бери-бери - сердечная недостаточность. Витамин В2 - рибофлавин.
Биологическая роль: участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Например: 1. перенос электронов в дыхательной и монооксигеназной цепях; 2. окисление сукцината; 3. окисление высших жирных кислот. Суточная потребность: 1,5 - 3,0 мг. Основные пищевые источники: молоко, печень, мясо, яйца, жёлтые овощи. Гиповитаминоз часто встречается у беременных, детей, у людей в состоянии стресса. Симптомы: 1. воспаление сосочков языка -глоссит ; 2. растрескивание губ и уголков рта - ангулярный стоматит ; 3. помутнение хрусталика - катаракта ; 4. воспаление роговицы глаза - кератит . Витамин В6 - пиридоксин.
Биологическая роль: - участвует в реакциях: 1. трансаминирования; 2. Декарбоксилирования аминокислот; 3. синтеза никотинамида из триптофана; 4. синтеза δ-аминолевулиновой кислоты (синтез гема). Суточная потребность: 2 мг. Основные пищевые источники: хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо. Гиповитаминоз: недостаточность витамина не вызывает специфических симптомов. Витамин РР - никотинамид (ниацин).
Биологическая роль: входит в состав дегидрогеназ. Например: 1. пируватдегидрогеназный комплекс; 2. глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа; 3. глутаматдегидрогеназа; 4. β-гидрокси,β-метилглутарил-КоА-редуктаза и многие другие. Суточная потребность: 15 - 20 мг. Основные пищевые источники: мясо, рыба,горох, бобы, орехи. Гиповитаминоз: болезнь пеллагра . Симптомы: 1. дерматит - поражение кожи; 2. диаррея - поражение слизистой желудочно-кишечного тракта; 3. деменция - слабоумие. Поскольку витамин РР может синтезироваться в организме из аминокислоты триптофан, пеллагру можно лечить, вводя в диету дополнительное количество полноценных животных белков. 60 мг триптофана эквивалентны 1 мг никотинамида. Витамин В9 - фолиевая кислота .
Биологическая роль: участвует в реакциях переноса одноуглеродных групп при синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. тимидилового нуклеотида; 3. метионина из гомоцистеина; 4. серина и глицина. Суточная потребность: 1 - 2,2 мг. Основные пищевые источники: зелёные листья растений, дрожжи. Гиповитаминоз: макроцитарная анемия. Витамин В12 - цианкобаламин . Активная форма: коферменты метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин. Имеют сложную структуру, в центре которой находится атом кобальта (Со+ ), соединённый с четырьмя пиррольными кольцами, образующими корриновое ядро . Биологическая роль: участвует в реакциях: 1. трансметилирования; 2. обмена серосодержащих аминокислот; 3. образования коферментных форм фолиевой кислоты. Суточная потребность: 0,003 мг. Основные пищевые источники: любые продукты животного происхождения. Гиповитаминоз : мегалобластическая анемия , развивающаяся при нарушении всасывания витамина в кишечнике. Для всасывания витамина В12 в кишечнике, необходим специальный белокгастромукопротеин (транскоррин), получивший название - внутренний фактор Касла . Этот белок вырабатывается в желудке, связывает витамин В12 (внешний фактор Касла) и образовавшийся комплекс всасывается в кишечнике. Любые причины, приводящие к нарушению выработки желудочного гликопротеина (например, органические поражения желудка, резекция желудка) приводят к гиповитаминозу В12 . Витамин С - аскорбиновая кислота.
Активная форма
- неизвестна. Витамин Н - биотин.
Активная форма: биоцитин. Биологическая роль - участвует в реакциях карбоксилирования при синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. оксалоацетата; 3. малонил-КоА. Суточная потребность: 0,26 мг. Основные пищевые источники: молоко, яичный желток, печень, томаты, шпинат. Гиповитаминоз: так как витамин синтезируется микрофлорой кишечника, то недостаточность встречается редко. Проявляется в виде специфических дерматитов волосистой части |
|
Активная форма:
кофермент тиаминдифосфат (ТДФ).
Активные формы
: коферменты флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).
Активная форма:
кофермент пиридоксальфосфат.
Активная форма:
коферменты никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинук-леотидфосфат (НАДФ).
Активная форма:
кофермент тетрагидрофолиевая кислота.
| Раздел 11.6 |
Минеральные (неорганические) вещества. |
|
11.6.1. Кроме шести главных элементов - С, Н, О, Р, N, S, из которых состоят все органические молекулы, человеку необходимо получать ещё около 20 химических элементов. В зависимости от количества, в каком они должны поступать в организм, минеральные вещества делятся на: макроэлементы - кальций, хлор, магний, калий, натрий - суточная потребность более 100 мг имикроэлементы - железо, марганец, медь, йод, фтор, молибден, селен, цинк и др. - суточная потребность - несколько миллиграммов. 11.6.2. Биологическая роль минеральных веществ: 1. являются структурными компонентами тканей (кальций, фтор); 2. обеспечивают водно-солевой баланс (натрий, калий); 3. являются простетической группой ферментов, входят в состав активных центров, стабилизируют структуру ферментов и фермент-субстратных комплексов (магний, железо, медь); 4. участвуют в передаче нервных импульсов (кальций); 5. участвуют в гормональной регуляции обмена веществ (иод входит в состав гормонов щитовидной железы, цинк - в состав инсулина). 11.6.3. Дефицит микроэлементов в воде и пище может приводить к развитию заболеваний. Например, недостаток железа и меди может вызывать анемию, недостаток фтора способствовать возникновению кариеса, при нехватке йода в пище и воде развивается эндемический зоб. |
|
| Раздел 11.7 |
Химические и биологические загрязнители пищи. |
|
11.7.1. Химические загрязнители пищи - продукты технологической деятельности человека. Они попадают в организм с растительной пищей, молоком и мясом животных, выращенных в экологически неблагополучных регионах, а также с консервированными продуктами, приготовленными с нарушением технологии. К химическим загрязнителям относят 1. радиоактивные изотопы; 2. ионы тяжёлых металлов; 3. органические продукты химической промышленности; 4. сельскохозяйственные яды; 5. пищевые добавки. Большинство химических загрязнителей могут накапливаться в организме человека и нарушать обмен веществ. Ионы тяжёлых металлов : ртуть, свинец, медь, олово, цинк, железо - взаимодействуют с атомами азота нуклеиновых кислот и серы в составе белков, вызывают нарушение функционирования этих макромолекул. При отравлении свинцом отмечаются повышенная утомляемость, бессонница, позднее - расстройства нервной системы, поражение головного мозга. У детей накопление свинца в тканях вызывает снижение умственных способностей. Нитраты попадают в организм с растительной пищей и водой, в кишечнике восстанавливаются до нитритов , которые окисляют гемоглобин (Fe2+ ) в метгемоглобин (Fe3+ ). При отравлении нитритами появляются одышка, головокружение, цианоз , метгемоглобинемия . Кроме того, нитриты, взаимодействуют с аминами (содержащимися в продуктах) образуют нитрозамины - вещества, вызывающие возникновение мутаций и развитие раковых опухолей. Фенолы , содержащиеся в стоках металлургических предприятий, в питьевой воде в присутствии хлора и на свету способны превращаться в диоксины. Это липофильные соединения, легко встраивающиеся в клеточные мембраны, поражают иммунокомпетентные клетки, вызывают врожденные уродства у детей и опухолевые заболевания. 11.7.2. Биологические загрязнители пищи: токсичные вещества, продуцируемые бактериями, низшими грибами, одноклеточными водорослями; биологически активные соединения, содержащиеся в высших растениях. Микотоксины - продуцируются микроскопическими грибами - плесенью. Многие из этих веществ способны накапливаться в организме и вызывать при этом эмбриотоксический, мутагенный и канцерогенный эффекты. Например, афлатоксин , вырабатывается грибками, поражающими арахис и кукурузу, является сильнейшим печеночным ядом с выраженным канцерогенным эффектом. Альготоксины - синтезируются низшими водорослями. Отравление происходит при купании в водоёмах, зараженных такими водорослями, и поедании обитающей в них рыбы. Например,анатоксин , вызывает блокирование нервно-мышечной передачи, что приводит к параличу скелетной и дыхательной мускулатуры. Растительные гликозиды - могут содержаться в продуктах в дозах, сопоставимых с фармакологическими. Соланин - образуется в клубнях картофеля под действием солнечного света. Он обладает раздражающим действием на слизистые, угнетает деятельность центральной нервной системы. |
|
Витамины. История букв с цифрами, или Что такое провитамин В5
А.Е. Любарев
Так получилось, что терминология витаминов довольно запутана. Многие, наверное, задумывались: почему есть витамины В6 и В12 , но ничего не слышно про витамины В4 , В7 , В8 , В10 и В11 ? Почему есть витамины К и Р, но не известен, скажем, витамин L или N? Самый простой ответ - так сложилось исторически. Но можно попробовать разобраться, почему же сложилось именно так.
Открытие витаминов
Впервые вывод о существовании неизвестных веществ, абсолютно необходимых для жизни, сделал Николай Лунин в 1880 г. В своей диссертационной (по современным меркам - дипломной) работе, выполненной в Дерптском (ныне Тартуском) университете, он обнаружил, что мыши не могут выжить, питаясь искусственной смесью из белка, жира, сахара и минеральных солей.
Вывод Лунина не получил признания, даже его руководитель Г.Бунге отнесся к этой идее скептически. И его можно понять. Еще в XIV в. английский философ Уильям Оккам провозгласил: "Сущности не следует умножать без необходимости". И этот принцип, известный как "бритва Оккама", ученые взяли на вооружение.
Вот и в случае с открытием Лунина научный мир не спешил признавать существование каких-то неизвестных веществ. Ученые вначале хотели убедиться в том, что смерть мышей не обусловлена нехваткой веществ уже известных. Предположений было много: нарушение "нормального соединения органических и неорганических частей", неравноценность молочного и тростникового сахара, недостаток органических соединений фосфора и т.п.
И все-таки Лунин оказался прав! Его работа не была забыта, напротив, она стимулировала дальнейшие исследования в этом направлении. Но уровень экспериментального мастерства Лунина долгое время не был превзойден. Его последователи часто получали ошибочные результаты вследствие либо недостаточной очистки веществ, либо копрофагии (поедание собственного кала), либо недостаточной продолжительности опытов.
Каждая мелочь имела значение. Например, Лунин брал не молочный, а тростниковый сахар. Критики обращали на это внимание: искусственная смесь Лунина не совсем адекватна молоку. Но те, кто использовал молочный сахар, не учитывали, что он недостаточно очищен: впоследствии выяснилось, что в нем содержатся в виде примеси витамины группы В.
Потребовалось тридцать лет для того, чтобы убедиться, что неудачи в кормлении животных искусственными смесями не связаны с отсутствием в пище ни нуклеиновых кислот, ни фосфолипидов, ни холестерина, ни незаменимых аминокислот, ни органических комплексов железа. И вывод о том, что в продуктах питания содержатся в очень малых количествах вещества, абсолютно необходимые для жизни, становился все более очевидным.
В то время медики пытались понять причины таких распространенных заболеваний, как цинга, бери-бери и пеллагра. Неоднократно высказывались предположения, что эти болезни связаны с неполноценным питанием, но доказать эту точку зрения было невозможно без экспериментальной проверки на животных.
В 1889 г. голландский врач Х.Эйкман обнаружил у кур заболевание, сходное с бери-бери. Болезнь вызывалась при питании полированным рисом. Через несколько лет норвежские ученые сумели вызвать у морских свинок экспериментальную цингу и показать, что она также связана с недостатком питания.
К 1910 г. был накоплен достаточный материал для открытия витаминов. И в 1911-1913 гг. произошел прорыв в этом направлении. За очень короткое время появилось большое число работ, заложивших основы учения о витаминах.
В 1910 г. директор Листеровского института в Лондоне Ч.Дж. Мартин поручил молодому поляку К.Функу заняться выделением вещества, которое предотвращает от бери-бери. Мартин полагал, что это - какая-то незаменимая аминокислота. Но Функ, проанализировав литературу и проделав ряд предварительных опытов, пришел к выводу, что активным веществом является простое азотсодержащее органическое основание (амин), и применил методы исследования, разработанные для таких соединений.
В 1911 г. Функ сделал первое сообщение о выделении кристаллического активного вещества из рисовых отрубей. Затем он получил аналогичный препарат также из дрожжей и некоторых других источников. Год спустя подобный препарат получили и японские ученые. Как выяснилось впоследствии, эти препараты не были индивидуальным химическим веществом, но проявляли активность на голубях в дозах 4-5 мг.
Функ назвал открытое им вещество "витамин" (vitamine ): от латинского vita - жизнь и "амин" (amine ) - класс химических соединений, к которому принадлежит это вещество. Большая заслуга Функа состоит также в том, что он обобщил данные по таким болезням, как бери-бери, цинга, пеллагра и рахит, и заявил, что каждая из этих болезней вызывается отсутствием специфического вещества. Он считал, что эти вещества составляют особую химическую группу азотистых соединений, поэтому дал им всем обобщающее название "витамины". Статья Функа под названием "Этиология болезней недостаточности" (The etiology of the deficiency diseases ) вышла в июне 1912 г. Два года спустя Функ издал монографию под названием "Витамины".
Почти одновременно с вышеупомянутой статьей Функа, в июле 1912 г., была опубликована большая работа известного английского биохимика Ф.Г. Хопкинса. В тщательно проведенном эксперименте на крысах он доказал, что для роста животных необходимы вещества, присутствующие в молоке в небольших количествах, при этом их действие не связано с улучшением усвояемости основных компонентов пищи, т.е. они имеют самостоятельное значение. Функ знал о работе Хопкинса еще до выхода этой статьи, в своей статье он предполагал, что открытые Хопкинсом факторы роста также являются витаминами.
Дальнейшие успехи в развитии учения о витаминах связаны в первую очередь с работами двух групп американских ученых: Т.Б. Осборна-Л.В. Менделя и Э.В. Мак-Коллума-М.Дэвис. В 1913 г. обе группы пришли к выводу, что в некоторых жирах (молочном, рыбьем, жире яичного желтка) содержится фактор, необходимый для роста. Два года спустя, под влиянием работ Функа и Хопкинса и избавившись от экспериментальных ошибок, они убедились в существовании еще одного фактора - водорастворимого. Жирорастворимый фактор не содержал азот, поэтому Мак-Коллум не стал использовать термин "витамин". Он предложил называть активные вещества "жирорастворимый фактор А" и "водорастворимый фактор В".
Вскоре выяснилось, что "фактор В" и препарат, полученный Функом, взаимозаменяемы, а "фактор А" предотвращает ксерофтальмию и рахит. Родство витаминов и факторов роста стало очевидным. Был получен еще один фактор - противоцинготный. Возникла необходимость упорядочить номенклатуру.
В 1920 г. Дж.Дреммонд скомбинировал термины Функа и Мак-Коллума. Для того, чтобы не привязывать витамины к определенной химической группе, он предложил опустить концевое "e", и с тех пор этот термин на языках, использующих латинский алфавит, пишется vitamin . Дреммонд также решил сохранить буквенное обозначение Мак-Коллума: в результате появились названия "витамин А" и "витамин В". Противоцинготный фактор получил имя "витамин С".
Спор о приоритете
Споры о приоритете возникли давно и, пожалуй, не утихли до сих пор. Кого же считать первооткрывателем витаминов? Наверное, так ставить вопрос нельзя. Многие ученые внесли свой вклад в это открытие. И все же наиболее весомым, по-видимому, можно считать вклад Н.И. Лунина, Х.Эйкмана, К.Функа и Ф.Г. Хопкинса.
В 1921 г. Хопкинс был удостоен медали Чендлера. В своей речи при вручении медали он признал себя пионером в открытии витаминов. И хотя Функ попытался оспорить приоритет Хопкинса, Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие витаминов в 1929 г. были удостоены только Хопкинс и Эйкман. Впрочем, в своей Нобелевской речи Хопкинс признал, что первые экспериментальные доказательства существования витаминов были получены Луниным.
А что же Лунин? Ему не пришлось продолжить исследовательскую работу. Он стал врачом-педиатром и в этом качестве приобрел известность и авторитет. Журнал "Педиатрия" в 1929 г. посвятил 50-летнему юбилею врачебной, общественной, научной и преподавательской деятельности Н.И. Лунина отдельный номер, целиком составленный из статей его учеников. Примечательно, что в среде педиатров было хорошо известно, какое выдающееся открытие сделал их коллега в начале своего творческого пути. Но советские витаминологи личностью Лунина не интересовались: организаторы 1-й Всесоюзной конференции по витаминам, проходившей в Ленинграде в 1934 г., не знали, что Лунин в то время жил и работал в том же городе, и не пригласили его принять участие в работе конференции.
В чем тут дело? В отсутствии интереса ко всему, что было до революции? Или в том, что Лунина не считали соотечественником? Среди витаминологов господствовало убеждение, что Лунин выполнил свою работу в Базеле, где впоследствии преподавал его руководитель Г.Бунге. Впрочем, Тарту в 20-30-е гг. тоже был "заграницей".
Зато в 40-е гг. все перевернулось. Утверждение приоритета российских ученых во всех областях науки стало государственной политикой. И тут сразу выяснилось, что Лунин сделал свое открытие не в заграничном Базеле, а в "отечественном" Тарту, и вообще, что его открытие замалчивалось. Появился десяток статей в защиту приоритета российской витаминологии. Некоторые авторы договаривались до того, что Функ и Хопкинс вообще не внесли ничего нового по сравнению с Луниным. Разумеется, все это издержки того времени. Все же, не умаляя роли других исследователей, важно отметить, что Лунин действительно внес выдающийся вклад в открытие витаминов.
Витаминов оказалось много
Но вернемся к истории исследования витаминов. В 20-е гг. с разработкой способов получения экспериментальных авитаминозов и совершенствованием методов очистки витаминов постепенно становилось ясно, что витаминов не два и не три, а гораздо больше.
Вначале выяснили, что "витамин А" на самом деле является смесью двух соединений, одно из которых предотвращает ксерофтальмию, а другое - рахит. За первым сохранилась буква А, а второе назвали "витамин D". Затем был открыт витамин Е, предотвращавший бесплодие у крыс, растущих на искусственной диете. Тогда же стало ясно, что и "витамин В" состоит как минимум из двух витаминов. Вот тут и начинается первая путаница: одни исследователи обозначили новый витамин, предотвращавший пеллагру у крыс и стимулировавший рост животных, буквой G, другие предпочли называть этот фактор "витамином В2 ", а фактор, предотвращавший бери-бери, - "витамином В1 ".
Термины "В1 " и "В2 " прижились. Фактор роста сохранил название "В2 ", а фактор, предотвращающий пеллагру крыс, стал "В6 ". Почему же использовали индекс 6? Разумеется, потому, что за это время появились "В3 ", "В4 " и "В5 ". Куда же они потом делись?
Название "В3 " получило в 1928 г. новое вещество, найденное в дрожжах и предотвращавшее дерматит у цыплят. Об этом веществе долгое время не было известно практически ничего, а десять лет спустя выяснилось, что оно идентично пантотеновой кислоте, которая изучалась как фактор роста дрожжей. В результате для этого витамина осталось название "пантотеновая ксилота".
В 1929 г. в дрожжах был обнаружен фактор, который поспешили назвать "витамином В4 ". Вскоре выяснилось, что этот фактор - не витамин, а смесь трех аминокислот (аргинина, глицина и цистина).
В 1930 г. появился термин "витамин В5 ": такое название было предложено для фактора, который впоследствии оказался смесью двух витаминов. Один из них - никотиновая кислота, которую изредка продолжают называть "витамин В5 ", другой - витамин В6 .
И в последующие годы продолжался тот же процесс: время от времени появлялись сообщения об открытиях новых факторов, и к букве "В" добавлялся новый индекс. Но повезло только индексу 12. Соединения с другими индексами либо оказались не витаминами или уже известными витаминами, либо их действие не получило подтверждения, либо название не получило широкого распространения.
А вскоре буквенная классификация витаминов утратила свое значение. В 30-е гг. за витамины по-настоящему взялись химики. И если в 1930 г. о химической природе витаминов практически ничего не было известно, то к 1940 г. этот вопрос был в основном решен.
Химики дали всем витаминам тривиальные химические названия. И эти названия постепенно стали вытеснять "буквы с цифрами": аскорбиновая кислота, токоферол, рибофлавин, никотиновая кислота и др. - эти термины стали общеупотребительными. Впрочем, многие биологи медики сохранили верность "буквам".
В 1976 г. Международный союз нутриционистов (от англ. nutrition - питание) рекомендовал сохранять буквенные обозначения в группе В только для витаминов В6 и В12 (по-видимому, из-за того, что эти витамины имеют несколько форм). Для остальных рекомендованы тривиальные названия веществ: тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, биотин - или обобщающие термины: ниацин, фолацин .
Что такое пантенол
Пантенол является производным пантотеновой кислоты. В его молекуле кислотная группа заменена на спиртовую. В организме животных и человека пантенол легко превращается в пантотеновую кислоту, поэтому их витаминная активность сопоставима. Зато микроорганизмы не способны окислять пантенол, так что для микробов это вещество - яд.
Пантенол обладает важным достоинством: он очень хорошо всасывается при нанесении на кожу. Именно поэтому этот препарат так широко используется в дерматологии и косметике.
Но все-таки почему пантенол называют провитамином В5 ? Провитаминами принято называть природные вещества, которые в организме животных и человека превращаются в витамины. Так, b -каротин является провитамином А, эргостерин и 7-дегидрохолестерин - провитаминами D. Пантенол также способен превращаться в витамин - пантотеновую кислоту. Правда, в отличие от каротина и эргостерина пантенол - не природное вещество, а синтетический продукт.
А почему же "В5 "? Оказывается, среди множества названий, которых удостаивалась в 30-е гг. пантотеновая кислота, было и такое. И у этого названия остались приверженцы - еще в 70-е гг. оно встречалось в статьях французских медиков. Что ж, Франция, как известно, законодатель мод, в том числе и в области косметики.
СЛОВАРИК ТЕРМИНОВ
Витамин А - ретинол и его производные (ретиналь, ретиноевая кислота и др.), необходим для роста и дифференцировки тканей, процессов фоторецепции и репродукции, его недостаток вызывает ксерофтальмию.
Витамин С - аскорбиновая кислота, участвует в окислительно-восстановительных реакциях, его недостаток приводит к цинге .
Витамин D - группа родственных веществ, необходимых для роста костей (способствуют усвоению кальция и фосфора), его недостаток вызывает рахит .
Витамин Е - α-токоферол и родственные соединения, один из главных антиоксидантов в живых организмах, его недостаток вызывает бесплодие.
Витамин К - группа родственных веществ, участвующих в процессе свертывания крови.
Тиамин (витамин В1 ) - его производное, тиаминпирофосфат (кокарбоксилаза) входит в состав большого числа ферментов, участвующих в углеводном обмене, недостаток этого витамина приводит к заболеванию бери-бери .
Рибофлавин (витамин В2 ) - его производные входят в состав ферментов дыхательной цепи.
Пантотеновая кислота (витамин В3 ) - ее производные (кофермент А и др.) участвуют в важнейших процессах синтеза и распада веществ.
Витамин В6 - группа родственных веществ (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин), производные которых (пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат) участвуют в обмене аминокислот.
Витамин В12 - группа родственных веществ (кобаламинов), входят в состав ферментов, участвующих во многих важных процессах синтеза и распада веществ, в том числе в процессе кроветворения.
Фолацин (витамин Вс ) - фолиевая кислота и родственные соединения, ее производное, тетрагидрофолиевая кислота, входит в состав ферментов, участвующих в важнейших синтетических процессах, в том числе в процессе кроветворения.
Ниацин (витамин РР) - никотиновая кислота и никотинамид, их производные, НАД и НАДФ, участвуют в огромном числе окислительно-восстановительных процессов.
Биотин (витамин Н) - входит в состав ферментов, осуществляющих карбоксилирование (присоединение молекулы углекислого газа) органических кислот.
АВИТАМИНОЗЫ
Бери-бери - заболевание, связанное с недостатком витамина В1 . Характеризуется распространенным поражением периферических нервов конечностей. Болезнь получила широкое распространение в странах Восточной и Юго-Восточной Азии в XIX в., когда главный пищевой продукт этих стран, рис, стали очищать от оболочки ("полированный" рис).
Ксерофтальмия - поражение глаз, выражающееся в сухости конъюнктивы и роговицы. Одна из главных причин заболевания - недостаток витамина А.
Пеллагра - заболевание, связанное с недостатком ниацина. Проявляется в поражении кожи, пищеварительного тракта и нервной системы. Распространена в странах, где основной продукт питания - кукуруза.
Рахит - заболевание детей, связанное с недостатком витамина D. Характеризуется размягчением костей.
Цинга - Заболевание, связанное с недостатком витамина С. Возникает обычно при отсутствии в рационе свежих овощей и фруктов. Часто наблюдалась у участников северных и морских экспедиций. Характеризуется кровоточивостью десен, выпадением зубов и т.п.
Пластической или качественной адекватности – принимаемая пища должна содержать необходимые для жизнедеятельности ингредиенты в сбалансированном соотношении белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и баластных компонентов (1: 1,2: 4,6, 13% : 30% : 57%).
Постулат теории адекватного питания:
необходимые компоненты пищи – нутриенты и баластные вещества
Незаменимые питательные вещества – не синтезируются, не депонируются в организме, поэтому строго должны нормироваться.
К незаменимым пищевым веществам , которые не образуются в организме или образуются в недостаточном количестве, относятся:
полноценные белки (содержащие незаменимые аминокислоты),
полноценные жиры (содержащие ненасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты),
витамины,
минеральные вещества
Поступление с пищей незаменимых пищевых веществ является обязательным.
Нужны в питании и заменимые пищевые вещества, так как при недостатке последних на их роль в организме расходуются другие питательные вещества в том числе и незаменимые.
Классификация питательных веществ:
Незаменимые аминокислоты : метионин, лизин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин и валин, иногда относят еще тирозин и цистин.
Незаменимые жирные кислоты
α-линоленовая кислота(омега-3жирная кислотас кратчайшей цепочкой),
линолевая кислота(омега-6жирная кислотас кратчайшей цепочкой).
Витамины
биотин(витамин B7, витамин H),
холин(витамин Bp),
фолат(фолиевая кислота, витамин B9, витамин M),
ниацин(витамин B3, витамин P, витамин PP),
пантотеновая кислота(витамин B5),
рибофлавин(витамин B2, витамин G),
тиамин(витамин B1),
витамин A(ретинол),
витамин B6(пиридоксин, пиридоксамин или пиридоксаль),
витамин B12(кобаламин),
витамин C(аскорбиновая кислота),
витамин D(эргокальциферолилихолекальциферол),
витамин E(токоферол),
витамин K(нафтохиноны).
Незаменимые минеральные соли:
Железо (анемия / нарушение обмена железа)
Марганец
Молибден
Калий (гипо/гапер- калиемия)
Хлор (гипо-/гиер- хлоремия)
Натрий (гипо/гипер натриемия)
Кальций (гипо/гипер кальциемия)
Фосфор (гипо / гипер фосфатемия)
Заменимые (некоторые аминокислоты, липиды, углеводы) - это те, которые могут образоваться в организме из других веществ. Например, клетки человека могут синтезировать любой необходимый им моносахарид из аминокислот, жиры могут образоваться из углеводов, некоторые аминокислоты образуются из других аминокислот или из углеводов.
6.Белки и их роль в питании. Источник поступления. Установление биологической ценности белков. Принципы нормирования белков в питании населения.
Белки пищи (протеины) выполняют в организме преимущественно пластическую функцию: они необходимы для роста и обновления всех клеток и тканей организма, синтеза антител, многих ферментов и гормонов.
Источник белка : мясо животных, рыба, птица, яйца, хлебобулочные изделия, продукты из зерна (крупа, макароны), бобы, семена, орехи.
Биологическая роль пищевых белков заключается в том, что они служат источником незаменимых и заменимых аминокислот. Аминокислоты используются организмом для
синтеза собственных белков;
в качестве предшественников небелковых азотистых веществ (гормонов, пуринов, порфиринов и др.);
как источник энергии (окисление 1 г белков даёт примерно 4 ккал энергии).
Пищевая и биологическая ценность белков определяется поступлением в организм с пищей необходимого количества аминокислот и их сбалансированностью.
Основным критерием в оценке биологической ценности и физиологической роли аминокислот является их способность поддерживать рост и обеспечивать синтез белка.
Качество пищевого белка (биологическая ценность протеина - степень утилизации белкового азота организмом) обусловлено наличием в нем полного набора незаменимых аминокислот в определенном количестве и в определенном соотношении с заменимыми аминокислотами.
Для взрослого человека в качестве «идеального» белка, утилизирующегося в организме на 100%, применяется рекомендованная Комитетом ФАО/ВОЗ аминограмма, показывающая содержание каждой из незаменимых аминокислот (г) в 100 г стандартного белка и суточную потребность в ней. Наиболее близки к идеальному белку: грудное молоко!!!, животные белки мяса, яиц, молока.
Пищевые белки делятся на полноценные и неполноценные.
Полноценные пищевые белки - животного происхождения, содержат в своём составе все аминокислоты в необходимых пропорциях и хорошо усваиваются организмом.
Неполноценные белки - растительного происхождения, не содержат, или содержат в недостаточном количестве одну или несколько незаменимых аминокислот.
Качество пищевого белка можно оценить путем сравнения его аминокислотного состава с аминокислотным составом «идеального» белка с помощью расчета его аминокислотного скора.
Аминокислотный скор (АКС) - это процентное соотношение количества каждой аминокислоты (г) в 100 г белка исследуемого продукта к количеству той же аминокислоты в 100 г «идеального» белка. Лимитирующей биологическую ценность белка является аминокислота с наименьшим скором.
Оценка обеспеченности организма белком производится с помощью метода определения азотистого баланса (равновесия) между количеством азота, полученного с белками пищи, и величиной суммарных потерь азота в организме с продуктами выделения.
Азотистое равновесие - это количество азота, поступившей с пищей и равна количеству азота, выведенной из организма (с мочой, калом, потом, волосами, ногтями)
Положительный азотистый баланс характерен для детей в связи с ростом, развитием
Отрицательный азотистый баланс характерно при полного или частичного голодания, потребления низкобелковый рационов, нарушении усвоения белков в желудочно-кишечном тракте, во время болезней
Суточная потребность: не менее 50 г в сутки, в среднем 80-100 г.
1)пищевая энергия за счет белков – 11-15% от общей энергетической ценности суточного рациона (в зависимости от возраста и интенсивности труда)
Физиологически активные соединения, крайне важные для жизни человека и не синтезируемые в организме человека, относятся к незаменимым факторам питания. Среди этих факторов первыми общепризнанно названы и, пожалуй, так и остаются первыми - витамины.
Витамины – особые белковые вещества, обеспечивающие в организме биохимические превращения, реакции, обмен веществ, без чего жизнь невозможна.
Витамины, связанные с различными ферментами, принимают участие в обеспечении организма энергией (В 1 , В 2 , РР), биосинтезе и превращении белков и аминокислот (B 6 , В 12), генетического материала клеток - нуклеиновых кислот (фолиевая кислота), жиров и стероидных гормонов (в т.ч. половых) (пантотеновая кислота и биотин). Витамин А участвует в обеспечении зрения и необходим для формирования слизистых покровов, эпидермиса, иммунной системы. Без витамина Д невозможно всасывание кальция и формирование скелета и зубов. Витамин К участвует в свертывании крови. Самый популярный витамин С (аскорбиновая кислота) принимает участие в образовании белков соединительной ткани - коллагена и эластина, необходимых для формирования сосудов, хрящей, остовов костей. Вместе с витамином Е и b-каротином при участии микроэлемента селена витамин С обеспечивает функционирование антиоксидантной системы организма, защищающей клетки от повреждения продуктами окисления.
К сожалению, знание значения витаминов еще не является гарантией их потребления. Исследованиями установлено, что от 70 до 100% населения испытывает недостаток витамина С. У 40-80% людей ощущается дефицит витаминов В 1 , В 2 , B 6 , B 12 , фолиевой кислоты и b-каротина. Более половины населения недополучает жирорастворимые витамины А, Д, Е, К.
Недостаточное потребление витаминов отрицательно сказывается на состоянии здоровья, качестве и продолжительности жизни.
В первую очередь от дефицита витаминов А, В, С страдают кожа, волосы, ногти и связано это с тем, что эти части тела наиболее часто соприкасаются с внешними факторами среды и оказываются неспособными противостоять токсическим веществам, находящимся в воздухе и воде. Проявляется воздействие токсикантов в виде появления сухости, шелушения кожи, бледности, трещинок на губах, угрей и сыпей. Учащается выпадение волос, их истончение и поседение. Растрескиваются и ломаются ногти, теряется их поверхностный глянцевый слой. Ускоряется разрушение зубов.
Заметно сказывается недостаток витаминов и на состояние нервной системы. Появляется и все чаще проявляется раздражительность, расстройство сна, нервные срывы, состояние упадка и безнадежности.
Страдает от недостатка витаминов и мышечная система в виде быстрой утомляемости, вялости, слабости.
Значимость витаминов определяется тем, что их дефицит способствует глубокому нарушению обменных процессов, заметно влияющих на иммунную систему, снижающих сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, являющихся факторами риска сердечнососудистых и онкологических болезней.
Важно отметить, что с овощами и фруктами можно получить витамин С, фолиевую кислоту и b-каротин, остальные 10 из 13 наиболее важных витаминов находятся в достаточно калорийных продуктах - в мясе, рыбе, яйцах, масле, хлебе. Увеличивая потребление названных продуктов в условиях гиподинамии, мы, естественно, увеличиваем риск ожирения и соответствующих последствий. И получается, что в условиях снижения энергозатрат, усиления влияния негативных факторов окружающей среды крайне важным становится применение концентрированных форм витаминов в составе биологически активных добавок на основе природного сырья (рыба, морские водоросли, орешки, икринки, фрукты, овощи, ягоды, животный и растительный жир). В Посейдоноле, Эйконоле, Эйколене, Тыквэйноле, Эйфитоле содержатся жирорастворимые витамины А, Д, E, F, K, PP, а в Аполлон-ИВА, Атлант-ИВА и МАРИНЕ - все водорастворимые витамины.
Чтобы насытить организм витамином С необходимо съедать ежедневно 500 г яблок или выпить 3-5 литров яблочного сока. Для удовлетворения потребности организма в витаминах В 1 и В 6 необходимо есть в сутки 1 кг черного хлеба или 400-500 г нежирного мяса. Понятно, что это нереально.
Ниже, в специальном разделе этой книги приводится описание каждого из витаминов и дается их физиологическое назначение в функционировании систем организма.
Следующей составляющей в перечне незаменимых факторов питания являются минеральные вещества.
Минеральные вещества вполном своем составе особенно необходимы для формирования ферментов, усиления и стабилизации иммунной системы организма, а отдельные из них даже в малых дозах выполняют роль активных катализаторов биохимических процессов, происходящих в человеческом организме.
Получаемые организмом даже в небольшом количестве соединения железа, марганца, селена, кремния, фтора и другие микро- и макроэлементы проникают в ткани через стенки кровеносных сосудов в виде ионных соединений и оказывают мощное антиоксидантное, антитоксическое воздействие на организм. Под действием многих микро- и макроэлементных соединений усиливается детоксикационная функция кожи, и тем самым снимается чрезмерная нагрузка с почек и печени.
Микроэлементы являются катализаторами многих биохимических реакций, проходящих в организме. Они поддерживают гидроэлектролитический баланс организма, нормализуя кислотно-щелочное равновесие в жидкостных средах организма. Нормальный кислотно-щелочной баланс организма - это значит жить, не болея. Любое воспалительное заболевание сдвигает это равновесие в кислую сторону, способствует переходу острого воспалительного заболевания в хроническую форму, С другой стороны, недостаток в пище или плохое усвоение организмом витаминов и минералов ведет к обменным дегенеративным изменениям (нарушение эластичности, тургора тканей, плохое кровоснабжение их). При этом рН сред организма сдвигается в щелочную сторону, В результате появляются болезни нарушения обмена веществ - отложение солей в суставах, позвоночнике, камни в лоханках почек, в желчном пузыре.
Учитывая особую физиологическую важность минеральных веществ для нормального функционирования организма, кратко остановимся на наиболее значимых из них и отметим своеобразие их действия.
Кальций – первый по содержанию в организме, составляет основу нашей костной ткани. Повышает защитные функции организма, способствует выведению стронция и свинца из костей, обладает антистрессовым, антиаллергическим действием.
Фосфор – второй по содержанию в организме после кальция, основная часть его сосредоточена вкостях, зубных тканях, в коже. Важен для поддержания рН-баланса. Фосфору принадлежит ведущая роль вдеятельности центральной нервной системы.
Магний – «антистрессовый материал», антиоксидантный минерал, входит в состав более чем 200 энзимов (ферментов), при его участии осуществляется синтез ДНК, РНК, а это профилактика новообразований; улучшает обмен веществ в сосудистой стенке, нормализует артериальное давление. Магний является одним из основных минералов, поддерживающих гидроэлектролитический баланс организма. При его достаточном количестве в организме всасывается кальций, фосфор, калий, витамины группы В, С, Е. Магний выполняет важную функцию в профилактике заболеваний почек и сердца.
Калий – «энергетический минерал», стимулирующий передачу нервных импульсов, необходимых для нормального сокращения мышц, в том числе и мышцы сердца, регулирует сердечный ритм, поддерживает нормальную функцию дочек и гормональный баланс надпочечников, обмен веществ в коже.
Соединения калия оказывают целебное физиологическое воздействие на все обменные процессы в клетках и тканях, способствуют усилению тканевого дыхания в митохондриях клеток. Калий является основным энергетическим минералом для нормальной работы мышц, в том числе и мышцы сердца.
Натрий – необходим как составляющая натрий/калиевого баланса в организме, регулирует осмотическое давление в клетке, участвует в процессе передачи питательных веществ клетке, повышает тонус сосудистой стенки. Выполняет важную роль в процессе детоксикации кожи, очищения пор, усиления дыхательной функции кожи.
Цинк – является основным минералом для создания аминокислот, участвует впостроении всех клеток организма, способствует пролонгированному действию инсулина, что снижает повышенный сахар крови. Вместе с хромом повышает эффективность инсулина, способствует отложению гликогена в печени, что важно при сахарном диабете. Является основным минералом, поддерживающим мужскую потенцию на высоком уровне, предупреждающим развитие заболеваний предстательной железы, усиливает противовоспалительные функции крови, обладает антиаллергическим действием на кожу. Широко применяется в дерматологии и косметике.
Железо – антианемический минерал, входит в молекулу гемоглобина, участвует в оксигенации клеток, усваивается организмом только при наличии витаминов С и Е; достаточное количество в организме придает коже розовый цвет (исчезает бледность кожных покровов).
Марганец – «антиоксидантный минерал», участвует в стимуляции гипофизарно-надпочечниковой системы, в синтезе ферментов, усиливает поглощение глюкозы клеткой, регулирует функции ЦНС, репродуктивных органов. Ионы Мn легко проникают в кровь через кожу, усиливая продукцию естественных гормонов, что способствует омоложению организма, кожи.
Кремний – выполняет важную роль в профилактике развития склеротических процессов и заболеваний опорно-двигательного аппарата, улучшает функцию структурных элементов кожи, волос, ногтей, задерживая процессы увядания кожи.
Медь – повышает умственную активность, мышечный тонус, регулирует пигментный обмен, повышает усвояемость железа за счет улучшения кровообращения в слоях кожи, восстанавливает нормальный цвет кожных покровов.
Селен – снижает риск сосудистых болезней, повышает сопротивляемость к онкологическим заболеваниям, улучшает кровоснабжение кожи.
Йод. Гормон щитовидной железы тироксин на 65 % состоит из йода. Именно этот микроэлемент обеспечивает устойчивость организма к повреждающим факторам внешней среды: радиации, химическим ядам, травмам и т.д. Йод увеличивает способность лейкоцитов разрушать болезнетворные микроорганизмы, обладает антисклеротическим действием, улучшает показатели гемоглобина, эритроцитов. Йод прекрасно проникает через кожные покровы.
Бром – ионы брома оказывают антисептическое воздействие на кожу, снимают возбуждение в коре головного мозга, регулируя нервные процессы, отличаются быстрым проникновением в кровь через неповрежденную кожу, особенно из водных растворов.
Фтор – ионы фтора «зубной минерал», но также усиливают плотность всего костного аппарата. Ионы попадают в организм и усиливают всасывание кальция.
Хлориды – выполняют роль регуляторов водно-солевого обмена в клетке, поддерживая нормальное осмотическое давление; необходимы для продукции желудочного сока.
В этом разделе книги приведено лишь краткое описание и значение некоторых из микроэлементов, поэтому для заинтересованного читателя мы предлагаем специальный раздел по минеральным компонентам незаменимых факторов питания.
Жирные кислоты среди всех незаменимых факторов питания наиболее значимыми являются полиненасыщенные жирные кислоты и, особенно, ПНЖК w-3. И стало это понятным лишь в последние 20 лет по результатам исследований по выяснению причин резкого роста смертельных случаев от сердечно-сосудистых заболеваний.
Большинство исследователей к незаменимым пищевым компонентам из данного класса соединений относят, прежде всего, линолевую и w-3 линоленовую жирные кислоты, обнаруживаемые почти исключительно в растительных маслах. При этом считается, что первая в большей степени включается в метаболические процессы, в связи с чем рекомендуемое соотношение данных кислот в пище составляет примерно 10:1. Физиологическое значение линолевой кислоты определяется тем, что она является предшественником синтеза арахидоновой жирной кислоты, доминирующей в составе фосфолипидов, являющихся важнейшим компонентом всех клеточных мембран (25% жирно-кислотного спектра последних приходится именно на арахидоновую кислоту). Еще 5% приходится на эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), получаемую из морских организмов, или синтезируемую из линоленовой кислоты. При недостаточном поступлении этих ПНЖК с пищей значительно изменяется жирнокислотный состав клеточных мембран, что сопровождается нарушением их функциональной стабильности, снижением устойчивости к повреждающему действию, увеличением проницаемости и, в конечном итоге, интенсификацией, лежащих в основе большинства патологических процессов перекисного окисления липидов мембран. Первостепенная важность данных микронутриентов подтверждается высоким содержанием арахидоновой и эйкозапентаеновой жирных кислот в молозиве и "раннем" материнском молоке. Не менее важной функцией эйкозапентаеновой, докозагексаеновой и арахидоновой кислот является их участие в качестве главного предшественника синтеза простагландинов, простациклинов и лейкотриенов. Эти короткоживущие соединения представляют собой тканевые гормоны, обладающие самым широким спектром действия: регуляция сосудистого тонуса, бронхиальной проходимости, формирование слизистой, воспалительных реакций, родовой деятельности и др. Другие производные этих кислот - тромбоксаны - играют важнейшую роль в поддержании нормальной свертываемости крови. Это достигается за счет тонкого баланса антитромботических свойств простациклинов и прокоагуляционного действия тромбоксанов. Чрезвычайно важной в этом аспекте представляется роль w-3 эйкозапентаеновой кислоты.
В результате метаболизма этой кислоты образуютсяформы простациклина (PGI 3) и тромбоксана (ТХА З), несколько отличающиеся от подобных производных арахидоновой кислоты (PGI 2 и ТХА 2). При этом ТХА З теряет свою прокоагуляционную активность, в то время как PGI 3 сохраняет антитромботическое действие, в результате чего снижается свертываемость крови, что является чрезвычайно важным для профилактики тромбозов при сопутствующих атеросклерозе, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, варикозной болезни и т.д.
ПНЖК оказывают положительное действие на липидный спектр, гемостаз и фибринолиз крови. При этом важное значение имеет величина коэффициента полиненасыщенные/насыщенные жирные кислоты в составе поступающих с пищей жиров. Так, при увеличении данного соотношения до 1.5-2.0 наблюдается значительное ускорение метаболизма холестерина в печени за счет активации лецитин-холестерин-ацилтрансферазы и увеличение выведения холестерина низкой плотности и его производных с калом. Кроме того, происходит уменьшение образования атерогенных фракций липопротеидов за счет снижения синтеза триглицеридов в печени и активации липопротеидлипазы. На состояние и качество ПНЖК большое влияние оказывает способ их получения, поэтому очень важно подчеркнуть, что в процессе гидрогенизации жиров, используемой при производстве маргаринов, ПНЖК теряют свои исходные свойства, причем употребление больших количеств такого жира приводит к отрицательным изменениям в жирнокислотном составе мембран. Именно с этим в последнее время связывают значительное возрастание риска ишемической болезни сердца у лиц, использующих в своем питании маргарин вместо растительных масел.
Мы уже подчеркивали, что ПНЖК очень лабильны, поэтому нужно учитывать, что увеличение поступления в организм ПНЖК должно обязательно сопровождаться дополнительным введением витамина Е, т.к. активация липидного обмена сопровождается интенсификацией окислительных процессов в мембранах клеток. При этом на каждый грамм ПНЖК пищи в организм должен поступать 1,0 мг витамина Е.
ПНЖК w-3, как и другие жирные кислоты, образуются при метаболизме липидов и предназначены для формирования мембран клеток, регуляции процессов гемостаза, иммунных и репаративных процессов. ПНЖК в организме подвергаются окислению по двум путям метаболизма – циклоксигеназному, в результате которого образуются простагландины, простациклины и тромбоксаны, и липоксигеназному с образованием лейкотриенов.
Простагландины обладают вазодилятаторным и вазоспастическим эффектом, оказывают иммунодепрессивное действие. Они ингибируют макрофаги, подавляют выброс антигена на поверхности макрофага, разрывают связь между иммунокомпетентными клетками, тормозят синтез антител и лимфокинов.
Тромбоксаны, вызывая агрегацию и адгезию тромбоцитов, способствуют развитию тромбоза и ишемической болезни миокарда.
Простациклины - вещества, характеризующиеся мощным антиадгезионным эффектом.
Лейкотриены синтезируются во всех клетках крови, кроме эритроцитов. Синтез лейкотриенов происходит также в адвентиции сосудов, в тучных клетках, легких. Они обладают мощным бронхоконстрикторным действием. Лейкотриены активируют синтез простагландинов и простациклинов, когда угнетен выброс тромбоксана (анафилактический шок). Органом-мишенью для лейкотриенов является сердце. Выделяясь в избытке, они ингибируют сократимость сердечной мышцы на 60 % и уменьшают коронарный кровоток, усиливая воспалительную реакцию.
Таким образом, продукты полиненасыщенных жирных кислот в оптимальных условиях поддерживают гомеостаз организма. При изменении их количественного соотношения развиваются патологические реакции.
Все клетки организма окружены мембранами. Мембрана состоит из липидов, белков и углеводов.
Большинство липидов в мембранах млекопитающих представлены фосфолипидами, гликосфинголипидами и холестеролом.
Фосфолипиды в составе мембран подразделяются на две основные группы: фосфоглицериды и сфингомиелины.
Насыщенные жирнокислотные составляющие фосфолипидов находятся в вытянутой конформации, а ненасыщенные, находящиеся в мембране в основном цис-форме, могут иметь изломы. Чем больше таких изломов, тем менее плотна упаковка липидов в мембране и, соответственно, тем больше ее текучесть. В зависимости от жирнокислотного состава фосфолипидного биослоя мембран форменных элементов крови может меняться деформируемость и пластичность эритроцитов и тромбоцитов. При патологических состояниях сердечно-сосудистой системы, как правило, в составе липидного биослоя мембран отмечается снижение уровня высоконепредельных жирных кислот семейства w-3, что отражается на снижении скорости кровотока и увеличении атерогенности крови.
В липидном биослое, состоящем из полярной гидрофильной части и неполярной гидрофобной части, жирнокислотные цепочки ориентированы параллельно друг другу, в результате чего образуется достаточно жесткая структура. При повышении температуры гидрофобный слой переходит из упорядоченного в неупорядоченное состояние и образуется более текучая система. Насыщенные и наиболее длинные жирнокислотные цепи обладают более высокой температурой перехода, полиненасыщенные длинноцепочечные кислоты в цис-конфигурации приводят к более быстрому повышению текучести из-за снижения компактности упаковки цепей. Фосфолипиды клеточных мембран обычно содержат хотя бы одну ненасыщенную жирную кислоту, имеющую, по крайней мере, одну двойную связь в цис-положении и тем самым создается даже при самых неблагоприятных условиях неснижаемая текучесть мембраны.
Текучесть мембраны сильно влияет на ее функционирование. С увеличением текучести мембраны становятся более проницаемыми для воды и других малых гидрофильных молекул и создаются условия для диффузии интегрального белка. С ростом концентрации полиненасыщенных жирных кислот в липидном биослое мембран улучшаются и условия связывания рецептором больших количеств инсулина.
На текучесть мембран оказывает влияние и класс ПНЖК. Оказалось, что w-3 ПНЖК в значительно большей степени влияют на повышение текучести, чем ПНЖК ряда w-6. А это, в свою очередь, создает предпосылки для усиления гемодинамических показателей, обменных процессов и корригирующего воздействия на клинические показатели нарушенного гомеостаза сердечнососудистой системы (тахикардия, фибрилляция, инфаркт, инсульт, мозговой кровоток, мозаичность мозгового кровообращения и др.).
В последние годы к разряду незаменимых факторов питания стали относить и пищевые волокна , среди которых наиболее важными являются хитозан и альгинаты из морских гидробионтов, а также целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины (протопектины) и лигнины, являющиеся компонентами исключительно растительной пищи. Они составляют структурную основу клеточных стенок и оболочек плодов, в большинстве своем удаляемых в процессе технологической обработки (в первую очередь зерна и муки). Данные полисахариды имеют отличную от крахмалов структуру и поэтому недоступны действию амилолитических ферментов человека. В силу этого, пищевые волокна не могут усваиваться и служить источником энергии или пластического материала. В связи с этим, эти вещества долгое время рассматривались как балластные, а технологическая обработка пищи была нацелена на максимальное их удаление. Вкупе с уменьшением потребления растительной пищи вообще это привело к существенному сокращению пищевых волокон в традиционном рационе питания.
Пищевые волокна в организме выполняют ряд незаменимых функций, тесным образом связанных с процессами пищеварения и обмена веществ в целом.
Они являются естественными стимуляторами кишечной перистальтики и формируют основу каловых масс. Сложная химическая структура и волокнисто-капиллярное строение пищевых волокон позволяет рассматривать их как естественные энтеросорбенты, адсорбирующие на своей поверхности многие вещества, в т.ч. токсические продукты неполного переваривания, радионуклиды, некоторые канцерогенные вещества. Кроме того, пищевая клетчатка сорбирует желчные кислоты и продукты их метаболизма, активируя образование последних в печени, что, в свою очередь, предотвращает развитие застойных явлений в желчевыводящей системе и, соответственно, играет важную роль в профилактике желчнокаменной болезни. Интенсификация обмена желчных кислот, в свою очередь, приводит к повышенному включению холестерина в этот процесс и тем самым способствует снижению его уровня в крови. Подобные ионообменные свойства пищевых волокон необходимо также учитывать в связи с тем, что они могут влиять на минеральное обеспечение организма, уменьшая всасывание железа, цинка, кальция.
Положительная роль полисахаридов заключается и в том, что большое количество пищевых волокон уменьшает доступность других пищевых компонентов действию пищеварительных ферментов и, в первую очередь, жиров и углеводов, что предотвращает резкое повышение уровня последних в крови, что можно рассматривать как профилактику преддиабетических и атеросклеротических изменений.
Известно, что пищевая клетчатка недоступна для ферментной системы человека, однако многие компоненты пищевых волокон доступны действию ферментов микрофлоры кишечника, которая использует их в качестве постоянного питательного субстрата. Результатом этого процесса является поступление в организм в виде вторичных нутриентов целого ряда витаминов группы В, К и биотина, синтезируемых бактериями, что в свою очередь способствует поддержанию постоянной слабокислой среды в толстом кишечнике и, тем самым, подавляет активность гнилостных бактерий, расщепляющих неусвоенные белковые структуры с образованием большого количества токсичных и потенциально канцерогенных веществ.
Особую значимость среди пищевых волокон в последнее десятилетие придается хитозану, все чаще используемому в составе биологически активных добавок. Поэтому в специальном разделе, посвященном этому классу незаменимых нутриентов дается подробное изложение их роли.
Важной составляющей незаменимого комплекса для жизни человека являются аминокислоты , из которых и строится белок – как форма жизни.
Известны 22 аминокислоты, из которых восемь относятся к незаменимым, т.е. к тем, которые не могут синтезироваться в организме человека и должны быть получены с пищей. Причем незаменимые аминокислоты должны не просто присутствовать в пище, а должны быть по своему содержанию сбалансированы друг с другом, т.к. отсутствие или недостаток одной из них резко уменьшают эффективность других.
Когда речь заходит о нормах потребления аминокислот, следует сделать простой расчет, основывающийся на том, что для взрослого человека суточная потребность белка определяется в 1 г на 1 кг веса с коэффициентом 0,79, т.е. для человека массой 70 кг надо в сутки потреблять ~56 г белка, а в составе белка аминокислоты должны быть в соотношении, близком к этому показателю для куриного яйца или грудного молока, т.е. лизина должно быть в 2 раза больше чем метионина и в 3 раза больше чем триптофана и т.д.
Каждая из аминокислот имеет свое предназначение. Так, лизин является жизненноважным для построения клеток гормонов, ферментов, антител, для роста, восстановления тканей, т.е. критических белков организма. Метионин помогает снижать уровень гистамина и тем самым улучшать передачу информации в мозг. Триптофан участвует в производстве нейромедиатора серотонина. Аргинин необходим для нормального функционирования гипофиза, а также для регулирования в крови уровня окиси азота, ответственной за управление кровотоком, иммунной функцией, работой печени, почек, сексуальным возбуждением и т.д. Этой аминокислоте (аргинин) отводится и исключительная роль в снижении уровня холестерина и нормализации коронарной микроциркуляции, в резком повышении уровня клеток-киллеров – главных компонентов защитной системы организма.
Ключевая формула питания для сохранения имеющегося веса тела заключается в том, что вы должны получать столько же калорий, сколько расходуете. Если вы хотите набрать вес, получать нужно чуть больше калорий, чем вы тратите (на жизнеобеспечение организма в состоянии покоя и во время физической активности). Это называется профицитом калорий. Если вы планируете похудеть, нужно создать так называемый дефицит калорий. То есть потреблять нужно чуть меньше, чем тратит в сутки ваш организм.
Заменимые и незаменимые пищевые вещества
Многие химические вещества синтезируются в самом организме. Но часть из них не может взяться ниоткуда, потому мы получаем их из еды. Пищевые вещества делят на две группы:
- заменимые (вырабатываются в нашем теле)
- незаменимые (получаем с пищей)
Незаменимые вещества:
- фенилаланин
- триптофан
- треонин
- метионин
- лизин
- изолейцин
- валин
- линоленовая жирная кислота
- линолевая жирная кислота
- минеральные вещества
Нормы питательных веществ
Такая наука как нутрициология изучает обмен веществ. Благодаря ей можно разрабатывать физиологические нормы потребности организма взрослого или ребенка в определенных пищевых веществах. Такие нормы были официально утверждены на государственном уровне в СССР в 1930-х гг. В 1951 году эти нормы были изменены. До последних лет мы применяли нормы 68-го года. Но сегодня для детей присуща акселерация, да и условия деятельности и жизни в целом у взрослых изменились. Потому эти факторы сказались на нашей потребности в полезных веществах.
Нормы нутрициологии определяют, какое количество калорий (читай: энергии) в день нужно человеку, сколько именно белка, жира, витаминов. Эти характеристики будут разными для разных людей. Учитываются такие факторы:
- возраст
- профессия (сидячая или активная)
- особенности бытовых условий
- состояние здоровья
- в каком климате проживает человек
Концепция сбалансированного питания была утверждена в марте 82 года прошлого века. С каждым годом, как определили исследователи, энергозатраты человека за 24 часа становятся меньше. Причем независимо от того, проживает он в себе, городе или мегаполисе. Но тяжелый труд еще не исчез из жизни человека.
Сбалансированное питание по профессиям
Сбалансированное питание рассчитывается с учетом того, к какой из групп принадлежит человек:
- преимущественно интеллектуальный
- физический без больших затрат энергии
- механизированный
- среднетяжелый механизированный
- ручной большой тяжести
Профессии преимущественно интеллектуального (умственного) труда:
- инженеры и работники технических специальностей, в чью работу не входят физические нагрузки
- высший менеджмент компаний
- медработники, которые не выполняют физической работы
- воспитатели (исключение: воспитатели спортивной сферы)
- писатели
- ученые-исследователи
- редакторы и журналисты различной направленности
- работники сферы культуры
- секретари и пр.
Профессии физического труда без больших затрат энергии:
- работники, чья деятельность связана с автоматизированными процессами
- зоотехники
- агрономы
- обслуживающий персонал
- учителя физкультуры
- спортивные тренеры
- работники часовой промышленности
Профессии механизированного труда:
- наладчики и слесари
- химики
- работники сферы полиграфии
- хирурги
- продавцы продовольственных товаров
- те, кто работает в сфере общественного питания
- те, чья работа связана с электротранспортом и пр.
Профессии среднетяжелого механизированного труда:
- большинство механизаторов и рабочих, задействованных в сельском хозяйстве
- строители
- те, кто трудится в газовой и нефтяной промышленности
- литейщики
Профессии ручного труда высокой тяжести:
- сталевары
- бетонщики и каменщики
- грузчики, которые не имеют дела с механизированными процессами
- работники производства стройматериалов, которые не имеют дела с механизированными процессами и т. д.
Суточный калораж для выше перечисленных групп:
На сегодня нормы питания получили научное обоснование, а не просто теоретический характер. Для получения энергии системы нашего организма используют в основном углеводы и жиры. Когда задействуется мышечная масса в процессе нашей жизнедеятельности, идет расход белков.
Для того чтобы мы получали достаточное количество незаменимых нужно употреблять белок животного происхождения. В среднем мы должны получать 85 г белка в сутки (касается взрослых людей). Для первой группы профессий доля белка в рационе должна быть около 13%, для второй группы процент составляет 12, а для четвертой и пятой группы профессий — 11%. Животного белка должно быть 55% в рационе. Норма для подростков и детей чуть выше.
Последние нормы касательно количества жиров в рационе определяют суточную потребность как 33% от пищевых веществ в сумме. Для северных стран эта норма должна быть чуть выше (максимально: 40%). Из всех жиров тридцать процентов должны быть растительного происхождения.
Растительные жиры:
- кукурузное масло
- подсолнечное масло (олия)
- морские водоросли
- греций орех
- семечки и проч.
Последние разработанные нормы предполагают уменьшение суточного количества потребляемых углеводов. Главными источниками этих веществ являются крахмал и сахары. В продуктах сегодня количество сахара неуклонно растет. Но с физиологической точки зрения именно крахмал является более ценным и несет меньше опасности. Крахмал медленными темпами перерабатывается в ЖКТ, потому при потреблении его мы не получаем резкого скачка глюкозы в крови. Потому потребление крахмала, в отличие от сахара, не грозит развитием такой болезни как сахарный диабет. Нужно потреблять как можно меньше сахара (в основном нужно ограничить кондитерские изделия в рационе).
Витамины
Для сегодняшнего дня актуальна тенденция у населения развитых стран. Это значит, что люди вместе с пищей не получают нужного набора и количества витамин. Причина в том, что мы стали кушать больше консервированных, полуфабрикатных продуктов и блюд с высокой калорийностью, в которых минимальное количество витамин, или же вовсе их нет. Потому нужно скорректировать количество витаминов соответственно новым нормам.
Специалисты института питания утверждают, что нормы потребления витаминов B2, A и D в последние годы выросли.
Основные пищевые продукты
Хлеб . В этом продукте из питательных веществ больше всего углеводов (от 40 до 54%). Количество белков гораздо меньше, оно составляет от 4,7 до 8,3%. Жиров небольшое количество: 0,6-1,3%. В хлебе содержатся растительные белки, в которых совсем небольшое количество незаменимых аминокислот. Потому считается, что биологическая ценность хлеба низкая.
Жиры, которые содержатся в хлебе, необходимы для функционирования печени и нервной системы, а также актуальны для предупреждения развития . В хлебе есть такие жирные кислоты:
- пальмитиновая
- линолевая
- олеиновая
Что касается углеводов в хлебе, это преимущественно крахмал, который в процессе пищеварения распадается до молекул глюкозы. В хлебе большое количество витаминов В, они покрывают большой процент суточной потребности в этом витамине.
Кушая хлеб, мы получаем и минеральные вещества и микроэлементы:
- калий
- натрий
- фосфор
- марганец
- железо
- молибден
- фтор и пр.
В хлебе содержатся растительные волокна, которые ЖКТ не перерабатывает. Но они нужны, чтобы кишечник функционировал как нужно. В черном хлебе (ржаном) больше лизина, чем в белом, а также больше растительного волокна. Пропорции химических веществ сильно зависят от того, какое качество помола муки. Хлебные изделия из муки грубого помола всегда серые, в них большое количество минеральных веществ. Соответственно, лучше отдавать предпочтение хлебу из муки грубого помола, он более полезный, чем хлеб из белой муки высшего сорта (независимо от того, худеете вы или хотите сохранить имеющийся вес тела).
Если в вашем рационе много хлеба, печень и почки получают большую нагрузку. Потому не нужно кушать большое количество хлебных изделий, чтобы покрыть потребность организма в лизине. С этой целью можно потреблять , яйца, рыбу и мясо. Согласно нормам, в сутки можно кушать не более 300 грамм хлеба.
Молоко и молочные продукты . В молоке нет абсолютно всех нужных нашему организму полезных веществ. Но это высокоценный продукт, и его нельзя исключать из рациона детей, подростков и даже взрослых. Белки, которые содержатся в молоке, причисляют к полноценным. При потреблении молока вместе с хлебом, белки молока обогащают белки хлеба.
В молоке содержится большое количество хорошо усваиваемых жиров. Главные жирные кислоты молока: пальмитиновая, олеиновая, стеариновая, миристиновая, линолевая. Максимальное значение молоко имеет для питания новорожденных детей, у которых пищеварительная система функционирует не так полноценно, как у взрослых.
Сливочное масло является почти полностью жиром молока. Что касается углеводов, в молоке это в основном лактоза или молочный сахар. В ЖКТ происходит быстрое расщепление этого вещества.
Витамины в молоке :
- рибофлавин
- биотин
- пантотеновая кислота
- ниацин
- B12 и т. д.
Покрытие суточной потребности в минеральных веществах происходит в основном за счет продуктов, сделанных из молока (йогурт, кефир, сыр, сметана, масло и пр.). В них содержится много кальция и калия. Также молоко богато фосфором, хлором, магнием, серой, натрием, медью, йодом, железом и многими другими веществами, которые нужны для организма ребенка и взрослого человека.
Очень полезны и необходимы для сбалансированного питания кисломолочные продукты :
- ацидофилин
- ряженка
- простокваша
- кумыс
Кумыс считается натуральным антибиотиком, который помогает избавиться от многих заболеваний. Например, дают его больным туберкулезом. Казеины молока при его скисании теряют свои свойства, потому проще обрабатываются органами ЖКТ. За час молоко усваивается на 32 процента, а простокваша или кефир на 91 процент.
Кисломолочные продукты убивают негативную флору, которая множится у нас в кишечнике, вызывая дисбактериоз. Потому для нормального пищеварения важно кушать что-нибудь кисломолочное каждый день. И это касается не только детей, но и людей любого другого возраста.
Чем полезен творог ? В нем много полноценных белков, молочного жира, различных минералов и витаминов. Пополнение организма кальцием можно проводить за счет увеличения суточного потребление творога. Творог особенно важно кушать детям, у которых формируется скелет, а также пожилым людям, из организмов которых быстро вымывается кальций в силу особенностей возрастных изменений.
Мясо и мясные продукты . Мясо нужно добавлять в рацион, чтобы получать высокоценные белки, множество незаменимых аминокислот. Мясо является источником липидов. В баранине, говяжьем и свином мясе основные жирные кислоты представлены пальмитиновой, олеиновой, стеариновой и линолевой кислотами. В мясе гуся и утки содержится большее количество ненасыщенных жирных кислот.
В мясе очень мало углеводов, это гликоген. В нем есть и витамины, а также минеральные вещества, в том числе и микроэлементы:
- калий
- натрий
- фосфор
- железо
- олово
- никель
- хром и т. д.
Рыба . Вместе с рыбой в наш организм поступают высокоценные белки. Эта еда является источником незаменимых аминокислот в очень большом количестве. Количество жиров в разных видах рыбы отличается. Жирные кислоты в рыбе:
- стеариновая
- пальмитиновая
- олеиновая
- линолевая
- арахидоновая
- линоленовая
Сельдь полезна тем, что в ней много витаминов A, D и E, которые растворяются в жирной среде. Также в этой рыбе много B12, серы, калия и фосфора. Во многих других видах рыбы есть микроэлементы в достаточно высоком количестве:
- железо
- марганец
- никель
- кобальт
Яйца — это еще один высокоценный продукт питания. Благодаря этому продукты мы получаем незаменимые кислоты, которые нужны для сбалансированного питания. В этом продукте содержатся липиды. Углеводов в яйцах всего 0,7%, это очень мало, потому продукт считается именно белковым. Его можно употреблять с медленными углеводами, например, с гречневой или овсяной кашей.
- фолацин
- биотин
- фосфор
- калий
- натрий
А вот магния и кальция в яйцах относительно мало. Что касается содержания в данном продукте микроэлементов, это в основном железо и цинк. Нужно кушать яйца, которые прошли обработку, и стараться не употреблять их в сыром виде. В неделю можно не более 7-10 вареных яиц, потому что в них достаточно много холестерина.
Картофель , хоть и считается вторым хлебом, имеет меньшую пищевую и биологическую ценность. В нем только два процента белков. Липида также крайне мало в данном продукте. Жирные кислоты представлены олеиновой, линолевой и пальмитиновой. В картошке содержится 19,7% таких веществ как углеводы. Продукт считается именно углеводным. В нем есть минимальные количества таких веществ:
- фруктоза
- глюкоза
- сахароза
- гемицеллюлозы
- пектин
- целлюлоза
- щавелевая и лимонная кислоты
- яблочная кислота
Чего в картофеле много, так это витамина С. Также в нем содержатся в определенном количестве пантотеновая кислота, ниацин, тиамин и пр. Включая в наше сбалансированное питание картофель, мы получаем больше количество хлора, алюминия, железа, марганца, цинка и рубидия.
Овощи. Из овощей мы получаем витамины, растительные волокна и минералы. В овощах очень мало жиров, белков и крахмала, потому калорийность их минимальна. Из овощей в наш организм поступает бета-каротин, фолацин, витамин С и пр.
Большое количество фолацина содержится в петрушке, чуть меньше — в шпинате. Бета-каротин можно получить, добавив в рацион морковь и черемшу, а также чеснок и лук. Но с последними двумя названными продуктами нельзя перегибать палку, потому что они могут спровоцировать болезни желудка.
В овощах содержится калий, цинк, железо, марганец, алюминий, а также целлюлоза и пектин. Они есть в свекле, морковке, капусте.
Фрукты и ягоды имеют схожую с овощами пищевую ценность. Отличает фрукты от овощей то, что в первых содержится много моно- и дисахаридов, в основном это фруктоза. Витамин С проще получить из фруктов, чем из овощей. Нужно кушать для этого шиповник, облепиху, черную смородину, апельсины и землянику. Что касается минералов, в основном из фруктов мы получаем калий.
Грибы . В грибах есть небольшое количество неполноценных белков. Липидов также в грибах менее одного процента. Много в этом продукте растительных волокон. В грибах содержатся такие полезные вещества:
- ниацин
- витамин С
- витамин Е
- пантотеновая кислота
- тиамин
- рибофлавин
- фолацин в относительно большом количестве
- калий
- железо
Чуть меньше, но также присутствует в грибах:
- марганец
- кобальт
- рубидий
- никель
Принцип рационального питания
Биологически активные вещества делятся на эндогенные и экзогенные. Первые вырабатываются в организме, а вторые поступают в ЖКТ с едой. К экдогенным относят высокомолекулярные биополимеры и низкомолекулярные регуляторы. Но углеводы, жиры, белки и витамины мы получаем именно из пищевых продуктов. Они нужны для обеспечения энергии. А энергия нужна даже для состояния покоя, не говоря уже про физическую активность. Пластические функции также «ложатся на плечи» экзогенных веществ.
В сутки мы должны получать, как утверждают специалисты Института питания, более чем 600 веществ, из них двадцать аминокислот, а 17 — витаминов. Должно быть определенное соотношение между двумя видами веществ, которые мы получаем с едой, и которые синтезируются в теле. Иначе функционирование организма будет нарушено. Вот для этого и нужно сбалансированное питание.
Правильно питаться нужно, чтобы меньше болеть и увеличить длительность жизни. Источники пищевых веществ взаимозаменяемы. К примеру, японцы употребляют больше рыбы, чем мяса, оттуда они и получают белки животного происхождения. Нехватка калорий и белков (например, у вегетарианцев) существенно ослабляет иммунитет.
Следите за своим питанием и будьте здоровы!