Пища относится к числу важнейших факторов внешней среды. От нее зависит нормальная жизнедеятельность человеческого организма. Пища необходима человеку для построения и восстановления клеток и тканей, образующих тело, для покрытия энергетических затрат, связанных с физической и умственной работой, и поддержания постоянной температуры тела человека.
Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо, чтобы в результате питания он получал все необходимые вещества. В состав тела человека входят (в среднем): 66% воды, 16% белков, 12,4% жиров, 0,6% углеводов, 5% минеральных солей, а также витамины и другие вещества.
Вода является составной частью всех тканей человеческого организма. Она служит средой, в которой протекают процессы обмена веществ организма, а также играет важную роль в тепло-регуляции тела. Количество выделяемой и потребляемой человеком воды (в сут) колеблется в значительных пределах и зависит от температуры окружающей среды, выполняемой работы и других факторов.
Средняя суточная потребность человека в воде составляет 2-2,5 л; эта потребность покрывается с пищей (около 1 л),влагой (1-2 л), а также в результате окислительных процессов в организме, сопровождающихся выделением воды (примерно 0,3 л).
Белки являются важнейшей составной частью клеток и тканей организма и основным пластическим материалом, из которого построено тело человека. В отличие от растений, способных синтезировать белковые вещества из неорганических веществ почвы и воздуха, животные организмы нуждаются в готовых растительных и животных белках, поступающих с пищей. Поэтому белки являются обязательной составной частью питания человека.
Белки состоят из аминокислот, которых насчитывается до 20. Белки, содержащиеся в различных пищевых продуктах, имеют неодинаковый аминокислотный состав. Аминокислоты подразделяются на заменимые и незаменимые, или жизненно важные. Заменимые аминокислоты организм способен образовывать в процессе обмена веществ, тогда как незаменимые в организме не образуются и должны доставляться с пищей в готовом виде. К числу незаменимых аминокислот относятся аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Отсутствие в пище этих аминокислот приводит к остановке роста организма, нарушению кровообразования и другим изменениям в организме.
Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными. К таким белкам относится большинство белков животного происхождения (молока, мяса, яиц и др.). К неполноценным принадлежат многие белки растительного происхождения. Сочетание животных и растительных белков позволяет получить пищу, наиболее полно отвечающую потребностям организма в белке. Поэтому разнообразное питание позволяет удовлетворить потребность человека во всех необходимых ему аминокислотах. Считается, что в суточный рацион человека должно входить примерно 60 % животных белков и 40 % белков растительного происхождения.
Жиры входят в состав клеток и тканей организма, часть их вместе с белками выполняет роль строительного материала животного организма. Другая часть откладывается в нем в виде запаса и используется в качестве источника энергии. Жиры требуются для нормальной деятельности нервной системы, улучшают вкус пиши, способствуют усвоению жирорастворимых витаминов, некоторые из них (сливочное масло, нерафинированное растительное) содержат витамины.
Питательная ценность и усвоение организмом различных жиров неодинаковы. В значительной степени использование жиров организмом зависит от количества и качества жирных кислот, из которых они состоят. Твердые жиры состоят преимущественно из насыщенных жирных кислот, жидкие - из ненасыщенных. Жиры. имеющие температуру плавления ниже температуры человеческого тела (растительные масла, коровье масло), усваиваются организмом лучше, чем жиры с температурой плавления выше температуры тола человека (бараний жир).
Большую роль в организме играют жироподобные вещества- ледцитин и холестерин. Оба вещества играют важную роль в процессах обмена организма и обладает противоположным биологическим действием. В состав лецитина входит фосфор. Он участвует в процессах всасывания жиров, входит в состав нервной ткани, клеточных ядер, обеспечивает нормальный обмен холестерина в организме. Холестерин в значительных количествах синтезируется в организме и лишь около 20 % его поступает с пищей. Он участвует в сложных, жизненно важных процессах об-
Углеводы - наиболее широко распространенные пищевые вещества. Содержание их в пище в среднем доходит до 70 %, они представляют собой главный источник энергии в пите. По своему строению углеводы делятся на моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (свекловичный сахар, лактоза), полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка).
Наиболее полно усваиваются организмом моносахариды. Сахар и крахмал усваиваются несколько медленнее. Клетчатка практически не усваивается организмом, но играет положительную роль в пищеварении, способствуя перистальтике кишечника.
Главным источником углеводов являются продукты растительного происхождения - сахар, крупы, хлеб, картофель.
Минеральные соли необходимы организму человека для поддержания осмотического давления жидкостей, обмена веществ, построения скелета и зубов, активизации ферментов и т д Кальций и фосфор являются главной составной частью костей. Фосфор участвует также в образовании нервной ткани. Оба эти элемента содержатся в молоке и молочных продуктах.
Большое значение в обмене веществ организма и в поддержании осмотического давления тканей играют калий, содержащийся в овощах, фруктах, сухих фруктах, и натрий, поступающий с поваренной солью. Магнии активизирует фосфорный обмен, он поступает в организм с хлебом, овощами, фруктами. Железо участвует в кислородном питании тканей. Оно содержится в печени, мясе, яичном желтке, помидорах.
Для нормальной жизнедеятельности организма необходимы также медь, никель, кобальт, хлор, йод и многие другие элементы.
Витамины - органические вещества различного химического состава. Они необходимы для нормального обмена веществ в организме. Отсутствие того или иного витамина в пище приводит к возникновению заболеваний. Заболевания, возникающие в результате длительного отсутствия витаминов в пище, называются авитаминозами. Они встречаются редко. Чаще возникают гиповитаминозы, связанные с недостатком в пище витаминов.
Витамины подразделяют на жирорастворимые и водорастворимые. К водорастворимым относят витамины В 1 , В 2 . В 6 , В 12 , С, РР, фолиевую, пантотеновую и парааминобензойную кислоты, холин и др., к жирорастворимым витаминам - витамины А, D, Е, К и др.
Разнообразное питание с включением в рацион натуральных продуктов в виде овощей, фруктов, ягод, молока, яиц, растительного масла обычно обеспечивает потребность здорового человека в витаминах.
Роль витаминов в питании
Витамины были открыты на рубеже 19-20 веков в результате исследований роли различных пищевых веществ в жизнедеятельности организма. Основоположником витаминологии можно считать русского ученого Н.И. Лунина, который в 1880 году первым доказал, что помимо белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ необходимы еще какие-то вещества, без которых организм не может существовать. Эти вещества были названы витаминами (vita + amin - "амины жизни" с латинского), так как первые выделенные в чистом виде витамины содержали в своем составе аминогруппу. И хотя в дальнейшем выяснилось, что далеко не все витаминные вещества содержат в своем составе аминогруппу и вообще азот, термин "витамин" укоренился в науке.
Согласно классическому определению, витамины - это необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические вещества, которые не синтезируются организмом данного вида или синтезируются в количестве, недостаточном для обеспечения жизнедеятельности организма.
Витамины необходимы для нормального протекания практически всех биохимических процессов в нашем организме. Они обеспечивают функции желез внутренней секреции, то есть выработку гормонов, повышение умственной и физической работоспособности, поддерживают устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды (жара, холод, инфекции и многие другие).
Все витаминные вещества условно подразделяют на собственно витамины и витаминоподобные соединения, которые по своим биологическим свойствам сходны с витаминами, но требуются обычно в более значительных количествах. Кроме того, недостаточность витаминоподобных веществ наблюдается крайне редко, так как их содержание в повседневной пище таково, что даже в случае очень несбалансированного питания человек получает почти все из них в достаточном объеме.
По физико-химическим свойствам витамины делятся на две группы: жирорастворимые и водорастворимые. Каждый из витаминов имеет буквенное обозначение и химическое название. Всего в настоящее время известно 12 истинных витаминов и 11 витаминоподобных соединений
В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами.
Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих своё действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.
УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
Питание обеспечивает важнейшую функцию организма человека, поставляя ему энергию, необходимую для покрытия затрат на процессы жизнедеятельности. Обновление клеток и тканей также происходит благодаря поступлению в организм с пищей «пластических» веществ- белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных солей. Наконец, пища – источник образования ферментов, гормонов и других регуляторов обмена веществ в организме. Для поддержки нормального течения энергетических, пластических и каталитических процессов организму требуется определенное количество разнообразных пищевых веществ. От характера питания зависит обмен веществ в организме, структура и функции клеток, тканей, органов. Правильное питание с учетом условий жизни, труда и быта обеспечивает постоянство внутренней среды организма человека, деятельность различных органов и систем и, таким образом, является непременным условием хорошего здоровья, гармонического развития, высокой работоспособности. Правильным считается такое питание, которое обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма высокий уровень работоспособности и сопротивляемости воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, максимальную продолжительность активной жизни. Биологическая ценность пищи определятся содержанием в ней необходимых организму незаменимых пищевых веществ – белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей.
ПИЩЕВЫЕ ВЕЩЕСТВА И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА
Значение питательных веществ в жизнедеятельности организма охарактеризовано И.М.Сеченовым, который считал, что «… проследить судьбу питательных веществ в организме, значит познать сущность жизненных процессов во всей их совокупности».
Все пищевые вещества по своему назначению можно разделить на пластические, энергетические и регуляторные. В числе пластических веществ основное значение принадлежит белкам, хотя минеральные вещества и жиры тоже принимают определенное участие в пластических процессах.
Углеводы являются основным энергетическим источником. За счет углеводов удовлетворяется потребность в энергии, необходимой для мускульного труда и физической работы. В некоторой степени источником этой энергии могут служить жиры и белки.
К регуляторным веществам относятся в основном витамины и минеральные вещества, функции которых заключается в регулировании и анализировании процессов обмена.
БЕЛКИ.
Белки относятся к жизненно важным пищевым веществам, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма. Достаточное количество белков в питании и высокое их качество позволяет создать оптимальные условия внутренней среды для нормальной жизнедеятельности организма, его развития и высокой работоспособности. Белки должны являться главной составной частью рациона, определять характер всего питания. На фоне достаточного уровня белков отмечается наиболее полное проявление в организме биологических свойств и других компонентов питания.
Белки являются основной составной частью протоплазмы клеток, входят в состав ядра и межклеточных веществ, поэтому используются для построения новых клеток и восстановления погибших. Особо важное значение имеют специфические белки, которые входят в состав ферментов, гормонов, антител и и других образований, выполняющих в организме особо важную, сложную и тонкую функцию. К таким белкам относятся глобин, который входит в состав гемоглобина эритроцитов и выполняет важнейшую функцию дыхания, снабжая ткани кислородом. Миозин и актин – обеспечивают мышечные сокращения. гамма-глобулины – образуют антитела, предохраняющие от инфекций.
Белки используются в организме главным образом как пластический материал. Наряду с этим белки участвуют в энергетическом балансе организма, в периоды больших энергетических затрат или когда пища содержит недостаточное количество углеводов и жиров.
Белковая недостаточность в организме вызывает тяжелые нарушения обмена, появление отеков, ожирение печени и ряд других тяжелых изменений. К заболеваниям белковой недостаточности относится особое заболевание, получившее название квашиоркор. Квашиоркор развивается в результате преимущественно углеводного питания с недостаточным использованием источников полноценных белков.
Характеризуется заболевание клиническими проявлениями, свойственными для алиментарной дистрофии – задержка роста, веса и развития детей, изменением цвета кожи и слизистых, диарея, отеки и т.д.
Смертность нелеченного тяжелого квашиоркора может достигнуть 90%. На вскрытии обнаруживается ожирение печени, атрофия кишечника и поджелудочной железы. В случае средней тяжести могут остаться необратимые изменения – недостаточное развитие и пониженная устойчивость к неблагоприятным факторам.
При недостаточном поступлении белков с пищей в организме возникает нарушение процесса дезаминирования, переаминирования и синтеза, что обусловлено разрушением соответствующих ферментных систем вследствие недостаточности входящих в их состав специфических белков.
Белковая недостаточность оказывает влияние на иммунобиологические свойства организма, на реактивность и восприимчивость его к различным заболеваниям.
На фоне недостаточного белкового питания могут иметь широкое распространение вспышки многих инфекционных заболеваний. Известны вспышки дизентерий и сыпного тифа, получивших особенно широкое распространение среди голодающих контингентов.
Существенные нарушения под влиянием белковой недостаточности возникают в железах внутренней секреции. Общая количественная недостаточность белков и качественная неполноценность их приводят к существенным изменениям в эндокринных железах (половых, гипофизе, надпочечниках) и понижению их функциональных способностей.
Нарушается образование в печени холина, следствием чего является жировая инфильтрация печени. Повышенное образование жира в печени связывают с недостаточностью белков, содержащих метионин.
Недостаток белков в рационе влечет за собой ослабление условнорефлекторной деятельности и процессов внутреннего торможения. При белковой недостаточности возникают изменения химического состава и морфологического строения костей При снижении содержания белка в рационе до 3,5-1,7 % прекращается рост костей, резко снижается в них количество кальция и увеличивается количество магния. В результате нарушается нормальное соотношение Са и Р, повышается выведение из организма Са.
Таким образом, изменения, возникающие в организме под влиянием белковой недостаточности, весьма многообразны и охватывают, по видимости, все его системы. Недостаток белка в питании отрицательно влияет на рост детей, функцию коры головного мозга, приводит к снижению образования антител, гемоглобина, гормонов, ферментов.
Питательная ценность различных пищевых белков неодинакова и зависит от их усвояемости (перевариваемости и всасываемости) и аминокислотного состава. Аминокислотный состав определяет степень использования всосавшихся аминокислот тканями организма.
Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и должны поступать готовыми в составе белков пищи – незаменимые аминокислоты. Эти аминокислоты представляют особую ценность, т.к. используются для синтеза и образования в организме специфических белков, секретов и гормонов. К ним относятся метионин, лизин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин.
Для детей независимыми аминокислотами являются также аргинин и гистидин.
Белки являются полноценными, если в них благополучно сбалансированы все независимые аминокислоты. Полное исключение одной из независимых аминокислот приводит к нарушению белкового равновесия и ограниченному использованию организмом всего комплекса аминокислот.
Значение незаменимых аминокислот не ограничивается их участием в синтезе тканевых белков. Каждая из них, помимо этого, выполняет в организме важные и сложные функции. В опытах не животных была изучена роль отдельных аминокислот, причем были получены интересные для клиницистов данные.
Лизин, триптофан, аргипин являются ростовыми факторами и необходимы для роста. При недостатке цистина в пище хуже усваиваются другие аминокислоты, задерживается рост волос, образование инсулина в организме, развивается лейкопения. При избыточном содержании цистина наблюдается лейкоцитоз, возникают дегенеративные изменения в почках. Эти изменения можно предотвратить путем обогащения пищи тиамином и холиевой кислотой.
Фенилаланин, лейцин и изолейцин играют важную роль в функции щитовидной железы и надпочечников. Аргинин связан с функцией половых желез. Некоторые аминокислоты связаны с кроветворению Так, недостаток в крови лизина приводит к нарушениям гемопоэза, снижается количество эритроцитов и содержание в нем гемоглобина. Большое влияние и синтез гемоглобина оказывает триптофан и гистидин. Недостаток валина приводит к нарушению координации движений.
Метионин – используется в организме для синтеза холина, оказывает влияние на обмен жиров и фосфатидов в печени, нормализуя ее состояние. При высоком уровне метионина наиболее полно проявляется биологическое действие витамина В 12 и фолиевой кислоты. Метионин играет так же важную роль в функции надпочечников и необходим для синтеза адреналина. Имеются данные о предохраняющем значении метионина при лучевых поражениях и отравлениях некоторыми промышленными ядами.
Непревзойденным источником метионина является творог, который широко вошел в практику лечебного и профилактического питания. Исследования показали, что добавление в диету 400 гр. свежего творога весьма положительно сказывалось на сроках выздоровления больных дизентерией, особенно при хронических формах заболеваний. Много метионина содержится в яйцах, судаке, крабах, треске, соме, лососине, сельди, севрюге, баранине. Недостаток лизина вызывает задержку роста, нарушения кровообращения, кальцинации костей, снижение гемоглобина в крови.
Источниками фенилаланина, триптофана и лизина являются соевая и гороховая мука, мясо, рыба, нежирный творог, яйца. Лейцином и изолейцином богата также кукурузная мука.
С увеличением гистидина в пище в тканях организма повышается активность комплекса ферментов, именуемых гистидазой, повышается содержание эритроцитов, лейкоцитов в крови, карнозина в мышцах и гистимина в тканях, несколько снижается кровяное давление. Под влиянием избытка гистидина повышается устойчивость по отношению к ионизирующему облучению: лейкопения развивается медленнее, сохраняется способность тканей поглощать кислород. Гистидином богаты соевая и гороховая мука, творог, мясо.
Изучение роли отдельных аминокислот в питании позволило сделать целый ряд важных общих выводов. Было установлено, что характер влияния диеты на организм зависит не только от абсолютного количества имеющихся в ней отдельных аминокислот, но и от соотношения между отдельными аминокислотами, а также прочими пищевыми веществами. Недостаточное или избыточное содержание отдельных аминокислот в пище, так же как нарушение оптимальных соотношений между отдельными аминокислотами и прочими веществами ведет к нарушению обмена веществ и является причиной заболевания.
Важным показателем качества пищевого белка может служить также степень его усвояемости, которая отражает протеолиз в желудочно-кишечном тракте и после дующее всасывание аминокислот. По скорости переваривания протеолитическим ферментами пищевые белки можно расположить в следующей последовательности: рыбные, молочные, мясные белки, белки хлеба и круп.
Наибольшее количество белка содержится в продуктах животного происхождения: различных сортах мяса, рыбы, птицы, колбасных изделиях., твороге, сыре, яйцах. Белок этих продуктов обладает высокой биологической ценностью. Много биологически ценного белка содержится в таких продуктах растительного происхождения, как соя, горох, фасоль, других бобовых. Содержание белка в молоке относительно низкое, однако в связи сего высокой биологической ценностью и значительным уровнем потребления этот продукт следует также отнести к числу важных источников белка.
Хлеб и хлебобулочные изделия, крупы и макаронные изделия содержат 5-12% белка. Однако белок хлебобулочных изделий и круп дефицитен по ряду аминокислот, в первую очередь по линзу.
Условие белка в организме зависит от ряда условий. Необходимо введение в организм достаточного количества углеводов и жиров, что предотвращает использование белков для удовлетворения энергетических трат организма. Является важным достаточное поступление в организм витаминов, предупреждающее усиленное расщепление белков.
Значительное преобладание растительной пищи над животной, а тем более вегетарианской пищи, является одной из причин снижения степени использования вводимых с пищей белков.
Избыточное количество клетчатки приводит к снижению усвояемости белков, т.к. ускоряет эвакуацию пищи из тонкого кишечника и аминокислоты, не успевая всасываться, выводятся наружу. Кроме того, рыхлая масса клетчатки адсорбирует большое количество аминокислот. Это также препятствует их всасыванию.
Клетчатка адсорбирует и ферменты, понижая интенсивность расщепления пептидов, которые в нерасщепленном виде выводятся из организма.
Использование белков понижается и в тех случаях, когда вводится большое количество пищи. Не вся вводимая пища успевает усвоиться.
Не может считаться и рациональным введение значительного избытка белков. Чрезмерное введение белков перегружает работу пищеварительного аппарата, повышает количество продуктов расщепления белков и гнилостных микроорганизмов, вызывает избыточное отложение жира в печени, понижает возбудимость нервной системы, особенно коры головного мозга, нарушая деятельность желез внутренней секреции.
Потребность в белке зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, климатических и национальных особенностей.
Принятыми в нашей стране физиологическими нормами рекомендовано, чтобы в пищевом рационе взрослого человека за счет белка было обеспечено в среднем 11-13% общей энергетической ценности (табл.3).
Общая потребность в белке у детей составляет:
В возрасте от 1года до 3 лет – 4 г/кг тела в сутки;
От 3 до 7 лет – 3,5-4 г/кг
От 8 до 10 лет – 3,0 г/кг
От 11 и старше – 2,5 – 2,0 г/кг
На первом году жизни 2,0 – 2,5 г/кг массы тела при естественном вскармливании и 4 г/кг массы – при искусственном вскармливании.
Очень важно обеспечить ребенка достаточным количеством полноценного белка животного происхождения, т.к. в нем содержатся необходимые для правильного развития незаменимые аминокислоты.
Так, животные белки по отношению к общему количеству белков в суточном рационе ребенка первого полугода жизни должны составлять 90 – 99%, к году – 80%, в возрасте 1,5 – 2 лет – 75%, 3-4лет – 70%, 5-7 лет – 65%.
ЖИРЫ.
Жиры относятся к основным пищевым веществам и являются обязательным компонентом в сбалансированном питании.
Физиологическое значение жира весьма разнообразно. Жиры являются источником энергии, превосходящей энергию всех других пищевых веществ. При сгорании 1г жира образуется 37,7 кДж (9,3 ккал), тогда как при сгорании одного грамма углеводов – 16,7 кДж (4,1ккал). Жиры участвуют в пластических процессах, являясь частью клеток и их мембранных систем.
Жиры являются растворителями витаминов А. Е, и способствуют их усвоению. С жирами поступает ряд биологических ценных веществ: фосфатиды (лицитин), полиненасыщенные жирные кислоты, стерины, токофероны и другие вещества, обладающие биологической активностью. Жир улучшает вкусовые качества пищи, повышает ее питательность, способствует усвояемости углеводов.
Недостаточное поступление жира может привести к нарушению центральной нервной системы, ослаблению иммунобиологических механизмов, изменению кожи, почек, органов зрения и др. У животных, получавших безжировой рацион, отмечалась меньшая выносливость и сокращалась продолжительность жизни.
В составе жира выявлены эссенциальные, жизненно необходимые незаменимые компоненты, в том числе липотропного антиатеросклеротического действия (полиненасыщенные жирные кислоты, лецитин, витамины А, Е и др.) При недостаточности жира в питании наступают дегенеративные изменения в печени, почках, мозге и других системах организма. В экспериментах показано, что при исключении из корма жира наступает прекращение развития растущих животных, отмечается возникновение расстройств в основных жизнеобеспечивающих системах организма и последующая гибель животных, только количество жира, соответствующего 10% общей энергетической ценности рациона, обеспечивает сохранение жизни животных и может рассматриваться как минимальная предельно допустимая норма жира, обеспечивающая выживание большинства животных. Имеются данные о способствующей роли недостаточности жира в формировании алиментарной дистрофии и других заболеваний пищевой недостаточности. Уже давно определился взгляд на жиры, как на мощное энергетическое вещество и фактор выраженного сбережения белка. В первую мировую войну среди лиц, в пайке которых содержалось только 10 г жира, отмечались случаи заболевания алиментарной дистрофией. Изучение вопроса о жировом факторе позволило выдвинуть положение о « биологическом жировом минимуме» и обосновать представление о роли жира, как существенного фактора, оказывающего влияние на функцию клетки, проницаемость клеточных мембран и состояние внутриклеточных элементов.
В качестве подтверждения выше приведенного положения приводился факт, что лица, получавшие 6276,0 кДж (1500 ккал) и 60 г белка в суточном пищевом рационе при крайне низком содержании жира, заболели «алиментарной дистрофией» (отечной болезнью). После того как им стали давать 100 г свиного сала в день, они быстро выздоровели; отеки у них полностью исчезли.
От уровня сбалансированности жира с другими пищевыми веществами зависит интенсивность и характер многих процессов, протекающих в организме, связанных с обменом и превращением, а также усвоением пищевых веществ.
По химическому составу жиры представляют собой сложные комплексы органических соединений, основными структурными компонентами которых являются глицерин и жирные кислоты. Удельный вес глицерина в составе жира незначителен (10%). Основное значение, определяющее свойства жиров, имеют жирные кислоты. Последние подразделяются на предельные
(насыщенные) и непредельные (ненасыщенные) жирные кислоты.
К незаменимым факторам питания относятся полиненасыщенные жирные кислоты. Для человека эссенциальными жирными кислотами являются линолевая и линоленолевая кислота Линолевая кислота превращается в организме в арахидоновую, а линоленовая – в эйкозапентаеновую. Арахидоновая и эйкозапентаеновая кислоты могут также поступать в организм в небольших количествах в составе пищевых продуктов: первая – с мясными продуктами, вторая - с рыбными.
Минимальная суточная потребность человека в линолевой кислоте составляет 2-6 г. Это количество содержится в 10-15 г растительного масла (подсолнечного, хлопкового, кукурузного). Для создания некоторого избытка незаменимой линолевой кислоты рекомендуется вводить в суточный рацион 20-25 г растительного масла, что составляет примерно 1\3 от всего количества жира в рационе. Содержание в пище линоленовой кислоты в настоящее время строго не нормируется. Считают, что она должна поступать в количествах, составляющих не менее 10% от количества линолевой кислоты.
Увеличение количества жира в рационе уменьшает возможность развития дефицита линолевой кислоты.
Недостаточное количество поступления с пищей линолевой кислоты вызывает в организме нарушение биосинтеза арахидоновой кислоты, входящей в большом количестве в его структурные липиды, а также простагландинов. Арахидоновая кислота составляет 20-25 % от всех жировых кислот фосфолипидов клеточных и субклеточных биомембран.
Для обеспечения необходимого жирнокислотного состава рациона здорового человека необходимо выдержать соотношение 1\3 растительных масел и 2\3 животных жиров, используя растительные масла, богатые линоленой кислотой (подсолнечное, хлопковое, кукурузное соевое). Растительные масла, содержащие линолевую кислоту (льняное, конопляное), рационально использовать в меньших количествах, вводя одновременно большие количества растительных масел, богатых линолевой кислотой. Источником ПНЖК семейства линоленовой являются также жиры морских (но не пресноводных) рыб (сельди, камбалы, скумбрии, палтуса и др.) Включение в рацион блюд из морской рыбы обеспечивает организм жирными кислотами этого семейства. Рапсовое и горчичное масла, обладающие более низкой пищевой ценностью, не следует использовать в качестве единственного источника растительного жира в рационе: небольшие количества их должны сочетаться с полноценными маслами, например, с подсолнечным, кукурузным.
Для лиц пожилого возраста, а также при повышенном содержании холестерина в сыворотке крови соотношение растительного масла и животных жиров в рационе должно быть 1:1, т.е. половина жирового компонента должна быть введена в виде растительного масла при условии снижения общего количества жира.
Жиры рыбы оказывают также гипотензивное действие.
Большие возможности для рационализации жирового питания имеет маргариновая продукция. Маргарин представляет собой смесь растительных и животных жиров в натуральном и гидрированном виде с добавлением обезжиренного молока, яичных желтков, витаминов и различных вкусовых компонентов.
Витамины, стерины, фосфолипиды, содержащиеся в жировых продуктах, также играют существенную роль в обменных процессах организма.
Жировые продукты вносят существенный вклад в обеспечение организма витаминами А и Е.
Фосфолипиды являются обязательным компонентом как животных, так и нерафинированных растительных жировых продуктов. Они способствуют мицеллообразованию жира в пищеварительном тракте. Этот процесс необходим для расщепления и всасывания триглицеридов пищи. Фосфолипиды оказывают липотропное действие, способствуя транспорту нейтральных жиров из печени.Важное значение имеют они и как стабилизирующие компоненты липопротеидов. Фосфолипиды используются также как стабилизаторы в жировых импульсах для парентерального питания. Безусловное предпочтение следует отдавать использованию жировых продуктов, содержащих естесственные фосфолипиды.
Однако некоторые масла (кукурузное, хлопковое) должны подвергаться обязательному рафинированию, способствующему удалению фосфатидов. Один из нежелательных моментов в производстве маргаринов – потеря фосфатидов, содержащихся в исходных маслах.
Серицы представляют собой идроароматические стерины сложногостроения. В жировых жирах содержатся зоостерины, в растительных – фитостерины. Высоким содержанием стеринов отличается масло пшеничных зародышей (13-17 г/100г продукта), кукурузное масло (6-7 г/100г продукта).
Фитостерины обладают биологической активностью и играют важную роль в нормализации жирового и холестеринового обмена. Из фитостеринов наиболее биологической активностью обладает гамма- фитостерин, который применяется при атеросклерозе с лечебной и профилактической целью (он содержится в арахидоновом, подсолнечном, соевом, хлопковом, кукурузном, оливковом масле). Из зоостеринов основное значение имеет холестерин, который играет важную физиологическую роль.
Средняя физиологическая потребность в жире здорового человека составляет около 30% от общей калорийности рациона. При тяжелом физическом труде и соответственно высокой калорийности рационаБ обеспечивающий такой уровень затрат энергетических, доля жира в рационе может быть несколько выше – 35% от общей энергетической ценности. Нормальный уровень приближения потребления жира составляет примерно 1-1,5 г/кг, т.е. 70= 105 г в день для человека с массой тела 70 кг. В расчет берется весь жир, содержащийся в рационе (как в составе жировых продуктов, так и скрытый жир всех продуктов)
Потребность в жирах меняется в зависимости от возраста.
В первом полугодии жизни ребенку необходимо 6,5 – 6,0 г жира /кг
Во втором полугодии жизни – от 6 до 5,5 г/кг.
К году жизни – 5 г/кг
У детей старше 1 года потребность в жирах приближается к потребности в белках и составляет 4 г/кг массы тела.
В пожилом возрасте рационально снизить долю жира до 25% от общей энергетической ценности рациона и повысит долю растительного жира до 80% от общего количества.
Потребность в жире изменяется в зависимости от климатических условий. В северной климатической зоне она определена в размере 38-40% от общей энергетической ценности рациона, в средней зоне – 33% и в южной зоне – 27- 28%.
УГЛЕВОДЫ.
Физиологическое значение углеводов в основном определяется их энергетическими свойствами. Каждый грамм углеводов обеспечивает поступление 4 ккал. Значение углеводов (У) как источника энергии определяется их способностью окисляться в организме как аэробным, так и анаэробным путем. Они входят в состав клеток и тканей и частично участвуют в пластических процессах. Некоторые углеводы обладают биологической активностью, выполняя в организме специализированные функции (гепарин – предотвращающий свертывание крови в сосудах, гиалуроновая кислота, препятствующая проникновению бактерий через клеточную оболочку и т. д.) Углеводы и их метаболиты играют важную роль в синтезе нуклеиновых кислот, аминоакислот, мукополисахаридов, коэнзимов и т.д. В организме углеводы депонируются ограниченно, запасы невелики Углеводы тесно связаны с обмером жира. Углеводы являются основной частью пищевого рациона. За счет их обеспечиваются около ½ суточной энергетической ценности пищевого рациона. Потребление углеводов составляет 400-500 г сутки.
Удовлетворение потребности в углеводах может осуществляться за счет растительных источников. В них (зерновые и др.) углеводы составляют не менее 75% сухого вещества. Потребность в углеводах может удовлетворяться за счет сахара, который представляет собой чистый углевод. Усвояемость углеводов достаточно высока: в зависимости от пищевого продукта и характера углевода она колеблется от 85% до 98%. Так, коэффициент усвояемости углеводов хлебных и крупяных продуктов составляет 94-96, овощей – 85, картофеля – 95, фруктов – 90, кондитерских изделий – 95, сахара- 99, молока – 98. Значение животных продуктов как источника углеводов невелико. Основным углеводом животного происхождения является гликоген, обладающий свойством крахмала, содержащийся в животных тканях в небольшом количестве. Другой углевод – лактоза (молочный сахар) – в молоке (5 г на 100 продукта).
В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения углеводы могут быть представлены:
Простые углеводы (сахара) – моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза; дисахариды: сахароза, лактоза, мальтоза.
Сложные углеводы – полисахариды: крахмал, гликоген, пектиновые вещества клетчатки.
Простые углеводы: все они легко растворяются в воде, быстро усваиваются.
МОНОСАХАРИДЫ: глюкоза быстро и легко используются в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц, для поддержания необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена печени. Глюкоза используется как источник энергии. Фруктоза обладает теми свойствами, что и глюкоза, и может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако, она медленнее усваивается в кишечнике и,поступая в кровь быстро покидает кровяное русло. Она задерживается в печени (до 70-80%) и не вызывает перенасыщения крови сахаром Она легко вовлекается в обменные процессы, обладает невысокой стойкостью, она в 2 раза слаще сахарозы, в 3 раза слаще глюкозы.
Установлено, что при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир пищевых веществ. Таким образом, количество поступающего сахара может служить в известной степени фактором, регулирующим жировой обмен. Избыток сахара отрицательно сказывается на состоянии и функции кишечной микрофлоры.
Галактоза – в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Является продуктом расщепления основного углевода молока лактозы (молочного сахара). Глюкоза и фруктоза широко представлены в пчелином меде. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которого составляет 8%. Глюкоза и фруктоза содержатся во фруктах и ягодах. В винограде и хурме весь сахар представлен глюкозой и фруктозой. Яблоки, груши, смородина содержат значительное количество фруктозы.
ДИСАХАРИДЫ: в питании человека из дисахаридов основное значение имеет сахароза. При гидролизе сахара распадается на 2 молекулы моносахаридов – глюкозу и фруктозу. По свойствам она близка к моносахаридам. Другой важный дисахарид – лактоза (молочный сахар) – присутствует только в молоке и молочных продуктах.
Сахароза – источником является тростниковый и свекловичный сахара.
Лактоза: содержится только в молоке. Гидролиз лактозы в кишечнике протекает замедленно, в связи с чем ограничивается процессы брожения в кишечнике и нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры. Поступление лактозы способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих в кишечнике развитие гнилостных микроорганизмов. Источник – молоко и молочные продукты. Содержание лактозы в молоке составляет 4-6%.
СЛОЖНЫЕ УГЛЕВОДЫ.
Крахмал: высоким содержанием крахмала в значительной степени обуславливается пищевая ценность зерновых продуктов, бобовых, картофеля. Крахмал обладает только коллоидной растворимости. В нем содержится 2 фракции полисахаридов – амилоза и аминолектин. Амилозы в крахмале 15-25%, амилопектина – 75-85%. Под влиянием ферментов и кислот крахмал подвергается гидролизу с образованием декстринов. Конечным превращением декстринов является образование мальтозы, которая под влиянием ферментов превращается в глюкозу, а она используется для нужд организма.
Гликоген – содержится в значительном количестве в печени. В организме используется для питания работающих мышц, органов и систем в качестве энергетического материала.
Пектиновые вещества: по своей химической структуре могут быть отнесены к гемицеллюлозам – коллоидным полисахаридам или глюкополисахаридам. Различают два основных вида:
· Пропектины – относятся к нерастворимым в воде нативным пектинам растений. Они содержатся в клеточных стенках плодов, образуя межклеточную прослойку в их тканях и являясь связывающим и скрепляющим материалом между отдельными клетками.
· Пектины – относятся к растворимым веществам, усваивающимся в организме. Основным свойством пектиновых веществ является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислот и сахара в желеобразную коллоидную массу. С клетчаткой фруктов и ягод пектиновые вещества образуют полезный биологический комплекс, который улучшает процессы пищеварения. Под влиянием пектиновых веществ изменяется микрофлора кишечника, в сторону ее нормализации, уменьшаются гнилостные процессы, улучшается перистальтика кишечника.
Отмечены детоксицирующие свойства пектина при отравлениях свинцом. В связи с этим, включение в рацион рабочих свинцом, может иметь профилактическое значение.
Давно известен терапевтический эффект от пектиновых веществ при лечении поноса различной этиологии у взрослых и детей.
Некоторые исследователи объясняют эти свойства высокой адсорбционной способностью пектина, другие – его средой, а также образованием при расщеплении в пищеварительном тракте ионов металлов, входящих в состав пектина и обладающих высокой каталитической активностью. Кроме того, установлена способность пектина связывать в нашем организме ряд веществ, в том числе и радиоактивные – стронций и кобальт.
Источником комплекса пектин-клетчатка являются фрукты, ягоды, некоторые корнеплоды. Им богаты апельсины, вишня, яблоки, сливы, крыжовник, черная смородина. Много пектина содержит редис, свекла, морковь.
Пищевой пектин получают из отходов яблок, а также из подсолнечника. Получили распространение препараты пектина. специально предназначенные для терапевтических целей (швейцарский препарат «Диарекс»).
Целлюлоза (клетчатка) – в кишечнике человека железистый аппарат не продуцирует ферментов, расщепляющих целлюлозу и, таким образом, не в состоянии переварить ее. Однако, некоторые кишечные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу. Чем ниже клетчатка, тем полнее она расщепляется. Высоким содержанием клетчатки характеризуются зерновые. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается (клетчатка картофеля, овощей). Клетчатка стимулирует перистальтику кишечника, способствуя выведению из организма холестерина, нормализует полезную кишечную микрофлору.
Потребность в углеводах определяется величиной энергозатрат. Средняя потребность в углеводах лиц, не занятых тяжелым физическим трудом определена в количестве 400-500 г/сут., в том числе крахмала 350-400 г. моносахаридов- 50-100 г, пищевых волокон (клетчатка, пектин) – 25 г. Нормирование углеводов может производится соответственно энергетической ценностью суточного пищевого рациона. На каждую мегакалорию предусматривается 137 г углеводов.
СБАЛАНСИРОВАННОСТЬ ПИТАНИЯ.
Сбалансированное питание предусматривает оптимальное для организма человека соотношение в суточном рационе белков, аминокислот, жиров, жирных кислот, углеводов, витаминов.
Согласно формуле сбалансированного питания (Покровский А.А., 1977), соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять в среднем 1:1:4 (табл.5). В действующих рекомендациях принято соотношение 1:1,2:4,6. Количество белков в составе рациона равняется 11-13% суточной энергоценности, жиров – в среднем 33% (для южных районов – 27-28%, для северных – 38-48%), углеводов – около 55%. Сбалансированность белков животного происхождения 60% от общего количества белка. Важное значение имеет сбалансированность незаменимых аминокислот, в особенности триптофана, метионина и лизина. Наибольшее количество лизина содержится в мясе, рыбе, твороге, яйцах; метионина – в твороге, курином мясе, горохе, фасоли, сое, зерновых продуктах.
Чтобы организм был обеспечен полиненасыщенными жирными кислотами, около 30% жиров должно поступать в него в виде растительных масел. Таким образом, 10% общего количества жиров в рационе питания должны составлять полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся, в основном, в растительных продуктах; 30% - насыщенные жирные кислоты и 60% - мононенасыщенные кислоты.
Из общего количества углеводов 745% отводится на полисахариды, в частности крахмал, 20% - на моно- и дисахариды, 3% - на пектиновые вещества и 2% - на пищевые волокна.
Необходимость в сбалансированности витаминов определяется потребностью организма в энергии. Так на количество пищи, имеющее энергетическую ценность 4187 кДж (1000 ккал) , требуется аскорбиновой кислоты (витамина С) – 25мг; тиамина (витамина В 1) – 0,6 мг; рибофлавина (витамина В 2) – 0,7 мг; ниацина (витамина РР) – 6,7 мг; пиридоксина (витамина В 6) – 0,7 мг; и т.д. Витаминная обеспеченность организма достигается за счет поступления этих веществ с пищевыми продуктами как растительного происхождения, так и животного происхождения.
Установлены оптимальные для организма соотношения кальция (Са), фосфора (Р) и магния (Mg). В сбалансированном питании взрослого человека соотношение Са: Р = 1:1,5; Са: Mg= 1: 0,5.
РЕЖИМ ПИТАНИЯ
К наиболее важным пищевым веществам относятся белки. Они составляют основу всякой живой клетки, всякого живого организма. Наукой доказано, что недостаток белков вредно отражается на состоянии здоровья и трудоспособности не только детей и подростков, но и взрослых.
Белки представляют собой сложные химические вещества, которые под действием пищеварительных соков распадаются в кишечнике на свои составные части - химические соединения, растворимые в воде или в соках пищеварительного канала. Эти продукты расщепления белка, так называемые аминокислоты, всасываются через стенки кишечника в кровь; из них и создаются белки в организме человека.
В зависимости от аминокислотного состава белки могут быть полноценными и неполноценными. Если в белках содержатся необходимые для организма аминокислоты и в нужных соотношениях, то они относятся к полноценным.
К наиболее ценным относятся белки молока, мяса, рыбы, яиц, т. е. белки, содержащиеся в продуктах животного происхождения. Белки, содержащиеся в продуктах растительного происхождения, по своей ценности в общем уступают животным белкам. Однако белки картофеля, капусты и некоторых других овощей можно отнести к полноценным.
Белки, содержащиеся в зерновых продуктах, ниже по качеству, но если их сочетают с другими белками, в особенности с животными, то ценность их повышается. Например, гречневая крупа содержит белок, в котором мало некоторых важных для организма аминокислот, но при употреблении гречневой каши с молоком этот недостаток восполняется. Еще меньше необходимых аминокислот в белках пшена. Но когда вместе с изделиями из пшена употребляются такие продукты, как мясо, картофель и др., то получается набор аминокислот, которые удовлетворяют потребностям организма.
Отсюда вывод: чем разнообразнее состав продуктов, входящих в пищевой рацион, тем больше возможность получить с пищей белки высокого качества. Обязательным условием при этом является наличие в пище достаточного количества животных белков.
В организме человека и животных происходит непрерывное окисление веществ, или, как принято говорить, горение. Оно необходимо для поддержания жизни и работоспособности, для работы сердца, печени, желудка и других внутренних органов.
Количество тепла, которое выделяется в организме при сгорании пищевых веществ, выражается в калориях. При сгорании 1 г белков, а также и 1 г углеводов выделяется 4,1 большой калории.
Жиры.
Из всех пищевых веществ жиры являются наиболее концентрированным источником энергии. При сгорании каждого грамма жира выделяется 9,3 большой калории, т. е. в два с лишним раза больше, чем при сгорании белков и углеводов. Поэтому они дают большее чувство насыщения. Являясь необходимой составной частью пищи, жиры улучшают ее вкус, повышают усвояемость, а благодаря своей высокой калорийности дают возможность уменьшить объем пищи. Однако в большом количестве жиры тяжело перевариваются и плохо усваиваются организмом человека.
Жиры подразделяются на животные и растительные. Наиболее ценен жир, водержащийся в молоке, сметане, сыре, твороге и животном масле. Жир этих продуктов легко усваивается и содержит ряд необходимых витаминов (А и Б). Из других животных жиров наилучшей усвояемостью и вкусом отличаются свиное сало и жир домашней птицы. Говяжье и баранье сало усваивается хуже других жиров.
Растительные жиры и маргарин, хотя и уступают по своим вкусовым качествам и отсутствию витаминов молочному жиру, но имеют большое значение в питании и хорошо усваиваются. Витаминизация этих жиров витаминами А и В еще больше повышает их пищевую ценность.
Углеводы.
Источник углеводов в питании - растительные продукты, т. е. хлеб, мука, крупа, картофель, овощи, плоды и ягоды. Из животных продуктов углеводы в виде молочного сахара содержатся в молоке. Так как растительные продукты в большинстве случаев дешевле животных, то углеводы являются самым дешевым источником энергии.
В различных продуктах углеводы представлены в виде крахмала, сахаров и клетчатки. Сахара и крахмал хорошо усваиваются. При этом сахара благодаря хорошей растворимости быстро поступают в кровь, крахмал же, подвергаясь действию пищеварительных соков, предварительно распадается до более простых веществ - сахаров, которые затем постепенно всасываются и переходят в кровь. Это способствует поддержанию определенного уровня сахара в крови и постепенной доставке его тканям. Поэтому целесообразно, чтобы большая часть углеводов поступала в организм в виде крахмала.
Клетчатка мало изменяется в пищеварительном канале человека и плохо усваивается. Она содержится в значительных количествах в ржаном хлебе, в некоторых крупах - овсяной, пшене, ячневой, в ряде овощей. Однако неправильно было бы сделать вывод, что клетчатка не нужна. Некоторое количество ее необходимо для правильной работы желудочно-кишечного тракта.
Белки, жиры и углеводы часто называют основными пищевыми веществами, которые обеспечивают организму необходимое количество энергии и возмещают ему трату веществ в процессе жизнедеятельности. Однако наукой доказано, что для здоровья человека совершенно необходимо, чтобы в состав его пищи входили, кроме того, минеральные соли и витамины.
Минеральные соли.
Из этих солей наиболее изучено влияние на организм кальция, фосфора, железа, магния, хлора, натрия.
Кальций и фосфор - основная составная часть костей. Поэтому содержание их в пище особенно важно для организма. Кальций, кроме того, необходим для нормальной деятельности сердца; фосфор входит в состав нервной ткани организма человека.
Железо необходимо для образования гемоглобина крови.
Магний влияет на работу сердца, а также на состояние костной системы.
Хлористый натрий, т. е. обычная поваренная соль, имеет большое значение для организма. Как недостаток, так и избыток ее вредно отражаются на здоровье человека. В обычных температурных условиях для взрослых достаточно 12-15 г этой соли в сутки.
Далеко не все источники минеральных веществ равноценны. Лучше всего усваивается кальций молока и молочных продуктов, а кальций, содержащийся в хлебных продуктах, особенно в грубом ржаном и пшеничном хлебе, усваивается гораздо хуже.
Фосфор содержится в значительных количествах в хлебных продуктах, картофеле, молоке, мясе, яйцах. Он хорошо усваивается, но необходимо отметить, что фосфор, содержащийся в животных продуктах, более благоприятно действует на нервную систему, чем фосфор, входящий в состав растительных продуктов.
Железо содержится в хлебопродуктах, свежей зелени, мясе. Молоко и продукты его переработки бедны железом.
Витамины.
Эти вещества имеют чрезвычайно важное значение для здоровья человека. Отсутствие и даже недостаток их приводит к ряду заболеваний и отрицательно отражается на здоровье.
Все известные витамины делятся на две группы: витамины, растворимые в воде, и витамины, растворимые в жирах. Из наиболее важных витаминов к первой группе относятся витамины С и группы В, а ко второй группе - витамины А и D.
Витамин С имеет большое значение для организма, так как предохраняет от появления цинги, улучшает самочувствие человека и способствует повышению сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям.
Этот витамин содержится почти исключительно (если не считать свежего молока) в растительных продуктах, главным образом в овощах и фруктах. Основными источниками его в питании являются свежие картофель, капуста, помидоры, зеленый лук, салат и другая зелень. Большое количество этого витамина содержится в черной смородине, лимонах, мандаринах, некоторых сортах яблок (антоновке, анисе и др.). Сушеные овощи, плоды и ягоды, за исключением шиповника, почти не содержат витамина С. Не содержат витамина С и зерновые продукты.
Витамины В 1 В 2 и РР, относящиеся к витаминам группы В, наиболее изучены.
Витамин В 1 имеет большое значение для нервной системы. При недостатке этого-витамина у человека появляется быстрая утомляемость, сонливость, раздражительность, боли в суставах и мышцах. Полное отсутствие витамина В 1 в пище приводит к тяжелым заболеваниям.
В больших количествах витамин В 1 содержится в оболочке зерна, особенно пшеницы. Поэтому важнейшим источником его в питании является пшеничный хлеб из низких сортов муки. Наоборот, пшеничный хлеб из 1-го и высшего сортов муки, манная крупа и рис бедны этими витаминами. Значительное количество его содержится в бобовых, овсяной крупе и др.
Витамин В 2 способствует лучшей усвояемости пищи. Он необходим для нормального роста и развития организма.
В значительных количествах витамин В 2 содержится в молоке, в некоторых субпродуктах - печени, сердце; овощах - капусте, помидорах и т. д., а также в бобовых.
Витамин РР, иначе называемый никотиновой кислотой, предохраняет организм человека от заболевания центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта.
Значительное количество этого витамина содержится в мясе, в молоке, в пшеничном хлебе из обойной муки и из муки 2-го сорта, в бобовых. Наиболее богаты им дрожжи и некоторые другие продукты.
Витамин А играет наибольшую роль среди жирорастворимых витаминов. Он имеет большое значение для нормальной работы органов зрения, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям.
Этот витамин содержится в некоторых животных продуктах - молоке, сливочном и топленом масле, сыре, жирном твороге и сметане, яйцах, печени. Кроме того, важнейшим источником этого витамина в питании является каротин - вещество, из которого в организме (в печени) образуется витамин А.
Богаты каротином морковь, зеленый лук, помидоры, салат и другая зелень, а из плодов - абрикосы. Каротин лучше всего усваивается организмом в том случае, когда он растворен в жире. Поэтому морковь, например, рекомендуется использовать в питании в обжаренном виде.
Для всех витаминов, но в различной степени, характерно наличие значительных потерь при хранении и особенно при кулинарной обработке продуктов. Более всего нестоек витамин С. Он растворяется при длительном хранении продуктов в воде и быстро разрушается при нагревании в присутствии кислорода воздуха. Поэтому не рекомендуется очищенные картофель и овощи долго держать в воде, их следует закладывать только в кипящую воду, варить при слабом кипении в закрытой посуде, чтобы они меньше соприкасались с воздухом.
Следует помнить, что всякий подогрев значительно снижает содержание в продукте витамина С.
Организм человека состоит из белков (19,6 %), жиров (14,7 %), углеводов (1 %), минеральных веществ (4,9 %), воды (58,8 %). Он постоянно расходует эти вещества на образование энергии, необходимой для функционирования внутренних органов, поддержания тепла и осуществления всех жизненных процессов, в том числе физической и умственной работы.
Это сложные органические соединения из аминокислот, в состав которых входят углерод (50-55 %), водород (6-7 %), кислород (19-24 %), азот (15-19 %), а также могут входить фосфор, сера, железо и другие элементы.
Белки - наиболее важные биологические вещества живых организмов. Они служат основным пластическим материалом, из которого строятся клетки, ткани и органы тела человека. Белки составляют основу гормонов, ферментов, антител и других образований, выполняющих сложные функции в жизни человека (пищеварение, рост, размножение, иммунитет и др.), способствуют нормальному обмену в организме витаминов и минеральных солей. Белки участвуют в образовании энергии, особенно в период больших энергетических затрат или при недостаточном количестве в питании углеводов и жиров, покрывая 12 % от всей потребности организма в энергии. Энергетическая ценность 1 г белка составляет 4 ккал.
При недостатке белков в организме возникают серьезные нарушения: замедление роста и развития детей, изменения в печени взрослых, деятельности желез внутренней секреции, состава крови, ослабление умственной деятельности, снижение работоспособности и сопротивляемости к инфекционным заболеваниям.
Аминокислоты по биологической ценности делят на незаменимые и заменимые.
Незаменимых аминокислот восемь - лизин, триптофан, метио-нин, лейцин, изолейцин, валин, треонин, фенилаланин; для детей нужен также гистидин. Эти аминокислоты в организме не синтезируются и должны обязательно поступать с пищей в определенном соотношении, т.е. сбалансированными. Особенно ценны незаменимые аминокислоты триптофан, лизин, метионин, содержащиеся в основном в продуктах животного происхождения, соотношение которых в пищевом рационе должно составлять 1:3:3.
Заменимые аминокислоты (аргинин, цистин, тирозин, аланин, серии и др.) могут синтезироваться в организме человека из других аминокислот.
Растительные продукты содержат белков меньше и они в основном неполноценные, кроме бобовых (особенно соя), в которых содержится много полноценных белков.
Суточная норма потребления белка для людей трудоспособного возраста составляет всего 58-117 г в зависимости от пола, возраста и характера труда человека. Белки животного происхождения должны составлять 55 % суточной нормы. Кроме того, при составлении рациона питания следует учитывать сбалансированность аминокислотного состава пищи. Наиболее благоприятный аминокислотный состав представлен в сочетании таких продуктов, как хлеб и каша с молоком, пирожки с мясом, пельмени.
Это сложные органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот, в которых содержатся углерод, водород, кислород. Жиры относят к основным пищевым веществам, они являются обязательным компонентом в сбалансированном питании.
Жир входит в состав клеток и тканей как пластический материал, используется организмом как источник энергии (30 % всей потребности организма в энергии). Энергетическая ценность 1 г жира составляет 9 ккал. Жиры снабжают организм витаминами А и D, биологически активными веществами (фосфолипиды, токоферолы, стерины), придают пище сочность, вкус, повышают ее питательность, вызывая у человека чувство насыщения.
Остаток поступившего жира после покрытия потребности организма откладывается в подкожной клетчатке в виде подкожно-жирового слоя и в соединительной ткани, окружающей внутренние органы. Как подкожный, так и внутренний жир являются основным резервом энергии (запасной жир) и используется организмом при усиленной физической работе. Подкожно-жировой слой предохраняет организм от охлаждения, а внутренний жир защищает внутренние органы от ударов, сотрясений и смещений. При недостатке в питании жиров наблюдается ряд нарушений со стороны центральной нервной системы, ослабевают защитные силы организма, снижается синтез белка, повышается проницаемость капиляров, замедляется рост и т.д.
Жирные кислоты делят на предельные или насыщенные (т.е. до предела насыщенные водородом) и непредельные или ненасыщенные.
Насыщенные жирные кислоты (стеариновая, пальмитиновая, капроновая, масляная и др.)обладают невысокими биологическими свойствами, легко синтезируются в организме, отрицательно влияют на жировой обмен, функцию печени, способствуют развитию атеросклероза, так как повышают содержание холестерина в крови.
Ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линолено-вая, арахидоновая и др.) представляют собой биологически активные соединения, способные к окислению и присоединению водорода и других веществ. Наиболее активны из них: линолевая, линоленовая и арахидоновая, называемые полиненасыщенными жирными кислотами. По своим биологическим свойствам их относят к жизненно важным веществам и называют витамином F.
Биологическая ценность жира зависит также от содержания в нем различных жирорастворимых витаминов А и D (жир рыбы, сливочное масло), витамина Е (растительные масла) и жироподобных веществ: фосфатидов и стеринов.
Фосфатиды являются наиболее биологически активными веществами. К ним относят лецитин, кефалин и др. Они влияют на проницаемость клеточных мембран, на обмен веществ, на секрецию гормонов, процесс свертывания крови. Фосфатиды содержатся в мясе, желтке яйца, печени, в пищевых жирах, сметане.
Стерины являются составной частью жиров. В растительных жирах они представлены в виде бета-стерола, эргостерола, влияющих на профилактику атеросклероза.
В животных жирах стерины содержатся в виде холестерина, который обеспечивает нормальное состояние клеток, участвует в образовании половых клеток, желчных кислот, витамина D3 и т.д.
Холестерин, кроме того, образуется в организме человека. При нормальном холестериновом обмене количество поступающего с пищей и синтезируемого в организме холестерина равно количеству холестерина распадающегося и выводимого из организма
3.Углеводы
Это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, синтезирующиеся в растениях из углекислоты и воды под действием солнечной энергии.
Углеводы, обладая способностью окисляться, служат основным источником энергии, используемой в процессе мышечной деятельности человека. Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 4 ккал. Они покрывают 58 % всей потребности организма в энергии. Кроме того, углеводы входят в состав клеток и тканей, содержатся в крови и в виде гликогена (животного крахмала) в печени. В организме углеводов мало (до 1 % массы тела человека). Поэтому для покрытия энергетических затрат они должны поступать с пищей постоянно.
В случае недостатка в питании углеводов при больших физических нагрузках происходит образование энергии из запасного жира, а затем и белка организма. При избытке углеводов в питании жировой запас пополняется за счет превращения углеводов в жир, что приводит к увеличению массы человека.
Источником снабжения организма углеводами являются растительные продукты, в которых они представлены в виде моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.
Моносахариды - самые простые углеводы, сладкие на вкус, растворимые в воде. К ним относят глюкозу, фруктозу и галактозу.
Глюкоза содержится во многих плодах и ягодах (виноград) и образуется в организме при расщеплении дисахаридов и крахмала пищи.
Фруктоза, обладая теми же свойствами, что и глюкоза, более благоприятна для организма человека. Она втрое слаще глюкозы и вдвое сахарозы, что позволяет, не снижая уровня сладости пищи, употреблять меньше Содержится фруктоза в меде, яблоках, грушах, арбузе, смородине и т.п
Галактоза в свободном виде в пищевых продуктах не встречается, является составной частью молочного сахара (лактозы), обладает слабо выраженным сладким вкусом. Как и фруктоза, благоприятна для организма, не повышает содержание сахара в крови.
Дисахариды (сахароза, лактоза и мальтоза) - это углеводы, сладкие на вкус, растворимые в воде, расщепляются в организме человека на две молекулы моносахаридов с образованием из сахарозы - глюкозы и фруктозы, из лактозы - глюкозы и галактозы, из мальтозы - двух молекул глюкозы.
Сахарозу (свекловичный сахар) человек употребляет в основном в виде сахара, в котором ее 99,9 %, кроме того, она содержится в свекле, моркови, сливах, абрикосах, бананах.
Лактоза (молочный сахар) в организм поступает с молоком и молочными продуктами, благоприятно действует на жизнедеятельность молочно-кислых бактерий в кишечнике, подавляя тем самым развитие гнилостных микробов.
Мальтоза (солодовый сахар) в природных пищевых продуктах не содержится. В организме человека в процессе пищеварения мальтоза образуется как промежуточное вещество при гидролизе крахмала до глюкозы.
Полисахариды - это сложные углеводы, состоящие из многих молекул глюкозы, не растворимые в воде, обладают несладким вкусом. К ним относят крахмал, гликоген, клетчатку.
Крахмал в организме человека под действием ферментов пищеварительных соков расщепляется до глюкозы, постепнно удовлетворяя потребность организма в энергии на длительный период.
Гликоген поступает в организм человека в малых дозах, так как он содержится в небольших количествах в пище животного происхождения (печени, мясе). В процессе пищеварения гликоген пищи расщепляется до глюкозы. В организме человека гликоген образуется из глюкозы и накапливается в печени в качестве запасного энергетического материала.
Клетчатка в организме человека не переваривается из-за отсутствия в пищеварительных соках фермента целлюлазы, но, проходя по органам пищеварения, стимулирует перистальтику кишечника, выводит из организма холестерин, создает условия для развития полезных бактерий, способствуя тем самым лучшему пищеварению и усвоению пищи.
Инулин в организме человека в процессе пищеварения расщепляется до фруктозы, которая не повышает содержание сахара в крови и быстро превращается в гликоген. Содержится инулин в топинамбуре, в корне цикория, которые рекомендуют больным сахарным диабетом.
Пектиновые (углеводоподобные) вещества, попадая в организм человека с овощами, фруктами, стимулируют процесс пищеварения и способствуют выведению из организма вредных веществ. Пектиновых веществ много в яблоках, сливе, крыжовнике, клюкве.
Суточная норма потребления углеводов для трудоспособного населения составляет всего 257-586 г в зависимости от возраста, пола и характера труда. Легкоусвояемые углеводы для людей умственного труда и пожилых должны составлять 15 %, а для людей физического труда 20 % суточной нормы углеводов; 75 % этой нормы -полисахариды, в основном в виде крахмала; 5 % пектиновых веществ и клетчатки.
4. Витамины
Это низкомолекулярные органические вещества различной химической природы, выполняющие роль биологических регуляторов жизненных процессов в организме человека.
Витамины участвуют в нормализации обмена веществ, в образовании ферментов, гормонов, стимулируют рост, развитие, выздоровление организма.
Они имеют большое значение в формировании костной ткани (вит. D), кожного покрова (вит. А), соединительной ткани (вит. С), в развитии плода (вит Е), в процессе кроветворения (вит. В12, Вд) и т.д.
Некоторые витамины в организме не синтезируются и не откладываются в запас, поэтому должны обязательно вводиться с пищей (С, В, Р). Часть витаминов может синтезироваться в организме (В2, В6, В9, РР, К).
Отсутствие витаминов в питании вызывает заболевание под общим названием авитаминозы. При недостаточном потреблении витаминов с пищей возникают гиповитаминозы, которые проявляются в виде раздражительности, бессонницы, слабости, снижения трудоспособности и сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. Избыточное потребление витаминов А и D приводит к отравлению организма, называемому гипервитаминозом.
В зависимости от растворимости все витамины делят на: 1) водорастворимые С, Р, В, В2, В6, Вд, РР и др.; 2) жирорастворимые - A, D, Е, К; 3) витаминоподобные вещества - U, F, В4 (холин), В,5 (пангамовая кислота) и др.
Витамин С (аскорбиновая кислота) играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах организма, влияет на обмен веществ. Недостаток этого витамина снижает сопротивляемость организма к различным заболеваниям. Отсутствие его приводит к заболеванию цингой. Норма потребления в сутки витамина С 70- 100 мг. Он содержится во всех растительных продуктах, особенно его много в шиповнике, черной смородине, красном перце, зелени петрушки, укропе.
Витамин Р (биофлавоноид) укрепляет капилляры и снижает проницаемость кровеносных сосудов. Он содержится в тех же продуктах, что и витамин С. Суточная норма потребления 35-50 мг.
Минеральные, или неорганические, вещества относят к числу незаменимых, они участвуют в жизненно важных процессах, протекающих в организме человека: построении костей, поддержании кислотно-щелочного равновесия, состава крови, нормализации водно-солевого обмена, деятельности нервной системы.
В зависимости от содержания в организме минеральные вещества делят на:
Макроэлементы, находящиеся в значительном количестве (99% от общего количества минеральных веществ, содержащихся в организме): кальций, фосфор, магний, железо, калий, натрий, хлор, сера.
Микроэлементы, входящие в состав тела человека в малых дозах: йод, фтор, медь, кобальт, марганец;
Ультрамикроэлементы, содержащиеся в организме в ничтожных количествах: золото, ртуть, радий и др.
Кальций участвует в построении костей, зубов, необходим для нормальной деятельности нервной системы, сердца, влияет на рост. Солями кальция богаты молочные продукты, яйца, капуста, свекла.
Фосфор участвует в обмене белков и жиров, в формировании костной ткани, влияет на центральную нервную систему. Содержится в молочных продуктах, яйцах, мясе, рыбе, хлебе, бобовых.
Магний влияет на нервную, мышечную и сердечную деятельность, обладает сосудорасширяющим свойством. Содержится в хлебе, крупах, бобовых, орехах, какао-порошке.
Железо нормализует состав крови (входя в гемоглобин) и является активным участником окислительных процессов в организме. Содержится в печени, почках, яйцах, овсяной и гречневой крупах, ржаном хлебе, яблоках. Суточная потребность в железе 0,018 г.
Калий участвует в водном обмене организма человека, усиливая выведение жидкости и улучшая работу сердца. Содержится в су- хих фруктах (кураге, урюке, черносливе, изюме), горохе, фасоли, картофеле, мясе, рыбе.
Натрий вместе с калием регулирует водный обмен, задерживая влагу в организме, поддерживает нормальное осмотическое давление в тканях. В пищевых продуктах натрия мало, поэтому его вводят с поваренной солью.
Хлор участвует в регуляции осмотического давления в тканях и в образовании соляной кислоты (НС1) в желудке. Поступает хлор с поваренной солью.
Сера входит в состав некоторых аминокислот, витамина Вр гормона инсулина. Содержится в горохе, овсяной крупе, сыре, яйцах, мясе, рыбе.
Йод участвует в построении и работе щитовидной железы. Больше всего йода сконцентрировано в морской воде, морской капусте и морской рыбе.
Фтор принимает участие в формировании зубов и костного скелета, содержится в питьевой воде.
Медь и кобальт участвуют в кроветворении. Содержатся в небольших количествах в пище животного и растительного происхождения.
Для поддержания в организме кислотно-щелочного равновесия необходимо правильно сочетать в питании продукты, содержащие минеральные вещества щелочного действия (Са, Mg, К, Na), которыми богаты молоко, овощи, фрукты, картофель, и кислотного действия (Р, S, C1), которые содержатся в мясе, рыбе, яйцах, хлебе, крупе.
Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма человека. Она является самой значительной по количеству составной частью всех клеток (2/3 массы тела человека). Вода - это среда, в которой существуют клетки и поддерживается связь между ними, это основа всех жидкостей в организме (крови, лимфы, пищеварительных соков). При участии воды происходят обмен веществ, терморегуляция и другие биологические процессы.
Питьевая вода по качеству должна отвечать требованиям действующего ГОСТа «Вода питьевая».
Водный обмен в организме регулируется центральной нервной системой и тесно связан с минеральным обменом солей калия и натрия. При большой потере воды организмом с потом или повышенном потреблении поваренной соли меняется осмотическое давление плазмы крови, которое влечет за собой возбуждение в коре головного мозга, в результате чего появляется чувство истинной жажды, регулирующее потребление воды человеком. Ложная жажда, обусловленная сухостью во рту, в отличие от истинной, не требует поступления воды в организм. Для снятия этого ощущения достаточно усилить слюноотделение кислым продуктом или смочить рот водой.
Вопросы для самоконтроля
1. Значение пищевых веществ.
2. Белки. Их роль в организме человека.
3. Жиры. Их роль в организме человека.
4. Углеводы. Их роль в организме человека.
5. Витамины. Их роль в организме человека.
6. Жирорастворимые витамины.
7. Водорастворимые витамины.
8. Минеральные вещества. Их роль в организме человека.
9. Вода. Её роль в организме человека.
Углеводы
Углеводы - это органические соединения, имеющие в составе два типа функциональных групп: альдегидную (кетоновую) и спиртовую. Из всех потребляемых человеком пищевых веществ углеводы являются главным источником энергии. В среднем на их долю приходится от 50 до 70% калорийности дневных рационов.
Наличие углеводов необходимо для нормального течения обменных процессов, в частности, для полного окисления жиров. Углеводы могут использоваться в организме для синтеза липидов, гликопротеидов, нуклеиновых кислот и т.д. Они предупреждают расходование жиров и белков. Углеводы играют важную роль в питании спортсменов 64% потребляемых углеводов должны составлять сложные (крахмал) и 36% простые (сахар).
Продукты, богатые белками, нежелательно употреблять за один приём вместе с продуктами, богатыми углеводами. Причина кроется в различии механизма прохождения углеводного и белкового обмена веществ в нашем организме.
В процессе пути, который проходят углеводы в нашем организме, то есть во время углеводного обмена веществ, процесс пищеварения начинается уже во рту в результате воздействия на продукты нашей слюны. Поэтому во время еды, особенно богатых углеводами продуктов, очень важно их с самого начала хорошо пережевывать! Однако собственно расщепление углеводов начинается в двенадцатиперстной кишке, где они попадают в щелочную среду. Конечным продуктом углеводного обмена является углекислота, выделяемая через дыхательные пути, незначительная часть углекислоты выделяется также через кожу и почки.
При белковом обмене веществ расщепление белков начинается в желудке, где для пищеварительного процесса вырабатывается необходимая кислота, которая содержит расщепляющий белок пепсин. Остатки белкового обмена выделяются из организма в виде мочевой кислоты.
Т. е. для переваривания углеводных и белковых веществ организму требуются различные условия и различное время. Для расщепления углеводов требуется щелочная, а для расщепления белков — кислая среда. Обработка углеводов требует меньше времени, чем расщепление белков. Поэтому период усваивания углеводов в желудке значительно короче.
Основная роль углеводов заключается в удовлетворении энергетических потребностей, причем за их счет покрывается более половины суточной калорийности пищевого рациона.
Вместе с тем они имеют пластическое значение, входя в состав клеток и тканей нашего тела. При этом достаточное поступление углеводов сопровождается минимальным расходом белка, а избыточное их количество влечет за собой повышенное жирообразование.
Ведущее значение в питании человека, несомненно, имеет полисахарид крахмал, что связано с особенностями биохимических превращений в организме. Так, относительно более длительное его переваривание создает условия для постепенного всасывания продуктов ферментативного распада, что в свою очередь обеспечивает нормальный ход гликогенообразовательных функций печени, успевающей извлекать из крови основную часть глюкозы.
Напротив, одномоментный прием больших количеств моно- и дисахаридов вызывает алиментарную гипергликемию, которая меняет условия клеточного питания и нарушает биохимический статус организма. В результате избыток сахара приводит к существенным колебаниям сахарной кривой, к активированию процессов биосинтеза липидов и увеличению содержания холестерина в крови. Кроме того, этот избыток может обусловливать частичную деминерализацию и девитаминизацию питания, поэтому некоторые авторы удачно называют сахарные калории пустыми калориями. Наконец, не исключена возможность, что слишком большое количество сахара в состоянии способствовать и развитию патологических нарушений со стороны желудочно-кишечного тракта, печени, почек и других органов.
Следует подчеркнуть, что многие из указанных последствий в основном связываются с излишним потреблением сахарозы, т. е. свекловичного или тростникового сахара. Значительно более благоприятна в указанном отношении фруктоза, источниками которой являются арбузы, пчелиный мед, фрукты и ягоды. Благодаря повышенной сладости этот моно-сахарид может применяться в пониженных количествах при приготовлении кондитерских изделий и напитков. Кроме того, он не обладает гиперхолестеринемическим действием, в наименьшей степени используется для жирообразования и оказывает благоприятное влияние на кишечную флору.
Во многом аналогичными преимуществами отличается и дисахарид - лактоза, которая к тому же способствует развитию в кишечнике молочнокислых бактерий, подавляет развитие гнилостных микроорганизмов и ограничивает процессы брожения.
Из числа полисахаридов, кроме крахмала, заслуживают внимания пектины и клетчатка. Первые из них относятся к растворимым соединениям, усваивающимся организмом. Участвуя в обмене веществ, они способствуют нормализации кишечной микрофлоры и общему улучшению пищеварения. Именно этим объясняется терапевтический эффект овощно-фруктовых диет, например яблочной или морковной.
В настоящее время изменились представления о роли клетчатки (целлюлозы), которая раньше сводилась только к механическому раздражению и стимуляции перистальтики кишечника. Теперь установлено, что некоторые ее виды могут перевариваться с образованием растворимых соединений и частично всасываться. К подобным видам относится клетчатка картофеля и белокочанной капусты, которая, согласно последним данным, может способствовать выведению холестерина и оказывать положительное влияние на синтетическую функцию кишечной флоры.
Потребность в углеводах в первую очередь определяется величиной энергетических затрат, причем в современных условиях соответствующие нормативы для лиц, не занимающихся физическим трудом, должны быть значительно снижены, особенно в зрелом и пожилом возрасте. Что касается норм углеводного питания для детей и подростков, то при их установлении опять-таки необходимо исходить из возрастных особенностей организма, определяющих его энергетические потребности.
Более 4 млрд лет назад на Земле из маленьких неорганических молекул непостижимым образом возникли белки, ставшие строительными блоками живых организмов. Своим бесконечным разнообразием всё живое обязано именно уникальным молекулам белка, и иные формы жизни во Вселенной науке пока неизвестны.
Белки, или протеины (от греч. «протос» — «первый»), — это природные органические соединения, которые обеспечивают все жизненные процессы любого организма. Из белков построены хрусталик глаза и паутина, панцирь черепахи и ядовитые вещества грибов... С помощью белков мы перевариваем пищу и боремся с болезнями. Благодаря особым белкам по ночам светятся светлячки, а в глубинах океана мерцают таинственным светом медузы.
Белковых молекул в живой клетке во много раз больше, чем всех других (кроме воды). Учёные выяснили, что у большинства организмов белки составляют более половины их сухой массы.
Белки являются важнейшим компонентом питания спортсменов. Белки - сложные азотосодержащие полимеры, мономерами которых служат аминокислоты. Аминокислотный состав различных белков неодинаков и, является важнейшей характеристикой каждого белка а также критерием его ценности в питании.
В состав белка с наибольшим постоянством входят аминокислоты, которые разделяются на заменимые и незаменимые. К незаменимым относятся триптофан, треонин, лезин, лейцин, фенилаланин, валин, изолейцин, метионин, гистидин аргинин. Кроме того белки составляют около 15-20% сырой массы различных тканей и являются основным строительным материалом клеток, органов и межклеточного вещества.
Значительная часть гормонов по своей природе - белки. К их числу принадлежит инсулин, гормоны гипофиза, паратиреоидный гормон. Белки участвуют в транспорте кровью кислорода, жиров, углеводов, некоторых витаминов и т.д. Содержание белков должно быть значительно (16-20% от всей калорийности) в рационе представителей тех видов спорта, которые требуют проявления скоростно-силовых качеств, быстроты реакции, а так же спортсменов тренирующих выносливость.
Цельный яичный белок имеет наивысшую усваиваемость и считается эталонным, относительно которого оцениваются все остальные белки. Как известно куриное яйцо состоит из белка, который практически на 100% состоит из альбумина (овоаль-бумина) и желтка.
Для производства пищевых добавок используется как цельный яичный белок, так и отдельно яичный альбумин.
Белки молочной сывороткиБелки молочной сыворотки имеют наивысшую скорость расщепления среди цельных белков. Концентрация аминокислот и пептидов в крови резко возрастает уже в течение первого часа после приема питания на основе белков молочной сыворотки. При этом не меняется кислотообразующая функция желудка, что исключает нарушение его работы и образование газов. Усваиваемость белков молочной сыворотки исключительно высока.
Основным источником получения сывороточных белков является сладкая молочная сыворотка, образующаяся при производстве сычужных сыров. Сама по себе сладкая молочная сыворотка не находит применения при производстве пищевых добавок.
Как правило, казеин вводится в смеси для детского питания, что по современным представлениям считается биологически оправданным. Так при попадании в желудок казеин створаживается, превращаясь в сгусток, который переваривается продолжительное время, обеспечивая сравнительно низкий темп расщепления белка. Это приводит к стабильному и равномерному поступлению аминокислот в организм интенсивно растущего ребенка. При нарушении этого ритма усваивания (применение смесей на основе белков молочной сыворотки) приводит к тому, что организм ребенка на этом этапе развития не успевает усваивать интенсивный поток аминокислот, что может приводить к различного рода отклонениям в развитии ребенка. Поэтому диетологи рекомендуют для грудных детей применять смеси на основе казеина.
Что же касается взрослого человека, то низкая усваиваемость, а также медленное прохождение сгустков казеина по желудочно-кишечному тракту неприемлемы, особенно при повышенных физических нагрузках. Поэтому пищевые добавки созданные на основе одного казеина (казеинатов) малоэффективны.
Что касается усваиваемости, то по мере увеличения содержания сывороточных белков она постепенно возрастала. Полученные данные подтвердили известный факт лучшей перевариваемости сывороточных белков пищеварительными ферментами по сравнению с казеином.
Соевые белкиСоевый белок хорошо сбалансирован по аминокислотам, в том числе и по незаменимым. После потребления соевых белков появляется четкое снижение уровня холестерина в крови, поэтому их целесообразно использовать в рационе людей с избыточным весом, а также людей страдающих непереносимостью молочных продуктов. Для производства пищевых добавок используются соевая мука (содержит 40-50% белка), соевый концентрат (65-75%) и соевый изолят (свыше 85%).
Однако главный недостаток соевого белка - наличие ингибитора пищеварительного фермента трипсина. Его количество зависит от технологии переработки соевых бобов. Для избавления от ингибитора нужна дополнительная обработка белка с помощью ферментативного гидролиза (пятидесятиминутный электрофорез панкреатином). Также существуют данные, что соевый белок оказывает повреждающее действие на стенки тонкой кишки. Все это значительно ограничивает применение соевого белка в пищевых добавках.
Растительные белкиВ настоящее время уже неопровержимо доказано, что растительные белки, даже содержащие необходимый набор аминокислот усваивается очень плохо. Плохое усвоение растительного белка вызвано несколькими причинами:
толстые оболочки клеток растительных белков, часто не поддающиеся действию пищеварительных соков;
наличие ингибиторов пищеварительных ферментов в некоторых растениях, например, в бобовых;
трудности расщепления растительных белков до аминокислот.
Установлено, что изолят рыбного белка еще значительно медленнее, чем казеин расщепляется до аминокислот. Расщепление изолята до пептидов не прекращалось даже через 3 часа с момента введения белка.
Жиры
Жиры представляют собой как бы природный пищевой концентрат, способный в малом объеме обеспечить организм большим количеством энергии. Вместе с тем они участвуют в важнейших процессах жизнедеятельности и являются непременным составным элементом клеточной протоплазмы. Установлено также, что некоторые компоненты жиров являются незаменимыми факторами питания и имеют большое значение для нормального развития организма.
К числу жиров, в первую очередь, относятся полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая, линоленовая и арахидоновая. Кроме того, эти пищевые вещества служат важными источниками некоторых витаминов (A, D), фосфатидов, стеринов, токоферолов и ряда других биологически активных соединений. Наконец, жиры повышают вкусовые свойства пищи и обусловливают более длительную насыщаемость.
Полинасыщенные жирные кислоты относятся к незаменимым факторам питания, т.е. в организме они не синтезируются и, поэтому должны поступать с пищей. Эти кислоты по своим биологических свойствам относятся к жизненно необходимым веществам, и даже рассматриваются как витамины.
Ненасыщенные жирные кислоты оказываю нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышают их эластичность и снижают проницаемость. При дефиците ненасыщенных жирных кислот снижается интенсивность роста и устойчивость к неблагоприятным внешним и внутренним факторам, угнетается репродуктивная функция, недостаточность ненасыщенных жирных кислот оказывает влияние на сократительную способность миокарда, вызывает поражение кожи.
Жиры поступают в организм с продуктами как животного, так и растительного происхождения. Жиры - это вещества, в состав которых входит углерод, водород и кислород, кроме того насыщенные, ненасыщенные жирные кислоты.
При жировой недостаточности питания отмечаются выраженные нарушения со стороны центральной нервной системы, ослабление иммунологических и защитных механизмов, изменения со стороны кожных покровов, почек, органов зрения и др. При этом у животных, получавших безжировой рацион, наблюдалась меньшая выносливость и укорочение продолжительности жизни. Таким образом, можно считать установленным, что внутренний синтез жира не может полностью заменить или хотя бы частично компенсировать его поступление в составе пищи, в которой содержатся незаменимые факторы питания, не синтезируемые в нашем организме.
Подразделение жиров по их происхождению на полноценные (животные) и неполноценные (растительные), применяемое до недавнего времени, не имеет под собой каких-либо объективных обоснований. Как энергетические вещества они не обладают существенными различиями.
В отношении же усвояемости растительные масла характеризуются даже лучшими показателями, чем некоторые тугоплавкие животные жиры, что связано с трудностью эмульгирования последних. Наконец, по своему качественному составу ни один из используемых в питании человека натуральных жировых продуктов не является биологически полноценным во всех отношениях.
Витамины
Витамины являются незаменимыми, т.к. почти не синтезируются клетками организма. Их важнейшая биологическая роль, связана с тем, что они входят в состав биологических катализаторов - ферментов или гормонов, являющихся мощными регуляторами обменных процессов в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.
Витамин A
.
Он содержится только в продуктах животного происхождения. Хорошо растворяется в жире. Витамин A оказывает влияние на развитие молодых организмов, на процесс роста и формирование скелета. Витамин A нужен ушам. Его нехватка может привести к ушным инфекциям и отразится на механике слуха. Его с большим успехом применяют в аллергическоё терапии.
Недостаток витамина А широко распространен. Из-за этого происходит замедление реакции организма. Потребность в витамине А составляет 1,5 мг/сутки. Важнейшие источники: печень, сливочное масло, сливки, сыр, яичный желток, рыбий жир. При теплой обработке витамина А значительно разрушается.
Витамин D
нормализует всасывание из кишечника солей кальция и фосфора, способствует отложению в костях фосфата кальция и укрепляет зубы. Суточная потребность составляет 10 МЕ. Высокое содержание витаминов D в зародышах зерновых, зеленых листьях, пивных дрожжах, рыбьим жире. Богаты им яйца, сливочное масло, молоко. Применение с лечебной целью, а так же в качестве профилактики витамина D требует осторожности - он токсичен.
Витамин E
тесно связан с состоянием и функциями биологических мембран, а также препятствует разрушению эритроцитов. Важнейшим свойством является способность повышать накопление во внутренних органах жирорастворимых витаминов. Он принимает участие в обмене белка, так же способствует развитию мышц и нормализует мышечную деятельность, предотвращая развитие мышечной слабости и утомления. Увеличивает долголетие и функцию размножения. Суточная потребность 12-15мг. Им богаты растительные масла, зародыши злаков, зеленые овощи.
Витамин K
участвует в процессах свертывания крови. Так же проявляют анаболическое действие путем участия в продукции АТФ, что важно в нормальном энергообеспечении организма.
У взрослых витамин K синтезируется микрофлорой кишечника (до 1,5мг в сутки). Витамин K содержится в зеленых листьях салата, капусты, крапивы. Под влияние солнечного света зеленые листья растений синтезируют его.
Витамин B1
относится к серосодержащим веществам. Важнейшее биологическое действие B1 его участие в виде кофермента в обмене углеводов. Воздействует на функцию органов пищеварения, повышает двигательную и секреторную функцию желудка. Нормализующие влияет на работу сердца. Суточная потребность от 1,3 до 2,6мг (0,6 мг на 1000ккал) источник витамина B1-зерновые, не освобожденные от зародышей, а так же пивные дрожжи и печень.
Витамин B2
может синтезироваться микрофлорой кишечника. Важнейшее свойство B2 - это её участие в процессах рост; так же играет важную роль в сгорании углеводов, жиров, а так же белков. B2 оказывает нормализующее влияние на функцию органов зрения, улучшает ночное зрение и повышает остроту зрения на цвет Суточная потребность 0,8мг на 1000ккал. Важнейшие пищевые источники: яйца, печень, гречневая и овсяная крупы.
Витамин PP
оказывает влияние на работу органов пищеварения: нормализует секретную моторную функцию желудка, улучшает секрецию и состав сока поджелудочной железы, нормализует функцию печени, её антитоксическую функцию, накопление гликогена. Потребность в PP 6,6 мг на 1000ккал, Много витаминов PP в гречке, горохе, мясе, пивных дрожжах.
Витамин B3
регулирует функцию нервной системы и нервно-питательных процессов. Суточная потребность 5-10 мг, помимо того, что синтезируется микрофлорой в кишечнике. Источники: пивные дрожжи, яйца, проросшее зерно.
Витамин B6
принимает участие в обмене веществ, особенно в обмене белков и образовании ферментов. Также играет большую роль в обмене жиров. Играет большое значение в кроветворении. Суточная потребность 1,5-3 мг. Повышенная потребность в нем у беременных, также у пожилых людей. Много витамина B6 в пивных дрожжах, печени, твороге, картофеле, гречке, горохе, капусте.
Витамин H
оказывает регулирующее влияние на нервную систему, а так же участвует в жировом обмене. Суточная потребность 0,15-0,3 мг. Источники: яйца, овсяная крупа, горох.
Витамин C
входит в группу водорастворимых витаминов. Биологическая роль в основном связана с окислительно-восстановительным действием. Витамин C играет важную роль в поддержании нормального состояния стенок капилляров и сохранения их эластичности. При недостатке его наблюдается повышенная ломкость капилляров и склонность к кровоизлияниям.
Витамин C обладает некоторыми защитными свойствами в отношении ряда токсических в-в: свинца, сероуглерода, анилина и др. Суточная потребность 60-100мг. Наибольшее количество витамина C в сухом шиповнике, черной смородине, землянике, капусте, укропе и петрушке.
Пищевые волокна
Пищевые волокна — большая группа полимерных веществ различной химической природы, источниками которых служат растительные продукты. Эти вещества играют важную роль в функционировании ряда органов и систем организма и в первую очередь влияют на функцию толстой кишки. Обладая способностью удерживать воду, они ускоряют кишечный транзит и перистальтику толстой кишки, действуют как фактор, формирующий стул.
Пищевые волокна адсорбируют значительное количество желчных кислот, а так же прочие метаболиты токсины и электролиты, чем способствуют детоксикации организма. Благодаря своим ионообменным свойствам пищевые волокна способны выводить ионы тяжелых металлов и радионуклиды. Пищевые волокна оказывают положительное действие при функциональных заболеваниях толстой кишки, способствуют снижению уровня холестерина в крови, обладают гиполипидемическим действием, что позволяет использовать их в профилактике и лечении ряда заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых.
Пищевые волокна, синонимами которых являются неусвояемые углеводы, клетчатка, балластные вещества, представляют собой большую группу нутриентов, источниками которых служат растительные продукты: зерновые, фрукты и овощи. Пищевые волокна — это биологический термин, а не химический, поскольку объединяет вещества различной химической природы. К ним относятся спирты, полисахариды, которые не расщепляются в тонкой кишке, а подвергаются бактериальной ферментации в толстой кишке.
Долгое время пищевые волокна считались ненужным балластом, от которого старались освободить продукты для повышения их пищевой ценности. В связи с этим разработан и выпускается целый ряд рафинированных продуктов, полностью освобожденных от пищевых волокон: сахар, кондитерские изделия, мука тонкого помола, осветленные фруктовые и овощные соки. Их потребление составляет около 60% от общей калорийности рациона населения высокоразвитых стран, что на фоне неуклонного снижения потребления натуральных растительных продуктов (зерновых, овощей, хлеба грубого помола) привело к значительному уменьшению (в 2—3 раза) количества пищевых волокон в рационе питания. Подобная «вестернизация» диеты способствует снижению поступления с пищей пищевых волокон до 10 г в день. В то же время строгие вегетарианцы получают с пищей 40 г и более пищевых волокон. Большинство населения земного шара съедает не более 25 г в день пищевых волокон, из которых 10 г приходится на хлеб и другие продукты из злаков, около 7 г — на картофель, 6 г — на другие овощи и лишь 2 г — на фрукты и ягоды.
Установлено, что дефицит пищевых волокон в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженной толстой кишки, гипо-моторная дискинезия толстой кишки с синдромом запоров, дивертикулез, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гиперлипопротеидемии, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей.
Медико-биологическая ценность пищевых волокон во многом обусловлена особенностью их физико-химических свойств. Чрезвычайно важную роль играют пищевые волокна в функционировании толстой кишки. Одним из основных свойств пищевых волокон является их способность удерживать воду.
Из других свойств пищевых волокон следует отметить их адсорбирующий эффект. Они связывают и затем выводят из организма значительное количество желчных кислот, а поскольку желчные кислоты синтезируются в печени из холестерина, то клетчатка оказывает гипохоле-стеринемическое действие. Считают, что связывание желчных кислот волокнами приводит к удвоенной потере холестерина организмом.
Благодаря этим свойствам пищевые волокна могут иметь лечебно-профилактическое значение при функциональных заболеваниях толстой кишки, сопровождающихся запорами, а также дивертикулезе, геморрое, грыже пищеводного отверстия диафрагмы, раке толстой кишки.
В частности, протективная роль пищевых волокон в развитии рака толстой кишки заключается в следующем:
Увеличивая объем стула, пищевые волокна снижают концентрацию канцерогенных веществ;
Укорачивая время кишечного транзита, пищевые волокна уменьшают контакт канцерогенов со слизистой кишки;
Снижая рН химуса, пищевые волокна подавляют бактериальное образование потенциальных канцерогенов;
Повышая образование бутирата, защищают клетки слизистой кишки от злокачественного перерождения;
Снижают уровень свободного аммиака, потенцирующего развитие опухоли;
Снижают бактериальное расщепление защитной слизи;
Снижают активность мутагенов жаренного мяса.