Следует подчеркнуть, что отечественные традиции питания и реальная структура питания населения РФ в настоящее время во многом соответствуют приведенным современным международным рекомендациям. Это относится, в частности, к широкому использованию в питании населения РФ хлеба, каш, макарон, и достаточно ограниченному использованию пищевых жиров.
Среди требований, предъявляемых к составу углеводов, следует отнести наличие в них пищевых волокон (ПВ).
Долгое время пищевые волокна считались ненужным балластом, от которого старались освободить продукты для повышения их пищевой ценности. С этой целью был разработан и выпускается до сих пор целый ряд рафинированных продуктов, полностью освобожденных от ПВ. К ним относятся: сахар, кондитерские изделия, мука тонкого помола, осветленные фруктовые и овощные соки, потребление которых составляет около 60 % общего рациона населения высокоразвитых стран. Это привело к тому, что на фоне неуклонного снижения потребления натуральных растительных продуктов (зерновых, овощей, муки грубого помола) в 2-3 раза уменьшилось потребление ПВ.
Пищевые волокна - это биологический термин, поскольку он объединяет вещества различной химической природы. Пищевые волокна - это компоненты растительной пищи, неперевариваемые в желудочно-кишечном тракте и включающие в себя различные химические компоненты. Такими свойствами обладаю разнообразные пищевые углеводы, особенно устойчив крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и неусваиваемые олигосахариды.
Камеди (гумми), некоторые пектины и гемицеллюлоза ферментируются в толстом кишечнике. Значительное количество пищевых волокон этого типа содержат овес, ячмень, горох, некоторые овощи, например, картофель.
Неусваиваемые олигосахариды (НО) являются теми компонентами пищи, пребиотическое действие которых было доказано. НО представляют собой олигомерные углеводы, причем пространственная структура связей внутри молекул делает их устойчивыми к гидролизу под действием пищеварительных ферментов. Согласно опубликованным данным к НО, обладающим свойствами пребиотиков относят:
· фруктаны инулинового типа (фруктоолигосахариды);
· олигосахариды сои; (раффиноза и стахиоза);
· галактоолигосахариды или трансгалактоолигосахариды;
· галактозилсахароза;
· изомальтоолигосахариды;
· палатиноза (изомальтулоза);
· ксилоолигосахариды.
Лидирующую позицию среди НО занимают соединения фруктозы. Фруктоолигосахаридами называют все плохо всасываемые олигосахариды, в составе которых преобладает фруктоза. Строго с точки зрения номенклатуры эти молекулы следует называть «фруктанами инулинового типа» - это линейные бета-(2-1)-фруктаны, отличающиеся от «леванов», разветвленных бета-(2-6)-фруктанов. Кроме пребиотического эффекта фруктаны инулинового типа улучшают биологическую доступность кальция.
Фруктаны инулинового типа являются на текущий момент времени наиболее изученными и лидируют на рынке пребиотиков. Они встречаются в чесноке, луке, спарже, артишоках, бананах и пшенице. Среднее потребление фруктанов инулинового типа варьируется в пределах от 1 до 12 г/сутки в зависимости от рациона.
Потенциально важной группой пребиотиков являются галактоолигосахариды или трансгалактоолигосахариды, которые в промышленности получают трансгликозилированием лактозы. Они представляют собой галактозильные производные лактозы с бета-1-3- и бета-1-6- связями.
Предполагаемая пребиотическая функция фруктоолигосахаридов и галактоолигосахаридов объясняется, по крайней мере частично, специфичностью бета- фруктозидазы и бета- галактозидазы из Bifidobacterium к типу расщепляемой связи. Эти ферменты являются клеточно- ассоциированными.
Мальтоолигосахариды и ксилоолигосахариды, имеющие в своем составе глюкозные звенья, являются кандидатами в пребиотики.
Вне зависимости от их пребиотического действия НО относятся к комплексу пищевых волокон из-за плохого всасывания и ферментации в толстой кишке. В частности было показано, что фруктаны инулинового типа оказывают приблизительно такой же эффект на формирование фекальной массы, как и растворимые волокна типа пектина, значительно снижают ожирение печени и уровень триглицеридов в крови.
При маркировке продуктов питания инулин и олигофруктозу классифицируют как пищевые волокна.
Кроме биополимеров, определяющих непосредственно термин «пищевые волокна» (лигнин, целлюлоза, пектин, гемицеллюлозы), в них входят сопутствующие вещества: крахмал, липиды, белковые, минеральные, дубильные вещества и др.
Пищевые волокна присутствуют только в растительной пище - фруктах, овощах, злаковых, бобовых.
Минеральные вещества в питании так же незаменимы, как белки, жиры и витамины. Они составляют значительную часть человеческого тела.
Накапливаемые клетками в определенных соотношениях или выбрасываемые из клеток в окружающую среду, ионы металлов играют роль необходимых компонентов ферментных систем, участвуют в важнейших обменных процессах организма – водно – солевом, кислотно- щелочном, поддерживают осмотическое давление в клетках, влияют на иммунитет, кроветворении, свертываемости крови.
При оценке полноценности питания с позиции достаточности поступления химических элементов стоит иметь ввиду, что минеральные вещества представляют интерес только как «будущие биоэлементы», т.е. химические элементы которые находятся и функционируют в составе живого организма.
Наибольшую практическую ценность представляют две характеристики биоэлементов – их количественное содержание в организме и реакция организма на дефицит или избыток этих элементов.
Биоэлементы в зависимости от количественного содержания в организме, разделяют на:
· биоэлементы - органогены (их содержание в организме измеряется кг);
· биоэлементы - макроэлементы (их содержание измеряется в г);
· биоэлементы - микроэлементы (их содержание в организме измеряется в долях г).
Биоэлементы- органогены - это кислород, азот, углерод и водород. На их долю в организме приходится более 96% массы тела. Они образуют молекулы основных компонентов пищи – макронутриентов (белков, жиров, углеводов).
В группу биоэлементы- макроэлементы входит: фосфор, калий, натрий, магний, кальций и хлор и относятся к числу незаменимых микронутриентов.
· фосфора – 800 мг/сутки;
· калия – 2500 мг/сутки;
· натрия – 1300 мг/сутки;
· хлора – 2300 мг/сутки;
· магния – 400 мг/сутки;
· кальция – 1000 мг/сутки.
Фосфор в форме фосфатов принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен в виде высокоэнергетического АТФ), регуляции кислотно – щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, участвует в клеточной регуляции путем фосфорилирования ферментов, необходим для минерализации зубов и костей. Дефицит приводит к анорексии, анемии, рахиту. Оптимальное соотношение фосфора к кальцию составляет 1:1.
Кальций необходимый элемент минерального матрикса кости, выступает регулятором нервной системы, участвует в мышечном сокращении. Дефицит приводит к деминерализации позвоночника, костей таза и нижних конечностей, повышает риск развития остеопороза.
Магний является кофактором многих ферментов, в том числе энергетического метаболизма, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Недостаток магния приводит к гипомагниемии, повышению риска развития гипертонии, болезней сердца.
Калий является основным внутриклеточным ионом, принимающим участие в регуляции водного, кислотного и электролитного баланса, участвует в процессах проведения нервных импульсов, регуляции давления.
Натрий внеклеточный ион, принимающий участие в переносе воды, глюкозы крови, генерации и передаче электрических нервных сигналов, мышечном сокращении.
Хлор необходим для образования и секреции соляной кислоты в организме
Биоэлементы- микроэлементы включают в свой состав: железо, цинк, йод, медь, марганец, селен, хром, молибден, фтор.
Физиологическая потребность для взрослых составляет для:
· Железа – 10 мг/сутки для мужчин и 18 мг/сутки для женщин;
· Цинка – 12 мг/сутки;
· Йода – 150 мг/сутки;
· Медьи – 1,0 мг/сутки;
· Марганеца – 5 мг/сутки;
· Селена – 55 мкг/сутки для женщин и 70 мкг/сутки для мужчин;
· Хрома – 50 мкг/сутки;
· Молибдена – 70 мкг/сутки;
· Фтора – 4 мг/сутки.
Железо входит в состав различных по своей функции белков, в том числе ферментов. Участвует в транспорте электронов, кислорода, обеспечивает протекание окислительно – восстановительных реакций и активацию перекисного окисления.
Цинк входит в состав более 300 ферментов, участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белка, жиров, нуклеиновых кислот и регуляции экспрессии ряда генов. Исследованиями последних лет выявлена способность высоких доз цинка нарушать усвоение меди, и тем способствовать развитию анемии.
Йод участвует в функционировании щитовидной железы, обеспечивая образования гормонов (тироксина и трийодтиронина). Он необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, митохондриального дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов. Потребление йода с пищей варьируется в различных геохимических регионах.
Медь входит в состав ферментов, обладающих окислительно - восстановительной активностью и участвующих в метаболизме железа, стимулирует усвоение белков и углеводов. Участвует в процессах обеспечения тканей организма человека кислородом.
Марганец участвует в образовании костной и соединительной ткани, входит в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов, необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов.
Селен – эссенциальный элемент антиоксидантной системы защиты организма человека, обладает иммуномодулирующим действием, участвует в регуляции действия тиреоидных гормонов.
Хром участвует в регуляции уровня глюкозы крови, усиливая действие инсулина. Дефицит приводит к снижению толерантности к глюкозе.
Молибден является кофактором многих ферментов, обеспечивающих метаболизм серусодержащих аминокислот, пуринов и пиримидинов. Фтор инициирует минерализацию костей. Недостаточное потребление фтора приводит к кариесу, преждевременному истиранию эмали зубов.
Для нормальной жизнедеятельности абсолютно необходимо не только регулярное получение макро- и микроэлементов, а также правильное их соотношение и адекватный уровень среднесуточного поступления.
Микронутриенты- пищевые вещества (витамины, минеральные вещества и микроэлементы), которые содержаться в пище в очень малом количествах – миллиграммах или микрограммах. Они не являются источниками энергии, но участвуют в усвоении пищи, регуляции функций, осуществлении процессов роста, адаптации и развитии организма.
Витамины – группа эссенциальных микронутриентов, участвующих в регуляции и ферментативном обеспечении большинства метаболических процессов. Поступают в организм с пищевыми продуктами, в которых находятся в свободном или связанном виде, а также в виде провитаминов. Витамины также синтезируются в организме человека, преимущественно в кишечнике, с участием нормальной кишечной микрофлорой.
Провитамины (греч. pro - перед, раньше, вместо)- биохимические предшественники витаминов. Провитаминами принято называть природные вещества, которые в организме животных и человека превращаются в витамины. Так, бета-каротин является провитамином А, эргостерин и 7-дегидрохолестерин – провитаминами D.
Отдельные витамины представляют собой группу близких по химической структуре соединений. Эти варианты одного и того же витамина называются витамерами. Они обладают сходными специфическими, но отличающимся по силе биологическим эффектом на организм.
Впервые вывод о существовании неизвестных веществ, абсолютно необходимых для жизни, сделал Николай Лунин в 1880 г. В своей диссертационной (по современным меркам – дипломной) работе, выполненной в Дерптском (ныне Тартуском) университете, он обнаружил, что мыши не могут выжить, питаясь искусственной смесью из белка, жира, сахара и минеральных солей. Вывод Лунина не получил признания, даже его руководитель Г.Бунге отнесся к этой идее скептически. И его можно понять. Еще в XIV в. английский философ Уильям Оккам провозгласил: "Сущности не следует умножать без необходимости". И этот принцип, известный как "бритва Оккама", ученые взяли на вооружение. И все-таки Лунин оказался прав! Его работа не была забыта, напротив, она стимулировала дальнейшие исследования в этом направлении. Потребовалось 30 лет для того, чтобы убедиться, что неудачи в кормлении животных искусственными смесями не связаны с отсутствием в пище ни нуклеиновых кислот, ни фосфолипидов, ни холестерина, ни незаменимых аминокислот, ни органических комплексов железа. И вывод о том, что в продуктах питания содержатся в очень малых количествах вещества, абсолютно необходимые для жизни, становился все более очевидным.
К 1910 г. был накоплен достаточный материал для открытия витаминов. И в 1911–1913 гг. произошел прорыв в этом направлении. За очень короткое время появилось большое число работ, заложивших основы учения о витаминах.
В 20-е гг. с разработкой способов получения экспериментальных авитаминозов и совершенствованием методов очистки витаминов постепенно становилось ясно, что витаминов не два и не три, а гораздо больше.
Вначале выяснили, что «витамин А» на самом деле является смесью двух соединений, одно из которых предотвращает ксерофтальмию, а другое – рахит. За первым сохранилась буква А, а второе назвали «витамин D». Затем был открыт витамин Е, предотвращавший бесплодие у крыс, растущих на искусственной диете. Тогда же стало ясно, что и «витамин В» состоит как минимум из двух витаминов. Вот тут и начинается первая путаница: одни исследователи обозначили новый витамин, предотвращавший пеллагру у крыс и стимулировавший рост животных, буквой G, другие предпочли называть этот фактор «витамином В 2 », а фактор, предотвращавший бери-бери, – «витамином В 1 ».
Термины В 1 и В 2 прижились. Фактор роста сохранил название В 2 , а фактор, предотвращающий пеллагру крыс, стал В 6 . Почему же использовали индекс 6? Разумеется, потому, что за это время появились В 3 , В 4 и В 5 . Куда же они потом делись? Название В 3 получило в 1928 г. новое вещество, найденное в дрожжах и предотвращавшее дерматит у цыплят. Об этом веществе долгое время не было известно практически ничего, а десять лет спустя, выяснилось, что оно идентично пантотеновой кислоте, которая изучалась как фактор роста дрожжей. В результате для этого витамина осталось название «пантотеновая кислота».
В 1929 г. в дрожжах был обнаружен фактор, который поспешили назвать «витамином В 4 ». Вскоре выяснилось, что этот фактор – не витамин, а смесь трех аминокислот (аргинина, глицина и цистина).
В 1930 г. появился термин «витамин В 5 »: такое название было предложено для фактора, который впоследствии оказался смесью двух витаминов. Один из них – никотиновая кислота, которую изредка продолжают называть «витамин В 5 », другой – витамин В 6 .
И в последующие годы продолжался тот же процесс: время от времени появлялись сообщения об открытиях новых факторов, и к букве «В» добавлялся новый индекс. Но повезло только индексу 12. Соединения с другими индексами либо оказались не витаминами или уже известными витаминами, либо их действие не получило подтверждения, либо название не получило широкого распространения.
А вскоре буквенная классификация витаминов утратила свое значение.
В 1976 г. Международный союз нутриционистов (от англ. nutrition – питание) рекомендовал сохранять буквенные обозначения в группе В только для витаминов В 6 и В 12 (по-видимому, из-за того, что эти витамины имеют несколько форм). Для остальных рекомендованы тривиальные названия веществ: тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, биотин – или обобщающие термины: ниацин, фолацин.
Главные общебиологические свойства витаминов:
· биосинтез витаминов осуществляется вне организма, лишь некоторое количество витаминов образуется благодаря деятельности кишечной микрофлоры. Поэтому основная часть витаминов должна поступать в организм человека извне, с пищевыми продуктами;
· витамины не являются пластическим материалом для построения тканей или источником энергии. Однако витамины необходимы для всех жизненно важных процессов и эффективны уже в очень малых количествах;
· недостаточное содержание витаминов в пище, снижение их усвоения, нарушения состава и функций кишечной микрофлоры ведет к развитию патологических процессов – гиповитаминозов (авитаминозов);
· избыточное накопление в организме некоторых витаминов (А, Д) также может сопровождаться развитием патологических проявлений (гипервитаминозы);
· для предотвращения развития гиповитаминозов эффективно профилактическое применение соответствующих витаминов;
· для лечения гипо- и авитаминозов необходимо применять повышенные дозы витаминов.
Потребность человека в отдельных витаминах зависит от возраста, состояния здоровья, характера деятельности, времени года, полноценности питания. Физическое напряжение и интенсивная умственная деятельность сопровождается повышенным расходованием ряда витаминов. Поэтому величина необходимой совокупности алиментарных факторов для поддержания динамического равновесия между человеком, как сформировавшимся в процессе эволюции биологическим видом, и окружающей средой, и направленная на обеспечение жизнедеятельности, сохранения и воспроизводства вида и поддержания адаптационного потенциала значительно варьируется.
Водорастворимые витамины.
Витамин С (формы и метаболиты аскорбиновой кислоты) – участвует в окислительно – восстановительных реакциях, функционировании иммунной системы, способствует усвоению железа. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 90 мг/сутки.
Витамин В 1 – тиамин в форме образующегося из него тиаминдифосфата входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1,5 мг/сутки.
Витамин В 2 –рибофлавин в форме коферментов участвует в окислительно – восстановительных реакциях, способствует повышению восприимчивости цвета зрительным анализатором и темновой адаптации. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1,8 мг/сутки.
Витамин В 6 – пиридоксин в форме своих коферментов участвует в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, участвует в поддержании иммунного ответа, участвует в процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 2,0 мг/сутки.
Ниацин в качестве кофермента участвует в окислительно – восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Физиологическая потребность для взрослых – 20 мг/сутки.
Витамин В 12 – играет важную роль в метаболизме и превращениях аминокислот. Фолат и витамин В 12 являются взаимосвязанными витаминами, участвуют в кроветворении. Физиологическая потребность для взрослых – 3 мкг/сутки.
Фолаты в качестве кофермента участвует в метаболизме нуклеиновых и аминокислот. Дефицит фолатов ведет к нарушению синтеза нуклеиновых кислот и белка, следствием чего является торможение роста и деления клеток, особенно в быстро пролифелирующих тканях: костный мозг, эпителий кишечника и др. недостаточное поступление фолата во время беременности является одной из причин недоношенности, гипотрофии, врожденных уродств и нарушения развития ребенка. Показа выраженная связь между уровнем фолата, гомоцистеина и риском возникновения сердечно – сосудистых заболеваний. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 400 мг/сутки.
Пантотеновая кислота участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике поддерживает функцию коры надпочечников. Физиологическая потребность для взрослых – 5 мкг/сутки.
Биотин участвует в синтезе жиров, гликогена, метаболизме аминокислот. Физиологическая потребность для взрослых – 50 мкг/сутки.
Природные вещества пищи с установленной химической структурой, присутствующие в ней в миллиграммах и микрограммах, играющих важную и доказанную роль в адаптационных реакциях организма, поддержании здоровья, но не являющиеся эссенциальными пищевыми веществами - это минорные и биологически активные вещества пищи, с установленным физиологическим действием. К ним относят витаминоподобные вещества, т.е. вещества животного и растительного происхождения с доказанной ролью в обмене веществ и энергии, сходные по своему физиологическому действию с витаминами. На текущий момент времени к ним относят ниже описанные соединения.
Инозит участвует в обмене веществ, вместе с холином участвует в синтезе лецитина, оказывает липотропное действие. Рекомендуемые уровни употребления для взрослых -500 мг/сутки.
L- карнитин играет важную роль в энергетическом обмене, осуществляет перенос длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю мембрану митохондрий для последующего их окисления и, тем самым, снижает накопление жира в тканях. Дефицит карнитина способствует нарушению липидного обмена, в том числе развитию ожирения, а также развитию дистрофических процессов в миокарде. Рекомендуемые дозы употребления для взрослых – 300 мг/сутки.
Коэнзим Q 10 (убихинон) – это соединение участвует в энергетическом обмене и сократительной деятельности сердечной мышцы. Рекомендуемый уровень употребления для взрослых 30 мг/сутки.
Липоевая кислта оказывает липотропный эффект, оказывает детоксицирующее действие, участвует в обмене аминокислот и жирных кислот. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 30 мг/сутки.
Метилметионинсульфоний (витамин U) участвует в метилировании гистамина, что способствует нормализации кислтности желудочного сока и проявлению антиаллергического действия. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых – 200 мг/ сутки.
Оротовая кислота (витамин В 13) – участвует в синтезе нуклеиновых кислот, фосфолипидов билирубина. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –300 мг/сутки.
Парааминобензойная кислота участвует в метаболизме белков и кроветворении. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –100 мг/сутки.
Холин входит в состав лейцитина, играет роль в синтезе и обмене фосфолипидов в печени, является источником свободных метильных групп, действует как липотропный фактор. В обычном рационе содержится 500-900 мг. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –500 мг/сутки.
Микросоединения.
Кобальт входит в состав витамина В 12 . Активирует ферменты обмена жирных кислот и метаболизма фолиевой кислоты. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –10 мкг/сутки.
Кремний входит в качестве структурного компонента в состав гликозоаминогликанов и стимулирует синтез коллагена. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –30 мг/сутки.
Индолы (индол-3- карбинол) относятся к продуктам гидролиза глюкозинолатов растений семейства крестоцветных. Биологическая активность пищевых индолов (индол-3- карбинол, аскорбиген, индол-3-ацетонитрил) связана с их способностью индуцировать активность монооксигеназной системы и некоторых ферментов 2 фазы метаболизма ксенобиотиков (глутатионтрансферазы). Имеются данные эпидемиологических наблюдений о существовании определенной связи между высоким уровнем потребления индол-3- карбинола и снижением частоты риска развития некоторых видов гормонозависимых опухолей. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –50 мкг/сутки.
Флавоноиды широко представлены в пищевых продуктах растительного происхождения. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечно – сосудистых заболеваний. высокая биологическая активность флавоноидов обусловлен наличием антиоксидантных свойств. Установлена также важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –250 мг/сутки (в том числе катехинов – 100 мг/сутки).
Изифлавоны, изофлавонгликозиды содержатся в бобовых. Не являясь стероидными соединениями, они способствуют нормализации холестеринового обмена, оказывают антиоксидантное действие, способствуют нормализации обмена кальция, гормонального баланса. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –50 мг/сутки.
Растительные стерины (фитостерины) содержатся в различных видах растительной пищи человека и в море продуктах. Они являются обязательны компонентом растительных масел. Существенно снижают уровень свободного холестерина в липопротеидах низкой плотности, способны вытеснять холестерин из мембранных структур. Рекомендуемый уровень потребления растительных стеринов для взрослых –300 мг/сутки.
Глюкозамин сульфат – полисахарид хрящевой ткани животных и рыб, входит в состав гликопртеидов. Естественный компонент пищи человека. Участвует в формировании ногтей, связок, кожи, костей, сухожилий, суставных поверхностей, клапанов сердца и др. Положительное действие глюкозаминсульфата на организм человека и функциональную активность опорно - двигательного аппарата доказано в клинических исследованиях. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –700 мг/сутки.
Контрольные вопросы
1.Что подразумевается под балансом основных пищевых веществ в организме человека?
2.Какую физиологическую роль выполняют белки в организме человека. Как это связано с понятием «качества» пищевого белка?
3.Охарактеризуйте физиологическую роль основных пищевых жиров животного и растительного происхождения для организма человека?
4. Охарактеризуйте физиологическую роль основных классов углеводов продуктов питания для организма человека?
5.Что подразумевают под «гликемическим индексом» пищевых продуктов?
6. Какое физиологическое значение имеют основные группы минеральных веществ и витаминов, содержащихся в продуктах питания?
Белки, жиры, углеводы, витамины - основные пищевые вещества в рационе человека. Пищевыми веществами называют такие химические соединения или отдельные элементы, которые необходимы организму для его биологического развития, для нормального протекания всех жизненно важных процессов.
Белки - это высокомолекулярные азотистые соединения, основная и обязательная часть всех организмов. Белковые вещества участвуют во всех жизненно важных процессах. Например, обмен веществ обеспечивается ферментами, по своей природе относящимися к белкам. Белками являются и сократительные структуры, необходимые для выполнения сократительной функции мышц - актомиозин; опорные ткани организма - коллаген костей, хрящей, сухожилий; покровные ткани организма - кожа, ногти, волосы.
По составу белки делятся на: простые - протеины (при гидролизе образуются только аминокислоты и аммиак) и сложные- протеиды (при гидролизе образуются еще и небелковые вещества - глюкоза, липоиды, красящие вещества и др.).
Среди многочисленных пищевых веществ белкам принадлежит наиболее важная роль. Они служат источником незаменимых аминокислот и так называемого неспецифического азота, необходимого для синтеза белков.
От уровня снабжения белками в большой степени зависят состояние здоровья, физическое развитие, физическая работоспособность, а у детей раннего возраста - и умственное развитие. Достаточность белка в пищевом рационе и его высокое качество позволяют создать оптимальные условия внутренней среды организма, необходимые для роста, развития, нормальной жизнедеятельности человека и его работоспособности. Под влиянием белковой недостаточности могут развиваться такие патологические состояния, как отек и ожирение печени; нарушение функционального состояния органов внутренней секреции, особенно половых желез, надпочечников и гипофиза; нарушение условно-рефлекторной деятельности и процессов внутреннего торможения; снижение иммунитета; алиментарная дистрофия. Белки состоят из углерода, кислорода, водорода, фосфора, серы и азота, входящих в состав аминокислот - основных структурных компонентов белка. Белки различаются уровнем содержания аминокислот и последовательности их соединения. Различают белки животные и растительные.
В отличие от жиров и углеводов белки содержат кроме углерода, водорода и кислорода еще азот - 16%. Поэтому их называют азотсодержащими пищевыми веществами. Белки нужны животному организму в готовом виде, так как синтезировать их, подобно растениям, из неорганических веществ почвы и воздуха он не может. Источником белка для человека служат пищевые вещества животного и растительного происхождения. Белки необходимы прежде всего как пластический материал, это их основная функция: они составляют в целом 45% плотного остатка организма.
Белки входят также в состав гормонов, эритроцитов, некоторых антител, обладая высокой реактивностью.
В процессе жизнедеятельности происходит постоянное старение и отмирание отдельных клеточных структур, и белки пищи служат строительным материалом для их восстановления. Окисление в организме 1 г белка дает 4,1 ккал энергии. В этом и заключается его энергетическая функция. Большое значение имеет белок для высшей нервной деятельности человека. Нормальное содержание белка в пище улучшает регуляторную функцию коры головного мозга, повышает тонус центральной нервной системы.
При недостатке белка в питании возникает ряд патологических изменений: замедляются рост и развитие организма, уменьшается вес; нарушается образование гормонов; снижаются реактивность и устойчивость организма к инфекциям и интоксикациям. Питательная ценность белков пищи зависит прежде всего от их аминокислотного состава и полноты утилизации в организме. Известны 22 аминокислоты, каждая имеет особое значение. Отсутствие или недостаток какой-либо из них ведет к нарушению отдельных функций организма (рост, кроветворение, вес, синтез белка и др.). Особенно ценны следующие аминокислоты: лизин, гистидин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, валин. Для маленьких детей большое значение имеет гистидин.
Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и заменяться другими. Их называют незаменимыми. В зависимости от содержания заменимых и незаменимых аминокислот пищевые белки разделяются на полноценные, аминокислотный состав которых близок к аминокислотному составу белков человеческого тела и содержит в достаточном количестве все незаменимые аминокислоты, и на неполноценные, в которых отсутствуют одна или несколько незаменимых аминокислот. Наиболее полноценны белки животного происхождения, особенно белки желтка куриного яйца, мяса и рыбы. Из растительных белков высокой биологической ценностью обладают белки сои и в несколько меньшей степени - фасоли, картофеля и риса. Неполноценные белки содержатся в горохе, хлебе, кукурузе и некоторых других растительных продуктах.
Физиолого-гигиенические нормы потребности в белках. Эти нормы исходят из минимального количества белка, которое способно поддержать азотистое равновесие организма человека, т.е. количество азота, введенного в организм с белками пищи, равно количеству азота, выведенного из него с мочой за сутки.
Суточное потребление пищевого белка должно полностью обеспечивать азотистое равновесие организма при полном удовлетворении энергетических потребностей организма, обеспечивать неприкосновенность белков тела, поддерживать высокую работоспособность организма и сопротивляемость его неблагоприятным факторам внешней среды. Белки в отличие от жиров и углеводов не откладываются в организме про запас и должны ежедневно вводиться с пищей в достаточном количестве.
Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности. Например, для мужчин она составляет 96-132 г, для женщин - 82-92 г. Это нормы для жителей больших городов. Для жителей малых городов и сел, занимающихся более тяжелой физической работой, норма суточного потребления белка увеличивается на 6 г. Интенсивность мышечной деятельности не влияет на обмен азота, но необходимо обеспечить достаточное для таких форм физической работы развитие мышечной системы и поддерживать ее высокую работоспособность.
Взрослому человеку в обычных условиях жизни при легкой работе требуется в сутки в среднем 1,3 -1,4 г белка на 1 кг веса тела, а при физической работе - 1,5 г и более (в зависимости от тяжести труда).
В дневном рационе спортсменов количество белка должно составлять 15-17%, или 1,6-2,2 г на 1 кг массы тела.
Белки животного происхождения в суточном рационе взрослых должны занимать 40 - 50% от общего количества потребляемых белков, спортсменов - 50 - 60, детей - 60 - 80%. Избыточное потребление белков вредно для организма, так как затрудняются процессы пищеварения и выделения продуктов распада (аммиака, мочевины) через почки.
Белки - высокомолекулярные азотистые соединения, состоящие из аминокислот, они являются основной и обязательной частью всех организмов и занимают ведущее место в обмене веществ между организмом и окружающей средой.
Белки участвуют во всех жизненно важных процессах; входят в состав ядра, протоплазмы, мембран клеток всех органов и тканей; соответственно важная функция белков - пластическая. Белки - участники процесса воспроизводства живой материи. Белками и сократительные структуры мышц (актомиозин), опорные ткани организма (коллаген костей, хрящей, сухожилий), покровные ткани организма (кожа, волосы, ногти) все ферменты (каталитическая активность). Большинство гормонов и их производные являются белками, а следовательно, белки выполняют регуляторную функцию. Защитная реакция организма также связана с белками - это образование антител при попадании в организм чужеродных тел. Белки формируют из антитоксинами малоактивны комплексы, которые выводятся из организма, - то есть выполняют и антитоксическую функцию. Свертывающей свойство крови связана с участием белков плазмы крови, предупреждают большую кровопотерю. Некоторые белки плазмы крови и форменных элементов обеспечивают перенос питательных веществ, то есть выполняют транспортную функцию. Белки пищи вызывают тормозную и возбуждающее действия коры головного мозга.
Среди многочисленных пищевых веществ белкам принадлежит важнейшая роль. При недостатке белков в питании возникает ряд патологических изменений: замедляются рост, набор массы и развитие, нарушается образование гормонов, снижаются реактивность и устойчивость организма к инфекциям и интоксикаций. Различные белки имеют разный процентный содержимое отдельных аминокислот, поэтому для покрытия потребности в белке одного белка нужно больше, другой - меньше. Биологическая ценность того или иного белка тем выше, чем ближе его состав в состав белка данного организма.
Пищевая ценность белков пищи зависит как от их аминокислотного состава, так и от полноты их утилизации в организме - расщепление ферментами пищеварительных соков. Такие белковые вещества, как волосы, шерсть, перья и др., Протеолитическими ферментами пищеварительного тракта человека не расщепляются, а потому не могут использоваться в качестве пищевых продуктов. Известны 22 аминокислоты, каждая из которых имеет особое значение, но исключительно ценные лизин, гистидин (очень важный для детей), триптофан и др. Некоторые аминокислоты не могут синтезувтися в организме (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин) и заменяться другими. В зависимости от содержания заменимых и незаменимых аминокислот пищевые белки делят на полноценные, аминокислотный состав которых близок к аминокислотному составу белков человеческого тела и содержит достаточное количество всех незаменимых аминокислот, и на неполноценные, в которых отсутствует одна или более незаменимых аминокислот. Полноценные белки животного происхождения (белки куриного желтка, мяса, рыбы), а растительного - фасоли, сои, картофеля, риса.
Важным показателем пищевой ценности белков является их способность испытывать гидролиза в желудочно-пищеварительном тракте. Перевариваемость белков животного происхождения выше, чем растительного. В среднем белки пищи усваиваются на 92%: животные - на 97%, растительные - на 83-85%. Балластные вещества растительных продуктов усиливают перистальтику кишечника, способствуя более быстрому выделению из организма неосвоенных аминокислот. Кроме того, клетчатка, входящая в состав клеточных оболочек, ухудшает проникновение пищеварительных ферментов внутрь клеток.
Усвоения организмом питательных веществ, в том числе белков, зависит от характера и степени кулинарного приготовления. Применяя те или иные способы, можно повысить или снизить усвояемость пищевых веществ. Чрезмерное тепловая обработка (например, жарения) ухудшает усвоение белков вследствие их чрезмерной денатурации, затрудняет проникновение ферментов через плотную корочку, которая создается на поверхности продукта. Вареные мясо или рыба усваиваются лучше, чем жареные, поскольку их соединительная ткань превращается в желеобразный состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются протеолитическими ферментами. Измельченные мясо, рыба облегчают процесс пищеварения. Поэтому блюда из котлетной массы усваиваются лучше, чем куском. Важную роль в пищеварении играют приправы, которые добавляют, готовя блюдо.
Физиолого-гигиенические нормы потребности в белках - нормы, исходящие из минимального количества белка, способного пидгримуваты азотную равновесие организма человека, то есть количество азота, введенного в организм с белками пищи, равно количеству азота, выделяемого из него с мочой за сутки.
Белки, в отличие от жиров и углеводов, не откладываются в организме про запас и должны ежедневно поступать с пищей в достаточном количестве. Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности. Для взрослого человека в обычных условиях при легкой работе нужно за сутки в среднем 1,3-1,4 г белка на 1 кг массы тела, а при физической работе - 1,5 г и более, в зависимости от тяжести труда. Например, взрослый человек в умеренном климате должна принимать ежедневно при расходе энергии 2500 ккал (умственная и механизированная физический труд) не менее 100 г белка, а в жарком климате - 120 г. При затратах большей энергии нужно добавлять 10 г белка на каждые 500 ккал. Так, при физическом труде с расходом энергии 4000 ккал нужно 130-150 г белка в сутки. Содержание белка в дневном рационе ребенка должно быть выше, чем у взрослых (от 1,5 до 4,0 г на кг массы тела), что связано с бурным физическим развитием и половым созреванием.
В дневном рационе спортсменов количество белка должна составлять 15-17%, или 1,6-2,2 г на 1 кг массы тела. Белками животного происхождения в суточном рационе должно приходиться 40-50% от общего количества принятых белков, причем для спортсменов - 50-60, а для детей - 60-80%. Чрезмерное употребление белка вредно для организма, так как затрудняет процессы пищеварения и образования аммиака в тканях, токсичных продуктов - в кишечнике, повышает нагрузку на печень и почки.
Жиры состоят из нейтрального жира - триглицеридов жирных кислот и жироподобных веществ (липоидов). Липидам свойственны разнообразные функции. Основная из них - образование энергии. При окислении 1 г жира выделяется 9 ккал. При окислении 100 г жира выделяется 107 г эндогенной воды, что имеет значение в экстремальных условиях с недостаточным поступлением воды извне. Липиды выполняют и структурно-пластическую функцию, поскольку входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканей. Жиры являются растворителями жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) и способствуют их усвоению. Липиды входят в состав нервных клеток, обеспечивают направленность потока нервных импульсов, формируют ряд гормонов (половые, коры надпочечников), а также витамин D. липиды кожи и внутренних органов защищают от механического повреждения, например, почек. В организме людей и животных липиды выполняют защитную функцию, предохраняя от переохлаждения, препятствуя отдачи тепла. Липиды сальных желез кожи придают ей эластичность, предупреждая высыхания. В организме человека жир находится в двух видах: структурном (протоплазматический) и резервном (в жировых депо). Тяжелый физический труд, некоторые заболевания, недостаточное питание способствуют уменьшению количества запасного жира. Избыточное питание, гиподинамия, снижение фукции половых желез, щитовидной железы приводит к увеличению количества резервного жира.
Жироподобные вещества. Наибольшее значение среди них имеют фосфолипиды и стеарины (наиболее важно холестерин, входит в состав клеток). У здорового человека около 80 % нужного холестерина синтезируется печенью и только 20 % поступает с пищей.
По происхождению все жиры делятся на полноценные (животные - сливочное масло, сало, сметана, творог) и неполноценные (растительные - масла).
Растительное масло обязательно должно быть в питании спортсменов, у которых повышенный распад витамина Е. Переваривание и усвоение жиров в организме человека происходит в кишечнике при активном участии ферментов, синтезируемых печенью и поджелудочной железами, а также стенками кишечника.
Физиолого-гигиенические нормы суточного потребления жиров. Потребности в липидах зависят от возраста, пола, уровня суточных энергозатрат. При нормальной массе тела количество жиров должна покрывать около 30% от дневного рациона, соответствующей 1,3-1,5 г на кг массы тела. Лицам с избыточной массой эти нормы уменьшают вдвое, у спортсменов, тренирующихся на выносливость, количество жира в период значительных по объему тренировок увеличивают до 35% в соответствии с общего суточного уровня калорийности. Для покрытия энергетических затрат организма и построения его клеточных структур в дневном рационе взрослого человека нужно 80-100 г жира в сутки. Этот показатель изменяется в зависимости от климатических условий. В северных климатических зонах жиры должны обеспечивать 38-40% от общей энергетической ценности рациона, в средних - 33%, в южных - 27-28%.
Углеводы - самый распространенный класс органических соединений, входящих в состав всех живых организмов. Углеводы и их производные служат структурной и пластическим материалом поставщика энергии и регулируют ряд биохимических процессов. Средняя величина теплоты при сгорании углеводов - 4,1 ккал / г. Разнообразна регуляторная функция углеводов. Ощущение сладкого, что воспринимается рецепторами языка, тонизирует центральную нервную систему. Некоторые углеводы и их производные биологически активные и выполняют в организме специальные функции. Например, гепарин предупреждает свертывание крови в сосудах. Важная роль углеводов и их производных в защитных реакциях организма, особенно тех, которые проходят в печени.
По ВОЗ, углеводы делятся на усваиваемые организмом человека и неусваиваемые (балластные - пищевые волокна, которые играют важную роль в поддержании нормальной регуляции пищеварения). Источником углеводов в питании служат растительные продукты, в них углеводы составляют 80-90% от сухой массы. Основным углеводом в питании человека является крахмал (хлеб, крупы, картофель).
Физиолого-гигиенические нормы употребления углеводов. Взрослый человек при физической работе средней тяжести должна получать в сутки 400-500 г усваиваемых углеводов, в том числе крахмала - 350-400 г, моно- и дисахаридов - 50-100 г (их прием нужно разделить на 3-4 приема по 25-25 г за один раз), пищевых балластных веществ (целлюлоза, пектиновые вещества) - 25 г. При тяжелой работе эта норма - 600 г; у лиц, занятых преимущественно умственным работой, - 300-400 г. У женщин 18-59 лет потребность в углеводах примерно на 15% ниже, чем у мужчин (в 75-летнем возрасте разница исчезает). Углеводы должны покрывать 50-55% потребностей организма в энергии. На 1 кг массы тела нужно 5-8 г углеводов, то есть в 4-5 раз больше, чем белка или жира. Для спортсменов суточная норма употребления углеводов увеличивается до 700 г в сутки и более.
Чрезмерное потребление сахара способствует развитию кариеса зубов, нарушению нормального соотношения возбуждающих и тормозных процессов в нервной системе детей, проявляется в их неуравновешенному поведении. Избыточное количество сахара пидгримуе воспалительные процессы, способствует алергизации организма, искажает нормальные защитные реакции, например, на холод: вместо расширения сосудов, для обеспечения согревания кожи, происходит их сужение, а следовательно, - охлаждение.
Рекомендуемая норма углеводов должна уменьшаться при некоторых заболеваниях, особенно при сахарном диабете, ожирении, аллергиях, воспалительных процессах. В современных условиях нормы углеводов для лиц, не занимающихся физическим трудом, и в преклонном возрасте должны быть значительно уменьшены.
Вода. Суточная потребность человека в ней зависит от ряда факторов: метеорологических условий внешней среды, степени физического труда, характера пищи. Потребности в воде растут при потреблении жирной, концентрированной, соленой пищи и пищи с острыми приправами. В обычных условиях при легкой физической работе суточная потребность организма взрослого человека в среднем составляет 30-40 мл воды на 1 кг массы тела Это составляет 2-2,5 л воды при нормальном пищевом режиме и нормальной температуре окружающей среды. Это количество воды поступает из следующих источников: 1) при питье (около 1 л); 2) с пищей (около 1 л); 3) образуется в организме при обмене белков, жиров и углеводов (300-350 см3).
Основные органы, удаляют воду из организма, - почки (1,2-1,5 л), потовые железы (500-700 см3, при нормальной температуре и влажности воздуха на 1 см2 кожи каждые 10 мин выделяется около 1 мг воды), легкие (350 см3; резко увеличивается выделение воды при углубленном и частом дыхании и за сутки в таком случае может составлять 700-800 см3), кишечник (100-150 см3). Отношение объема потребленной воды к объему выделенной составляет водный баланс. Если из организма выводится воды больше, чем поступает, то возникает чувство жажды.
Витамини- разные по химическому составу органические соединения, необходимые организму для образования ферментов. Их разделяют на две группы: растворимые в воде (С, Р, витамины группы В) и растворимые в жирах (A, D, Е, К). Основным пищевым источником жирорастворимых витаминов являются животные и растительные жиры, водорастворимых - фрукты, овощи, злаки, цитрусовые и др.
Достаточное количество витаминов в пище способствует процессам роста, восстановлению тканей, оптимальному течению обмена веществ и поддержанию их на таком уровне, когда защитные свойства организма к неблагоприятным факторам окружающей среды растут. Потребность организма в витаминах увеличивается при физическом и нервно-психической нагрузке, при работе в условиях повышенной или пониженной температуры, употреблении некоторых лекарственных препаратов (например, антибиотики подавляют кишечную микрофлору и этим негативно влияют на витаминный обмен).
Потребность организма в витаминах невелика и измеряется в миллиграммах, однако удовлетворить ее нелегко. Поступления витаминов в организм в нашей стране испытывает сезонных колебаний. Причиной этому является ограниченное употребление овощей и фруктов в зимние и весенние месяцы, а также снижение содержания витаминов при длительном хранении продуктов. Количество витаминов уменьшается в продуктах при кулинарном приготовлении; зависит от сорта и условий выращивания растений, а для продуктов животного происхождения - от условий содержания и вскармливания.
Витамин С (аскорбиновая кислота) в организме участвует в окислительно-восстановительных процессах, уплотняет стенки капилляров, хрящевую и костную ткани, нормализует проницаемость сосудистой стенки, ее прочность и эластичность, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям и интоксикаций, перегревание, охлаждение, кислородного голодания, стимулирует деятельность центральной нервной системы и эндокринных желез, улучшает работу печени, усвоения железа и кроветворения.
К недостатку витамина С приводит курение табака, стрессы, употребление алкоголя, высокая температура тела, употребление антибиотиков и других медикаментов, действие на организм вредных веществ в быту и на производстве, интенсивная физическая работа, беременность, хирургические операции, отсутствие в рационе свежих овощей и фруктов.
Аскорбиновая кислота неустойчива, поскольку быстро окисляется и теряет биологическую активность. Хорошо сохраняется в квашеной капусте (бочку хорошо закрывают, чтобы она не имела контакта с кислородом воздуха). Много витамина С теряется при кулинарном обработке продуктов под действием щелочей, кислорода воздуха и высокой температуры. Разрушению витамина способствует нелуженой медный и железный посуду. Уменьшается количество витамина в очищенных овощах, долго хранятся, даже в воде. При варке овощей их погружают в кипящую воду. Разрушительно действует на витамин С разогрева овощных супов: каждое розигриваная уменьшает его на 30% (целесообразно разогревать не весь суп, а только необходимую часть его), не стоит оставлять готовый суп на плите.
Суточная потребность в витамине С для мужчин до 40 лет составляет 50-100 мг, женщин - 65-85 мг в зависимости от тяжести физической работы, детей - 30-70 мг. Однако нужно учитывать, что потребность витамина С увеличивается при значительных физических и психологических нагрузках, тяжелом физическом труде, в условиях жаркого климата. Спортсменам рекомендуется дополнительно принимать аскорбиновую кислоту для повышения уровня физической работоспособности и ускорения восстановительных процессов, а также в зимне-весенний период (150-200 мг), когда ее содержание в пище значительно уменьшается.
Витамин А (ретинол) необходим для осуществления процессов роста, а также формирование защитных сил кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительной и мочевыделительной систем.
Специфическая роль витамина А заключается в регулировании образования зрительного пурпура в стенке глаза. Этот витамин повышает иммунитет и сопротивляемость организма инфекциям, обладает антиоксидантным и про- склеротическую действия. В организме он образуется из пигмента каротина, который является в больших количествах в свежей моркови, абрикосах, сливочном масле, печени, почках и т. Витамин откладывается в печени, которая является его депо.
Суточная потребность в витамине А у детей 1 мг, взрослого человека - 2 мг при интенсивных занятиях спортом - 2,5-3 мг.
Витамин D (кальциферолы). Основными представителями этой группы являются эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D,), которые регулируют обмен кальция и фосфора, стимулируют рост и формирование костей, участвующих в регулировании тканевого дыхания и окислительно-восстановительных процессов, регулируют проницаемость мембран клеток.
В коже человека содержится провитамин эргостерина, который под воздействием ультрафиолетовых лучей (солнца, кварцевой лампы) превращается в витамин D. Солнечный свет напрямую влияет на способность мужчин к оплодотворению. Простой способ достичь желаемой беременности при мужском бесплодии - это ежедневно гулять мужчинам в ясный день; также полезными будут в ежедневном рационе жирная рыба, яйца, в которых много витамина D, и природные поливитаминные антиоксиданты. Богатый витамином D жир печени животных и рыб, особенно трески, много его в яичном желтке, сливочном масле, икре, молоке, баклажанах, шпинате.
Суточная потребность витамина D для детей - 0,0025-0,01 мг для людей, которые живут в климате с недостаточным солнечным облучением, - 0,02 мг для спортсменов - 0,01-0,02 мг.
Витамин Е (токоферола ацетат) обладает антиоксидантными свойствами, влияет на функцию половых и других эндокринных желез (защищает гормоны от чрезмерного окисления), стимулирует деятельность мышц, способствует накоплению в них гликогена и нормализует обменные процессы, повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу, улучшает использование белка организмом, способствует усвоению жиров, витаминов А и D, предотвращает развитие атеросклероза и гипертонии.
Его много в печени, яичном желтке, зародышах пшеницы, овощах, салате, плодах шиповника, облепихе, растительных маслах.
Суточная потребность взрослого человека - 8-15 мг смеси природных токоферолов.
Витамин B 1 (тиамин) в организме не синтезируется. Важный в обмене углеводов, способствует окислению продуктов их распада, участвует в обмене аминокислот, образовании ненасыщенных жирных кислот, превращении углеводов в жиры, необходим для нормального функционирования центральной и периферической нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, нормализует кислотность желудочного сока и двигательную активность желудка, повышает сопротивляемость организма к инфекциям и других факторов внешней среды.
Витамин Bj содержится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячменной и овсяной крупах, особенно его много в пивных дрожжах и печени. Витамин j разрушается при нагревании до 140 ° С, чрезвычайно быстро - в щелочной среде. Хорошо сохраняется при сушке и обычном приготовлении пищи.
Суточная потребность для взрослого мужчины - 1,6-2,5 мг, для женщины -1,3-2,2 мг, для ребенка - 0,5-1,7 мг.
Витамин В2 (рибофлавин) участвует в окислительно-восстановительных процессах и синтезе АТФ, образовании гемоглобина, защищает сетчатку от избыточного воздействия ультрафиолетовых лучей и вместе с витамином А обеспечивает нормальное зрение - остроту восприятия цвета и света, адаптацию к темноте, положительно влияет на состояние нервной системы, кожи и слизистых оболочек, функции печени, стимулирует кроветворение.
Витамин В2 содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. Легко разрушается при воздействии света, щелочи, кипячении.
Суточная потребность взрослого человека - 1,3-2,4 мг.
Витамин В 3 (пантотеновая кислота) играет роль в распаде жиров, образовании аминокислот, холестерина, гормонов коры надпочечников, в передаче нервных импульсов, регулирует функции нервной системы (предупреждает усталость, снимает стресс).
Содержится в большинстве натуральных растительных и животных продуктах.
Суточная потребность для взрослого - 5 мг, увеличивается при напряженной физической работе и недостатка в рационе белка.
Витамин В 6 (пиридоксин) важен в обмене аминокислот, жировом обмене, благоприятно влияет на функции нервной системы, печени, кроветворения, имеет имунорегулювальну и противораковое действия.
Содержится в дрожжах, зародышах пшеницы, проросших бобах, фасоли, кукурузе, мясе, а также синтезируется в кишечнике Быстро разрушается на свету, но выдерживает высокие температуры, кислые и щелочные среды.
Суточная потребность взрослого человека в витамине В6 составляет 1,8-2 мг.
Витамин В (кобаломин) нужен для нормального кроветворения, использования организмом аминокислот, образования холина и нуклеиновых кислот, он стимулирует рост, благоприятно влияет на жировой обмен в печени, улучшает работу центральной и периферической нервной системы. Дефицит витамина встречается при строгом соблюдении вегетарианской диеты, болезнях печени.
На этот витамин богатые внутренние органы животных (особенно почки и печень) и рыб (особенно осетра и судака). У человека витамин В12 синтезируется микрофлорой кишечника.
Суточная потребность взрослого человека - 0,002-0,005 мг.
Витамин В 15 (пангамова кислота) входит в состав многих растений. Участвует в обмене веществ, особенно липидов, стимулирует функцию коркового слоя надпочечников, способствует увеличению содержания креатин фосфата в мышцах, гликогена - в печени и мышцах, повышает устойчивость организма к кислородному голоданию, предупреждает цирроз печени и стимулирует репаративные процессы.
Витамин PP (никотинамид) играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах и обмене углеводов, уходит в состав ферментов, переносящих кислород, регулируют тканевое дыхание, стимулирует кроветворение в костном мозге, ускоряет процессы заживления ран и язв, усиливает секрецию желудка и перистальтику кишечника. Содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, гречневой крупе, ржаном хлебе, молоке.
Суточная потребность составляет для детей 15 мг, для взрослых - 15-25 мг.
Витамин К (филлохинон) нужен для синтеза фермента крови протромбина, при недостатке которого снижается свертываемость крови. Витамин К является стимулятором сократительной функции непосмугованих мышечной ткани кишечника, матки, бронхов. Содержится в зеленой капусте, шпинате, моркови, листьях крапивы, незрелых томатах, печени, а также синтезируется микрофлорой толстого кишечника.
Витамин Р (цитрин) уменьшает проницаемость кровеносных сосудов, усиливает действие аскорбиновой кислоты. Больше всего витамина P в гречневой крупе, лимонах, красном перце, черной смородине.
Витамин U обнаружено в листьях капусты и зеленых овощах. Он способствует заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.
Витамин Н (биотин) участвует в преобразовании аминокислот и расписании промежуточных продуктов обмена углеводов. Содержится в пшенице, картофеле, животных продуктах.
Витамин F включает полунасыщенные жирные кислоты (лино- льву, линоленовой, арахидоновую), входящие в состав растительных масел, особенно подсолнечного, кукурузного, хлопковая. Эти жирные кислоты участвуют в процессах клеточного обмена, регулируют содержание холестерина в крови.
Микроэлементы - это химические элементы, содержащиеся в тканях человека в концентрациях 1: 100000 и меньше, а также элементы, находящиеся в воде и почве в малых концентрациях. Микроэлементы, которые постоянно находятся в организме человека и имеют определенное значение для ее жизнедеятельности, называют биогенными элементами (кислород, углерод, водород, натрий, кальций, фосфор, калий, хлор, марганец железо, цинк, медь, йод, фтор, молибден, кобальт, ванадий, селен). Основным источником микроэлементов для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения.
Микроэлементы теряются организмом с потом, мочой, слюной, нарушая их баланс в организме, что вызывает определенные физиологические сдвиги. Минеральный обмен тесно связан с другом. Минеральные вещества участвуют в пластическом обмене, входят в состав костей. В цитоплазме любой клетки являются белки, в состав которых входят микроэлементы (Co, Fe, Си и др.). Минеральные вещества могут быть гуморальными регуляторами многих функций (например, кальций, натрий, калий регулируют работу сердца).
Натрий регулирует осмотическое давление и водный обмен, при нарушении которого появляются жажда, сухость слизистых, отечность; влияет на белковый обмен, участвует в транспортировке углекислого газа и др. Обмен натрия находится под контролем щитовидной железы и регулируется в основном альдостерона.
Суточная потребность натрия составляет около 4-7 г.
Калий является основным внутриклеточным катионом. Главной функцией калия является формирование трансмембранного потенциала и распространение изменений потенциала клеточной мембраной путем обмена с ионами натрия по градиенту концентрации.
Суточная потребность калия составляет примерно 2 г.
Магний - важный внутриклеточный элемент, который является активатором для многих ферментных реакций, участвует в регулировании нервно-мышечной проводимости, тонусе гладкой мускулатуры, регулировании хранения и освобождения АТФ, снижает возбудимость нервных клеток, укрепляет иммунную систему, обладает антиаритмическим действием, способствует восстановлению сил после физических нагрузок.
Суточная норма поступления магния в организм составляет 200-400 мг.
Кальций обеспечивает опорную функцию костей, его катионы входят в состав плазмы крови и тканевых жидкостей, участвующих в поддержании гомеостаза, регуляции сердечных сокращений и свертывания крови.
Суточная потребность организма в кальции составляет 800-1500 мг.
Фосфор находится в биологических средах в виде фосфат-ионов, которые входят в состав неорганических компонентов и органических биомолекул (АТФ, АДФ). Содержится во многих пищевых продуктах (молоко, мясо, рыба, хлеб, овощи).
Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,3 г.
Железо в организме человека выполняет основную функцию - перенос кислорода, а также участвует в окислительных процессах, выделении энергии, ферментативных реакциях, в обеспечении иммунитета, метаболизме холестерина.
Суточная потребность железа составляет 10-20 мг.
Цинк является кофактором большой группы ферментов, участвующих в белковом и других видах обмена (нужен для синтеза белков, в частности, коллагена, формирования костей), в процессах разделения и дифференцировки клеток, формировании Т-клеточного иммунитета, функционировании десятков ферментов, инсулина поджелудочной железы, полового гормона дигидрокортикостерону. Много его содержится в говядине, печени, морских продуктах, овсяной муке, моркови, горохе, орехах.
Оптимальное поступление цинка в организм за сутки составляет 10-15 мг.
Медь уходит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвующих в обмене веществ, тканевом дыхании; имеет значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий, эластичных стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи; повышает устойчивость организма к некоторым инфекциям, связывает микробные токсины и усиливает действие антибиотиков, оказывает выраженное противовоспалительное действие, способствует усвоению железа.
Суточное оптимальное поступление меди в организм - 2-3 мг.
Селен стимулирует в организме процессы обмена веществ, защищает от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов, антагонист ртути мышьяка, защищает от кадмия, свинца, таллия. Высокое содержание селена в чесноке, пшеничных отрубях, белых грибах.
Суточная потребность организма в селене составляет 20-100 мг.
Хром участвует в контроле синтеза жиров и обмене углеводов, вместе с инсулином задействован в регуляции уровня сахара крови, обеспечивает нормальную активность инсулина, участвует в регуляции работы кардиомиоцитов и функционировании кровеносных сосудов.
Содержится в овощах, ягодах, фруктах, рыбе, креветках, крабах, печени, куриных яйцах, пивных дрожжах.
Суточная потребность - 50-200 мг.
Нитраты - соли азотной кислоты, например NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg (NO3) 2. Они в разных концентрациях встречаются в организме человека. Однако, употребление нитратов, в количестве большем допустимой величины, приводит к тому, что в пищеварительном тракте они частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Кроме этого, из нитритов в присутствии аминов могут образовываться N-нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью. При попадании высоких доз нитратов в организм (с пищей или питьевой водой), у человека через 4-6 часов появляется тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, понос, общая слабость, головокружение, боль в затылке, сердцебиение. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки.
Максимальное накопление нитратов в растениях происходит в период их роста. Поэтому недозрелые и ранние овощи (кабачки, баклажаны и т.д.), картофель могут содержать больше нитратов, по сравнению с созревшими. Розпредилення нитратов в растениях неравномерно. В капусте нитраты больше накапливаются внутри в вилке, в огурцах и редьке - в поверхностных слоях, в моркови - в центре. При мытье и чистке овощи и картофель теряют 10-15 % нитратов, а еще больше - при тепловой кулинарной обработке, особенно при варке, когда теряется от 40 % (свекла) или 70% (капуста, морковь) до 80% (картофель) нитратов. При хранении овощей в течение нескольких месяцев содержание нитратов уменьшается на 30-50%. Уменьшить концентрацию нитратов можно и путем вымачивания.
Итак, сбалансированное и рациональное питание в соответствии с возрастно-половых и общественно активных процессов обеспечит нормальное функционирование организма, предупредит возникновение болезней.
Все люди, родившиеся на планете Земля, не могут существовать без определенного пищевого фундамента, построенного из целого ряда значимых веществ. Пирамида или лестница кормовой потребности, называйте как угодно, является неким транспортом для всех биологических сфер. Главную основу для правильного развития живого организма составляют белки — трансформеры или перевозчики полезных элементов.
Не одно столетие биологи и генетики занимаются доскональным изучением природных молекул, постоянно расширяют имеющиеся знания об их значении, свойствах, строении и функциях. Давно известно, что белки являются сложными полимерными соединениями, которые состоят из различных аминокислот.
Эта некая цепочка строительных «кирпичиков» обеспечивает человеку возможность взаимодействовать с окружающим миром: питаться, передвигаться, размножаться, контактировать.
Физиологическая роль
Самостоятельно синтезировать «существенные» аминокислоты (метионин, триптофан, изолейцин, лейцин и пр.) наш организм не в состоянии, поэтому вынужден получать их из пищевой линейки.
Эти молекулы можно назвать пластическим материалом для построения миллиардов клеток – единица жизни на планете. Человек полностью зависит от белковых соединений, без них невозможны следующие функции:
- Каталитическая или ферментативная роль отвечает за скорость биохимических реакций в каждой клеточке организма. Энзимы, как их еще называют, ежесекундно выполняют около миллиона важных процессов.
- Строительная функция. Ее можно сравнить с ядром земного шара, которое состоит из белковой структуры. Объясняясь доступным языком, эти молекулы объединяются в коллективные группы, а затем кооперируются по внутренним органам, тканям и системам. Они отвечают за построение мышц, сосудов, волос, сухожилий, принимают активное участие в образовании мембран и оболочки клеток.
- Структурная роль. Без белковых комплексов, таких как коллаген, креатин и ретикулин наши волосы, эпителиальная ткань, ногтевые пластины не будут крепкими и здоровыми.
Чтобы баланс значимых соединений не нарушался, необходимо рационально питаться – включать в меню животные и растительные ингредиенты, о которых мы поговорим чуть позже.
На этом роль белков не ограничивается. Кроме того, они являются перевозчиками, осуществляют транспортировку кислорода, питательных веществ и микроэлементов по назначению (ткани, органы).
Нельзя не упомянуть про защитную роль белков-антител. Их главная задача заключается в купировании чужеродного агента или попросту в его ликвидации. Иммуноглобулины мгновенно среагируют на проникновение патогенного вируса, микроба и бактерии.
Чтобы наш организм распознал и «скушал» все вредные микроорганизмы ему необходимо усваивать достаточную дозу белков. Недостаток иммуностимуляторов отразится на состоянии здоровья и никакие искусственные препараты не помогут. Так уж заложено физиологией.
Белковый дефицит — чем опасен?
Постоянный дефицит этих соединений негативно скажется на функциональной деятельности всех систем. Произойдет сбой организма – он начнет использовать в качестве белка собственную мышечную ткань. Постепенно выйдет из строя «перевозка» кислорода, глюкозы, полезного холестерина. Длительная нехватка аминокислоты приведет к серьезным последствиям:
- начнется истощение (анорексия);
- ослабнут защитные силы;
- замедлятся психические и интеллектуальные процессы.
Но это только начало плохого конца. Начнутся необратимые изменения в работе поджелудочной, печени, ЖКТ и кроветворения. Особенно опасен недостаток белка в детском возрасте, когда происходит усиленный рост и развитие всего организма.
В итоге у ребенка наблюдается хрупкость костной ткани, апатия, ослабление умственных и физических способностей. Наиболее часто белковый дефицит возникает у следующей категории лиц:
- Беременных и кормящих.
- Вегетарианцев, употребляющих только растительные продукты.
- Пациентов со злокачественными опухолями, массивными кровотечениями, серьезными телесными повреждениями.
В эту группу также входят люди зависимые от наркотических средств и алкогольных напитков. Риск недостачи аминокислоты возрастает у женщин, придерживающихся строгих диет.
Важные молекулярные соединения, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность
Все незаменимые аминокислоты мы получаем из пищевых источников. Но здесь надо понимать и знать, какие белковые компоненты легко усваиваются системой и приносят весомый вклад в развитие организма. Диетологи выделяют три кормовых базы. К первой категории относится молочная продукция – для новорожденного грудное молозиво.
Примерно до полугода младенец получает необходимый белок с молоком своей мамы, этого количества ему вполне достаточно. Но с возрастом требуется дополнительный источник аминокислот. И вот тут начинаются проблемы с выбором. Диетология советует отдавать предпочтение натуральному молоку, желательно козьему, белкам, маложирному творогу и сырам.
Для построения мышечной и костной ткани следует обеспечить себя продукцией животноводства – это натуральный и незаменимый источник 20 важных соединений. Норма ежедневного потребления для взрослого населения примерно 50-60%: телятина, птица, рыба. Чередовать такое меню целесообразно с растительной пищей: свежие фрукты, зелень, овощи, бобовые культуры, цельнозерновой хлеб, гречневая крупа.
Сбалансированное сочетание перечисленных источников сохранит здоровье в порядке. Но во всем нужно знать меру, это касается и белка. Переизбыток угнетающе воздействует на кишечную микрофлору, вызывает дисбактериоз, провоцирует накопление мочевой кислоты и увеличивает риск образования конкрементов в почках.
Есть такие люди, которым белок полностью противопоказан и запрещен к применению. Ограничивают порцию соединений либо полностью исключают при подагре, острой форме нефрита и печеночной недостаточности.
Жизнедеятельность человека обеспечивается ежедневным потреблением с пищей сбалансированной смеси, содержащей восемь незаменимых аминокислот и две частично заменимые (аргинин и гистидин). Незаменимые представлены ароматическими (фенилаланин, триптофан), алифатическими (лейцин, валин, изолейцин, лизин), а также содержащими серу (метионин) и гидроксильную группу (треонин).
Отсутствие в пище хотя бы одной незаменимой аминокислоты приводит к неполному усвоению других, что в итоге приводит к тяжёлым клиническим последствиям.
Для оценки аминокислотного состава белков в пищевом продукте используют показатель аминокислотного скора (АС). Скор выражают в процентах или безразмерной величиной, представляющей собой отношение содержания незаменимой аминокислоты (АК) в белке исследуемого пищевого продукта к ее количеству в эталонном «идеальном» белке.
Аминокислотный состав эталонного белка сбалансирован и идеально соответствует потребностям организма человека в каждой незаменимой кислоте, поэтому его еще называют «идеальным».
Аминокислота, скор которой имеет самое низкое значение, называется первой лимитирующей аминокислотой. Значение скора этой аминокислоты определяет биологическую ценность и степень усвоения белков.
Другой метод определения биологической ценности белков заключается в определении индекса незаменимых аминокислот (ИНАК). Этот показатель является интегральным и позволяет учитывать количество всех незаменимых кислот в белке исследуемого продукта. Индекс рассчитывают по формуле:
где n – число аминокислот, шт;
Удельный вес незаменимых аминокислот в общем количестве белков животного происхождения составляет 4352%. В растительных продуктах их присутствие составляет лишь3245%. К тому же, усвояемость их значительно снижена из-за прочной связи белков с клетчаткой. Если принять усвояемость белков молока за 100%, то усвояемость белков мяса составит 90%, картофеля – 80%, пшеницы – 50%, белков некоторых овощей – 2530%.
Кроме того животные белки лучше сбалансированы по аминокислотному составу.
Лекция №3 Тема: Физиологическое значение белков и аминокислот в питании человека.
2 Характеристика белков пищевого сырья.
3 Новые формы белковой пищи.
4 Функциональные свойства белков.
1 Важнейшие группы пептидов и их физиологическая роль.
Пептиды-буферы.
Пептиды-гормоны
Нейропептиды. Это две группы пептидов (эндорфины и энкефалины
Вазоактивные пептиды
Пептидные токсины
Пептиды-антибиотики
Вкусовые пептиды аспартам
Протекторные пептиды
ОБМЕН БЕЛКОВ
Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50% сухой массы клетки.Они выполняют ряд важнейших биологических функций. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков- актина и миозина.
Поступающий с пищей из внешней среды белок служит пластической и энергетической целям. Пластическое значение белка состоит в восполнении и новообразовании различных структурных компонентов клетки. Энергетическое значение заключается в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков.
В тканях постоянно протекают процессы распада белка с последующим выделением из организма неиспользованных продуктов белкового обмена и наряду с этим синтез белков. Таким образом, белки организма не находятся в статическом состоянии, из-за непрерывного процесса их разрушения и образования происходит обновление белков. Скорость обновления белков неодинакова для различных тканей. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также других внутренних органов и плазмы крови. Медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, сердца, половых желез и еще медленнее - белки мышц, кожи и особенно опорных тканей (сухожилий, костей и хрящей).
Физиологическое значение аминокислотного состава пищевых белков и их биологическая ценность
Для нормального обмена белков, являющихся основой их синтеза, необходимо поступление с пищей в организм различных аминокислот. Изменяя количественное соотношение между поступающими в организм аминокислотами или исключая из пищи ту или иную аминокислоту, можно по состоянию азотистого баланса, росту, массе и общему состоянию животных судить о значении для организма отдельных аминокислот. Экспериментально установлено, что из 20 входящих в состав белков аминокислот 12 синтезируются в организме (заменимые аминокислоты), а 8 не синтезируются (незаменимые аминокислоты).
Без незаменимых аминокислот синтез белка резко нарушается и наступает отрицательный баланс азота, останавливается рост, падает масса тела. Длительная жизнь животных и нормальное их состояние невозможны при отсутствии в пище хотя бы одной из незаменимых аминокислот. Для людей незаменимыми аминокислотами являются лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, трйптофан.
Белки обладают различным аминокислотным составом, поэтому и возможность их использования для синтетических нужд организма неодинакова. В связи с этим было введено понятие биологической ценности белков пищи. Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот в таких соотношениях, которые обеспечивают нормальные процессы синтеза, являются белками биологически полноценными. Наоборот, белки, не содержащие тех или иных аминокислот или содержащие их в очень малых количествах, будут неполноценными. Так, неполноценными белками являются желатина, в которой имеются лишь.следы цистина и отсутствует трйптофан и тирозин, зеин (белок, находящийся в кукурузе), содержащий мало триптофана и лизина, глиадин (белок пшеницы) и гордеин (белок ячменя), содержащие мало лизина, и некоторые другие./Наиболее высока биологическая ценность белков мяса, яиц, рыбы, икры, молока.
В связи с этим пища человека должна не просто содержать достаточное количество белка, но обязательно иметь в своем составе не менее 30% белков с высокой биологической ценностью, т. е. животного происхождения.
У людей встречается форма белковой недостаточности, развивающаяся при однообразном питании продуктами растительного происхождения с малым содержанием белка. При этом возникает заболевание, получившее название «квашиоркор». Оно встречается среди населения стран тропического и субтропического пояса Африки, Латинской Америки и Юго-Восточной Азии. Этим заболеванием страдают преимущественно дети в возрасте от 1 года до 5 лет.
Биологическая ценность одного и тог.о же белка для разных людей различна. Вероятно, она не является какой-то определенной величиной, а может изменяться в зависимости от состояния организма, предварительного пищевого режима, интенсивности и характера физиологической деятельности, ьда.раста, индивидуальных особенностей обмена веществ и других факторов.
Практически важно, чтобы два неполноценных белка, один из которых не содержит одних аминокислот, а другой - других, в сумме могли обеспечить потребности организма. ,
Азотистый баланс
Азотистый баланс - соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него. Так как основным источником азота в организме является белок, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. Количество принятого с пищей азота отличается от количества усвоенного азота, так как часть азота теряется с калом.
Усвоение азота вычисляют по разности содержания азота в принятой пище и в кале. Зная количество усвоенного азота, легко вычислить общее количество усвоенного организмом белка, так как в белке содержится в среднем 16% азота, т. е. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Следовательно, умножив найденное количество азота на 6,25, можно определить количество белка.
Для того чтобы установить количество разрушенного белка, необходимо знать общее количество азота, выведенного из организма. Азотсодержащие продукты белкового обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.) выделяются преимущественно с мочой и частично с потом. В условиях обычного, неинтенсивного потоотделения на количество азота в поте можно не обращать внимания. Поэтому для определения количества распавшегося в организме белка обычно находят количество азота в моче и умножают на 6,25.
Между количеством азота, введенного с белками пищи, и количеством азота, выводимым из организма, существует определенная взаимосвязь. Увеличение поступления белка в организм приводит к увеличению выделения азота из организма. У взрослого человека при адекватном питании, как правило, количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма. Это состояние получило название азотистого равновесия. Если в условиях азотистого равновесия повысить количество белка в пище, то азотистое равновесие вскоре восстанавливается, но уже на новом, более высоком уровне. Таким образом, азотистое равновесие может устанавливаться при значительных колебаниях содержания белка в пище.
В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез белка преобладает над его распадом. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении’ массы тела. Он отмечается в период роста организма, во время беременности, в периоде выздоровления после тяжелых заболеваний, а также при усиленных спортивных тренировках, сопровождающихся увеличением массы мышц. В этих условиях происходит задержка азота в организме (ретенция азота}.
Белки в организме не депонируются, т. е. не откладываются в запас. Поэтому при поступлении с пищей значительного количества белка только часть его расходуется на пластические цели, большая же часть - на энергетические цели.
Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего азота, говорят об отрицательном азотистом балансе.
Отрицательный азотистый баланс отмечается при белковом голодании, а также в случаях, когда в организм не поступают отдельные необходимые для синтеза белков аминокислоты.
Распад белка в организме протекает непрерывно. Степень распада белка связана с характером питания. Минимальные затраты белка в условиях белкового голодания наблюдаются при питании углеводами. В этих условиях выделение азота может быть в 3-3’/2 раза меньше, чем при полном голодании. Углеводы при этом выполняют сберегающую белки роль.
Распад белков в организме, происходящий при отсутствии белков в пище и достаточном введении всех других питательных веществ (углеводы, жиры, минеральные соли, вода, витамины), отражает те минимальные траты, которые связаны с основными процессами жизнедеятельности. Эти наименьшие потери белка для организма в состоянии покоя, пересчитанные на 1 кг массы тела, были названы Рубнером коэффициентом изнашивания.
Коэффициент изнашивания для взрослого человека равен 0,028-0,075 г азота на 1 кг массы тела в сутки.
Отрицательный азотистый баланс развивается при полном отсутствии или недостаточном количестве белка в пище, а также при потреблении пищи, содержащей неполноценные белки. Не исключена возможность дефицита белка при нормальном поступлении, но при значительном увеличении потребности в нем организма. Во всех этих случаях имеет место белковое голодание. ‘
При белковом голодании даже в случаях достаточного поступления в организм жиров, углеводов, минеральных солей, воды и витаминов происходит постепенно нарастающая потеря массы тела, зависящая от того, что затраты тканевых белков (минимальные в этих условиях и равные коэффициенту изнашивания) не компенсируются поступлением белков с пищей. Поэтому длительное белковое голодание в конечном счете, так же как и полное голодание, неизбежно приводит к смерти. Особенно тяжело переносят белковое голодание растущие организмы, у которых в этом случае происходит не только потеря массы тела, но и остановка роста, обусловленная недостатком пластического материала, необходимого для построения клеточных структур.
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Лекционный материал по дисциплине “Пищевая химия” - Физиологическое значение белков и аминокислот в питании человека
Физиологическое значение белков и аминокислот в питании человека
Важнейшие группы пептидов и их физиологическая роль.
Пептиды – это олигомеры, составленные из остатков аминокислот. Они имеют невысокую молекулярную массу (содержание остатков аминокислот колеблется от нескольких штук до нескольких сотен).
В организме пептиды образуются либо в процессе синтеза из аминокислот, либо при гидролизе (расщеплении) белковых молекул.
На сегодня установлены физиологическое значение и функциональная роль наиболее распространенных групп пептидов, от которых зависят здоровье человека, органолептические и санитарно-гигиенические свойства пищевых продуктов.
Пептиды-буферы. В мышцах животных и человека обнаружены дипептиды, выполняющие буферные функции, то есть поддерживающие постоянный уровень рН.
Пептиды-гормоны . Гормоны – вещества органической природы, вырабатываемые клетками желез, регулируют деятельность отдельных органов, желез и организма в целом: сокращение гладкой мускулатуры организма и секреции молока молочными железами, регуляция деятельности щитовидной железы, активности роста организма, образования пигментов, обуславливающих цвет глаз, кожи, волос.
Нейропептиды. Это две группы пептидов (эндорфины и энкефалины ), содержащихся в мозге человека и животных. Они определяют реакции поведения (боязнь, страх), влияют на процессы запоминания, обучения, регулируют сон, снимают боль.
Вазоактивные пептиды синтезируются из белков пищи в результате, они оказывают влияние на тонус сосудов.
Пептидные токсины представляют собой группу токсинов, вырабатываемых мироорганизмами, ядовитыми грибами, пчёлами, змеями, морскими моллюсками и скорпионами. Для пищевой промышленности они нежелательны. Наибольшую опасность представляют токсины микроорганизмов (золотистый стафилококк, бактерии ботулизма, сальмонеллы), в том числе грибков, которые развиваются в сырье, полуфабрикатах и готовых пищевых продуктах.
Пептиды-антибиотики . Представители данной группы пептидов бактериального или грибкового происхождения используется в борьбе с инфекционными заболеваниями, вызываемыми стрептококками, пневмококками, стафилококками и др. микроорганизмами.
Вкусовые пептиды – прежде всего это соединения со сладким или горьким вкусом. Пептиды горького вкуса образуются в молодых ещё незрелых ферментативных сырах. Пептиды со сладким вкусом (аспартам ) используются в качестве заменителя сахара.
Протекторные пептиды выполняют защитные функции, прежде всего – антиокислительные.