Значение пищевых веществ в обеспечении жизнедеятельности организма

16 Декабря в 19:24 3219 0


К пищевым веществам относят белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества.

Белки — сложные высокомолекулярные азотсодержащие соединения. В соответствии с биологическими функциями различают белки: структурные, сократительные и двигательные, защитные, транспортные, регуляторные, ферментные, пищевые и запасные.

Структурных а-аминокислот, участвующих в построении белковых молекул, насчитывается 20 видов, которые соединены в определенной последовательности в длинные цепи. Молекулярная масса белков варьируется от 5 тыс. до 1 млн. Из них 10 относятся к незаменимым и, следовательно, должны постоянно поступать в достаточном количестве и оптимальном соотношении с пищей. К ним относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин + цистеин, треонин, триптофан, фенилаланин + тирозин.

Дефицит незаменимых аминокислот в пище или их неоптимальное соотношение приводят к угнетению биосинтеза белка в организме, нарушают динамическое равновесие белкового метаболизма и усиливают распад собственных белков с компенсаторной целью.

Заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, к ним относятся: гистидин, аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, глицин, глутаминовая кислота, пролин, серии и др.

Потребность в белке. Минимальным физиологическим количеством — надежным уровнем поступления белка — считается 0,6 г полноценного протеина на 1 кг массы тела в сутки. В рационе, человека, как правило, представлен смешанный (животный и растительный) белок. Оптимальная потребность в таком белке составляет 0,8-1,2 г на 1 кг массы тела. Суточная потребность в белках составляет 58—87 г для жен-шин и 65—117 г для мужчин, причем 55% должны представлять белки животного происхождения. В среднем 12% обшей энергетической ценности суточного рациона должны составлять белковые калории.

Источниками животного белка в питании являются мясо, молочные продукты, в ряде стран — морепродукты; растительного белка — зерновые, бобовые, в меньшей степени орехи, семена.

Болезни недостаточности и избыточности белкового питания. К болезням недостаточности питания относят, прежде всего, заболевания, связанные с белково-энергетической недостаточностью: квашиоркор и алиментарный маразм.

Квашиоркор, означающий «красный мальчик», возникает в результате дефицита в пищевом рационе животных белков.

Сопутствующим фактором является недостаток витаминов группы В; причиной бывает и монотонная углеводная пища.

В ряде районов Западной Африки широко распространена детская дистрофия: квашиоркор в сочетании с алиментарным маразмом (кахексией). Квашиоркор развивается в тех случаях, когда ребенка после отнятия от груди переводят на обедненную белком крахмальную диету. Заболевание характеризуется замедлением роста и развития ребенка, изменением цвета кожи и волос, депигментацией, изменением состояния слизистых оболочек, ухудшением функций многих систем, особенно пищеварительной (диспепсическими явлениями и стойкой диареей). В тяжелых случаях основными проявлениями квашиоркора служат отеки и психические расстройства.

Алиментарный маразм (кахексия) развивается вследствие малокалорийной диеты, обедненной специфическими аминокислотами. Это состояние может развиться во всех возрастных группах, включая и взрослых, но чаще встречается у детей первого года жизни. Развитие кахексии проявляется резким похудением, потерей массы тела, сухостью и дряблостью кожи, выпадением волос, исчезновением подкожного жира, атрофией мышц и внутренних органов, снижением содержания сывороточного белка; при кахексии могут наблюдаться отеки, кровоизлияния, иногда нарушения психики. Потеря подкожной клетчатки вызывает появление морщин (лицо «маленького старичка» или «обезьяны»).

Избыток белков имеет наиболее выраженные и относительно быстро проявляющиеся последствия по сравнению с избытком других макронутриентов (жиров и углеводов). Это связано как с высокой реакционной способностью лишних аминокислот, так и с общими энергетическими нагрузками на организм, сопровождающими, как правило, высокое поступление белка с соответствующими продуктами.

Особенно чувствительны к избытку протеина крайние возрастные группы (дети и престарелые), а также лица с некоторыми заболеваниями (почечными, гепатобилиарной системы). При этом в первую очередь страдают печень и почки. В печени могут развиваться жировая дистрофия и деструктивные процессы из-за ее перегрузки пищевыми аминокислотами, первично в ней концентрирующимися и переаминирующимися.

Почки функционально перегружаются из-за повышенного выделения остаточного азота (мочевины, мочевой кислоты, креатинина) и нарушения кислотно-щелочного баланса первичной мочи. В результате увеличиваются потери кальция с мочой: каждый грамм лишнего белка приводит к потере от 2 до 20 мг кальция. При длительном избытке белка в рационе увеличивается риск развития мочекаменной болезни, подагры, ожирения.

Жиры — относятся к числу очень распространенных в органическом мире веществ. Это главная составная часть животных жиров и растительных масел, они присутствуют во всех животных и растительных тканях, в питании человека являются одним из основных пищевых веществ. Количество жиров в организме человека и животных сильно варьирует.

В известных случаях (при сильном ожирении) содержание жира в организме животных достигает 50% его массы. У животных различают жиры запасные и протоплазматические, первые откладываются в подкожной жировой клетчатке и расходуются при недостаточном питании. Вторые входят в состав протоплазмы, образуя комплексы с белками, и их количество не зависит от степени упитанности организма. Так, в норме содержание жира в организме человека массой 70 кг составляет 12 кг, из которых 9 кг служат источником потенциальной энергии.



Физико-химические свойства жиров определяются природой остатков жирных кислот в их молекуле. Жирные кислоты, входящие в состав пищевых жиров, делятся на три большие группы: насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Жиры животного происхождения, содержащие значительные количества насыщенных жирных кислот (пальмитиновой, стеариновой и др.), имеют более высокую температуру плавления. Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК) имеют в молекуле одну двойную связь.

Основным их представителем в рационе является олеиновая кислота. Растительные жиры содержат значительное количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), которые входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей, участвуют в синтезе простагландинов, способствуют удалению холестерина из организма. Три основные ПНЖК — арахидоновая, линолевая и линоленовая — являются незаменимыми факторами питания. Они не синтезируются организмом и должны поступать с пищей.

Комплекс полиненасыщенных жирных кислот рассматривают как фактор F, биологическое значение которого приравнивается к витаминам (его часто так и называют — витамин F).

Основными источниками МНЖК служат оливковое и арахисовое масла, свиной жир, ПНЖК — растительные масла, рыбий жир, орехи, семена, бобовые.

Биологическая полноценность жиров определяется наличием в их составе жирорастворимых витаминов A, D и Е (токоферолов), фосфолипидов (лецитина, сфингомиелина), стеринов (в-ситостерина) и др., а также легкостью всасывания в желудочно-кишечном тракте/ Жиры хорошо растворяются в органических растворителях (бензоле, хлороформе, эфире, сероуглероде, петролейном эфире, горячем спирте, ацетоне) и не растворяются в воде.

Углеводы — обширная группа природных органических соединений, которые условно можно разделить на три большие группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды — соединения, имеющие в молекуле не менее трех атомов углерода.

В зависимости от количества атомов углерода в молекуле их называют триозами, тетрозами, пентозами, гексозами и гептозами. В состав пищевых продуктов чаще всего входят следующие углеводы: гептозы (арабиноза, ксилоза, рибоза), гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза и дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза, галактоза). Природными источниками моносахаридов являются фрукты, ягоды, овощи, в которых содержание общих Сахаров составляет от 2 до 17,5%.

Олигосахариды состоят из нескольких (от 3 до 9) остатков моносахаридов (раффинозы, стахиозы, лактулозы, олигофруктозы) и полисахаридов. Полисахариды делятся на крахмальные и некрахмальные, которые, в свою очередь, могут быть растворимыми и нерастворимыми. Полисахариды представлены растительным крахмалом, гликогеном и клетчаткой растительных продуктов. Содержание растительного крахмала достигает в хлебопродуктах 40-73%, в бобовых — 40-45%, в картофеле — 15%. Усвояемый полисахарид животного происхождения — гликоген содержится главным образом в печени (2—10%). В мышечной ткани содержание гликогена не превышает 1%.

Огромную роль в питании и здорового, и больного человека имеют пищевые волокна (ПВ), синонимами которых являются неусвояемые углеводы, клетчатка, балластные вещества. Пищевые волокна (ПВ) представляют собой смесь различных полисахаридов (лигнина, хитина) в совокупности с олигосахаридами и неперевариваемым крахмалом. ПВ — съедобные компоненты пиши, главным образом растительной природы, устойчивые к перевариванию и усвоению в тонком кишечнике, но подвергаемые полной или частичной ферментации в толстом кишечнике.

Долгое время ПВ считали ненужным балластом, от которого старались освободить продукты для повышения их пищевой ценности. С этой целью разработан и выпускается целый ряд рафинированных продуктов, полностью освобожденных от ПВ: 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.

Подобная «цивилизованная» диета привела к резкому снижению количества ПВ в потребляемой пище до 10 г в день. В то же время строгие вегетарианцы получают с пищей 40 и более граммов ПВ. Большинство населения земного шара съедают в день не более 25 г ПВ. 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.

В зависимости от количества клетчатки все продукты — носители углеводов делят на содержащие «защищенные» углеводы (клетчатки в количестве более 0,4%) и рафинированные (клетчатки менее 0,4%).

Важным свойством, также влияющим на поведение и различные эффекты в желудочно-кишечном тракте человека, является водоудерживающая способность ПВ. Наибольшую гигроскопичность имеют растворимые ПВ — гемииеллюлоза и пектин, содержащиеся в овощах и фруктах. Нерастворимые ПВ (например, отруби злаковых) обладают только свойством поверхностного удержания воды.

Водоудерживаюшая способность ПВ оказывает большое влияние при их использовании в профилактике многих заболеваний. Установлено, что дефицит ПВ в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженного кишечника, гипомоторная дискинезия толстой кишки с синдромом запоров, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей и т.д.

В.И. Архангельский, В.Ф. Кириллов
Похожие статьи
показать еще
 
Профилактика заболеваний