Функции эссенциальных факторов питания

    Углеводы, обширная группа природных органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле C_m(H₂O)_n(т. е. углерод вода, отсюда название). Различают моно-, олиго- и полисахариды, а также сложные углеводы — гликопротеиды, гликолипиды, гликозиды и др. Углеводы — первичные продукты фотосинтеза и основные исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях. Составляют существенную часть пищевого рациона человека и многих животных. Подвергаясь окислительным превращениям, обеспечивают все живые клетки энергией (глюкоза и ее запасные формы — крахмал, гликоген). Входят в состав клеточных оболочек и других структур, участвуют в защитных реакциях организма (иммунитет). Применяются в пищевой (глюкоза, крахмал, пектиновые вещества), текстильной и бумажной (целлюлоза), микробиологической (получение спиртов, кислот и других веществ сбраживанием углеводов) и других отраслях промышленности. Используются в медицине (гепарин, сердечные гликозиды, некоторые антибиотики).

    Углеводы  в состав пищевых продуктов входят в виде моносахаридов (фруктоза, глюкоза), олигосахаридов (сахароза, лактоза) и полисахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые вещества). Для человека углеводы являются основным источником энергии. При их окислении из 1 г в организме образуется 4 ккал (16,7 кДж).

    Средняя потребность в углеводах для  людей, не занятых физическим трудом, равна 400-500 г/сут, в весовом выражении  — 2/3 от суточного рациона, в калорическом — около 60%. При интенсивной физической нагрузке количество углеводов, необходимых  организму, увеличивается.

    При питании предпочтение должно отдаваться полисахаридам (крахмал, гликоген, пектин и др.), а не олиго-моносахаридам (сахароза, глюкоза, фруктоза, лактоза и др.). Первые медленнее перевариваются и  динамика концентрации конечного продукта переваривания — глюкозы — в жидкостях организма более благоприятна для последующих метаболических процессов. Кроме того, они не обладают сладким вкусом, что значительно снижает опасность их чрезмерного потребления.

    В молоке и молочных продуктах содержится дисахарид лактоза. Основным же источником углеводов в питание человека служат растения, в них они составляют 80-90% сухой массы. Растительные продукты очень богаты неперевариваемыми и неусвояемыми полисахаридами, в первую очередь целлюлозой. Грубоволокнистая неперевариваемая пища стимулирует перистальтику кишечника, адсорбирует некоторые катаболиты (в том числе токсические) в толстом кишечнике, способствует выведению холестерина, является одним из источников питания полезных для организма человека бактерий кишечника. Рекомендуемая для взрослого человека суточная доза балластных веществ составляет 25 г/сут.

    Жиры, органические соединения, в основном сложные эфиры глицерина и  одноосновных жирных кислот (триглицериды); относятся к липидам. Один из основных компонентов клеток и тканей живых организмов. Источник энергии в организме; калорийность чистого жира 3770 кДж/100 г. Природные жиры подразделяются на жиры животные и масла растительные.

    Пищевые жиры представляют собой эфиры глицерина  и высших жирных кислот. Последние обычно содержат четное число углеродных атомов и делятся на две большие группы: насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные жирные кислоты в большом количестве (до 50% от общей массы) содержатся в твердых животных жирах. Ненасыщенные распространены в жидких маслах и продуктах моря. Во многих растительных маслах содержание их доходит до 80-90% (в подсолнечном, кукурузном, льняном, оливковом).

    В организме человека в норме содержится 10-20% жира, но при некоторых нарушениях жирового обмена его количество может возрастать до 50%. Жиры и жироподобные вещества входят в состав клеточных мембран и оболочек нервных волокон, участвуют в синтезе желчных кислот, гормонов, витаминов. Жировые отложения — энергетический резерв организма.

    Энергетическая  ценность жиров более чем вдвое превышает таковую белков и углеводов. При окислении 1 г жиров выделяется 9 ккал (37,3 кДж) энергии. Взрослому здоровому человеку рекомендуется употреблять 80-100 г жира в сутки, что обеспечивает 30-35 % суточной энергетической ценности рациона. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты — линолевая и линоленовая — не могут синтезироваться в организме и должны обязательно поступать с пищей. Эти кислоты содержатся в растительных маслах, орехах, жире некоторых рыб и морских млекопитающих. Они и другие высшие ненасыщенные жирные кислоты препятствуют развитию атеросклероза, повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям.

    Пищевая ценность жира определяется наличием незаменимых жирных кислот, витаминов  А, Е, D, перевариваемостью и всасываемостью. Наибольшей биологической ценностью обладают жиры, содержащие незаменимую линолевую кислоту и другие высшие ненасыщенные жирные кислоты. Усвояемость зависит от температуры плавления жира: если точка плавления ниже, чем температура человеческого тела, то усвояемость равна 97-98%, жиры с температурой плавления 50-60 ^оС усваиваются только на 70-80%. С пищей в организм человека поступают и такие жироподобные вещества как стерины, фосфолипиды, жирорастворимые витамины. Самым известным из стеринов является холестерин. Он содержится в продуктах животного происхождения, однако может синтезироваться и в организме человека из промежуточных продуктов обмена углеводов и жиров.

    Холестерин  является источником желчных кислот, гормонов, предшественником витамина D₃. В крови, желчи холестерин удерживается в виде коллоидного раствора, благодаря связыванию с белками, ненасыщенными жирными кислотами, фосфатидами. При нарушении обмена этих веществ или их недостатке холестерин выпадает в виде мелких кристаллов, оседающих на стенках кровеносных сосудов, в желчных путях, что способствует развитию атеросклероза, образованию желчных камней. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2 Микронутриенты 

    Микронутриенты  – это незаменимые компоненты питания человека, поскольку необходимы для протекания многочисленных биохимических реакций в организме. Микронутриенты являются химически и физиологически активными веществами, которые способны взаимодействовать с другими веществами, а также друг с другом. Эти взаимодействия могут привести к повышению или снижению эффекта от приема витаминно-минеральных комплексов. Таким образом, совместимость микронутриентов необходимо учитывать при проведении витаминной профилактики. Кроме того, эти факты должны учитываться при разработке и производстве комплексных препаратов.

    В рационах питания чаще всего встречается недостаток трех аминокислот: триптофана, лизина и метионина. Поэтому оценивают пищевые продукты, входящие в рацион, в первую очередь по содержанию этих незаменимых аминокислот. Основные источники триптофана - мясо, рыба, творог, сыр, яйца. В различных частях мясной туши содержится неодинаковое количество триптофана. Например, белки соединительной ткани (голяшка, пашина, шея) почти лишены его. Наиболее ценными по содержанию триптофана являются такие части туши, как вырезка, тонкий и толстый края, мякоть задней ноги.

    Важные  дополнительные источники триптофана - продукты растительного происхождения: горох, фасоль и, особенно, соя. Лизин. Основной источник лизина - молоко. 500-600 г его покрывает потребность в лизине примерно на 40-45 % суточной нормы. Много лизина в мясе, рыбе, бобовых, а также в твороге и сыре, в желтке яиц (в одном желтке - 186 мг лизина). Потребность в метионине удовлетворяется в значительной степени (на 40-45 %) белками молока и молочных продуктов. Наряду с молочными продуктами источниками метионина являются мясо, рыба, яйца, а из растительных продуктов - бобовые, гречневая крупа. 

    Содержание  метионина в некоторых видах  рыб (мг в 100 г) следующее: ставрида - 700, судак, щука - 534, скумбрия, минтай - 600, треска, морской окунь, карп - 500. В мясе 2-й категории метионина больше, чем в мясе 1-й категории (515 и 445 мг в 100 г мякоти соответственно). Из трех указанных незаменимых аминокислот труднее всего обеспечить организм метионином.

    Объективным показателем оптимальной сбалансированности продукта или рациона по содержанию метионина является коэффициент  отношения метионина к триптофану, принятому за 1. Чем выше коэффициент  отношения метионин: триптофан в  продукте, тем выгоднее включать такой продукт в рацион питания для улучшения сбалансированности его аминокислотного состава. Из всех содержащих белок продуктов по соотношению метионин:триптофан первое место занимает рыба, за ней - творог нежирный, мясо, яйца. При синтезе белков для каждого вида тканей организма требуется строго специфичный набор аминокислот. Например, в составе тканевого белка валин, аргинин и триптофан содержатся в равных количествах (1:1:1), но если в пищевом рационе их соотношение составляет 1:1:0,5, то усвоение всех указанных аминокислот устанавливается по аминокислоте, содержащейся в минимальном количестве. Поэтому соотношение 1:1:0,5 приведет к потере белка. Некоторые неусвоенные аминокислоты при накоплении в крови в повышенных дозах могут оказать токсическое действие. Как видим, рациональный подбор белков из разных продуктов с учетом их взаимного дополнения очень важен при составлении меню (Приложение 1). 

    Витаминами  называют незаменимые нутриенты  органической природы, разнообразного химического строения, которые необходимы для обеспечения обмена веществ в организме человека. Суточная в них потребность измеряется в миллиграммах и микрограммах и зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, состояния здоровья. Витамины делят на водорастворимые (витамин С и витамины группы В) и жирорастворимые (витамины А, D, Е, К).

    Большинство витаминов группы В содержится в  наружных частях зерновых, в бобовых, в печени, дрожжах, яичном белке. Аскорбиновой кислотой (витамином С) богаты зеленые  части растений, овощи, ягоды, цитрусовые и другие фрукты (особенно кислые), а также печень и почки. Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения — сливочном масле, печени скота, трески, икре осетровых рыб, сырах. Он может синтезироваться в организме человека из -каротина (провитамина А). Основным источником последнего являются оранжево-окрашенные овощи, ягоды, фрукты. Витамин D содержится в печени, молочных жирах, икре рыб, жире из печени трески. Он также синтезируется в коже человека под действием ультрафиолетовых лучей. Богатым источником витамина Е являются растительные масла, яичные желтки, зеленые листья овощей. Листовые овощи, томаты, картофель, печень обеспечивают человека витамином К. В наибольшей степени витамины сохраняются в овощах, употребляемых в свежем виде. Длительная варка и тушение снижает содержание витаминов. Быстрое замораживание и квашение сохраняют значительную их часть на длительный период.

    Ряд витаминов (К, В₃, В₆, В_С) синтезируется микрофлорой, населяющей толстый кишечник человека. Никотиновая кислота может частично образовываться в тканях нашего организма из аминокислоты триптофана.

    Роль  витаминов в организме разнообразна. В большинстве своем они, являясь  компонентом, необходимым для эффективной  работы ферментов, участвуют во многих процессах обмена веществ, процессах роста и развития организма, повышают иммунный статус человека. Без них невозможно нормальное функционирование нервной системы, кожи, органов зрения. При недостатке витаминов развиваются специфические гипо- и авитаминозы (см. алиментарные заболевания). Наиболее дефицитными, чаще всего зимой и ранней весной, являются витамины С, В₁, В₂, А, так как они разрушаются в процессе хранения.

    Известно, что подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) обнаружены в организме человека. 12 элементов называют структурными, т.к. они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). При этом основным строительным материалом являются четыре элемента: азот, водород, кислород и углерод. Остальные элементы, находясь в организме в незначительных по объему количествах, играют важную роль, влияя на здоровье и состояние нашего организма.

    Минеральный состав внутриклеточной жидкости, по мнению ученых, подобен составу доисторического моря и строго поддерживается на одном уровне, даже если при этом приходится поглощать химические элементы из других (костной, например) тканей.