Биологическое значение отдельных пищевых веществ

Каждое из пищевых веществ выполняет свои специфические функции в организме человека и входит в состав почти всех кле­точных элементов и ферментативных систем.

В процессе превра­щения из пищевых веществ синтезируются специфические имен­но для данного индивидуума вещества.

Белки имеют исключительное значение в жизнедеятельности организма. Без них невозможны жизнь, рост и развитие организ­ма. Это пластический материал для формирования клеток и меж­клеточного вещества. Белки входят в состав гормонов, иммунных тел, ферментов. Они участвуют в обмене витаминов, минеральных веществ, в доставке кровью кислорода, липидов, углеводов, вита­минов, гормонов, лекарственных веществ. Из белков могут обра­зоваться жиры и углеводы, однако белки не могут быть заменены другими пищевыми веществами.

Наиболее ранним проявлением белковой недостаточности является снижение защитных свойств организма по отношению к действию неблагоприятных факторов окружающей среды. При недостатке белков нарушаются процессы пищеварения, крове­творения, деятельность эндокринных желез, нервной системы, тормозятся рост и развитие организма, уменьшается масса мышц, печени, возникают трофические нарушения кожных покро­вов, волос, ногтей. Недостаточность белков ослабляет умствен­ную деятельность и снижает работоспособность человека. Она может развиться не только в результате надостаточного поступ­ления белков с пищей, но и вследствие нарушения принципов сбалансированного питания, при возникновении различных забо­леваний, когда нарушается переваривание и всасывание белков и аминокислот.

Избыточное поступление белков в организм вызывает уси­ленную работу пищеварительного аппарата, образование в киш­ках продуктов их распада и неполного расщепления, что может привести к интоксикации и увеличению нагрузки на печень, поч­ки, к нарушению функции головного мозга.

Жиры снабжают организм энергией, полиненасыщенными жирными кислотами, фосфолипидами (лецитинами), стеринами. Они участвуют в пластических процессах, способствуют поступ­лению в организм жирорастворимых витаминов — ретинола (ви­тамина А), эргокальциферола (витамина Эг), а-токоферола (ви­тамина Е), филлохинонов (витамина К) — и их усвоению. Жиры улучшают вкусовые свойства пищи. Недостаточное поступление их в организм может привести к нарушению функции централь­ной нервной системы, заболеванию кожи, почек, органа зрения, снижению сопротивляемости организма.

Углеводы являются основным источником энергии. Они необ­ходимы для обеспечения обмена веществ. Углеводы выполняют и пластическую роль, так как входят в состав клеток и тканей, стимулируют усвоение белков, способствуют нормальной дея­тельности печени, мышц, нервной системы, сердца и других ор­ганов. Полное исключение углеводов из пищи резко нарушает жизнедеятельность организма; происходит значительная потеря массы тела, ухудшается усвоение белков и жиров, теряются мине­ральные соли. Вместе с тем углеводы являются основным источ­ником образования в организме жира, поэтому чрезмерное их употребление приводит к ожирению. Из каждых лишних 100 г углеводов образуется 30 г жира, накапливающегося в организме, а избыток сахара приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в крови.

Витамины обеспечивают нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме, являясь биологиче­скими регуляторами обмена веществ и входа в состав ферментов.

Деятельность всех систем и органов, защитные функции орга­низма зависят от степени обеспеченности его витаминами. По­скольку витамины в организме человека синтезируются в очень малых количествах, а многие совсем не синтезируются, то они должны в достаточном количестве поступать с пищей.

Минеральные вещества имеют жизненно важное значение для организма человека и, наряду с другими пищевыми компо­нентами, являются обязательной составной частью рациона пита­ния. Они играют большую роль в пластических процессах, входят в состав всех тканей организма, особенно костной ткани. Мине­ральные вещества принимают участие в процессах обмена ве­ществ; в синтезе и обеспечении функций ферментов; входят в состав витаминов, гормонов; нормализуют водно-солевой обмен; поддерживают кислотно-основное состояние.

Роль белков и аминокислот в питании

Биологическая ценность белков пищевых продуктов зависит от количества и соотношения в них аминокислот, в частности незаменимых (которые не могут синтезироваться в организме и поступают только с пищей).

Незаменимых аминокислот всего 8 (лизин, метионин, трипто­фан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин), а для детского организма — 10 (еще аргинин и гистидин). Каждая из них играет определенную биологическую роль. Особо дефицит­ными являются лизин, метионин и триптофан. Потребность взрослого человека в лизине — 3—5 г в сутки; недостаток его в организме приводит к нарушению роста, кровообращения, кальцинации костей, к уменьшению содержания гемоглобина в крови. Метионин участвует в обмене жиров и фосфатидов, явля­ется наиболее сильным лцпотропным (предупреждающим ожире­ние печени) средством, участвует в обмене цианокобаламина (витамина В|2) и фолиевой кислоты. Он необходим для нормаль­ной деятельности надпочечников. Суточная потребность человека в метионине — 1г. Триптофан способствует росту, образованию

Таблица 6. Содержание белков в основных пищевых продуктах, %

Наименование продуктаСодержание белковНаименование продуктаСодержание белков
Говядина18,6—20
Свинина нежирная14Хлеб белково­пшеничный21,0
Мясо кролика21,1Крупа манная10,3
Куры18—20—»— овсяная11,0
Печень говяжья17,4Соя34,9
Рыба14—18Горох20,5
Паста «Океан»13,6Фасоль21,0
Творог жирный14,0
— »— нежирный18,0Капуста белокочан­ная1,8
Сыры (твердые)19—31Морковь1,3
Молоко коровье2,8Свекла1,7
Яйца12,7Картофель2,0
Хлеб ржаной6,0Яблоки, груши0,4
— »— пшеничный8,1Смородина черная1,0

гемоглобина, сывороточных белков, участвует в процессе вос­становления тканей. Потребность в нем организма составляет 1 г в сутки. Фенилаланин участвует в обеспечении функции щито­видной железы и надпочечников. Лейцин, изолейцин и треонин влияют на процессы роста. При недостатке лейцина уменьшается масса тела, возникают изменения в почках и щитовидной железе. Недостаток валина приводит к расстройству координации дви­жений.

Гистидин входит в состав гемоглобина, его недостаток или избыток в организме ухудшает условнорефлекторную дея­тельность. Аргинин принимает участие в образовании мочеви­ны — конечного продукта обмена белков.

Заменимые аминокислоты выполняют в организме разно­образные функции и играют не меньшую физиологическую роль, чем незаменимые. Так, например, глутаминовая кислота является единственной кислотой, поддерживающей дыхание клеток мозга.

Аминокислоты содержатся во всех продуктах растительного и животного происхождения, за исключением таких рафиниро­ванных продуктов, как сахар, крахмал, различные масла. Однако содержание и соотношение их в продуктах разное. Продукты животного происхождения — молоко, мясо, рыба, яйца — со­держат незаменимые аминокислоты в наиболее благоприятных соотношениях. Белок молока особенно ценен тем, что в нем содер­жатся дефицитные аминокислоты — триптофан, лизин, метио­нин — в наилучшем соотношении. Тощее мясо содержит больше белков, чем жирное. Много белков и в таких продуктах расти­тельного происхождения, как горох, фасоль, гречневая и перло­вая крупы, пшено, рис. Содержание белков в основных продуктах питания приведено в табл. 6.

Скорость переваривания белков различных пищевых продук­тов разная. Быстро перевариваются рыбные и молочные белки, несколько дольше — белки мяса и еще дольше — белки круп и хлеба. На скорость и полноту переваривания белков влияет кули­нарная обработка продуктов. Варка пищи повышает усвояемость белков.

Липиды

Липиды — это группа органических соединений, в состав ко­торых входят собственно жиры (или триглицериды) и липоиды (жироподобные вещества). К липоидам, имеющим особенно важ­ное значение в организме человека, относятся стерины (в част­ности, холестерин) и фосфолипиды.

Биологическая ценность жиров заключается, прежде всего, в их высокой энергоемкости. Однако в организме человека они выполняют и другие жизненно важные биологические функции. В виде соединений с белками жиры входят в состав клеточных оболочек и ядер, участвуют в регулировании обмена веществ в клетках.

Дефицит жиров в пище ослабляет иммунитет и, следователь­но, понижает сопротивляемость инфекциям. При недостаточном поступлении жиров потребность организма в энергии удовлетво­ряется в основном за счет углеводов и, частично, белков, что уве­личивает расход белков и незаменимых аминокислот.

Вместе с жирами в организм поступают жирорастворимые витамины (ретинол, или витамин А; эргокальциферол, или вита­мин О, токоферолы, или витамин Е, филлохиноны, или вита­мин К) и биологически важные фосфолипиды (лецитин и холин).

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот, которые могут быть насыщенными (пальмитиновая, стеариновая, масляная, капроновая и др.) и ненасыщенными (олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая). Линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты относятся к полиненасыщенным жирным кисло­там. Арахидоновая кислота синтезируется в организме из линолевой, являющейся незаменимым компонентом питания.

Полиненасыщенные жирные кислоты повышают эластичность и уменьшают проницаемость сосудистой стенки, образуют с холе­стерином легкорастворимые соединения и увеличивают его выве­дение, обеспечивают нормальный рост и развитие организма, усиливают липотропное (уменьшающее жировую инфильтрацию печени) действие холина и способствуют его синтезу.

Минимальная суточная потребность взрослого человека в ли- нолевой жирной кислоте составляет 2—6 г, что содержится в 10— 15 г растительного масла (подсолнечного, кукурузного, хлоп­кового).

Для создания некоторого избытка линолевой кислоты в ор­ганизме рекомендуется вводить в состав суточного рациона 20— 25 г растительного масла.

Абсолютного дефицита линолевой кислоты в питании не на­блюдается, однако имеются случаи недостаточного ее потребле­ния. Так, если человек потребляет в сутки 100 г сливочного масла и совсем не употребляет жиров растительного происхождения, то организм получает всего около 1 г линолевой кислоты. Недоста­точность полиненасьнценных жирных кислот может возникнуть и у детей первого года жизни при вскармливании их молочными смесями, приготовленными из коровьего молока (женское молоко содержит в 12—15 раз больше линолевой кислоты, чем коровье). В связи с этим в современные молочные смеси для питания детей («Малютка») вводится растительное масло, являющееся источником линолевой кислоты.

При недостаточном поступлении с пищей линолевой кислоты нарушается синтез арахидоновой кислоты, являющейся жизнен­но важным веществом. Из жиров животного происхождения больше всего арахидоновой кислоты содержит свиной и особенно рыбий жиры.  

Потребность организма человека в жирах зависит от харак­тера работы, пола, возраста и других факторов. Чем тяжелее физический труд, тем больше потребность в жирах. При этом учи­тываются не только жиры явные, поступающие с теми или иными жировыми продуктами, но и скрытые, содержащиеся в остальных продуктах питания.

В настоящее время население экономически развитых стран потребляет жирную пищу в количестве, соответствующем 40— 45 % общей энергоценности рациона питания. В нашей стране также отмечается увеличение потребления жировых продуктов. Это опасная тенденция. Чрезмерное увлечение жировой пищей неблагоприятно сказывается на состоянии организма, приводит к развитию различных заболеваний, в частности органов крово­обращения и др.

Очень ценным для организма человека является лецитин,со­держащийся во многих пищевых продуктах. Этот липоид участву­ет в обмене холестерина, способствует выведению его из орга­низма. Вообще фосфолипиды, к которым относится и лецитин, способствуют лучшему всасыванию и усвоению пищевых ве­ществ. Особенно богаты ими клетки нервной системы. Фосфоли­пиды улучшают окислительные процессы, стимулируют рост, по­вышают сопротивляемость организма кислородному голоданию и действию высокой температуры.

В большом количестве фосфолипиды содержатся в яйцах (3,4 %), нерафинированных растительных маслах (1—2 %), сырах (0,2—1,1 %), мясе (0,8 %), птице (0,5—2,5 %), рыбе (0,3—2,4 %), сливочном масле (0,3—0,4 %), хлебе (0,3 %) и других зерновых продуктах.

Роль холестерина в организме человека

Постоянным компонентом жировых продуктов являются стерины, из которых наиболее изучен холестерин. Он присутствует во всех клетках и тканях организма, особенно много его в нервной ткани и головном мозге (4 %), меньше в печени (0,3 %) и мыш­цах (0,2-0,25 %).

В сыворотке крови здоровых людей содержится 3,6—ммоль/л холестерина.

Холестерин необходим для образования гормонов надпочеч­ников, половых гормонов, кальциферолов и других важных соеди­нений. Являясь постоянной составной частью клеточного содер­жимого, он участвует в поддержании определенного уровня воды в клетке, тpaнcпopfe различных веществ через клеточные мембра­ны. Он обладает свойством связывать некоторые яды, способ­ствуя их обезвреживанию.

Наряду с положительной ролью, холестерин при нарушении обменных процессов участвует в развитии атеросклероза и ише­мической болезни сердца. Высокое содержание холестерина в крови приводит к возникновению этих заболеваний. Холестерин в крови связан с белковыми веществами в составе липопротеидов. Входящий в состав так называемых а-липопротеидов (липопроте­идов высокой плотности) холестерин не стимулирует развитие атеросклероза. Наоборот, высокое содержание а-липопротеидов в крови человека считается антисклеротическим фактором. По­вышение же в крови уровня р-липопротеидов (липопротеидов низкой плотности) с большим количеством холестерина способ­ствует развитию атеросклероза и ишемической болезни сердца. Холестерин липопротеидов низкой плотности откладывается в стенках артерий и уплотняет их.

В организме человека в результате обмена веществ поддержи­вается постоянный уровень холестерина как за счет поступления его с пищей, так и благодаря синтезу из жиров и углеводов. Ис­точником пищевого холестерина являются продукты животного происхождения. Особенно много его в желтках яиц, сливочном масле, говяжьем жире, сметане, мозгах животных.

С пищей в организм поступает ежедневно 0,5 г холестерина, а синтезируется его значительно больше. Ограничение холесте­рина в пище резко стимулирует его синтез. Раньше избыток холе­стерина в пище считали главным пищевым фактором развития атеросклероза, поэтому рекомендовалось резко ограничивать и даже исключать из питания продукты, содержащие это вещество. В настоящее время ученые связывают развитие атеросклероза с чрезмерным потреблением животных жиров (богатых не только холестерином, но и насыщенными жирными кислотами), простых углеводов и нарушением вследствие этого обмена веществ. Прием холестерина с нищей в пределах суточной нормы (0,6 г) существенно не повышает уровень его в крови. Так, наблюдение показало, что при ежедневном употреблении двух яиц, содержа­щих 0,4—0,5 г холестерина, в течение 54 дней уровень его в крови здоровых молодых людей заметно не изменяется. Однако если эти же люди съедали по 9 желтков в день, поставляющих орга­низму около 2 г холестерина, то уже через 2 нед содержание его в крови существенно нарастало.

При нарушении липидного обмена употребление пищи, содер­жащей даже незначительно повышенное количество холестерина, приводит к увеличению его уровня в крови. Поэтому в питании больных атеросклерозом, ишемической болезнью сердца, а также в питании пожилых и старых людей следует ограничивать про­дукты с высоким содержанием холестерина. Однако и в этих слу­чаях не следует исключать из рациона яйца и молочные жиры. В яичных желтках холестерин находится в сочетании с лецити­ном, который способствует улучшению обмена холестерина и пре­пятствует развитию атеросклероза. Сметана и сливки содержат больше лецитина, чем сливочное масло, поэтому их необходимо широко использовать в питании пожилых людей.

В растительных маслах холестерина нет. Там содержатся фитостерины (Р-ситостерин), обладающие биологической актив­ностью. Они способствуют нормализации жирового и холестери­нового обмена. Под влиянием полиненасыщенных жирных кис­лот, содержащихся в растительных маслах, холестерин пере­носится из клеток в плазму крови и выводится из организма, превращаясь частично печенью в желчные кислоты, которые поступают в кишки. В кишках часть поступившего с желчью холе­стерина под влиянием микроорганизмов, постоянно здесь при­сутствующих, превращается в нерастворимые вещества и выво­дится из организма.

Углеводы, их роль в питании

Различают две основные группы углеводов: простые и слож­ные. К простым углеводам относятся глюкоза, фруктоза, галакто­за, сахароза, лактоза и мальтоза. К сложным — крахмал, гли­коген, клетчатка и пектиновые вещества. Основным источником углеводов в питании человека является растительная пища, и только лактоза и гликоген содержатся в продуктах животного просхождения. Простые углеводы легко растворимы в воде, быст­ро всасываются в пищевом канале и легко усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом.

Сахароза в питании человека используется преимущественно в виде сахара.

Сладкие блюда и напитки (третьи блюда) полезно упо­треблять в конце еды, поскольку они тормозят выделение желу­дочного сока и создают чувство насыщения.

Лактоза — молочный сахар — содержится только в молоке (4—6 %) и молочных продуктах. В присутствии лактозы разви­ваются молочнокислые бактерии, которые подавляют рост других микроорганизмов в кишечнике.

Сложные углеводы плохо растворимы в воде и всасываются в организм постепенно, после расщепления соответствующими ферментами до простых углеводов. В питании человека основным углеводом является крахмал, он составляет 75—80 % потребляе­мых углеводов в сутки. Крахмал содержится в большом коли­честве в зернах пшеницы, ржи, ячменя, риса, кукурузы, до 20 % крахмала содержит картофель. Поэтому основным источником поставки крахмала организму являются хлеб, крупы, картофель (табл. 7).

Таблица 7. Общее количество углеводов в 100 г пищевых продуктов (основных источников углеводов)

Название продукта

Содержание углеводов, %

Название продукта

Содержание углеводов, %

Сахар (рафинад)99,9

рисовая

71,4
Мед натуральный74,8овсяная49,7
Крахмал (картофельный)79,6Макаронные изделия69,7
Молоко4,7
Хлеб ржаной40—45Картофель16,3
пшеничный40—50Капуста белокочанная4,7
Морковь7,0
белково-пше­ничный23,1Свекла9,1
Крупа манная67,7Яблоки9,6
 гречневая65,9

Гликоген, или животный крахмал,— сложный углевод живот­ного происхождения. Он находится в небольшом количестве в пе­чени и мясе. В организме человека гликоген образуется из глю­козы. Он накапливается в печени и мышцах. При значительных физических нагрузках гликоген может использоваться как ре­зервный энергетический материал.

В обычных условиях гликоген поддерживает нормальные функции печени.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *