Энергетическая ценность и качественный состав пищевого рациона. Энергетическая ценность и состав рациона питания. Колбаса вареная Отдельная
2.2. Белки и их значение в питании
Белки (протеины) - это сложные высокомолекулярные азотсодержащие соединения, состоящие из ос-аминокислот. Белки организма человека выполняют жизненно важные функции: пластическую, энергетическую, каталитическую, регуляторную, защитную, транспортную.
Аминокислотный фонд, используемый для синтеза аутентичного белка, формируется главным образом из аминокислот, всосавшихся в кишечнике, а также из освободившихся в организме при расщеплении собственных белков. Структурных аминокислот, участвующих в построении белковых молекул, насчитывается 20 из 150 встречающихся в природе подобных соединений. Из 20 структурных аминокислот 10 относятся к незаменимым и, следовательно, должны постоянно поступать в достаточном количестве и оптимальном соотношении с пищей, другие являются заменимыми, поскольку могут образовываться в организме (табл. 2.2). У детей раннего возраста незаменимой аминокислотой является также гистидин, эндогенный синтез которого устанавливается на более поздних этапах онтогенетического развития человека (возраст формирования эффективных ферментных систем, обеспечивающих синтез гистидина, точно не определен).
Дефицит незаменимых аминокислот в пище или их неоптимальное соотношение приводит к угнетению биосинтеза белка в организме, нарушает динамическое равновесие белкового метаболизма и усиливает распад собственных белков с компенсаторной целью. Это вызывает глубокие изменения клеточного метабо-28
* Незаменимые аминокислоты.
лизма и серьезные структурные и функциональные нарушения в организме.
В зависимости от местных традиций и географического положения основными источниками животного белка в питании могут являться мясо, молочные продукты, а в ряде стран морепродукты. Основными источниками растительного белка являются зерновые, бобовые, в меньшей степени орехи и семена.
Источниками полноценного белка, содержащего полный набор незаменимых аминокислот в количестве, достаточном для биосинтеза белка, являются животные продукты: молоко и молочные изделия, яйца, мясо и мясопродукты, рыба и морепродукты. В продуктах растительного происхождения имеется дефицит незаменимых аминокислот, что снижает возможность использования белка организмом. Вместе с тем при употреблении пищи, содержащей смешанный белок, происходит оптимизация аминог-раммы и повышается пищевая ценность продуктов. Источники животного и растительного белка должны быть так подобраны в каждом приеме пищи, чтобы аминограмма не имела дефицитных аминокислот. Этого можно достаточно легко достигнуть при смешанном питании. При использовании только растительных про-
дуктов (например, у строгих вегетарианцев) теоретически аминокислотный состав рациона также можно сбалансировать при целенаправленном подборе отдельных продуктов при условии их значительного разнообразия.
Таким образом, важно знать, какие продукты являются источниками значимого количества белка в питании, в каких из этих продуктов белок имеет оптимальные показатели качества - наилучшую сбалансированность аминокислот, и какие продукты при этом не являются высококалорийными (табл. 2.3, 2.4).
Потребность в белке - эволюционно сложившаяся доминанта в питании человека, обусловленная необходимостью обеспечивать минимальный физиологический уровень поступления незаменимых аминокислот, используемых организмом для синтетических процессов. Она зависит от состояния азотистого баланса и биологической ценности поступающего с питанием белка.
При положительном азотистом балансе в периоды роста и развития организма, а также при интенсивных репаративных процессах потребность белка на единицу массы тела будет выше, чем у взрослого здорового человека.
Минимальным физиологическим количеством -- надежным уровнем поступления белка - считается 0,6 г полноценного протеина на 1 кг массы тела в сутки. Уровень надежной потребности установлен экспериментально и относится к стандартному белку, утилизирующемуся в организме на 100 %. К этой цифре приближаются белки молока, яиц, рыбы и мяса.
В рационе человека, как правило, представлен смешанный (животный и растительный) белок. Утилизация его из суточного рациона не превышает в развитых странах 75 %. Оптимальная по требность в таком белке составляет 0,8... 1,2 г на 1 кг массы тела в сутки. Оптимальным уровнем поступления белка следует считать 30 г смешанного протеина (при наличии не менее 55 % животного белка) на 1000 ккал рациона.
Уровень реальной потребности в смешанном пищевом белке - количество протеина, обеспечивающее азотистый баланс и дополнительные (в том числе и адаптационные) потребности организма в незаменимых аминокислотах, - напрямую зависит от энергозатрат (в среднем 12% калорийности рациона должны составлять белковые калории), качества протеина пищи (чем выше его биологическая ценность, тем меньшим количеством будут удовлетворяться физиологические потребности организма) и условий среды обитания.
Уровень реальной потребности в белке человека с энергозатратами 2 800 ккал должен обеспечиваться:
1) ежедневным потреблением:
500 г молока и жидких молочных продуктов;
170 г мяса и мясопродуктов (включая птицу, субпродукты);
Таблица 2.3
Количественная и качественная характеристики продуктов, содержащих 10 г белка в порции без добавления кулинарного жира
* Большая часть энергетической ценности за счет жира; ** большая часть энергетической ценности за счет углеводов.
Таблица 2.4
Количественная и качественная характеристика блюд, содержащих 10 г белка в порции
175 г круп;"
140 г макаронных изделий.
Блюда, имеющие сбалансированный аминокислотный состав.
360 г хлеба и хлебобулочных изделий; 2) еженедельным потреблением:
140 г сыра;
200 г творога;
350 г рыбы и морепродуктов;
Оценку адекватности обеспечения реальной потребности в белке у взрослого человека необходимо проводить с использованием индикаторных параметров пищевого статуса: индекса массы тела и соотношения в крови различных белковых фракций (альбумин-глобулиновый индекс).
Биологическая ценность пищевых продуктов. Методы оценки качества белка. Качество белка определяется его аминокислотным составом и отражается в понятии «биологическая ценность».
Биологическая ценность протеина - это степень утилизации белкового азота организмом. Чем выше этот показатель, тем выше качество белка.
Для изучения биологической ценности используют два вида методов: химические и биологические. Основным химическим ме тодом является расчет аминокислотного скора. Он заключается в вычислении процентного содержания каждой незаменимой аминокислоты в исследуемом белке (продукте) по отношению к количеству этой же аминокислоты в белке, принимаемом в качестве стандартного, по формуле
где С а - аминокислотный скор, %; А иб, А сб - любая незаменимая аминокислота в 1 г соответственно исследуемого и стандартного белка, мг.
В качестве стандартного белка для новорожденных используется белок грудного молока, для более старших детей и взрослых -белки яйца, молока (казеин) или эталонный белок.
Аминокислота, скор которой минимален, считается лимитирующей биологическую ценность белка. При неполном анализе аминокислотный скор обычно рассчитывается для трех самых дефицитных в питании незаменимых аминокислот: триптофана, лизина и суммы серасодержащих - метионина и цистеина. Высокий аминокислотный скор, а следовательно, и потенциально высокую биологическую ценность, имеют практически все животные белки, с небольшим дефицитом по серасодержащим аминокислотам у молока. Растительные протеины, напротив, лимитированы по таким незаменимым аминокислотам, как лизин и треонин (табл. 2.5).
Таблица 2.5 Биологическая ценность пищевых продуктов
Однако биологическая ценность пищевых белков зависит не кип,ко 01 наличия в них оптимального количества и соотношения in- 1амснимых аминокислот, но и от их биодоступности. Биодо-с i vniiocTb аминокислот может значительно изменяться: снижать-ея при наличии в пище ингибиторов протеаз или в результате химической трансформации аминокислот, происходящей в про-IU4 ее технологической переработки пищи. Ингибиторы протео-"шшчсских ферментов, в частности, присутствуют в составе бо-HOIH.IX, например в сое или соевой муке, и лимитируют доступность аминокислот из продуктов, их содержащих. При высокой и /тигельной тепловой обработке продуктов (стерилизации, лио-фпдьной и экструзионной сушке и т.п.), богатых углеводами и ненками (комбинированные мясорастительные, творожнорасти-н-пьпые и другие подобные композиции), в них снижается коли- |ее то доступного лизина в результате реакции меланоидинооб-ра юкания: свободные КН 2 -группы лизина взаимодействуют с карие шильными группами углеводов (реакция Майяра).
Важным показателем качества пищевого белка является его пс/н"вариваемость ферментами желудочно-кишечного тракта - показателя соответствия химической структуре протеина и его копформационной доступности протеолитическим ферментам организма. По скорости переваривания белки можно расположить и еледующем порядке:
зерновых (хлеб и крупы);
бобовых и грибов.
яичные, рыбные и молочные;
Использование биологического метода оценки качества протеина позволяет более точно по сравнению с расчетными химиче-" i ими методами проанализировать не только аминограмму, но и t>iнедоступность исследуемого белка, учитывая параметры его пере кари ваемости и усвояемости. Использование биологических ме-тдои особенно важно при оценке качества новых комбинированных пищевых композиций и нетрадиционных (и новых) источни-i он белков.
Ьиологическая оценка качества белка производится в эксперименте с участием белых растущих крыс (как правило, линии Ви-" iap).
В многочисленных экспериментальных исследованиях установлено, ч го биологическая ценность животных продуктов, содержащих полноценный белок, выше, чем у растительных продуктов. Так, ус-нояемость белков достигает, %: яиц и молока - 96; мяса и рыбы -"> \ хлеба из муки 1 и 2-го сорта - 85; овощей - 80; картофеля, i и и юных, хлеба из обойной муки -70. Плохая перевариваемость и уекоиемость растительных белков связана со значительным содержанием целлюлозы, лигнина и других малоферментируемых пи-
щеварительной системой человека компонентов, которые в ряде случаев (как у бобовых и грибов) окружают белковые молекулы полисахаридными оболочками. В бобовых (особенно в сое) содержатся значительные количества ингибиторов протеаз, которые инактивируются при достаточно длительной тепловой обработке. Однако при длительной тепловой обработке разрушается или снижается доступность ряда аминокислот, в первую очередь лизина и серосодержащих, что снижает биологическую ценность готового продукта или блюда.
Истинная биологическая ценность животных белков - степень их утилизации организмом - практически достигает 95... 98 %. Азот же из белка зерновых (в составе традиционного хлеба, круп) не утилизируется организмом более чем на 50%. Исключением из используемых в питании растительных белков являются протеины сои, имеющие показатели биологической ценности на уровне
Многие комбинированные продукты и блюда, содержащие смешанный белок, имеют высокие показатели биологической ценности. Например, комбинации молочных и растительных белков (зерновых) позволяют ликвидировать дефицит лимитирующих аминокислот: небольшой недостаток серосодержащих кислот у молока и значительный недостаток лизина и треонина у зерновых. Добавление обезжиренного молока и молочной сыворотки в рецептуру хлебобулочных изделий, а сухого обрата в комбинированные (из зерна нескольких злаков) крупы, позволяет не только увеличить общее количество незаменимых аминокислот, но и сбалансировать аминограмму готового продукта, повысив его биологическую ценность. Такую же целесообразность имеет комбинация творога с тестом (вареники, ватрушки, блинчики), мяса с тестом (блинчики, пельмени, пирожки), каш с молоком, макарон с сыром, яиц с хлебом. Оптимальные соотношения животных и растительных белков дают, например, мясо с гречневой крупой (1:1) и мясо с картофелем (2,5:1). Комбинация зерновых и бобовых (сои) также приводит к взаимному обогащению дефицитными аминокислотами (соответственно серосодержащими и лизином). Не улучшают аминограмму такие рецептурные сочетания, как тесто с крупами, тесто с овощами (капустой, картофелем).
Болезни недостаточности и избыточности белкового питания и белкового метаболизма. Белковая недостаточность обычно связана с общим недоеданием (голодом) и чаще всего наблюдается у жителей беднейших и развивающихся стран. Она почти всегда сочетается с выраженным дефицитом энергии, поэтому данный алиментарный дисбаланс принято называть белково-энергетиче- ской недостаточностью. При этом отмечается недостаток продуктов с высокими показателями пищевой ценности, главным обра-
юм животной группы, что приводит к развитию общего метаболического дисбаланса.
У новорожденных и детей младшего возраста белково-энерге-тичсская недостаточность проявляется в форме квашиоркора и алиментарного маразма - заболеваний, встречающихся в беднейших странах.
Алиментарная дистрофия может развиться и у взрослого человека при длительном (несколько месяцев) существенном дефиците питания. Ее проявлениями прежде всего будут снижение массы тела (истощение), потеря работоспособности, глубокие гипови-таминозные состояния, снижение иммунитета. Подобная ситуация может быть связана с кризисом в обеспечении населения (или отдельных лиц) продовольствием, например в периоды войн, стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций. Отдельно описаны случаи алиментарной дистрофии, возникшей в результате нарушения обменных процессов при тяжелых заболеваниях или отказе от питания по разным (медицинским и социальным) причинам.
Вместе с тем не следует забывать об отрицательном влиянии избытка белка в питании. 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 патологиями, заболеваниями гепатобилиарной системы). При >том в первую очередь страдают печень и почки. В печени может развиваться жировая дистрофия и деструктивные процессы из-за перегрузки ее пищевыми аминокислотами, первично в ней концентрирующимися и переаминирующимися. Почки функционально перегружаются из-за повышенного выделения остаточного азота (мочевина, мочевая кислота, креатинин) и нарушения кислотно-щелочного баланса первичной мочи. В результате увеличиваются потери кальция с мочой: каждый грамм лишнего белка при-кодит к потере 2... 20 мг кальция. При длительном избытке белка в рационе увеличивается риск развития мочекаменной болезни, подагры, ожирения. Последнее связано с тем, что излишнее количество белка вовлекается в процесс липонеогенеза. Очень вероятно также развитие относительного гиповитаминоза В 6 , РР и А из-\<\ их повышенного расхода в метаболизме белков или нарушения их обмена.
С белковой составляющей связан и ряд наследственных заболе-иапий, таких как фенилкетонурия, гистидинемия, гомоцистеи-
нурия, алкаптонурия и целиакия: это генетически детерминированные энзимоггатии.
Основные пути решения проблемы обеспечения населения бел ком. Нетрадиционные и новые источники белка. Поиск новых и нетрадиционных источников продовольственного сырья связан главным образом с экологически обусловленной невозможностью обеспечить население планеты необходимым объемом традиционных продуктов питания. В этой связи основной проблемой является дефицит полноценного протеина, а вопрос получения и рационального использования этого незаменимого и в то же время трудновоспроизводимого и дорогостоящего пищевого вещества относится к числу наиболее важных стратегических задач развития человеческого общества.
Решение задачи по увеличению производства пищевого белка связана, во-первых, с интенсификацией традиционных способов его получения, во-вторых, с более широким использованием в питании человека нетрадиционных и новых белковых ресурсов.
В ближайшие десятилетия главным путем увеличения белковых ресурсов, по-видимому, останется традиционный, связанный с повышением продуктивности сельскохозяйственного производства (в том числе за счет селекции и биотехнологических приемов, основанных на генно-инженерных методах) и снижением потерь при переработке и обороте продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Под нетрадиционными и новыми источниками белка, перспективными для использования в питании, подразумевают протеин-содержащие продукты, являющиеся или отходами пищевого и кормового производства и малоутилизируемым пищевым сырьем, или совершенно новые ресурсы для получения белка.
К нетрадиционным источникам белка относятся:
вторичные белоксодержащие продукты -- обрат, молочная сыворотка, казеинаты, кровь и органы убойных животных, про дукты переработки бобовых (соевые белковые продукты);
отходы и побочные продукты пищевого и кормового произ водства - бобовые культуры, отходы мельничных производств, шрот из семян подсолнечника, льна, хлопчатника, арахиса, сои, сафлора и некоторых других масличных культур, кукурузных за родышей, томатов, винограда;
малоутилизируемое и не используемое ранее пищевое сырье - некоторые виды рыб и морепродуктов, биомасса зеленых расте ний, шрот из семян рапса и других крестоцветных, некоторые ткани и органы убойных животных.
Одноклеточные и многоклеточные водоросли, мицелий грибов, дрожжи, а также белки и аминокислоты микробиологического и химического синтеза являются новыми источниками белка.
Возможность использования для целей питания новых белковых ресурсов зависит от разработки двух взаимосвязанных проблем: технологической и медицинской. Первая определяется кругом вопросов, касающихся изыскания белоксодержащих источников, обоснования методов изолирования и концентрирования белка, разработки приемов рационального его использования в пищевом производстве. Вторая проблема связана с необходимостью анализа химического состава, изучением безопасности, определением пищевой и биологической ценности и обоснованием оптимальных путей применения новых белковых продуктов в питании. Наиболее сложный вопрос, по-видимому, заключается в поиске разумного баланса между технологической рациональностью и гигиенической оптимальностью использования нового белка.
Наиболее целесообразным конечным продуктом переработки протеинсодержащего сырья являются: изоляты белка (не менее 90% протеина), получаемые выделением и растворением белка с последующим осаждением его в изоэлектрической точке; концентраты белка (не менее 65 % протеина), получаемые очисткой соответствующего сырья от небелковых продуктов. Данные формы не только наиболее удобны для пищевых производств, но и содержат наименьшие количества токсичных и антиалиментарных веществ, удаляемых при технологической переработке исходного сырья. Могут также использоваться белоксодержащие продукты с широким диапазоном содержания белка, такие как текстурат, гидролизат, мука.
Все потенциальные источники белка должны рассматриваться в качестве носителей как известных, так и новых токсических, аллергенных и антиалиментарных веществ. Кроме того, при выделении белков из этих источников могут применяться физические методы, химические вещества или технологические режимы, снижающие их биологическую ценность или контаминирующие их чужеродными соединениями.
В наиболее изученном и широко применяемом белоксодержа-щем сырье - белковых продуктах переработки сои (муке, изоля-те, концентрате, текстурате) - содержится ряд биологически активных веществ и антиалиментарных факторов. Некоторые из них разрушаются при тепловой обработке (гемагглютенины, гой-трогены, ингибиторы трипсина), другие достаточно устойчивы (аллергены, эстрогенстимулирующие изофлавоны, неперевариваемые олигосахара (рафиноза, стахиоза, вербаскоза)], их концентрация снижается прямо пропорционально очистке белкового продукта (наименьшее количество остается в изоляте). Все это требует максимального внимания к технологии производства соевых белковых продуктов и оценке их качества.
Одной из актуальных проблем, с которой сталкиваются при разработке технологии получения белков из семян масличных куль-
тур, является достаточно частое обсеменение шротов микроскопическими плесневыми грибками, продуцирующими микотокси-ны. В дополнение к микотоксинам шроты из семян подсолнечника и арахиса могут содержать ингибиторы аргиназы и трипсина, а шрот из семян сафлора - лигнановые гликозиды. В семенах кунжута определяются небольшие количества канцерогенных веществ (сезамол, сезамин), которые следует обязательно удалить при получении белкового продукта. В шроте из семян хлопчатника содержатся природные токсичные вещества: циклопропеновые кислоты, госсипол.
Использование в питании человека белков из семян крестоцветных (рапс, сурепка, горчица) ограничено из-за наличия в них глюкозинолатов, вызывающих гипертрофию щитовидной железы, не корректируемую дополнительным введением йода (в отличие от соевых белков). Кроме того, глюкозинолаты гидролизу-ются с образованием более токсичных нитрилов. Шрот, образующийся после экстракции масла из семян клещевины, содержит токсичный белок рицин, алкалоид рицинин, а также глюкопро-теиды, являющиеся сильными аллергенами.
Сок листьев ряда растений (люцерны, картофеля, свеклы, бобовых) содержит высококачественные растворимые белки. Проблемы использования белка из биомассы зеленых растений связаны главным образом с наличием в листьях и стеблях растений природных антиалиментарных и токсических веществ: ингибиторов различных ферментов, антивитаминов, цианогенных глико-зидов, деминерализующих веществ, оксалатов, эстрогенов, а также ксенобиотиков антропогенного происхождения (пестицидов, компонентов удобрений).
Вопрос о возможности использования с пищевыми целями белков одноклеточных организмов и аминокислотных смесей, полученных в результате дрожжевого, микробиологического и химического синтеза, остается открытым.
Исследование качества сухой биомассы хлореллы, спирули-ны у людей показало достаточно хорошую переносимость этих продуктов при относительно небольших количествах потребления. При использовании в пищу более высоких количеств наблюдались нарушения функций желудочно-кишечного тракта и повышение уровня мочевой кислоты в крови и моче. В будущем решение проблемы может быть связано с получением изолированного высокоочищенного белкового продукта из водорослей. В этом же направлении может быть решена задача использования мице-лиальной (грибной) биомассы, содержащей в натуральном виде 30...40% небелкового азота.
Из всех перечисленных потенциальных источников белка промышленностью освоено в существенных масштабах производство лишь соевых и молочных белков.
В XXI в. в дополнение к растительным источникам иищснот белка более интенсивно будет изучаться возможность расширенного применения нетрадиционных морепродуктов. Однако их пищевое использование в настоящее время ограничено не столько качеством протеина (оно соответствует животному белку), сколько наличием в составе морепродуктов широкого перечня природных токсинов и антиалиментарных веществ органической природы.
Создание искусственной пищи на основе синтезированного de novo белка - задача отдаленного будущего. Для человека как биологического вида переход на качественно новый уровень питания без ущерба здоровью возможен либо в результате тысячелетней эволюции, либо при использовании искусственной пищи, абсолютно эквивалентной по структуре и химическому составу традиционным продуктам.
Под диетой (греческое – образ жизни, режим питания) понимают соблюдение здоровым и больным человеком определенного режима и рациона питания, т. е. качественного и количественного состава пищи, времени ее приема.
Пища является для человека важнейшим источником энергии, белков, жиров, углеводов, минеральных солей, витаминов и др. веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности.
Количество энергии, выделяемое при окислении пищевых веществ, является показателем энергетической ценности (калорийности) пищи. Она рассчитывается на единицу массы пищи и выражается в килоджоулях (кДж) или килокалориях (ккал). При сгорании 1 грамма жира образуется 9 ккал (37,7 кДж), белка – 4 ккал (16,7 кДж), углеводов – 4 ккал (16,7 кДж). Суточная потребность здорового взрослого человека в энергии зависит от конституции, массы тела, возраста, роста, вида выполняемой работы (физический или умственный труд), и в среднем составляет от 9 тысяч до 14 тысяч кДж (от 2550 до4300 ккал), а у пациентов, находящихся на постельном режиме 7-8 тысяч кДж (1900 – 2200 ккал).
Пищевая ценность тех или иных блюд не ограничивается только энергетической ценностью входящих в них продуктов. Белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины, биологически активные вещества и вода являются материалом, необходимым для жизни клеток и тканей.
Разберем составляющие пищевого рациона более подробно. Ко всем веществам, входящим в состав пищевого рациона прилагается перечень продуктов, характерный для нашего региона.
БЕЛКИ. Являются основой живой клетки и межклеточного вещества. Белки (протеины - от греческого - первый или самый главный) – это основные носители жизни. Около 85% сухого остатка тканей организма человека приходится на их долю. Это источник азота для тканей человека. Белки входят в состав ферментов, гормонов, участвуют в передаче генетической информации, в клеточном дыхании, сокращении и расслаблении мышц, являются переносчиком кислорода, защищают организм от микробов и вирусов. Потребность организма в белках должна покрываться на 50-60% за счет пищевых продуктов животного происхождения. Недостаточное содержание в пище белков и их дефицит в организме ведет ко многим патологическим процессам. Избыточное же введение ведет к перегрузке организма продуктами белкового обмена, усилению гнилостных процессов в кишечнике, перенапряжению деятельности печени и почек.
Для взрослых людей оптимальная норма белков в суточном рационе в среднем составляет 1,5 грамма на 1 кг массы тела. У людей старше 70 лет может быть снижено до 1 грамма на 1 кг массы тела. Потребность может повышаться при физической и нервно-эмоциональной нагрузке, при переохлаждении или перегревании организма.
Очень большое содержание белка в сырах, нежирном твороге, мясе животных, кур, большинстве рыб, сое, горохе, фасоли, орехах. Также много белка содержится в жирном твороге, свинине, вареных колбасах и сосисках, яйцах, манной крупе, гречке, овсянке, пшене, пшеничной муке и макаронах.
ЖИРЫ. Входят в состав клеточных структур и принимают участие в обеспечении нормальной жизнедеятельности клеток, частично жиры откладываются в виде резерва в жировых депо. Подкожный жировой слой предохраняет тело человека от механических воздействий и переохлаждения, а жир, находящийся вокруг внутренних органов, предохраняет их от ушибов и сотрясений.
Жиры способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов, усвоению белков, стимулируют функцию щитовидной железы, перистальтику кишечника, желчеотделение, повышают вкусовые качества пищи, вызывают появление чувства насыщения.
В состав жиров входят насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. В растительных маслах (подсолнечное, кукурузное, соевое) содержатся преимущественно ненасыщенные жирные кислоты, а в животных жирах (бараний, говяжий, свиной) главным образом насыщенные. Биологическая ценность жиров в значительной мере определяется содержанием высоконасыщенных жировых кислот: их 3. Они участвуют в окислительно-восстановительных процессов, повышают эластичность и уменьшают проницаемость сосудистой стенки, ускоряют превращение холестерина печени в желчные кислоты, стимулируют желчеотделение и кишечную перистальтику. Основным поставщиком ненасыщенных жирных кислот являются растительные масла и некоторые животные жиры (птичий, рыбий жир, жир костного мозга). На долю жиров приходится 28-30% калорийности суточного рациона. В пожилом возрасте снижается потребление жиров за сутки. В условиях холодного климата потребность в жирах возрастает, а в жарком климате – снижается. Суточная потребность человека в жирах должна покрываться на 30% за счет растительных жиров и на 70% за счет животных.
При снижении употребления жиров снижается масса тела, снижается сопротивляемость организма, задерживается рост и т.д. При избыточном употреблении наблюдаются обменные нарушения, а это способствует развитию ряда заболеваний (атеросклероз, сахарный диабет).
УГЛЕВОДЫ. Это органические вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Углеводы делятся на:
Моносахариды (глюкоза, фруктоза);
Полисахариды (крахмал, клетчатка, гликоген);
Дисахариды (сахароза - свекловичный сахар и лактоза - молочный сахар).
Углеводы являются основным энергетическим материалом, способствующих полному окислению жиров, способствуют поддержанию постоянного уровня сахара в крови. Глюкоза откладывается в виде гликогена, преимущественно в клетках печени и мышц. Основной источник для организма человека – продукты растительного происхождения (фрукты, ягоды, мед). Крахмал находится в крупах, хлебе, картофеле, бобовых. Сахароза – в свекле, моркови. Лактоза – в молочных продуктах.
Клетчатка входит в состав клеточных оболочек и формирует остов растительной ткани. Она усиливает желчеотделение, секрецию кишечных желез, стимулирует выведение из организма холестерина, регулирует двигательную функцию кишечника и его опорожнение, способствует обеспечению чувства насыщения. Основное количество углеводов должно поступать в организм в виде крахмала.
Избыточное употребление углеводов ведет к перенапряжению инсулярного аппарата и нарушению обмена веществ, способствует усилению бродильных процессов в кишечнике и замедляет переваривание белков и жиров.
ВОДА. Составляет около 2/3 массы тела взрослого человека. По мере старения количество воды в органах и тканях уменьшается. В воде растворяется большинство веществ, которые необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности органов и тканей, в ней происходят все биохимические и биологические реакции. Она выполняет роль транспортной системы (перенос питательных веществ, выведение из организма продуктов обмена), поддерживается термическое равновесие. Отдача тепла организмом происходит путем испарения воды с поверхности тела и через легкие. Вода необходима для обеспечения тургора тканей, разжижения каловых масс. В норме потеря воды у взрослого человека в сутки 2300-2800 (мочи – 1500 ml, пот и испарения – 400-700 ml, дыхание – 300-400 ml, кал – 70-200 ml). Потребность в сутки в воде в среднем 35-45 ml на 1 кг массы тела. Избыточное количество жидкости влияет на деятельность сердечно-сосудистой системы и почек, способствует распаду белка, вымыванию из организма минеральных солей и т. д. Ограничение жидкости ведет к уменьшению массы циркулирующей крови и ее сгущению.
ВИТАМИНЫ. Делятся на:
Водорастворимые: аскорбиновая кислота (вит. С), витамин Р (биофлавоноиды), тиамин (вит. В 1), рибофлавин (вит. В 2), пиридоксин (вит. В 6), ниацин (вит РР, никотиновая кислота), цианокобаламин (вит. В 12), фолацин (фолиевая кислота), пантотеновая кислота, биотин.
Жирорастворимые: витамин А, витамин Д (кальциферолы), витамин Е (токоферолы), витамин К.
Витаминоподобные вещества: холин, пангамовая кислота (вит. В 15), оротовая кислота, витамин U и др.
Витамин С. – участвует во многих обменных процессах, повышает устойчивость организма к внешним воздействиям и инфекциям, поддерживает прочность клеток кровеносных сосудов, положительно влияет на функции нервной, эндокринной системы, печени, регулирует обмен холестерина, способствует усвоению белков, железа и ряда витаминов. Суточная потребность для мужчин 65-110 mg, дл женщин 55-80 mg.
Продукты: Очень большое содержание: шиповник, перец сладкий, смородина черная, петрушка, укроп.
Большое содержание: капуста, щавель, шпинат, рябина, апельсины, клубника, лимоны, смородина белая.
Витамин Р. – взаимодействуя с витамином С, увеличивает прочность стенок кровеносных сосудов. Способствует накоплению в тканях витамина С, стимулирует тканевое дыхание. Суточная потребность 25-50 mg в день.
Продукты: черноплодная рябина, черная смородина, апельсины, лимоны, плоды шиповника, айва, щавель, зеленый чай.
Витамин В 1. – участвует в расщеплении углеводов, обмене аминокислот, в образовании жирных кислот, влияет на функции сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной, центральной и периферической нервной системы. Необходим для образования ацетилхолина – передатчика нервного импульса. Суточная потребность – мужчины – 1,5-2,6 mg, женщины – 1,3-1,9 mg.
Продукты. Очень большое содержание: свинина мясная, горох, фасоль, крупа овсяная, гречневая, пшено.
Витамин В 2. – входит в состав ферментов, регулирующих обмен веществ. Улучшает остроту зрения на свет и цвет, влияет на нервную систему, кожу, слизистые, функции печени, кроветворение. Суточная потребность – мужчины – 1,8-3 mg, женщины – 1,5-2,2 mg.
Продукты. Очень большое содержание: печень говяжья, яйца, сыр, скумбрия, творог.
Витамин РР. – входит в состав ферментов, участвует в процессах клеточного дыхания, обмене белков. Регенерирует высшую нервную деятельность, функцию органов пищеварения, обмен холестерина и кроветворение, влияет на сердечно-сосудистую систему (расширяет мелкие сосуды). Суточная потребность – 17-28 mg, женщины – 14-20 mg.
Продукты. Очень большое содержание: говяжья печень, почки, язык, курица, кролик, телятина, говядина, баранина, гречка, кофе.
Витамин В 6 . – участвует в обмене белков, жиров, углеводов. Необходим для усвоения аминокислот. Участвует в регуляции жирового обмена в печени, обмене холестерина, образовании гемоглобина. Суточная потребность – мужчины – 1,8-3 mg, женщины – 1,5-2,2 mg.
Продукты. Очень большое содержание: печень, скумбрия, фасоль.
Большое содержание : мясо животных, птиц и рыб (палтус, сельдь), икра, гречка, перловка, ячка, пшено, хлеб 2 сорта, картофель.
Фолацин. – необходим для нормального кроветворения. Участвует в обмене белков, образовании нуклеиновых кислот и холина, влияет на жировой обмен в печени. Тесно связан с витамином В 12 . Суточная потребность 200 мкг, при беременности и кормлении грудью 600 мкг.
Продукты. Очень большое содержание: печень, почки, петрушка, фасоль, шпинат, салат.
Витамин В 12 . – необходим для нормального кроветворения. Играет важную роль в использовании организмом аминокислот и фолацина, образовании холина и нуклеиновых кислот, нормализации жирового обмена в печени. Суточная потребность 3 мкг, при беременности и кормлении грудью 4 мкг.
Продукты. Содержится в очень большом количестве в говяжьей
печени, большое содержание – в свиной.
Холин. – участвует в основных обменных процессах, способствуют удалению жира из печени, является составной частью лецитина и ацетилхолина (передатчика нервного импульса), необходим для нормального кроветворения. Суточная потребность – 500 mg.
Продукты. Очень большое содержание: яичные желтки, печень. Большое содержание: почки, соя, яйца, горох.
Витамин А. – регулирует обменные процессы в коже, слизистой глаз, дыхательных, пищеварительных, мочевыводящих путях, повышает сопротивляемость организма к инфекции. Обеспечивает акты сумеречного зрения и ощущения цвета. Влияет на состояние мембран клеток, тканевое дыхание, образование белковых соединений, функции эндокринных желез. Попадает в организм в виде витамина А (ретинола) и каротина (превращается в печени в витамин А). Суточная потребность – 1000 мкг ретиноловых эквивалентов (1mg ретинола или 6 mg каротина).
Продукты. Витамин А – очень большое – печень говяжья, свиная тресковая. Большое – масло сливочное, яйца, икра кетовая.
Каротин – очень большое содержание – облепиха, морковь, шпинат, перец красный, зеленый лук, щавель. Большое содержание – печень говяжья, салат, абрикосы, тыква, томаты, перец зеленый сладкий, рябина черноплодная.
Витамин Д - регулирует обмен кальция и фосфора. Образуется из провитамина в коже под воздействием солнечных лучей и поступает с животными продуктами. Активная форма витамина образуется в почках. Суточная потребность 100 МЕ (0,0025 mg), при беременности и кормлении грудью – 500 МЕ.
Продукты: печень рыб, жирные рыбы, икра, яйца, молочные жиры (в летних продуктах витамина в 2-3 раза больше).
Витамин Е – влияет на функцию половых и других эндокринных желез, стимулирует деятельность мышц, участвует в обмене белков и углеводов, способствует усвоению жиров, витаминов А и Д. Суточная потребность 12-15 mg в день.
Продукты. Очень большое содержание - масло хлопковое, кукурузное. Большое – подсолнечное.
Витамин К – участвует в выработке в печени протромбина и других веществ, участвующих в свертывании крови. Суточная потребность – 0,2-0,3 mg. Образуется кишечной микрофлорой.
Продукты. Очень большое содержание – капуста, тыква, шпинат, щавель, печень. Большое – картофель, томаты, морковь, свекла, горох, яйца.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
1. Макроэлементы (кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор, сера).
2. Микроэлементы – их 14 (железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, стронций, кремний, селен).
Кальций – формирует костную ткань, участвует в процессе возбудимости нервной ткани, сократимости мышц и свертывании крови, уменьшает проницаемость сосудов. Влияет на кислотно-основное состояние организма, активирует ряд ферментов и гормонов.
Обладает противовоспалительным действием, уменьшает явления аллергии. Суточная потребность – 0,8 гр., для беременных и кормящих женщин – 1-1,2 гр.
Продукты. Очень большое содержание – сыр, молоко, кефир, творог, фасоль, петрушка, лук зеленый, паста «Океан». Большое содержание – сметана, яйца, гречка, овсянка, горох, морковь, ставрида, сельдь, сазан, икра.
Фосфор – особое значение имеет в обмене веществ и функций нервной и мозговой ткани, мышц, печени, почек, в образовании костей, ферментов, гормонов, активных форм витаминов группы В. Входит в состав нуклеиновых кислот (носителей наследственности) и АТФ (накопитель энергии). Суточная потребность 1,2 гр., при беременности и кормлении грудью – 1,5-1,8 гр.
Продукты. Очень большое содержание – сыр, фасоль, икра, овсянка, перловка, печень говяжья. Большое – творог, курица, рыба, гречка, пшено, горох, шоколад.
Магний – активирует ферменты углеводного и энергетического обмена, участвует в костеобразовании, нормализует возбудимость нервной системы и деятельность мышц сердца. Оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие, стимулирует двигательную функцию кишечника и желчеотделение, выводит холестерин из кишечника. Суточная потребность 0,4 гр., при беременности и кормлении грудью – 0,45 гр.
Продукты. Очень большое содержание - отруби пшеничные, морская капуста, овсянка, урюк, фасоль, чернослив, пшено. Большое – скумбрия, сельдь, кальмары, паста «Океан», яйца, гречка, перловка, горох, хлеб 2 сорта, укроп, петрушка, салат.
Калий – регулирует водно-солевой обмен, осмотическое давление, кислотно-основное состояние. Необходим для нормальной деятельности мышц, в частности сердца, способствует выведению из организма воды и натрия. Активирует ряд ферментов и участвует в важнейших обменных реакциях. Суточная потребность – 2-4 гр.
Продукты. Очень большое содержание – урюк, фасоль, морская капуста, чернослив, изюм, горох, картофель. Большое содержание – говядина, свинина мясная, треска, хек, скумбрия, кальмары, овсянка, зеленый горошек, томаты, свекла, редис, зеленый лук, черешня, смородина черная и красная, виноград, абрикосы, персики.
Натрий и хлор – поступает в организм в основном в виде поваренной соли.
Натрий – регулирует кислотно- основное состояние и осмотическое давление в клетках, тканях и крови, способствует накоплению жидкости в организме, активирует пищеварительные ферменты.
Хлор – участвует в регуляции осмотического давления и водного обмена, образовании соляной кислоты желудочного сока.
Продукты. Натрий. Очень большое содержание – колбаса, сыр.
Железо – необходимо для нормального кроветворения и тканевого дыхания. Входит в состав гемоглобина эритроцитов, миоглобина мышц, ферментов, обеспечивающих процессы дыхания клеток. Суточная потребность у мужчин 10 mg, у женщин 18 mg, при беременности 20 mg.
Продукты. Очень большое содержание – печень, язык, кролик, индейка, гречка, пшено, ячка, овсянка, черника, персики, икра осетровых. Большое – курица, говядина, баранина, копченая колбаса, скумбрия, горбуша, паста «Океан», яйца, манка, хлеб 2 сорта, хурма, груши, яблоки, сливы, абрикосы, шпинат, щавель.
Йод – участвует в образовании гормонов щитовидной железы. Суточная потребность 0,1 – 0,2 mg.
Продукты: морские рыбы, продукты моря (креветки, мидии, морская капуста и т.д.).
Фтор – необходим для построения костной ткани, особенно зубной.
Продукты: морская рыба, продукты моря, чай.
Медь - участвует в кроветворении и тканевом дыхании.
Продукты: мясо, рыба, нерыбные морепродукты, гречка, овсянка, перловка, картофель, абрикосы, груши, крыжовник.
Цинк – необходим для нормальной функции эндокринной системы. Обладает липотропным и кроветворным свойствами. Входит в состав ферментов, обеспечивающих процесс дыхания.
Продукты: мясо и внутренние органы животных, яйца, рыба, грибы.
Еще в прошлом столетии М. Рубнер ввел правило изодинамии, допускавшее широкую замену одних продуктов суточного пищевого рациона другими при условии сохранения его энергетической ценности. Так, 200 г рыбы изодинамичны (т. е. эквивалентны по энергетической ценности) 100 г хлеба.
Однако в дальнейшем было установлено, что при замене одних пищевых продуктов другими недостаточно учитывать только их энергетическую ценность. Необходимо принимать во внимание и их химический состав, поскольку организм нуждается в поступлении с пищей определенных количеств всех пищевых веществ.
Гигиеническое нормирование содержания белка в пищевом рационе явилось сложной задачей. В 70-х годах прошлого столетия немецкий физиолог К. Фонт, изучая фактическое содержание белков в пище сравнительно зажиточных слоев населения, пришел к выводу, что в среднем взрослый человек потребляет 118 г белка. Это количество в течение нескольких десятилетий рекомендовалось гигиенистами в качестве физиологической нормы.
Ухудшение материального положения трудящихся масс в капиталистических странах в эпоху империализма привело к резкому ухудшению питания населения, что особенно отразилось на количестве потребляемого белка. В связи с этим представители буржуазной науки (С. Читтенден и др.) в начале XX в. Выступили с заявлением, что установленная К. Фойтом норма белков значительно завышена и что человечество «переедает» белки. Минимальное количество белков в пище, обеспечивающее сохранение азотистого равновесия в экспериментах на студентах, было объявлено ими физиологической нормой (40-60 г).
С серьезными возражениями против этого положения выступили советские ученые- М. Н. Шатерников, П. Н. Диатроптов, Б. А. Лавров и др. Они указывали на то, что установленный С. Читтенденом и др. белковый минимум является столь варьирующей в зависимости от многих условий величиной, что необходим солидный коэффициент безопасности на случай
повышения потребности организма в белках в связи с неблагоприятным влиянием условий окружающей среды. Кроме того, они отметили, что важным фактором, влияющим на величину азотистого минимума, является аминокислотный состав белков, пока еще не учитываемый при составлении пищевых рационов. Выяснилось также, что биологическая ценность белков снижается в зависимости от способа кулинарной обработки. Так, биологическая ценность казеина падает на 15-25% при нагревании до 100° С и на 50% и более при нагревании до 200° С.
Всякий стресс - инфекционное заболевание, травма, огорчение, бессонница, перегрев,- как показали исследования, повышает потребность в белках. При тяжелой физической нагрузке 70 г белков (1 г на кг массы тела) в рационе рабочего оказалось недостаточным: уменьшалось количество белков и гемоглобина в крови. Увеличение количества белков в рационе до 105 г (1,5 г на 1 кг массы тела) предохраняло от подобных изменений в крови. В дальнейшем было показано, что недостаток белков при питании, соответствующем азотистому минимуму, может отрицательно сказаться на функциональном состоянии печени, обновление белков которой происходит особенно интенсивно, а также ухудшить кроветворение, нарушить функцию эндокринных желез, повлиять на рост и половое развитие, нарушить синтез ферментов и антител. Установлено, что недостаток белка оказывает весьма существенное влияние на высшую нервную деятельность, уменьшая возбудимость и ослабляя процессы внутреннего торможения в коре большого мозга. Последствия недостаточного белкового питания могут сказаться лишь через несколько лет и отразиться не только на данном поколении, но и на его потомках. С другой стороны, избыток белков в пищевом рационе также нежелателен. В организме аминокислоты подвергаются распаду до NН3, СО2 и Н2О. Аммиак токсичен и должен обезвреживаться (синтез мочевины в печени). Кроме того, обилие белков в пище способствует развитию в кишках гнилостной микрофлоры, токсические метаболиты которой (фенолы, крезол, индол, скатол и др.), поступая в кровь, также нуждаются в обезвреживании. Поэтому И. И. Мечников придавал развитию гнилостной микрофлоры в кишках определенную роль в ускорении процессов старения.
Основываясь на результатах научных исследований, советские ученые пришли к заключению, что истинная потребность человека в белках примерно на 50% выше, чем теоретическая, т. е. соответствующая азотистому минимуму. Физиологическими нормами питания , принятыми в СССР, рекомендуется, чтобы содержание белков составляло 11 -13% энергетической ценности суточного рациона, что соответствует 1,3-1,6 г белков на 1 кг массы тела в сутки. Потребность в белках различных профессиональных групп населения колеблется от 80 до 120 г на человека в сутки. Она повышается с увеличением энергетических затрат, так как у людей, занимающихся тяжелым физическим трудом, выше коэффициент изнашивания тканей (О. П. Молчанова). Беременным требуется больше белка на 10 г в сутки, а кормящим матерям - на 20- 25 г. Детям требуется 2,5-4 г на 1 кг массы тела.
Количественные нормы белка неразрывно связаны с его качеством. Из 25-30 аминокислот, входящих в состав пищевых белков: лизин, триптофан, фенилаланин, валин, лейцин, изолейцин, треонин и метионин не синтезируются в человеческом организме, а аргинин и гистидин синтезируются в недостаточном количестве. Несинтезируемые аминокислоты называют незаменимыми (эссенциальными). Отсутствие или недостаток любой из них в пище животных приводит к отрицательному азотистому балансу и нарушению определенных физиологических процессов, например кроветворения, функции эндокринных желез, минерализации костей.
Современные данные о потребности человеческого организма в незаменимых аминокислотах еще разноречивы и в настоящее время могут быть использованы только как ориентировочные.
В последние годы доказано неблагоприятное воздействие не только дефицита, но и избытка какого-либо незаменимого фактора питания.
Поэтому пища должна содержать незаменимые аминокислоты в определенном сбалансированном количестве.
Комитет экспертов ФАО (ВОЗ) рекомендует следующее соотношение незаменимых аминокислот в рационе взрослого человека. Если содержание триптофана принять за 1, то треонина должно содержаться 4, изолейцина 4, валина 5, лизина 5,5, лейцина 7, серосодержащих аминокислот (метионин + цистин) 3,5, ароматических (фенилаланин + тирозин) 6 единиц.
Растительные белковые продукты не имеют полного аминокислотного комплекса, поэтому их биологическая ценность ниже.
В настоящее время считают, что для обеспечения потребностей организма во всех незаменимых аминокислотах в рационе взрослого человека примерно 50% (минимум 35-40%) суточной потребности белков должно покрываться за счет продуктов животного происхождения. В рационе детей белков животного происхождения должно быть еще больше: от 60 до 80%.
Недостаточное содержание йода в почвах, водах и пищевых продуктах некоторых местностей является причиной эндемического зоба, принадлежащего к числу наиболее распространенных геохимических эндемий.
Йод необходим для образования тироксина - гормона щитовидной железы. Недостаточное поступление йода в организм, вызывая нарушения деятельности щитовидной железы, является основной причиной возникновения эндемического зоба. Суточную потребность организма в йоде определяют в 150-200 мкг при всех прочих благоприятных условиях.
Главным источником йода для организма человека являются в большинстве случаев пищевые продукты растительного происхождения.
Наиболее выраженные формы эндемического зоба наблюдаются в глубине континентов, вдали от морей, куда с осадками приносится мало йода, а также в горных районах, где атмосферные воды энергично вымывают йод из почв.
Проведенные в стране исследования выявили, что местности с пониженным содержанием йода в почве нередко встречаются и в других районах (например, с торфянистой почвой) в виде небольших ограниченных «островков». Здесь обычно встречаются скрытые или более легкие формы заболевания.
В СССР проводятся профилактика и оздоровление населения в очагах эндемического зоба путем добавления йодида калия к соли из расчета, чтобы в потребляемых человеком в сутки 10-15 г ее содержалось около 200 мкг йода. При хранении йодированной соли возможны потери йода. Поэтому за хранением йодированной соли и содержанием в ней йода необходим контроль.
Вспомогательной мерой является увеличение удельного веса привозных продуктов питания из районов с нормальной геохимической обстановкой, а также использование богатых йодом продуктов моря.
Витамины
Исследования Н. И. Лунина, В. В. Пашутина, X. Эйкмана, К. Функа и других ученых привели к открытию и изучению свойств обширной группы пищевых веществ, названных витаминами .
Витамины - это группа низкомолекулярных, разнообразных по химической природе органических соединении, физиологически активных в ничтожных количествах и играющих большую роль в обмене веществ.
Витамины синтезируются главным образом в растениях. Человек получает витамины непосредственно с растительной пищей или косвенно - через продукты животного происхождения, в которых витамины могут накапливаться из растительных материалов в течение жизни животного. В образовании некоторых витаминов (например, группы В) играет роль микрофлора пищевого канала человека и жвачных животных. Кальциферолы могут синтезироваться в организме при воздействии ультрафиолетовых лучей на содержащийся в кожном сале провитамин (7,8-дегидрохолестерин).
Витамины выполняют в организме каталитические функции. Вместе с белками они образуют ферменты и являются необходимыми компонентами тех или иных ферментных реакций. Этим объясняется огромная роль ничтожных количеств витаминов в обмене веществ.
Достаточное количество витаминов в пище повышает созидательные процессы в организме, способствует росту и восстановлению тканей, благоприятствует оптимальному течению обменных процессов и поддерживает их на таком уровне, когда защитные свойства организма против неблагоприятных воздействий факторов внешней среды сильно возрастают. Поэтому большое практическое значение имеет не только предупреждение витаминной недостаточности, но и обеспечение организма оптимальным количеством витаминов.
Так, если для предупреждения выраженного С-гиповитаминоза достаточна суточная доза аскорбиновой кислоты 10- 15 мг, то для обеспечения оптимальной потребности организма требуется 75- 100 мг. Велика потребность в витаминах беременной женщины и кормящей матери. Она составляет соответственно для тиамина 2,5-3, рибофлавина - 0,7-0,8, никотиновой кислоты - 20-25, пиридоксина - 3,5-4, аскорбиновой кислоты- 100-120 мг в сутки.
С точки зрения сбалансированного питания правильнее рассчитывать потребность в витаминах с учетом суточной энергетической ценности пищевого рациона . Потребность взрослого человека на 4187 кДж (1000 ккал) рациона составляет: аскорбиновой кислоты 25, тиамина 0,6, рибофлавина 0,7-0,8, никотиновой кислоты (ниацина) 6,6 мг. При достаточном количестве в пище тиамина, рибофлавина и пиридоксина никотиновая кислота может синтезироваться в организме из аминокислот (1 мг витамина из 60 мг аминокислот, содержащихся в 6 г растительных или 4,3 г животных белков - ниациновый эквивалент) .
Суточная потребность в ретиноле составляет 1 -1,5 мг; при этом не менее 0,3 мг человек должен получить в виде ретинола, а остальное количество может получать в виде провитамина - каротина. 1 мг ретинола эквивалентен 6 мг каротина (ретиноловый эквивалент).
Потребность в витаминах возрастает при физической нагрузке и нервно-психическом напряжении (тиамин, аскорбиновая и никотиновая кислоты), при сильном перегреве и заболеваниях, сопровождающихся высокой температурой (тиамин, аскорбиновая и никотиновая кислоты), при работе в шахтах и рудниках (аскорбиновая кислота, тиамин, кальциферолы), при действии токсических агентов (аскорбиновая кислота, тиамин и др.), в условиях жизни на Крайнем Севере (аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, кальциферолы), при приеме некоторых лекарственных препаратов- сульфаниламидов, салицилатов. Антибиотики, угнетая кишечную микрофлору, могут также отрицательно влиять на витаминный обмен.
Потребность в витаминах возрастает при разных патологических состояниях: при инфекционных заболеваниях (например, при туберкулезе, дизентерии, дифтерии, бруцеллезе и др.), эндокринных расстройствах, заболеваниях пищевого канала (возможно нарушение всасывания витаминов) и после хирургических операций.
При недостатке того или иного витамина в пище нарушается деятельность ферментативных систем, в осуществлении которой данный витамин принимает участие. Незначительный недостаток витамина выражается в быстрой утомляемости , понижении работоспособности и защитных сил организма , а в период роста - в задержке физического развития. Ранняя диагностика гиповитаминозных состояний ввиду неспецифичности их симптомов довольно затруднительна и иногда требует применения специальных методов исследования. При большом недостатке витаминов имеют место выраженные болезненные проявления, специфичные для каждого вида гипо - или авитаминоза.
Ряд авторов обращают внимание на значение сбалансированности витаминов. Резкий избыток одного витамина при недостатке других может отрицательно сказаться на общем метаболизме и не дать ожидаемого положительного эффекта.
Хотя потребность организма в витаминах невелика и исчисляется миллиграммами, удовлетворить ее нелегко.
Если при разнообразном питании организм человека получает достаточное количество всех витаминов, то при однообразном питании или при ограничении питания в связи с болезнью возможен недостаток в пище одного или нескольких витаминов (полигиповитаминоз).
Поступление витаминов в организм подвержено сезонным колебаниям. Это связано с ограничением потребления овощей, фруктов и ягод в зимние и весенние месяцы, а также со снижением содержания витаминов в хранящихся продуктах. Например, в картофеле содержание аскорбиновой кислоты за зиму падает с 0,25 до 0;07-0,1 г/кг.
При нерациональном производстве, хранении и кулинарной обработке пищевых продуктов могут иметь место значительные потери и разрушение витаминов. Наименее стойкая аскорбиновая кислота, более стойки ретинол и тиамин, почти не разрушаются рибофлавин, пиридоксин, кальциферолы, токоферолы, филлохиноны.
Содержание витаминов в пищевых продуктах весьма изменчиво. В растительных продуктах оно зависит от сорта и условий произрастания, в животных - от условий и сезона вскармливания. Например, в разных сортах яблок содержание аскорбиновой кислоты колеблется от 0,01-0,02 до 0,16-0,18 г/кг.
В отличие от авитаминозов гиповитаминозные состояния встречаются, по-видимому, часто. Массовые обследования детского населения в Швеции и Норвегии показывают, что в зимне-весенние месяцы гиповитаминоз С охватывает до 80-90% детей. Нет сомнения, что в это время года гиповитаминозы имеют место и среди взрослого населения.
Решение проблемы обеспечения населения СССР витаминами достигается путем выявления и распространения наиболее богатых витаминами сортов растений, создания мощной витаминной промышленности, увеличения витаминной ценности пищевых изделий как всемерным использованием естественных ресурсов, так и витаминизацией продуктов питания витаминными препаратами.
Таким образом, в нашей стране имеются все возможности не только для предупреждения авитаминозов и гиповитаминозов, но и для того, чтобы удовлетворить оптимальные потребности населения в витаминах.
В деле реализации этих возможностей велика роль органов здравоохранения в связи с их контролирующими (санитарно-пищевой надзор) и воспитательными (санитарно-просветительная работа) функциями.
Из нескольких десятков известных витаминов здесь в основном описываются лишь те, которые нормируются «Рекомендуемыми величинами...». Обычно при достаточном обеспечении этими витаминами организм получает нужное количество и остальных.
Витамины делят на водорастворимые - аскорбиновая кислота и витамины гр уппы В (тиамин, рибофлавин, пиридоксин, кобаламины, никотиновая кислота и др.) - и жирорастворимые - ретинол, кальциферолы, токоферолы, филлохиноны.
Аскорбиновая кислота (витамин С). Физиологическая роль аскорбиновой кислоты определяется ее участием в окислительно-восстановительных процессах. Потребность взрослого человека в этом витамине составляет от 70 до 100 мг/сут. Высокое содержание витамина С в пище повышает работоспособность, выносливость и сопротивляемость организма к инфекционным и токсическим агентам и способствует регенерации тканей.
При частичном недостатке аскорбиновой кислоты в рационе развиваются скрытые формы С-витаминной недостаточности (С-гиповитаминозное состояние), проявляющиеся снижением работоспособности, быстрой утомляемостью, апатией и сонливостью. В дальнейшем с развитием начальных форм С-авитаминоза отмечается кровоточивость десен, возникают точечные кожные кровоизлияния. Более крупные кровоизлияния в кожу, суставы, полость брюшины и полость плевры возникают при большом недостатке в пище аскорбиновой кислоты и развивающемся тяжелом заболевании - цинге, характеризующейся геморрагическим диатезом, а у растущих организмов и изменениями в костях. Скрытые формы С-гиповитаминоза можно обнаружить лишь при специальных исследованиях (содержание аскорбиновой кислоты в крови, определение резистентности капилляров, проба с нагрузкой и т. д.).
Основными источниками аскорбиновой кислоты являются зелень, овощи, плоды и ягоды. В зимнее и весеннее время из них наибольшее значение имеют картофель и капуста. Аскорбиновая кислота менее стойкая, чем другие витамины. Причиной ее разрушения является окисление кислородом. Процесс разрушения ускоряется при нагревании, в щелочной среде, в присутствии катализаторов, например солей меди и железа. Наличие фермента аскорбиназы в пищевых продуктах способствует окислению аскорбиновой кислоты. Вследствие сказанного даже при правильной кулинарной обработке происходят значительные потери этого витамина, что следует учитывать при оценке питания.
Тиамин (витамин В1). Тиамин является активной частью кофермента кокарбоксилазы. Играет важную роль в углеводном обмене, а также участвует в превращениях ацетилхолина - медиатора нервного возбуждения. При недостатке тиамина происходит неполное сгорание углеводов и накопление в организме пировиноградной и молочной кислот, являющихся продуктами неполного расщепления углеводов. Большой дефицит в тиамине приводит к развитию заболевания бери-бери (алиментарного полиневрита), при котором имеют место явления полиневрита, истощение , ощущение слабости в ногах и неуверенность походки, а впоследствии появляются параличи.
При В1-гиповитаминозе отмечаются быстрая утомляемость, жалобы на сердцебиение, одышку, плохой аппетит, запор, болезненность икроножных мышц при пальпации. Потребность в тиамине возрастает при напряженной нервно-психической деятельности, воздействии шума и вибрации , работе в горячих цехах, в условиях жаркого и холодного климата.
Главным источником тиамина являются продукты переработки злаков и бобовые. Особенно много его в оболочках и зародышах злаков. Дополнительными источниками тиамина являются печень, почки, желтки яиц, свинина. Много тиамина содержится в сухих хлебопекарских и пивных дрожжах.
Тиамин устойчив к воздействию кислорода и нагреванию. При выпечке хлеба разрушается не больше 10-30% тиамина, добавление щелочей усиливает его разрушение. Недостаточность тиамина возможна лишь при нерациональном питании с длительным использованием высших сортов пшеничного хлеба, макаронных изделий, манной крупы, сахара, полированного риса и т. п.
Суточная потребность- 1,5-2,6 мг.
Рибофлавин (витамин В2) входит в состав ферментов, участвует в обмене веществ, необходим в организме для синтеза белка и жира, играет важную роль в зрительном восприятии.
При недостатке рибофлавина развивается гипорибофлавиноз.
Наиболее характерным симптомом гипорибофлавиноза является хейлоз, проявляющийся изменением слизистой оболочки в углах рта и прилегающих участков кожи, а также появлением на крыльях носа, за ушами изменений кожи в виде себорейной экземы. В дальнейшем развиваются изменения со стороны глаз - светобоязнь, слезоточивость, кератит. Иногда наблюдается усиленное выпадение волос, нарушение гемопоэза.
Источниками рибофлавина являются печень, почки, сердце, желток яиц, бобовые, мясо, злаковые, молоко; особенно богаты им пивные дрожжи.
Суточная потребность - 2,0-3,0 мг.
Никотиновая кислота (витамин РР). В своем биологическом действии этот витамин тесно связан с рибофлавином и аминокислотой триптофаном. Значительный недостаток никотиновой кислоты в пище ведет к развитию заболевания, называемого пеллагрой. Сравнительно ранними и специфическими симптомами ее являются глоссит, стоматит и изнурительная диарея. Впоследствии на участках кожи, облучаемых солнцем, появляются пятна, приобретающие темно-бронзовый оттенок-дерматоз и несколько позднее развивается психоз. Таким образом, как принято считать, для пеллагры характерно наличие трех Д (диарея, дерматоз и деменция).
Обычные пищевые рационы населения достаточно обеспечены никотиновой кислотой за счет злаков, бобовых, мяса, яиц и овощей. Много ее содержится в дрожжах, печени, почках.
При приеме большой дозы никотиновой кислоты возникает сосудистая реакция, проявляющаяся покраснением кожи лица, ощущением жжения и чувством беспокойства. Сосудистая реакция вскоре проходит, не причинив какого-либо вреда организму.
Суточная потребность в никотиновой кислоте - 17-25 мг.
Ретинол (витамин А). Этот витамин способствует росту организма. Кроме того, ретинол необходим для поддержания нормального состояния эпителиальной ткани и образования зрительного пурпура. Он содержится только в животных продуктах, а его провитамин (каротин) - в растительных продуктах.
В случае недостатка ретинола в питании ранним и специфическим симптомом является снижение адаптационной способности глаза и резкое ухудшение сумеречного зрения - гемералопия (куриная слепота). Одновременно с этим отмечаются сухость кожи, ороговение волосяных фолликулов, гиперкератоз. На более поздней стадии А-авитаминоза поражается роговица, развивается ксерофтальмия и кератомаляция. При приеме больших доз ретинола наблюдались явления А-гипервитаминоза (кожный зуд, болезненность костей, увеличение печени и др.).
Наиболее богатым источником ретинола являются рыбий жир, печень животных и морских рыб, молоко и молочные продукты, желтки яиц.
В зеленых и оранжевых частях растений содержится каротин, преобразующийся в организме в ретинол. Каротином богаты красная морковь, красный перец, шпинат, зеленый горошек, салат, тыква, абрикосы, хурма, помидоры. Приготовление блюд из продуктов в измельченном виде с легкоплавким жиром улучшает усвоение каротина и ретинола.
Ретинол, хотя и в меньшей степени, чем аскорбиновая кислота, разрушается, окисляясь кислородом воздуха и под действием солнечного света. Он также разрушается при прогоркании жиров, например сливочного масла. Каротин хорошо сохраняется при сушке овощей и плодов в вакууме, при квашении и в баночных консервах.
Суточная потребность в ретиноле - 1,5 мг, для беременных и кормящих матерей - 2 мг.
Токоферолы (витамин Е). Токоферолы, или, как их обычно называют, витамин Е, необходимы для поддержания целостности и функции мембранных структур клеток, митохондрий, лизосом. Они участвуют в процессах, связанных с функцией размножения, и играют роль в нормализации и стимуляции мышечной деятельности. Кроме того, токоферолы обладают антиокислительными свойствами. Они предохраняют липиды клеточных структур от окисления с образованием активных радикалов, которые способны инактивировать ферменты, витамины, полиненасыщенные жирные кислоты. Напомним, что, по гипотезе Хармана, процесс старения связан с действием активных радикалов. Витамин Е термостабилен.
Суточная потребность взрослого человека составляет 15-20 мг, ребенка - 0,5 на 1 кг массы тела. Необходимо увеличивать содержание витамина в рационе при большой физической нагрузке, особенно спортсменам (до 100-200 мг). Е являются растительные масла: подсолнечное (60 мг в 100 г), кукурузное (148), хлопковое (90). Во много раз меньше витамина Е в печени (6), говядине (2), сливочном масле (3), молоке (0,15), шпиге (2), бобовых (4), овощах (1,5-2).
Кальциферолы (витамин О). Основное значение витамина Э состоит в его антирахитических свойствах. Он содержится главным образом в жире печени морских рыб и в желтке яиц и в меньшем количестве - в молоке и коровьем масле. Потребность в этом витамине восполняется в основном за счет его синтеза в коже при инсоляции. Недостаточность ультрафиолетового облучения имеет место в условиях Крайнего Севера и в районах с умеренным климатом в холодные периоды года, когда во время пребывания на открытом воздухе свыше 90% поверхности тела закрыто теплой одеждой. В этих условиях необходимо облучать людей ультрафиолетовыми лучами, используя искусственные источники их получения, или же вводить холекальциферол (витамин D3) в готовом виде в количестве 500 МЕ в сутки. Особенно нуждаются в кальциферолах дети, а также взрослые, длительно находящиеся в условиях, исключающих возможность естественного облучения ультрафиолетовыми лучами (шахтеры, работники метро и др.).
Кроме указанных, более 10 витаминов находится в стадии изучения.
Смешанная пища
Наиболее рациональной для человека является смешанная пища, при которой организм обычно обеспечивается всеми необходимыми ему пищевыми вещества" ми. Смешанная пища позволяет больше разнообразить питание и улучшать его вкусовые качества. Она более удобоварима и лучше усваивается, имеет умеренный объем, не вызывает сильного брожения в кишках. По анатомо-физиологическим особенностям (строение зубов, пищевого канала) человека с полным основанием относят к организмам, приспособленным к потреблению смешанной пищи. 25-30% энергетической ценности суточного рациона человек может получать с пищей животного происхождения, а 70-75% - с растительной.
Белки - органические азотсодержащие соединения, состоящие из аминокислот. С белками тесно связаны все жизненные процессы в организме человека: обмен веществ, сокращение мышц, рост и развитие, и даже высшая форма движения материи - процесс мышления.
В организме человека практически нет резерва белка, единственным источником его являются белки, которые поступают с пищей.
Основные функции белка:
1. Пластическая или строительная - построение новых клеток и тканей, в первую очередь для молодого растущего организма, а в зрелом возрасте их регенерация.
2. Каталитическая. Все ферменты являются простыми или сложными белками. Итак, все биохимические реакции, которые происходят в организме человека, катализируемых белками-ферментами.
3. Сократительная. Любые виды движения в живом организме осуществляются белковыми структурами клеток - актомиозин.
4. Транспортная. Белок крови - гемоглобин транспортирует кислород от легких к органам и тканям. Транспорт жирных кислот, гормонов происходит при участии белка сыворотки крови альбумина.
5. Защитная. Важнейшие факторы иммунитета (антитела и система комплемента) - белки. Процесс свертывания крови, который защищает организм от чрезмерной потери крови, происходит при участии белка сыворотки - фибриногена. Внутренние стенки пищевода, желудка покрыты защитным слоем слизистых белков - муцинов. Основу кожи, которая защищает наш организм от многих внешних факторов, составляет белок коллаген.
6. Гормональная. Ряд гормонов по своему строению относятся к белкам (например, инсулин) или до пептидов (АКТГ, вазопрессин, окситоцин и др.).
7. Опорная. Сухожилие, суставы, кости скелета, выполняющих в организме опорную функцию, в основном, являются белками.
8. Энергетическая. При сгорании 1 г белка в организме выделяется 4 ккал тепловой энергии.
9. Рецепторная. Многие белки (особенно гликопротеины, лектины) выполняют очень важную функцию распознавания и присоединения различных веществ.
Аминокислоты и их значение в питании
Аминокислоты - это основные составные части и структурные компоненты белков. В настоящее время описано более 130 аминокислот. В продуктах питания содержится только 20 - глицин, аланин, изолейцин, лейцин, валин, серин, треонин, аспарагин, глютамин, аргинин, лизин, цистеин, цистин, метионин, фенилаланин, тирозин, триптофан, гистидин, пролин, оксипролина.
Аминокислоты по своей биологической ценности делятся на две группы: заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме, а незаменимые аминокислоты не синтезируются или недостаточно синтезируются организмом. К незаменимым аминокислотам относятся триптофан, лизин, лейцин, изолейцин, метионин, фенилаланин, треонин и валин. Аргинин и гистидин являются незаменимыми аминокислотами у детей.
Белки, которые содержат все незаменимые аминокислоты в оптимальном соотношении, относятся к полноценным. Полноценные белки содержатся в большинстве продуктов животного происхождения (мясные, рыбные, молочные продукты, яйца). Белки, которые не содержат всех незаменимых аминокислот или они плохо сбалансированы, относят к не полноценной.
Суточная потребность. В суточном рационе человека, в зависимости от возраста, пола, энергетической активности, количество белка составляет от 0.75 до 1,5?. на 1 кг массы тела. Потребность в белках возрастает с увеличением энергозатрат, поскольку у лиц, выполняющих тяжелую физическую работу, высокий коэффициент износа тканей. Потребность детей в белке составляет 2.5-4 г и кг массы тела. Потребность в белках повышается при стрессах, инфекционных заболеваниях, травмах, бессоннице, перегревании.
Источники белка. Наибольшее количество белков содержится в бобовых (20-35%), твердом сыре (26%), мясе и рыбе (10-20%), меньше - в злаковых (9-15%), хлебобулочных изделиях (6 8%) и совсем мало - в овощах (до 2%), фруктах, ягодах (до 1%).
Для обеспечения потребностей организма во всех аминокислотах в рационе взрослых людей около 50% белков должно покрываться за счет продуктов животного происхождения, а в рационе детей этот процент увеличивается до 70%.
Белковая недостаточность делится на только белковую недостаточность и на белково-энергетическую недостаточность.
К патологии, связана не только белковой недостаточностью, относится распространено в мало развитых странах (Африка, Азия), особенно среди детей до 4 лет, заболевание - квашиоркор. Для квашиоркор характерна тетрада Джелифа . Отеки, задержка роста, изменения психики, атрофия мышц. Белково-энергетическая недостаточность проявляется в виде алиментарной дистрофии или алиментарного маразма.
Избыточное поступление белков животного происхождения в рационе ведет к развитию подагры. Это связано с образованием большого количества мочевины и мочевой кислоты, соли которой откладываются в суставах.