6 курс / Диетология и нутрициология / Здоровое_питание_Шилов_В_Н_,_Мицьо_В_П

СОСТАВ И ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ПРОДУКТОВ

Для определения энергетического баланса необходимо знать энергетическую ценность (калорийность) поступающих с пищей продуктов и затраты энергии. Энергетическая ценность питания рассчитывается по соответствующим

коэффициентам, установленным на основании определения сгорания в организме пищевых веществ – белков, жиров и углеводов.

Таблица 10. Энергетическая ценность белков, жиров и углеводов

БЕЛКИ

Протеины (белки) участвуют во многих биологических процессах, происходящих в

организме человека. Основным строительным материалом для организма служат белки, составляющие 15-20% массы тела. В природе существует огромное количество различных белков. В организме человека насчитывается около пяти

миллионов разнообразных белков. Именно из белков в основном построены клетки – протоплазма, органоиды, мембраны, а также межклеточное вещество.

Молекулы белка, имея различное строение, выполняют в организме многочисленные и самые разнообразные функции. В частности, они играют важную роль в формировании гуморального иммунитета, при атерогенезе,

метаболизме железа и воспалении.

Белок состоит из небольшого количества элементов – углерода, азота, кислорода, водорода. В состав некоторых белков входят также сера и фосфор.

Белки в организме расщепляются в процессе пищеварения на составляющие –

аминокислоты. Когда в пищеварительном тракте или в эксперименте белки расщепляются на более простые соединения, то через ряд промежуточных стадий

(альбумоз и пептонов) они расщепляются на полипептиды и, наконец, на

аминокислоты. Аминокислоты в отличие от белков легко всасываются и

усваиваются организмом. Они используются организмом для образования собственного специфического белка. Если же вследствие избыточного поступления аминокислот их расщепление в тканях продолжается, то они окисляются до углекислого газа и воды. Они прекрасно растворяются в воде,

могут вступать в химическую связь с кислотами и щелочами. Эти и ряд других

особенностей аминокислот имеют немалое значение для обмена веществ.

Аминокислоты, которые синтезируются в нашем организме, называются заменимыми. Другая часть аминокислот, из которых построены белки нашего организма, в нем не синтезируется – это незаменимые аминокислоты. Они должны поступать в организм с пищей.

Хотя с точки зрения питания все это верно, не следует упускать из виду общую

биологическую значимость и незаменимость всех 20 аминокислот. Более того,

можно даже заключить, что как раз "заменимые" аминокислоты более важны для клетки, чем "незаменимые", поскольку утрата способности организма (например, организма человека) синтезировать определенные аминокислоты представляется в эволюционном отношении более естественной в отношении менее важных аминокислот. Пищевые потребности в тех или иных соединениях свидетельствуют о том, что зависимость от внешнего источника метаболитов может оказаться

более благоприятной для выживания организма, чем способность организма синтезировать эти соединения.

Вместе с тем известно, что некоторые злаки относительно бедны триптофаном и лизином, и в тех районах, где основным источником пищевого белка служат

именно эти растения, а другие источники белка (молоко, рыба или мясо) в пище отсутствуют, у населения часто наблюдаются случаи тяжелой недостаточности

аминокислот.

Белки, содержащие полный набор аминокислот, включая незаменимые, являются биологически полноценными. Они содержатся в животной пище и лишь в

некоторых пищевых растениях (сое, горохе, фасоли). Если принять биологическую ценность белков молока за 100, то биологическая ценность мяса и рыбы

выражается числом 95, ржаного хлеба – 75, риса – 58, пшеничного хлеба – 50. Для повышения биологической ценности хлеба в него добавляют незаменимую

аминокислоту лизин.

Идеальным белком как по составу, так и по сбалансированности аминокислот в нем, считается белок цельного куриного яйца, поэтому процентное соотношение

каждой аминокислоты белка сравнивается с соответствующим показателем куриного яйца. Та из аминокислот, которая по отношению к ее содержанию в белке яйца представлена в меньшем количестве, нуждается в восстановлении в

первую очередь.

Незаменимые аминокислоты пищевых белков используются в организме для синтеза тканевых белков и ферментов, то есть на пластические нужды организма,

а также в качестве источников энергии. К незаменимым аминокислотам относятся

лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин и валин. Для детского организма незаменимой аминокислотой является еще и гистидин, так как он в детском организме не синтезируются.

При дефиците гистидина снижается образование гемоглобина в костном

мозге. Участвует гистидин и в условно-рефлекторной деятельности организма. Из гистидина в организме образуется гистамин – один из медиаторов нервной системы, передающий нервный импульс. Гистидин способствует росту и восстановлению тканей. В большом количестве содержится в гемоглобине;

используется при лечении ревматоидных артритов, аллергий, язв и анемии.

Тирозин служит предшественником гормона щитовидной железы, тирамина,

фенола и других соединений. Тирозин используется организмом при синтезе белка. Источники – молоко, мясо, рыба. Мозг использует тирозин при выработке норадреналина, повышающего умственный тонус.

Цистин участвует в обмене метионина, взаимодействует в химических реакциях с содержащими серу ферментами. Если в рационе достаточное количество

цистина, организм может использовать его вместо метионина для производства

белка. Хорошие источники цистина – мясо, рыба, соя, овес и пшеница. Цистин используют в пищевой промышленности как антиоксидант для сохранения

витамина С в готовых продуктах.

При недостатке валина нарушается координация движений тела и повышается чувствительность кожи к многочисленным раздражителям. Один из главных

компонентов в росте и синтезе тканей тела. Основной источник – животные

продукты. Опыты на лабораторных крысах показали, что валин повышает мышечную координацию и понижает чувствительность организма к боли, холоду и жаре.

Дефицит изолейцина приводит к возникновению отрицательного азотистого

баланса в организме. Поставляется всеми продуктами, содержащими полноценный белок – мясом, птицей, рыбой, яйцами, молочными продуктами.

Лейцин обеспечивает (вместе с другими факторами) рост организма; при

дефиците аминокислоты наблюдаются нарушения в деятельности щитовидной

железы и почек. Поставляется всеми продуктами, содержащими полноценный белок – мясом, птицей, рыбой, яйцами, молочными продуктами. Необходим не

только для синтеза протеина организмом, но и для укрепления иммунной

системы.

Дефицит лизина создает условия для развития анемии, снижения мышечной

массы и отложения кальция в костях. Хорошие источники – сыр, рыба. Одна из важных составляющих в производстве карнитина. Обеспечивает должное

усвоение кальция; участвует в образовании коллагена (из которого затем формируются хрящи и соединительные ткани); активно участвует в выработке антител, гормонов и ферментов. Недавние исследования показали, что лизин,

улучшая общий баланс питательных веществ, может быть полезен при борьбе с герпесом. Недостаток может выражаться в повышенной утомляемости,

неспособности к концентрации, раздражительности, повреждении сосудов глаз,

потере волос, анемии и проблемах в репродуктивной сфере.

Метионин – аминокислота не только обладающая липотропным действием, но и участвующая в синтезе холина – липотропного вещества, защищающего печень от ожирения. Липотропные вещества играют чрезвычайно важную роль в регулировании холестеринового обмена и профилактике атеросклероза.

Участвует метионин в секреции адреналина надпочечниками. Выявлена связь метионина с обменом витамина В12.

Треонин необходим для физического развития организма. Важная составляющая

всинтезе пуринов, которые, в свою очередь, разлагают мочевину, побочный

продукт синтеза белка. Важная составляющая коллагена, эластина и протеина

эмали; участвует в борьбе с отложением жира в печени; поддерживает более ровную работу пищеварительного и кишечного трактов; принимает общее участие

впроцессах метаболизма и усвоения.

Триптофан участвует в белковом обмене, обеспечивает, в частности, азотистый баланс в организме. Необходим для синтеза гемоглобина и сывороточных белков

крови. Является первичным по отношению к ниацину (витамину В3, витамину PP)

и серотонину, который, участвуя в мозговых процессах, управляет аппетитом, сном, настроением и болевым порогом. Естественный релаксант, помогает бороться с бессонницей, вызывая нормальный сон; помогает бороться с состоянием беспокойства и депрессии; помогает при лечении головных болей при

мигренях; укрепляет иммунную систему; уменьшает риск спазмов артерий и

сердечной мышцы; вместе с лизином борется за понижение уровня холестерина.

Фенилаланин образует "скелет" тироксина – гормона щитовидной железы и

гормонов надпочечников. Недостаток фенилаланина приводит к нарушению функций щитовидной и надпочечниковых желез и серьезным гормональным

нарушениям в организме. Используется организмом для производства тирозина и трех важных гормонов – адреналина, норадреналина и тироксина. Используется головным мозгом для производства норадреналина – вещества, которое передает

импульсы от одних нервных клеток к другим; поддерживает нас в состоянии

бодрствования и восприимчивости; уменьшает чувство голода; работает как антидепрессант и помогает улучшить работу памяти.

Аргинин. L-аргинин вызывает замедление развития опухолей и раковых образований. Очищает печень. Помогает выделению гормона роста, укрепляет

иммунную систему, способствует выработке спермы и полезен при лечении расстройств и травм почек. Необходим для синтеза протеина и оптимального

роста. Наличие L-аргинина в организме способствует приросту мышечной массы и снижению жировых запасов организма. Также полезен при расстройствах печени,

таких, как цирроз печени, например. Не рекомендуется к приему беременными и кормящими женщинами.

Аспарагин. Аспартовая кислота. Активно участвует в выводе аммиака, вредного

для центральной нервной системы. Недавние исследования показали, что аспартовая кислота может повышать сопротивляемость усталости.

Глутамин. Важен для нормализации уровня сахара, повышения

работоспособности мозга, при лечении импотенции, при лечении алкоголизма, помогает бороться с усталостью, мозговыми расстройствами – эпилепсией, шизофренией и просто заторможенностью, нужен при лечении язвы желудка, и

для формирования здорового пищеварительного тракта. В мозге преобразовывается в глютаминовую кислоту, которая считается естественным

"топливом" для головного мозга, улучшает умственные способности, способствует ускорению лечения язв, повышает сопротивляемость усталости.

Глицин. Активно участвует в обеспечении кислородом процесса образования

новых клеток. Является важным участником выработки гормонов, ответственных за усиление иммунной системы.

Карнитин. Карнитин помогает связывать и выводить из организма длинные цепочки жирных кислот. Печень и почки вырабатывают карнитин из двух других аминокислот – глютамина и метионина. В большом количестве поставляется в

организм мясом и молочными продуктами. Различают несколько видов карнитина.

D-карнитин опасен тем, что снижает самостоятельную выработку организмом карнитина. Препараты L-карнитина в этом отношении считаются менее опасными. Предотвращая прирост жировых запасов, эта аминокислота важна для уменьшения веса и снижения риска сердечных заболеваний. Организм

вырабатывает карнитин только в присутствии достаточного количества лизина,

железа и энзимов В19 и В69. Вегетарианцы более чувствительны к дефициту карнитина, так как в их рационе гораздо меньше лизина. Карнитин также повышает эффективность антиоксидантов – витаминов С и Е. Считается, что для наилучшей утилизации жира дневная норма карнитина должна составлять 1500

миллиграммов.

Орнитин. Орнитин способствует выработке гормона роста, который в комбинации с L-аргинином и L-карнитином способствует синтезу белка и стимулирует активный рост мышечных клеток.

Существенное влияние на правильное соотношение белков в организме

оказывает сбалансированное питание. Дефицит белка в пище тяжело сказывается на жизнедеятельности организма. Прежде всего, нарушается

азотистый баланс – распад белка превалирует над его синтезом. Организм, испытывая недостаток белка, начинает "питаться" собственными тканями. Чтобы

этого не произошло, необходимо постоянно вводить в организм необходимое количество белка с пищей.

Таблица 11. Суточная потребность в белках в зависимости от пола и характера (интенсивности) труда

Беременным женщинам (период 5-9 месяцев) необходимо в среднем 100 г белка, из них – 60 г животного происхождения. Кормящим матерям требуется в среднем 112 г белка, в том числе – 67 г животного происхождения.

Основным источником биологически полноценного белка служит животная пища.

Таблица 12.1 Содержание белка в продуктах питания

Таблица 12.2 Содержание белка в продуктах питания (окончание)

Если в пище недостает белка либо в абсолютном количестве, либо потому, что потребности организма в белке повышены, например, при тяжелой физической работе или в результате болезни, то возникает белковая недостаточность.

Дефицит белка в питании снижает устойчивость организма к инфекциям, так

как уменьшается уровень образования антител, обеспечивающих невосприимчивость организма к микробам. Нарушается синтез и других защитных противомикробных факторов – лизоцима и интерферона. Обостряется течение

воспалительных процессов, что неудивительно, ибо возбудители в этих условиях

начинают вести себя более агрессивно. Недостаток белка в организме

неблагоприятно отражается на деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем. Дефицит белка ухудшает аппетит, что в свою очередь уменьшает

приток белка с пищей, – возникает порочный круг.

ЖИРЫ

В состав жиров входят углерод, водород и кислород. Жир имеет сложное

строение; его составными частями является глицерин (С3Н8О3) и жирные кислоты, при соединении которых и образуются молекулы жира. Наиболее распространенными являются три жирных кислоты: олеиновая (С18Н34О2),

пальмитиновая (С16Н32О2) и стеариновая (С18Н36О2). От сочетания этих жирных кислот при их соединении с глицерином зависит образование того или другого

жира. При соединении глицерина с олеиновой кислотой образуется жидкий жир, например, растительное масло. Пальмитиновая кислота образует более твердый жир. Он входит в состав сливочного масла и является главной составляющей

частью человеческого жира. Стеариновая кислота входит в состав еще более твердых жиров, например, сала. Для того, чтобы человеческий организм мог

синтезировать специфический жир, необходимо поступление всех трех жирных кислот. Кроме того, химически жиры образуются из жирных кислот, которые бывают двух видов – насыщенные и ненасыщенные. Ненасыщенные жирные

кислоты содержат много двойных и тройных углеродных связей, которые легко вступают в различные реакции. Поэтому жиры с высоким содержанием

ненасыщенных жирных кислот усваиваются значительно быстрее и меньше накапливаются.

Насыщенные жирные кислоты, как правило, содержатся в животных жирах;

усваиваются такие жиры значительно хуже и быстро накапливаются в избытке в соответствующих депо организма (подкожная жировая клетчатка, брюшина, внутренние органы).

Жиры являются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представляют собой богатый источник энергии.

Расщепление жиров начинается в желудке. В желудочном соке содержится такое вещество как липаза. Липаза расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин.

Глицерин растворяется в воде и легко всасывается, а жирные кислоты не

растворяются в воде. В желудке расщепляется только жир, раздробленный на мелкие частицы, например жир молока.

Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку. Здесь на нее изливается сок кишечных желез, а также сок поджелудочной железы и желчь. Желчь способствует растворению и всасыванию жирных кислот. Под влиянием желчи действие липазы усиливается в 15-20 раз. Под влиянием этих соков жиры подвергаются дальнейшему расщеплению и доводятся до такого состояния, когда

могут всосаться в кровь и лимфу. Затем по пищеварительному тракту пищевая кашица попадает в тонкий кишечник. Там под влиянием кишечного сока происходит окончательное расщепление и всасывание.

В отличие от продуктов расщепления углеводов и белков, продукты расщепления

жиров всасываются не в кровь, а в лимфу. При этом глицерин и мыла, проходя через клетки слизистой оболочки кишечника, вновь соединяются и образуют жир;

поэтому уже в лимфатическом сосуде ворсинки находятся капельки вновь образованного жира, а не глицерин и жирные кислоты.

Образовавшийся при этом жир отличается от потребленного. Организм синтезирует жир, свойственный данному организму. Так, если человек потребляет

разные жиры, содержащие олеиновую, пальмитиновую, стеариновую жирные кислоты, то его организм синтезирует специфический для человека жир. Однако

если в пище человека будет содержаться только какая-то одна жирная кислота, например олеиновая, если она будет преобладать, то образовавшийся при этом жир будет отличаться от человеческого и приближаться к более жидким жирам.

При употреблении же в пищу преимущественно бараньего сала, жир будет более твердый. Жир по своему характеру отличается не только у различных животных,

но и в разных органах одного и того же животного.

Жиры, как и углеводы, являются в первую очередь энергетическим материалом и используются организмом как источник энергии. При окислении 1 г жира

количество освобождающейся энергии в два с лишним раза больше, чем при окислении такого же количества углеводов или белков.

Жир используется организмом не только как богатый источник энергии, он входит

в состав клеток. Жир является обязательной составной частью протоплазмы, ядра и оболочки. Остаток поступившего в организм жира после покрытия его потребности откладывается в запас в виде жировых капель.

Жир откладывается преимущественно в подкожной клетчатке, сальнике, вокруг

почек, образуя почечную капсулу, а также в других внутренних органах и в некоторых других участках тела. Значительное количество запасного жира содержится в печени и мышцах. Запасной жир является в первую очередь

источником энергии, который мобилизуется, когда расход энергии превышает его

поступление. В таких случаях жир окисляется до конечных продуктов распада. Кроме энергетического значения, запасной жир играет и другую роль в организме; например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный

– предохраняет почку от ушибов и т. д.

Жира в организме может откладываться в запас довольно значительное

количество. У человека он составляет в среднем 10-20% веса. При ожирении,

когда нарушаются обменные процессы в организме, количество отложенного жира доходит до 50% веса человека. Количество отложившегося жира зависит от ряда условий: от пола, возраста, условий работы, состояния здоровья и т.д. При сидячем характере работы отложение жира происходит более энергично, поэтому

вопрос о составе и количестве пищи людей, ведущих сидячий образ жизни, имеет

очень большое значение.

Богатые источники ненасыщенных жиров: все виды растительного масла

(подсолнечное, оливковое, соевое, рапсовое, кукурузное), орехи (в первую очередь грецкие). Вместе с тем, не следует полностью избегать животных жиров –

главного источника холестерина. Дело в том, что холестерин необходим в организме для синтеза многих гормонов. Хорошим источником жиров является молоко средней жирности, а также облегченные сорта масла, которые содержат 25-40% животных жиров.

Жир синтезируется организмом не только из поступившего жира, но и из белков и углеводов. При полном исключении жира из пищи он все же образуется и в довольно значительном количестве может откладываться в организме. Основным источником образования жира в организме служат преимущественно углеводы.