Основы рационального питания. Учебное пособие-1

таких инфекционных заболеваний, как чума, холера, туберкулез и многие другие.

В1907 году И. И. Мечников высказал предположение, что причиной возникновения многих заболеваний является совокупный эффект на клетки и ткани макроорганизма разнообразных токсинов и других метаболитов, продуцируемых микроорганизмами, во множестве присутствующими на коже и слизистых человека и животных, прежде вceгo в пищеварительном тракте.

В30 – 50 годы XX столетия первопричину многих патологических процессов стали связывать со cpывами и нарушениями, возникающими в центральной нервной системе.

Достижения в области генетики и молекулярной биологии,

атакже в области экспериментальной иммунологии в 60 – 80 годах прошлого столетия позволили сместить акценты в сторону наследcтвeннoгo и/или иммунного генеза многих современных заболеваний человека и животных.

С начала 80 годов XX века увеличение числа болезней человека стали связывать с ухудшением состояния окружающей среды, высокой степенью урбанизации, гиподинамией, химизацией сельскохозяйственного и промышленного производства, широким внедрением в быт и здравоохранение новых химических coединений синтетической природы и т. д.

Перечисленные подходы к пониманию причин возникновения заболеваний в последние 50 – 75 лет объединяет то, что первостепенное значение в их возникновении стали связывать с изменениями функций и биохимических реакций в эукариотических клетках opгaнов и тканей организма хозяина. Это явилось определяющим моментом для разработки подавляющего большинства совpeменных лекарственных препаратов, благодаря производству которых, а также высокому уровню медицинского обслуживания и paнней диагностике, высокоразвитым странам удается сдерживать дальнейший рост заболеваемости и смертности нaceления. Дальнейшее развитие фармацевтической промышленности на основе доминирующей в настоящее время кон-

11

цепции здоровья и причин заболеваемости, в свою очередь, способствует загрязнению окружающей cpeды, возникновению новых и росту числа известных болезней.

В 1985 году зарубежные исследователи S. В. Eaton и М. Konnor высказали гипотезу, что рост болезней цивилизации во второй половине XX века обусловлен тем, что гены coвременного человека, адаптированные в течение почти миллиона лет эволюции к жизненным устоям и пище древних предшественников, оказались недостаточно устойчивыми к резким изменениям жизни человека за последние 100 – 200 лет.

Во все времена проблема пищи была одной из самых важных, стоящих перед человеческим обществом. Действительно, анализируя культурные традиции, религиозные предписания и законы, связанные с гигиеной питания наших древних предшественников можно обнаружить свидетельства того, что еще несколько тысяч лет назад понимали, что здоровье человека в наибольшей степени определяется характером и полноценностью питания, степенью выраженности и адекватностью физической активности, гармонией духа и социальной удовлетворенностью.

Выдающийся русский физиолог И. П. Павлов (лауреат Нобелевской премии 1904 г) писал, что «над всеми явлениями человеческой жизни господствует забота о хлебе насущном. Она представляет собой ту древнейшую связь, которая coединяет все живые существа, в том числе и человека, со всей остальной окружающей их природой». Это выражение И. П. Павлова как нельзя лучше свидетельствует, что пища имеет приоритет над всеми остальными факторами, определяющими здоровье и полноценность жизни человека.

Неоднократно высказывалось мнение, что рост числа «болезней цивилизации» в наибольшей степени обусловлен увеличением стрессовых воздействий на человеческую популяцию на протяжении жизни нескольких последних поколений, все возрастающим снижением физической активности, а также внедрением совpeменных технологий выращивания, хранения, подготовки и переработки сырья и продуктов питания, возросшим употребле-

12

нием лекарственных препаратов, искусственных пищевых добавок. Особенно существенно эти изменения затронули пищевой рацион и привычки приема пищи. Подтверждением справедливости этой гипотезы служат наблюдения за жителями тех регионов земного шара, в устои жизни которых не проникла современная цивилизация. У коренного населения многих островов глубинных территорий Африки и Южной Америки, питание которых мало отличается от такового древних своих предшественников, практически отсутствуют признаки атеросклероза, caxapнoгo диабета, бронхиальной астмы. Частота возникновения раковых, сердечнососудистых и других болезней цивилизации во много раз ниже, чем у жителей развитых стран Европы, Америки и Азии. Наблюдения, проведенные на протяжении нескольких десятилетий за 17 различными этносами, проживающими как в северных, так и в субтропических областях США, показали, что у представителей тех народностей, которые приняли так называемый западноевропейский образ жизни, частота возникновения сердечнососудистых заболеваний возросла в 8 – 12 раз, эндокринных нарушений – в 5 раз по сравнению с теми, кто сохранил старый уклад жизни. Среди этнического населения, продолжающего сохранять традиционный для них образ жизни, практически отсутствовали так называемые аутоиммунные заболевания, крайне peдко обнаруживались те или иные аллергические проявления.

1.3. Состав и структура питания современного человека

Сравнительный анализ показал, что пищевой рацион современного жителя так называемых цивилизованных стран мира содержит большое количество жира, насыщенных жирных кислот, поваренной соли. Напротив пища жителей, которых мало коснулась современная цивилизация, богата ненасыщенными жирными кислотами, минеральными солями, изопреноидами, витаминами А и С, растворимыми пищевыми волокнами.

Снижение устойчивости организма человека к возникновению различных острых и хронических заболеваний связаны, в частности, с изменениями, произошедшими в составе и структуре

13

питания за последние 200 лет. Наиболее значимые из них приведены ниже.

Резкое увеличение употребления в пищу рафинированных продуктов (сахар, растительное и сливочное масло, лекарственные препараты и т. д.), которые легко усваиваются, но лишены балластных веществ, многих витаминов, микро- и макроэлементов, антиоксидантов.

Шведский ученый-нутритолог S. Bengmark привел наглядный пример, иллюстрирующий вред использования рафинированных продуктов для здоровья человека. Так, употребление рафинированного сахара в популяции человека увеличилось с нуля в середине XVIII века до 45 кг на душу населения к концу XX века. Поскольку рафинированный сахар является источником большого количества калорий, то один этот углевод дает человеку столько калорий, сколько ему надо было бы, если бы он трижды в неделю на протяжении года пробегал марафонскую дистанцию. Поскольку образ жизни современного человека характеризуется малоподвижностью и резким уменьшением физического труда, избыточное количество калорий, получаемое в результате употребления рафинированного сахара, приводит к нарушению функции поджелудочной железы, повышенному выбросу инсулина, снижению образования в клетках гликогена и, как следствие, отложению избыточного количества жира, развитию сердеч- но-сосудистых нарушений, caxapнoгo диабета и т. д.

Значительное уменьшение поступления в организм молоч-

нокислых бактерий. В настоящее время жители развитых стран употребляют в миллионы и более раз меньше подобных микроорганизмов, чем их предшественники. Наши предки для сохранения продуктов питания использовали лишь ecтественные способы консервации – высушивание, природную ферментацию за счет молочнокислых и других микроорганизмов, случайным образом попадающих в растительную и животную пищу из окружающей среды. В результате ферментации многие продукты обогащались миллиардами молочнокислых бактерий, грибов и продуктами их метаболизма (летучие жирные кислоты, пептиды, полиамины, витамины, природные антибиотики и многие другие соединения),

14

которые, попав в пищеварительный тракт наших предков, вносили существенный вклад в поддержание их здоровья. Внедрение различных способов кулинарной обработки продуктов питания и повышение гигиенических требований к ней способствовали изменению качественного состава попадающих в организм человека молочнокислых и иных микроорганизмов и снижению их количества. Как следствие этого, сроки формирования нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта резко возросли, изменился качественный и количественный ее состав. Этому также способствовало широкое использование в XX веке антибиотиков и других антимикробных препаратов, как в медицине, так и в быту (например, хлорирование воды).

Изменение состава и соотношения употребляемых в пищу компонентов, участвующих в обеспечении организма пластическими и регуляторными соединениями (в настоящее время значительно снижено употребление растительной пищи). Наши предки преимущественно употребляли растительную пищу (коренья, opeхи, плоды, зелень, грибы, ягоды и т. д.). Также они рыбачили, охотились. Их рацион по сравнению с пищей современного человека содержал оптимальное количество белков. Они в два раза больше употребляли различных минеральных солей, в четыре-десять раз – пищевых волокон, в 10 раз – антиоксидантов. Напротив, наш современник в 10 – 20 раз больше употребляет солей натрия, в 4 раза насыщенных жирных кислот и т. п.

Потери необходимых пищевых компонентов в процессе приготовления продуктов питания. Современные процессы об-

работки пищевых продуктов как для непосредственного их потребления в пищу, так и для длительного хранения вносят свой неблагоприятный вклад в рацион питания современного человека. Известно, что важнейшие компоненты пищи разрушаются при очистке, высушивании, нагревании, замораживании. Например, в процессе очистки зерно утрачивает такие важные пищевые элементы, которые расположены в оболочке зерна – витамины, антиоксиданты, аминокислоты; 68 % фруктов и 73 % овощей обладают мощными антимутагенным и противораковым эффектами, благодаря наличию в них флавоноидов и глутатиона. Особенно

15

много подобных антиоксидантов в окрашенных овощах и фруктах. Приручив огонь, а затем разработав различные приемы термической, физической, химической обработки пищевого сырья, человек в значительной степени уменьшил питательную ценность готовых к употреблению продуктов, разрушил те ее ключевые компоненты, которые незаменимы для нормального функционирования пищеварительной системы и других opгaнов и тканей.

Расширение посевов и выращивание тех растений и животных, продукты из которых лучше хранятся, но лишены важных для организма человека легко разрушаемых пищевых компонентов, или реализация которых экономически выгодна. Например, выра-

щивают растения, в масле которых больше содержится жиров, относящихся к классу oмега-6 вместо омега-3, поскольку последние быстро окисляются и придают продукту испорченный вкус. Между тем последняя группа ненасыщенных жирных кислот, будучи природными антиоксидантами, необходима для функционирования практически всех клеток органов и тканей человека.

Использование удобрений, гербицидов, фунгицидов и т.д. в

сельском хозяйстве. Как следствие этого, во многих съедобных растениях снижается содержание жизненно важных соединений и накапливается значительное количество токсичных веществ химической природы.

Изменение социальной структуры населения (урбанизация),

врезультате которой значительные слои населения переселились

вкрупные промышленные центры и, перестав участвовать в непосредственном производстве продуктов питания, лишились натуральных свежих сельскохозяйственных продуктов питания.

Переход к широкому распространению общественного пи-

тания также сопровождается обеднением продуктов питания необходимыми пищевыми субстанциями.

Таким образом, ученые в области питания, медицинские работники и население развитых стран все больше приходят к пониманию, что питание должно быть не только рациональным, но и оптимальным (здоровым), т. к. продукты питания характеризуются не только питательной ценностью, но и регулируют многочисленные функции и биохимические реакции организма.

16

2. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ПИЩИ

2.1. Общие сведения о нутриентах

Нутриенты – составные части натуральных продуктов питания, которые используются организмом для построения, обновления и нормального функционирования органов, тканей и клеток, а также как источник энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности организма в покое и выполнения работы. Их разделяют на макро- и микронутриенты.

Макронутриенты – белки, жиры и углеводы (основные питательные вещества). Потребность в них выражается в десятках граммов, в процессе ассимиляции выделяют энергию для выполнения всех функций организма. В меньшем количестве они принимают участие в процессах построения клеток, тканей, для синтеза ферментов и других физиологически активных соединений.

Микронутриенты – минорные физиологически активные вещества, необходимы организму в малых количествах. Они принимают участие в процессах усвоения энергии, регуляции функций, без них невозможно осуществление процессов роста и развития организма. К микронутриентам относятся отдельные аминокислоты пищевого происхождения, которые принимают участие в регуляции функций органов и систем (это доказано большим количеством исследований); эссенциальные жирные кислоты, витамины и провитамины, минеральные вещества, пищевые волокна, а также различные органические соединения, характерные для натурального продовольственного сырья растительного и животного происхождения.

Можно выделить несколько основных функций нутриентов.

Пластическая функция. Составляющие элементы пищи идут на построение тканей и органов нашего тела.

Энергетическая функция. Преобразование пищи в организме сопровождается выделением энергии, которая рассеивается в виде тепла и аккумулируется в виде АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) – универсального энергоносителя, участвующего во

17

всех физиологических процессах. Одна молекула АТФ аккумулирует 67,0 – 83,8 кДж энергии.

Информационная функция. С пищей в организм поступает химическая и энергетическая информация об окружающей действительности, что позволяет ему реагировать на ее изменения. Таким образом, человек информационно связан с неорганическим миром и другими живыми организмами.

Регуляторная функция. Многие составляющие пищи могут оказывать влияние на деятельность отдельных органов, тканей, водно-солевой и энергетический обмен, скорость нервных процессов и другие физиологические функции организма.

Защитная функция. Проявляется в повышении резистентности организма к воздействию внешних неблагоприятных факторов.

2.2. Макронутриенты

Белки являются одними из основных компонентов пищи и выполняют ряд функций: пластическую, каталитическую, гормональную, транспортную, двигательную, энергетическую и др.

С химической точки зрения белки являются полимерами, состоящими из аминокислот, связанных между собой пептидными связями. Все разнообразие белков обеспечивается 20 аминокислотами. Одни из них синтезируются в организме, другие – не синтезируются и должны в достаточном количестве поступать с пищей.

Биологическая ценность белков определяется наличием в них незаменимых аминокислот и их соотношением с заменимыми. Установлено, что из 20 входящих в состав белков аминокислот 12 синтезируются в организме – заменимые аминокислоты, а 8 не синтезируются – незаменимые аминокислоты – лейцин, изолейцин, валин, лизин, треонин, триптофан, метионин и фенилаланин. Иногда к незаменимым причисляют гистидин. Цистеин и тирозин могут в случае крайней необходимости синтезироваться организмом, в англоязычной литературе их называют "полузаменимыми" (semi-essential). Остальные аминокислоты – аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глутамин, глутаминовая кислота, глицин, пролин и серин – заменимые.

18

Без незаменимых аминокислот синтез белка резко нарушается и наступает отрицательный баланс азота, останавливается рост, уменьшается масса тела.

Азотистый баланс – это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него. Так как основным источником азота в организме является белок, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. Количество азота, поступившего с пищей, всегда больше количества усвоенного азота.

В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез белка преобладает над его распадом. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении массы тела.

Превышение поступившего в организм азота по сравнению с выведенным свидетельствует об отрицательном азотистом балансе. В этом случае наблюдается потеря массы тела, в том числе вследствие получения энергии за счет белков мышечной ткани посредством глюконеогинеза.

Белки в организме выполняют пластическую функцию, т. е. являются основным строительным материалом. Часть белков используется и на энергетические нужды. Примерно 12 % энергии, потребляемой организмом, мобилизуется благодаря белкам. Поэтому среднесуточная потребность в белке у взрослого человека составляет 1,0 – 1,5 г на 1 кг массы тела. Физиологическая потребность в белке для взрослого населения – от 65 до 117 г/сут для мужчин, и от 58 до 87 г/сут для женщин. При окислении 1 г белка высвобождается примерно 4 ккал энергии. Потребности

вбелках возрастают при беременности, инфекционных заболеваниях, авитаминозах, тяжелой физической нагрузке, также она повышена у детей.

Взависимости от своего происхождения различают белки растительного и животного происхождения, содержание которых

врационе должно составлять 55 и 45 % соответственно. Количество белковой пищи должно обеспечивать необходимую потреб-

19

ность организма в белке, на долю которого приходится около 20 % сухой массы клетки.

Источниками полноценного белка, содержащего полный набор незаменимых аминокислот в количестве, достаточном для биосинтеза белка в организме человека, являются продукты животного происхождения (молоко, молочные продукты, яйца, мясо и мясопродукты, рыба, морепродукты). Белки животного происхождения усваиваются организмом на 93 – 96 %.

Усвоение белков зависит от кулинарной обработки пищи. Оптимальной температурой является 76 oС, так как с увеличением температуры усиливается денатурация белка, что переводит его в менее усвояемые формы. Но, к сожалению, это не всегда достаточно для кулинарной обработки и большинство белковой пищи обрабатывается при 100 oС. Сыр, яйца, мясо и рыбу, содержащие концентрированный животный белок, целесообразно употреблять с большим количеством сырых овощей и зелени. При этом белок равномерно распределяется на разветвленной поверхности клетчатки овощей, подвергаясь более эффективному воздействию пищеварительных ферментов, что способствует его максимальному перевариванию и усвоению.

В белках растительного происхождения (злаковые, овощи, фрукты) имеется дефицит незаменимых аминокислот. В составе бобовых содержатся ингибиторы протеиназ, что снижает усвоение белка из них. Что касается изолятов и концентратов белков из бобовых, то их аминокислотный состав и усвоение близки к таковым у белка животного происхождения. Белок из продуктов растительного происхождения усваивается организмом на 62 – 80 %. Белок из высших грибов усваивается на уровне 20 – 40 %.

Дефицит белка в питании снижает устойчивость организма к инфекциям, отрицательно отражается на деятельности сердечнососудистой, дыхательной и других систем организма.

Избыточное белковое питание способствует развитию атеросклероза, накоплению в организме токсических продуктов распада белков (аммиак, мочевина и др.), снижает иммунитет, является одним из факторов онкологического риска.

20