Учебник_физиология_питания

101

леводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1,5 мг/сутки.

Витамин В2 –рибофлавин в форме коферментов участвует в окислительно – восстановительных реакциях, способствует повышению восприимчивости цвета зрительным анализатором и темновой адаптации. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1,8 мг/сутки.

Витамин В6 – пиридоксин в форме своих коферментов участвует в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, участвует в поддержании иммунного ответа, участвует в процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 2,0 мг/сутки.

Ниацин в качестве кофермента участвует в окислительно – восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Физиологическая потребность для взрослых – 20 мг/сутки.

Витамин В12 – играет важную роль в метаболизме и превращениях аминокислот. Фолат и витамин В12 являются взаимосвязанными витаминами, участвуют в кроветворении. Физиологическая потребность для взрослых – 3 мкг/сутки.

Фолаты в качестве кофермента участвует в метаболизме нуклеиновых и аминокислот. Дефицит фолатов ведет к нарушению синтеза нуклеиновых кислот и белка, следствием чего является торможение роста и деления клеток, особенно в быстро пролифелирующих тканях: костный мозг, эпителий кишечника и др. недостаточное поступление фолата во время беременности является одной из причин недоношенности, гипотрофии, врожденных уродств и нарушения развития ребенка. Показа выраженная связь между уровнем фолата, гомоцистеина и риском возникновения сердечно – сосудистых

102

заболеваний. Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 400 мг/сутки.

Пантотеновая кислота участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике поддерживает функцию коры надпочечников. Физиологическая потребность для взрослых

– 5 мкг/сутки.

Биотин участвует в синтезе жиров, гликогена, метаболизме аминокислот. Физиологическая потребность для взрослых – 50 мкг/сутки.

Природные вещества пищи с установленной химической структурой, присутствующие в ней в миллиграммах и микрограммах, играющих важную и доказанную роль в адаптационных реакциях организма, поддержании здоровья, но не являющиеся эссенциальными пищевыми веществами - это минорные и биологически активные вещества пищи, с установленным физиологическим действием. К ним относят витаминоподобные вещества, т.е. вещества животного и растительного происхождения с доказанной ролью в обмене веществ и энергии, сходные по своему физиологическому действию с витаминами. На текущий момент времени к ним относят ниже описанные соединения.

Инозит участвует в обмене веществ, вместе с холином участвует в синтезе лецитина, оказывает липотропное действие. Рекомендуемые уровни употребления для взрослых -500 мг/сутки.

L- карнитин играет важную роль в энергетическом обмене, осуществляет перенос длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю мембрану митохондрий для последующего их окисления и, тем самым, снижает накопление жира в тканях. Дефицит карнитина способствует нарушению липидного обмена, в том числе развитию ожирения, а также развитию дистрофических процессов в миокарде. Рекомендуемые дозы употребления для взрослых – 300 мг/сутки.

103

Коэнзим Q 10 (убихинон) – это соединение участвует

вэнергетическом обмене и сократительной деятельности сердечной мышцы. Рекомендуемый уровень употребления для взрослых 30 мг/сутки.

Липоевая кислта оказывает липотропный эффект, оказывает детоксицирующее действие, участвует в обмене аминокислот и жирных кислот. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 30 мг/сутки.

Метилметионинсульфоний (витамин U) участвует в метилировании гистамина, что способствует нормализации кислтности желудочного сока и проявлению антиаллергического действия. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых – 200 мг/ сутки.

Оротовая кислота (витамин В13) – участвует в синтезе нуклеиновых кислот, фосфолипидов билирубина. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –300 мг/сутки.

Парааминобензойная кислота участвует в метаболизме белков и кроветворении. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –100 мг/сутки.

Холин входит в состав лейцитина, играет роль в синтезе и обмене фосфолипидов в печени, является источником свободных метильных групп, действует как липотропный фактор. В обычном рационе содержится 500-900 мг. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –500 мг/сутки.

Микросоединения.

Кобальт входит в состав витамина В12. Активирует ферменты обмена жирных кислот и метаболизма фолиевой кислоты. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых

–10 мкг/сутки.

Кремний входит в качестве структурного компонента

всостав гликозоаминогликанов и стимулирует синтез коллагена. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –30 мг/сутки.

Индолы (индол-3- карбинол) относятся к продуктам

104

гидролиза глюкозинолатов растений семейства крестоцветных. Биологическая активность пищевых индолов (индол-3- карбинол, аскорбиген, индол-3-ацетонитрил) связана с их способностью индуцировать активность монооксигеназной системы и некоторых ферментов 2 фазы метаболизма ксенобиотиков (глутатионтрансферазы). Имеются данные эпидемиологических наблюдений о существовании определенной связи между высоким уровнем потребления индол-3- карбинола и снижением частоты риска развития некоторых видов гормонозависимых опухолей. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –50 мкг/сутки.

Флавоноиды широко представлены в пищевых продуктах растительного происхождения. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечно – сосудистых заболеваний. высокая биологическая активность флавоноидов обусловлен наличием антиоксидантных свойств. Установлена также важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –250 мг/сутки (в том числе катехинов – 100 мг/сутки).

Изифлавоны, изофлавонгликозиды содержатся в бобовых. Не являясь стероидными соединениями, они способствуют нормализации холестеринового обмена, оказывают антиоксидантное действие, способствуют нормализации обмена кальция, гормонального баланса. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –50 мг/сутки.

Растительные стерины (фитостерины) содержатся в различных видах растительной пищи человека и в море продуктах. Они являются обязательны компонентом растительных масел. Существенно снижают уровень свободного холестерина в липопротеидах низкой плотности, способны вытеснять холестерин из мембранных структур. Рекомендуемый уровень потребления растительных стеринов для взрослых –300 мг/сутки.

105

Глюкозамин сульфат – полисахарид хрящевой ткани животных и рыб, входит в состав гликопртеидов. Естественный компонент пищи человека. Участвует в формировании ногтей, связок, кожи, костей, сухожилий, суставных поверхностей, клапанов сердца и др. Положительное действие глюкозаминсульфата на организм человека и функциональную активность опорно - двигательного аппарата доказано в клинических исследованиях. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых –700 мг/сутки.

Контрольные вопросы

1.Что подразумевается под балансом основных пищевых веществ в организме человека?

2.Какую физиологическую роль выполняют белки в организме человека. Как это связано с понятием «качества» пищевого белка?

3.Охарактеризуйте физиологическую роль основных пищевых жиров животного и растительного происхождения для организма человека?

4. Охарактеризуйте физиологическую роль основных классов углеводов продуктов питания для организма человека?

5.Что подразумевают под «гликемическим индексом» пищевых продуктов?

6. Какое физиологическое значение имеют основные группы минеральных веществ и витаминов, содержащихся в продуктах питания?

106

6. Токсические и защитные компоненты пищи

Пищевую ценность продуктов характеризует также биодостуность для организма отдельных нутриентов, которая определяется многими факторами.

В состав растительного сырья входят различные антипитательные (антиалиментарные) вещества.

Из всего спектра антиалиментарных факторов наибольший интерес представляют ингибиторы протеиназ из-за их широкого распространения и высокого содержания в запасающих частях растений — семенах зерновых, бобовых, масличных и других культур. Они присутствуют, например, в кукурузе, арахисе, картофеле и т. д. В бобах сои содержатся пять и более ингибиторов трипсина в количестве 5-10% общего содержания белка.

Физиологические функции этих веществ белковой природы общеизвестны: они могут играть роль запасных белков, регулировать активность протеолитических процессов, предотвращая преждевременный распад резервных белков; подавлять активность протеиназ ряда вредных насекомых и фитопатогенных микроорганизмов, тем самым, защищая растения от поражения. Вместе с тем ингибиторы протеиназ обладают свойством существенно снижать каталитическую активность протеолитических ферментов (трипсина и химотрипсина) желудочно-кишечного тракта животных организмов, образуя с ними неактивные комплексы.

Поступление в организм повышенного количества этих антиалиментарных факторов приводит к уменьшению процесса гидролиза белков пищи, снижению эффективности их усвоения и, как следствие, гипертрофии поджелудочной железы, нарушению функции печени, задержке роста и др. Таким образом, высокое содержание ингибиторов протеиназ существенно снижает питательную ценность и технологические свойства белков зернобобовых, представляет угрозу для здоровья населения.

107

Эффективным путем устранения этих факторов является инактивация ингибиторов протеиназ, вызванная их разрушением. Следует указать, что по сравнению с другими антиалиментарными факторами, ингибиторы трипсина обладают достаточно высокой стойкостью к инактивации. В связи с этим данные о существенном снижении содержания ингибиторов трипсина в продуктах переработки семян зернобобовых культур свидетельствуют и о деструкции фитогемагглютининов, алкалоидов, гойтрогенов и др. Существенно снизить активность протеиназ (~на 85%) можно при действии высоких температур, особенно в сочетании с повышенным давлением. Увеличивает эффективность термообработки также предварительное замачивание семян или сбраживание. При этом наряду с ингибиторами трипсина происходит разрушение и некоторых видов гемагглютининов.

Известен способ инактивирования ингибиторов протеиназ путем термической обработки промытых водой семян сои в СВЧ-поле. Аналогичные данные есть и в отношении семян люпина. Автоклавирование и обезжиривание продукции из зернобобовых, а также переработка бобов с целью получения изолятов белка в значительной мере ослабляет действие на организм и гойтрогенов.

Другим нежелательным компонентом пищевых белков являются также гемагглютинины. Растительные гемагглютинины представляют собой белки (глобулины молекулярной массой 110— 120 кД).

Фитогемагглютинины (лектины), являясь веществами белковой природы, широко распространены в растениях, особенно в бобовых: фасоль, чечевица, горох. Относительная их активность специфична по отношению к разным типам кровяных телец - эритроцитам разных видов животных. Эта специфичность обозначается термином «лектин» - от лат. legere - выбирать.

Помимо взаимодействия с различными группами крови лектины способны к стимуляции деления клеток и агглю-

108

тинации раковых клеток. Данные свойства лектинов обусловливают их способность к связыванию специфических групп сахаров, локализованных на поверхности клеток. Некоторые лектины - абрин и рицин - хотя и не способны вызывать агглютинацию клеток, но также являются токсичными.

В живом организме лектины связывают активность клеток слизистой кишечника и снижают тем самым их способность к поглощению питательных веществ.

Они оказывают токсическое действие, тормозят рост животных и снижают биологическую ценность этих продуктов в том случае, если их не нагревали. Для полной нейтрализации токсинов, например фасоли обыкновенной, семена перед автоклавированием необходимо замачивать, хотя автоклавирование в течение 30 мин также полностью подавляет гемагглютинируюшую активность. Поэтому при переработке бобовых культур следует строго следить за соблюдением технологических режимов их тепловой обработки

Рицин - один из лектинов семян клещевины - является крайне токсичным. Его токсичность в 1000 раз выше, чем токсичность любого другого лектина бобовых. Поэтому необходимо уделять более пристальное внимание к остаточному содержанию рицина в шроте клещевины.

Большинство видов растительного сырья содержат еще один нежелательный компонент — фитиновую кислоту, обычно в виде ее магниевокальциевых солей — фитина. Она представляет собой инозитгексафосфорную кислоту. Фитиновая кислота представляет собой важный резерв фосфора в семенах многих растений, в том числе в зерновых, бобовых и масличных. Низкая растворимость большинства солей фитиновой кислоты обусловливает неполное всасывание и усвоение организмом многих, макро- и микроэлементов, содержащихся в пище. К ним относятся кальций, магний, железо, цинк, молибден, марганец и медь. Поступления значительных количеств фитиновой кислоты с растительной

109

пищей оказывает рахитогенное действие, препятствуя усвоению содержащихся в ней незаменимых нутриентов. Ее способность понижать усвояемость минеральных веществ снижается при тепловой обработке. Относительно высокое количество фитина содержится в злаковых, и бобовых - 380...400 мг/100 г. При этом основная часть фитина сосредоточена в наружном слое зерна. Поэтому хлеб, выпеченный из рафинированной муки, практически не содержит фитина. К тому же, ферменты дрожжей гидролизуют фитиновую кислоту и поэтому усвояемость минеральных веществ, содержащихся в дрожжевом хлебе, достаточно высока в отличие от многих других видов растительной пищи.

Остановимся еще на одной группе нежелательных (и отчасти антипитательных) веществ, характерных для растительного сырья, а именно на полифенольных соединениях. Наиболее важное значение имеют хлорогеновая и кофейная кислоты. При гидролизе хлорогеновая кислота распадается на кофейную и хинную кислоты.

Полифенольные соединения содержатся в семенах масличных культур, картофельных клубнях, семенах и зеленых листьях других растений. Высоким их содержанием отличаются, например, семена кофе, какао, листья чая и т. д.

Кполифенольным соединениям относится токсический для моногастричных животных желтый пигмент – госсипол.

Госсипол содержится в семенах хлопчатника в количестве до 15 %. Предельно допустимая концентрация свободного госсипола в продуктах из семян хлопчатника 0,045

%(в США) и 0,06% (ФАО/ВОЗ). Госсипол сосредоточен в пигментных железах семян хлопчатника (20—40% массы желез). При механическом отделении хлопкового масла пигментные железы разрушаются.

Колигосахаридам, которые необходимо отделять, относятся рафиноза — трисахарид, образованный молекулами глюкозы, фруктозы и галактозы, а также стахиоза—

110

тетрасахарид, образованный молекулами глюкозы, фруктозы и двумя молекулами галактозы. Оба они содержатся в семенах бобовых и масличных культур, травах и листьях. Так, соевые бобы содержат 3—6% стахиозы, около 1% рафинозы, а подсолнечник — около 3 % рафинозы.

Необходимо отметить, что эти и подобные им олигосахариды содержатся и в традиционно потребляемых продуктах, на пример бобах, горохе, фасоли, арахисе, орехах и луке. У многих люден (но не у всех) эти олигосахариды вызывают метеоризмобразование газов и расстройство желу- дочно-кишечного тракта. Их также называют «флатулентными» (от латинского «флатуе» дуновение, дутье) факторами. Метеоризм обусловлен отсутствием у человека фермента-галактозидазы, необходимого для гидролиза рафинозы и

стахиозы, усвоение же этих олигосахаридов микрофлорой кишечника сопровождается выделением газов.

Содержание олигосахаридов в соевых бобах, обезжиренной муке бобов сои и других продуктах можно снизить в результате их нагревания, например варки.

Эффекты газообразования и расстройства желудочнокишечного тракта наблюдаются также у многих людей при потреблении лактозы. Непереносимость лактозы при ее избыточном потреблении наблюдается у взрослых и детей с генетическим дефектом биосинтеза лактазы. Молочный сахар лактоза - дисахарид. Образованный остатками глюкозы и галактозы, он содержится в молоке всех млекопитающих.

Рассмотрим еще один тип антипитательных веществ. Это избыток нуклеиновых кислот в биомассе одноклеточных организмов (бактерии, дрожжи, плесневые грибы и водоросли), которая представляет собой один из наиболее перспективных источников пищевого белка. Высокая приспособляемость к различным источникам питания и исключительно высокая скорость продуцирования белка, свойственные одноклеточным, сопряжены с присутствием в них большого количества нуклеиновых кислот. Так, содержание нуклеино-