5.3. Визначення добової потреби організму в основних харчових і біологічно активних речовинах

Провівши вказані вище розрахунки, визначають добові потреби в енергії з розрахунку на ідеальну (або фактичну) масу тіла випробовуваного за кожен день спостереження і розраховують середні добові потреби в енергії за дні спостереження.

На підставі одержаної величини середніх добових енерговитрат по Мегакалорії, збалансованої по основних харчових і біологічно активних речовинах для жителів України (табл. 5.7), можна розрахувати добову потребу в основних харчових і біологічно активних речовинах. Одержані дані потреби в енергії, основних харчових і біологічно активних речовинах слід порівняти з діючими нормами фізіологічних потреб в харчових речовинах і енергії для жителів України (Додаток 1, 2).

Таблиця 5.7. - Мегакалорія, збалансована по основних харчових і біологічно активних речовинах

у 1000 ккал міститься
Білки:			Вітаміни: (міліграм)
по калорійності (ккал)		110	С (аскорбінова кислота)	25,0
по кількості (г)		28	В1 (тіамін)	0,6
Жири:			В2 (рибофлавін)	0,8
			РР (нікотинова кислота)	6,5
по калорійності (ккал)	250		В6 (піродоксин)	0,7
по кількості (г)	28		Мінеральні речовини: (міліграм)
Вуглеводи:			Кальцій	300
по калорійності (ккал)	640		Магній	150
по кількості (г)	160		Фосфор	450
			Залізо	5-8

Контрольні питання:

1. Що таке метаболізм і який його зв'язок з основними законами природи?

2. Які фактори визначають сумарну величину добових енергетичних витрат людини?

3. Що таке основний обмін і які фактори впливають на його величину?

4. Що таке специфічна динамічна дія їжі і від чого вона залежить?

5. Як впливає фізична активність людини на сумарну величину добових енергетичних витрат?

6. Якими основними методами вивчаються енергетичні витрати людини і у чому їхня сутність?

7. Як визначаються потреби організму людини в енергії хронометражно-табличним методом?

8. Як можна визначити добову потребу організму людини в харчових і біологічно активних речовинах по відомій величині його добових енерговитрат?

Розділ 6

Фізіолого-гігієнічне значення і нормування в харчуванні основних нутрієнтів

6.1. Фізіолого-гігієнічне значення і нормування білків

в раціонах харчування

Зі всіх органічних речовин, що входять до складу живих організмів, в біологічному відношенні найважливіше значення належить білкам. Вони виконують в харчування людини надзвичайно важливу роль, оскільки є головною складовою частиною кліток всіх органів і тканин організму. З білками тісно зв'язані всі життєві процеси живого організму: обмін речовин, скоротність, збудливість, здібність до зростання, розмноженню і навіть до вищої форми руху матерії мисленню.

Достатня кількість білків в харчування і висока їх якість дозволяє створити оптимальні умови внутрішнього середовища для нормальної життєдіяльності організму, його розвитку і високої працездатності. Білки повинні бути головною складовою частиною раціону, визначати характер всього харчування. На фоні достатнього рівня змісту білків в раціоні харчування наголошується якнайповніший прояв в організмі біологічних властивостей вітамінів і інших компонентів харчування.

При недостатньому надходженні білків з їжею в організмі виникає порушення процесів дезамінірованія, переамінірованія і синтезу, що обумовлене руйнуванням відповідних ферментних систем унаслідок недостатності вхідних в їх склад специфічних білків.

Білкова недостатність робить вплив на імунобіологічні властивості організму, на реактивність і сприйнятливість його до різних захворювань. На фоні недостатнього білкового харчування можуть мати широке розповсюдження спалаху багатьох інфекційних захворювань.

Істотні порушення під впливом білкової недостатності виникають в залозах внутрішньої секреції. Загальна кількісна недостатність білків і якісна неповноцінність їх приводять до істотних змін в ендокринних залозах (статевих, гіпофізі, надниркових) і пониження їх функціональної здатності.

У печінці порушується процес утворення холіну, слідством чого є жирова інфільтрація печінки. Підвищене утворення жиру в печінці пов'язують з недостатністю білків, що містять метіонін.

Недолік білків в раціоні спричиняє за собою ослаблення умовно-рефлекторної діяльності і процесів внутрішнього гальмування. При білковій недостатності виникають зміни хімічного складу і морфологічної будови кісток. При зниженні змісту білків в раціоні до 3,5 - 1,7 % припиняється зростання кісток, різко знижується в них кількість кальцію і збільшується кількість магнію. В результаті порушується нормальне співвідношення Са і Р, підвищується виведення з організму Са.

У організмі людини білки виконують декілька важливих функцій:

• пластичну;

• каталітичеську;

• гормональну;

• регуляторну;

• специфічну;

• транспортну.

Найважливішою функцією харчових білків є пластична, оскільки вони служать будівельним матеріалом для побудови кліток, тканин, органів. Аналіз тіла людини показує, що зі всіх органічних речовин, що входять до складу тіла людини велика частина (близько 20 %) доводиться на білок, причому в шкірі міститься 27 % білка, в скелеті – 20 %, в м'язах – 22 %, в жировій тканині – 6 %, в печінці – 22 %, в мозку – 11 %.

Білки є основним компонентом ферментів і в значній частині гормонів і виконують каталітичеську (ферментну) і регуляторну (гормони) функції.

Специфічна функція білків полягає в здатності окремих білків здійснювати транспорт різних мінеральних солей і вітамінів через мембрани кліток і субклітинні структури.

Транспортна функція білків обумовлена тим, що вони беруть участь в транспорті (перенесенні) кров'ю кисню, ліпідів, вуглеводів, деяких вітамінів, гормонів і інших речовин. Так, постачання кліток киснем і видалення вуглекислого газу здійснюється складним білком – гемоглобіном, транспорт жиророзчинних речовин (жирів, вітамінів груп А, D, Е, К і ін.) забезпечується ліпопротєїдамі – складними речовинами, зовнішня оболонка яких представлена білками.

Білки також складають основу речовин, які виконують захисну функцію в організмі. Так, наприклад, шкіра оберігає організм від дії різких коливань температури, сонячної радіації і ін. На дію хвороботворних мікробів організм відповідає виробленням антитіл (основу їх складають γ – глобуліни), які гальмують патогенну дію мікроорганізмів і сприяють їх руйнуванню. Білки утворюють з токсинами малоактивні комплекси, які виводяться з організму. При цьому білки забезпечують індивідуальну і видову специфічність, що лежить в основі прояву імунітету і алергії.

У організмі людини білки можуть бути джерелом енергії (другорядне значення білків). При окисленні в організмі 1 г білка дає 4 ккал (16,7 кДж). Білки на відміну від жирів і вуглеводів не накопичуються в резерві і утворюються з речовин, що всмокталися в харчовому каналі, тобто вони є незамінною частиною їжі і єдиним джерелом їх в організмі є їжа.

Для вивчення потреб в білках вимірюється їх баланс в організмі, тобто визначається кількість білків, що поступили з їжею і кількість продуктів їх розпаду, що виділилися.

Цей баланс розраховується на підставі кількості азоту (обов'язковий компонент білка), який поступив в організм з їжею і кількості азоту, виведеного з організму (з сечею, калом, потім, епідермісом, волоссям, нігтями), тому йдеться про так звану азотну рівновагу. У здорової дорослої людини при повноцінному раціоні харчування звичайно наголошується азотна рівновага, тобто кількість азоту спожитих білків і що всмокталися в кишечнику, рівно кількості азоту, що виділився, з організму.

У молодому організмі (в середньому до 24 років), що росте, йде дуже інтенсивний обмін речовин, і процеси асиміляції переважають над процесами дисиміляції.

У цьому віковому періоді спостерігається позитивний азотний баланс, тобто азоту з організму виводиться менше, ніж поступає з їжею.

При недоліку надходження білків з їжею, а також у осіб літнього віку азотний баланс стає негативний, тобто азоту з організму виводиться більше, ніж поступає з їжею. Негативний азотний баланс може бути не тільки при загальному недоліку білка в раціоні, але і при недоліку будь-якого незамінного компоненту в харчуванні – амінокислот, вітамінів, мінеральних речовин, а також при різних захворюваннях, пов'язаних з порушенням обмінних процесів. Тривалий негативний азотний баланс може привести до загибелі організму.

Біологічна цінність білків визначається і наявністю в ньому в певному співвідношенні незамінних амінокислот (які не синтезуються в організмі людини), а також атакуємостью білків травними ферментами. З 20 видів амінокислот, які структурно входять до складу білків виділяють 8 незамінних амінокислот: метіонін, лізин, триптофан, фенілаланін, лейцин, ізолейцин, треонін, валін. Для дитячого організму незамінними амінокислотами вважають також гистідін і аргінін.

До повноцінних білків відносяться ті, які містять всі незамінні амінокислоти, а неповноцінні білки не містять в своєму складі одну або декілька незамінних амінокислот.

Для синтезу білків в організмі необхідна не тільки наявність незамінних амінокислот, але і їх співвідношення в споживаному білку, оскільки інакше в організмі буде підвищена витрата споживаного білка, який містить у малій кількості яку-небудь одну або декілька незамінних амінокислот. З цією метою Комітет експертів ФАО/ВООЗ запропонував стандарти збалансованості незамінних амінокислот в білці для людей із закінченими і не закінченими процесами зростання і розвитку.

За стандарт прийнята природна збалансованість незамінних амінокислот в білці курячих яєць і жіночого молока.

Для дорослої людини рекомендується наступна потреба в незамінних амінокислотах (г/добу): тріптофан – 1,0, фенілаланін – 2-4, лізин – 3-5, треонін – 2-3, валін – 4, метіонін – 2-4, лейцин – 4-6, ізолейцин – 3-4. Встановлені і орієнтовні норми споживання замінних амінокислот. Слід зазначити, що ці норми можуть змінюватися залежно від функціонального стану організму (вагітність, інфекційні захворювання, авітаміноз, важка фізична робота і ін.).

Існує декілька способів визначення біологічної цінності білка. Одним з найпоширеніших є метод амінокислотного швидка (АС), тобто, коли визначається (у %) відношення незамінної амінокислоти (АК) у випробовуваному білку до кількості цієї амінокислоти в стандартному білку з ідеальною амінокислотною шкалою по формулі:

Стандартним білком називають і “ідеальний” білок, який повністю задовольняє потребу організму.

При проведенні таких розрахунків введене поняття лімітуючої амінокислоти. При цьому лімітуючої біологічну цінність білка амінокислотою вважається та, скор, якої має якнайменше значення. Слід зазначити, що білки тваринного походження мають вищу біологічну цінність, ніж білки рослинного походження (рослинні білки часто лімітовані по треоніну, ізолейцину і лізину).

Визначення лімітуючих амінокислот і ступеня їх недоліку в білці полягає в порівнянні процентного змісту амінокислот в білку, що вивчається, і такій же кількості стандартного білка. Прийнято, що 1 г стандартного (ідеального) білка містить (міліграм):

Ізолейцину – 40;

Лейцину – 70;

Лізину – 55;

Сіровмістних з'єднань (у сумі) – 35;

Ароматичних з'єднань – 60;

Тріптофана – 10;

Треоніна – 40;

Валіна – 50.

Якщо, наприклад, в 1 г досліджуваного білка міститься 20 г ізолейцина, то скор (рахунок) цієї амінокислоти складає:

Звичайно розраховують скор для трьох найдефіцитніших амінокислот: лізину, тріптофана і суми серовмісних амінокислот.

У курячих яйцях і жіночому молоці швидкий для всіх незамінних (ессенциальних) амінокислот близький до 100 %.

Важливим показником біологічної цінності білка є їх атакуємость травними ферментами шлунково-кишкового тракту і засвоюваність травною системою. Для визначення цього показника розроблені спеціальні методи мікробіологічного аналізу і різні варіанти хімічного способу визначення доступності лізину.

Встановлено, що перетравлення білків тваринного походження вище, ніж рослинних. В середньому засвоюваність білків тваринного походження складає 97 %, рослинного 83-85 %, змішаної їжі - 92 %.

Засвоюваність білків рослинного походження вважається нижче, тому що баластні речовини рослинної їжі (клітковина, целюлоза, пектин) сприяють посиленню перистальтики кишечнику і швидшому виведенню з організму амінокислот, що не всмокталися.

Для задоволення потреби організму в амінокислотах при складанні раціонів харчування необхідно використовувати поєднання харчових продуктів за принципом взаємного доповнення лімітуючих амінокислот (наприклад, зернових і молочних продуктів).

Найбільшу кількість білка містить соя, потім продукти тваринного походження – м'ясо, риба, птах, ковбасні вироби, молоко, сир, творог, яйця. М'ясо птахів багатше білком, ніж м'ясо великої рогатої худоби. М'ясо кроликів порівняно з м'ясом птахів більш багате білком (до 22 %), який містить багато лейцину, лізину, треоніна. Білок цих продуктів володіє високою біологічною цінністю.

Потреба в білці залежить від віку, статі, характеру трудової діяльності, кліматичних і національних особливостей.

Прийнятими в нашій країні фізіологічними нормами харчування встановлено, що в харчовому раціоні дорослої людини за рахунок білка повинно бути забезпечено в середньому 11 % загальної енергетичної цінності (Додаток 1).