1.1.3. Углеводы.

Физиологическое значение углеводов в основном определяется их энергетическими свойствами. Каждый грамм углеводов обеспечивает поступление 4 ккал. Значение углеводов как источника энергии определяется их способностью окисляться в организме как аэробным, так и анаэробным путем. Они входят в состав клеток и тканей и частично участвуют в пластических процессах. Некоторые углеводы обладают биологической активностью, выполняя в организме специализированные функции (гепарин, предотвращающий свертывание крови в сосудах, гиалуроновая кислота, препятствующая проникновению бактерий через клеточную оболочку и т.д.). Углеводы и их метаболиты играют важную роль в синтезе нуклеиновых кислот, аминокислот, мукополисахаридов, коэнзимов и т.д. В организме углеводы депонируются ограниченно, запасы невелики. Углеводы тесно связаны с обменом жира. Углеводы являются основной частью пищевого рациона. За счет их обеспечивается около 1/2 суточной энергетической ценности пищевого рациона. Потребление углеводов составляет 400-500 г в сутки.

Удовлетворение потребности в углеводах может осуществляться за счет растительных источников. В них (зерновые и др.) углеводы составляют не менее 75% сухого вещества. Потребность в углеводах может удовлетворяться за счет сахара, который представляет собой чистый углевод. Усвояемость углеводов достаточно высока: в зависимости от пищевого продукта и характера углевода она колеблется от 85% до 98%. Так, коэффициент усвояемости углеводов хлебных и крупяных продуктов составляет 94-96, овощей - 85, картофеля - 95, фруктов - 90, кондитерских изделий - 95, сахара - 99, молока - 98. Значение животных продуктов как источника углеводов невелико. Основным углеводом животного происхождения является гликоген, обладающий свойством крахмала, содержащийся в животных тканях в небольшом количестве. Другой углевод - лактоза (молочный сахар) - в молоке (5 г на 100 г продукта).

В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения углеводы могут быть представлены:

- простые углеводы (сахара) - моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза; дисахариды: сахароза, лактоза, мальтоза.

- сложные углеводы - полисахариды: крахмал, гликоген, пектиновые вещества клетчатки.

Простые углеводы: все они легко растворяются в воде, быстро усваиваются.

МОНОСАХАРИДЫ: глюкоза быстро и легко используется в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц, для поддержания необходимого уровня сахара крови и создания запасов гликогена печени. Глюкоза используется как источник энергии. Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза и может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако, она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Она задерживается в печени (до 70-80%) и не вызывает перенасыщения крови сахаром. Она легко вовлекается в обменные процессы, обладает невысокой стойкостью, она в 2 раза слаще сахарозы, в 3 раза слаще глюкозы.

Установлено, что при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир пищевых веществ. Таким образом, количество поступающего сахара может служить в известной степени фактором, регулирующим жировой обмен. Избыток сахара отрицательно сказывается на состоянии и функции кишечной микрофлоры.

Галактоза в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Является продуктом расщепления основного углевода молока лактозы (молочного сахара).

Глюкоза и фруктоза широко представлены в пчелином меде. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которого составляет 8%. Глюкоза и фруктоза содержатся во фруктах и ягодах. В винограде и хурме весь сахар представлен глюкозой и фруктозой. Яблоки, груши, смородина содержат значительное количество фруктозы.

ДИСАХАРИДЫ. В питании человека из дисахаридов основное значение имеет сахароза. При гидролизе сахарозы распадается на 2 молекулы моносахаридов - глюкозу и фруктозу. По свойствам она близка к моносахаридам. Другой важный дисахарид - лактоза (молочный сахар) присутствует только в молоке и молочных продуктах.

Источником сахарозы являются тростниковый и свекловичный сахара. Содержание сахарозы в сахарной свекле составляет 14-18%, достигая в некоторых видах свеклы 20-25%. В сахарном тростнике количество сахарозы равно 10-15%. Содержание сахарозы в сахаре-песке составляет 99,75%, в сахаре-рафинаде - 99,90%. Натуральным источником сахарозы являются бахчевые, овощи, фрукты.

Лактоза содержится только в молоке. Гидролиз лактозы в кишечнике протекает замедленно, в связи с этим ограничиваются процессы брожения в кишечнике и нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры. Поступление лактозы способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих в кишечнике развитие гнилостных микроорганизмов. Источник - молоко и молочные продукты. Содержание лактозы в молоке составляет 4-6%.

СЛОЖНЫЕ УГЛЕВОДЫ.

Крахмал: высоким содержанием крахмала в значительной степени обуславливается пищевая ценность зерновых продуктов, бобовых, картофеля. Крахмал обладает свойством только коллоидной растворимости. В нем содержится 2 фракции полисахаридов - амилоза и амилопектин. Амилозы в крахмале 15-25%, амилопектина - 75-85%. Под влиянием ферментов и кислот крахмал подвергается гидролизу с образованием декстринов. Конечным превращением декстринов является образование мальтозы, которая под влиянием ферментов превращается в глюкозу, а она используется для нужд организма.

Гликоген содержится в значительном количестве в печени. В организме используется для питания работающих мышц, органов и систем в качестве энергетического материала.

Пектиновые вещества по своей химической структуре могут быть отнесены к гемицеллюлозам - коллоидным полисахаридам или глюкополисахаридам. Различают два основных вида:

• пропектины относятся к нерастворимым в воде нативным пектинам растений, которые содержатся в клеточных стенках плодов, образуя межклеточную прослойку в их тканях, и являются связывающим и скрепляющим материалом между отдельными клетками;

• пектины относятся к растворимым веществам, усваивающимся в организме. Основным свойством пектиновых веществ является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислот и сахара в желеобразную коллоидную массу. С клетчаткой фруктов и ягод пектиновые вещества образуют полезный биологический комплекс, который улучшает процессы пищеварения. Под влиянием пектиновых веществ изменяется микрофлора кишечника, в сторону ее нормализации, уменьшаются гнилостные процессы, улучшается перистальтика кишечника.

Отмечены детоксицирующие свойства пектина при отравлениях свинцом. В связи с этим, включение пектина в рацион рабочих, занятых в производствах, где возможны отравления свинцом, может иметь профилактическое значение.

Давно известен терапевтический эффект применения пектиновых веществ при лечении поноса различной этиологии у взрослых и детей.

Некоторые исследователи объясняют эти свойства высокой адсорбционной способностью пектина, другие - его кислой средой, а так же образованием при расщеплении в пищеварительном тракте ионов металлов, входящих в состав пектина и обладающих высокой каталитической активностью. Кроме того, установлена способность пектина связывать в нашем организме ряд веществ, в том числе и радиоактивные - стронций и кобальт.

Источником комплекса пектин-клетчатка являются фрукты, ягоды и некоторые корнеплоды. Им богаты апельсины, вишня, яблоки, сливы, крыжовник, черная смородина. Много пектина содержит редис, свекла, морковь.

Пищевой пектин получают из отходов яблок, а так же из подсолнечника. Получили распространение препараты пектина, специально предназначенные для терапевтических целей (швейцарский препарат «Диарекс»)

Целлюлоза (клетчатка). В кишечнике человека железистый аппарат не продуцирует ферментов, расщепляющих целлюлозу и, таким образом, не в состоянии переваривать ее. Однако, некоторые кишечные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу. Чем ниже клетчатка, тем полнее она расщепляется. Высоким содержанием клетчатки характеризуются зерновые. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается (клетчатка картофеля, овощей). Клетчатка стимулирует перистальтику кишечника, способствуя выведению из организма холестерина, нормализует полезную кишечную микрофлору.

Потребность в углеводах определяется величиной энергозатрат. Средняя потребность в углеводах лиц, не занятых тяжелым физическим трудом определена в количестве 400-500 г/сут., в том числе крахмала 350-400 г, моно- и дисахаридов - 50-100 г, пищевых волокон (клетчатка, пектин) - 25 г. Нормирование углеводов может производиться соответственно энергетической ценности суточного пищевого рациона. На каждую мегакалорию предусматривается 137 г углеводов.