Биологическая роль моносахаридов.

Глюкоза — важнейшая структурная единица, из которой построены полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка). Глюкоза входит в состав дисахаридов — сахарозы, лактозы, мальтозы. Она быстро всасывает­ся в кровь и при больших физических нагрузках ис­пользуется как источник энергии. Глюкоза участвует в образовании гликогена, питании тканей мозга, рабо­тающих мышц (особенно сердечной мышцы). Глюко­за легко превращается в жиры в организме, особенно при ее избыточном поступлении с пищей.

Источники глюкозы: фрукты и ягоды (виноград, хурма, бананы, яблоки, персики и т.д.), а также пче­линый мед, где глюкозы содержится до 37%.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, но она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро ее покидает, не вызывая перенасыщения крови сахаром. Это свойство фрук­тозы используется при заболевании сахарным диабе­том. Фруктоза значительно быстрее, чем глюкоза, превращается в гликоген. Отмечается ее лучшая пере­носимость по сравнению с другими сахарами. Фрук­тоза почти в 2 раза слаще сахарозы, в 3 раза слаще глюкозы.

Если принять сладость сахарозы за 100, то сла­дость фруктозы составит 173, глюкозы — 74, ксило-зы — 40, инвертного сахара— 130, мальтозы — 32,5, галактозы — 32,1, лактозы — 16. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать ее в малом коли­честве, что имеет большое значение для пищевых ра­ционов ограниченной калорийности.

Источники фруктозы: фрукты и я годы (хурма, ба­наны, виноград, яблоки, груши, черная смородина, персики, малина, арбузы, дыня), пчелиный мед. В ар­бузе, дыне, яблоке, груше, черной смородине фрук­тоза преобладает над глюкозой.

Биологическая роль дисахаридов.

Сахароза в желудочно-кишечном тракте распа­дается на глюкозу и фруктозу. Сахароза — наиболее распространенный сахар. Источники сахарозы: сахар­ная свекла (14-18%) и сахарный тростник (10-15%). Содержание сахарозы: в сахарном песке — 99,75%, в сахаре-рафинаде — 99,9%.

Сахароза обладает способностью превращаться в жир. Избыточное поступление этого углевода в пищевом рационе вызывает нарушение жирового и хо-лестеринового обмена в организме человека, оказы­вает отрицательное воздействие на состояние и функ­цию кишечной микрофлоры, повышая удельный вес гнилостной микрофлоры, усиливая интенсивность гнилостных процессов в кишечнике, приводит к раз­витию метеоризма кишечника. Избыточное количест­во сахарозы в питании детей приводит к развитию кариеса зубов.

Лактоза — углевод животного происхождения. При гидролизе расщепляется на глюкозу и галакто­зу. Гидролиз протекает медленно, ограничивая про­цесс брожения, что имеет большое значение в пита­нии детей грудного возраста. Поступление лактозы в организм способствует развитию молочнокислых бак­терий, подавляющих развитие гнилостных микроор­ганизмов. Лактоза в наименьшей степени использу­ется для жирообразования и при избытке не повыша­ет содержание холестерина в крови. Источник лакто­зы: молоко и молочные продукты, в которых содер­жание этого дисахарида может достигать 4-6%.

Биологическая роль полисахаридов.

Крахмал. На его долю в пищевом рационе прихо­дится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Крахмал в организме человека является основным источником глюкозы. Крахмал составляет основную часть углеводов хлеба и хлебобулочных изделий, муки, различных круп, картофеля.

Гликоген являйся резервным углеводом живот­ных тканей. Избыток углеводов, поступающих с пи­щей, превращается в гликоген, который откладыва­ется в печени, образуя депо углеводов, используемых для различных физиологических функций — важная роль в регуляции уровня сахара в крови. Общее со­держание гликогена около 500 г. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы его исчерпываются через 12-18 часов. В связи с истощением резервов углеводов усиливаются процессы окисления жирных кислот. Обеднение печени гликогеном ведет к возник­новению жировой инфильтрации, а далее — к жиро­вой дистрофии печени.

Источники гликогена: печень, мясо, рыба.

Пектиновые вещества. Различают пектины и протопектины.

Протопектин — соединение пектина с целлюло­зой. Он содержится в клеточных стенках растений, в воде нерастворим. Жесткость незрелых плодов объ­ясняется значительным содержанием в них протопек­тина. В процессе созревания протопектин расщепля­ется и плоды становятся мягкими, одновременно они обогащаются пектином.

Пектин является составной частью клеточного сока и отличается хорошей усвояемостью. Пектино­вые вещества обладают свойством тормозить деятель­ность гнилостной микрофлоры кишечника. Пектин используется в лечебно-профилактическом питании для лиц, работающих со свинцом и другими токсичес­кими веществами.

Пектиновые вещества содержатся в абрикосах, апельсинах, вишне, сливе, яблоках, груше, айве, тык­ве, моркови,редисе.

Клетчатка (целлюлоза) образует оболочки кле­ток и является опорным веществом. Важная роль клет­чатки в качестве стимулятора перистальтики кишеч­ника, адсорбента стеринов, в том числе холестерина, препятствует обратному их всасыванию и выведению из организма. Клетчатка играет роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в уменьшении гнилостных процессов, препятствует всасыванию ядови­тых веществ.

Клетчатка содержится: в картофеле (1 %), плодах и фруктах (0,5-1,3%), овощах (0,7-2,8%), гречневой крупе (2%).

Потребность углеводов в среднем равна 400-500 г/сутки, что составляет по отношению к белкам и жирам 1:1:4 (для детей) и 1:1,25:5 (для взрослых). При этом в общем количестве углеводов на крахмал должно приходиться 350-400 г, на моно- и дисахари-ды — 50-100 г, на пищевые балластные вещества (цел­люлозу и пектиновые вещества) —25 г.

Неумеренное потребление сахара способствует развитию кариеса зубов, нарушению нормального соотношения возбудительных и тормозных процессов в НС, поддерживает воспалительные процессы, спо­собствует аллергизации организма.

Необходимо ограничивать углеводы при следую­щих заболеваниях:

1) сахарном диабете;

2) ожирении;

3) аллергиях, заболеваниях кожи;

4) воспалительных процессах.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Минеральные вещества являются необходимыми пищевыми веществами, которые должны обязатель­но поступать в организм. Значение минеральных ве­ществ в питании человека очень многообразно:

1. Минеральные вещества в организме входят в комплекс веществ, составляющих живую протоплазму клеток, в которой основным веществом является белок.

2. Минеральные вещества входят в состав всех межклеточных и межтканевых жидкостей, обеспечи­вая им необходимые осмотические свойства.

3. Минеральные вещества в большом количестве входят в состав опорных тканей, костей скелета и в состав таких тканей, как зубы, в которых необходи­ма и твердость и особая прочность.

4. Минеральные элементы входят в состав неко­торых эндокринных желез (йод — в состав щитовид­ной железы, цинк — в состав поджелудочной желе­зы и тканей половых желез).

5. Минеральные вещества входят в состав неко­торых сложных органических соединений (железо — в состав Нв, фосфор — в состав фосфатидов и т.д.).

6. В виде ионов минеральные вещества участву­ют в передаче нервных импульсов.

7. Минеральные вещества обеспечивают сверты­вание крови.

Особенно большое значение имеют минеральные вещества для растущего организма. Повышенная по­требность в них детей объясняется тем, что процессы роста и развития сопровождаются увеличением мас­сы клеток, минерализацией скелета, а это требует систематического поступления в организм ребенка определенного количества минеральных солей.

Минеральные вещества поступают в организм в основном с пищевыми продуктами. Элементы, встре­чающиеся в пищевых продуктах, можно разделить на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы, и ультра­микроэлементы.

Макроэлементы — элементы, которые присут­ствуют в продуктах в значительных количествах (де­сятки и сотни мг%). К ним относятся: фосфор, каль­ций, калий, магний, марганец.

Микроэлементы — элементы, присутствующие в пищевых продуктах в количествах менее 1 мг%:фтор, йод, кобальт, железо.

Ультрамикроэлементы — их содержание в про­дуктах в мкг%: золото, свинец, ртуть, радий и др.

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ

Одним из важнейших минеральных веществ явля­ется кальций. Кальций — постоянная составная часть крови, он участвует в свертывании крови, входит в состав клеточных и тканевых жидкостей, клеточного ядра и играет важную роль в процессах роста и дея­тельности клеток, участвует в регуляции проницаемос­ти клеточных мембран, в процессах передачи нерв­ных импульсов, мышечном сокращении, контролирует активность ряда ферментов. Основное значение каль­ция заключается в участии его в формировании кос­тей скелета, где он является главным структурным эле­ментом (содержание кальция в костях достигает 99% от общего его количества в организме).

Потребность в кальции особенно высока у детей, в организме которых протекают костеобразователь-ные процессы, а также у женщин — в период бере­менности и при кормлении грудью.

Длительный недостаток кальция в пище приводит к нарушению костеобразования: к возникновению рахита у детей, остеопороза и остеомаляции у взрос­лых.

Особенность обмена кальция состоит в том, что при недостатке его в пище он продолжает выделять­ся из организма в значительных количествахза счет запасов организма (костей), чем вызывается кальцие­вая недостаточность (в Китае, в провинции Шаньги, где существовал порочный обычай кормить матерей в течение месяца после рождения ребенка только рисовой кашей, огромное количество женщин превра­щалось в калек вследствие остеомаляции).

Кальций относится к трудноусвояемым элемен­там. Причем его усвояемость зависит от соотношения с другими компонентами пищи и, в первую очередь, с фосфором, магнием, а также белком и жиром.

1. На усвоение кальция, в первую очередь, оказы­вает влияние его соотношение с фосфором. Наиболее благоприятным соотношением кальция и фосфора яв­ляется 1:1,5, когда образуются мелкорастворимые и хорошо всасывающиеся фосфорнокислые соли каль­ция. Если в пище имеется значительный избыток фос­фора по сравнению с кальцием, тогда образуется трехосновной фосфорнокислый кальций, который плохо усваивается.

2. Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток жира в пище, т.к. при этом обра­зуется большое количество кальциевых мыл, т.е. каль­ций с жирным-и кислотами. В таких случаях обычного количества желчных кислот оказывается недостаточ­но для перевода кальциевых мыл в комплексные рас­творимые соединения, и эти кальциевые мыла в неус­вояемом виде выделяются с калом. Благоприятное соотношение кальция с жирами: на 1 г жира должно приходиться 10 мг кальция.

3. Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток магния в пищевом рационе. Объ­ясняется это тем, что для растворения солей магния (так же как и кальция) требуется их соединение с желчными кислотами. Оптимальное соотношение Са:Мд — 1:0,5.

4. Неблагоприятное влияние на усвоение кальция оказывает щавелевая и инозитфосфорная кислоты, которые образуют нерастворимые соли. В значитель ных количествах щавелевая кислота содержится в щавеле, шпинате, ревене, какао. Много инозитфос-форной кислоты содержится в злаках.

Благоприятное влияние на усвоение кальция ока­зывает достаточное содержание в пище полноценных белков и лактозы.

Одним из решающих факторов, обусловливающих хорошее усвоение кальция (в особенности у детей раннего возраста), является витамин Д.

При учете всех факторов, влияющих на усвоение кальция, лучше всего всасывается кальций, содержа­щийся в молоке, молочных продуктах. Однако, если даже до 80% потребности организма в кальции удов­летворяется за счет этих продуктов, всасывание его в кишечнике не превышает обычно 50%.

Содержится кальций и в зеленом луке, петрушке, фасоли. Значительно меньше в яйцах, мясе, рыбе, овощах, фруктах, ягодах.

Источником кальция может явиться и костная мука, которая обладает хорошей усвояемостью (до 90%) и может добавляться в небольших количествах в раз­личные блюда и кулинарные изделия (каша, мучные изделия).

Особенно большая потребность в кальции наблю­дается у больных с травмами костей и у туберкулез­ных больных.

У больных туберкулезом, наряду с распадом белка, организм теряет в большом количестве каль­ций. Поэтому туберкулезный больной нуждается в большом поступлении кальция в организм.

Фосфор. Фосфор участвует в процессах обмена углеводов, жиров и белков. Он является элементом, входящим в структуру важнейших органических со­единений и растений, в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов, необходим для образования АТФ. Около 80% всего фосфора входит в состав костной ткани, около 10% находится в мышечной ткани. Тре­буется 1200 мг в сутки. Потребность организма в фос­форе увеличивается при недостаточном поступлении белка с пищей и особенно при усилении физической нагрузки.

У спортсменов потребность в фосфоре увеличи­вается до 2,5 мг, а иногда до 3-4,5 мг в сутки в пище­вых продуктах как животного, так и растительного происхождения, фосфор находится в виде солей и различных производных ортофосфорной кислоты и главным образом в форме органических соединений фосфорной кислоты — в виде фитина, который не расщепляется в кишечнике человека (нет фермента). Незначительное расщепление его происходит в ниж­них отделах за счет бактерий. В форме фитина фос­фор находится в злаковых продуктах (до 50%). Рас­щеплению фитина способствует производство хлеба на дрожжах и увеличение времени подъема теста. В крупах количество фитина снижается при их предва­рительном замачивании на ночь в горячей воде. Ис­точники фосфора: продукты животного происхожде­ния (печень, икра), а также зерновые и бобовые. Бо­гатым источником фосфора являются крупы (овсяная и перловая).

Магний.

1) необходим для активности ряда ключевых ферментов, обеспечивающих метаболизм;

2) участвует в поддержании нормальной функции НС и мышцы сердца;

3) оказывает сосудорасширяющее действие;

4) стимулирует желчеотделение;

5) повышает двигательную активность кишечника;

6) способствует выведению шлаков из организма;

7) способствует выведению холестерина.

Усвоению магния мешают наличие фитина и из­быток жиров и кальция в пище.

Суточная потребность 400 мг в сутки. У беремен­ных и кормящих повышается потребность на 50 мг в сутки.

При недостатке магния в питании нарушается ус­воение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов обнаруживается кальций.

Магнием богаты в основном растительные продук­ты. Большое количество содержат пшеничные отру­би, крупы (овсяная и др.), бобовые, урюк, курага, чер­нослив. Мало магния в молочных продуктах, мясе, рыбе, макаронных изделиях.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

Железо. Необходимо для биосинтеза соедине­ний, обеспечивающих дыхание, кроветворение, уча­ствует в иммунобиологических и окислительно-вос­становительных реакциях, входит в состав цитоплаз­мы, клеточных ядер и ряда ферментов.

Ассимиляции железа препятствует щавелевая кис­лота и фитин. Для усвоения необходим В^ и аскор­биновая кислота.

Потребность: мужчины —10мг в сутки женщины —18мг в сутки.

При дефиците железа развивается малокровие, нарушается газообмен, клеточное дыхание.

Содержится: в субпродуктах, мясе, яйцах, фасо­ли, овощах, ягодах, хлебопродуктах. Однако в лег-коусвояемой форме железо находится только в мяс­ных продуктах, печени, яичном желтке.

Лекция 12