Подобно двигателю внутреннего сгорания, организм человека для своего функционирования нуждается в топливе, которым для него является пища. Энергию, необходимую для роста, поддержания температуры тела и любого вида работы организм берет из калорий, получаемых при «сжигании» питательных веществ – углеводов, жиров и белков. Все эти три компонента, участвуя в различных метаболических обменных процессах, снабжают организм энергией. Жиры вырабатывают вдвое больше калорий, чем углеводы и белки; также источником калорий является алкоголь. В одном грамме белка содержится 17 кДж (= 4 ккал), жира – 37 кДж (= 9 ккал), углеводов – 17 кДж (= 4 ккал), алкоголя – 30 кДж (= 7 ккал).
«Микропитательные вещества», не дающие калорий, также играют важную роль. Это витамины и минералы, обеспечивающие рост и обмен веществ в организме. Они, как и энергоносители, жизненно необходимы и должны в достаточном количестве поступать в наш организм с пищей, для поддержания здоровья.
Организм человека на 80% состоит из воды, излишки которой выделяются в виде мочи и пота; при этом также удаляются наружу токсические вещества. Вода, как качественно, так и количественно имеет большое значение для функционирования важнейших систем организма, участвуя во многих процессах – от транспорта питательных веществ, газов, кислорода и продуктов распада до терморегуляции. По этим причинам сильное обезвоживание организма чрезвычайно опасно.
Содержание витаминов и питательных веществ в овощах и фруктах зависит от качества почвы, на которой они выросли. Сельхозметоды интенсивной обработки почвы, кислотные дожди и другие виды загрязнений окружающей среды выщелачивают почву и уничтожают минеральные вещества. Ранний сбор урожая, длительная транспортировка и хранение также ухудшают качество овощей и фруктов. Кроме того, отрицательное воздействие на него оказывают интенсивные способы переработки. Многие витамины чувствительны к жаре, свету, воздуху, химикатам, разрушаясь под их действием. Стадия первичной обработки сырья растительного и животного происхождения также влияет на питательную ценность продуктов питания. При этом может теряться до 70% питательной ценности продуктов, например – при замораживании мяса. Последний этап в цепи поступления продуктов питания в наш организм – кулинарная обработка – также снижает содержание питательных веществ в них. В частности, варка овощей снижает содержание в них витаминов и микроэлементов. Те же питательные вещества, которые не разрушаются во время термической обработки, переходят в воду. Все вышеперечисленное затрудняет точность расчета поступающих в организм с пищей элементов и делает почти бесполезным использование различных таблиц питательной ценности продуктов питания.
Рафинированные, зерновые, и цельномолочные продукты и пищевые продукты, прошедшие промышленную обработку, входящие в состав современного питания, содержат соль, жир, холестерин и сахар. В результате наш организм испытывает дефицит балластных веществ, незаменимых жирных кислот, витаминов и минералов. Повседневные стрессы усиливают потребность организма в питательных веществах и вторичных растительных веществах (особенно антиоксидантах). Загрязненность окружающей среды повышает потребность в таких микропитательных веществах, как: витамин Е – для защиты легких от загрязнений воздуха, селен и цинк – для защиты от тяжелых металлов, витамин С – для защиты от вредных для здоровья пищевых добавок.
Защита от свободных радикалов требует больше антиоксидантов. Свободные радикалы образуются в результате загрязнения окружающей среды, стрессов, курения, а также в процессе обмена веществ. Для их нейтрализации требуются антиоксиданты в виде витаминов и вторичных растительных веществ пищи. Употребление алкоголя, медикаментов и курение табака нарушает обмен веществ и выводит из организма микропитательные вещества пищи. При употреблении лекарств наш организм нуждается в фолиевой кислоте и витамине В6. При курении следует в 2—3 раза увеличить дозу витаминов С и В12. Употребление алкоголя вызывает потерю железа, цинка и магния, а также дефицит многих витаминов группы В.
Белки (протеины) – высокомолекулярные органические вещества, построенные из остатков двадцати аминокислот, составляют основу структурных элементов клеток и тканей, а также процессов жизнедеятельности всех организмов: играют структурную (построение тканей и клеточных компонентов) и функциональную роль (ферменты, гормоны, дыхательные пигменты и прочее). С белками связано осуществление основных проявлений жизни: обмена веществ, сократимости, раздражимости, способности к росту, размножению и даже мышлению. Связывая значительные количества воды, белки образуют плотные коллоидные структуры, характерные для нашего тела.
Бесчисленное множество различных видов белков, с которыми мы встречаемся в животных и растительных организмах, объясняется огромным разнообразием возможных последовательных соединений в молекуле 20-ти распространенных в природе аминокислот. Белки представляют собой сложные высокомолекулярные вещества, построенные из сотен аминокислотных остатков. При образовании белковой молекулы аминокислоты соединяются в длинные пептидные нити, которые затем обычно скручиваются в шароподобные или волокнистые образования. Белки бывают простые (протеины) – содержащие только остатки аминокислот, и сложные (протеиды), в молекуле которых отсутствуют компоненты небелковой природы. Помимо структурных белков, к белковым веществам относятся: ферменты – важнейшие ускорители биохимических реакций в организме; некоторые гормоны – тонкие регуляторы обменных процессов; нуклеопротеиды – регуляторы синтеза белков в организм и, вероятно, носители наследственных свойств.
Ферменты отличаются удивительной способностью в десятки и сотни тысяч раз ускорять определенные реакции. Особые ферменты выделяются в желудочно-кишечном тракте человека, способствуя расщеплению белков пищи отдельных аминокислот. Пепсин выделяется в желудке, трипсин и химотрипсин – в поджелудочной железе, пептидазы – в кишечнике. Содержащийся в слюне фермент – амилаза – расщепляет крахмал до сахаров; фермент поджелудочной железы – липаза – в присутствии желчи осуществляет расщепление желчи осуществляет расщепление жиров до жирных кислот и глицерина. Ферменты присутствуют в каждой клетке человеческого тела, способствуя разнообразным химическим реакциям обмена веществ. По химическому строению ферменты представляют собой либо простые, либо сложные белки. Простые ферменты являются белками, в составе которых особое расположение аминокислот придает им способность катализировать химические реакции. В состав сложных ферментов, помимо белков, входят производные витаминов, которые необходимы для для синтеза ряда ферментов, либо какие-нибудь другие небелковые соединения.
Итак, белки – это пластичный стройматериал, «кирпичики» живых организмов (более 20%). Мышцы, кости и кожа особенно богаты белками. Энзимы, («биокатализаторы»), гормоны и антитела тоже состоят из белка. Белки состоят из 20-ти аминокислот, которые подвержены постоянному преобразованию. Для человека 9 из них незаменимы и должны потребляться с пищей. К ним относятся: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин/цистеин*, фенилаланин/тирозин*, треонин, триптофан, валин (*– могут использоваться как заменители). Содержание различных аминокислот определяет характер и функцию белка. Чем больше незаменимых кислот, тем полноценнее белок. Животные продукты в этом смысле более полноценны, а в растительных часто отсутствует одна из незаменимых аминокислот. Этот недостаток можно компенсировать за счет подходящих комбинаций с другими продуктами (схема 2).
Питательная ценность протеинов тем выше, чем они богаче незаменимыми аминокислотами. Для определения качества белков с точки зрения их питательной ценности существуют различные параметры. Один из них – это биологическая ценность, определяемая как процент азота, усвоенный организмом, по отношению к общему его содержанию в протеине (схема 1). Молоко и яйца содержат наилучший по качеству белок, так как в них входят все 9 незаменимых аминокислот в соотношении, благоприятном для организма.
Продукт… питательная ценность (%) (схема 1):
молоко…93/яйца…100/сыр…85/соя…85/бобы…73/рис…86/говядина…75/рыба…75/пшеница…45/кукуруза…70/рожь…75
Другим важным параметром является протеиновое число, представляющее собой процентное соотношение веса протеинов к съедобной части продукта. Протеиновое число мяса составляет 15—22%, рыбы 10—20%, яиц 13%, молока 3,5%, макарон 10,5%.
Оптимальная потребность в белках равна примерно 1 грамм на килограмм веса тела человека. Потребление больших доз белка, в ущерб углеводному компоненту, не только вредно, но и непродуктивно. Для большинства взрослого населения потребление белка не является проблемой. Взрослые получают его даже в избытке, с мясными и молочными продуктами. Избыточно количество белков в рационе может вызывать дефицит минеральных веществ в организме. Продукты распада белка должны перерабатываться печенью и выводиться почками, в процессе чего вымываются кальций, магний и другие минералы. Избыточный белок часто вызывает остеопороз, аллергии и нарушение иммунной системы. Продукты с высоким содержанием белка – все мясные, рыбные и молочные продукты – содержат довольно много жира. Прекрасные растительные источники белка: орехи, семечки, бобовые и продукты из цельномолотого зерна, которые также дают организму много балластных веществ.
Продукты питания… соотношение (%) …биологическая ценность (схема 2):
бобовые+кукуруза…52:48…101/молоко+пшеница…75:75…105/яйцо+пшеница…68:32…118/яйцо+молоко…71:29…122/яйцо+картофель…35:65…137
Аминокислоты
О проекте
О подписке