ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПИТАНИЯ

ПОНЯТИЕ О ПИЩЕВОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все, кроме кислорода, человек получает для своей жизнедеятельности из пищи. Среднее потребление в сутки составляет 800 г (без воды) и около 2 л воды.

Понятие «пищевые продукты» включает:

  • 1) продукты в натуральном или переработанном виде, употребляемые человеком в пищу (в том числе продукты детского и диетического питания);
  • 2) бутилированную питьевую воду;
  • 3) алкогольную продукцию (в том числе пиво);
  • 4) безалкогольные напитки;
  • 5) жевательную резинку;
  • 6) продовольственное сырье;
  • 7) пищевые добавки;
  • 8) биологически активные добавки к пище (БАДы).

Качество пищевых продуктов определяется их пищевой ценностью, биологической ценностью и безопасностью.

Пищевая ценность продуктов определяется содержанием в них главных пищевых веществ или нутриентов: белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных солей.

Все эти вещества являются материалом, из которого строится наш организм. Так, человеческий организм весом 70 кг состоит из 44 кг воды, 14 кг белков, 9 кг жиров, 0,4 кг углеводов, 2,6 кг минеральных веществ (в основном кальция и фосфора), а также нескольких граммов витаминов и микроэлементов.

Нутриенты необходимы организму в качестве пластических веществ и источников энергии для нормального функционирования всех физиологических систем.

Белки необходимы для формирования органов (например, сердца, почек), мускулов, скелета, нервов, кожи, ногтей, а также множества других элементов, принимающих участие в жизни организма, таких как красные и белые кровяные тельца, гормоны, пищеварительные соки, антитела и т. д. Для образования белков используются аминокислоты.

Макроэлементы, к которым относятся семь минеральных веществ (кальций, фосфор, сера, калий, натрий, хлор, магний), так же как и белки, выполняют строительную функцию и присутствуют в тканях в большом количестве (более 100 г).

Углеводы или сахара в форме глюкозы являются топливом, с помощью которого организм вырабатывает энергию, необходимую ему для жизнедеятельности.

Жиры или липиды выполняют двойную функцию: энергетическую и строительную. Они не только могут сгорать и преобразовываться в энергию, но и входят в состав наших тканей.

Потребности человека в энергии, которую он получает из пищи, зависят как от индивидуальных особенностей организма (пола, возраста, массы, роста, обменных процессов), так и от характера трудовой деятельности, условий быта, отдыха и окружающей среды.

Витамины и микроэлементы содержатся в организме в очень небольшом количестве, обычно около тысячной миллиграмма. Существует около 20 витаминов: А, В (их двенадцать), С, D, Е, F и др.; и несколько десятков микроэлементов: магний, медь, цинк и др. Значение этих веществ очень велико. Это катализаторы жизненно важных для организма реакций, которые обеспечивают активность ферментов, отвечающих за биохимические реакции.

Питание, достаточное в количественном и полноценное в качественном отношении, считается рациональным или сбалансированным.

Принципы рационального питания сформулированы в виде постулатов.

Первый постулат гласит, что с рационом питания должно поступать столько энергии, сколько человек тратит на все виды деятельности.

Установлено, что имеются три пути энергозатрат в организме:

  • 1. Энергозатраты на основной обмен, под которым понимается минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя.
  • 2. Энергозатраты на переваривание пищи.
  • 3. Расход энергии на мышечную деятельность.

Прослеживается зависимость между суточной затратой

энергии (килокалорий) и интенсивностью физических нагрузок, связанных со сферой деятельности человека:

  • ? умственный труд — 2200-2400;
  • ? ученик — 2400-2500;
  • ? швея, врач — 2600-2800;
  • ? студент — 2800-3000;
  • ? тракторист — 2900-3000;
  • ? слесарь — 3300;
  • ? литейщик — 3400;
  • ? штукатур — 3900;
  • ? каменщик — 4000;
  • ? спортсмен — 4300;
  • ? косарь — 7200.

Избыточное по калорийности питание способствует развитию ожирения, атеросклероза, диабета и других нарушений обмена веществ. При постоянном превышении суточной калорийности нищи над энергозатратами на 300 ккал увеличивается накопление резервного жира на 15-30 г в день, что составляет в год 5,4-10,8 кг. Энергетическая недостаточность питания (хроническое недоедание, голод) ведет к общему ослаблению и истощению организма, развитию на этой почве тяжелых заболеваний. Энергетическая ценность рациона человека зависит от входящих в его состав жиров, белков и углеводов. Однако организму небезразлично, за счет каких групп веществ он получает калории. Поэтому второй постулат теории рационального питания заключается в том, что все нутриенты должны быть сбалансированы, т. е. поступать с рационом в определенных соотношениях.

Оптимальным в рационе здорового человека является соотношение белков, жиров и углеводов, близкое к 1:1:4. Это соотношение наиболее благоприятно для максимального удовлетворения как пластических, так и энергетических потребностей организма человека.

Наряду с белками, жирами и углеводами в рацион здорового человека должны входить пищевые волокна, витамины и минеральные вещества.

Растительные пищевые волокна (пектин, клетчатка) улучшают моторную функцию желудочно-кишечного тракта и способствуют ликвидации застойных явлений в кишечнике.

Витамины являются необходимым компонентом пищи, так как в организме они синтезируются в незначительных количествах. Они выполняют функцию биорегуляторов процессов, протекающих в живом организме.

Основные функции витаминов приведены в таблице 10.1.

Таблица ЮЛ

Основные функции витаминов

Витамин

Функции

Суточная

потребность

Лучшие пищевые источники

с

(аскорбиновая

кислота)

Участвует в окислительно- восстановительных реакциях, повышает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям

75- 100 мг

Шиповник, овощи, ягоды, фрукты, лук, облепиха, лимон

В,

(тиамин)

Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы

1,5— 2 мг

Пивные дрожжи, бобовые, злаки, хлеб, гречка, овес

В,

(рибофлавин)

Участвует в окислительно- восстановительных реакциях

2,0- 2,5 мг

Печень, дрожжи, молочные продукты, орехи, рыба, молочная сыворотка

В<;

(пиридо-

ксин)

Участвует в синтезе и метаболизме аминокислот, метаболизме жирных кислот и ненасыщенных липидов

2,0 мг

Мясо, рыба, молоко, телячья печень, желток яйца

Продолжение табл. 10.1

Витамин

Функции

Суточная

потребность

Лучшие пищевые источники

в<,

(фолиевая

кислота)

Кроветворный фактор, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот, холина

200 кг

Хлеб, овощи, свежие грибы, творог, печень

В,2

(цианко-

баламин)

Участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, холина, лицетина. Фактор кроветворения

3,0 мкг

Телячья печень, почки, рыбные продукты, мясо, творог

Н

(биотин)

Участвует в реакциях кар- боксилироваиия, обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот

150 мкг

Печень, почки, яйца, горох, мясо

В:!

(панто-

тоновая

кислота)

Участвует в реакциях биохимического ацилирования, обмена белков, углеводов, липидов

10 мг

Животные и растительные продукты, хлебопекарные дрожжи, почки

А

(ретинол)

Участвует в деятельности мембран клеток. Необходим для роста и развития человека, для функционирования слизистых оболочек

1,5- 2,0 мг

Шиповник, печень, икра, рыбий жир, творог, красный сладкий перец

D

(кальциферол)

Регулирует содержание кальция и фосфора в крови, минерализацию костей, зубов

0,01 мг

Рыбий жир, масло, желток яйца, печень трески, животное масло

Е

(токоферолы)

Предотвращает окисление липидов, влияет на синтез ферментов. Активный антиокислитель

12-15 мг

Растительные масла, бобовые, сахар, хлеб, крупы, мясо

РР

(ниацин)

Участвует в окислительно- восстановительных реакциях в клетках

15- 20 мг

Мясо, молоко, бобовые, пшеничная мука, почки, рыба

Отсутствие в организме витаминов вызывает авитаминозы, а их недостаток — гиповитаминозы, которые могут приводить к различным заболеваниям.

Ниже приведены патологии, вызываемые дефицитом витаминов.

Дефицит витамина С. На начальных стадиях — общая слабость, вялость, быстрая утомляемость, умопомрачение, сонливость. Чаще эти симптомы проявляются весной. Далее кровоточат десны, синеют губы, расшатываются и выпадают зубы. Последняя степень — цинга, сопровождаемая общим резким снижением сопротивляемости организма.

Дефицит витамина РР. Раздражительность, бессонница, подавленное расположение духа. Диарея, боль в мышцах. На коже — розовые пятна. Пораженные участки утолщаются, кожа окрашивается в буро-коричневый цвет, шелушится.

Дефицит витамина Ве. Повышенная возбуждаемость, отсутствие аппетита, дурнота. Расстройство желудка, воспалительные процессы во рту и на коже.

Дефицит витамина А. Первый признак недостатка — светобоязнь, плохая ориентация во тьме, куриная слепота. Кроме того, появляются угри, кожа и волосы становятся сухими, воспаляются веки.

Дефицит витамина В2. Уменьшение веса, упадок сил, мышечная слабость. На губах появляются трещины, покрытые желтоватой коркой. Болезненные язвы в уголках рта. Резь в глазах, слезотечение.

Дефицит витамина Bj. Желудочные расстройства. Дурнота. Быстрая потеря веса. Общая слабость, потеря чувствительности в конечностях, умопомрачение. Любое движение вызывает сердцебиение, одышку. Судороги, мышечное истощение.

Дефицит витамина D. У детей — повышенная раздражительность, общая слабость, бледность, склонность к простудным заболеваниям. Вялость, повышенная утомляемость, почернение зубной эмали, боли в тазу и мышцах. Крошатся зубы.

Такие тяжелые заболевания, как цинга, пеллагра, рахит, полиневрит (болезнь Бери-Бери), некоторые виды анемии (малокровия) и многие другие возникают в результате резкого уменьшения в пище тех или иных витаминов.

Витамины разделяют на водорастворимые (С, В,, В2, В5, В6, В9, В12) и жирорастворимые (Е, A, D). Избыточное потребление витаминов, особенно жирорастворимых, может вызвать гипервитаминоз, типичное проявление которого — аллергические реакции (например, крапивница).

Роль химических элементов в функционировании организма человека, нормы их поступления и перечень основных источников

Таблица 10.2

Химический

элемент

Функция в организме

Среднесуточная потребность взрослого человека, мг

Лучшие

пищевые источники

Кальций

Основной структурный компонент костей и зубов, входит в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей, необходим для свертывания крови. При его дефиците у взрослых развивается остеопороз —деминерализация костной ткани, а у детей нарушается развитие скелета, начинается рахит

800-1200

Молоко и молочные продукты (сыры и творог), зеленый лук, петрушка, фасоль

Магний

Участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и сердечной мышцы, стимулирует желчеотделение, повышает активность кишечника

350

Растительные продукты (крупы, пшеничные отруби бобовые, урюк, курага, чернослив)

Калий

Участвует в передаче нервных импульсов, регулирует водно-солевой обмен, участвует в регуляции деятельности сердца. При его дефиците в организме человека развиваются нарушения функций нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем

2000

Чернослив, урюк, изюм, морская капуста, фасоль, горох, картофель

Натрий

Участвует в поддержании осмотического давления в тканевых жидкостях и крови, в передаче нервных импульсов, регулирует кислотно-щелочной баланс, водно-солевой обмен, повышает активность пищеварительных ферментов

550

Соления, брынза, сыры, хлеб

Фосфор

Принимает участие во всех процессах жизнедеятельности организма человека: синтезе и расщеплении веществ в клетках, регуляции обмена веществ, входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов

800-1200

Икра, печень, зерновые, бобовые, овсяная и перловая крупы

Химический

элемент

Функция в организме

Среднесуточная потребность взрослого человека, мг

Лучшие

пищевые источники

Хлор

Участвует в регуляции водно-солевого обмена и осмотического давления в тканях и клетках

5000

Соления

Железо

Необходимо для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание и кроветворение, участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях

15-20

Субпродукты, мясо, яйца, фасоль, овощи, ягоды

Медь

Играет важную роль в ряде физиологических процессов, контролирует образование ДНК и РНК. без меди невозможно нормальное функционирование ряда ферментов, она — кроветворный микроэлемент, способствующий транспортировке железа в костный мозг, принимает участие в репродуктивной функции, с нарушением обмена меди в организме связаны ранние стадии развития злокачественных опухолей

2-6

Печень, яичный желток, зеленые овощи

Йод

Необходим для нормального функционирования щитовидной железы

0,15

Рыбные и другие морские продукты, мясо, яйца, молоко, овощи

Цинк

Выступает в роли активатора ферментов и входит в состав многих из них, участвует в синтезе РНК и белков, необходим для нормального кроветворения

15-20

Мясо, птица, сыры, крупы, овощи, орехи, морепродукты

Марганец

Необходим для нормального роста, функционирования хрящевой и костной тканей, синтеза белков, участвует в регуляции углеводного и жирового обмена, способствует образованию важного для обмена веществ гормона — инсулина

2-5

Хлеб, крупы, овощи, бобовые, фрукты, орехи, кофе, чай

Хром

Влияет на углеводный обмен, усвоение сахара и на уровень его содержания в крови

0,2

Говяжья печень, бобовые, томаты, корнеплоды

Фтор

Необходим для построения костной ткани, участвует в процессе формирования зубной эмали

0,5-1.8

Питьевая вода, рыба (треска, сом), печень, орехи, чай

Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека. Особенно их роль велика в построении костной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма — водно-солевом и кислотно-щелочном; без них невозможны многие ферментативные процессы в организме (см. табл. 10.2). Обычно их делят на две группы: макроэлементы (Са, Р, Mg, Na, К, Cl, S), содержащиеся в пище в относительно больших количествах, и микроэлементы (Fe, Zn, Си, I, F и др.), концентрация которых невелика.

Патологические процессы, вызванные дефицитом, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов, называются микроэлементозами. При недостатке микроэлементов в пище возникают гипомикроэлементозы (рис 10.1).

Для того чтобы организм легко выбирал необходимые для своего функционирования вещества, пища должна быть разнообразной. В природе не существуют продукты, которые содержали бы все необходимые человеку компоненты (за исключением материнского молока, но это относится только к новорожденным). Поэтому только комбинация разных продуктов лучше всего обеспечивает организму доставку с пищей необходимых ему пищевых веществ. Более всего это относится к микрокомпонентам пищи, таким как витамины и микроэлементы. Разнообразие пищи — залог здоровья.

Особую актуальность проблема сбалансированного питания приобретает в условиях возрастающей антропогенной нагрузки на окружающую среду. Вместе с пищевыми продуктами и питьевой водой в организм человека поступает до 95% от общего объема ксенобиотиков. Пищевые вещества (нутриенты) на всех этапах метаболизма вступают в непосредственный контакт с чужеродными веществами (конкурентные, синергические или нейтральные взаимодействия) и обеспечивают устойчивость гомеостатических систем и адаптационно-защитных механизмов.

Биологическая ценность пищевого продукта определяется по тому, насколько аминокислотный состав его белков соответствует потребностям организма человека, а также по содержанию в пищевом продукте минорных

Рис. 10.1

Классификация гипомикроэлементозов и их последствий у человека

(т. е. присутствующих в крайне малых количествах) биологически активных веществ. К ним относятся биостимуляторы, биорегуляторы и биоингибиторы. Белки синтезируются из аминокислот. При этом 12 из 20 аминокислот, необходимых для построения любого белка, организм человека способен синтезировать сам из других веществ, а остальные 8 — не способен. Поэтому они относятся к незаменимым — изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фелала- нин, триптофан, треонин и валин.

Таблица 10.3

Незаменимые аминокислоты

Аминокислота

Функция

Богатые ею продукты

Изолейцин

Регулирует уровень сахара

Рыба, мясо, орехи

Лейцин

Рост мышц, лечение костей

Молочные продукты, овес, домашняя пища

Лизин

Укрепляет иммунную систему

Бобы, фрукты, овощи, рыба

Метионин

Снижает уровень холестерина

Молоко, рыба, яйца, зерно

Фенилаланин

Защищает почки

Орехи, молочные продукты

Треонин

Белковый баланс в организме

Сырые продукты, молочные продукты, яйца

Триптофан

Антиде пресса нт

Мясо индейки, яйца, молоко

Валин

Полезен для печени, желчного пузыря

Мясо, яйца, молоко, творог, рыба

Функции незаменимых аминокислот и богатые ими продукты приведены в таблице 10.3.

Белки животного происхождения имеют высокую биологическую ценность, а растительные — невысокую, так как некоторые незаменимые аминокислоты содержатся в них в очень незначительных количествах. Поэтому растительные белки усваиваются организмом хуже, чем животные. Так, белки яиц и молоко усваиваются на 96%, белки рыбы и мяса — на 95%, белки хлеба — на 85%, белки овощей — на 80%, белки картофеля и бобовых — на 70%.

Наряду с незаменимыми аминокислотами в рационе питания должны обязательно присутствовать минорные биологически активные вещества. Их дефицит в пище приводит к снижению устойчивости организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, формированию имму- нодефицитных состояний, к повышению риска развития распространенных заболеваний (атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, злокачественные новообразования и др.).

К минорным биологически активным веществам относятся прежде всего следующие шесть групп веществ.

  • 1. Различные группы флавоноидов — флавонолы и их гликозиды (кверцетин, кемферол, рутин идр.), флавоны
  • (лютеолин, апигенин и др.), флавононы (нарингенин, гес- перидин идр.), дигидрофлаванолы, проатоцианидины, катехины идр. Физиологические функции флавоноидов чрезвычайно разнообразны; велика их роль в снижении риска развития многих широко распространенных в настоящее время заболеваний.
  • 2. Индолы. Одна из важнейших их функций — регуляция активности ферментов, которые участвуют в обезвреживании чужеродных веществ, попавших в организм. Индолы играют профилактическую роль в отношении ряда онкологических заболеваний.
  • 3. Экзогенные пептиды и отдельные аминокислоты пищевого происхождения и их смеси. Многочисленными исследованиями зарубежных и отечественных ученых доказано их участие в регуляции функций различных органов и систем.
  • 4. Органические кислоты — янтарная, яблочная, гид- роксилимонная и др.
  • 5. Фенольные соединения — гидрохинон, арбутин, гид- роксикоричные кислоты и др. Эти вещества обладают специфическим биологическим влиянием на разные виды обмена веществ и на многие функции организма в целом.
  • 6. Многие другие биологически активные вещества пищевых растений, животных, одноклеточных микроорганизмов: бета-симостерины, изофлавоны, изотиоциона- ты, глюкоманнаны, полифруктаны, инулин, хлорофилл, кофеин, гиперицин, глюкозамины, хондриотинсульфат, хитозан и т. д.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >