Главная | Обратная связь

Углеводы и их значение в питании

Углеводы являются основными энергонесущими макронутриентами в питании человека, обеспечивая 50...70 % общей энерге­тической ценности рациона. Они способны при метаболизации образовывать макроэргические соединения, причем как в аэроб­ных, так и анаэробных условиях. В результате метаболизации 1 г углеводов организм получает энергию, эквивалентную 4 ккал. Об­мен углеводов тесно связан с обменом жиров и белков, что обес­печивает их взаимные превращения. При умеренном недостатке углеводов в питании депонированные жиры, а при глубоком де­фиците (менее 50 г/сут) и аминокислоты (как свободные, так и из состава мышечных белков) вовлекаются в процесс глюконеогенеза, приводящий к получению необходимой организму энер­гии. В обратной ситуации происходит активация липонеогенеза и из лишних углеводов синтезируются жирные кислоты, отклады­вающиеся в депо.

Наряду с основной энергетической функцией углеводы уча­ствуют в пластическом обмене. Глюкоза и ее метаболиты являются составными частями гликопротеидов, к которым относятся большинство белковых соеди­нений крови (трансферрин, иммуноглобулины), ряд гормонов, ферментов, факторов свертывания крови. Гликопротеиды, а так­же гликолипиды участвуют вместе с белками и липидами в струк­турной и функциональной организации биомембран и играют при этом ведущую роль в процессах клеточной рецепции гормонов и других биологически активных соединений и в межклеточном вза­имодействии, имеющем существенное значение для нормального клеточного роста, дифференцировки и иммунитета. Углеводы пищи также являются предшественниками гликогена и триглицеридов; они служат источником углеродного основания заменимых ами­нокислот, участвуют в построении коферментов, нуклеиновых кислот, аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и других биоло­гически важных соединений. Углеводы оказывают антикетогенное действие, стимулируя окисление ацетилкоэнзима А, образующе­гося при окислении жирных кислот.

Углеводы — это полиатомные альдегидо- и кетоспирты. Они образуются в растениях при фотосинтезе и поступают в организм главным образом с растительными продуктами. Однако все боль­шее значение в питании приобретают добавленные углеводы, ко­торые чаще всего представлены сахарозой, получаемой промышленным способом и вводимой за­тем в пищевые рецептуры. Все углеводы делятся по степени полимеризации на простые и сложные. К простым относятся так называемые сахара — моноса­хариды: гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза), пентозы (ксило­за, рибоза, дезоксирибоза) и дисахариды (лактоза, мальтоза, га­лактоза, сахароза).

Сложными углеводами являются олигосахариды, состоящие из нескольких остатков моносахаридов (рафиноза, стахиоза, лактулоза, олигофруктоза) и полисахариды. Полисахариды пред­ставляют собой высокомолекулярные полимерные соединения, образованные из большого числа мономеров, в качестве которых выступают остатки моносахаридов. Полисахариды делятся на крах­мальные и некрахмальные, которые в свою очередь могут быть растворимыми и нерастворимыми.

Моно- и дисахариды.Они обладают сладким вкусом и поэтому называются сахарами.

Полисахариды сладким вкусом не обладают. Природными источниками простых углеводов являются фрук­ты, ягоды, овощи, плоды.

Глюкоза (альдегидоспирт) является основным структурным мо­номером всех важнейших полисахаридов — крахмала, гликогена, целлюлозы. Она поступает с питанием изолированно в составе ягод, фруктов, плодов и овощей, а также в качестве компонента наиболее распространенных дисахаридов: сахарозы, мальтозы, лактозы. Глю­коза быстро и практически в полном объеме усваивается в желудоч­но-кишечном тракте, поступает в кровь и разносится ко всем орга­нам и тканям для окисления, сопряженного с образованием энер­гии. Уровень глюкозы в крови наряду с уровнем ряда аминокислот является сигналом для соответствующих структур головного мозга, моделирующих аппетит и пищевое поведение человека. Избыток глю­козы быстро превращается в депонирующиеся триглицериды.

Фруктоза почти в два раза медленнее всасывается в кишечнике и в большей степени задерживается в печени. Фруктоза по более короткому метаболическому пути по сравнению с глюкозой вовлекается в процессы липонеогенеза и спо­собствует отложению жира в депо. Этим объясняются ряд новых фактов, полученных при изучении положительной динамики массы тела у лиц, регулярно употребляющих продукты, обогащенные пищевыми компонентами, содержащими фруктозу. Чрезмерное поступление фруктозы приводит к увеличению концентрации в крови С-пептида, харак­теризующего степень инсулинрезистентности при развитии сахар­ного диабета второго типа. Фруктоза содержится в пищевых про­дуктах как в свободном виде в меде и фруктах, так и в виде фруктозного полисахарида инулина в составе топинамбура (земляной груши), цикория и артишоков.

Основным промышленно производимым дисахаридом являет­ся сахароза, или столовый сахар. Сырьем для его производства слу­жат сахарная свекла (14... 25 % сахара) и сахарный тростник (10... 15 % сахара). Натуральными источниками сахарозы в пита­нии являются дыни, арбузы, некоторые овощи, ягоды и фрукты. Сахароза легко усваивается и быстро распадается на глюкозу и фруктозу, которые затем вовлекаются в присущие им обменные процессы. Именно использование сахарозы в качестве существенного ком­понента многих продуктов (кондитерских изделий, конфет, дже­мов, десертов, мороженого, прохладительных напитков) приве­ло в настоящее время к увеличению доли моно- и дисахаридов в общем объеме поступающих углеводов в развитых странах до 50 % и выше (при рекомендуемых 20%). В результате на фоне снижа­ющихся энергозатрат увеличивается алиментарная нагрузка на ин-сулярный аппарат, повышается уровень инсулина в крови, ин­тенсифицируется отложение жира в депо, нарушается липидный профиль крови. Все это способствует увеличению риска развития сахарного диабета, ожирения, атеросклероза и многочисленных заболеваний, базирующихся на перечисленных патологических состояниях.

Лактоза является основным углеводом молока и молочных продуктов (состоит из молекул галактозы и глюкозы) и имеет большое значение в качестве источника углеводов для питания детей. У взрослых его доля в углеводном составе рациона значи­тельно снижается за счет широкого использования других источ­ников. К тому же у взрослых, а иногда и детей снижена актив­ность фермента лактазы, расщепляющего молочный сахар. Послед­ствиями непереносимости цельного молока и продуктов, содер­жащих его, являются диспептические расстройства. Использование в питании кисло-молочных продуктов (кефира, йогурта, сме­таны), а также творога и сыра, как правило, не вызывают подоб­ной клинической картины. Непереносимость молока отмечается у 30...35 % взрослого населения Европы, в то время как у жителей Африки — более чем у 75 %.

В некоторых фруктах (яблоках, грушах, персиках) и ряде ово­щей встречается спиртовая форма Сахаров — сорбит, являющий­ся восстановленной формой глюкозы. Он способен поддерживать уровень глюкозы в крови, не вызывая чувства голода и не напря­гая инсулярный аппарат. Сорбит и другие многоатомные спирты, такие как ксилит, маннит или их смеси, обладая сладким вкусом (30...40 % сладости глюкозы), используются для производства ши­рокого ассортимента пищевых продуктов, в первую очередь для питания больных сахарным диабетом, а также жевательной ре­зинки. К недостаткам многоатомных спиртов относится их влия­ние на кишечник, выражающееся в послабляющем эффекте и повышенном газообразовании.

Олигосахариды.Олигосахариды, к которым относятся рафиноза, стахиоза, вербаскоза, в основном содержатся в бобовых и про­дуктах их технологической переработки, например в соевой муке, а также в незначительных количествах во многих овощах. Фрукто-олигосахариды встречаются в зерновых (пшенице, ржи), овощах (луке, чесноке, артишоках, спарже, ревене, цикории), а также в бананах и меде. Олигосахариды практически не расщепляются в тонком ки­шечнике человека из-за отсутствия соответствующих ферментов. По этой причине они обладают свойствами пищевых волокон. Некоторые олигосахариды играют существенную роль в жизнедея­тельности нормальной микрофлоры толстого кишечника, что позволяет отнести их к пребиотикам — веществам, частично фер­ментирующимся некоторыми кишечными микроорганизмами и обеспечивающим поддержание нормального микробиоценоза ки­шечника.

Полисахариды.Основным усваиваемым полисахаридом явля­ется крахмал — пищевая основа зерновых, бобовых и картофеля. Для облегчения усвоения крахмала организмом продукт, со­держащий его, должен быть подвергнут тепловой обработке. При этом образуется крахмальный клейстер в явной форме, например кисель, или скрытом виде в составе пищевой композиции: каше, хлебе, макаронах, блюд из бобовых. Крахмальные полисахариды, поступившие с пищей в организм, подвергаются последователь­ной, начиная с ротовой полости, ферментации до мальтодекст-ринов, мальтозы и глюкозы с последующим практически пол­ным усвоением. Крахмал диссимилируется организмом достаточ­но длительный период и в отличие от моно- и дисахаридов не обеспечивает столь быстрое и выраженное повышение уровня глю­козы в крови. Однако основные пищевые источники крахмальных полисахаридов (хлеб, крупы, макароны, бобовые, картофель) поставляют в организм значительные количества аминокислот, витаминов и минеральных веществ и минимум жира. В то же время сахар не только не содержит незаменимых нутриентов, но и тре­бует для своей метаболизации в организме затрат дефицитных витаминов и других микронутриентов. Большинство сладких кон­дитерских изделий одновременно являются и источниками скры­того жира (торты, пирожные, вафли, печенье сдобное, шоко­лад).

Вторым перевариваемым полисахаридом является гликоген. Его пищевое значение невелико — с рационом поступает не более 10... 15 г гликогена в составе печени, мяса и рыбы. При созрева­нии мяса гликоген превращается в молочную кислоту.

У человека излишки глюкозы в первую очередь (до метаболиче­ской трансформации в жир) превращаются именно в гликоген — единственный резервный углевод животных тканей. В организме человека общее содержание гликогена составляет около 500 г (¹/₃ в печени, остальное количество в мышцах) — это суточный за­пас углеводов, используемый при их глубоком дефиците в пита­нии. Длительный дефицит гликогена в печени ведет к дисфунк­ции гепатоцитов и ее жировой инфильтрации.

Величина потребности в углеводах для человека определяет­ся их ведущей ролью в обеспечении организма энергией и не­желательностью синтеза глюкозы из жиров (а тем более из бел­ков) и находится в прямой зависимости от энергозатрат. Учи­тывая возможные индивидуальные особенности обмена веществ и уровень поступления жира, оптимальный уровень углеводов в питании находится в интервале 55...65% энергоценности рацио­на, т.е. в среднем составляет 150 г на 1000 ккал рациона. Для человека со средним уровнем энергозатрат это соответствует при­мерно 300...400 г углеводов в сутки.

Потребность человека с энергозатратами 2 800 ккал в углево­дах и их оптимальная групповая сбалансированность может быть в основном обеспечена:

1) ежедневным потреблением:

• 360 г хлеба и хлебобулочных изделий;

• 300 г картофеля;

• 400 г овощей, зелени, бобовых;

• 200 г фруктов, ягод;

• не более 60 г сахара (чем меньше — тем лучше);

2) еженедельным потреблением:

• 175 г круп;

• 140 г макаронных изделий.

Некрахмальные полисахариды.Некрахмальные полисахариды (НПС) не перевариваются в тонком кишечнике человека в связи с отсутствием соответствующих фер­ментных систем, по этой причине ранее они назывались «балласт­ными веществами», признаваясь лишними компонентами пищи, удаление которых в процессе технологической переработки про­довольственного сырья считалось вполне допустимым. Это оши­бочное мнение наряду с другими чисто технологическими причи­нами способствовало появлению широкого ассортимента рафи­нированных (очищенных от НПС) пищевых продуктов, име­ющих значительно более низкие показатели пищевой ценности. В настоящее время не вызывает сомнений, что НПС играют зна­чительную роль в жизнеобеспечении организма как на функцио­нальном, так и на метаболическом уровнях, что позволяет отнес­ти их к группе незаменимых факторов питания человека.

Пищевые волокна. Пищевые волокна — это съедобные ком­поненты пищи, главным образом растительной природы, устой­чивые к перевариванию и усвоению в тонком кишечнике, но под­вергающиеся полной или частичной ферментации в толстом ки­шечнике.

Хорошими источниками ПВ в питании являются бобовые, зер­новые, орехи, а также фрукты, овощи и ягоды. Чем выше степень очистки (рафинирования) продовольственного сы­рья при технологической переработке, тем меньше ПВ (а также и многих микронутриентов) остается в конечном продукте.

Основные физиологические эффекты ПВ связаны с обеспече­нием нормальной моторики кишечника, поддержания нормаль­ного микробиоценоза кишечника и сорбционными свойствами. Нормальная моторика кишечника обеспечивает оптимальные эвакуаторные свойства желудочно-кишечного тракта, его секретор­ные (ферментативные, желчевыделительные, гормональные) функции, снижает возможность аутоинтоксикации. В результате частичной или полной ферментации ПВ нормаль­ной микрофлорой толстого отдела кишечника образуются короткоцепочечные жирные кислоты (уксусная, пропионовая, мас­ляная) и газы (углекислый, водород, метан). Все эти продукты ферментации используются для поддержания жизнедеятельно­сти микрофлоры кишечника и участвуют в обмене клеток слизи­стой оболочки толстого кишечника. Жирные кислоты с корот­кой углеводной цепочкой усваиваются клетками слизистой обо­лочки и метаболизируются с выделением необходимой энергии (до 2 ккал из 1 г ПВ). Масляная кислота активно используется клетками слизистой оболочки толстого кишечника и по некото­рым данным играет важную роль в защите эпителия толстого ки­шечника от различных патологических процессов, в том числе и неопластических.

Нормирование ПВ проводится в отношении всей группы входя­щих в них соединений. Для взрослого здорового человека оптималь­ным ежедневным количеством ПВ считается 11... 14 г на 1 000 ккал рациона, что составляет 25... 35 г/сут. Это количество в полном объе­ме может поступить в организм с тем же продуктовым набором, который обеспечивает потребность в углеводах в целом.

ЖИРЫ (ЛИПИДЫ)

Функции:
- Энергетическая.
- Строительная, т.к. все клеточные мембраны представляют собой белково-жировые комплексы.
- Защитная, поскольку подкожная жировая клетчатка обеспечивает оптимальную деятельность системы терморегуляции, а жировая ткань, выстилающая все внутренние органы, в определённой степени защищает их от сотрясений.
- Витаминообменная, т.к. без жиров невозможно усвоение некоторых витаминов. К жирорастворимым витаминам относятся витамин A, D, E, K.

Недостаток жиров приводит к:
- замедлению роста и развития ребёнка;
- снижению защитных сил организма;
- нарушению слизистых оболочек;
- ухудшению состояния кожи, волос, ногтей;
- опущению внутренних органов из-за истощения висцеральной жировой прослойки.

Избыток жиров приводит к:
- ухудшению процессов пищеварения;
- неполноценному усвоению белков;
- снижению возбудимости коры головного мозга.

Норма потребления жиров для взрослого человека оставляет 1-1,5гр на 1кг «сухой» массы тела. При этом 1/3 этого количества должна быть представлена жирами растительного происхождения и 2/3 – жирами животного происхождения.

БЕЛКИ (ПРОТЕИН)

Функции:
- Пластическая, т.к. белки служат основным строительным материалом клеток организма. Однако строителями клеток организма являются углеводы, которые как возводят «стены» из белковых кирпичиков.
- Каталитическая, т.к. особые белки – ферменты - являются катализаторами и регуляторами обменных процессов в организме.
- Гормональная, т.к. большая часть гормонов человеческого организма имеют белковую природу.
- Защитная, т.к. белки обеспечивают специфичность, лежащую в основе явлений иммунитета и аллергии.
- Транспортная, т.к. белки принимают участие в транспортировке кислорода кровью, липидов, углеводов, некоторых витаминов, гормонов и лекарственных веществ.
- Энергетическая. Эту функцию выполняет небольшая часть белков, однако энергетическая функция белков усиливается при голодании и при относительном дефиците углеводов и жиров.

Недостаток белка приводит к:
- замедлению роста;
- дефициту массы тела;
- атрофии скелетных и органных мышечных тканей;
- слабости и постоянномучувству голода;
- нарушению формирования ЦНС и других органов и систем;
- опасности развития малокровия, рахита, гиповитаминоза, острых респираторных и других инфекционных заболеваний.

Избыток белка приводит к:
- неполному расщеплению белков;
- увеличению нагрузки на почки;
- повышению нервной возбудимости;
- образованию продуктов гниение в ЖКТ;
- упрощению возникновения аллергических реакций.

Норма потребления белков для взрослого человека, не ведущего активный образ жизни оставляет 1-1,3гр на 1кг «сухой» массы тела. Потребность в белке детей, подростков значительно выше. Человек, ведущий физически активный образ жизни, должен получать булка в количестве не менее 1,5-2гр на 1кг «сухой» массы тела.

 

УГЛЕВОДЫ

Функции:
- Энергетическая. Это основная функция углеводов. Именно углеводы поддерживают деятельность мозга, сердца, печени.
- Участие в жировом обмене.
- Строительство структур организма из белковых кирпичиков.

Недостаток углеводов приводит к:
- резким нарушениям метаболизма;
- накоплению в организма недоокисленных продуктов жирового обмена;
- усиленному расщеплению тканевых белков, в первую очередь мышечных;
- снижению умственной и физической работоспособности;
- слабости и плохому настроению.

Избыток углеводов приводит к:
- вялости;
- повышению аппетита.

Норма потребления углеводовв суточном рационе должна составлять как минимум 50-60гр. При этом сложных углеводов необходимо потреблять в 2 раза больше, чем простых. Для физически активного человека количество углеводов должно быть в 2 раза больше количества белка, т.е. примерно 3-5гр углеводов на 1кг «сухой» массы тела.

 

 

Контрольные тесты

1. От общего количества белка белки животного происхождения в питании взрослого населения должны составлять

а) 35%

б) 45%

в) 55%

г) 60%

 

2. Оптимальным соотношением белков, жиров и углеводов в рационах взрослого трудоспособного населения, занятого преимущественно умственным трудом, является:

а) 1:1:4

б) 1 : 0.8 : 5

в) 1 : 1.1 : 4.8

г) 1 : 0.8 : 3

д) 1:1:6

 

3. В основном энергетическую функцию в организме выполняют

а) витамины

б) углеводы

в) белки

г) макроэлементы

д) микроэлементы

 

4.С дефицитным питанием связаны

а) гастриты, энтериты, колиты

б) алиментарная дистрофия

в) гиповитаминозы

г) подагра

 

5. Биологическая эффективность жиров растительного происхождения обус­ловлена:

а) хорошей усвояемостью

б) высокой энергетической ценностью

в) хорошими органолептическими свойствами

г) высоким содержанием витаминов А и D

д) содержанием полиненасыщенных жирных кислот

 

6. Калорический коэффициент белков и углеводов:

а) 3 ккал/г;

б) 4 ккал/г;

в) 5 ккал/г;

г) 6 ккал/г.

 

7. Биологическая роль жиров:

а) являются важным источником энергии;

б) улучшают вкусовые свойства пищи;

в) являются источником фосфатидов и полиненасыщенных жирных кислот;

г) являются источником витаминов группы В;

д) являются источниками жирорастворимых витаминов.

 

8. Нарушения, возникающие при белковой недостаточности:

а) развитие жировой инфильтрации печени;

б) изменение химического состава и морфологического строения костей;

в) изменения в эндокринных железах и понижение их функциональной способности;

г) снижение иммунобиологической реактивности организма.

 

9. Биологическая роль белков:

а) являются пластическим материалом;

б) участвуют в синтезе гормонов;

в) участвуют в синтезе ферментов;

г) участвуют в синтезе антител.

 

10. Продукты – основные источники углеводов:

а) овощи и фрукты;

б) мясо и мясные продукты;

в) злаковые и продукты их переработки;

г) молоко и молочные продукты;

д) сахар и кондитерские изделия.