Пищевая химия

Размещено на http://allbest.ru

1. Качественные и количественные методы определения белка

пищевой рацион питание

Количественное определение белков. Количество белка можно определять:

1) по содержанию в них азота (для этого белковый препарат сначала подвергают минерализации, а затем определяют содержание азоту по реакции Несслера);

2) биуретовый метод - основан на образовании окрашенных в сине-фиолетовый цвет комплексов между ионами меди и пептидными связями белков;

3) метод Лоури, который основан на способности медных комплексов белков, восстанавливать реактив Фолина;

4) метод Бредфорда, который основан на способности белков связывать красители - бромфеноловый синий, кумасси голубой;

5) на кафедре разработан метод определения белков по их взаимодействию с коллоидным раствором высокодисперсного кремнезема.

Качественное определение белков - используются осадочные пробы с органическими кислотами (трихлоруксусная, сульфосалициловая кислоты), цветные реакции на определенные аминокислоты в составе белка (реакция Фоля, ксантопротеиновая реакции и др).

2. Значение минеральных веществ в оценке биологической безопасности пищевых продуктов

Минеральные вещества относятся к жизненно необходимым компонентам питания, обеспечивающим развитие и нормальное функциональное

состояние организма. По содержанию в пищевых продуктах их принято условно разделять на две группы: в первую включаются так называемые макроэлементы, содержащиеся в сравнительно больших количествах (кальций, фосфор, магний, калий, сера, хлор и др.), во вторую входят микроэлементы, находящиеся в продуктах в малых количествах (железо, кобальт, марганец, йод, фтор, цинк, стронций и др.). Некоторые исследователи выделяют еще группу ультрамикроэлементов, концентрация которых соответствует гамма-процентам (золото, свинец, ртуть, радий и др.).

Можно считать установленным участие минеральных веществ наряду с другими компонентами пищи во всех биохимических процессах, протекающих в организме. Доказанным также является факт, что данные вещества обладают выраженной активностью и могут считаться истинными биоэлементами. При этом, находясь в плазме крови и других жидкостях организма, они имеют большое значение в регуляции основных жизненно важных функций. Это прежде всего связано с их влиянием на состояние коллоидов тканей, определяющих степень дисперсности, гидратации и растворимости внутриклеточных и внеклеточных белков. Вместе с тем достаточно высокое и стабильное содержание некоторых макроэлементов способствует поддержанию на неизменном уровне солевого состава крови и осмотического давления, от чего в значительной мере зависит количество воды, удерживаемой в тканях. Так, ионы натрия усиливают способность тканевых белков связывать воду, а ионы калия и кальция уменьшают. В результате избыток поваренной соли будет в конечном итоге затруднять деятельность сердца и почек и отрицательно сказываться на состоянии соответствующих категорий больных. Весьма важную роль играют минеральные вещества для формирования буферных систем организма и поддержания на должном уровне его кислотно-щелочного состояния. При этом преобладание в пищевых продуктах калия, натрия, магния и кальция обусловливает их щелочную ориентацию, а серы, фосфора и хлора - кислотную. При обычном смешанном питании пищевые рационы нередко отличаются большим содержанием кислых веществ, что может приводить к возникновению ацидоза. Установленным является значение микроэлементов для эндокринного аппарата, активности гормонов и ферментативных процессов. Об этом свидетельствует участие йода в деятельности щитовидной железы, влияние меди и кобальта, действие адреналина, цинка и кадмия - инсулина и т. д. Большую физиологическую роль играют минеральные вещества в пластических процессах, в построении и формировании тканей организма, особенно скелета. В этом отношении общеизвестно значение кальция, фосфора, магния, стронция и фтора, причем недостаточное их поступление, вместе с пищей неизбежно приводит к нарушению роста и обызвествления костей.

О биологической активности минеральных компонентов питания свидетельствует существование биогеохимических провинций, т. е. районов, где количество некоторых микроэлементов в почве резко увеличено или понижено, что отражается на составе произрастающих на ней растений, составе воды, молока и мяса животных. Если люди длительное время проживают в таких районах, то это может повлечь за собой развитие своеобразных патологических состояний, например эндемического зоба или флюороза.

При характеристике отдельных микроэлементов необходимо, прежде всего остановиться на физиологической роли кальция, соединения которого существенно влияют на обмен веществ, рост и деятельность клеток, возбудимость нервной системы я сократимость мышц. Особенно важное значение он имеет в формировании костей скелета в качестве одного из основных структурных компонентов. При этом только при определенном соотношении в крови фосфора и кальция отложение последнего в костной ткани протекает нормально. Если же количество данных элементов не сбалансировано, то наблюдается нарушение процессов окостенения, выражающееся в возникновении рахита у детей, остеопороза и других костных изменений у взрослых. Установлено, что оптимальное их соотношение 1:1,5 - 1:2. Ввиду того что в пищевом рационе это соотношение обычно далеко от оптимального, то для нормализации соответствующих процессов необходима регулирующая роль витамина О, способствующего усвоению кальция и задержке его в организме. Необходимо также отметить, что он является весьма трудно усвояемым макроэлементом из-за чрезвычайно малой растворимости в воде. Только воздействие желчных кислот, сопровождаемое образованием комплексных соединений, позволяет перевести кальций в усвояемое состояние. Весьма большое значение для организма имеет содержание в пище фосфатов, так как органические соединения фосфора представляют подлинные аккумуляторы энергии (аденозинтрифосфат, фосфорилкреатинин). Именно эти соединения используются организмом при сокращении мышц и биохимических процессах, протекающих в мозге, печени, почках и других органах. Вместе с тем фосфорная кислота участвует в построении молекул многочисленных ферментов катализаторов распада пищевых веществ, создающих условия для использования потенциальной их энергии. Наконец, фосфор широко представлен в пластических процессах, особенно протекающих в костной системе животного организма.

При характеристике физиологической роли магния следует указать, что он имеет важное значение для нормализации возбудимости нервной системы, обладает антиспазматическими и сосудорасширяющими свойствами и оказывает влияние на снижение уровня холестерина в крови. Отмечено также, что при его недостатке увеличивается содержание кальция в мышцах и стенках артерий. Имеются данные о том, что соли магния угнетают рост злокачественных новообразований и, таким образом, обладают антибластомогенным действием. Наконец, известно, что он участвует в процессах углеводного, фосфорного и кальциевого обмена, причем его избыток отрицательно сказывается на усвоении последнего. Говоря о макроэлементах, входящих в состав пищевых продуктов, необходимо отметить значение калия, натрия, хлора и серы. Первый из них играет важную роль во внутриклеточном обмене, некоторых ферментативных процессах, образовании ацетилхолина и способствует выведению жидкости из организма. Ионы натрия являются в известной мере физиологическими антагонистами калия, и его соединения (бикарбонаты и фосфаты) принимают непосредственное участие в образовании буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное состояние и постоянство осмотического давления. Что касается хлора, то он в составе хлорида натрия служит одним из регуляторов водного обмена и используется для синтеза соляной кислоты железами желудка. Наконец, сера представляет важный структурный компонент некоторых аминокислот, витаминов и ферментов, а также входит в состав инсулина. Переходя к краткой биологической характеристике микроэлементов, необходимо подчеркнуть, что их содержание в пищевых продуктах растительного и животного происхождения подвержено большим колебаниям, поскольку оно зависит от геохимических особенностей местности. Одним из наиболее ярких примеров в этом отношении является изменение концентрации в почве йода и фтора, служащее причиной возникновения своеобразных эндемических заболеваний. Интересно отметить, что в настоящее время из элементов, входящих в таблицу Менделеева, более 60 уже обнаружены в составе живых организмов. Однако иногда еще очень трудно сказать, какие из этих элементов представляются жизненно необходимыми, а какие случайно попадают из окружающей внешней среды. Тем не менее то, что мы знаем, позволяет прийти к заключению об огромной роли их в нашем организме, о чем впервые высказал предположение выдающийся русский биохимик Т. А. Бунге. К числу наиболее изученных микроэлементов относится железо, основное значение которого заключается в его участии в процессе кроветворения. Кроме того, оно является составной частью протоплазмы и клеточных ядер, входит в состав окислительных ферментов и т. д. Вместе с железом в синтезе гемоглобина и других жедезопорфиринов принимают участие медь и кобальт, последний к тому же воздействует на образование ретикулоцитов и превращение их в зрелые эритроциты.

Что касается марганца, то он, очевидно, является активатором процессов окисления, обладает выраженным липотропным влиянием, а также служит одним из факторов оссификации, определяющих состояние костной ткани. Вместе с тем он обладает стимулирующим влиянием на процессы роста и деятельности эндокринного аппарата. Из других микроэлементов обращает на себя внимание цинк, причем, по мнению ряда исследователей, его роль в организме не менее важна, чем железа. В частности, имеются данные об участии этого элемента в кроветворении, деятельности гипофиза, поджелудочной и половых желез, а также значение его как фактора роста. Наконец, цинк оказывает влияние на содержание витаминов в пищевых продуктах, причем обогащение им почв способствует синтезу растениями аскорбиновой кислоты и тиамина. Все сказанное о роли макро- и микроэлементов делает необходимым нормирование их в питании населения. В этом отношении более или менее точно определена средняя потребность взрослого человека в целом ряде минеральных веществ (табл. 1).

Таблица 1

Однако принятые в настоящее время официальные рекомендации включают пока соответствующие нормативы только для трех наиболее важных микроэлементов. При этом относительно подробная дифференциация этих нормативов имеется для детей, подростков, беременных и кормящих женщин, взрослых (табл. 2).

Таблица 2

К числу минеральных жизненно важных веществ необходимо отнести и воду, недостаток и избыток которой в нашем рационе является вредным для организма. При этом водное голодание наиболее тяжело переносится человеком и оно значительно опаснее, чем пищевое, приводя к летальному исходу уже через несколько суток. Вместе с тем излишнее ее потребление способствует большой нагрузке на сердце, повышает процессы белкового распада и увеличивает жирообразование. Установлено, что суточная потребность в воде определяется условиями внешней среды, характером работы и количеством принятой пищи. Так, водный баланс взрослого человека в среднем определяется следующими величинами: супы 500-600 г, вода питьевая 800-1000 г, содержащаяся в твердых продуктах 700 г и образующаяся в самом организме 300-400 г.

3. Рацион современного человека, рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ, энергия продуктов питания

Сегодня большинство населения использует в своем рационе однообразную, насыщенную животными жирами и простыми, легкоусвояемыми углеводами, пищу. Часто причину синдрома «хронической усталости» люди ищут во многих заболеваниях, хотя она напрямую связана с неправильным питанием. Наследственные причины, экология, образ жизни ответственны за здоровье человека, но основной фактор здорового образа жизни - это питание.

Согласносовременнымрекомендациямспециалистовпопитанию,10-15% суточной энергетической ценности рациона должно обеспечиваться белками, 30-35% - жирами, 50% - углеводами.

Белки - необходимый компонент пищевого рациона. Животные белки должны составлять около 50% от их общего количества в суточном рационе. Потребность взрослого человека в белке составляет 70 - 100 г (или 0,7 - 1,0 на 1 кг массы тела) в сутки и зависит от возраста, пола, характера выполняемой работы, состояния здоровья. Во время беременности и кормления ребенка, у детей и подростков, активно тренирующихся спортсменов, при высоких физических и нервно-психических нагрузках потребность в белках повышается.

Основные источники белка (в г/100 г):

Животные растительные мясо(15 - 20)бобовые (23) рыба (13 - 20,5)хлеб (6-9) творог (14 - 18)крупы (7-13) сыр (25 - 30)картофель (2) молоко (3 - 3,5)

Жиры - входят в состав всех клеток организма как «запасной энергетический материал». За их счет должно обеспечиваться 30 -35% суточной калорийности. Чрезмерное употребление жиров, особенно животного происхождения, негативно сказывается на организме в целом, но и их недостаток может привести к гиповитаминозным состояниям, т.к. жиры - это еще и источники витаминов А, Д, Е и К, жирных кислот и т.д. Видимые жиры - масла: сливочное, растительное, различные маргарины, мясной и куриный жир. Скрытые жиры - колбасные изделия, молочные и кондитерские продукты.

Избыток животных жиров в рационе приводит к повышению холестерина в организме. Чтобы этого избежать, необходимо:

· использовать в ежедневном рационе растительные масла (основной источник ненасыщенных жирных кислот);

· уменьшить употребление продуктов, содержащих большое количество животного жира (колбас, сосисок, сарделек, жирных сортов мяса, жирных первых блюд);

· не злоупотреблять сливочным маслом, сливками и сметаной повышенной жирности, яичными желтками;

· отдавать предпочтение в питании нежирным сортам мяса и птицы (срезая видимый жир и шкурку с птицы).

Не забывайте, что в рафинированных растительных маслах снижено количество биологически полезных питательных веществ. Жарение во фритюре, длительное нагревание и повторное разогревание готовой пищи приводит к накоплению продуктов разложения жира, обладающих токсическим действием.

В профилактике йодного дефицита нуждается все население регионов с пониженным содержанием йода в питьевой воде, особенно дети. Очень полезно употреблять в пищу обогащенные йодом продукты, к которым относятся, прежде всего, хлеб и вода. Соединения йода не разрушаются при выпечке хлебобулочных изделий и при их хранении. Хлеб, обогащают также морской капустой (ламинария), которая содержит природный йод. Сейчас при изготовлении различных сортов пшеничного хлеба стремятся сохранить все его естественные полезные свойства, например, зерновой хлеб из цельного пророщенного зерна. В нем также содержится природный йод. Из такого хлеба изготавливаются сухарики с различными вкусовыми добавками. Кроме хлеба, обогащенный йодом белок вводят в состав молока, сметаны, йогуртов, творога. Для восполнения дефицита йода можно использовать минеральные воды, обогащенные йодом. Обогащают йодом также кисели, в том числе и быстрорастворимые. В стакане готового к употреблению такого киселя содержится 1/2-1/3 доля суточной потребности человека в йоде. Не стоит забывать о свежих овощах и фруктах, йодом богаты шпинат, хурма, щавель, сельдерей. Очень большое количество йода находится в морских водорослях (до 160-800 мг) 100 г сухой ламинарии, до 200-220 мг/100 г сухой морской капусты. Поэтому необходимо чаще включать в рацион салаты из морской капусты. Много йода содержится в морепродуктах (кальмары, креветки, мидии и т.д.) и в морской рыбе (пикша, лосось, камбала, треска, морской окунь).

Важно помнить и том, что такие продукты, содержащие йод, заметно разнообразят нашу пищу.

Преобладание в суточном рационе морепродуктов, морской рыбы над жирными сортами мяса и мясопродуктов снижает риск развития опухолей молочной железы, кишечника и поджелудочной железы.

Углеводы - это основной источник энергии в питании. Простые углеводы - кондитерские и мучные изделия, сахар. Сложные углеводы - разнообразные крупы, бобовые, овощи и фрукты. Необходимо ограничивать, прежде всего, употребление простых углеводов - их рекомендуемое количество для взрослого человека составляет 50 - 60 г. в сутки.

Суточная потребность в минеральных веществах:

Калий (свежие и сухофрукты, семечки, орехи, картофель, бобовые) - 2,5 - 3 г. Кальций (молочные продукты, рыбные консервы с костями, зелень) 800 - 1000 мг. Йод (морепродукты и йодированная соль) - 100 -200 мг. Марганец (крупы, бобовые, хлеб с отрубями, орехи) - 5 - 10 мг. Медь (субпродукты, морепродукты, орехи, семечки, какао, грибы) - 2 мг. Молибден (печень, дрожжи, бобовые, крупы, цельное зерно, зелень) - 0,5 мг. Селен ( мясо и рыба, молочные продукты, чечевица) - 80 -150 мг. Магний (цельное зерно, бобовые, орехи, сухофрукты, зелень) - 300 -500 мг. Натрий (соль, соленые мясные и рыбные продукты) - 4 - 5 г. Фосфор (молоко, сыр, мясо, рыба, морепродукты, орехи, крупы, цельное зерно) - 1,5 г. Железо (субпродукты, нежирное мясо, яичный желток, зелень) - 15 мг. Сера (белки животного и растительного происхождения) - не установлено. Хром (мясо, печень, яичный желток, морепродукты, крупы, цельное зерно, сыр) - 0,25 мг. Цинк (мясо, арахис, семечки подсолнечника) - 10 -15 мг.

4. Роль липидов в питании

Липиды являются обязательной составной частью сбалансированного пищевого рациона человека. В среднем в организм взрослого человека с пищей ежесуточно поступает 60-80 г жиров животного и растительного происхождения. В пожилом возрасте, а также при малой физической нагрузке потребность в жирах снижается, в условиях холодного климата и при тяжелой физической работе - увеличивается.

Значение жиров как пищевого продукта весьма многообразно. Жиры в питании человека прежде всего имеют важное энергетическое значение. Энергетическая ценность жиров выше, чем белков и углеводов. Известно, что при окислении 1 г жиров организм получает 38,9 кДж (9,3 ккал), тогда к а к при окислении 1 г белков или углеводов - 1 7 , 2 кДж ( 4 , 1 ккал). Кроме того, жиры являются растворителями витаминов A, D, Е и К, в связи с чем обеспеченность организма этими витаминами в значительной степени зависит от поступления жиров в составе пищи. С жирами в организм вводятся и некоторые полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая), которые относят к категории незаменимых (эссенциальных) жирных кислот, так как ткани человека и ряда животных потеряли способность синтезировать их. Эти кислоты условно объединены в группу под названием «витамин F».

Известно также, что жир обеспечивает вкусовые качества пищи; кроме того, он необходим для ее приготовления и хранения. Все это привело к тому, что потребление жира в высокоразвитых странах столь велико, что за его счет покрывается более 35%, а во многих странах более 40% энерготрат организма. Это в свою очередь очень часто ведет к тому, что прием обогащенной жирами пищи перекрывает физиологические потребности организма в энергии. Отсюда такие неблагоприятные явления, как ожирение значительной части населения. Поэтому знание метаболизма липидов нормального организма необходимо и для понимания причин многих болезней. Известно, что нарушения метаболизма липидов возникают, например, как при избыточном, так и при недостаточном приеме жиров, дефиците тех или иных ферментов, при дисбалансе гормонов и т.д.

Липиды по их функциям в организме условно делят на две группы -- запасные (резервные) и структурные (протоплазматические). Отдельные авторы, подчеркивая защитные функции липидов, выделяют некоторые из них в особую группу (например воски).

Запасные липиды, в основном жиры (глицериды), обладая высокой калорийностью, являются энергетическим и строительным резервом организма, который используется им при недостатке питания и заболеваниях. Высокая калорийность жира позволяет организму в экстремальных ситуациях существовать за счет его запасов («жировых депо») в течение нескольких недель. До 90% всех видов растений содержат запасные липиды главным образом в семенах. Запасные липиды являются защитными веществами, помогающими растению переносить неблагоприятное воздействие внешней среды, например низкие температуры. Запасные липиды животных и рыб, концентрируясь в подкожной жировой ткани, защищают организм от травм. Воски, которые выполняют защитные функции, также могут быть условно отнесены к защитным липидам. Запасные липиды у большинства растений и животных являются основной по массе группой липидов (иногда до 95-96%) и относительно легко извлекаются из жиросодержащего материала неполярными растворителями («свободные липиды»).

Структурные липиды (в первую очередь фосфолипиды) образуют сложные комплексы с белками (липопротеиды), углеводами, из которых построены мембраны клеток и клеточных структур, и участвуют в разнообразных сложных процессах, протекающих в клетках. Фосфолипиды вместе с белками и углеводами участвуют в построении клеточных мембран и субклеточных структур (органелл), выполняя роль несущих конструкций мембран, они регулируют поступление в клетку и ее структуры разнообразных соединений.

По массе они составляют значительно меньшую группу липидов (в масличных семенах 3-5%). Это трудноизвлекаемые «связанные» и «прочносвязанные» липиды. Для их извлечения необходимо предварительно разрушить их связь с белками, углеводами и другими компонентами клетки. Связанные липиды выделяются гидрофильными полярными растворителями или их смесями (хлороформ-метанол, хлороформ-этанол), которые разрушают некоторые белково-липидные, гликолипидные соединения. Прочносвязанные липиды извлекаются при кипячении липидсодержащего материала со спиртовым раствором щелочи (для разрушения прочных комплексов липидов с нелипидными компонентами). При этом может происходить гидролиз отдельных групп липидов и омыление жирных кислот щелочью. Во время процесса извлечения липидов из масличного сырья в масло переходит большая группа сопутствующих жирам жирорастворимых веществ: пигменты, жирорастворимые витамины, стерины и некоторые другие соединения. Они играют большую роль в пищевой технологии и влияют на пищевую и физиологическую ценности полученных продуктов питания.

Значение жиров для организма далеко не исчерпывается их высокой калорийностью и их структурными свойствами. В частности, установлено, что систематический недостаток жиров в пище сокращает жизнь, нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к неблагоприятным условиям жизни и различным заболеваниям. Более того, регулярное поступление в организм необходимых количеств жира является обязательным. При длительном резком ограничении жиров в диете организм теряет способность нормально осуществлять обменные превращения избыточных количеств жира и становится менее устойчивым к развитию атеросклеротического процесса. Проявление всех этих свойств жиров в первую очередь связывается с наличием в их составе высоконепредельных (полиненасыщенных) жирных кислот: арахидоновой, а-линоленовой, олеиновой, линолевой, полиненасыщенных жирных кислот с 5-6 двойными связями.

Организм человека не может синтезировать линолевую и линоленовую жирные кислоты, а биосинтез арахидоновой кислоты возможен из линолевой только при наличии витамина В₆ и токоферола. Поэтому эти жирные кислоты называются также незаменимыми (эссенциальными) кислотами. В связи с исключительной ролью, которую играют эти жирные кислоты в общем состоянии организма, их обычно называют биологически активными компонентами жира или витамином F. (Впервые эти кислоты получили название витамина F в 1929 г.)

В последнее время жирные кислоты, обладающие биологической активностью, делят по положению первой двойной связи у третьего или шестого атомов углерода на два семейства тп-3 и та-6. В состав семейства тп-3 входят а-линоленовая, экозапентаеновая, докозагекса-еновая жирные кислоты. Линолевая, у-линоленовая, арахидоновая кислоты входят в семейство тп-6. Биологическая активность незаменимых жирных кислот различна, наиболее активна арахидоновая кислота, ее активность в 2-3 раза выше активности линолевой и линоленовой кислот. Однако в пищевых продуктах ее мало, но она может образовываться в организме из линолевой кислоты при участии пиридоксинового фермента. Линоленовая кислота сама малоактивна, но она усиливает биологическую активность линолевой кислоты.

Биологическая активность витамина F проявляется прежде всего в его участии в жировом обмене, в переводе холестерина из эфиров нерастворимых жирных кислот в растворимые соединения, которые легко удаляются из организма. Холестерин выполняет в организме многообразные жизненно важные функции, а поэтому является физиологически необходимым веществом. Однако наряду с этим он является и основным веществом, ответственным за развитие атеросклероза. В развитии атеросклероза имеет значение не холестерин пищи, а те нарушения, которые возникают в самом организме и влекут за собой изменения липидного обмена, в том числе и холестеринового. Холестерин синтезируется в организме человека и животных из уксусной кислоты и водорода воды, и его содержание не зависит от наличия холестерина в пище. Холестерин сыворотки крови человека в норме представлен в виде эфиров, главным образом, с высоконепредельными жирными кислотами. Эти эфиры имеют относительно низкую температуру плавления (32,5-40 °С) и достаточно высокую растворимость в водной среде. Биосинтез холестерина происходит в печени. При преобладании в пище ненасыщенных жирных кислот происходит биосинтез нормальных эфиров холестерина. При недостатке в пище полиненасыщенных жирных кислот холестерин в значительной степени этерифицируется с насыщенными кислотами. Образующиеся эфиры имеют относительно высокие температуры плавления (75,0-80,5 °С) и меньшую растворимость. Увеличение содержания в сыворотке крови насыщенных (анормальных) эфиров ведет к гиперхолестериномии и отложению их в стенках сосудов с последующим развитием атеросклероза, тромбозов. Таким образом, высоконепредельные жирные кислоты способствуют нормальному содержанию в сыворотке крови холестерина путем воздействия на его биосинтез в печени.

Кроме того, витамин F усиливает липотропное действие холина. Ненасыщенные жирные кислоты также повышают эластичность и устойчивость стенок кровеносных сосудов.

Приведенные относительные величины биологической активности линолевой и линоленовой кислот соответствуют их нашивному (практически неизменному) состоянию, в котором они находятся непосредственно в жирах. В частности, указанной биологической активностью обладают цисформы 9,12-линолевой, 9,12, 15-линоленовой и 5,7, 11,14-арахидоновой кислот. В то же время изомеры этих кислот, в частности, отличающиеся от нативных по стереоизомерии и по положению двойных связей в углеводородной цепи, различны по своей биологической активности и как правило обладают заметно более низкой активностью по сравнению с кислотами в нативном состоянии. Так, у жирных кислот с тремя двойными связями коньюгированные формы не активны, а у жирных кислот, которые имеют две двойные связи, наблюдается F-активность и у коньюгированных форм. Очевидно, что окисленные высоконепредельные жирные кислоты утрачивают биологическую активность.

В последнее время изучается действие и физиологическое значение жирных кислот семейства ш-3-эйкозапентаеновой, докозагексаеновой и а-линоленовой жирных кислот, содержащихся в значительных количествах в жирах гидробионтов. Установлено, что эйкозапентаеновая кислота обладает профилактическим и лечебным действием при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, снижает опасность коронарных тромбозов.

Арахидоновая и эйкозаполиеновая кислоты являются предшественниками в биосинтезе простагландинов и лейкотриенов. Это регуляторы липидной природы, синтезирующиеся внутриклеточными ферментами. Простагландины уменьшают артериальное давление, являются ингибиторами тромбообразования, вызывают сокращение гладких мышц матки и яйцеводов, оказывают седативное действие, влияют на железы внутренней секреции, расслабляют мышцы бронхов и трахей.

Рекомендуемое Институтом питания РАМН соотношение ш-6: та-3 в рационе составляет для здорового человека 10:1, для лечебного питания -- от 3 : 1 до 5 : 1, соотношение полиненасыщенных и насыщенных кислот должно приближаться к 2 : 1, соотношение линолевой и линоленовой кислот 10 : 1.

Способность жирных кислот, входящих в состав липидов, обеспечивать синтез структурных компонентов клеточных мембран характеризуют с помощью специального коэффициента, отражающего соотношение количества арахидоновой кислоты, которая является главным представителем полиненасыщенных жирных кислот в мембранных липидах, к сумме всех других полиненасыщенных жирных кислот с 20 и 22 атомами углерода. Этот коэффициент получил название коэффициента эффективности метаболизации эссенциальныхжирных кислот (КЭМ).

По содержанию полиненасыщенных жирных кислот пищевые жиры делятся на три группы:

* рыбий жир и растительные масла (до 60-70%);

* свиной и птичий жиры (до 50%);

* бараний и говяжий жиры (не превышает 5-6%).

Высоким содержанием линолевой кислоты отличаются подсолнечное, соевое, хлопковое, маковое масла (более 50%); линоленовой -- рапсовое, соевое (до 10%). Арахидоновая кислота содержится в продуктах животного происхождения: в свином (до 3%) и рыбьем жирах (до 10%).

Потребность организма человека в линолевой кислоте составляет 3-6 г в сутки (максимальное количество 6-10 г), содержание полиненасыщенных жирных кислот в пересчете на линолевую должно обеспечивать около 4% общей калорийности рациона питания. Суточная потребность в витамине Е при наличии в пище пиридоксина удовлетворяется 15-20 г подсолнечного масла.

Жиры являются источником жирорастворимых витаминов. В состав неомыляемой части жиров и масел входят жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Витамины -- это органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме, важнейший класс незаменимых пищевых веществ. Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как организм не может удовлетворить свои потребности в них за счет биосинтеза (он не синтезирует витамины, или синтезирует их в недостаточном количестве), они должны поступать с пищей в качестве ее обязательного компонента. Из витаминов образуются коферменты или простетические группы ферментов; некоторые из них участвуют в транспортных процессах через клеточные барьеры, в защите компонентов биологических мембран и т. д. Отсутствие или недостаток в организме витаминов вызывает болезни недостаточности: гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка витаминов) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия или резко выраженного глубокого дефицита витаминов).

5. Пищевые волокна

Пищевые волокна -- это компоненты пищи, не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника. В некоторых источниках понятие пищевых волокон определяется как сумма полисахаридов и лигнина, которые не перевариваются эндогенными секретами желудочно-кишечного тракта человека. По мнению многих специалистов, данное определение является наиболее верным.

В 70-80-е гг. в употреблении был термин балластное вещество. Однако, в настоящее время роль пищевых волокон в трофологии достаточно велика, и использование понятия «балластное вещество» по отношению к ним некорректно.

Использование пищевых волокон в питании одобрено организациями здравоохранения многих стран, такими как Комиссия по надзору за продовольствием и лекарственными средствами (FDA), Американская ассоциация кардиологов (AHA), Европейская комиссия по функциональным пищевым продуктам (FUFOSE), Министерство здравоохранения Японии. В Российской Федерации вопросами применения пищевых волокон занимается Роспотребнадзор.

Пищевые волокна в настоящее время признаны необходимым компонентом питания. Чрезмерное увлечение рафинированными продуктами в прошлом явилось причиной увеличения частоты ожирения, сахарного диабета, заболеваемостью сердечнососудистыми заболеваниями, заболеваниями толстой кишки. Пищевые волокна содержатся только в растениях. Продукты животного происхождения (мясо, молоко и молочные продукты) естественно, не содержат пищевых волокон. Пищевые волокна отличаются по составу и по своим свойствам. Растворимые волокна лучше выводят тяжелые металлы, токсичные вещества, радиоизотопы, холестерин. Нерастворимые волокна лучше удерживают воду, способствуя формированию мягкой эластичной массы в кишечнике и улучшая ее выведение. В растительных продуктах, как правило, содержатся пищевые волокна разных видов. При разнообразном питании, т.е. при введении в рацион нескольких видов растительной пищи (крупы, хлеб из цельного зерна, овощи, фрукты, зелень), организм, во-первых, получает необходимое количество волокон, во-вторых, волокна с разным механизмом действия.

Какими свойствами обладают пищевые волокна?

· Пищевые волокна способствуют выведению холестерина из организма, причем «вредной» фракции холестерина, что важно при нарушении жирового обмена, атеросклерозе, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца,

· пищевые волокна способствуют выравниванию уровня глюкозы и инсулина в крови, что важно для больных сахарным диабетом 2 типа,

· пищевые волокна способствуют выведению тяжелых металлов, радионуклидов, токсических веществ,

· пищевые волокна, удерживая воду, способствуют улучшению опорожнения кишечника, естественному очищению организма,

· пищевые волокна используются полезными бактериями кишечника для своей жизнедеятельности; в результате этого увеличивается количество бактерий, что положительно сказывается на формировании каловой массы, и образуются необходимые для организма человека вещества (витамины, аминокислоты, особые жирные кислоты, которые используются клетками кишечника).

Рекомендуемое количество пищевых волокон - 20 г в день. При нарушении работы толстой кишки требуется увеличение содержания в рационе количества пищевых волокон. Американская диетологическая ассоциация рекомендует количество пищевых волокон 25-30 г в день. При недостаточном употреблении пищевых волокон рекомендуется употребление отрубей (пшеничных, ржаных, овсяных) или биологически активных добавок (БАД) - источников пищевых волокон.

Размещено на Allbest.ru