Основные нутриентные вещества и их биологическая ценность

В рациональном питании должно обязательно обеспечиваться поступление в организм в полном объеме всех необходимых пищевых веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных компонентов и микроэлементов (Таблица 6).

Белковая полноценность является важнейшим элементом рационального питания. Белки относятся к незаменимым, эссенци-альным веществам, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма.

Только при достаточном белковом питании в нашем организме могут проявлять свои биологические свойства другие компоненты пищи, особенно витамины, могут синтезироваться такие вещества, как фосфатиды, в частности лецитин, которые играют очень важную роль в жировом и холестериновом обмене, а так же могут синтезироваться такие важные структуры белковой природы, их можно назвать специфическими белками, как: иммунные тела, j-глобулин, пропердин (белок крови, играющий важную роль в создании естественного иммунитета); гемоглобин, родопсин (зрительный пурпур сетчатки глаза); миозин и актин, связанные с мышечным сокращением.

Белки обеспечивают структуру и каталитические функции ферментов и гормонов, пластические процессы, связанные с ростом, развитием и регенерацией клеток и тканей организма.

Изменения, возникающие в организме под влиянием белковой недостаточности, весьма многообразны и охватывают все системы в организме человека. При белковой недостаточности нарушаются иммунобиологические свойства организма, невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Нарушаются нормальные процессы в железах внутренней секреции, и особенно в половых железах. При белковой недостаточности, может полностью прекращаться овои сперматогенез, и впоследствии восстановление этих функций идет очень медленно.

Более того, белковая недостаточность сказывается на процессах роста, физического развития организма. Снижение белка до 3% в организме вызывает полную остановку роста и снижение веса; медленнее увеличивается длина костей, резко уменьшается содержание Са в костной ткани; нарушается нормальное соотношение Са и Р.

Из всего перечисленного становится ясно, что белковая недостаточность приводит к весьма тяжелым последствиям, вызывая нарушения со стороны практически всех важнейших систем организма.

Достаточно высокий уровень белков необходим в питании всех возрастных групп населения, и особенно молодых растущих организмов. Потребность в белках зависит от возраста, пола, уровня физической активности, климатических особенностей (Табл. 2).

Потребность в белке у женщин в период беременности возрастает на 30 г/сут; в период кормления — на 30−40 г/сут.

Для работников умственного труда (I и II группы физической активности) количество белка должно составлять не менее 12% от суточной калорийности. Для лиц средней и высокой физической активности этот уровень должен быть не менее 11% от суточной калорийности. Физиологическая потребность в белке для взрослого (Таблица 1).

Нормы физиологической потребности в белке (ккал/сут)трудоспособного населения должна составлять от 65 до 117 г/сут для мужчин и от 58 до 87 г/сут для женщин.

Особую сложность представляет определение оптимальной белковой нормы. При определенном минимальном содержании белка в пище устанавливается азотистое равновесие в организме, т. е. количество экскретируемого (выводимого) различными путями азота равно его количеству, потребляемому с пищей.

Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных авторов установлено, что азотистое равновесие у взрослого человека еще поддерживается при поступлении 55−60 г белка в сутки. Эта величина, по мнению экспертов ВОЗ, является надежным (безопасным), уровнем потребления белка. Однако при этом не учитывается расход белка на стрессовые ситуации, болезни, физическую нагрузку.

В связи с этим была определена оптимальная потребность в белке, которая должна превышать надежный уровень в 1 ½ раза и составлять не менее 85−90 г/сут. Некоторые американские авторы предлагают минимальную суточную норму белка 70 г, т. е. примерно 1 г на 1 кг массы тела.

Есть предложения об ультраминимальных нормах белка. В частности, шведский исследователь Хиндхеде предлагает в качестве нормы 25 г белка в сутки. Эти ультраминимальные нормы базируются на следующем наблюдении: установлено, что человек, находящийся на безбелковой диете, теряет 20−25 г эндогенного белка в сутки. Чтобы покрыть эти потери, и предложены ультраминимальные нормы. Однако нормы эти опровергнуты, так как прием белков в составе пищевого рациона повышает интенсивность белкового обмена, а следовательно, и распад тканевых белков, что приводит к отрицательному азотистому балансу и всем вытекающим отсюда последствиям.

В рациональном питании важно обеспечить не только необходимое количество белков за сутки, но и полноценный качественный состав поступающих белков.

Полноценность белка определяется его аминокислотным составом.

Аминокислоты заменимые, то есть которые могут синтезироваться в организме в том случае, если не будут поступать с питанием. Однако не надо представлять, что эти аминокислоты не нужны организму. Заменимые аминокислоты являются необходимыми веществами для организма, так как выполняют очень важную физиологическую роль. Так, некоторые из них (аргинин, цистин, тирозин, глутаминовая кислота) играют физиологическую роль не меньшую, чем незаменимые (эссенциальные) аминокислоты. Например, глутаминовая кислота участвует в удалении из организма вредных продуктов белкового обмена, в частности аммиака. Аргинин стимулирует иммунную систему, повышает метаболизм жировых клеток, поддерживает нормальный уровень холестерина в крови. Цистин, тирозин по своей биологической роли весьма близки с незаменимыми.

Аминокислоты, которые не синтезируются в организме, называются незаменимыми, а потому они должны поступать в наш организм в необходимом количестве с продуктами питания. К незаменимым аминокислотам относятся: гистидин, валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Незаменимые аминокислоты принимают участие в синтезе белков, а также выполняют следующие важные функции в организме.

Лизин, триптофан можно отнести к факторам роста, лизин также необходим для гемопоэза. Фенилаланин необходим для функции щитовидной железы и надпочечников. Метионин — для обмена жиров и функции печени.

Белки являются полноценными, если в их составе содержатся в полном объеме все незаменимые и заменимые аминокислоты в благоприятном соотношении. Значит, все незаменимые аминокислоты должны быть в нужном объеме (количестве) и хорошо сбалансированы, т. е. в нужных, правильных соотношениях друг с другом. Только тогда белки являются полноценными.

Белки животного происхождения, такие как белки молока, мяса, рыбы, яиц, являются полноценными белками. Растительные белки — малоценные либо из-за полного отсутствия какой-либо аминокислоты, либо из-за того, что они неблагоприятно между собой сбалансированы. В рациональном питании должно быть предусмотрено определенное соотношение белков животного и растительного происхождения. Поэтому 50% белка, предусмотренного физиологическими нормами, должно обеспечиваться белками животного происхождения.

Жировая часть рациона. Жиры относятся к основным пищевым веществам и являются обязательным компонентом в сбалансированном питании.

Жиры играют очень большую и многообразную роль в нашем рационе:

• — являются источником энергии и превосходят в этом отношении все остальные пищевые вещества. При сгорании 1 г жира образуется 9 ккал (37,7 кДж) тепла;
• — являются растворителями витаминов А, Е и Би способствуют их усвоению;
• — являются источниками ряда биологически ценных веществ, таких как фосфатиды (лецитин), полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК); стерины и токоферолы.

Биологическая ценность жиров и определяется наличием всех вышеперечисленных компонентов в составе жира. Физиологическая потребность в жирах зависит от физической активности человека, пола, возраста и климатической зоны. В сбалансированном питании за счет жиров должно быть обеспечено 30−33% суточной калорийности рациона.(Таблица 2).

Потребность в жирах у женщин в период беременности возрастает на 12 г/сут, в период кормления на 15 г/сут.

Жирные кислоты могут быть насыщенные и ненасыщенные.

Особого внимания заслуживают полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), имеющие несколько двойных связей: линолевая (2), ли-ноленовая (3) и арахидоновая (4), которые являются предшественниками биорегуляторов — эйкозаноидов.

Так как ПНЖК в организме не синтезируются, они обязательно должны вводиться с пищей. Основным источником ПНЖК являются растительные масла. ПНЖК входят в состав жиров митохондрий. От обеспеченности организма ПНЖК зависит синтез так называемых «гормонов тканей» — простагландинов, обладающих высочайшей биологической активностью. Кроме того, ПНЖК способствуют преобразованию холестерина в холиевые кислоты и выведению их из организма (антихолестеринемическое действие). ПНЖК повышают эластичность сосудистой стенки и снижают ее проницаемость. Недостаток ПНЖК способствует тромбозу коронарных сосудов. Установлена связь ПНЖК с обменом витаминов группы В (пиридоксина, тиамина), а также с обменом холина, который при недостатке ПНЖК полностью теряет свои липотропные свойства.

Дефицит ПНЖК снижает интенсивность роста, способствует угнетению репродуктивной функции, вызывает поражения кожи.

Сбалансированное рациональное питание предусматривает в рационе ПНЖК — 6−10 г/сут от калорийности суточного пищевого рациона.

Основными группами ПНЖК являются кислоты семейства Оме-га-6 и Омега-3. Жирные кислоты Омега-6 содержатся во всех растительных маслах и орехах. Основным источником Омега-3 являются жирные сорта рыб и некоторые морепродукты, а также соевое и льняное масла.

Из ПНЖК Омега-6 особое место занимает линолевая кислота, которая является предшественником наиболее физиологически активной кислоты этого семейства — арахидоновой. Арахидоновая кислота является преобладающим представителем ПНЖК в организме человека. Физиологическая потребность в Омега-6 и Омега-3 жирных кислотах для взрослых составляет 8−10 г/сут и 0,8- 1,6 г/сут соответственно, или для Омега-6 5−8% от калорийности суточного рациона и 1−2% для Омега-3.

Фосфолипиды — биологически активные вещества, входят в структуру клеточных мембран, участвуют в транспорте жира в организме. В продуктах питания из фосфолипидов наиболее широко представлен лецитин. Это регулятор холестеринового обмена, способствует его расщеплению и выведению из организма. Фосфолипиды играют важную роль в придании пище липотропных, антиатеро-склеротических свойств.

Особое место занимает холестерин. Холестерин участвует в процессах осмоса и диффузии; обеспечивает тургор тканей; участвует в образовании желчных кислот, гормонов коры надпочечников и половых гормонов, витамина D3. Холестерин рассматривают как фактор, участвующий в формировании и развитии атеросклероза. Однако это не совсем так. Атеросклероз развивается за счет нарушения обмена холестерина, а этому способствует повышенное потребление жиров, богатых твердыми насыщенными жирными кислотами.

Итак, биологическая ценность жиров зависит от:

• — наличия в их составе ПНЖК;
• — наличия в их составе фосфатидов;
• — наличия в их составе жирорастворимых витаминов;
• — усвояемости в организме.

Ни один из пищевых жиров этим требованиям не отвечает. Полноценность жирового рациона должна быть достигнута за счет рационального сочетания (сбалансированности) животных жиров и растительных масел. В пище за счет жиров должно быть обеспечено 30−33% суточной калорийности рациона.

Углеводы. Физиологическое значение углеводов в основном определяется их энергетической ценностью. Каждый грамм углеводов обеспечивает поступление 4 ккал (16,7 кДж) энергии. Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона. За счет углеводов обеспечивается от 55 до 59% суточной калорийности (энергетической ценности) пищевого рациона. Углеводы легко усваиваются. Основным источником углеводов являются растительные продукты (табл. 3).

Потребность в углеводах у женщин в период беременности возрастает на 30 г/сут; в период кормления на 30−40 г/сут.

Все углеводы пищевых продуктов в зависимости от их строения, растворимости, использования для гликогенообразования, быстроты усвоения делятся на монои олигосахариды, так называемые сахара, и полисахариды. К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. Олигосахариды — это сахароза и лактоза.

Растворимые сахара легко усваиваются организмом; быстро используются для образования гликогена; имеют высокую калорийность и питательную ценность, что позволяет отнести их к важнейшим компонентам питания.

Они используются для питания тканей мозга, мышц, в том числе сердечной мышцы, для поддержания постоянного уровня сахара в крови.

Однако при обильном потреблении сахара резко повышают общую калорийность питания. Кроме того, необходимо помнить о том, что углеводы тесно связаны с обменом жиров. Легкая превращаемость сахаров в жиры является отрицательным моментом.

Избыток углеводов — широко распространенное явление. Это один из основных факторов в формировании избыточной массы тела.

Кроме того, избыток сахаров способствует повышению уровня холестерина, приводит к гиперхолестеринемии, является одним из факторов, способствующих развитию атеросклероза, особенно в сочетании с малоподвижным образом жизни и гиподинамией.

Избыток сахаров оказывает отрицательное влияние на полезную микрофлору кишечника, усиливает развитие гнилостной микрофлоры в кишечнике.

Необходимо отметить, что фруктоза не обладает этими свойствами.

Поэтому фруктоза, как сахар, более приемлема в современных условиях жизни (гипокинезия, нервные стрессы, аутоинтоксикация гнилостными продуктами из кишечника, тучность). Фруктоза, в отличие от сахарозы, более благоприятно влияет на жировой и холестериновый обмены. Потребление добавленного сахара не должно превышать 10% от калорийности суточного пищевого рациона.

Для того чтобы сбалансировать углеводистую часть пищевого рациона, необходимо включать в питание и полисахариды. Источником их являются зерновые, овощи и фрукты. Полисахариды подразделяются на крахмальные полисахариды (крахмал и гликоген) и неусвояемые полисахариды — пищевые волокна (клетчатка, гемицеллюлоза, пектины). Источником их являются зерновые, овощи и фрукты. Пищевые волокна сами перевариваются в толстом кишечнике в незначительной степени, однако существенно влияют на процессы переваривания, усвоения и эвакуации пищи. Содержание пищевых волокон в суточном рационе должно быть не менее 20 г.

Пищевые волокна стимулируют перистальтику кишечника; адсорбируют стерины, тем самым препятствуя их всасыванию и способствуя выведению из организма холестерина; нормализуют деятельность полезной микрофлоры кишечника.

Под «защищенными углеводами» понимают пищевые волокна.

Продукты, количество пищевых волокон в которых свыше 0,4%, относят к продуктам, содержащим «защищенные углеводы». Продукты, где содержание пищевых волокон менее 0,4%, называют «рафинированными». Клетчатка овощей, фруктов тесно связана с пектиновыми веществами. Пектиновые вещества обладают дезинтоксицирующими свойствами, используются в профилактических диетах (при свинцовой интоксикации). Нормализуют работу кишечника, снижают уровень гнилостных процессов.

В рациональном питании важно обеспечить не только необходимое количество основных пищевых компонентов (белков, жиров, углеводов), но и их сбалансированность.

В современных действующих рекомендациях принято соотношение белков, жиров и углеводов как 1: 1,2: 4,6, т. е. на 1 г белков необходимо обеспечить 1,2 г жиров и 4,6 г углеводов (табл. 4).

Однако сбалансированность белков, жиров и углеводов в современных рационах должна устанавливаться с учетом их энергетической ценности. Тогда это соотношение будет выглядеть как 1: 2,7: 4,6 (ккал), т. е. на одну (каждую) белковую калорию должны приходиться 2,7 жировых и 4,6 углеводных калорий.

На каждые 1000 ккал пищевого рациона необходимо обеспечить по количеству 30 г белков, 37 г жиров и 137 г углеводов.

Если белки принять за 1, то и получается это соотношение как 1: 1,2: 4,6. Если же исходить из энергетической ценности, то это соотношение будет выглядеть как 1: 2,7: 4,6. Пользуясь сбалансированной мегакалорией и зная группу физической активности человека, можно рассчитать его рацион по основным нутриентам.

При составлении современных рационов является важным подбирать продукты питания таким образом, чтобы при наименьшей энергетической ценности обеспечить максимум веществ высокой пищевой и биологической ценности. Поэтому в современных «Физиологических нормах питания» большое внимание уделяется не только обеспеченности пищевых рационов основными пищевыми веществами (белками, жирами и углеводами), но и эссенциальными микронутриентами (витаминами, минеральными компонентами и микроэлементами).