Лекция 6 Жиры

Защитные реакции организма связаны с белками: в частности, антитела, образующиеся при поступлении в организм чужеродных веществ, являются протеинами. Белки образуют с токсинами малоактивные комплексы, которые выводятся из организма, следовательно, они выполняют антитоксическую функцию.

Процесс свертывания крови, который протекает с участием белков плазмы, препятствует большим кровопотерям. Некоторые белки плазмы крови и форменных элементов обеспечивают перенос питательных веществ, кислорода и продуктов обмена веществ, следовательно, выполняют транспортную функцию.

Белки пищи оказывают влияние на процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга. Многие гормоны и их производные также являются протеинами. Таким образом, осуществляется регуляторная функция белков.

В организме белок является источником энергии.В тканях человека белки откладываются “про запас”, поэтому необходимо ежедневное их поступление с пищей. Без достаточного количества протеинов не могут быть использованы витамины, минеральные вещества, необходимые для процессов обмена веществ. Таким образом, белки относятся к жизненно необходимым веществам, без них невозможна жизнь, рост и развитие организма.

Для изучения потребности организма в белках измеряют их баланс, т.е. сопоставляют количества поступивших в организм протеинов и выделившихся продуктов их распада.

У здорового взрослого человека при полноценном рационе питания существует азотистое равновесие, т.е. количество азота потребленных белков, всосавшегося в тонком кишечнике, равно количеству азота мочи.

В молодом растущем организме преобладают пластические процессы, идет накопление белковой массы мышц, образуются гормоны, ферменты и другие соединения. Вследствие этого наблюдается положительный азотистый баланс, т.е. азота из организма выводится меньше, чем поступает с пищей. При недостатке белков в рационе, а также у пожилых и старых людей азотистый баланс становится отрицательным. Такой азотистый баланс развивается также при недостатке любого незаменимого нутриента: аминокислот, витаминов, минеральных веществ, а также при нарушении усвояемости пищи вследствие некоторых заболеваний. Длительный отрицательный азотистый баланс ведет к гибели организма.

 

2. Биологическая ценность белков обусловлена наличием в низ незаменимых аминокислот, их соотношением с заменимыми, перевариваемостью ферментами в пищеварительной системе. Для оценки качества пищевых белков имеет значение наличие в них фракций антипротеаз, антивитаминов и аллергизирующих факторов.

Различают биологически ценные (полоноценные) и менее ценные (неполноценные) белки. Первые содержат все незаменимые (эссенциальные) аминокислоты. Состав менее ценных белков дефицитен по одной или нескольким аминокислотам.

Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме, в связи с чем необходимо их поступление с пищей. К числу эссенциальных аминокислот относят: метионин, лизин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин. К ним затем были причислены гистидин и аргини, которые не синтезируются в детском организме. Некоторые авторы предлагают к числу дефицитных отнести также цистин и тирозин.

Очень важным является достаточное поступление с пищей и заменимых аминокислот, так как при их недостатке в рационе для образования белков расходуются в увеличенном количестве незаменимые аминокислоты. Таким образом, имеет значение не только определенная сбалансированность незаменимых аминокислот в продукте, но и соотношение их с заменимыми. Соблюдение этого требования будет способствовать удовлетворению потребности в незаменимых аминокислотах вследствие их сбережения.

· Установленные уровни потребления аминокислот не являются постоянными. Потребность в них возрастает при беременности, инфекционных заболеваниях, авитаминозах, тяжелых физических нагрузках. Для обеспечения организма рекомендованными соотношениями незаменимых и заменимых аминокислот необходимо компенсировать недостающее их количество в одних продуктах за счет включения других, так как фактически ни один белок пищевых продуктов не является идеальным.

Источниками биологически ценных белков являются молоко и молочные продукты, яйца, мясо, рыба, печень и ряд субпродуктов I категории. Биологическая ценность продуктов растительного происхождения значительно ниже. Белок растительного происхождения поступает главным образом с хлебом, разными крупами. По аминокислотному составу белки сои, картофеля, риса и ржи приближаются к животным белкам.

Для определения биологической ценности белков используют химические и биологические методы. Химические методы основаны на определении количества всех аминокислот, содержащихся в исследуемом продукте. Полученные данные сопоставляют с гипотетическим “идеальным” белком, полностью сбалансированным по аминокислотному составу. Всемирная организация здравоохранения предложил стандартную аминокислотную шкалу, с которой сопоставляют состав исследуемого белка. Затем вычисляют процентное содержание каждой из аминокислот по отношению к ее содержанию в белке, принятом за стандарт. Эта величина названа аминокислотным скором. Лимитирующей биологическую ценность белка аминокислотой считается та, скор (%) которой имеет наименьшее значение. Обычно рассчитывается скор для трех наиболее дефицитных аминокислот: лизина, триптофана и суммы серосодержащих аминокислот. В куриных яйцах и женском молоке скор для всех эссенциальных аминокислот близок к 100%.

Важным показателем биологической ценности белков является их атакуемость пищеварительными ферментами – способность подвергаться гидролизу в ЖКТ. Перевариваемость белков животного происхождения выше, чем растительных. Различна усвояемость продуктов гидролиза протеинов организмом. В среднем белки пищи усваиваются на 92%; усвояемость белков животного происхождения составляет 97%, растительных – лишь 83-85%. Это обусловлено значительным содержанием балластных веществ в продуктах растительного происхождения. Усиливая перестальтику кишечника, эти вещества способствуют более быстрому выведению невсосавшихся аминокислот из организма. Кроме того, клетчатка, входящая в состав клеточных оболочек, ухудшает проникновение пищеварительных ферментов внутрь клеток.

Для более полного использования белков организмом необходимо устранить их антипротеазную, антивитаминную активность и аллергизирующее действие, что достигается достаточной тепловой обработкой.

 

3. Приняты оптимальные нормы белков, в соответствие с которыми за счет белка пищи обеспечивается 11-13% общей энергетической потребности организма; 55% белка рекомендуемой нормы должно быть животного происхождения.

Потребность в белке зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, климатических и национальных особенностей питания. Экспериментально установлен белковый минимум. В балансовых исследованиях определяют, при каком минимальном поступлении белков с пищей устанавливается азотистое равновесие.

У взрослого практически здорового человека азотистое равновесие поддерживается при поступлении за 1 сутки с пищей не менее 55-60 г белка, биологическая ценность которого равна 70%.

Однако в различных ситуациях расходование белков в организме может усиливаться, и тогда потребление их в пределах установленного минимума приведет к отрицательному азотистому балансу. В связи с этим, белка следует потреблять 85-90 г/сут.

В среднем потребность в белке определяют равной не менее 1 г пищевого белка на 1 кг массы тела.

Потребность детей в белке значительно выше, чем у взрослых. Она составляет от 4 до 1,5 г на кг массы тела в связи с преобладанием в организме пластических процессов. Возрастает потребность в белке при тяжелом физическом труде, беременности, лактации. Обеспечение белками – проблема остро социальная, особенно для детей.

Нередко отклонения в содержании белков в пище сочетаются с низкой калорийностью рациона – белково-калорийная недостаточность. Она определяется как комплекс патологических состояний, связанных с повышенной чувствительностью организма к инфекции.

Избыточное содержание белков в рационе питания приводит к увеличению образования аммиака в тканях, токсических продуктов в толстом кишечнике, повышению нагрузки на печень, в которой происходит их обезвреживание, и на почки, через которые они выводятся из организма.

 

 


1. Роль жиров в организме

2. Биологическая ценность пищевых липидов

3. Рекомендуемые средние нормы жиров в суточном рационе

1.Липиды широко представлены в природе. Они входят в состав тканей животных и растений. В организме человека содержится в норме 10-20% жира, но при некоторых нарушениях жирового обмена его количество может возрасти до 50%.

Липидам свойственны разнообразные функции. Они являются источниками энергии: при окислении в организме 1 г жира выделяется 9 ккал. Количество воды, образующейся в организме при полной дегидратации жиров, относительно велико, что имеет особое значение в экстремальных условиях, например при недостаточном поступлении ее извне.

Липиды выполняют структурно-пластическую роль, так как входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканей. Мембранные структуры клеток, образованные двумя слоями фосфолипидов и белковой прослойкой, содержат ферменты, при участии которых обеспечивается упорядоченность потоков метаболитов в клетки и из них.

Жиры являются растворителями витаминов А, D, E, K и способствуют их усвоению. С пищевыми жирами в организм поступает ряд биологически активных веществ: фосфатиды, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), стерины и др.

Липиды, входящие в состав нервных клеток и их отростков, обеспечивают направленность потоков нервных сигналов. Из липидов образуются некоторые гормоны (половые, коры надпочечников), а также витамин D. Липиды кожи и внутренних органов выполняют защитную роль. В организме человека и животных липиды предохраняют тело от переохлаждения, так как препятствуют отдаче тепла, а также от механического повреждения. Липиды, выделяемые сальными железами, придают коже эластичность, предохраняют ее от высыхания.

В организма человека жир находится в двух видах: структурный (протоплазматический)и резервный (в жировых депо).

Структурный жир в клетках входит в состав особых включений или сложных, относительно прочных соединений с белками, которые называются липопротеиновыми комплексами. Они содержатся в крови, участвуют в построении клеточных органелл (ядра, рибосом, митохондрий). Количество протоплазматического жира поддерживается в органах и тканях на постоянном уровне, который не изменяется даже при голодании.

Резервный (запасный) жир накапливается в жировых депо: под кожей (подкожный жировой слой), в брюшной полости (сальник), около почек. Степень накопления резервного жира зависит от ряда причин: характера питания, уровня энергозатрат, возраста, пола, конституционных особенностей организма, деятельности желез внутренней секреции. Так, тяжелая физическая работа, некоторые заболевания, недостаточное питание способствуют уменьшению количества запасного жира. Напротив, избыточное питание, гиподинамия, снижение функции половых желез, щитовидной железы приводят к увеличению количества резервного жира. Он также образует липопротеиновые комплексы, однако, они неустойчивы, поэтому количество его быстро уменьшается при голодании. В запасном жире постоянно происходят синтез и распад; он является источником обновления внутриклеточного структурного жира.

Пищевые жиры представляют собой эфиры глицерина и высших жирных кислот. В природных жирах содержится до 2% сопутствующих веществ, от которых зависят их окраска, аромат и вкусовые особенности. Важнейшим компонентом, определяющим свойства жиров, являются жирные кислоты, содержащие, как правило, четное количество углеродных атомов. Жирные кислоты делятся на две большие группы: насыщенные – предельные и ненасыщенные – непредельные, содержащие двойные связи. От количества двойных связей в молекуле зависят все основные свойства ненасыщенных жирных кислот. Наибольшее значение по степени распространения в продуктах и свойствам имеют следующие жирные кислоты: масляная, стеариновая, пальмитиновая (насыщенные), олеиновая, линолевая, линоленовая, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая (ненасыщенные). Предельные жирные кислоты в большом количестве встречаются в составе животных жиров. Ненасыщенные жирные кислоты распространены в жидких жирах (маслах) и продуктах моря.

Благодаря непрочным двойным связям между атомами углерода ненасыщенные жирные кислоты легко вступают в химические реакции. Путем гидрогенизации растительных жиров в промышленности получают маргарины. Лабильность двойных связей в ненасыщенных жирных кислотах является одной из причин накопления в жирах продуктов окисления, обусловливающих их порчу.

Большое значение имеет арахидоновая кислота, которая в незначительных количествах содержится в некоторых животных жирах; в растительных жирах она отсутствует. В настоящее время клмплекс эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) рассметривают как фактор F, биологическое значение которого приравнивается к витаминам (к этим кислотам относятся линолевая, арахидоновая).

Биологическая роль ПНЖК весьма важна: они участвуют в качестве структурных элементов в фосфатидах, липопротеинах клеточных мембран; входят в состав соединительной ткани и оболочек нервных волокон; влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выведение из организма, а также образуют с ним эфиры, которые не выпадают из раствора; оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов; участвуют в обмене витаминов группы В (пиридоксина и тиамина); стимулируют защитные механизмы организма (повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям и действию радиации и т.д.). Из ПНЖК образуются клеточные гормоны простогландины. Эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты имеют особое для профилактики и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Выраженное биологическое действие оказывает группа жироподобных веществ (фосфолипиды, холестерин, жироратсворимые витамины и др.). Наибольшей биологической активностью обладают фосфатиды: лецитин, кефалин, сфингомиелин.

Благодаря содержанию гидрофобных и гидрофильных групп фосфатиды взаимодействуют с жирами и водорастворимыми соединениями. В комплексе с белками они входят в состав нервной ткани, печени, сердечной мышцы, половых желез, участвуют в построении мембран клеток, определяют степень их проницаемости для жирорастворимых веществ, участвуют в активном транспорте сложных веществ и отдельных ионов в клетки и из них. Фосфолипиды участвуют в процессе свертывания крови. Они способствуют лучшему использованию белка и жира в тканях, предупреждают жировую инфильтрацию печени. При недостатке этих липидов в пище и веществ, необходимых для их синтеза, в тканях печени откладывается нейтральный жир, что нарушает ее функцию. Фосфатиды, главным образом лецитин, играют важную роль в профилактике атеросклероза, так как предотвращают накопление избыточных количеств холестерина в стенках сосудов, способствуют его расщеплению и выведению из организма. Благодаря указанным свойствам фосфатиды относят к липотропным факторам. Ими особенно богаты нерафинированные масла.

К жироподобным веществам относятся также стерины. Это нерастворимые в воде соединения. В животных жирах содержатся зоостерины, в растительных – фитостерины. К числу относится β-ситостерол, который препятствует всасыванию холестерина в кишечнике, что имеет большое значение в профилактике атеросклероза. В растительных маслах содержится эргостерол, являющийся провитамином D2. Важным зоостерином является холестерин. Он поступает в организм с продуктами животного происхождения, однако может синтезироваться и из промежуточных продуктов обмена углеводов и жиров.

Холестерин играет важную физиологическую роль, так как является структурным компонентом клеток. Он – источник желчных кислот, гормонов (половых и коры надпочечников), предшественник витамина D3.

В крови, желчи холестерин удерживается в виде коллоидного раствора, благодаря связыванию с фосфатидами, ненасыщенными жирными кислотами, белками. При нарушении обмена этих веществ или их недостатке холестерин выпадает в виде мелких кристаллов, оседающих на стенках кровеносных сосудов, в желчных путях, что обусловливает нарушение их функции, способствует появлению бляшек в сосудах, образованию желчных камней.

При соединении холестерина с глобулинами образуются липопротеины разной степени плотности: высокой плотности (ЛПВП), низкой плотности (ЛПНП), очень низкой плотности (ЛПОНП) и хиломикроны. Развитию склероза способствуют ЛПНП и ЛПОНП. При прохождении через сосудистую стенку они легко разрушаются с выделением холестерина. В молодом организме поддерживается постоянный уровень холестерина благодаря функции различных систем. Синтез этого стерина увеличивается при малом поступлении с пищей и понижается при высоком содержании его в продуктах, входящих в рацион.

Нормализация нарушенного обмена способствует включение в пищу источников липотропных веществ (фосфатидов, витаминов и др.).

 

2.Ценность жира определяется такими важными показателями, как незаменимость, перевариваемость и всасываемость, зависящими от температуры плавления. Жиры, содержащие незаменимую линолевую кислоту и другие высшие ПНЖК, обладают наибольшей биологической ценностью, поскольку в организме они практически не синтезируются.

Важным показателем биологической ценности жиров является перевариваемость, она выражается количеством всосавшихся в лимфу и кровь триглицеридов. Большинство природных жиров в организме человека характеризуется высоким коэффициентом перевариваемости.

Всасываемость жира зависит от состава жирных кислот. Усвояемость жиров с температурой плавления ниже, чем температура человеческого тела, равна 97-98%, если же этот показатель выше 37°С, то усвояемость жиров равна 90%. Жиры с температурой плавления 50-60°С усваиваются на 70-80%.

При смешанном питании усваиваются 93-98% сливочного масла, 96-98% свиного жира, 80-94% говяжьего жира, 86-90% подсолнечного масла, 94-98% маргарина.

 

3.Энергетическая ценность твердых и жидких жиров более чем вдвое превышают таковую белков и углеводов, в связи с чем липиды называют “концентратами энергии”.

Для восполнения энергетических затрат организма и построения его клеточных структур в дневном рационе взрослому человеку необходимо 80-100 г жира/сут. Эта норма включает не только сливочное и растительное масла, но и жиры мяса, рыбы, сыра, молока, кондитерских изделий (содержащиеся в них жиры называются невидимыми).

Потребность в липидах зависит от возраста, пола, уровня суточных энерготрат. В пище за счет жира следует обеспечить 33% суточной энергоценности рациона. Этот показатель изменяется в зависимости от климатических условий. Потребность в ПНЖК равна 3-6 г/сут, в холестерине 0,5-1 г/сут. Взрослый человек при сбалансированном питании должен получать 5-10 г фосфатидов.

По содержанию ПНЖК пищевые жиры делят на три группы: первая – это липиды, богатые ими. В эту группу входят рыбий жир, а также растительные масла: льняное, конопляное, подсолнечное, хлопковое, кукурузное, соевое.

Во вторую группу жиров входят жиры со средним содержанием ПНЖК. К ним относятся: свиное сало, гусиный и куриный жиры.

В третьей группе жиров количество ПНЖК не превышает 5-6%. В эту группу входят бараний и говяжий жиры, некоторые виды маргарина.

Показателем биологической ценности жиров является также наличие в них витаминов A, D, E. Поэтому сливочное масло, содержащее эти витамины, несмотря на низкий уровень ПНЖК, является продуктом высокой биологической ценности. Оно может быть заменено только рыбьим жиром, так как в его состав также входят ретинол и кальциферол.

В растительных маслах содержатся токоферолы, в остальных жирах они практически отсутствуют. Следовательно, нет природного пищевого жира, который содержал бы все незаменимые липиды. Биологическая ценность жировой части может быть обеспечена только соответствующей смесью жиров.

Удовлетворение потребности организма в жирах тесно связано с необходимостью одновременного обеспечения соответствующими количествами белков, углеводов и витаминов.

Недостаточное поступление в организм жира может привести к ряду нарушений функций центральной нервной системы, ослаблению иммунобиологических механизмов, патологическим изменениям кожи, почек, органов зрения. При безжировой диете у животных прекращается рост, падает масса тела, нарушаются половая функция и водный обмен, уменьшается выработка стероидных гормонов в надпочечниках, ослабляется устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов, укорачивается продолжительность жизни.

При резком снижении поступления жиров с пищей ухудшается усвояемость витаминов и провитаминов, поступающих с растительной пищей, уменьшается энергетическая ценность пищи, снижаются ее органолептические достоинства.

При недостатке линолевой кислоты в рационе развивается тромбоз сосудов. С дефицитом ПНЖК связывают возникновение злокачественных опухолей. При отсутствии фосфатидов в пище снижается интенсивность всасывания липидов из кишечника.

Отрицательное влияние на организм оказывает избыточное потребление жира. Установлена прямая зависимость между избыточным потреблением жиров, особенно животного происхождения, и развитием атеросклероза, а также частотой рака.

С целью уменьшения поступления в организм жиров следует широкок использовать в питании продукты с небольшим его содержанием, прежде всего нежирное мясо, рыбу, молоко и продукты его переработки. Это особенно важно в пожилом возрасте, для лиц, занимающихся умственной деятельностью, ведущих малоподвижный образ жизни.