Глава 8 Пищевая и биологическая ценность продуктов питания
Пищевая и биологическая ценность продуктов питания определяется их составом, усвояемостью и целым рядом других параметров.
По виду исходного сырья различают продукты животного и растительного происхождения. Значение также имеет распределение их по преимущественной роли в реализации основных функций пищи (табл. 8.1).
Таблица 8.1 Систематизация пищевых продуктов по преимущественной роли в
питании человека
Преимущественно пластическая роль продуктов животного происхождения не исключает полностью их участия в обеспечении организма энергией и биологически активными веществами, регулирующими обменные процессы. В то же время продукты растительного происхождения могут быть источниками веществ, используемых в организме как пластический материал, причем некоторые из них в этом отношении приближаются к продуктам животного происхождения (например, соя).
Оценка продуктов питания
Оценка пищевого белка Биологическая ценность пищевого продукта отражает его способность удовлетворять
потребность организма в незаменимых аминокислотах. Для ее определения используют методы оценки качества белка пищевых продуктов.
Среди химических методов наиболее распространен метод аминокислотного скора (scor
– счет, подсчет). Он основан на сравнении аминокислотного состава белка оцениваемого продукта с аминокислотным составом стандартного (идеального) белка. После количественного определения химическим путем содержания каждой из незаменимых аминокислот в исследуемом белке определяют аминокислотный скор (АС) для каждой из них по формуле:
С = Снакиссл /Снакст х 100, где Снакиссл, Снакст – соответственно содержание незаменимой аминокислоты (в мг)
в 1 г исследуемого и стандартного белка. Одновременно с определением аминокислотного скора выявляют лимитирующую для данного белка незаменимую аминокислоту , то есть ту, для которой скор является наименьшим. Пример определения аминокислотного скора белков коровьего молока и риса приведен в табл. 8.2.
Таблица 8.2 Аминокислотный состав и химический скор некоторых белков
* Содержание аминокислоты в 1 г белка, мг.
**Аминокислотный скор относительно образца ФАО/ВОЗ,%.
***Потребность организма человека в метионине удовлетворяется на 80–89 % заменимой аминокислотой цистином, а в фенилаланине – на 70–75 % заменимой аминокислотой тирозином, поэтому обе названные пары аминокислот оцениваются в сумме.
Так, из таблицы следует, что белок коровьего молока лимитирован по серосодержащим аминокислотам (метионин+цистин), так как скор у них наименьший (94) по сравнению с другими аминокислотами. Для риса лимитирующей аминокислотой является лизин (69).
К показателям биологической ценности продуктов питания по качеству пищевых белков , определяемым простыми расчетными методами, можно отнести следующие:
– отношение содержания незаменимых аминокислот (НАК) к общему азоту белка (ОАБ)
в100 г белка, выраженное в граммах незаменимых аминокислот на 1 г азота;
– количество незаменимых аминокислот в 100 г белка.
При оценке белков с помощью этих показателей исходят из того, что у белков с высокой биологической ценностью отношение НАК/ОАБ составляет не менее 2,5, а количество
незаменимых аминокислот в 100 г белка – не менее 40. Остальные белки имеют низкую биологическую ценность (табл. 8.3).
Таблица |
8.3 Биологическая ценность различных белков по расчетным |
показателям |
|
Современным стандартом качества пищевых белков является PDCAAS –
скорректированный аминокислотный коэффициент усвояемости белков , рекомендованный для применения при оценке качества белков Объединенным экспертным советом ФАО/ВОЗ
(1989).
Этот показатель включает в себя три основных параметра оценки качества белка: содержание незаменимых аминокислот, усвояемость, способность поставлять незаменимые аминокислоты в необходимом для человека количестве. При этом PDCAAS пищевых белков измеряется путем сравнения содержания незаменимых аминокислот в пище, скорректированного с учетом усвояемости и модели потребностей в аминокислотах для детей в возрасте 2–5 лет (данная возрастная группа имеет наивысшие потребности в белке).
Нескорректированный аминокислотный коэффициент:
А = НАК1 /НАК2,
где А – нескорректированный азотный коэффициент, НАК1 – содержание незаменимых аминокислот в определяемом белке, Н АК2 – содержание незаменимых аминокислот в стандартном белке (для детей 2–5 лет по данным Ф АО/ВОЗ, 1985).
PDCAAS = минимальный А × усвояемость белка.
PDCAAS прямо пропорционален важности конкретного источника белка для питания человека. Продукты, состоящие из высококачественных белков и имеющие PDCAAS=1,0, являются полноценными с точки зрения обеспечения определенного процента суточной нормы потребления белков (табл. 8.4).
Таблица 8.4
Оценка качества белка по данным Объединенного экспертного совета
FАО/WHO (1989)
Оценка качества пищевых жиров О биологической ценности продуктов питания можно судить также по их липидному
компоненту, в частности, по качественному составу полиненасыщенных жирных кислот. Ранее главной характеристикой биологической ценности жиросодержащего продукта питания считалось количество в нем линолевой кислоты, синтез которой в организме не
осуществляется. В последующем было установлено, что не только абсолютное количество линолевой кислоты, но и ее соотношение с другими полиненасыщенными жирными кислотами имеет существенное значение.
Более трети жирных кислот в составе мембранных липидов представлено полиненасыщенными жирными кислотами с 20 и 22 углеродными атомами, имеющими от 2 до 6 двойных связей, причем наибольшая доля в этой группе приходится на арахидоновую кислоту, содержащую 20 атомов углерода и 4 двойных (ненасыщенных) связи (20:4). В то же время в обычной пище такие жирные кислоты присутствуют в незначительных количествах. Исключение составляют лишь смесь лярда с подсолнечным маслом и оливковое масло, наиболее соответствующие по своему составу оптимальной жирнокислотной формуле клеточных мембран. Отсюда следует, что жирные кислоты пищи мало пригодны для построения клеточных мембран. Поэтому они подвергаются метаболическим превращениям
ворганизме с последующим синтезированием полиненасыщенных жирных кислот, необходимых для построения клеточных мембран и их оптимального функционирования.
На этой основе разработан показатель биологической ценности пищевых продуктов питания (с учетом качества входящих в них полиненасыщенных жирных кислот) в виде
коэффициента эффективности метаболизации полиненасыщенных жирных кислот (КЭМ).
Его определяют в экспериментах на лабораторных животных, получающих в качестве основного корма пищевой продукт, биологическая ценность которого исследуется. По окончании эксперимента в липидах мембран клеток печени подопытных животных определяют количество всех жирных кислот с 20 и 22 углеродными атомами, имеющими от 2 до 6 двойных связей. КЭМ выражает отношение количества арахидоновой кислоты (как главной разновидности жирных кислот в липидах нормально функционирующих клеточных мембран) к сумме всех других полиненасыщенных жирных кислот с 20 и 22 атомами углерода, имеющими от 2 до 6 двойных связей.
Для пищевых продуктов высокой биологической ценности значение КЭМ, определяемого при исследовании жирнокислотного состава липидов мембран печеночных клеток крыс, составляет 3–4 единицы. Уменьшение этих значений свидетельствует о снижении биологической ценности потребляемых пищевых продуктов по жирнокислотному составу.
Учеловека в качестве объекта изучения мембранных липидов могут быть использованы эритроциты. Значение КЭМ эритроцитарных липидов у практически здоровых лиц, получающих полноценное по жирнокислотному компоненту адекватное питание, находится
впределах 1,3–1,5 единиц.