Поздняковский-гигиенические основы питания

ника, а следовательно, повышение их усвояемости. В условиях жесткой и длительной тепловой обработки белки вступают в реакцию с углеводами и другими пищевыми компонентами, образуются меланоиды и прочие соединения, которые не усваиваются организмом, придают пище неприятный вкус, другие неудовлетворительные органолептические свойства.

Вживотных, зерновых и зернобобовых продуктах белки составляют 95 % всех азотистых веществ, в овощах и фруктах — 30–50 %. Некоторые азотистые соединения — пуриновые основания, нуклеиновые кислоты, креатин и нитраты — могут оказывать на организм нежелательное действие. Особенно много пуриновых оснований, креатина и нуклеиновых кислот в печени и почках сельскохозяйственных животных, что требует определенного ограничения в их потреблении.

Нитраты содержатся в основном в растительных продуктах, гигиеническая роль их будет рассмотрена в специальном разделе.

Втабл. 2 приведены уровни содержания белка в основных пищевых продуктах.

21

2. ЖИРЫ (ЛИПИДЫ) обладают высокой калорийностью, 1 г — 9 ккал. Вопреки традиционному мнению, роль жиров в питании не ограничива-

ется их энергетической ценностью. Они являются необходимым компонентом многих клеточных структур, особенно мембран, выполняют различные физиологические и биохимические функции. Жиры служат источником необходимых витаминов и других биологически активных веществ, участвуют в усвоении некоторых нутриентов.

Жиры бывают животного и растительного происхождения. Типичными представителями животных жиров являются: сливочное масло, говяжье, баранье, свиное сало и костный жир. Наиболее распространенные растительные жиры — подсолнечное, кукурузное, рапсовое, соевое, оливковое масла.

В состав жиров, как известно, входят триглицериды и липоидные вещества. Триглицериды состоят из глицерина (около 9 %) и жирных кислот. Липоидные вещества представлены фосфолипидами, стеринами и другими соединениями липидной природы. Фосфолипиды состоят из глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и аминоспиртов.

Насыщенные жирные кислоты — пальмитиновая, стеариновая, миристиновая и другие — используются в основном как энергетический материал, содержатся в наибольших количествах в животных жирах, что определяет их высокую температуру плавления и твердое состояние.

Высокое содержание животных жиров в рационе нежелательно, поскольку при избытке насыщенных жирных кислот нарушается обмен липидов, повышается уровень холестерина в крови, увеличивается риск развития атеросклероза, ожирения, желчно-каменной болезни.

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на мононенасыщенные (содержат одну ненасыщенную связь) и полиненасыщенные (несколько ненасыщенных связей). Типичный представитель мононенасыщенных жирных кислот — олеиновая кислота, содержание которой в оливковом масле составляет 65 %, в маргаринах — 43–47 %, в свином жире — 43 %, в говяжьем — 37 %,

всливочном масле — 23 %.

Кполиненасыщенным (ПНЖК) относят линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты. Линолевая кислота является незаменимой — она не синтезируется в организме и должна поступать с пищей. Недостаточное содержание

ворганизме полиненасыщенных кислот приводит к прекращению роста, некротическим поражениям кожи, изменениям проницаемости капилляров, другим патологическим нарушениям. Отмечено, что полиненасыщенные кислоты являются предшественниками в биосинтезе гормоноподобных веществ — простагландинов, которые препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов, предотвращая тем самым образование атеросклеротических бляшек.

ПНЖК широко применяются в качестве биологически активных добавок к пище. Наибольшей биологической активностью обладает арахидоновая кис-

22

лота, которая образуется в организме из линолевой при участии витамина В6. Линолевая кислота дает другие полиненасыщенные кислоты, функции которых менее изучены. Основным источником линолевой кислоты является подсолнечное масло (60 %). Содержание арахидоновой кислоты в пищевых продуктах незначительно и составляет, %: в мозгах — 0,5; яйцах — 0,1; свиной печени — 0,3; сердце — 0,2.

Оптимальная потребность организма в линолевой кислоте — 10 г в сутки, минимальная — 2–6 г. Среднее содержание полиненасыщенных кислот в рационе, в пересчете на линолевую, должно составлять 4–6 % от общей калорийности пищи. Избыток полиненасыщенных жирных кислот, как и недостаток, отрицательно сказывается на здоровье человека.

ПНЖК подразделяются на различные семейства в зависимости от положения первой двойной связи от метильного конца ПНЖК. Если двойная связь расположена на шестом месте от метильного конца, то ПНЖК относят к семейству n-6, или ω-6, если на третьем месте — то к семейству n-3, или ω-3.

Жирные кислоты семейства ω-6 преобладают в растительных маслах. К ним относят линолевую, γ-линолевую и арахидоновую кислоты.

ПНЖК семейства ω-3 содержатся главным образом в жирах морских рыб

имлекопитающих. Их основными представителями являются α-линолевая, эйкозапентановая, докозагексаеновая и докозапентаеновая кислоты. В табл. 3, 4 приводится содержание указанных кислот в наиболее распространенных морских

ипресноводных рыбах и морепродуктах.

Таблица 3

Содержание ω-3 жирных кислот в морских рыбах, млекопитающих и морепродуктах

23

Таблица 4

Содержание ω-3 жирных кислот в пресноводных рыбах

Рекомендуемое соотношение ω-6 и ω-3 в рационе здорового человека — 10 : 1, для лечебного питания — от 3 : 1 до 5 : 1.

Применение полиненасыщенных жирных кислот эффективно при лечении гиперлипопротенделий, гипертонической болезни, тромбозов, сахарного диабета, бронхиальной астмы, кожных заболеваний, иммунодефицитных состояний.

Фосфолипиды. В пищевых продуктах встречается главным образом лецитин, в его состав входят холин и кефалин, основным компонентом последнего является этаноламин. Фосфолипиды способствуют лучшему усвоению жиров, поэтому лецитин и холин применяются в качестве фармакологических препаратов, препятствующих ожирению печени. Лецитин проявляет выраженное липотропное действие, предотвращая накопление холестерина в организме и способствуя его выведению.

Наибольшее содержание фосфолипидов отмечается, %: в яйцах — 3,4; нерафинированных растительных маслах — 1–2; сырах — 0,5–1,1; мясе — 0,8; птице — 0,5–2,5; зерне и бобовых — 0,3–0,9. Оптимальный уровень фосфолипидов в рационе составляет около 5 г в день.

Фосфолипиды широко применяются в качестве биологически активных добавок (БАД) к пище (мослецитин, «Тонус», «Витол» и др.). Они усиливают эффективность антиоксидантных систем организма, нормализуют процесс транспорта липидов в кровотоке, репарации клеточных мембран, активизируют иммунокомпетентные клетки, усиливают всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте.

Стерины. В гигиеническом плане наиболее известен β-ситостерин, основным источником которого является растительное масло. Обладает способностью образовывать с холестерином нерастворимые комплексы, что препятствует всасыванию холестерина и снижает его уровень в крови.

24

Холестерин, который также относится к важнейшим стеринам, содержится в продуктах животного происхождения, является предшественником в биосинтезе витамина D, ряда гормонов, а также принимает участие в обмене желчных кислот и других процессах жизнедеятельности организма. Больше всего холестерина содержится в следующих продуктах, %: яйца — 0,57; сливочное масло — 0,17–0,27; печень — 0,13–0,27; мясо — 0,06–0,1; рыба — до 0,3. Обычный суточный рацион — в среднем 500 мг холестерина. Известно, что высокий уровень холестерина в крови является фактором риска возникновения атеросклероза, поэтому, при соответствующих заболеваниях, рекомендуют ограничить потребление пищевых продуктов с высоким содержанием холестерина.

Представленная выше характеристика основных компонентов липидов свидетельствует, что животные и растительные жиры в равной степени необходимы человеку. Животные жиры — это единственный источник витаминов А

иD, растительные — витамина Е и β-каротина. Ограничение жиров в рационе, как и избыток, отрицательно сказывается на нормальном функционировании метаболических систем организма, приводит к возникновению специфических заболеваний. Считают, что оптимальное соотношение животных и растительных жиров должно составлять 7 : 3, для жирных кислот: 10 % полиненасыщенных, 30 % ненасыщенных и 60 % мононенасыщенных. Для лиц пожилого возраста

ипредрасположенных к атеросклерозу соотношение растительных и животных жиров должно быть приблизительно равным.

Общее содержание жиров в рационе рекомендуют на уровне 30–35 % от его калорийности, в весовом соотношении — в среднем 107 г/сут. Это количество может быть несколько увеличено в условиях холодного климата за счет квоты углеводов или, соответственно, снижено в условиях жаркого климата.

Рассматривая вопросы пищевой ценности жиров, следует еще раз отметить, что, с одной стороны, жиры являются основным источником жирорастворимых витаминов, а с другой — жирные кислоты обладают способностью наиболее полно обеспечивать синтез структурных компонентов клеточных мембран. Последнее можно охарактеризовать с помощью специального коэффициента, отражающего отношение количества арахидоновой кислоты (как главного представителя полиненасыщенных жирных кислот в мембранных липидах) к сумме всех других полиненасыщенных жирных кислот с 20 и 22 углеродными атомами. Этот коэффициент назван коэффициентом эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот (КЭМ), который рассчитывается по формуле:

(20 : 2) + (20 : 3) + (20 : 5) + (22 : 3) + (22 : 5) + (22 : 6)

где двузначное число — количество углеродных атомов в молекуле ПНЖК, однозначное — количество двойных связей. По мнению ученых Института пита-

25

ния РАМН, КЭМ можно использовать для оценки адекватности жирового компонента рациона.

Гигиеническая характеристика жиров и их роль в питании определяют направления производства жироемких продуктов. Несомненное значение в этом плане имеет маргариновая продукция, производство которой дает возможность сочетать необходимые организму вещества липидной природы и витамины в оптимальных соотношениях. С этих позиций маргариновая продукция является наиболее ценной и поэтому широко пропагандируется в питании населения.

3. УГЛЕВОДЫ. По химическому строению делятся на простые сахара и полисахариды. К группе простых сахаров относят моносахариды (например, глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза), дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза), трисахариды (рафиноза), тетрасахариды (стахиоза). К полисахаридам — гемицеллюлозы, крахмал, инулин, гликоген, целлюлозу, пектиновые вещества, камеди, декстраны и декстрины.

В зависимости от участия в обмене веществ углеводы условно можно разделить на усвояемые и неусвояемые. К неусвояемым углеводам относится группа «грубых» пищевых волокон (целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин), «мягких» пищевых волокон (пектиновые вещества, камеди, декстраны), а также фитиновая кислота и лигнин — ароматический полимер неуглеводной природы. Усвояемые углеводы дают организму 50–60 % от общего числа калорий, несмотря на сравнительно небольшой энергетический коэффициент: 4,0 ккал/г. Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 365–400 г, в том числе 50–100 г простых сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе — 20–25 г, в том числе клетчатки и пектина — 10–15 г.

Глюкоза — усваивается наиболее эффективно и быстро, при наличии соответствующих ферментных систем. Содержание глюкозы в организме зависит от количества углеводов в рационе, в частности, самой глюкозы, сахарозы и крахмала. Нормальный уровень глюкозы в крови составляет 80–100 мг/100 мл и регулируется гормоном поджелудочной железы — инсулином.

При недостатке глюкозы ее запасы могут компенсироваться за счет расщепления сахарозы, крахмала, других полисахаридов. Накопление глюкозы в крови до 200–400 мг/100 мл приводит к перенапряжению гормональной системы, инсулин начинает вырабатываться в недостаточном количестве, в моче появляется сахар, что свидетельствует о возникновении заболевания — сахарного диабета. В этой ситуации следует ограничить (или исключить) потребление углеводов, вызывающих увеличение содержания сахара в крови, в рационе необходимо использовать заменители сахара и подсластители.

Фруктоза. В гигиеническом отношении наиболее благоприятный углевод: не является фактором увеличения концентрации сахара в крови, не вызывает кариес зубов в отличие от глюкозы и сахарозы. Наибольшее количество фруктозы содержится в меде (около 37 %), ягодах и фруктах (4–7 %).

26

Лактоза (молочный сахар). Основным источником является коровье молоко (около 5 %). В женском грудном молоке содержится около 8 %. В организме расщепляется под воздействием фермента β-галактозидазы. У некоторых людей этот фермент может быть недостаточно активен или отсутствовать, что приводит к непереносимости молока. Таким людям рекомендуют кисломолочные продукты, в которых лактоза частично потребляется кефирными дрожжами. Кроме того, молочнокислые бактерии и дрожжи обладают способностью подавлять деятельность кишечной микрофлоры, развивающейся в условиях большого количества лактозы и приводящей к обильному газообразованию (вспучиванию живота).

(Имеются примеры непереносимости бобовых культур и черного хлеба, содержащих большое количество рафинозы и стахиозы, причина — отсутствие или низкая активность ферментов, метаболизирующих эти углеводы. В этих случаях, как и в случае с лактозой молока, наблюдается обильное газообразование в желудке.)

Крахмал. Занимает в рационе 80 % от общего количества потребляемых углеводов. В организме гидролизуется до мальтозы, участвующей в дальнейших обменных процессах. Основными источниками являются картофель, злаковые культуры.

Гликоген. Наиболее распространенный полисахарид. Содержание гликогена в печени составляет в среднем 5 %, в мышечной ткани — 0,7 %.

Пищевые волокна. Представляют собой необходимые для организма углеводные компоненты пищи, которые не гидролизуются пищеварительными ферментами человека и не абсорбируются в тонком кишечнике.

Термины «пищевые волокна» («dietary fiber») впервые ввел в химию и технологию пищи Хипслей (Hipsley) в 1953 г. при изучении компонентов стенок растительных клеток и их использовании в лечебно-профилактических диетах.

В группу пищевых волокон входит большое число природных и синтетических энтеросорбентов. В основу классификации пищевых волокон могут быть положены различные факторы: вид сырья, строение полимеров, количество и соотношение в исходном сырье и пищевых волокнах сопутствующих веществ, способность растворяться в воде, водосвязывающая способность, ионообменные свойства и сорбционная активность.

Например, в зависимости от вида сырья различают пищевые волокна из низших растений (водоросли, грибы) и пищевые волокна из высших растений (злаки, травы, древесные породы). При этом могут быть выделены традиционные (злаки, овощи, фрукты, ягоды) и нетрадиционные для пищевой промышленности источники сырья (травы, водоросли, древесина и др.).

По строению полимеров пищевые волокна разделяют на:

• гомогенные (однородные), в состав которых входят однородные высокомолекулярные вещества (целлюлоза, пектины, маннаны, арабиноза, лигнин, альгиновая кислота);

27

•гетерогенные (неоднородные), состоящие из биополимеров нескольких видов (холоцеллюлоза, целлюлозо-лигнины, гемицеллюлозо-целлюлозо-лигнин, белково-полисахаридные комплексы, белково-полисахаридо-лигнинные комплексы и др.).

Взависимости от количества и соотношения в исходном сырье и пищевых волокнах сопутствующих веществ (крахмалы, липиды, белки, минеральные

идубильные вещества) различают:

•пищевые волокна, содержание которых в исходном сырье не превышает 30 % (побочные продукты переработки сырья, фруктовые выжимки, очистки, вытерки, травы, некоторые овощи и др.);

•полуконцентраты пищевых волокон, включающие 30–60 % собственно волокон (отруби зерна и др.);

•концентраты пищевых волокон, содержащие 60–90 % волокон (пищевые волокна томатных выжимок, виноградной лозы, пшеничных отрубей);

•изоляты пищевых волокон — более 90 % собственно пищевых волокон, к ним относят лигнин, целлюлозу, другие высокоочищенные растительные продукты.

По способности растворяться в воде пищевые волокна делят на:

•водорастворимые (пектины, альгиновая кислота, камеди, слизи, арабиноксиланы);

•малорастворимые и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, целлюлозо-лиг- ниновые комплексы, ряд гемицеллюлоз).

По способности удерживать воду пищевые волокна подразделяют на:

•сильноводосвязывающие, способные связывать 8 г воды на 1 г волокон (пищевые волокна жома сахарной свеклы, виноградной лозы, клевера, галеги);

•средневодосвязывающие — 2–8 г на 1 г (пшеничные отруби, пищевые волокна люцерны, виноградных выжимок);

•слабоводосвязывающие — до 2 г на 1 г (пищевые волокна жмыха виноградных семян, целлюлоза жмыха виноградных семян).

Основываясь на ионообменных свойствах и сорбционной активности, пищевые волокна классифицируют на катиониты, аниониты и амфолиты, которые бывают сильные — более 3 мэкв, средние — 1–3 мэкв и слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г пищевых волокон.

Катиониты: сильные — пищевые волокна рисовой лузги, клевера, люцерны; средние — пищевые волокна сои, оболочек гречихи; слабые — пищевые волокна жома сахарной свеклы, целлюлозы жмыха виноградных семян.

Аниониты: сильные — пищевые волокна клевера, люцерны, виноградной лозы, столовой свеклы; средние — пищевые волокна оболочек гороха, гречихи, рисовой лузги, виноградных выжимок; слабые — целлюлоза, целлюлозо-лигнин жмыха виноградных семян.

28

Амфолиты: сильные — пищевые волокна виноградных выжимок, люцерны; средние — пищевые волокна сахарной свеклы; слабые — пищевые волокна оболочек гороха.

Благодаря своим свойствам пищевые волокна играют важную роль в физиологии пищеварения.

Ниже приводится краткая характеристика наиболее распространенных видов пищевых волокон, возможность их использования в пищевой промышленности и медицине в качестве пищевых добавок, биологически активных добавок к пище и лекарственных препаратов.

Клетчатка — основной компонент «грубых» пищевых волокон, является обязательным фактором процесса пищеварения: нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, облегчает продвижение пищи по желудочно-ки- шечному тракту, тем самым препятствуя задержке каловых масс в толстой кишке. Последнее имеет важное значение в профилактике рака толстой кишки, поскольку в ней могут накапливаться и всасываться в кровь различные канцерогенные амины, другие вредные для организма конечные продукты обмена веществ.

Клетчатка активно связывает и выводит из организма холестерин, создает чувство насыщенности. Установлено, что дефицит клетчатки в рационе способствует ожирению, развитию желчно-каменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний и др. Вместе с тем избыток клетчатки снижает усвояемость пищевых веществ на 5–15 %, связывает некоторые витамины и минеральные вещества, провоцирует понос, т. е. неблагоприятно действует на организм.

Наибольшее количество клетчатки содержится в сушеных овощах и фруктах (1,6–6,1 %), свежих ягодах (2–5 %) и овощах (1–1,5 %).

Пектины, как и клетчатка, не усваиваются организмом человека, однако эти углеводы являются спутниками в осуществлении большинства полезных физиологических функций.

Пектиновые вещества — высокомолекулярные полисахариды, подразделяются на высокоэтерифицированные (высокометоксилированные) и низкоэтерифицированные (низкометоксилированные) пектины.

Пектин считается метоксилированным, когда карбоксильные группы его молекул этерифицированы метиловым спиртом. Степень этерификации тем выше, чем больше таких групп в полимерной цепочке пектина.

К высокоэтерифицированным относят пектины со степенью этерификации более 50 %. Их применяют в качестве студнеобразующих веществ в производстве мармелада, пастилы, желе, джемов, соков, майонеза, рыбных консервов.

Низкоэтерифицированные пектины (степень этерификации менее 50 %) используют при изготовлении студней и овощных желе.

Значительный уровень пектинов содержится в свекле, черной смородине, яблоках, сливе (около 1,0 %). Богаты пектином абрикосы, айва, груши, из овощных культур — морковь, перец, кормовые арбузы.

29

Как и большинство высокомолекулярных полисахаридов, пектины способны образовывать гель на поверхности слизистой желудка и кишечника. Благодаря этому пектины оказывают обволакивающее и защитное действие, предохраняя слизистые оболочки от раздражающего влияния агрессивных факторов пищи.

В толстой кишке пектины ферментируются анаэробными бактериями с образованием короткоцепочных жирных кислот. Последние наряду с пектином обеспечивают ускоренный транзит по толстой кишке, другие важные физиологические функции.

Пектиновые вещества оказывают гипохолестеринемический эффект, снижая уровень холестерина в крови.

Важным свойством пектинов является их способность связывать и выводить из организма тяжелые металлы, радионуклиды, другие ксенобиотики химического и биологического происхождения.

Имеются данные о благоприятной роли пектиновых веществ в подавлении развития гнилостных микроорганизмов. При этом, обладая бактерицидным действием на патогенную и условно-патогенную микрофлору, они не оказывают влияния на индигенную флору кишечника.

Показан регулирующий эффект пектинов на иммунную систему кишечника, их защитное действие в отношении язвы двенадцатиперстной кишки и рака толстой кишки.

Представляют интерес рекомендации по применению пектинов в программах снижения избыточной массы тела.

Рассмотренные достоинства пектинов предопределили их широкое использование в пищевой промышленности для обогащения продуктов питания или в качестве отдельных БАД и препаратов в профилактической и лечебной медицине.

К пищевым волокнам относят также целлюлозу, гемицеллюлозы, лигнин. Целлюлоза, как и остальные пищевые волокна, входит в состав клеточных

стенок растений или цитоплазмы растительных клеток. Обладает способностью поглощать влагу и набухать, связывая при этом различные минеральные, органические вещества пищи и продукты ее распада.

Гемицеллюлозы — группа полисахаридов, занимающая по распространенности и содержанию в растениях второе место после целлюлозы. Попадая в желудок, набухают, затем в тонком и толстом кишечнике расщепляются, подвергаясь воздействию кишечных бактерий.

Лигнин — так же как и пектиновые вещества, является природным биополимером. Выполняет роль инкрустирующего вещества, связывающего волокна целлюлозы и гемицеллюлоз. Обладает адсорбирующими свойствами, что позволяет удерживать на его поверхности токсины, болезнетворные бактерии, ионы металлов и выводить их из организма человека.

Список пищевых волокон как природного, так и синтетического происхождения постоянно пополняется по мере изучения их свойств и практического применения.

30