Контрольные вопросы:

1. Что такое генетически модифицированные продукты питания?

2. Какие способы получения генетически модифицированных организмов вы знаете?

3. В чем состоят преимущества и недостатки ГМИ?

4. Характеризуйте методы определения и оценки ГМИ?

5. В чем заключается опасность генетически модифицированных продуктов для организма человека?

6. Какие основные продукты получают с использованием ГМИ?

§2.1. Научные основы рационального питания

Цель занятия.Изучить влияние пищи на организм человека. Ознакомится с принципы рационального питания. Изучить нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии.

Методические указания. Влияние пищи на организм человека. Питание является важнейшей физиологической потребно­стью человека. Полное обеспечение народа продуктами питания всегда было в центре внимания правительства нашей страны.

Пища — важнейший фактор окружающей среды, посредст­вом которого человеческий организм вступает в тесный контакт со всеми химическими веществами растительного и животного происхождения. Состав пищи, ее свойства и количество опре­деляют рост и физическое развитие, трудоспособность, заболе­ваемость, нервно-психическое состояние, продолжительность жизни. "Хорошее питание, — писал Г. В. Хлопин, — основа народ­ного здоровья, так как оно увеличивает сопротивляемость орга­низма к болезнетворным влияниям и от него зависит умственное и физическое развитие народа, его работоспособность и боевая си­ла". С питанием теснейшим образом связаны все жизненно важ­ные функции организма. Питание обеспечивает развитие и не­прерывное обновление клеток и тканей, поступление энергии, необходимой для восполнения энергозатрат организма в покое и при физической нагрузке. Продукт питания — источник ве­ществ, из которых в организме образуются ферменты, гормоны и другие регуляторы обменных процессов. Обмен веществ, ле­жащий в основе его жизнедеятельности, находится в прямой за­висимости от характера питания.

Неправильное питание, как недостаточное, так и избыточное, одинаково вредно отражается на здоровье взрослых и детей. Это может выражаться в ухудшении физического и умственного раз­вития, в снижении сопротивляемости организма воздействию различных факторов внешней среды, понижении работоспособно­сти, преждевременном старении и сокращении продолжительно­сти жизни.

По предложению ВОЗ рекомендуется различать следующие четыре формы патологических состояний, связанных с непра­вильным питанием.

1. Недоедание — состояние, обусловленное потреблением в течение более или менее продолжительного времени недоста­точного по калорийности количества пищи.

2. Переедание — состояние, связанное с потреблением избы­точного количества пищи.

3. Специфическая форма недостаточности — состояние, вы­званное относительным или абсолютным недостатком в рацио­не одного или нескольких пищевых веществ.

4. Несбалансированность — состояние, причиняемое неправильным соотношением в рационе необходимых пищевых ве­ществ. К наиболее часто встречающимся заболеваниям, связан­ным с неправильным питанием, относятся алиментарная дис­трофия (белково-калорийная недостаточность), авитаминозы (цинга, рахит, пеллагра, пернициозная анемия), ожирение, диабет, желчнокаменная болезнь, подагра, атеросклероз и др.

В последние годы во многих развитых странах увеличилось число лиц с избыточной массой тела (ожирение), что также обу­словлено неправильным питанием. Так, в США ожирение обна­ружено у 30 % взрослых, в ФРГ — у 28—35 %. По данным Ин­ститута питания РАМН, в нашей стране среди возрастной группы населения 30—59 лет в 1996 г. 57 % имели избыточную массу тела и ожирение, аналогичные нарушения отмечались также у 69,7 % пожилых.

Прямым следствием ожирения являются та или иная степень нарушения функций большинства органов и систем организма и снижение работоспособности. Ожирение способствует раннему проявлению и быстрому прогрессированию сопутствующих за­болеваний сердечно-сосудистой системы (атеросклероз, гипер­тоническая болезнь), сахарного диабета, желчнокаменной болез­ни. При ожирении эти заболевания встречаются в 11/2—3 раза ча­ще. Ожирение создает трудности при хирургических вмеша­тельствах, удлиняет сроки заживления ран, у женщин тяжелее протекают беременность и роды. Существует мнение о сокра­щении при избыточной массе тела средней продолжительности жизни на 7 лет и более.

В гигиеническом плане важно отметить благоприятное влияние органических кислот на процесс пищеварения — они снижают рН среды, способствуя созданию определенного состава мик­рофлоры, тормозят процессы гниения в желудочно-кишечном тракте. Содержащиеся в цветках ромашки, таволги, в коре ивы бензойная и салициловая кислоты оказывают антисептическое действие; содержащиеся в листьях подорожника, мать-и-мачехи, побегах артишока производные кофейной и других оксикоричневых кислот оказывают желчегонное, противовоспалительное действие; уроновые кислоты и их производные (пектин) обла­дают детоксирующими свойствами — выводят из организма продукты обмена веществ, соли тяжелых металлов, радионук­лиды, холестерин и т. д. Лимонная и не­которые другие органические кислоты способствуют снижению синтеза в организме канцерогенных нитрозаминов и, таким об­разом, снижают риск развития онкологической патологии.

Органические кислоты ягод, фруктов, плодов стимулируют сокоотделение в желудочно-кишечном тракте, улучшают пище­варение, активизируют перистальтику кишечника, способствуют снижению риска развития многих желудочно-кишечных и дру­гих заболеваний.

Таким образом, органические кислоты чрезвычайно важны для нормализации функционирования организма человека. Именно поэтому они должны ежедневно поступать в организм в составе продуктов питания или иным путем (в виде специально создан­ных препаратов).

Питание теснейшим образом связано с обменом веществ, посред­ством которого обеспечивается поступление в организм энергии, необходимой для его жизнедеятельности, восстанавливается поте­ря воды, происходит удовлетворение потребности в минеральных веществах, восполняется потеря органических веществ (белки, жи­ры), пошедших на пластические процессы. Таким образом, обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энерге­тических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма. Основным законом, определяю­щим количественную адекватность питания, является соответст­вие количества энергии, заключенной в питательных веществах, поступающих в организм, и энергии, расходуемой организмом.

Неадекватное питание, когда энергетическая ценность суточ­ного пищевого рациона не покрывает производимые в течение су­ток затраты энергии, приводит к развитию отрицательного энергетического баланса. При этом наблюдается мобилизация всех ресурсов организма на максимальную продукцию энергии с целью ликвидации образовавшегося энергетического дефицита. Весьма характерно, что при энергетическом дефиците все пи­щевые вещества, в том числе белок, используются как источник энергии, причем не только белок, поступающий в состав пищи, но и белок тканей, что приводит к развитию белковой недос­таточности.

Если калорийность суточного рациона значительно превы­шает расход энергии, наблюдается положительный энергетиче­ский баланс, что также характеризуется весьма серьезными по­следствиями. К ним относятся прежде всего ожирение, атеро­склероз, гипертоническая болезнь и др.

Таким образом, как положительный, так и отрицательный энергетический баланс неблагоприятно отражается на состоя­нии организма, вызывая нарушения обмена веществ, функцио­нальные и морфологические изменения различных систем.

Для определения энергетического баланса необходимо знать энергетическую ценность (калорийность) поступающих с пи­щей продуктов и затраты энергии. Энергетическая ценность пи­тания рассчитывается по соответствующим коэффициентам, ус­тановленным на основании определения сгорания в организме пищевых веществ — белков, жиров и углеводов (табл. 2.1).

В настоящее время изучены химический состав и энергети­ческая ценность всех основных пищевых продуктов и состав­лены сравнительные таблицы.

Таблица 2.1.Энергетическая ценность белков, жиров и углеводов

Пищевое вещество	Энергетическая ценность при окислении в организме
	кДж/г	ккал/г
Белки	16,74	4,0
Жиры	37,66	9,0
Углеводы	16,74	4,0
(усвояемые)

Энергетические затраты складываются из нерегулируемых и регулируемых волей человека расходов энергии. К нерегулируе­мым видам энергетических затрат обычно относят расход энер­гии на специфическое динамическое действие пищи (СДД) и основной обмен. Многочисленными исследованиями установ­лено, что для человека с массой тела 70 кг уровень основного обмена составляет в среднем 4,1868 кДж на 1 кг в час, или 7117,56 кДж/сут (1 ккал равна 4,1868 кДж). Основной обмен за­висит от пола и возраста. Установлено, что с возрастом основ­ной обмен снижается. У мужчин он примерно на 5—10 % выше, чем у женщин. На величину основного обмена значительное влияние оказывают состояние ЦНС и эндокринной системы, различные факторы внешней среды, стрессы.

Под влиянием приема пищи расход энергии повышается, что обусловлено усилением окислительных процессов. Подсчитано, что при смешанном питании основной обмен возрастает на 10— 15 % в сутки, причем наибольшее повышение его (на 30—40 %) вызывает прием белков, в то время как при приеме жиров об­мен возрастает на 4—14 %, углеводов — на 4—7 %.

Регулируемые затраты энергии определяются расходом ее при выполнении мышечной работы на производстве и в быту, занятиях спортом и других видах деятельности. Эти энергоза­траты в основном определяются объемом и характером физи­ческой работы. Чем больше удельный вес ручного труда в про­изводственном процессе, тем выше затраты энергии.

Известно, что пища человека должна содержать более 600 ве­ществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности орга­низма, каждое из этих веществ занимает определенное место в сложном гармоничном механизме биохимических процессов. Большинство получаемых с пищей органических и неоргани­ческих соединений обладает теми или иными лечебными свой­ствами, поэтому от того, в каком количестве и в каких соотно­шениях содержатся эти вещества в рационе, зависит состояние здоровья человека.

При организации здорового рационального питания состав пищи должен быть подобран так, чтобы он отвечал индивидуальным особенностям организма человека с учетом характера его труда, половых и возрастных особенностей, климатогеографических условий проживания. Следовательно, рациональным называется питание, удовлетворяющее энергетические, пластические и другие физиологические потребности организма и обеспечиваю­щее при этом необходимый уровень обмена веществ. Рациональ­ное питание должно обеспечивать постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) и поддерживать жизнедеятель­ность (рост, развитие, функции органов и систем) на высоком уровне.

Основным требованием рационального питания является обес­печение сбалансированности всех компонентов пищи и соблюдение правильного режима питания, т. е. правильное распределение пищи в течение дня.

Методической базой для решения рационального питания является концепция сбалансированного питания, разработан­ная академиком А. А. Покровским. В соответствии с данной концепцией питание человека называется сбалансированным, ко­гда обеспечены оптимальные соотношения пищевых и биологически активных веществ, способных проявлять в организме максимум своего полезного биологического действия.

Для сбалансированности необходимо соблюдать следующие три основных принципа.

1. Оптимальное количественное и качественное соотношение в пищевом рационе основных пищевых и биологически активных ве­ществ — белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных эле­ментов — с учетом возраста, пола, характера трудовой деятель­ности и общего жизненного уклада человека. Энергетическая цен­ность пищи должна быть сбалансирована с энергетическими тратами организма.

2. Обеспечение физиологически благоприятного соотношения эссенциальных (незаменимых) составных частей пищевых ве­ществ, т. е. оптимального соотношения аминокислот—белков, жирных кислот—жиров, крахмала и Сахаров—углеводов, а также витаминов, минеральных веществ. Таким образом, важнейшей ха­рактеристикой сбалансированности питания является не только оптимальный набор и количество основных веществ и составляю­щих их компонентов, но и соотношение их между собой.

3. Химическая структура пищи должна соответствовать фер­ментным пищеварительным системам организма человека. В ос­нове данного принципа лежит соблюдение пропорций пищевых ве­ществ в рационе. Эти пропорции соответствуют ферментным наборам организма, отражают сумму обменных реакций и хими­ческие превращения веществ. Нарушения соответствия фермент­ных систем в организме химическим структурам пищи неизбежно приводят к нарушениям метаболизма нутриентов. Например, из­вестны случаи наследственной ферментопатии, характеризую­щейся непереносимостью галактозы и фруктозы.

Таким образом, обязательным условием сбалансированного питания является обеспечение правильного и обоснованного соотношения основных пищевых и биологически активных ве­ществ в пищевом рационе.

В настоящее время к числу хорошо изученных относится сба­лансированность между белками, жирами и углеводами, что в современных рационах питания устанавливается во взаимосвязи с величинами энергетической ценности.

В современных рационах с учетом суточной калорийности принимается такое соотношение белков, жиров, углеводов, как 1:2,5:4,8, т. е. на каждую белковую калорию должно приходиться 2,5 жировой и 4,8 углеводной калории.

В питании людей умственного и механизированного труда считается наиболее перспективным суточный пищевой рацион примерно в 2500 ккал. Он включает 300 ккал белковых (75 г бел­ка), 830 ккал жировых (92 г жира) и 1270 ккал углеводных (342 г углеводов).

Суточная энергетическая ценность пищевого рациона по ос­новным пищевым веществам распределяется следующим обра­зом: белки — 12 %, жиры — 30 %, углеводы — 58 %.

Режим питания. Важным принципом рационального питания, как было отмечено выше, является правильное распределение приема пищи в течение суток. Установлено, что правильный ре­жим питания обеспечивает эффективность работы пищевари­тельной системы, усвоение пищевых веществ и способствует оп­тимизации обмена веществ.

Доказано, что наиболее физиологически обоснованным считается четырехразовый прием пищи в течение дня. При таком режиме про­межутки между приемами пищи не превышают 4—5 ч, что обес­печивает равномерную нагрузку на пищеварительный аппарат и наиболее полную ферментативную обработку принятой пищи. При этом завтрак должен составлять 25 % суточного рациона, обед — 35 %, полдник — 15 % и ужин — 25 %. Ужинать реко­мендуется не позднее чем за 3 ч до сна. Время приема пищи зави­сит от привычек человека, условий труда и ряда других факторов. Вместе с тем следует строго придерживаться установленного времени для еды. В противном случае нарушается ритмичность работы желудочно-кишечного тракта.

Несоблюдение режима питания может вредно отразиться на деятельности пищеварительной системы и в целом на состоя­нии здоровья, например обусловить повышение уровня холе­стерина с последующим развитием атеросклероза и др.

Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии

При организации питания различных групп населения Рос­сии, а также при планировании необходимого количества пи­щевых веществ и их энергетической ценности руководствуются официальными рекомендациями (нормами), разработанными Институтом питания РАМН и утвержденными Министерством здравоохранения РФ. Эти рекомендации учитывают основные положения рационального питания, а также возраст, пол и ха­рактер трудовой деятельности. Нормирование физиологиче­ских потребностей в пищевых веществах и энергии взрослого трудоспособного населения осуществляется по пяти группам интенсивности труда в зависимости от суточных энергетиче­ских затрат, нервной напряженности трудового процесса и дру­гих особенностей:

1. группа — работники преимущественно умственного труда, очень легкая физическая активность, коэффициент физиче­ской активности — 1,4 (научные сотрудники, студенты гумани­тарных специальностей, операторы ЭВМ, контролеры, педаго­ги, диспетчеры, работники пультов управления и др.);

2. группа — работники, занятые легким трудом, легкая физи­ческая активность, коэффициент физической активности — 1,6 (водители трамваев, троллейбусов, работники конвейеров, ве­совщицы, упаковщицы, швейники, работники радиоэлектрон­ной промышленности, агрономы, медсестры, санитарки, ра­ботники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров и др.);

III группа — работники средней тяжести труда, средняя физическая активность, коэффициент физической активности — 1,9 (слесари, наладчики, настройщики, станочники, буровики, водители экскаваторов и бульдозеров, водители автобусов, врачи-хирурги, текстильщики, обувщики, железнодорожники, водители угольных комбайнов, продавцы продтоваров, водники, аппаратчики, металлурги-доменщики, работники химзаводов и др.);

4. группа — работники тяжелого физического труда, высокая физическая активность, коэффициент физической активности — 2,3 (строительные рабочие, помощники буровиков, проходчики, хлопкоробы, основная масса сельскохозяйственных рабочих и механизаторов, доярки, овощеводы, деревообработчики, металлурги и литейщики и др.);

5. группа — работники особо тяжелого физического труда, очень высокая физическая активность, коэффициент физиче­ской активности — 2,5 (механизаторы и сельскохозяйственные рабочие в посевной и уборочный период, горнорабочие, валь­щики леса, бетонщики, каменщики, землекопы, грузчики не­механизированного труда, оленеводы и др.).

В нормы питания внесены дополнения в величины потреб­ностей в пищевых веществах в зависимости от климатических зон. Из всех зон выделены районы Севера, потребность в энер­гии населения которых превышает на 10—15 % потребности жи­телей других климатических зон. Для населения Севера реко­мендуется также изменение в соотношении основных пищевых веществ (в % к калорийности рациона): белок — 15 %, жир — 35 % и углеводы — 50 %.

Нормы физиологических потребностей для взрослого насе­ления в зависимости от пола, возраста, интенсивности трудо­вой деятельности и общего жизненного уклада индивидуума.