Углеводы

Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем жиров и белков. Они выполняют в организме многие разнообразные функции, но главная из них - энергетическая (рис. 19). На про­тяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 т углеводов, в том числе более 2,5 т моно- и дисахаридов. За счет углеводов обеспечивается около 60% суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров, вместе взятых, - только 40%.

Средняя потребность в углеводах составляет 350...500 г/сут. При увеличении физической нагрузки доля углеводов должна на­растать.

Углеводы необходимы для биосинтеза нуклеиновых кислот, заме­нимых аминокислот как составная структурная часть клеток. Они имеют и определенное пластическое значение, входя в состав гор­монов, ферментов и секретов слизистых желез.

Регуляторная функция углеводов разнообразна. Они противодействуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров, регули­руют обмен углеводов и деятельность центральной нервной системы. Важную роль играют углеводы, выполняя защитные функции. Так, глюкуроновая кислота, соединяясь с некоторыми токсически­ми веществами, образует растворимые в воде нетоксические слож­ные эфиры, легко удаляемые из организма.

По пищевой ценности углеводы делят на усвояемые_и неусвояемые. Усвояемые углеводы перевариваются и метаболизируются в организме человека. К ним относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза, а-глюкановые полисахариды — крахмал, декстри­ны и гликоген.

Неусвояемые углеводы не расщепляются фермента­ми, секретируемыми в пищеварительном тракте человека. К не­усвояемым углеводам относятся раффинозные олигосахариды и не а-глюкановые полисахариды - целлюлоза, гемицеллюлоза, пекти­новые вещества, лигнин, камеди и слизи.

Усвояемые углеводы

Известно более 200 различных природных моносахаридов, однако только некоторые из них используются в питании. Наибольшей пи­щевой ценностью обладают альдозы (глюкоза, галактоза, манноза, ксилоза), а также кетозы (фруктоза). Потребление глюкозы и фрук­тозы - двух наиболее распространенных в природе моносахаридов - достигает 20% общего потребления углеводов. Из кишечника угле­воды всасываются в кровь только в виде глюкозы и фруктозы. Глю­козу в качестве питательного материала в организме человека ис­пользуют исключительно нервные клетки, мозговое вещество по чек и эритроциты.

Основными источниками фруктозы в пищевых продуктах являются мед (37%), виноград (7,7%), груши и яблоки (5...6%), арбузы, малина, крыжовник, черная смородина (около4%).

Основными пищевыми дисахаридами в питании человека явля­ются сахароза и лактоза.

Сахар, основным компонентом которого является сахароза, вы­полняет в организме роль энергоносителя.В суточном рационе питания доля са­хара от общего количества углеводов должна составлять 15...20%. От такого количества сахара организм не будет испытывать из­лишних нагрузок.

Лактоза - наиболее важный углевод в период грудного вскармли­вания и при искусственном кормлении грудных детей. Основными источниками лактозы в пищевых продуктах являются молоко (4,8...5,2%), сливки (3,7%), сметана и кефир (3,1...3,6%).

Среди полисахаридов растительных продуктов наибольшее зна­чение в питании человека имеет крахмал. Для усвоения крахмала требуется значительно больше времени, чем для усвоения сахара. Конечный продукт расщепления крахмала - глюкоза — поступает в кровь медленно, концентрация ее поддерживается на одном уров­не. Больше всего крахмала содержится в хлебопродуктах (40...73%), семенах бобовых растений (40...45%) и картофеле (15%).

В животных продуктах содержится относительно небольшое ко­личество другого усвояемого полисахарида, близкого по химиче­скому строению к крахмалу, - гликогена (в печени 2... 10%, в мы­шечной ткани 0,3...1,0%).

При недостатке углеводов в организме появляются слабость, головокружение, головная боль, чувство голода, сонливость, потли­вость, дрожь в руках.

Неусвояемые углеводы

Основными неусвояемыми углеводами являются так назы­ваемые «пищевые волокна» - смесь различных структурных поли­сахаридов растительных клеток - целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ, лигнина и неструктурных полисахаридов, встречающихся в натуральном виде в продуктах питания, - камедей, слизей и полисахаридов, используемых в качестве пищевых добавок.

Целлюлоза — основной структурный компонент оболочки расти­тельной клетки. Основное ее физиологическое действие - это спо­собность связывать воду (до 0,4 г воды на 1 г клетчатки).

Гемицеллюлозы — полисахариды клеточной оболочки, состоящие из полимеров глюкозы и гексозы. Они способны также удерживать воду и связывать катионы.

Пектиновые вещества - гликаногалактуронаны - основной ком­понент растений и водорослей. Общим признаком пектиновых веществ является основная цепь полигалактуроновой кислоты. Од­ним из важнейших свойств пектиновых веществ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии мо­лекулы пектина с ионами тяжелых металлов и радионуклидов. Это дает основание рекомендовать пектин для включения его в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами и имеющих контакт с тяжелыми металлами. Профилактическая норма пектина, утвержденная ВОЗ, составляет 2...4 г в сутки; для лиц, работающих в неблагоприятных условиях, - 8... 10 г в сутки.

Лигнины представляют собой безуглеводные вещества клеточной оболочки, состоящие из полимеров ароматических спиртов. Лигни­ны в человеческом организме способны связывать соли желчной кислоты и другие органические вещества, а также замедлять или нарушать абсорбцию пищевых веществ в толстом кишечнике.

Камеди — сложные неструктурированные полисахариды, они рас­творимы в воде, обладают вязкостью, содержат глюкуроновую и галактуроновую кислоты, способны участвовать в связывании микроэлементов с четной валентностью.

Таким образом, пищевые волокна - один из компонентов ком­плексной профилактики нарушений жирового обмена, атероскле­роза, сахарного диабета, желчнокаменной болезни. В последние го­ды появились данные, свидетельствующие о том, что недостаток пищевых волокон вызывает развитие мочекаменной болезни, язвен­ной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, подагры, ка­риеса и даже варикозного расширения вен (рис. 21).

Без сомнения, прав был в свое время известный немецкий хи­мик, один из создателей агрохимии, иностранный член-корреспондент Петербургской академии Юстус Либих, который в знаменитых «Пись­мах о химии» (1861 г.) указывал, что «отделение отрубей от муки есть роскошь и для питания скорее вредно, нежели полезно». Прошло более столетия, и под это заключение подведена строгая научная основа.

Суточная норма пищевых волокон для взрослого человека 25...30 г.

Основным источником пищевых волокон являются зерновые про­дукты, фрукты, орехи и овощи (табл. 10).

Пищевые волокна влияют на функцию толстого кишечника. Они стимулируют перистальтику, усиливают выделение желчи. Пищевые волокна способны задерживать в кишечнике воду, что имеет особое значение в профилактике запоров, геморроя. Они способны адсор­бировать продукты обмена микроорганизмов, желчные кислоты, соли тяжелых металлов, поступивших в кишечник. Это одно из важ­нейших достоинств пищевых волокон, особенно пектиновых ве­ществ, так как способствует профилактике рака кишечника, умень­шению интоксикации организма как собственными ядами кишеч­ника (индол, скатол, аммиак), так и поступившими извне.

В то же время избыточное потребление пищевых волокон ско­рее вредно, чем полезно. Оно может привести к неполному перева­риванию пищи, нарушению всасывания в кишечнике макро- и микроэлементов, а также жирорастворимых витаминов. Чрезмер­ное поступление пищевых волокон вызывает поносы, дискомфорт от избыточного образования газов в кишечнике, боли в животе.

В пищевом рационе до 70...75% всех углеводов должно прихо­диться на долю крахмала, около 10% - на долю пищевых волокон и 15...20% - на долю простых Сахаров. Нарушение физиологической потребности в углеводах будет оказывать неблагоприятное воздей­ствие на организм человека.