Основные составляющие продуктов питания
Все необходимые человеку для жизнедеятельности питательные вещества делятся на несколько основных групп: белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества.
Белки и аминокислоты
Впервые исключительную важность белков в питании и жизнедеятельности организма человека осознали ученые-химики в начале 19 века, они и придумали «международное» название для этих химических соединений - «протеины», от греческого protos - «первый, главный». Белки имеют ни с чем не сравнимое значение в питании человека: прежде всего они служат «Строительным материалом» для всего организма, кроме того:
- отвечают за обменные и регуляторные функции в организме;
- служат основой для создания тканей, например, мышечных волокон;
- выполняют транспортные функции в обменных системах организма, например, гемоглобин (переносчик кислорода в крови) - сложный белок;
- управляют функциями организма: некоторые важнейшие гормоны - белки, например, инсулин;
- участвуют в энергетическом обмене, в процессах пищеварения, обеспечивают защиту организма (токсины, антитела - тоже белки) и выполняют многие другие функции.
В химическом смысле, белки - это очень большие молекулы, состоящие из остатков аминокислот. Единой классификации белков пока нет (во многом из-за того, что роль многих из них до сих пор не ясна), одной из распространенных является классификация белков ,не по их физико-химическим свойствам, а по биологической роли в организме. Причем наиболее важные свойства белков как раз и определяются тем, какие аминокислотные остатки (дальше будем говорить проще - аминокислоты, это тоже правильно) его составляет. То есть белок, особенно как продукт питания, ценен не сам по себе: ценны аминокислоты, его составляющие.
Аминокислоты - разновидность органических кислот. Всего аминокислот, встречающихся в организмах, более 100 видов, и все они так или иначе участвуют в обменных процессах. Однако не все аминокислоты могут быть найдены в составе белков. Белки строятся только из 20 аминокислот: аланин, аргинин, аспаргин, аспаргиновая кислота, валин, гистидин, глицин, глутамин, глутаминовая кислота, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, пролин, серин, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин, цистеин.
Поступающие с пищей белки не усваиваются организмом непосредственно. Подавляющее же большинство белков разрушаются под воздействием пищеварительных соков и организмом используются составляющие их аминокислоты. Из аминокислот, полученных от, так сказать, «разбора» белков, поступивших с пищей, организм самостоятельно строит нужные ему белки. Причем, в целях создания тех или иных белков аминокислоты могут превращаться одна в другую, а также синтезироваться в организме.
Но, к сожалению, все необходимые для себя аминокислоты могут синтезировать только растения. Для животных (включая, естественно, человека), существуют так называемые незаменимые аминокислоты из числа тех 20, необходимых для строительства белков. Эти аминокислоты как раз организмы животных и человека не синтезируют, то есть они должны поступать извне с пищей. Всего незаменимых аминокислот восемь: лизин, метионин, триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин и фенилаланин. Эти аминокислоты мало того, что не синтезируются в организме, но и заменены другими аминокислотами быть не могут - они так и называются - незаменимые. Кроме того, есть аминокислоты, «зависимые» от незаменимых: цистеин и тирозин образуются только из незаменимых метионина и фенилаланина. Таким образом, в питании ключевое значение имеет не количество белка, а его качество - аминокислотный состав.
Содержание лизина, метионина и триптофана - незаменимых аминокислот в продуктах питания (в мг на 100 г продукта)
Мука пшеничная (I сорт)
Белковый обмен в организме человека весьма сложен. В зависимости от состояния организма необходимое количество тех или иных белков постоянно изменяется, белки расщепляются, синтезируются, одни аминокислоты переходят в другие или распадаются, выделяя энергию. В результате жизнедеятельности организма часть белков теряется, это обычно около 25-30 г белка в сутки. Поэтому белки должны постоянно присутствовать в рационе человека в нужном количестве.
Необходимое для человека количество белка в пище зависит от различных факторов: от того, находится ли человек в покое или выполняет тяжелую работу, каково его эмоциональное состояние и т.п. Рекомендуемая суточная норма потребления белка составляет 0,75-0,80 г качественного белка на 1 кг веса для взрослого человека, т.е. около 56 г в сутки для среднего мужчины и 45 г для женщины. Детям, особенно совсем маленьким, требуется больше белка (до 1,9 г на 1 кг веса в сутки), так как их организм интенсивно растет.
Очень важно, чтобы в потребляемое количество белка входило достаточно незаменимых аминокислот. То есть если человек потребляет белка, например 60 г в сутки, но в этих 60 г нет триптофана - незаменимой аминокислоты, то диета такая будет очень плохо сказываться на его здоровье. Дело в том, что количество незаменимых аминокислот в разных продуктах различно и если употреблять только какой-то один продукт, то может возникнуть недостаток каких-то аминокислот, однако при разнообразном питании продукты дополняют друг друга и все аминокислоты поступают в нужном количестве. Не стоит думать, что необходимо получить все незаменимые аминокислоты, так сказать, за один присест. В большинстве своем они нормально накапливаются организмом и расходуются по мере необходимости, главное, чтобы в «разумный промежуток времени» поступало достаточное количество всех незаменимых аминокислот.
Не стоит, однако, вычислять с точностью до миллиграмма свой рацион - просто питайтесь максимально разнообразно и обязательно включите в рацион молочные продукты, например, сыр, творог.
Если вы отказываетесь от молочных продуктов (например, при вегетарианском рационе), то необходимо гораздо более тщательно составлять свой рацион, из-за опасности недополучить незаменимые аминокислоты. В случае «безмолочного» вегетарианского питания необходимо больше употреблять бобовых, орехов, зерновых грубого помола и грибов.
При занятиях спортом количество белка, поступающего с пищей, должно быть увеличено пропорционально физическим нагрузам, но, запомните, переизбыток белка вовсе не способствует росту мышечной массы или спортивным достижениям, а может и повредить.
Какие нужные жиры
Один из основных видов органических соединений - жиры - присутствует во всех живых организмах. Жиры выполняют важнейшие функции в жизнедеятельности организма: они используются в качестве источника энергии, играют важную роль в обменных процессах, являются активным элементом пищеварительных процессов. С жирами связан обмен и усвоение организмом важных витаминов (так называемых жирорастворимых витаминов, например, A, D, Е) и некоторых минеральных веществ. Жировая ткань является «складом» энергетических и некоторых питательных веществ, запасаемых организмом.
Жиры (или, как их еще называют, липиды) состоят из более «мелких» элементов - жирных кислот. По насыщенности жирных кислот атомами водорода их, жирные кислоты, делят на две большие группы: насыщенные (так сказать до предела заполненные водородом) и ненасыщенные (в которых остались «свободные места» для атомов водорода). Степень насыщенности атомами водорода в большой мере определяет биохимические свойства жирных кислот и, в конечном итоге, питательную ценность собранных из них жиров. Наиболее ценны в питательном отношении ненасыщенные жирные кислоты. Жиры, состоящие в основном из ненасыщенных жирных кислот, - это растительные жиры. Растительные жиры быстрее усваиваются организмом и приносят гораздо больше пользы, чем жиры животные (животные жиры, особенно «мясные», вообще скорее вредны, чем полезны для организма).
Превращение жирных кислот в организме многообразно. Они участвуют в строительстве клеточных мембран и обменных процессах в них, синтезе различных гормонов, некоторые жирные кислоты сами выполняют регуляторные функции в организме человека.
Конечно, жиры значительно уступают белкам по значению в питании человека, однако без жиров в рационе нормальная жизнедеятельность организма была бы невозможна. Причем, важны не жиры как таковые (они вполне успешно образуются в организме из белков и углеводов), а некоторые жирные кислоты. Особенное значение имеют так называемые незаменимые жирные кислоты: арахидоновая, линолевая и линоленовая. Эти кислоты являются компонентами клеточных мембран, регулируют обмен веществ, в частности, что особенно важно, - обмен холестерина. Однако организмом человека эти кислоты не синтезируются (вернее, арахидоновая и линоленовая кислоты синтезируются только из линолевой) и обязательно должны поступать с пищей. Рекордсменами по содержанию незаменимых жирных кислот являются кукурузное и подсолнечное масла: 20-30 г этих продуктов обеспечивают суточную потребность в незаменимых жирных кислотах. Хорошим источником качественных жиров являются также орехи. Отметим, что в животных жирах незаменимых жирных кислот либо практически нет, либо крайне мало. Например, кукурузное масло содержит около 55% линолевой кислоты, а свиной жир только 9%.
Несмотря на безоговорочную важность в питании, с жирами связанно множество «диетических проблем». Скорее, даже проблемы не в жирах, а в традиционном для многих современных национальных кухонь чрезмерном потреблении жиров. Жиры, конечно, являются самым «энергетически насыщенным» продуктом и позволяют быстро вызвать чувство сытости, но их большое потребление ведет только к проблемам со здоровьем. Мало того, что съеденное с пищей большое количество жира прежде всего «отправляется на хранение», тем самым образуя всякие неэстетичные складки в различных местах тела, он, этот жир, еще и вредит здоровью самым прямым образом: избыток жиров в пище (особенно жиров животных) является значительным фактором риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы, желчнокаменной болезни. Переизбыток жира в пище значительно ухудшает усвоение белков, кальция и магния, повышает потребности в некоторых витаминах, задействованных в жировом обмене. Так что лучше ограничить количество жиров в пище, особенно количество животных жиров, а энергию получать из углеводов.
Наверное, самое непопулярное вещество из связанных с жирами - холестерин, он с некоторых пор у всех на слуху. Холестерин - это жироподобное вещество из группы стеринов. Холестерин - одно из важнейших веществ для всего живого: он является основой клеточной мембраны каждой клетки организма и, кроме того, на его основе организм синтезирует ряд важнейших гормонов (стероиды) и витамин D. Холестерин синтезируется печенью и некоторыми другими органами, однако основная его часть поступает в организм с пищей. Тут то и проявляется его двойственность - несмотря на то, что холестерин в чем-то является основой жизни, одновременно он является большой жизненной проблемой для человека. Повышенный уровень холестерина в крови ведет к развитию атеросклероза сосудов и ряда других заболеваний, сердечно-сосудистых и не только.
Основным, можно даже сказать, единственным источником холестерина в пище являются животные жиры. Человеческий организм с большим трудом справляется с высоким уровнем холестерина, в отличие от, скажем, организмов хищных животных, которые имеют практически неограниченные возможности по расщеплению и выведению избытка холестерина. Поэтому необходимо ограничить поступление холестерина с пищей, что с успехом достигается вегетарианской диетой. Заметьте, что холестерин сам по себе не является каким- то ядом, вредно его высокое содержание в крови. Холестерин может успешно синтезироваться здоровым организмом человека в нужных ему количествах, так что для здорового человека содержание холестерина в пище должно быть сведено к минимуму.
Углеводы как универсальный источник энергии
Углеводы достойно занимают важное место в первой тройке компонентов пищи: они составляют основную часть здорового пищевого рациона и обеспечивают 60% и более от энергетических потребностей организма.
Значение углеводов в питании во многом обусловлено их достаточно высокой энергетической ценностью: они вторые после жиров (1 г усвояемых углеводов дает 4 ккал), - но не только ей. Углеводы играют важную роль в жизнедеятельности организма: без углеводов невозможен нормальный обмен белков и жиров. Глюкоза - тоже углевод - важнейший источник энергии для мозга.