Питание, пища, пищевые вещества

Питание, пища, пищевые вещества

Знакомое и привычное  слово «питание» может иметь  различные значения. Чаще мы применяем  его для обозначения акта приема пищи. В более широком смысле под  питанием подразумеваются все явления, процессы и предметы, имеющее отношение к пище и ее потреблению. Нутрициология (от лат. «нутрицио» — питание) — это наука о пище, пищевых и других компонентах продуктов питания, об их действии и взаимодействии, роли в поддержании здоровья или возникновении заболеваний, о процессах потребления, усвоения, переноса, утилизации (расходования), выведения из организма пищевых веществ. Кроме того, наука о питании изучает, по каким мотивам человек выбирает пищу и как этот выбор влияет на его здоровье.

Мы будем использовать термины  «здоровое, рациональное, правильное питание» как синонимы, означающие такое питание, которое способствует нормальному росту и развитию человека, сохранению и поддержанию его здоровья и долголетия.

Пища, или пищевые продукты, — это все объекты окружающей природы и продукты их переработки, используемые человеком для питания как источники энергии и пищевых веществ.

Пищевые вещества, или нутриенты, — это химические вещества в составе пищевых продуктов, которые организм использует для построения, обновления своих органов и тканей, а также для получения из них энергии для выполнения работы. Нутриенты делятся на 6 главных групп: углеводы, белки, жиры, витамины, минеральные вещества и вода.

Пищевые вещества подразделяют на макро и микронутриенты.

К макронутриентам (от греч. «макрос» — большой), или основным пищевым веществам, относятся белки, жиры и углеводы. Эти вещества нужны человеку в довольно большом количестве — до нескольких десятков граммов. Они называются основными пищевыми веществами потому, что при их окислении выделяется энергия для осуществления всех функций организма.

Микронутриенты (от греч. «микрос» — малый) — витамины и минеральные вещества — нужны человеку в очень малых количествах, миллиграммах или даже микрограммах. Они не являются источниками энергии, но участвуют в усвоении энергии пищи, в регуляции процессов роста и развития организма. В общем виде функции пищевых веществ показаны на рис. 1.

Среди пищевых веществ есть такие, которые не образуются в организме. Они относятся к незаменимым, или эссенциальным, и обязательно должны поступать с пищей. Отсутствие в пище любого из незаменимых веществ приводит к заболеваниям, а при длительном недостатке — к смерти, независимо от того, много или мало нужно такого вещества. Науке о питании известны 46 незаменимых пищевых веществ (табл. 1).

Остальные пищевые вещества заменимые, т.е. могут образовываться в нашем организме из незаменимых, имеющихся в достатке. Однако заменимые пищевые вещества служат источниками энергии и также должны поступать с пищей в определенных количествах.

Тело человека строится из тех же веществ, которые поступают с  пищей — белков, жиров, углеводов, витаминов, воды и минеральных элементов. В нашем организме имеется некоторый резерв всех пищевых веществ, но запасы и длительность их сохранения сильно различаются (табл. 2). Дольше всех, почти 7 лет «живет» в костях кальций, тогда как запас отдельных аминокислот исчерпывается за несколько часов после приема пищи. Запаса воды хватает только на 4 сут, человек без воды не может прожить больше 5—7 сут.

Истощение запасов какого-либо пищевого вещества приводит к развитию состояния  недостаточности питания. Ситуации, приводящие к недостатку пищи вообще, возникают, если нарушается нормальное снабжение продуктами питания. Это может происходить во время войн (вспомним 900-дневную блокаду Ленинграда, когда погибли от голода сотни тысяч людей), в результате землетрясений, наводнений, неурожая из-за засухи или других стихийных бедствий.

Общее недоедание наблюдается в  результате заболевания или травмы человека, когда пищи достаточно, но резко снижен аппетит или нет возможности и сил для потребления пищи (например, при переломе челюсти, удалении желудка). Старые слабые люди теряют аппетит, не могут приготовить себе пищу, хотя в запасе есть продукты. KpoiV с общего голода и недоедания существуют состояния недостаточности любого из 45 незаменимых пищевых веществ вследствие неправильного питания даже при изобилии продуктов. Ряд врожденных заболеваний приводит к неспособности усваивать и использовать отдельные пищевые вещества.

Мы говорили о голоде и недостатке пищевых веществ. Другая проблема в  питании современного человека, особенно в высокоразвитых странах, — переедание и связанные с ним ожирение, атеросклероз, гипертоническая болезнь, рак, сахарный диабет. Таким образом, пищи может быть мало или много. Но может быть пища нездоровая, т.е. хотя по калорийности она соответствует потребностям организма, пищевые вещества поступают в неправильных соотношениях. Все эти три ситуации в питании определяются терминами неправильное, нездоровое, нерациональное питание, которое становится фактором риска развития заболеваний человека.

История и эволюция питания человека

Питание человека менялось в ходе исторического развития цивилизации, да и теперь в разных частях света существенно различается в зависимости от климата, местности и ландшафта, уровня культуры, экономики, научно-технического прогресса, религиозных и национальных обычаев и других обстоятельств.

На разных этапах своего развития человек был охотником, собирателем либо крестьянином-земледельцем. Антропологические находки и знакомство с питанием изолированных групп людей, таких как бушмены пустыни Калахари, аборигены Австралии или племен бассейна Амазонки, показывают, что в древности Homo sapiens (человек разумный) добывал пищу собиранием плодов и ягод, листьев и корнеплодов растений, бобов и семян, занимался охотой на диких животных и птиц, добычей морепродуктов, рыбы и морского зверя.

Научившись пользоваться огнем, миллион  лет тому назад люди начали готовить пищу. После тепловой обработки растения и мясо становятся мягкими, приятными  на вкус, легкоусвояемыми. При этом также уничтожаются болезнетворные микроорганизмы, разрушаются токсические вещества.

Высушивание, варка и копчение позволили  людям запасать пищу впрок, позже  они научились солению, маринованию  и квашению овощей и фруктов.

Около 10 ООО лет назад жители Ближнего Востока и Средней Азии поняли, что злаковые растения можно  сеять и убирать (культивировать), использовать в пищу в высушенном виде, а затем в виде продуктов из размолотого зерна. Это был очень важный этап в истории человечества. Сорго выращивали в сухом климате Африки, пшеница стала основной культурой в Средней Азии и на Ближнем Востоке, ячмень и овес неплохо росли в более северных областях. В Азии вначале было распространено просо, затем стали выращивать рис в зонах с влажным климатом. В Америке возделывали кукурузу. Выращивание зерновых культур позволило накормить большие массы населения. Можно сказать, что зерновые спасли и спасают до сих пор человечество от голода.

Постепенно люди также научились  культивировать корнеплоды и клубни, бобовые растения. В Африке и сейчас используется в пищу мало известный нам клубень, который называется кассава, или сладкий картофель (совсем не похож по вкусу на известный нам картофель). На территории нашей страны, скорее всего, использовались репа и редька, свекла, которые хорошо растут и созревают в умеренном климате. В Америке выращивали картофель, откуда он попал в Европу, а при Петре I был привезен в Россию.

Различные животные и птицы были одомашнены несколько тысяч лет  назад. Однако бедные слои населения  употребляли мясную пищу лишь в праздники.

Люди, живущие по берегам рек  и морей, с незапамятных времен употребляли рыбу, мясо морских млекопитающих, многих других водных обитателей. Например, народы российского Севера и Дальнего Востока России (коряки, чукчи, эвенки и др.) и теперь используют в пищу мясо моржей, тюленей, китов и другого морского зверя.

Говоря о питании древнего человека, нельзя забывать о его физической активности, постоянной работе и движении. В период сбора урожая или охоты физическая нагрузка была очень большой и приводила к сезонной потере веса тела. Перед древним человеком не стояла проблема переедания и ожирения, его жизнь заключалась в постоянном поиске и добывании достаточного количества пищи.

Коротко о главном

• Питание — одна из важнейших составляющих здорового образа жизни человека, наряду с занятием физкультурой и спортом, правильным режимом труда, учебы и отдыха.
• Наука о питании (нутрициология) изучает свойства пищи и ее компонентов, их действие и взаимодействие, усвоение организмом, роль в поддержании здоровья или возникновении заболеваний.
• Главное предназначение пищи — обеспечение организма пищевыми веществами и энергией. Пищевые вещества (нутриенты) представляют собой химические соединения в составе пищевых продуктов, которые используются для построения и развития органов и тканей, а также для получения энергии.
• Запасы пищевых веществ в теле ограничены и при недостаточном поступлении их с пищей наступает истощение, приводящее к различным заболеваниям или смерти человека.
• Вовлечение новых растительных и животных источников пищи, изменение характера питания, способов обработки пищевых продуктов относятся к значимым факторам эволюции человека.

Вопросы для проверки

1. Что значит здоровый образ жизни человека?
2. Почему люди должны заботиться о правильном питании?
3. Что изучает наука о питании нутрициология?
4. Что дает человеку пища?
5. Какие пищевые вещества, необходимые человеку, должны поступать с пищей?
6. К чему приводит недостаточное потребление незаменимых пищевых .веществ?

 

 

ГЛАВА 1. БЕЛКИ

Белками, или протеинами (от греч. «протос» — первый, первоначальный), называют высокомолекулярные природные азотсодержащие соединения, построенные из остатков аминокислот. Число аминокислотных остатков в молекулах белков сильно колеблется и может достигать нескольких тысяч.

1.1. Функции белка

Без белка нет жизни — эта  истина вспоминается при всяком описании живой материи. Одна пятая часть  тела человека состоит из белка, он содержится практически во всех органах  и тканях. Только моча и желчь  в норме не содержат белка. Половина всего белка находится в мышцах, 1/5 часть — в костях и хрящах, 1/10 часть — в коже. Волосы, кожа, ногти также содержат белок кератин, который не переваривается и не усваивается в кишечнике.

Биологические функции белков крайне разнообразны: каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), структурные (коллаген), сократительные (миозин), транспортные (гемоглобин, миоглобин), защитные (иммуноглобулины, интерферон), запасные (альбумин) и др. С участием белков осуществляются рост и размножение клеток. Белки составляют основу биологических мембран (стенки клеток и внутриклеточных компонентов). При участии белков регулируются и поддерживаются водный баланс организма, нормальный рН среды.

С точки зрения питания белки  — важнейшая составная часть  пищи человека и животных, они являются поставщиком необходимых организму аминокислот.

1.2. Строение и  аминокислотный состав белков

* Белки синтезируются из аминокислот  и превращаются в аминокислоты при переваривании (гидролизе) в организме. Природных аминокислот насчитывается около 150, но в состав белков входят лишь 20 (см. ниже).

Незаменимые аминокислоты    Заменимые аминокислоты

Изолейцин  Глицин

Лейцин Глутаминовая кислота

Лизин      Аргинин

Метионин    Аспарагиновая кислота

Фенилаланин     Пролин

Треонин     Алании

Триптофан     Серин

Валин      Тирозин

Гистид      Цистеин

Аспарагин

Глутамин

 

 

 

Молекула аминокислоты содержит три функциональные группы: карбоксильную, аминогруппу и радикал (остаток) R, имеющий различное строение:

nh₂-ch-cooh

Аминогруппа | Карбоксильная  группа

R

Радикал

Имея кислотную и основную группы, аминокислоты в водной среде организма  и пищевых системах играют роль буферных веществ, поддерживающих определенную концентрацию водородных ионов (рН) среды.

В молекуле белка аминокислоты соединены  между собой пептидными связями. Они образуются между амино- и кислотной группами:

—СО—NH—

Свойства белка определяются набором  входящих в него аминокислот, их общим числом и последовательностью соединения друг с другом. Комбинация из 20 аминокислот, каждая из которых может встречаться в белке сколько угодно раз, дает практически неограниченное количество уникальных белковых молекул. Тело человека содержит по меньшей мере 30 ООО различных белков; только в печени насчитывается более 1000 белков-катализаторов (ферментов).

Элементный состав белков варьирует незначительно (в % массы сухого вещества): углерод — 51—53, кислород — 21,5—23,5, азот — 16,8—18,4, водород — 6,5—7,3, сера — 0,3—2,5. Некоторые белки содержат немного фосфора, селена и других элементов. Содержание азота практически во всех белках постоянное и принимается равным 16%. Зная количество азота, можно рассчитать количество белка в продуктах питания, используя коэффициент пересчета 6,25.