Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты

1. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жироподобные вещества и их роль в нормальном функционировании человеческого организма. Нормы потребления этих веществ.
2. Теория адекватного питания как научная основа для рационального питания.
3. Витамины: авитаминоз и гиповитаминоз. Классификационные признаки витаминов.

1. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жироподобные вещества и их роль в нормальном функционировании человеческого организма. Нормы потребления этих веществ.

Жиры - органические соединения, входящие в состав животных и растительных тканей и состоящие в основном из триглицеридов (сложных эфиров глицерина и различных жирных кислот). Кроме того, в состав жиров входят вещества, обладающие высокой биологической активностью: фосфатиды, стерины, некоторые витамины. Смесь различных триглицеридов составляет так называемый нейтральный жир. Жир и жироподобные вещества объединяют обычно под названием липиды.

У человека и животных наибольшее количество жиров находится в  подкожной жировой клетчатке  и жировой ткани, располагающейся  в сальнике, брыжейке, забрюшинном  пространстве и т. д. Жиры содержатся также в мышечной ткани, костном  мозге, печени и других органах. В  растениях жиры накапливаются в  основном в плодовых телах и семенах. Особенно высокое содержание жиров  свойственно так называемым масличным  культурам. Например, в семенах подсолнечника  жиры составляют до 50% и более (в пересчете  на сухое вещество).

Биологическая роль жиров заключается прежде всего в том, что они входят в состав клеточных структур всех видов тканей и органов и необходимы для построения новых структур (так наз. пластическая функция). Важнейшее значение имеют жиры для процессов жизнедеятельности, т. к. вместе с углеводами они участвуют в энергообеспечении всех жизненных функций организма. Кроме того, жиры, накапливаясь в жировой ткани, окружающей внутренние органы, и в подкожной жировой клетчатке, обеспечивают механическую защиту и теплоизоляцию организма. Наконец, жиры, входящие в состав жировой ткани, служат резервуаром питательных веществ и принимают участие в процессах обмена веществ и энергии.

Природные жиры содержат более 60 видов различных жирных кислот, обладающих различными химическими и физическими свойствами и определяющих тем самым различия в свойствах самих жиров. Молекулы жирных кислот представляют собой "цепочки" из атомов углерода, связанных между собой и окруженных атомами водорода. Длина цепи определяет многие свойства, как самих жирных кислот, так и жиров, образуемых этими кислотами. Длинноцепочечные жирные кислоты имеют твердую консистенцию, короткоцепочечные являются жидкими веществами. Чем выше молекулярный вес жирных кислот, тем выше температура их плавления, а соответственно и температура плавления жиров, в состав которых входят эти кислоты. Вместе с тем, чем выше температура плавления жиров, тем они хуже усваиваются. Все легкоплавкие жиры усваиваются одинаково хорошо. По усвояемости жиры можно разделить на три группы:

1. жир с температурой плавления ниже температуры тела человека, усвояемость 97-98% ;
2. жир с температурой плавления выше 37°, усвояемость около 90%;
3. жир с температурой плавления 50-60°, усвояемость около 70- 80%.

По химическим свойствам  жирные кислоты делятся на насыщенные (все связи между углеродными атомами, образующими "остов" молекулы, насыщены, или заполнены, атомами водорода) и ненасыщенные (не все связи между атомами углерода заполнены атомами водорода). Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты отличаются не только по своим химическим и физическим свойствам, по и по биологической активности и "ценности" для организма.

Насыщенные жирные кислоты содержатся в жирах животного происхождения. Они обладают невысокой биологической активностью и могут оказывать отрицательное действие на жировой и холестериновый обмены.

Ненасыщенные жирные кислоты широко представлены во всех пищевых жирах, но больше всего их находится в растительных маслах. Они содержат двойные ненасыщенные связи, что обусловливает их значительную биологическую активность и способность к окислению. Самыми распространенными являются олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая жирные кислоты, среди которых наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота.

Ненасыщенные жирные кислоты в организме не образуются и должны ежедневно вводиться с пищей в количестве 8— 10 г. Источниками олеиновой, линолевой и линоленовой жирных кислот являются растительные масла. Арахидоновая жирная кислота почти не содержится ни в одном продукте и может синтезироваться в организме из линолевой кислоты в присутствии витамина В₆ (пиридоксина).

Недостаток ненасыщенных жирных кислот приводит к задержке роста, возникновению сухости и воспалению кожных покровов.

Ненасыщенные жирные кислоты входят в состав мембранной системы клеток, миелиновых оболочек и соединительной ткани. Эти кислоты отличаются от истинных витаминов тем, что не обладают способностью усиливать обменные процессы, однако потребность организма в них значительно выше, чем в истинных витаминах.

Для обеспечения физиологической  потребности организма в ненасыщенных жирных кислотах необходимо ежедневно в пищевой рацион вводить 15—20 г растительного масла.

Высокой биологической активностью жирных кислот обладают подсолнечное, соевое, кукурузное, льняное и хлопковое масла, в которых содержание ненасыщенных жирных кислот составляет 50—80 %.

Само распределение полиненасыщенных жирных кислот в организме свидетельствует  об их важной роли в его жизнедеятельности: больше всего их содержится в печени, мозге, сердце, половых железах. При  недостаточном поступлении с  пищей содержание их уменьшается прежде всего в этих органах. Важная биологическая роль этих кислот подтверждается их высоким содержанием в эмбрионе человека и в организме новорожденных, а также в грудном молоке.

В тканях имеется значительный запас полиненасыщенных жирных кислот, позволяющий довольно долго осуществлять нормальные превращения в условиях недостаточного поступления жира с  пищей.

Рыбий жир отличается самым высоким содержанием наиболее активной из полиненасыщенных жирных кислот - арахидоновой; не исключено, что эффективность рыбьего жира объясняется не только имеющимися в нем витаминами А и D, но и высоким содержанием этой столь необходимой организму, особенно в детском возрасте, кислоты.

Важнейшим биологическим  свойством полиненасыщенных жирных к т является их участие в качестве обязательного компонента в образовании  структурных элементов (клеточных  мембран, миелиновой оболочки нервного волокна, соединительной ткани), а также  в таких высокоактивных в биологическом  отношении комплексах, как фосфатиды, липопротеиды (белково-липидные комплексы) и др.

Полиненасыщенные жирные кислоты обладают способностью повышать выведение холестерина из организма, переводя его в легкорастворимые соединения. Это свойство имеет большое  значение в профилактике атеросклероза. Кроме того, полиненасыщенные жирные кислоты оказывают нормализующее  действие на стенки кровеносных сосудов, повышая их эластичность и снижая проницаемость. Имеются данные, что  недостаток этих кислот ведет к тромбозу коронарных сосудов, т. к. жиры, богатые  насыщенными жирными кислотами, повышают свертываемость крови. Поэтому  полиненасыщенные жирные кислоты могут  рассматриваться как средства предупреждения ишемической болезни сердца.

По биологической ценности и содержанию полиненасыщенных жирных кислот жиры можно разделить на три  группы.

К первой относят жиры, обладающие высокой биологической активностью, в которых содержание полиненасыщенных жирных кислот составляет 50-80%; 15- 20 г  в сутки этих жиров могут удовлетворить  потребность организма в таких  кислотах. К этой группе принадлежат  растительные масла (подсолнечное, соевое, кукурузное, конопляное, льняное, хлопковое).

Во вторую группу входят жиры средней биологической активности, которые содержат менее 50% полиненасыщенных жирных кислот. Для удовлетворения потребности организма в этих кислотах требуется уже 50-60 г таких  жиров в сутки. К ним относятся  свиное сало, гусиный и куриный  жир.

Третью группу составляют жиры, содержащие минимальное количество полиненасыщенных жирных кислот, которое  практически не в состоянии удовлетворить  потребность организма в них. Это бараний и говяжий жир, сливочное масло и другие виды молочного жира.

Биологическую ценность жиров, кроме различных жирных кислот, определяют и входящие в их состав жироподобные вещества - фосфатиды, стерины, витамины и др.

Фосфатиды по своей структуре весьма близки к нейтральным жирам: чаще в пищевых продуктах содержится фосфатид лецитин, несколько реже - кефалин. Фосфатиды являются необходимой составной частью клеток и тканей, активно участвуя в их обмене, особенно в процессах, связанных с проницаемостью клеточных мембран. Особенно много фосфатидов в костном жире. Эти соединения, принимая участие в жировом обмене, влияют на интенсивность всасывания жира в кишечнике и использование их в тканях (липотропное действие фосфатидов). Фосфатиды синтезируются в организме, но непременным условием их образования являются полноценное питание и достаточное поступление белка с пищей. Источниками фосфатидов в питании человека являются многие продукты, особенно желток куриного яйца, печень, мозги, а также пищевые жиры, особенно нерафинированные растительные масла.

Стерины также обладают высокой  биологической активностью и  участвуют в нормализации жирового и холестеринового обмена. Фитостерины (растительные стерины) образуют с холестерином нерастворимые комплексы, которые не всасываются; тем самым предотвращается повышение содержания холестерина в крови. Особенно эффективны в этом отношении эргостерин, который под действием ультрафиолетовых лучей превращается в организме в витамин D, и стеостерин, способствующий нормализации содержания холестерина в крови. Источники стеринов - различные продукты животного происхождения (свиная и говяжья печень, яйца и т. д.). Растительные масла теряют большую часть стеринов при рафинировании.

Жиры относятся к основным пищевым веществам, поставляющим энергию  для обеспечения процессов жизнедеятельности  организма и "строительный материал" для построения тканевых структур.

Жиры обладают высокой  калорийностью, она превосходит  теплотворную способность белков и  углеводов более чем в 2 раза. Потребность  в жирах определяется возрастом  человека, его конституцией, характером трудовой деятельности, состоянием здоровья, климатическими условиями и т. д. Физиологическая норма потребления  жиров с пищей для людей  среднего возраста составляет 100 г в  сутки и зависит от интенсивности  физической нагрузки. С возрастом  рекомендуется сокращать количество жира, поступающего с пищей. Потребность  в жирах может быть удовлетворена  при употреблении различных жировых  продуктов.

Оптимальным следует считать  соотношение, когда животные жиры составляют 70% суточного потребления жиров, а растительные - 30% .

Среди жиров животного  происхождения высокими пищевыми качествами и биологическими свойствами выделяется молочный жир, используемый преимущественно  в виде сливочного масла. Этот вид  жира содержит большое количество витаминов (A, D2, E) и фосфатидов. Высокая усвояемость (до 95%) и хорошие вкусовые качества делают сливочное масло продуктом, широко употребляемым людьми всех возрастов. К животным жирам относятся также свиное сало, говяжий, бараний, гусиный жир и др. Они содержат относительно немного холестерина, достаточное количество фосфатидов. Вместе с тем их усвояемость различна и зависит от температуры плавления. Тугоплавкие жиры с температурой плавления выше 37° (свиное сало, говяжий и бараний жир) усваиваются хуже, чем сливочное масло, гусиный и утиный жир, а также растительные масла (температура плавления ниже 37°). Жиры растительного происхождения богаты незаменимыми жирными кислотами, витамином Е, фосфатидами. Они легко усваиваются.

Биологическую ценность растительных жиров во многом определяют характер и степень их очистки (рафинации), которую проводят для удаления вредных  примесей. В процессе очистки теряются стерины, фосфатиды в другие биологически активные вещества. К комбинированным (растительным и животным) жирам относятся различные виды маргаринов, кулинарные и др. Из комбинированных жиров наиболее распространены маргарины. Их усвояемость близка к усвояемости сливочного масла. Они содержат много витаминов A, D, фосфатидов и других биологически активных соединений, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

Возникающие при хранении пищевых жиров изменения приводят к снижению их пищевой и вкусовой ценности. Поэтому при длительном хранении жиров их следует оберегать  от действия света, кислорода воздуха, тепла и других факторов.  

Таким образом, жиры в организме человека играют как важную энергетическую и пластическую роль. Кроме того, они являются хорошими растворителями ряда витаминов и источниками биологически активных веществ. Жир повышает вкусовые качества пищи и вызывает чувство длительного насыщения.

2. Теория адекватного питания как научная основа для рационального питания.

Накопленный научный опыт и более глубокое понимание физиологии питания привели к пересмотру взглядов не только на идеальную пищу и идеальное питание, но и на классическую теорию сбалансированного питания.

В результате этого в настоящее  время сформирована новая теория питания – теория адекватного  питания. Как следует из названия теории, ее смысл заключается в  том, что питание должно быть не просто сбалансированным, но и подаваться в той форме, которая соответствует  эволюционным особенностям организма.

Основные постулаты теории адекватного питания:

• Питание поддерживает молекулярный состав организма и обеспечивает его энергетические и пластические потребности. Этот постулат теории адекватного питания соответствует теории сбалансированного питания.
• Человек и высшие животные в метаболическом и трофическом отношениях представляют собой не организмы, а надорганизменные системы, включающие в себя, кроме макроорганизма, микрофлору его желудочно-кишечного тракта. Внутренняя экология макроорганизма невозможна без микроэкологии или эндоэкологии. Между организмом хозяина и микрофлорой его пищеварительного аппарата поддерживаются положительные симбионтные взаимоотношения (симбиоз – совместное существование).
• Питание и ассимиляция (усвоение) пищи связаны не только с одним потоком во внутреннюю среду организма нутриентов, освобождающихся в результате переваривания пищи, но и с существованием по крайней мере еще трех потоков.
• Первый поток - поток гормонов и гормоноподобных соединений. Этот поток состоит из двух - эндогенного и экзогенного. В состав первого входят гормоны, продуцируемые эндокринными клетками пищеварительного аппарата, в состав второго – так называемые экзогормоны, образующиеся преимущественно при расщеплении пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте.
• Второй поток состоит из балластных веществ пищи, модифицированных бактериальной флорой кишечника. Этот поток также биологически важен, так как с ним во внутреннюю среду организма поступают вторичные нутриенты.
• Третий поток - поток токсических соединений, формирующихся из токсических веществ пищи, а также токсических бактериальных метаболитов, образующихся в желудочно-кишечном тракте за счет деятельности бактериальной флоры.
• Балластные вещества, или пищевые волокна, являются не балластом, а эволюционно важным компонентом пищи. Пищевые волокна необходимы для нормального функционирования пищеварительного аппарата и организма в целом.
• Баланс пищевых веществ в организме достигается в результате освобождения конечных продуктов, способных к всасыванию, за счет полостного и мембранного (в ряде случаев внутриклеточного) пищеварения, а также вследствие синтеза новых соединений, в том числе незаменимых, бактериальной флорой кишечника. Относительная биологическая роль первичных и вторичных нутриентов варьирует в широких пределах.
• Некоторые аминокислоты являются не только факторами питания, но и нейротрансмиттерами или их предшественниками. С учетом этого факта становится ясно, что потребление ряда пищевых продуктов важно не только с точки зрения их пищевой ценности, но и необходимо для нормальной регуляции физиологических функций. Теория адекватного питания основывается на представлениях о трех типах пищеварения.

Основные положения теории адекватного питания: питательные вещества образуются из пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул за счет полостного и мембранного пищеварения, а также формирования в кишечнике при участии симбиотической микрофлоры новых химических компонентов, в том числе незаменимых; необходимым компонентом пищи являются не только полезные, но и балластные вещества (пищевые волокна). В разработку теории адекватного питания существенный вклад внес академик А. М. Уголев. На основе теории адекватного питания разработаны различные научные концепции приема пищи.

А. М. Уголев предложил теорию адекватного питания, в которой принят постулат теории сбалансированного питания о соответствии расхода энергии и поступления ее в организм в составе пищевых веществ. Данный постулат принимается целиком. Некоторые из положений теории уточняются, а ряд других несет принципиально новые теоретические подходы и вытекающие из них практические выводы. Согласно этой теории, питание восполняет молекулярный состав, энергетические и пластические расходы организма, поэтому важно соответствие набора и свойств пищевых веществ ферментному и изоферментному спектру пищеварительной системы. Такая адекватность (соответствие) должна быть в полостном и мембранном пищеварении, адекватными механизмами резорбции должны быть и всасывающиеся из кишечника питательные вещества.

В теории подчеркиваются трехэтапность пищеварения и необходимость индивидуальной и видовой адекватности питания всем трем его этапам.

Примером их несоответствия являются различные ферментопатии, например лактазная недостаточность. В этом случае молоко в рационе является неадекватным видом пищи. Особое внимание в теории обращено на многоцелевое назначение в составе пищи балластных веществ.

Автор теории адекватного  питания рассматривает ассимилирующий пищевые вещества организм как «надорганизм», имеющий как организм хозяина свою эндоэкологию, образуемую микрофлорой кишечника. Первичный поток нутриентов пищи формируется в результате ее переваривания и всасывания. Кроме того, есть поток вторичных пищевых веществ, образующихся в результате деятельности микроорганизмов кишечника. Эта деятельность определяется эндогенными и экзогенными (составом и свойствами принимаемой пищи, ее всасыванием в пищеварительном тракте) факторами.

В зависимости от них что-то «достается» или «не достается» микроорганизмам и обусловливает  изменение их количества, состава, свойств, потока в кровь и лимфу вторичных  пищевых веществ, в их числе незаменимых, биологически активных веществ и  токсинов.

Из компонентов пищи в  результате их гидролиза и трансформаций  с участием микроорганизмов образуются вещества, регулирующие деятельность физиологических систем организма. За счет этого пища обладает не только свойствами питательных веществ  с их энергетической и пластической ценностью, но и способностью в достаточно широких пределах изменять многие физиологические  процессы (включая поведение, защитные, в том числе иммунные, механизмы).

Рассмотрение теории адекватного  питания как составной части  учения о процессе ассимиляции пищи всеми живыми системами, нахождение у них общих механизмов реализации питания привело А. М. Уголева к необходимости объединения этих вопросов в одной науке, которую он назвал трофологией.

Предметом трофологии «...являются общие закономерности ассимиляции  жизненно необходимых веществ на всех уровнях организации живых  систем — от клетки, органа и организма  до соответствующих связей в популяции, биоценозах и биосфере» (А. М. Уголев).

Таким образом, основной идеей  новой теории стало то, что питание  должно быть не только сбалансированным, но и адекватным, т. е. соответствующим  возможностям организма.

3. Витамины: авитаминоз и гиповитаминоз. Классификационные признаки витаминов.

Витами́ны (от лат. vita -«жизнь») — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи. Витамины содержатся в пище в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам.

Роль витаминов в жизнедеятельности организма, как животных, так и человека невозможно переоценить. Витамины повышают интенсивность всех физиологических процессов, помогаю защите от неблагоприятных воздействий внешней среды, повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям, а в период болезни способствуют скорейшему выздоровлению. Отсутствие или недостаток витаминов в организме приводят к нарушению ряда его важнейших функций.

По сравнению с основными  питательными веществами - белками, жирами, углеводами и минеральными солями - витамины требуются организму в  весьма незначительных количествах: всего  несколько сотых миллиграмма  в сутки. Но и в этих малых количествах  витамины благоприятно влияют на обмен  веществ, стимулируют рост, развитие, размножение, положительно воздействуют на общее состояние, повышают сопротивляемость различным болезням, укрепляют мышечную, костную, кровеносную и другие системы  организма, причём действуют они все взаимосвязано.

Обозначаются витамины заглавными буквами латинского алфавита - А, В, С и т.д. Особенно большое значение для животных имеют витамины А, В, С, D, и Е. Их недостаток наблюдается довольно часто и приводит к таким заболеваниям, как авитаминоз и гиповитаминоз.

Гиповитаминоз, или авитаминоз служит причиной появления различных нарушений в организме. Авитаминоз представляет собой абсолютное отсутствие какого-то витамина, необходимого организму, что нечасто встречается.

Гиповитаминозы очень  часто провоцируют развитие многих болезней. 
Так как благодаря витаминам, в организме происходит ассимиляция белков, углеводов, жиров и минералов, их нехватка провоцирует различные нарушения метаболизма и способна привести к изменениям функций внутренних органов и их систем.

Появление всех авитаминозов обусловлено витаминной нехваткой, которая вызвана одной или  сразу всеми причинами:

• Низким содержанием витаминов в рационе питания.
• Разрушением витаминов из-за продолжительного или неправильного хранения продукции, неправильной кулинарной обработки.
• Действием антивитаминных факторов, которые содержатся в продуктах питания.
• Несоблюдением баланса в химическом составе рационов, а также нарушением оптимального соотношения витаминов.

Кроме этого, авитаминоз может  спровоцировать дисбактериоз кишечника, угнетённое состояние кишечной микрофлоры, которая продуцирует определённый набор витаминов.

Основные признаки гиповитаминоза:

• Пониженное усвоение витаминов из-за нарушенного процесса всасывания витаминов пищевым каналом при наличии болезней органов пищеварения.
• Наличие конкурентных отношений с остальными витаминами или нутриентами.
• Наследственные дефекты транспортной и ферментной систем усвоения витаминов из-за утилизации витаминов, которые поступают с пищей, паразитами кишечника и кишечной микрофлорой.
• Нарушение обмена веществ витаминов и образование активных их форм с наследственным или приобретённым генезом.
• Нарушения в процессе образования витаминов в транспортной форме.

Как можно отметить, причин для  появления гиповитаминоза огромное количество. Но все формы гиповитаминозов  обладают своими особыми симптомами. Единый подход при их лечении направлен  на то, чтобы ликвидировать причины, вызвавшие тот или другой вид  гиповитаминоза, а также корректировку рациона питания.

Рассмотрим классификационные признаки витаминов. Итак, витамины подразделяются на две основные, довольно большие, группы. Это витамины:

1. Растворимые в жирах.
2. Водорастворимые витамины.

Рассмотрим растворимые  в жирах витамины.

Витамин А влияет на рост человека, помогает организму сопротивляться различным инфекциям, делает состояние кожи более хорошим, а также оказывает большое влияние на зрение человека. Недостаток витамина А в организме ухудшает зрение, особенно в сумерках, подобное явление называют еще «куриной слепотой», на руках и ногах кожа может стать шероховатой, начать шелушиться, понижается яркость и прочность ногтей. Для детей недостаток витамина А опасен задержкой роста. Данный витамин содержится в рыбьем и молочном жирах, сыре, твороге, яичном желтке. В организме человека витамин А может образовываться из многих растительных продуктов, таких как морковь, шпинат, укроп, рябина и прочее (провитамин А – бета-каротин).  

Витамин D регулирует фосфорно-кальциевый обмен, повышает сопротивляемость организма, противостоит рахиту. Его дефицит может привести к недостаточному отложению в костях извести, может проявиться тошнота, потеря аппетита, раздражительность и еще ряд симптомов. Витамин D практически не встречается в растительной пище, а больше всего его содержится в атлантической сельди, рыбьем жире, присутствует в шпинате и грибах в небольших количествах. Образованию данного витамина весьма способствуют ультрафиолетовые лучи, в связи с чем овощи, выращенные под солнечными лучами, как собственно и сам солнечный свет, весьма полезны для человеческого организма.   

Витамин Е не допускает окисление витамина А и помогает ему накапливаться в печени, благотворно влияет на усвоение белков, оказывает положительное влияние на кровь, мозг, мышцы, нервы. Недостаток витамина Е может привести к слабости мышц, выкидышам у беременных женщин, эндокринным расстройствам. Содержится преимущественно в продуктах растительного происхождения, особенно много их в маслах соевом, арахисовом, подсолнечном. Много его в бобовых и зерновых ростках, в овощах.  

Витамин К участвует в свертывании крови, при недостатке его в организме могут развиться явления геморрагического характера, трудность в остановке кровотечений. Имеет широкое распространение в растительности, но, к сожалению, при тепловой обработке разрушается. Шиповник, морковь, клубнику, помидоры следует употреблять в сыром виде. 

 Недостаток этих веществ  вызывает авитаминоз и гиповитаминоз,  кроме того, классификационные признаки  витаминов включают вторую группу: водорастворимые витамины.