Углеводы и их значение в питании

Углеводы — это полиатомные альдегидо- и кетоспирты. Они образуются в растениях при фотосинтезе и поступают в организм главным образом с растительными продуктами. Однако все боль­шее значение в питании приобретают добавленные углеводы, ко­торые чаще всего представлены сахарозой, получаемой промышленным способом и вводимой за­тем в пищевые рецептуры. Все углеводы делятся по степени полимеризации на простые и сложные.

Простые углеводы:

- моноса­хариды - гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза), пентозы (ксило­за, рибоза, дезоксирибоза)

- дисахариды - лактоза, мальтоза, сахароза.

Сложныеуглеводы:

- олигосахариды - состоят из нескольких остатков моносахаридов (рафиноза, стахиоза, лактулоза, олигофруктоза)

-полисахариды – крахмальные (крахмал, гликоген) и некрахмальные (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин)

Углеводы являются основными энергонесущими макронутриентами в питании человека, обеспечивая 50-70 % общей энерге­тической ценности рациона. В результате метаболизации 1 г углеводов организм получает энергию, эквивалентную 4 ккал.

Об­мен углеводов тесно связан с обменом жиров и белков, что обес­печивает их взаимные превращения. При умеренном недостатке углеводов в питании депонированные жиры, а при глубоком де­фиците (менее 50 г/сут) и аминокислоты (как свободные, так и из состава мышечных белков) вовлекаются в процесс глюконеогенеза, приводящий к получению необходимой организму энер­гии. В обратной ситуации происходит активация липонеогенеза и из лишних углеводов синтезируются жирные кислоты, отклады­вающиеся в депо.

Наряду с основной энергетической функцией углеводы уча­ствуют в пластическом обмене. Глюкоза и ее метаболиты являются составными частями гликопротеидов, к которым относятся большинство белковых соеди­нений крови (трансферрин, иммуноглобулины), ряд гормонов, ферментов, факторов свертывания крови. Гликопротеиды, а так­же гликолипиды участвуют вместе с белками и липидами в струк­турной и функциональной организации биомембран и играют при этом ведущую роль в процессах клеточной рецепции гормонов и других биологически активных соединений и в межклеточном вза­имодействии, имеющем существенное значение для нормального клеточного роста, дифференцировки и иммунитета.

Углеводы пищи также являются предшественниками гликогена и триглицеридов; они служат источником углеродного основания заменимых ами­нокислот, участвуют в построении коферментов, нуклеиновых кислот, аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и других биоло­гически важных соединений.

Углеводы оказывают антикетогенное действие, стимулируя окисление ацетилкоэнзима А, образующе­гося при окислении жирных кислот.

Моно- и дисахариды. Они обладают сладким вкусом и поэтому называются сахарами. Природными источниками простых углеводов являются фрук­ты, ягоды, овощи, плоды.

Глюкоза (альдегидоспирт) является основным структурным мо­номером всех важнейших полисахаридов — крахмала, гликогена, целлюлозы. Она поступает с питанием изолированно в составе ягод, фруктов, плодов и овощей, а также в качестве компонента наиболее распространенных дисахаридов: сахарозы, мальтозы, лактозы. Глю­коза быстро и практически в полном объеме усваивается в желудоч­но-кишечном тракте, поступает в кровь и разносится ко всем орга­нам и тканям для окисления, сопряженного с образованием энер­гии. Избыток глю­козы быстро превращается в депонирующиеся триглицериды.

Фруктоза почти в два раза медленнее всасывается в кишечнике и в большей степени задерживается в печени. Фруктоза по более короткому метаболическому пути по сравнению с глюкозой вовлекается в процессы липонеогенеза и спо­собствует отложению жира в депо. Этим объясняются ряд новых фактов, полученных при изучении положительной динамики массы тела у лиц, регулярно употребляющих продукты, обогащенные пищевыми компонентами, содержащими фруктозу. Чрезмерное поступление фруктозы приводит к увеличению концентрации в крови С-пептида, харак­теризующего степень инсулинрезистентности при развитии сахар­ного диабета второго типа. Фруктоза содержится в пищевых про­дуктах как в свободном виде в меде и фруктах, так и в виде фруктозного полисахарида инулина в составе топинамбура (земляной груши), цикория и артишоков.

Основным промышленно производимым дисахаридом являет­ся сахароза, или столовый сахар. Сырьем для его производства слу­жат сахарная свекла (14... 25 % сахара) и сахарный тростник (10... 15 % сахара). Натуральными источниками сахарозы в пита­нии являются дыни, арбузы, некоторые овощи, ягоды и фрукты. Сахароза легко усваивается и быстро распадается на глюкозу и фруктозу, которые затем вовлекаются в присущие им обменные процессы. Именно использование сахарозы в качестве существенного ком­понента многих продуктов (кондитерских изделий, конфет, дже­мов, десертов, мороженого, прохладительных напитков) приве­ло в настоящее время к увеличению доли моно- и дисахаридов в общем объеме поступающих углеводов в развитых странах до 50 % и выше (при рекомендуемых 20%). В результате на фоне снижа­ющихся энергозатрат увеличивается алиментарная нагрузка на ин-сулярный аппарат, повышается уровень инсулина в крови, ин­тенсифицируется отложение жира в депо, нарушается липидный профиль крови. Все это способствует увеличению риска развития сахарного диабета, ожирения, атеросклероза и многочисленных заболеваний, базирующихся на перечисленных патологических состояниях.

Лактоза является основным углеводом молока и молочных продуктов (состоит из молекул галактозы и глюкозы) и имеет большое значение в качестве источника углеводов для питания детей. У взрослых его доля в углеводном составе рациона значи­тельно снижается за счет широкого использования других источ­ников. К тому же у взрослых, а иногда и детей снижена актив­ность фермента лактазы, расщепляющего молочный сахар. Послед­ствиями непереносимости цельного молока и продуктов, содер­жащих его, являются диспептические расстройства. Использование в питании кисло-молочных продуктов (кефира, йогурта, сме­таны), а также творога и сыра, как правило, не вызывают подоб­ной клинической картины. Непереносимость молока отмечается у 30-35 % взрослого населения Европы, в то время как у жителей Африки — более чем у 75 %.

Полисахариды. Основным усваиваемым полисахаридом явля­ется крахмал — пищевая основа зерновых, бобовых и картофеля. Для облегчения усвоения крахмала организмом продукт, со­держащий его, должен быть подвергнут тепловой обработке. При этом образуется крахмальный клейстер в явной форме, например кисель, или скрытом виде в составе пищевой композиции: каше, хлебе, макаронах, блюд из бобовых.

Крахмальные полисахариды, поступившие с пищей в организм, подвергаются последователь­ной, начиная с ротовой полости, ферментации до мальтодекстринов, мальтозы и глюкозы с последующим практически пол­ным усвоением. Крахмал диссимилируется организмом достаточ­но длительный период и в отличие от моно- и дисахаридов не обеспечивает столь быстрое и выраженное повышение уровня глю­козы в крови.

Вторым перевариваемым полисахаридом является гликоген. Его пищевое значение невелико — с рационом поступает не более 10-15 г гликогена в составе печени, мяса и рыбы. При созрева­нии мяса гликоген превращается в молочную кислоту. У человека излишки глюкозы в первую очередь (до метаболиче­ской трансформации в жир) превращаются именно в гликоген — единственный резервный углевод животных тканей. В организме человека общее содержание гликогена составляет около 500 г (¹/₃ в печени, остальное количество в мышцах) — это суточный за­пас углеводов, используемый при их глубоком дефиците в пита­нии. Длительный дефицит гликогена в печени ведет к дисфунк­ции гепатоцитов и ее жировой инфильтрации.

Величина потребности в углеводах для человека определяет­ся их ведущей ролью в обеспечении организма энергией и не­желательностью синтеза глюкозы из жиров (а тем более из бел­ков) и находится в прямой зависимости от энергозатрат. Учи­тывая возможные индивидуальные особенности обмена веществ и уровень поступления жира, оптимальный уровень углеводов в питании находится в интервале 55-65% энергоценности рацио­на, т.е. в среднем составляет 150 г на 1000 ккал рациона. Для человека со средним уровнем энергозатрат это соответствует при­мерно 300 - 400 г углеводов в сутки.

Некрахмальные полисахариды. Некрахмальные полисахариды (НПС) не перевариваются в тонком кишечнике человека в связи с отсутствием соответствующих фер­ментных систем, по этой причине ранее они назывались «балласт­ными веществами», признаваясь лишними компонентами пищи, удаление которых в процессе технологической переработки про­довольственного сырья считалось вполне допустимым. Это оши­бочное мнение наряду с другими чисто технологическими причи­нами способствовало появлению широкого ассортимента рафи­нированных (очищенных от НПС) пищевых продуктов, име­ющих значительно более низкие показатели пищевой ценности. В настоящее время не вызывает сомнений, что НПС играют зна­чительную роль в жизнеобеспечении организма как на функцио­нальном, так и на метаболическом уровнях, что позволяет отнес­ти их к группе незаменимых факторов питания человека.

Пищевые волокна — это съедобные ком­поненты пищи, главным образом растительной природы, устой­чивые к перевариванию и усвоению в тонком кишечнике, но под­вергающиеся полной или частичной ферментации в толстом ки­шечнике. Хорошими источниками ПВ в питании являются бобовые, зер­новые, орехи, а также фрукты, овощи и ягоды. Чем выше степень очистки (рафинирования) продовольственного сы­рья при технологической переработке, тем меньше ПВ (а также и многих микронутриентов) остается в конечном продукте.

Основные физиологические эффекты ПВ связаны с обеспече­нием нормальной моторики кишечника, поддержания нормаль­ного микробиоценоза кишечника и сорбционными свойствами. Нормальная моторика кишечника обеспечивает оптимальные эвакуаторные свойства желудочно-кишечного тракта, его секретор­ные (ферментативные, желчевыделительные, гормональные) функции, снижает возможность аутоинтоксикации. В результате частичной или полной ферментации ПВ нормаль­ной микрофлорой толстого отдела кишечника образуются короткоцепочечные жирные кислоты (уксусная, пропионовая, мас­ляная) и газы (углекислый, водород, метан). Все эти продукты ферментации используются для поддержания жизнедеятельно­сти микрофлоры кишечника и участвуют в обмене клеток слизи­стой оболочки толстого кишечника. Жирные кислоты с корот­кой углеводной цепочкой усваиваются клетками слизистой обо­лочки и метаболизируются с выделением необходимой энергии (до 2 ккал из 1 г ПВ). Масляная кислота активно используется клетками слизистой оболочки толстого кишечника и по некото­рым данным играет важную роль в защите эпителия толстого ки­шечника от различных патологических процессов, в том числе и неопластических.

Нормирование ПВ проводится в отношении всей группы входя­щих в них соединений. Для взрослого здорового человека оптималь­ным ежедневным количеством ПВ считается 11... 14 г на 1 000 ккал рациона, что составляет 25... 35 г/сут. Это количество в полном объе­ме может поступить в организм с тем же продуктовым набором, который обеспечивает потребность в углеводах в целом.

Контрольно-обучающие тесты:

1. Из каких величин складывается нерегулируемый расход энергии?

а) основного обмена;

б) специфического динамического действия пищи;

в) тяжести трудовой деятельности.

2. Коэффициент физической активности отражает соотношение:

а) общих энерготрат с величиной основного обмена;

б) энерготрат на физическую и умственную деятельность.

3. Общие суточные энерготраты складываются из затрат энергии:

а) на основной обмен;

б) на специфическое динамическое действие пищи;

в) на физическую активность;

г) на тепловой обмен.

4. Величина основного обмена зависит:

а) от пола;

б) от возраста;

в) от массы тела;

г) от физической активности.

5. Методы изучения питания населения с использованием медицинского обследования:

а) опросно-весовой;

б) бюджетный;

в) анкетный;

г) балансовый.

6. Анализ меню-раскладок при изучении организованного питания включает:

а) соблюдение режима питания;

б) разнообразие питания;

в) пищевую энергетическую ценность рациона;

г) температуру отпускаемых блюд.

7. Обязательные компоненты оценки состояния питания населения:

а) изучение фактического питания;

б) определение соответствия фактического питания физиологическим нормам;

в) разработка мероприятий по коррекции питания;

г) лабораторное исследование рационов.

8. Под термином «рациональное питание» понимают:

а) питание, соответствующее по калорийности энергозатратам человека;

б) питание, содержащее все пищевые вещества в необходимых количествах;

в) питание, сбалансированное по содержанию основных пищевых веществ;

г) питание, предусматривающее соблюдение определенного режима.

9. Калорический коэффициент белков и углеводов:

а) 3 ккал/г;

б) 4 ккал/г;

в) 5 ккал/г;

г) 6 ккал/г.

10. Оптимальное распределение калорийности пищи по отдельным приемам при трехразовом питании (в процентах):

а) 30-45-25;

б) 15-50-35;

в) 20-60-20.

Ответы

А, б,	а	А, б, в	А, б, в	А, в	А, б, в	А, б. в, г	А, б, в. г	б	а