Общие вопросы экологии питания

«Если отец болезни не всегда известен,

то всегда мать ее – пища»

Гиппократ

План

1. Обмен веществ и важнейшие пищевые вещества.

2. Современные проблемы экологии питания человека.

3. Значение белков в питании человека, их нормы и источники поступления в организм.

4. Чужеродные химические вещества в продуктах питания.

1. Обмен веществ и важнейшие пищевые вещества.

Метаболизм или обмен веществ представляет собой совокупность взаимосвязанных и сбалансированных процессов, включающих разнообразные химические превращения веществ в организме. Реакции синтеза, осуществляющиеся с потреблением энергии составляют основу анаболизма (пластического обмена или ассимиляции).

Реакции расщепления, сопровождающиеся высвобождением энергии составляют основу катаболизма (энергетического обмена или диссимиляции). Процессы пластического и энергетического обмена неразрывно связаны между собой. Все синтетические (анаболические) процессы нуждаются в энергии, поставляемой в ходе реакций диссимиляции. Сами же реакции катаболизма протекают лишь при участии ферментов, синтезируемых в процессах ассимиляции.

В период роста организма преобладает ассимиляция; во взрослом организме устанавливается относительное равновесие между ассимиляцией и диссимиляцией; в старческом возрасте ассимиляция отстает от диссимиляции.

Обмен белков. Аминокислоты, входящие в состав белков, подразделяют на заменимые и незаменимые. Первые могут синтезироваться в организме и допускают замену другими аминокислотами (серин, глицин, тирозин и т.д.); отсутствие вторых (даже одной аминокислоты) может нарушить обмен белков в организме (валин, лицин, триптофан и др.). Белки, содержащие все необходимые организму аминокислоты в необходимых количествах, называют полноценными (в основном белки животного происхождения). Белки, в которых отсутствует или находится в недостаточном количестве та или иная незаменимая аминокислота, называются неполноценными (в основном белки растительного происхождения). Два или три неполноценных белка, дополняя друг друга, могут обеспечить сбалансированное питание человека. Суточная потребность в белках составляет около 80-150 г и зависит от интенсивности физических нагрузок. При избытке поступающих с пищей белков они превращаются в жиры и углеводы.

Белки пищи расщепляются ферментами (биокатализаторами) пищеварительных соков до аминокислот, которые всасываются в кровь. С током крови они поступают к клеткам тела, где образуются белки, специфические для человека. Наряду с этим белки служат одним из источников энергии. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Однако белки используются как источник энергии, обычно, когда истощаются иные источники, такие как углеводы и жиры. У взрослого организма общее количество белков постоянно, так как их синтезируется столько, сколько подвергается распаду. Показано, что 50% белков печени обновляется через 4 суток, белков мышечной ткани – через 24, белков кожи – через 300 суток. Конечные продукты распада белков – СО₂, Н₂О, мочевина, мочевая кислота и другие – выводятся из организма с мочой и потом. Образующийся при распаде аминокислот аммиак нейтрализуется в печени путем образования мочевины. В регуляции белкового обмена наиболее важную роль играют гормоны щитовидной железы (тироксин), гипофиза (соматотропный) и коры надпочечников (гидрокортизон, кортикостерон).

Обмен углеводов. Углеводы - основной источник энергии в организме. При расщеплении 1 г высвобождается 17,6 кДж. Суточное потребление углеводов должно составлять около 500 г. При избытке их в пище углеводы могут превращаться в жиры, а при недостатке они могут образовываться из белков и жиров. Сложные углеводы пищи расщепляются в пищеварительном тракте до моносахаридов, которые с током крови попадают в печень, где из них синтезируется гликоген. При нормальном смешанном питании от 3 до 5% глюкозы превращается в гликоген, 25% - в жиры, 70% - окисляется до СО₂ и Н₂О. В мышцах также синтезируемся гликоген. Распад гликогена является основным источником энергии мышечного сокращения. Гормоны адреналин, глюкагон и адренокортикотропный гормон вызывают повышение расщепления гликогена, тогда как инсулин тормозит распад гликогена и способствует его синтезу из глюкозы в печени. Согласованное действие этих гормонов сохраняет определенный уровень глюкозы в крови.

Обмен жиров. Жиры содержат наибольшие запасы энергии. При распаде 1 г выделяется 38,9 кДж энергии. Половина энергетических затрат печени, почек, находящихся в покое сердечной и скелетной мышц обеспечивается за счет окисления жирных кислот и глицерина. Из липидов строятся оболочки клеток. Суточная потребность в жирах составляет 70-80 г. Избыточное употребление в пищу углеводов и белков приводит к отложению жира в организме. В норме у человека 25-30% углеводов пищи превращается в жиры. В регуляции жирового обмена существенную роль играют железы внутренней секреции – надпочечники, гипофиз, щитовидная железа.

Процессы превращения жиров, углеводов и белков строго согласованы между собой. Единство в превращении этих трех групп веществ обусловлено тем, что при их распаде образуются общие промежуточные продукты, из которых в определенных условиях могут образовываться либо аминокислоты, либо жирные кислоты или же эти общие метаболиты могут вовлекаться в окислительные реакции и растопляться до СО₂, Н₂О с выделением энергии.

Водно-солевой обмен. Вода составляет около 70% массы тела. Суточная потребность в воде для взрослого организма составляет 2,5 – 3 л или 1000 л/год. При физических нагрузках и в условиях жаркого климата эта потребность возрастает до 8-10 л/сутки, без воды человек может прожить всего 5 – 6 дней. Воду, которую человек получает в виде питья (1500 мл) и в составе пищевых продуктов (1000 – 1200 мл), называют экзогенной. Воду, которая образуется при окислительном распаде белков, жиров и углеводов, называют эндогенной (500 мл). Основная масса всей воды содержится в протоплазме клеток (72%). Это – внутриклеточная вода. Внеклеточная вода входит в состав крови, лимфы, спинномозговой жидкости (28%). В нормальных условиях организм взрослого человека находится в состоянии равновесия относительно потребления воды и ее выделения, которое осуществляется почками – 1200-1500 мл, кожей – 800 мл, легкими в виде водяного пара – 500, через кишечник с калом – 100-150 мл. Поступление воды контролируется потребностью в ней, проявляющейся в чувстве жажды. Это чувство возникает при возбуждении питьевого центра в гипоталамусе.

Организм нуждается в поступлении не только воды, но и минеральных веществ. Натрий, калий и хлор необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия, калий участвует в обеспечении процессов возбудимости нервной и мышечной тканей. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, некоторых ферментов, в соединении с кальцием и магнием образует костный скелет. Железо необходимо составе гемоглобина, миоглобина а также ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Большое значение имеют микроэлементы: йод входит в состав гормонов щитовидной железы, цинк – поджелудочной; фтор придает прочность эмали зубов, кобальт входит в состав витамина В₁₂; медь необходима для процессов кроветворения, синтеза гемоглобина, влияет на рост (таблица 1).

Таблица 1

Важнейшие химические элементы в питании человека

Название элемента	Функции	Источники	Суточная потребность для взрослых
Кальций	Входит в состав костной ткани (98%), зубов (1%), крови, внеклеточной жидкости и является кофактором некоторых ферментов. Является одним из факторов свертываемости крови. Регулирует сердечный ритм, тонус и сокращение мышц, нервную деятельность. Является внутриклеточным сигналом важнейших процессов в клетках.	Молочные продукты, китайская и кудрявая капуста, брокколи, фасоль, орехи	1г
Магний	Входит в состав костной ткани и зубов (65%), мышц, крови, жидкостей, внутренних органов. Выполняет более 300 функций, в том числе участвует в регуляции нервной, мышечной, сердечной деятельности. Является антагонистом кальция.	Хлеб из цельного зерна, зелень, орехи, бобовые, молочные продукты, печень, почки, минеральные воды	400 мг
Фосфор	Содержание фосфора в теле человека составляет 1% массы тела, 85% содержится в костях и зубах. Вместе с кальцием образует минеральную основу костей. Входит в состав важнейшей молекулы – АТФ, внутриклеточных форм витаминов, фосфолипидов клеточной мембраны. В крови формирует буферную систему.	Мясо, сыры, цельнозерновые злаки, рыба, молочные продукты, орехи	800 мг
Натрий	Важнейший регулятор кислотного и водного баланса, заряда клеток, кровяного давления. Участвует в передаче нервных импульсов, мышечном сокращении.	Поваренная соль, молоко, мясо, фрукты	Не более 2,4 г (6,5 г поваренной соли)
Калий	Антагонист натрия. Регулирует водно-солевой баланс, активизирует ферменты, участвует в транспорте веществ через клеточную мембрану. Участвует в передаче нервных импульсов, создании заряда клеток.	Овощи, зелень, фрукты, рыба, мясо, крупы, орехи, изюм	2,5 г
Хлор	Регулирует кислотно-основной баланс, заряд клеток. Входит в состав соляной кислоты желудочного сока.	Поваренная соль, вода, напитки	Примерно соответствует натрию
Железо	Входит в состав гемоглобина крови, миоглобина мышц. Является кофактором многих ферментов.	Мясо, печень, субпродукты, бобы, хлеб, зелень, фрукты	14 мг
Цинк	Присутствует практически во всех клетках организма. Является кофактором многих ферментов. Взаимодействует с гормонами и рецепторами. Участвует в делении клеток. Необходим для нормальной работы иммунной системы.	Бобовые, мясо, рыба, яйца, орехи, тыквенные семечки, морепродукты	15 мг
Медь	Вместе с железом играет важную роль в кроветворении, образовании коллагена, регенерации тканей. Является кофактором многих ферментов.	Морепродукты, рыба, птица, бобовые, орехи, некоторые овощи	1мг
Марганец	Входит с состав и является кофактором многих ферментов (в том числе очень важного фермента антиоксидантной защиты – супероксидисмутазы). Регулирует развитие костей и хрящей. Участвует в метаболизме углеводов и холестерина.	Печень, шпинат, орехи, бобовые, крупы, чай, овес	11 мг
Йод	Входит с состав гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина), регулирующих обмен белков, жиров и углеводов. При недостатке йода нарушается основной обмен веществ, замедляется умственное и физическое развитие (кретинизм у детей и гипотиреоз у взрослых)	Морепродукты, морская рыба, йодированная соль, морская капуста, гречневая крупа	150 мкг
Молибден	Кофактор некоторых ферментов, участвующих в метаболизме серосодержащих аминокислот, необходимых для нормального строения белков.	Бобовые, орехи, зерно, печень, почки, молоко	45 мкг
Хром	Регулирует уровень инсулина в крови, холестерина, жирных кислот	Печень, яйца, морепродукты, томаты, бананы, пивные дрожжи	50 мкг
Селен	Антиоксидант, входит в состав ферментов (в том числе антиоксидантных), усиливает синтез гормонов щитовидной железы, имунномодулятор	Мясо, субпродукты, рыба, яйца, чеснок, кокосы, бразильский орех	70 мкг

Витаминами называют группу биологически активных органических соединений различной химической природы, поступающих в организм с пищей растительного и животного происхождения. Они играют очень важную роль в процессах обмена, часто являясь составной частью ферментов. Некоторые витамины синтезируются микробной флорой кишечника. При отсутствии какого-либо витамина или его предшественника возникает болезненное состояние – авитаминоз, при недостаточном поступлении витамина с пищей – гиповитаминоз. Авитаминоз и гиповитаминоз могут возникать не только при отсутствии витаминов в пище, но и при нарушении их всасывания, а также при подавлении микрофлоры кишечника антибиотиками.

Витамины делят на водорастворимые (В₁, В₂, В₆, В₁₂, РР, С и др.) и жирорастворимые (A, D, Е, К). Всего в настоящее время известно около 50 витаминов, важнейшие из которых представлены в табл. 2.

Таблица 2

Важнейшие витамины в питании человека

Витамин	Функции	Признаки гиповитаминоза	В каких продуктах содержится
ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ
А (ретинол)	Участвует в обмене белков, жиров углеводов и НК, влияет на рост, развитие, темновое зрение. Антиоксидант.	Куриная слепота, сухость кожи, помутнение роговицы глаза (кератит), ороговение эпителия, отставание в росте.	Жир животных, субпродукты, яйца, молоко. Провитамин А- каротин в моркови, абрикосах и других желтых и оранжевых плодах, крапиве
D (кальциферолы)	Регулирует обмен кальция и фосфора. Антиоксидант. Антиканцероген.	В детстве - рахит (искривление ног, торчащий живот). Остеопороз.	Рыбий жир, животные жиры, желток, субпродукты. Образуется в коже под действием УФ.
E (токоферол)	Антиоксидант липидов мембран.	Мышечная дистрофия. Бесплодие.	Растительные масла. Зеленые части растений.
K (менахинон)	Участвует в синтезе протромбина, свертывании крови.	Кровоточивость (геморрагия). Нарушение свертывания (снижение).	Шпинат, салат, капуста, томаты, морковь. Синтезируется микрофлорой кишечника.
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ
В₁ (тиамин)	Участвует в обмене белков, жиров и углеводов, проведении нервного импульса.	Болезнь «бери-бери» (тяжелая походка, паралич, судороги, нарушение работы ЖКТ).	Оболочки семян злаков (отруби), бобовые, печень, желток.
В₂(рибофлавин)	Кофермент дыхательных ферментов (окислительно-востановительных) (клеточное дыхание).	Помутнение хрусталика глаза, поражение слизистой рта, трещины в уголке рта (заеды), склонность к простудным заболеваниям.	Пивные дрожжи, печень, яйца, зерновые и бобовые, томаты, молочные продукты.
РР (никотинамид)	Кофермент дыхательных ферментов (окислительно-востановительных) (клеточное дыхание). Нормализует работу ЖКТ, печени.	Пеллагра (дерматит, понос, слабоумие). Может возникнуть при кукурузной диете.	Дрожжи, отруби, арахис, мясо, субпродукты, частично синтезируется из триптофана.
В₆ (пиридоксин)	Обмен белков и аминокислот, влияет на кроветворение. «Король обмена аминокислот». Более 20 реакций.	Анемия, дерматиты, судороги, повреждения печени.	Субпродукты, желток, зерновые и бобовые. Синтезируется микрофлорой кишечника.
В₁₂ (цианокобаламин)	Влияет на обмен фолиевой кислоты, НК, метионина.	Анемия, дегенерация нервов. Часто проявляется у вегетарианцев и после операций на желудке.	Мясо, субпродукты, микрофлора кишечника. Для всасывания в желудке требуется специальный белок
С (аскорбиновая кислота)	Антиоксидант. Участвует в о.-в. реакциях. Образование оксилизина (соединительные ткани).	Цинга (кровоточивость десен, кожи, выпадение зубов). Снижение сопротивляемости организма инфекциям.	Разнообразные фрукты, ягоды, овощи, за счет большого потребления в картофеле, капусте
Фолиевая кислота (В₉, В_с)	Перенос одноуглеродных групп (-СН₂-, -СН₃ и др.), участвует в обмене НК, белков, связан с В₁₂.	Анемия, слабость, обмороки, паранойя.	Листовые овощи (шпинат, салат), мясо, печень, желток
Биотин, витамин Н	Участвует в анаплеротических реакциях, синтезе ЖК, обмене лейцина	Дерматит, себорея, алопеция, боли в мышцах.	Микрофлора кишечника, яйца, молоко, субпродукты, бобовые, цветная капуста, грибы.

2. Современные проблемы экологии питания человека.

Питание – совокупность процессов, включающих поступление в организм, переваривание, всасывание и усвоение им питательных веществ, то есть составная часть обмена веществ. С этих позиций экологию питания можно рассматривать как анализ экосистем с точки зрения происходящего в них обмена веществами и энергией.

Питание удовлетворяет одну из важнейших физиологических потребностей человеческого организма, обеспечивающую его формирование, функционирование, устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Достаточное в количественном и полноценное в качественном отношении питание оценивается как рациональное или сбалансированное.

Рациональное питание должно обеспечивать оптимальное течение всех физиологических функций, рост и физическое развитие, работоспособность и здоровье человека в соответствии с возрастом, полом, характером труда, климатическими и другими условиям. Питание должно обеспечивать организм человека всеми питательными веществами в определенных соотношениях. Так, для взрослого человека, занятого умственным трудом соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять, соответственно 1:1,1:4,1, а при тяжелом физическом труде это отношение составляет 1:1,3:5. Питание не только оказывает влияние на онтогенез, но и, действуя на протяжении многих поколений, определяет направление физиологического развития человека.

Питание должно отвечать определенным требованиям:

1. быть количественно полноценным и полностью компенсировать все энергозатраты организма;

2. быть качественно полноценным и содержать в своем составе, прежде всего необходимые организму незаменимые компоненты (не синтезируемые в организме аминокислоты, витамины, минеральные элементы и др.) в оптимальных количествах и соотношениях;

3. быть сбалансированным, все химические компоненты его должны соответствовать ферментным системам организма, обеспечивающим их полноценную утилизацию;

4. быть разнообразным и включать широкий набор продуктов животного (мясные, рыбные, молочные продукты) и растительного (овощи, фрукты, ягоды) происхождения в правильных пропорциях, исключающих однообразие;

5. быть доброкачественным, не содержать возбудителей инфекционных, вирусных или паразитарных болезней, а также токсинов микробного и немикробного происхождения;

6. иметь хорошие органолептические показатели (цвет, запах, консистенция, вкус, температура, внешний вид и др.) и вызывать аппетит;

7. обладать хорошей перевариваемостью, усвояемостью и вызывать чувство насыщения;

8. иметь правильный режим.

При установлении сбалансированного пищевого рациона современного горожанина исходят из того, что белки обеспечивают 15% суточной калорийности (из них не менее ¹/₃ животного происхождения), жиры – 30%, а углеводы – 55%. В норме пищевой рацион должен включать мясо, рыбу, молочные продукты (основные источники белков и жиров), а также овощи и фрукты (основные источники углеводов, минеральных веществ, витаминов). В составе пищи необходимы также микроэлементы (фосфор, железо, йод, кальций и др.), осуществляющие разные регуляторные функции.

Энергетическая ценность питания выражается, как правило, в килокалориях (ккал) или в килоджоулях (кДж), масса отдельных продуктов – в граммах. Обычно определяются суточное количество потребляемых продуктов и их энергетическая ценность, но в некоторых случаях рассчитывается и годовая потребность продуктов.

Потребности человека в энергии, которую он получает из пищи, зависят как от индивидуальных особенностей организма (пола, возраста, веса, роста, обменных процессов), так и от характера трудовой деятельности, условий быта, отдыха и окружающей среды (прежде всего от климата). Осредненный мировой показатель пищевых энергетических потребностей определен экспертами Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 2385 килокалорий в сутки на человека.

В соответствии с физиологическими нормами питания все взрослое трудоспособное население в России разделено на 5 групп по интенсивности труда. При этом учитываются суточные энерготраты и нервно-психическая напряженность трудового процесса:

1 группа. Работники преимущественно умственного труда: руководители предприятий и организаций; инженерно-технические работники, труд которых не требует существенной физической активности; врачи общей практики (кроме врачей хирургического профиля); педагоги; работники науки; литераторы; культурно-просветительные работники; работники планирования и учета; секретари и делопроизводители; диспетчеры и работники пультов управления.

2 группа. Работники, занятые легким физическим трудом: инженерно-технические работники, труд которых связан с некоторыми физическими усилиями; работники, занятые на автоматизированных процессах; работники радиоэлектронной промышленности; швейники; агрономы и зоотехники; ветеринарные работники; медицинские сестры и санитарки; продавцы промтоварных магазинов и сферы обслуживания; работники связи и телеграфа; преподаватели; инструкторы физической культуры и спорта, тренеры.

3 группа. Работники среднего по тяжести труда: Станочники; слесари; наладчики и настройщики; врачи хирургического профиля; химики; текстильщики и обувщики; водители транспортных средств; работники пищевой промышленности; работники коммунально-бытового обслуживания и общественного питания; продавцы продовольственных товаров; бригадиры транспортных и полеводческих бригад; железнодорожники и водники; машинисты подъемно-транспорт-ных механизмов; полиграфисты.

4 группа. Работники тяжелого физического труда: строительные рабочие; основная масса сельскохозяйственных рабочих и механизаторов; горнорабочие на поверхностных работах; работники нефтяной и газовой промышленности; металлурги и литейщики; работники целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности; стропильщики и такелажники; плотники; работники промышленности строительных материалов.

5 группа. Работники, занятые особо тяжелым физическим трудом: горнорабочие на подземных работах; сталевары; вальщики леса; каменщики и бетонщики; землекопы; грузчики.

В каждой из этих групп выделена дифференциация по возрасту: 18–29 лет, 30–39 лет и 40–59 лет.

В качестве дополнительных групп выделяются беременные женщины и кормящие женщины с детьми 1–6 месяцев и 7–12 месяцев. Для таких женщин в физиологических нормах приведены добавки к соответствующей их физической активности и возрасту нормам.

При сопоставлении наших физиологических норм питания с нормами, разработанными в других странах, отмечается существенная разница. Нормы питания в нашей стране намного превышают таковые не только в развивающихся, но и в развитых странах. Это объясняется тем, что значительная часть территории нашей страны расположена в зоне относительно холодного климата и, следовательно, средняя годовая температура в нашей стране ниже, чем в странах Западной Европы, США и Канаде не говоря уже об азиатских, африканских и латиноамериканских государствах. Вместе с тем, установлена зависимость, согласно которой при снижении среднегодовой температуры на 10^оС калорийность суточного рациона должна повышаться на 5%.

Качественный состав питания представляет содержание в рационе белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов. Все пищевые вещества по их преимущественному назначению можно разделить на 3 группы:

1. белки и минеральные соли: кальций и фосфор – с преимущественно пластической функцией;

2. жиры и углеводы – с преимущественно энергетической функцией;

3. витамины и минеральные соли (микро- и макроэлементы) – вещества, выполняющие в организме специфическую функцию катализаторов обменных процессов.

Качественный состав является основой для разработки норм потребления различных продуктов питания, обеспечивающих необходимое поступление с пищей отдельных ее компонентов, как в количественном, так и в качественном отношении. При рассмотрении отдельных компонентов пищи, характеризующих ее качественный состав, следует обращать внимание на соотношение ряда этих компонентов, так как от этого может зависеть степень их усвоения.

3. Значение белков в питании человека, их нормы и источники поступления в организм.

Одним из важнейших компонентов пищи является белок. Достаточное количество и высокое качество белка в пище обеспечивает наилучшие условия для нормальной жизнедеятельности организма и его высокой работоспособности. Особенно большое значение имеет достаточное содержание белка для растущего организма, т.к. белку принадлежит основная пластическая роль. Именно белковая часть рациона является источником роста, восстановления и обновления протоплазмы клеток и тканей.

Недостаточное поступление белка в организм вызывает следующие последствия:

1. нарушается работа ферментных систем.

2. нарушается обмен гормонов.

3. происходит снижение защитных функций организма в связи со снижением выработки антител (т.е. снижается биосинтез глобулинов, в том числе γ -глобулинов), снижается сопротивление детского организма к респираторной и кишечным инфекциям.

4. изменение морфологии в клетках костного мозга, а это влечет за собой нарушение процесса кроветворения и изменение морфологического состава крови, а также снижение онкотического давления.

5. снижение количества белка в рационе отражается на условно-рефлекторной деятельности, вызывая ослабление, как процесса возбуждения, так и тормозного процессов.

6. глубокие нарушения функции печени, вызывая развитие жировой инфильтрации печени. Работами советских ученых установлено, что для предотвращения жировой инфильтрации печени необходим холин, который может поступать в готовом виде с продуктами (фосфатиды) или может синтезироваться в организме при участии аминокислоты метионина. Метионин же поступает с полноценными белками животного происхождения. Болезнь чаще всего поражает детей раннего возраста (6–8 мес.). Летальность – 40–50 %. При введении в рацион полноценного белка болезнь излечивается.

7. нарушение минерального обмена. Установлен, например, что нарушение фосфорно-кальциевого обмена у детей может быть связано не только с недостатком этих солей, витамина Д, но и с недостатком белка. При этом наблюдается торможение роста костей и изменяется их химический состав. Это связано со снижением активности фермента фосфатазы – важного фактора костеобразования.

8. белковая недостаточность в первые 2 года жизни может привести впоследствии не только к низкорослости, но и к задержке психомоторного развития. Что касается влияния белковой недостаточности на витаминный обмен, то в этой области имеется очень много работ, указывающих на тесную связь между этими обменами.

9. нарушение синтеза витамина РР в организме, т.к. его синтез связан с аминокислотой триптофаном. Наблюдения показали, что если в питании населения большой удельный вес падает на такой продукт как кукуруза (маис), белок которой содержит очень мало триптофана, и если в рационе мало молочных продуктов, то среди населения чаще появляются заболевания пеллагрой. При введении в питание достаточного количества животного белка заболевание пеллагрой снижается.

10. увеличение выведения из организма витамина С.

11. увеличение выделения с мочой рибофлавина (В₂) и развитие арибофлавиноза самым тесным образом связано с обеспеченностью организма белком.

При длительном постоянном, недостаточном поступлении белков с пищей у детей развивается заболевание, носящее название болезни квашиоркор что в переводе с языка жителей Ганы означает болезнь ребенка, отнятого от груди. Такое заболевание распространено в развивающихся странах Индокитая, Африки и Южной Америки. По мере роста ребенка, если сохраняется белковый дефицит, болезнь Квашиоркор переходит в заболевание взрослого – алиментарную дистрофию или алиментарный маразм, являющиеся заболеваниями необратимыми и приводящими к смерти таких больных уже в юношеском возрасте.

Согласно физиологическим нормам питания, действующим в нашей стране, общее количество белка в рационах питания детей должно составлять удвоенное количество по сравнению с обеспечивающим азотистый баланс или азотистое равновесие, а для взрослого населения полуторное количество. Для дошкольников это 53–69 г, для школьников – 77–98 г, для взрослого населения: 58–87 г у женщин и 65–117 г у мужчин, в зависимости от их профессиональной деятельности.

В целом в рационах питания за счет белков должно обеспечиваться 14% калорийности рациона.

Наряду с общим количеством белка нормируется и количество белков животного происхождения, т.к. они являются полноценными белками, т.е. содержат все незаменимые аминокислоты. Белки животного происхождения должны составлять не менее 6 % – для детей и не менее 55 % – для взрослых. Кроме продуктов животного происхождения, полноценные белки входят в состав бобовых культур и, прежде всего, сои.

Среди незаменимых аминокислот наибольшее значение для организма человека имеют триптофан, лизин и метионин. Оптимальным соотношением этих аминокислот в суточном рационе питания является 1х3х3, что соответствует их соотношению в женском молоке и усредненному аминокислотному составу тела человека. Если эти аминокислоты поступают в ином соотношении, то синтез белка в организме человека идет на уровне той аминокислоты, которой меньше всего, а оставшиеся неиспользованными аминокислоты выводятся из организма.

Биологическая роль наиболее дефицитных 3 незаменимых аминокислот:

1) метионин – участвует в жировом обмене (регулируя обмен жиров-фосфатидов), являясь одним из лучших липотропных веществ, т.е. веществ, предупреждающих ожирение печени. Метионон является лучшим донатором метильных групп для синтеза холина – этого антисклеротического фактора. Он предохраняет от тяжелых поражений при лучевом воздействии и от действия бактериальных токсинов. Способствует более полному проявлению действия витамина В₁₂, фолиевой кислоты и т.д.

Хорошим источником метионина является молочный белок казеин, который содержит до 3% метионина, много его содержится в белках трески, яиц, мяса, т.е. животных продуктов.

В природе самое высокое содержание серосодержащих аминокислот (метионин + цистин) в зернах подсолнуха;

2) лизин – тесным образам связан с кроветворением, при его недостатке уменьшается число эритроцитов и количество Hb.

Кроме того, при его недостатке отмечается нарушение кальцификации костей, истощение мышц. Лизин необходим для роста молодых организмов.

Основным источником лизина является молочный белок. Творог содержит его 1,5 %. Имеется также в мясе животных;

3) триптофан – является аминокислотой, необходимой для синтеза в организме никотиновой кислоты (РР), образования сывороточных белков и синтеза гемоглобина.

Чем моложе возраст, тем выше потребность в триптофане (1,0).

Но триптофан набрать в достаточном количестве довольно трудно, т.к. в 100,0 г мяса, яиц его содержится только 0,2 г.

В молоке триптофан находиться в альбумине, который при нагревании свыше 700 денатурируется и выпадает в осадок на стенке посуды, следовательно, теряется и триптофан.

Поэтому так важно так обрабатывать молоко, чтобы не было потери альбуминов. Лучше всего, конечно, молоко сырое от здоровой коровы.

Перечень продуктов – источники полноценного белка.

Продукт Содержание, %

Мясо 16 – 20

Рыба 14 – 20

Птица 16 – 24

Яйца 12,5

Яичный порошок 52

Молоко 3,4

Творог тощий 17,5

Творог жирный 13

Сыры разные 18 – 25

Менее полноценными по аминокислотному составу являются белки из продуктов растительного происхождения.

Но неполноценность аминокислотного состава растительных белков компенсируется при питании смешанной пищей и, особенно за счет рационального подбора различных продуктов растительного и животного происхождения.

Кроме того, среди растительных продуктов, как уже указывалось выше, есть бобовые, содержащие большое количество полноценных белков:

Содержание полноценных белков в бобовых культурах.

Продукт Содержание, %

Горох 19,8

Фасоль 19,6

Чечевица 20,4

Мука гороховая 22

Мука соевая обезжиренная 41,4

Белки этих продуктов имеют в достаточном количестве особенно ценные аминокислоты, такие, как триптофан, лизин, метионин, а соя содержит этих аминокислот даже больше, чем мясо, а метионина в ней столько же, сколько и в твороге.

Анализ истинного питания населения нашей страны за 2000 год свидетельствует о том, что потребление белков в питании населения снижено на 20% от рекомендованного физиологическими нормами уровня питания. В ряде территорий этот дефицит еще более выраженный. Так, в Республике Тува потребление белков ниже норм на 26 %. Соотношение белков животного и растительного происхождения, соответственно, 13 и 87 %, при рекомендуемой норме – 55 и 45 %. Аналогичная ситуация сложилась в Кабардино-Балкарской Республике, Челябинской и ряде других областей страны.

4. Чужеродные химические вещества в продуктах питания.

Чужеродные химические вещества (ЧХВ) включают соединения, которые по своему характеру и количеству не присущи натуральному продукту, но могут быть добавлены с целью совершенствования технологии, сохранения или улучшения качества продукта и его пищевых свойств или же они могут образоваться в продукте в результате технологической обработки (нагревания, жарения, облучения и др.) и хранения, а также попасть в него или в пищу вследствие загрязнения.

По данным зарубежных исследователей, из общего количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в организм людей, в зависимости от местных условий, 30–80 % и более поступает с пищей.

Спектр возможного патогенного воздействия ЧХВ, поступающих в организм с пищей, очень широк:

1. неблагоприятное влияние на пищеварение и усвоение пищевых веществ;

2. понижение защитных сил организма;

3. сенсибилизация организма;

4. общетоксическое действие;

5. гонадотоксический, эмбриотоксический, тератогенный и канцерогенный эффекты;

6. ускорение процессов старения;

7. нарушение функции воспроизводства.

Поэтому актуальность рассматриваемой проблемы не вызывает сомнений.

Для эффективной профилактики «химических болезней» алиментарного происхождения необходимо знать происхождение и основные пути поступления в продукты питания важнейших групп ЧХВ.

Одним из возможных путей поступления ЧХВ в продукты питания является включение их в так называемую «пищевую цепь». Пищевые цепи представляют собой одну из основных форм взаимосвязи между различными организмами, каждый из которых пожирается другим видом. В этом случае происходит непрерывный ряд превращений веществ в последовательных звеньях жертва – хищник. Наиболее простыми могут считаться цепи, при которых в растительные продукты – грибы, пряные растения (петрушку, укроп, сельдерей и т.д.), овощи и фрукты, зерновые культуры – поступают загрязнители из почвы, в результате полива растений (из воды), при обработке растений пестицидами с целью борьбы с вредителями; фиксируются и, в ряде случаев, накапливаются в них и затем вместе с пищей поступают в организм человека, приобретая возможность оказывать на наго положительное или, чаще, неблагоприятное воздействие.

Более сложными являются «цепи», при которых имеется несколько звеньев. Например, трава – травоядные животные – человек или зерно птицы и животные – человек. Наиболее сложные «пищевые цепи», как правило, связаны с водной средой. Растворенные в воде вещества извлекаются фитопланктоном, последний затем поглощается зоопланктоном (простейшими, рачками), далее поглощается «мирными» и затем хищными рыбами, поступая с ними затем в организм человека. Но цепь может быть продолжена за счет поедания рыбы птицами и всеядными животными (свиньи, медведи) и лишь затем поступая в организм человека. Особенностью «пищевых цепей» является то, что в каждом последующем ее звене происходит кумуляция (накопление) загрязнителей в значительно большем количестве, чем в предыдущем звене. Так, по данным В. Эйхлера, применительно к препаратам ДДТ водоросли при извлечении из воды, могут увеличивать (накапливать) концентрацию препарата в 3000 раз; в организме рыбы еще в 10–15 раз; а в жировой ткани чаек, питающихся этой рыбой – в 400 раз. Конечно, степень накопления тех или иных загрязнений в звеньях «пищевой цепи» может отличаться весьма существенно в зависимости от вида загрязнений и характера звена цепи. Известно, например, что в грибах концентрация радиоактивных веществ может быть в 1000–10 000 раз выше, чем в почве.

Таким образом, в пище, поступающей в организм человека, могут содержаться очень большие концентрации веществ, получивших название «чужеродных веществ» (ЧХВ).

Пища может также содержать канцерогенные химические вещества (КХБ) и их предшественники.

К источникам КХБ, прежде всего, принадлежат отходы промышленных предприятий, тепловых электростанций, отопительных систем и транспорта. Мигрируя в атмосфере, в почве и водоемах, эти канцерогены могут попадать в пищевые продукты. Из таких канцерогенов наибольшее значение имеют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), нитрозосоединения (НС) и их предшественники, ряд тяжелых металлов (хром, кадмий и др.), мышьяк и др. химические вещества. К числу канцерогеноопасных производств, прежде всего, относятся: алюминиевая, никелевая, нефтяная промышленность и черная металлургия. Эти предприятия выбрасывают в атмосферу значительное количество смолистых возгонов, в том числе десятки килограммов бензапирена.

Важным источником загрязнения пищевых и кормовых растений КХБ могут выть пестициды. Выявлена прямая корреляция между высоким содержанием нитратов в пище и уровнем заболеваемости раком желудка.

К числу канцерогенных примесей к пищевым продуктам можно отнести также гормональные и другие препараты, которые используются для ускорения роста с/х животных и птиц, а также в ветеринарной практике.

В наше время процессы технологической переработки пищевого сырья и получения пищевых продуктов все больше приобретают характер индустриальный, что увеличивает вероятность проникновения в пищу канцерогенных веществ. Так, доказана возможность образования ПАУ и НС в мясных и рыбных продуктах при обработке коптильным дымом; в растительных продуктах при сушке горячим воздухом, содержащим продукты сжигания топлива; при многократном перегревании жиров во время жарения.

Канцерогенные вещества могут быть внесены с неапробированными в этом аспекте пищевыми добавками. В эксперименте злокачественные опухоли вызывали некоторые пищевые красители, ароматические добавки к безалкогольным напиткам и пиву (сафрол и др.).

Канцерогенами могут оказаться новые, получаемые путем химического и микробиологического синтеза пищевые вещества, продукты и корма. Особого внимания требует биотехнология получения пищевых веществ, при выращивании микропродуцентов на продуктах нефти и других подобных материалах.

Наконец, канцерогенные вещества могут мигрировать в пищевые продукты из материала оборудования, тары и упаковок при изготовлении, хранении и транспортировке продуктов питания. Особенно следует соблюдать осторожность при применении новых металлических сплавов, парафинов, резины, пластических и полимерных материалов, из которых могут мигрировать ПАУ, НС, винилхлорид, тяжелые металлы и др.

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ

А (ретинол)

D (кальциферолы)

E (токоферол)

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ