Потребность организма в питательных веществах и их биологическая ценность

Углеводы

Углеводы — органические вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Принято делить углеводы на простые (моносахариды) и сложные (дисахариды, полисахариды) .

Наиболее распространенными моносахаридами пищевых продуктов являются глюкоза (виноградный сахар или декстроза), фруктоза (левулеза), галактоза, манноза. К диса-харидам (состоят из двух молекул моносахаридов) относят: сахарозу (свекловичный или тростниковый сахар), лактозу (молочный сахар), мальтозу (солодовый сахар). Крахмал, гликоген, клетчатка (целлюлоза), пектиновые вещества и инулин относятся к полисахаридам. Моносахариды и дисахариды,   в   отличие  от  полисахаридов,   имеют  сладкий вкус (особенно фруктоза, глюкоза, сахароза) и растворимы в воде.

Углеводы являются основным энергетическим материалом, по массе они составляют 60—75 % общего количества питательных веществ суточного рациона и приблизительно 50—60 % его энергетической ценности. Углеводы необходимы для нормального течения обменных процессов; в частности, достаточное обеспечение организма человека углеводами способствует полному окислению жиров («жиры сгорают в  пламени углеводов»).

Углеводы, которые усваиваются организмом человека, способствуют поддержанию постоянного уровня глюкозы в крови. При достаточном обеспечении организма человека углеводами глюкоза откладывается в виде гликогена (животного крахмала) преимущественно в клетках печени (100 г) и мышц (250 г). Гликоген представляет собой запасной (резервный) источник углеводов. По мере необходимости гликоген расщепляется и обеспечивает организм необходимым количеством глюкозы, которая поступает в кровь и используется тканями. Гликоген способствует поддержанию нормального функционирования печени.

Углеводы могут использоваться в организме для синтеза липидов (холестерина), мукополисахаридов, гликопротеидов, нуклеиновых кислот и других органических соединений. Они предупреждают расходование жира и белка. На фоне достаточного обеспечения организма углеводами трата белков снижается до минимума (белоксохраняющее действие).

Высокие вкусовые качества углеводов, особенно сахара, хорошая усвояемость, простота использования позволяют широко применять их в обычном питании.

Углеводы могут вызвать сенсибилизацию организма.

Основным источником углеводов для организма человека являются продукты растительного происхождения. Глюкозой и фруктозой богаты сладкие сорта фруктов и ягод; много фруктозы в меде. Крахмалом богаты крупы, хлебобулочные и макаронные изделия, картофель, бобовые. Сахарозы много в свекле, моркови; источником сахарозы в чистом виде является сахар. Из животных продуктов углеводы содержатся в виде лактозы в молоке и молочных продуктах.

Клетчатка (целлюлоза) входит в состав клеточных оболочек, формирует остов растительной ткани. Она усиливает желчеотделение, секрецию кишечных желез, стимулирует выведение из организма холестерина, регулирует двигательную функцию кишок и их опорожнение, а также способствует обеспечению чувства насыщения.

Расщепление углеводов (в основном клетчатки) бактериями в кишках способствует образованию кислых продуктов, противодействующих гнилостным процессам, связанным с употреблением белков. Клетчаткой богаты хлеб из муки грубого помола, капуста, брюква, редиска, редька, свекла, бобовые,   пшеничная  и овсяная крупы,  отруби.

Пектиновые вещества (протопектин, пектин, пектиновые кислоты) содержатся в овощах и фруктах. Пектин представляет собой студенообразную массу. Превращению нерастворимого протопектина в растворимый пектин способствует нагревание (варка); это превращение тормозится натрия хлоридом и в жесткой воде. Особенно богаты пектиновыми веществами ткани плодов (яблоки, свекла, крыжовник и др.).

Пектиновые вещества, обволакивая слизистую оболочку кишок, защищают ее от механических и химических раздражителей. Патогенная и гнилостная микробная флора, вредные для организма химические вещества (свинец, мышьяк и др.) связываются пектином и выводятся из организма.

Основное количество углеводов должно поступать в организм в виде крахмала, так как он постепенно переваривается и усваивается. Благодаря этому, например, глюкоза, образующаяся из крахмала, более полно и равномерно используется организмом.

Углеводы всасываются в основном в тонкой кишке в виде моносахаридов. Поэтому сложные углеводы предварительно расщепляются до моносахаридов соответствующими ферментами (а-амилаза слюны и сока поджелудочной железы, а-глюкозидаза и р-глюкозидиза клеток слизистой оболочки тонкой кишки). Исключение составляют пектиновые вещества и клетчатка, которые не гидролизуются пищеварительными ферментами, а лишь в незначительной мере под влиянием кишечной микрофлоры расщепляются в нижних отделах подвздошной и толстой кишок. Пектиновые вещества и клетчатка практически не усваиваются организмом человека, и за счет их в значительной мере формируются каловые массы. Крахмал лучше усваивается из продуктов растительного происхождения, которые имеют более нежные оболочки (каши из манной, рисовой круп и др.), нежели грубые (чечевица,   горох, фасоль и др.). Усвояемость крахмала может быть повышена также путем предварительной кулинарной обработки продуктов, способствующей размягчению и разрушению клеточных оболочек (варка, измельчение и т. д.), делающей его более доступным для расщепления. И все же расщепление и усвоение крахмала происходят гораздо медленнее, нежели дисахаридов и тем более моносахаридов, что имеет определенный физиологический смысл. В организме человека галактоза, ман-ноза и фруктоза превращаются в глюкозу.

Потребность организма в углеводах должна покрываться на 1/3 за счет легкоусвояемых (моносахаридов и дисахаридов) и на 2/3 за счет трудноусвояемых углеводов (крахмал). При полном отсутствии углеводов в пище они могут синтезироваться в организме человека из жиров и белков (гликонеогенез).

Суточная потребность человека в углеводах зависит от пола, возраста, характера трудовой деятельности, условий быта и других факторов (см. табл.   1  и 2, с  18,   19).

При кратковременных значительных энергозатратах важно использовать легкоусвояемые углеводы. Ограничение их количества в пищевом рационе у лиц пожилого возраста связано с уменьшением энергозатрат и снижением толерантности  организма к углеводам.

Избыточное употребление углеводов ведет к перенапряжению инсулярного аппарата и нарушению обмена веществ. При этом увеличивается синтез холестерина, избыток углеводов превращается в жир, что способствует развитию ожирения, атеросклероза и других заболеваний. Употребление больших количеств легкоусвояемых углеводов может сопровождаться кратковременной гипергликемией и появлением глюкозы в моче (алиментарная гликозурия). Избыточное употребление клетчатки с пищей способствует усилению бродильных процессов в кишках и затрудняет переваривание белков и жиров.

К гипогликемии может привести лишь резко выраженный дефицит углеводов в питании. При этом отмечаются усиление расхода белков, образование недоокисленных продуктов жирового обмена (кетоновые тела) и развитие ацидоза. При недостаточном употреблении клетчатки может развиться запор.