Витамины являются биорегуляторами различных процессов, протекающих в живом организме. Для нормальной жизнедеятельности человека они необходимы в небольших количествах. Общая суточная потребность организма в различных витаминах составляет 0,1-0,2 г. Большинство витаминов не синтезируется человеческим организмом, поэтому они должны поступать вместе с пищей. В настоящее время известно более 50 витаминов и витаминоподобных веществ. По растворимости витамины классифицируют на две группы: жирорастворимые и водорастворимые. Характеристика наиболее важных витаминов приведена в таблице. 14.
Минеральные вещества
Минеральные вещества участвуют в пластических процессах организма — формировании и построении тканей, особенно костной, в водно-солевом обмене, поддержании кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления крови, обеспечивают протекание многих ферментативных процессов.
Таблица 14 Характеристика основных витаминов и минеральных веществ| Наименование соединения | Биологическая роль | Суточная потребность | Продукты, являющиеся источниками | |
| Водорастворимые витамины | ||||
|
B 1 (тиамин) |
Антиневритный, регулирует пищеварение |
Хлеб, крупа, дрожжи, мясо, яйцо |
||
|
B 2 (рибофлавин) |
Участвует в окислит.-восстановит. реакциях |
Хлеб, крупа, чай, дрожжи, мясо, печень |
||
|
B 6 (пиридоксин) |
Регулирует белковый и жировой обмен |
Дрожжи, яичный желток, бобовые, кукуруза |
||
|
B 9 (фолиевая кислота) |
Лечение анемии, лучевой болезни, неврастении и др. |
Листья салата, шпината, пивные дрожжи, бобы |
||
|
B 12 (циано-кобаламин) |
Биосинтез нуклеиновых кислот, фактор кроветворения |
Субпродукты (печень, почки, мозги), говядина |
||
|
PP (ниацин) |
Антидерматитный |
|||
|
C (аскорбиновая кислота) |
Антицинготный, повышает сопротивляемость организма |
Свежие плоды, ягоды, овощи |
||
| Макроэлементы | ||||
|
Кальций |
Формирование костной ткани |
Сыр, творог, молоко, яйцо, цветная капуста |
||
|
Фосфор |
Пластическая роль, участие в энергетическом обмене |
Рыба, икра, фасоль, хлеб, печень говяжья |
||
|
Магний |
Построение костной ткани, углеводный и энергетич. обмен |
Хлеб и крупяные изделия, молочные продукты |
||
|
Натрий Калий |
Участие в водно-солевом обмене |
Хлеб, подсоленная пища бобовые, курага, яблоки |
||
|
Хлор |
Образует желуд. сок, плазму, активизирует ферменты |
Хлеб, подсоленная пища |
||
|
Железо |
Образование гемоглобина и некоторых ферментов |
Печень, говядина, яйцо, рыба, фасоль, яблоки |
||
Общее содержание минеральных веществ в большинстве пищевых продуктов составляет в среднем 1%. Все минеральные элементы делят на три группы: макроэлементы (Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S), содержащиеся в пище в относительно больших количествах (более 1 мг%), микроэлементы (Fe, Zn, Cu, I, F и др.), концентрация которых невелика (менее 1 мг%) и ультрамикроэлементы (Sn, Pb, Hg и др.), присутствующие в продуктах в "следовых" количествах. Характеристика важнейших минеральных веществ приведена в табл. 14.
В рационе питания минеральные вещества имеют не меньшее значение, чем белки, жиры, углеводы, витамины.
Они участвуют в росте и создании клетки и тканей тела и пропитывая определённые ткани тела создают скелет.
Минеральные вещества не имеют энергетической ценности, но необходимы для жизнедеятельности организма. При их недостатке в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к характерным заболеваниям (например собака, посаженная в бессолевую диету, погибает через 5 недель, а голуби через 2 – 3 недели).
Минеральные вещества составляют значительную часть человеческого тела (около 3кг золы). В костях они представлены виде кристаллов, в мягких тканях – в виде
Истинного либо коллоидного раствора в соединении главным образом белками. Минеральные вещества, которые содержаться в пищевых продуктах и тканях организма могут быть в виде:
Макроэлементов (значительное количество);
Микроэлементов (незначительное количество).
Микроэлементы бывают:
Основного характера (к ним относятся – кальций, магний, калий, натрий).
Кислотного характера (к ним относятся – фосфор, сера, хлор).
Каждое минеральное вещество в организме человека играет особую роль.
Основные характеристики минеральных веществ.
Кальций.
До 99% кальция, имеющегося в организме, сосредоточенно в костях скелета, около 1% в составе всех органов, тканей и биологических жидкостей. Однако значение этого элемента не исчерпывается только роли в формировании косной ткани. Он необходим для поддержания нервно – мышечной возбудимости, он участвует в процессе свёртывания крови, оказывает влияние на проницаемость клеточных оболочек.
Потребность в кальции взрослых составляет 800 мг/сутки.
Кальцием богаты молоко и молочные продукты.
Магний.
Нормирует состояние нервной системы, регулирует кальциевый и холестериновый обмен, имеет свойство расширять сосуды, снижает артериальное давление. Магнием богаты различные крупы, горох, хлеб (из грубо измельчённой муки), рыбные продукты (шпроты, горбуша и др.).
Калий.
Обеспечивает нормальную жизнедеятельность органов кровообращения, процессов нервного возбуждения в мышцах, внутриклеточный обмен. В основном содержится в растительных продуктах. Много калия содержится в картофеле (429 мг/100г), хлебе (240 мг/100г), арбузах, дынях, сухофруктах (урюк, груши, яблоки). Значительным содержанием калия отличаются бобовые: соя (1796мг/100г), фасоль (1061 мг/100г), горох (900 мг/100г). Много калия содержат крупы овсяная, пшенная и др. Существенным источником калия являются овощи: капуста (148 мг/100г), морковь (129 мг/100г), свекла (155 мг/100г), а так же продукты животного происхождения: молоко (127 мг/100г), говядина (241 мг/100г), рыба (162 мг/100г).
При смешанном пищевом рационе потребность в калии удовлетворяется полностью, однако имеются существенные сезонные колебания, невысокое потребление весной (около 3г в сутки), максимальное осенью (5 – 6 г в сутки).
Натрий.
Он широко представлен во всех органах, тканях и биологических жидкостях организма человека. Он играет важную роль в процессе внутриклеточного и внешне клеточного обмена. Соли натрия присутствуют преимущественно во внеклеточных жидкостях – лимфе и сыворотке крови. Важное место принадлежит соединениям натрия в образовании буферной системы крови, обеспечивающее кислотно-щелочное равновесие. Он попадает в организм в виде хлорида натрия (поваренной соли).
Фосфор.
Фосфорные соединения играют особо важную роль в деятельности головного мозга, скелетных и сердечных мышц, потовых желёз.
Значительным содержанием фосфора отличаются молочные продукты, в частности сыры (до 60 мг/100г), а так же яйца (в желтке 470 мг/100г). Много фосфора в бобовых: в фасоли (504 мг/100г), горохе (369 мг/100г), а так же в хлебе и крупах (200-300 мг/100г), однако усваимость фосфора зерновых низка и связана с большим удельным весом фитиновых соединений. Важным источником фосфора является мясо и рыба (120 – 140 мг/100г). Потребность в фосфоре у взрослых составляет 1600 мг /сутки, у детей 1500 – 1800 мг/сутки.
Сера.
Необходимый структурный элемент некоторых аминокислот, входит в состав инсулина, берёт участие в его создании. Важнейшие источники – говядина, свинина, морской окунь, треска, ставрида, яйца, молоко, сыр.
Хлор.
Регулирует осмотическое давление в клетках и тканях, катализирует водный обмен, берёт участие в создании соляной кислоты в желудке. Выделение хлора из организма происходит главным образом с мочой и при потовыделении. При тяжёлой физической работе с высокой температурой в течении нескольких часов человек может терять до 10 г хлористого натрия. При усиленной работе, когда происходит значительное потовыделение, рекомендуется дополнительный приём соли, что способствует лучшему удержанию воды в организме.
Количество даваемой дополнительно соли колеблется от 5 до 10 г на приём, но не более 2-х раз в сутки. В горячих цехах имеет широкое применение снабжение рабочих газированной солёной водой (0,5% раствор хлористого натрия). Потребность организма в хлоре обеспечивается за счёт хлорида натрия (поваренной соли).
Всего требуется организмом около 30 г макроэлементов в cутки, из них – 11 г хлора, 8,2 г натриевых соединений Na 2 O .
Минеральные вещества (в питании) - это обязательные составные части пищи, необходимые для жизнедеятельности человека и животных. Полное исключение минеральных веществ из корма в эксперименте приводит к гибели животных, а частичное ограничение вызывает ряд серьезных нарушений и расстройств.
Минеральные вещества содержатся в протоплазме клеток и межклеточной жидкости, создавая необходимое осмотическое давление (см.) и необходимую концентрацию водородных ионов; являются составной частью сложных органических соединений, жизненно важных для организма (например, железо входит в состав гемоглобина, йод обнаруживается в секрете , - в секрете поджелудочной и половых желез). Минеральные вещества играют важную роль в обмене веществ (см. Минеральный обмен). Они участвуют в синтезе пищеварительных и обеспечивают нормальное течение процессов . Минеральные вещества участвуют в пластических процессах, особенно в построении вещества костей , где и являются основными структурными компонентами. В формировании вещества зубов важную роль играет , который придает им особую прочность. Исключительно важна роль минеральных веществ в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме. Преобладание в питании кислотных или щелочных минеральных веществ может оказывать влияние на сдвиги кислотно-щелочного равновесия. Источниками кислотных минеральных веществ являются , содержащие в значительном количестве , фосфор, . Такими продуктами являются мясо, яйца, крупа. Источниками щелочных минеральных веществ являются молоко, овощи, фрукты, богатые кальцием, магнием, натрием, калием. В зависимости от количеств, в которых минеральные вещества содержатся в организме, их делят на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементами являются кальций, фосфор, магний, натрий, хлор, железо и др. К микроэлементам, содержащимся в тканях в количестве менее 0,01%, относятся медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор и др.
Потребность организма в минеральных веществах удовлетворяется пищей и частично водой.
Кальций составляет минеральную основу костной ткани и зубов. Содержание кальция в костях достигает 99% общего его количества в организме. Усвоение кальция зависит от содержания в пище других солей, особенно и магния, а также витаминов группы D. В питании наиболее благоприятное соотношение кальция к фосфору 1: 1,5-2 и кальция к магнию 1: 0,75. Потребление с пищей большого количества жира снижает усвоение кальция. Инозитфосфорная кислота, содержащаяся в значительном количестве в хлебе и крупах, и , содержащаяся в щавеле и шпинате, образуют с кальцием нерастворимые соединения, в связи с чем кальций этих продуктов не усваивается. Хорошим источником легкоусвояемого кальция является молоко, содержащее 120 мг кальция на 100 г продукта (120 мг%), и молочные продукты: творог - 140 мг%, сыр - 700-1000 мг%. 3 стакана молока или 100 г сыра удовлетворяют суточную потребность взрослого человека в кальции. Неплохим источником кальция являются овощи и картофель. В частности, капуста содержит 48 мг% кальция, картофель - 10 мг% кальция. Суточная потребность в кальции 800-1000 мг. Повышенная потребность в кальции (до 1,5-2 г в сутки) существует у детей и подростков, беременных и кормящих женщин.
Минеральные вещества в продуктах питания - ряд химических элементов, попадающих в организм вместе с пищей в виде минеральных солей. Минеральные вещества являются обязательной частью пищевого рациона, относятся к числу основных пищевых веществ и обладают биологической активностью. Ряд минеральных веществ (железо, медь, кобальт, никель, марганец) играет важную роль в кроветворении, в процессах тканевого дыхания и внутриклеточного обмена. Изучены пластические свойства минеральных веществ и их участие в формировании и регенерации тканей организма, особенно костей скелета, где фосфор и кальций являются основными структурными компонентами. Одной из важнейших функций минеральных веществ является поддержание кислотно-щелочного равновесия (см.).
Удовлетворение потребности организма в минеральных веществах осуществляется в основном из потребляемых пищевых продуктов (таблица).
Калий (см.) способен повышать выведение из организма жидкости и солей натрия. Источниками калия являются злаковые, овощи, картофель, фрукты, мясные и рыбные изделия. Особенно много калия в сушеных фруктах (абрикосы, изюм, чернослив и др.). Суточная потребность организма в калии 2-3 г.
Кальций (см.) является постоянной составной частью крови, клеточных и тканевых соков костей. Кальций содержится в значительных количествах во многих пищевых продуктах, однако он трудно усваивается. Усвояемость кальция зависит от соотношения его с сопутствующими компонентами пищи - магнием, фосфором и др. Благоприятными для усвоения кальция являются соотношения: с фосфором 1: 1,5 и с магнием 1: 0,75. Оптимальные во всех отношениях условия для полного усвоения кальция имеются в молоке и молочных продуктах. Кальций злаковых продуктов усваивается плохо в связи с наличием в них инозитфосфорной кислоты, образующей с кальцием неусвояемые соединения. Регулирующую роль в усвоении кальция играет витамин D (см.). Суточная потребность организма в кальции 800- 1000 мг.
Магний (см.) обладает антиспастическим и сосудорасширяющим действием, а также способен стимулировать перистальтику кишечника и повышать выделение желчи. Имеются данные о снижении уровня холестерина в крови при магниевой диете. Основными источниками магния в питании человека являются злаки (рожь, пшеница) и бобовые (горох, фасоль). Суточная потребность организма в магнии 500-600 мг.
Фосфор (см.) участвует во всех видах обмена веществ. Многие его соединения с белком, жирными кислотами и др. образуют комплексные соединения высокой биологической активности - казеин, лецитин и др. Усвоение фосфора зависит от его соотношения в первую очередь с кальцием. Основными источниками фосфора являются молочные продукты (особенно сыр), яйца, икра, печень, мясо, рыба и др. Суточная потребность в фосфоре 1600 мг.
Железо (см.) является истинным кроветворным элементом. Высоким содержанием железа отличаются печень, фасоль, горох, овсяная крупа. Суточная потребность организма в железе 15 мг.
Высокое содержание и преобладание в пищевых продуктах кальция, магния, натрия или калия определяет их щелочную ориентацию, и такие продукты могут рассматриваться как источники щелочных элементов (растительные продукты - бобовые, овощи, фрукты, ягоды, а из животных продуктов - молоко и молочные продукты). Кислые минеральные вещества поступают в организм с пищевыми продуктами, содержащими серу, фосфор и хлор (мясные и рыбные продукты, яйца, хлеб, крупа).
Особую группу минеральных веществ составляют микроэлементы (см.), которые содержатся в продуктах питания в небольших количествах (единицах или долях мг %). Микроэлементы по своим биологическим свойствам являются истинными биоэлементами. См. также Минеральный обмен.
Таблица. Содержание важнейших минеральных веществ в некоторых продуктах питания (в мг %, брутто)
| Наименование продукта | K | Ca | Mg | P | Fe |
| Хлеб ржаной | 249,0 | 29,0 | 73,0 | 200,0 | 2,0 |
| Хлеб пшеничный и батоны из муки II сорта | 138,0 | 28,0 | 47,0 | 164,0 | 2,0 |
| Крупа гречневая | - | 55,0 | 113,0 | 291,0 | 1,8 |
| Крупа овсяная | 350,0 | 74,0 | 133,0 | 322,0 | 4,2 |
| Крупа манная | 166,0 | 41,0 | 68,0 | 101,0 | 1,6 |
| Крупа пшенная | 286,0 | 30,0 | 87,0 | 186,0 | 0,7 |
| Рис | 63,0 | 29,0 | 37,0 | 102,0 | 1,3 |
| Макаронные изделия | 138,0 | 34,0 | 33,0 | 97,0 | 1,5 |
| Капуста белокочанная | 148,0 | 38,0 | 12,0 | 25,0 | 0,9 |
| Картофель | 426,0 | 8,0 | 17,0 | 38,0 | 0,9 |
| Лук репчатый | 153,0 | 32,0 | 12,0 | 49,0 | 0,7 |
| Морковь | 129,0 | 34,0 | 17,0 | 31,0 | 0,6 |
| Огурцы | 141,0 | 22,0 | 13,0 | 26,0 | 0,9 |
| Редис | 180,0 | 28,0 | 9,0 | 20,0 | 0,7 |
| Свекла | 155,0 | 22,0 | 22,0 | 34,0 | 1,1 |
| Томаты (помидоры) | 150,0 | 10,0 | 9,0 | 22,0 | 1,2 |
| Апельсины | 148,0 | 25,0 | 10,0 | 17,0 | 0,3 |
| Виноград | 225,0 | 15,0 | 6,0 | 20,0 | 0,5 |
| Смородина черная | 365,0 | 35,0 | 17,0 | 42,0 | 0,9 |
| Яблоки | 86,0 | 16,0 | 9,0 | 11,0 | 2,2 |
| Молоко | 127,0 | 120,0 | 14,0 | 95,0 | 0,1 |
| Творог (нежирный) | - | 164,0 | - | 151,0 | - |
| Сыр (голландский) | - | 699,0 | - | 390,0 | - |
| Баранина I категории (охлажденная) | 214,0 | 7,0 | 15,0 | 136,0 | 1,9 |
| Говядина I категории (охлажденная) | 241,0 | 8,0 | 16,0 | 153,0 | 2,1 |
| Свинина мясная (охлажденная) | 240,0 | 8,0 | 16,0 | 153,0 | 2,1 |
| Печень говяжья | 307,0 | 5,0 | 17,0 | 316,0 | 8,4 |
| Колбасы (любительская, отдельная) | 213,0 | 7,0 | 15,0 | 137,0 | 1,9 |
| Яйца куриные | 116,0 | 43,0 | 10,0 | 184,0 | 2,1 |
| Камбала дальневосточная | 151,0 | 49,0 | 14,0 | 154,0 | 0,2 |
| Окунь морской (потрошеный, без головы) | 245,0 | 38,0 | 18,0 | 162,0 | 0,5 |
| Треска | 281,0 | 44,0 | 19,0 | 173,0 | 0,5 |
| Сельдь атлантическая | 209,0 | 84,0 | 28,0 | 127,0 | 2,2 |
| Горох | 906,0 | 63,0 | 107,0 | 369,0 | 4,7 |
| Фасоль | 1061,0 | 157,0 | 167,0 | 504,0 | 6,7 |
компонентам питания, обеспечивающим развитие и нормальное функциональное состояние организма. По содержанию в пищевых продуктах их принято условно разделять на две группы: в первую включаются так называемые макроэлементы, содержащиеся в сравнительно больших количествах (кальций, фосфор, магний, калий, сера, хлор и др.), во вторую входят микроэлементы, находящиеся в продуктах в малых количествах (железо, кобальт, марганец, йод, фтор, цинк, стронций и др.). Некоторые исследователи выделяют еще группу ультрамикроэлементов, концентрация которых соответствует гамма-процентам (золото, свинец, ртуть, радий и др.).
Можно считать установленным участие минеральных веществ наряду с другими компонентами пищи во всех биохимических процессах, протекающих в организме. Доказанным также является факт, что данные вещества обладают выраженной активностью и могут считаться истинными биоэлементами. При этом, находясь в плазме крови и других жидкостях организма, они имеют большое значение в регуляции основных жизненно важных функций. Это прежде всего связано с их влиянием на состояние коллоидов тканей, определяющих степень дисперсности, гидратации и растворимости внутриклеточных и внеклеточных белков.
Вместе с тем достаточно высокое и стабильное содержание некоторых макроэлементов способствует поддержанию на неизменном уровне солевого состава крови и осмотического давления, от чего в значительной мере зависит количество воды, удерживаемой в тканях. Так, ионы натрия усиливают способность тканевых белков связывать воду, а ионы калия и кальция уменьшают. В результате избыток поваренной соли будет в конечном итоге затруднять деятельность сердца и почек и отрицательно сказываться на состоянии соответствующих категорий больных.
Весьма важную роль играют минеральные вещества для формирования буферных систем организма и поддержания на должном уровне его кислотно-щелочного состояния. При этом преобладание в пищевых продуктах калия, натрия, магния и кальция обусловливает их щелочную ориентацию, а серы, фосфора и хлора - кислотную. При обычном смешанном питании пищевые рационы нередко отличаются большим содержанием кислых веществ, что может приводить к возникновению ацидоза.
Установленным является значение микроэлементов для эндокринного аппарата, активности гормонов и ферментативных процессов. Об этом свидетельствует участие йода в деятельности щитовидной железы, влияние меди и кобальта »И действие адреналина, цинка и кадмия - инсулина и т. д.
Большую физиологическую роль играют минеральные вещества в пластических процессах, в построении и формировании тканей организма, особенно скелета. В этом отношении общеизвестно значение кальция, фосфора, магния, стронция и фтора, причем недостаточное их поступление вместе с пищей неизбежно приводит к нарушению роста и обызвествления костей.
О биологической активности минеральных компонентов питания свидетельствует существование биогеохимических провинций, т. е. районов, где количество некоторых микроэлементов в почве резко увеличено или понижено, что отражается на составе произрастающих на ней растений, составе воды, молока и мяса животных. Если люди длительное время проживают в таких районах, то это может повлечь за собой развитие своеобразных патологических состояний, например эндемического зоба или флюороза.
При характеристике отдельных микроэлементов необходимо прежде всего остановиться на физиологической роли кальция, соединения которого существенно влияют на обмен веществ, рост и деятельность клеток, возбудимость нервной системы я сократимость мышц. Особенно важное значение он имеет в формировании костей скелета в качестве одного из основных структурных компонентов. При этом только при определенном соотношении в крови фосфора и кальция отложение последнего в костной ткани протекает нормально. Если же количество данных элементов не сбалансировано, то наблюдается нарушение процессов окостенения, выражающееся в возникновении рахита у детей, остеопороза и других костных изменений у взрослых. Установлено, что оптимальное их соотношение 1:1,5 - 1:2. Ввиду того что в пищевом рационе это соотношение обычно далеко от оптимального, то для нормализации соответствующих процессов необходима регулирующая роль витамина О, способствующего усвоению кальция и задержке его в организме. Необходимо также отметить, что он является весьма трудно усвояемым макроэлементом из-за чрезвычайно малой растворимости в воде. Только воздействие желчных кислот, сопровождаемое образованием комплексных соединений, позволяет перевести кальций в усвояемое состояние.
Весьма большое значение для организма имеет содержание в пище фосфатов, так как органические соединения фосфора представляют подлинные аккумуляторы энергии (аденозинтрифосфат, фосфорилкреатинин).
Именно эти соединения используются организмом при сокращении мышц и биохимических процессах, протекающих в мозге, печени, почках и других органах. Вместе с тем фосфорная кислота участвует в построении молекул многочисленных ферментов катализаторов распада пищевых веществ, создающих условия для использования потенциальной их энергии. Наконец, фосфор широко представлен в пластических процессах, особенно протекающих в костной системе животного организма.
При характеристике физиологической роли магния следует указать, что он имеет важное значение для нормализации возбудимости нервной системы, обладает антиспазматическими и сосудорасширяющими свойствами и оказывает влияние на снижение уровня холестерина в крови. Отмечено также, что при его недостатке увеличивается содержание кальция в мышцах и стенках артерий. Имеются данные о том, что соли магния угнетают рост злокачественных новообразований и, таким образом, обладают антибластомогенным действием. Наконец, известно, что он участвует в процессах углеводного, фосфорного и кальциевого обмена, причем его избыток отрицательно сказывается на усвоении последнего. Говоря о макроэлементах, входящих в состав пищевых продуктов, необходимо отметить значение калия, натрия, хлора и серы. Первый из них играет важную роль во внутриклеточном обмене, некоторых ферментативных процессах, образовании ацетилхолина и способствует выведению жидкости из организма.
Ионы натрия являются в известной мере физиологическими антагонистами калия, и его соединения (бикарбонаты и фосфаты) принимают непосредственное участие в образовании буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное состояние и постоянство осмотического давления. Что касается хлора, то он в составе хлорида натрия служит одним из регуляторов водного обмена и используется для синтеза соляной кислоты железами желудка.
Наконец, сера представляет важный структурный компонент некоторых аминокислот, витаминов и ферментов, а также входит в состав инсулина.
Переходя к краткой биологической характеристике микроэлементов, необходимо подчеркнуть, что их содержание в пищевых продуктах растительного и животного происхождения подвержено большим колебаниям, поскольку оно зависит от геохимических особенностей местности. Одним из наиболее ярких примеров в этом отношении является изменение концентрации в почве йода и фтора, служащее причиной возникновения своеобразных эндемических заболеваний. Интересно отметить, что в настоящее время из элементов, входящих в таблицу Менделеева, более 60 уже обнаружены в составе живых организмов. Однако иногда еще очень трудно сказать, какие из этих элементов представляются жизненно необходимыми, а какие случайно попадают из окружающей внешней среды. Тем не менее то, что мы знаем, позволяет прийти к заключению об огромной роли их в нашем организме, о чем впервые высказал предположение выдающийся русский биохимик Т. А. Бунге.
К числу наиболее изученных микроэлементов относится железо, основное значение которого заключается в его участии в процессе кроветворения. Кроме того, оно является составной частью протоплазмы и клеточных ядер, входит в состав окислительных ферментов и т. д. Вместе с железом в синтезе гемоглобина и других жедезопорфиринов принимают участие медь и кобальт, последний к тому же воздействует на образование ретикулоцитов и превращение их в зрелые эритроциты.
Что касается марганца, то он, очевидно, является активатором процессов окисления, обладает выраженным липотропным влиянием, а также служит одним из факторов оссификации, определяющих состояние костной ткани. Вместе с тем он обладает стимулирующим влиянием на процессы роста и деятельности эндокринного аппарата.
Из других микроэлементов обращает на себя внимание цинк, причем, по мнению ряда исследователей, его роль в организме не менее важна, чем железа. В частности, имеются данные об участии этого элемента в кроветворении, деятельности гипофиза, поджелудочной и половых желез, а также значение его как фактора роста. Наконец, цинк оказывает влияние на содержание витаминов в пищевых продуктах, причем обогащение им почв способствует синтезу растениями аскорбиновой кислоты и тиамина.
Все сказанное о роли макро- и микроэлементов делает необходимым нормирование их в питании населения. В этом отношении более или менее точно определена средняя потребность взрослого человека в целом ряде минеральных веществ.
Для анализа нами была сделана случайная выборка пяти рационов в каждой группе испытуемых и оценивался общий уровень соответствия потребления минеральных веществ рекомендуемым нормам. По данным случайной выборки рационов можно сказать. что ни одна группа не дала результатов нормального потребления минеральных веществ в своем ежедневном рационе. Если условно принимать общую суточную норму минеральных веществ за 100%, то мужчины Москвы потребляют 96 % необходимых минеральных веществ, мужчины Краснодара-98 %, женщины Москвы-82 %, женщины Краснодара-98 %.
1 .3 Соответствие химической структуры пищи ферментным системам пищеварения
В основе концепции сбалансированного питания лежит правило соответствия ферментных систем организма химическим структурам пищи. Это правило должно соблюдаться на всех уровнях ассимиляции пищи: в процессах переваривания и всасывания, полостного и пристеночного пищеварения, при транспорте пищевых веществ к тканям, в клетках и субклеточных структурах, при выделении продуктов обмена.
Нарушение «правила соответствия» на любом уровне приводит к существенным нарушениям физиологического состояния организма, служит причиной развития многих болезней. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма необходимо следить, чтобы в состав пищи обязательно входили незаменимые факторы питания - вещества, химические структуры которых не синтезируются в организме: эссенциальные аминокислоты, витамины, полиненасыщенные жирные кислоты, минеральные вещества, микроэлементы.
Общей биологической закономерностью на всех этапах развития живых организмов является правило, на котором основана концепция сбалансированного питания: «ферментные наборы организма должны соответствовать химическим структурам пищи». И нарушение этого соответствия служит причиной развития многих заболеваний.
ферментные системы организма приспособлены к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. В процессе эволюции организм утрачивает способность синтезировать некоторые ферменты, необходимые для получения питательных веществ из других компонентов. В результате возникает группа питательных веществ, которые должны поступать в организм в готовом виде. Эти вещества получили название эссенциальных (незаменимых) компонентов питания, потому что для обеспечения оптимальной работы всех функциональных систем организма они должны входить в рацион ежедневно. К ним относятся некоторые аминокислоты, минералы и микроэлементы, жирные кислоты, витамины. Дефицит хотя бы одного из незаменимых компонентов питания приводит к нарушению обменных процессов и, в конечном счете, к болезни.
Пищевые пристрастия, условия жизни зачастую ставят наш организм в состояние дефицита. Возможности современного человека по обеспечению своего рациона всеми необходимыми компонентами питания обычным порядком весьма ограничены по нескольким причинам. Во-первых, в том объеме пищи, который мы можем ежедневно принять без риска получить лишнее количество калорий, содержание важнейших витаминов и минералов заведомо ниже необходимого для человеческого организма. Расходуя в среднем 2200-2500 ккал в сутки, мы с этим объемом пищи получаем значительно меньшее количество нужных веществ, чем в прошлом столетии. Тогда энергетическая потребность составляла более 3500 ккал, и, значит, в организм поступало большее количество витаминов и минералов. Во-вторых, в разных регионах существуют дефициты макро- и микроэлементов из-за отсутствия их в почве, воде и продуктах, произрастающих на этих почвах. Так, низкое содержание йода является причиной развития эндемического зоба практически во всех регионах Российской федерации. В северных регионах, включая Санкт-Петербург и его область, существует дефицит кальция, магния, калия в воде и селена в почве. Поэтому здесь превалируют заболевания сердечно-сосудистой системы, онкологические болезни, аллергии, остеоартрозы. В-третьих, пищевая промышленность не может обеспечить нас всеми необходимыми компонентами питания, так как при переработке и хранении пищевые продукты меняют свою химическую структуру, или попросту разрушаются. В-четвертых, вредные условия производства, плохая экология, стрессовые нагрузки требуют для поддержания нормального обмена веществ дополнительных поступлений витаминов, минералов и пищевых волокон.
Из вышесказанного очевидно, что мы живем в условиях настоящей эпидемии дефицита жизненно важных компонентов пищи. Минздрав России признал, что гиповитаминозы носят круглогодичный характер, охватывают все регионы и представляют серьёзную опасность для здоровья населения. Проблему дефицита витаминов и минералов, а также других компонентов в питании человека можно решить, если регулярно принимать специально разработанные, сбалансированные комплексные препараты, созданные в концентрированном виде из натуральных продуктов, полученные в результате использования новейших технологий и названные биологически активными добавками к пище.
Всякая ферментная система живого существа приспособлена к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. Эти соотношения питательных веществ закрепляются как формулы сбалансированного питания, типичные для конкретных биологических видов. Таким образом, для обеспечения нормальной жизнедеятельности в состав пищи обязательно должны входить вещества, названные незаменимыми факторами питания. Их химические структуры, не синтезирующиеся ферментными системами организма, необходимы для нормального течения обмена веществ. Сюда относятся "незаменимые аминокислоты", витамины, некоторые жирные кислоты, минеральные вещества и микроэлементы. Достаточно длительный дефицит "незаменимых аминокислот" или несбалансированность (нарушение правильных взаимоотношений между аминокислотами) их содержания в рационе питания, приводит к задержке роста и развития организма, а так же к возникновению ряда других нарушений. Тяжелые заболевания могут иметь место у взрослых и особенно у детей не только при недостатке какой-либо незаменимой аминокислоты, но и при её значительном избытке. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая и арахидоновая) необходимы не только для нормального развития организма, но и оказывает благоприятное действие на обмен холестерина. Основным источником этих кислот в питании служат растительные масла (подсолнечное, рапсовое, оливковое и др.).
Взаимосвязанность между количеством потребляемых витаминов (С, В1, РР, В6 и т.д.) с одной стороны и содержанием в пище основных пищевых веществ с другой, очевидно, определяется биокаталитической функцией витаминов, их ролью в обмене тех или иных веществ. Иными словами, на переработку в организме пищевых веществ всегда затрачивается определённое количество витаминов, потребность в которых в какой-то мере характеризует степень износа ферментных систем. То же касается и ряда микроэлементов.
Таким образом, принцип "сбалансированного питания" не может ограничиваться какой-либо узкой группой веществ, как бы ни были они важны для жизнедеятельности организма. В оценке сбалансированности (оптимальности) или несбалансированности питания необходимо ориентироваться на весь комплекс незаменимых факторов питания с возможно более полным учётом существующих взаимодействий и взаимозависимостей.
Современные представления о количественных и качественных процессах ассимиляции нутриентов получили выражение в концепции сбалансированного питания. Согласно этой теории, обеспечение нормальной жизнедеятельности организма возможно при условии его снабжения не только адекватными количествами энергии и белка, но и при соблюдении достаточно строгих взаимоотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждому из которых в обмене веществ принадлежит специфическая роль.
Концепция сбалансированного питания, определяющая пропорции отдельных веществ в пищевых рационах, отражает сумму обменных реакций, характеризующих химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организма. Одной из наиболее общих биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи на всех этапах эволюционного развития (от одноклеточных организмов до человека), является правило: ферментные наборы организма соответствуют химическим структурам пищи, и нарушение этого соответствия служит причиной многих болезней.
Всякое отклонение от соответствия ферментных наборов организма химическим структурам пищи приводит к нарушению нормальных процессов превращения того или иного пищевого вещества. Это правило должно соблюдаться на всех уровнях ассимиляции пищи и превращения пищевых веществ: в желудочно-кишечном тракте -- в процессах пищеварения и всасывания, а также при транспорте пищевых веществ к тканям; в клетках и субклеточных структурах -- в процессе клеточного питания, а также в процессе выделения продуктов обмена из организма.
Нарушение правила соответствия на любом из названных уровней, зависящее от изменения ферментных констелляций тканей, приводит к существенным нарушениям физиологического состояния организма. Можно считать установленным, что возникающие при генетических заболеваниях нарушения ферментных костелляций организма могут резко изменять свойственные данному биологическому виду комплексы незаменимых факторов питания. Так, выпадение биосинтеза гидроксилазы фенилаланина переводит эту аминокислоту из комплекса незаменимых факторов в чрезвычайно токсическое для организма соединение, обусловливающее резкую задержку физического и психического развития ребенка. Тяжелыми заболеваниями, нередко приводящими новорожденных к гибели, являются наследственные ферментопатии, характеризующиеся непереносимостью моносахаридов (галактозы и фруктозы). Указанные заболевания можно отнести к эндогенным токсикозам, вызванным аномально высокими концентрациями обычных физиологических метаболитов.
Патогенез этих состояний заключается в том, что в результате нарушения генетической информации в тканях организма не продуцируется один из жизненно важных ферментов, и организм утрачивает ферментные ключи от определенного звена ассимиляции пищевого вещества. Характерно, что единственным патогенетически обоснованным методом лечения таких больных является диетотерапия.
Имеются все основания утверждать, что структуры пищевых веществ в эволюционном развитии в существенной степени определяли и структуру ферментных систем, и направленность обменных процессов в тканях каждого биологического вида. Для ряда систематически потребляемых пищевых веществ (некоторые аминокислоты, витамины и т. д.) постепенно утрачивались ферментные системы, необходимые для их биосинтеза. Эти вещества, регулярно поступавшие с пищей, использовались в качестве готовых структурных элементов при различных биосинтетических процессах. Подобная же утрата синтезирующих ферментов превратила эти вещества в незаменимые (эссенциальные) факторы питания.
Ферментные системы приспособлены к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. Эти соотношения пищевых веществ закрепляются как формулы сбалансированного питания, типичные для отдельных биологических видов. Иными словами, формулы сбалансированного питания являются выражением типов обмена и лежащих в их основе ферментных систем, результатом длительного приспособления живых существ к пище, которую они находили в ареале своего существования, поэтому их невозможно рассматривать в отрыве от молекулярной эволюции живых организмов.
Таким образом, для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма в состав пищи обязательно должны входить вещества, названные незаменимыми факторами питания. Их химические структуры, не синтезирующиеся ферментными системами организма, необходимы для нормального обмена веществ. К ним относятся незаменимые аминокислоты, витамины, некоторые жирные кислоты, минеральные вещества и микроэлементы.
Перечень незаменимых факторов питания существенно различается у отдельных биологических видов и находится в полном соответствии с особенностями обменных процессов для каждого из них. Например, витамин С незаменим только для человека и ограниченного числа животных (антропоидные обезьяны, морские свинки и др.). Наличие же аскорбиновой кислоты в пище совершенно не обязательно для всех остальных животных, так как в их тканях биосинтез витамина С осуществляется достаточно интенсивно. В ходе онтогенетического развития человека перечень незаменимых аминокислот несколько сужается, что соответствует, по-видимому, своеобразному созреванию ферментных систем в тканях организма. Так, являющаяся незаменимой для детей раннего возраста аминокислота гистидин в дальнейшем утрачивает свою незаменимость, что, очевидно, связано с формированием более активных ферментных систем, обеспечивающих синтез гистидина.
За последнее время наука обогатилась новыми сведениями о значении незаменимых жирных кислот, количественной характеристике отдельных витаминов, микроэлементов и других веществ, необходимых человеку. Современные представления о потребности человека в отдельных пищевых веществах представлены в табл. 1. В этой таблице обращают на себя внимание значительное расширение перечня незаменимых факторов и установление ориентировочных количественных представлений о каждом из них.
При определении сбалансированности рационов по белку главное значение должно придаваться соблюдению отдельных пропорций аминокислот. Это очень важно для усвоения белков и обеспечения необходимого уровня процессов синтеза. Белки пищи лучше усваиваются в условиях сбалансированного аминокислотного состава пищи при каждом приеме.
Дефицит незаменимых аминокислот в пищевом рационе или его несбалансированность (т. е. нарушение правильных соотношений аминокислот) приводит к задержке роста, развития и другим нарушениям. Тяжелые заболевания развиваются у взрослых и особенно у детей не только при недостатке какой-либо незаменимой аминокислоты, но и при значительном избытке ее.
По-видимому, основой развития нарушений в организме вследствие диспропорции аминокислот, поступающих с пищей, могут служить различные механизмы. Помимо имеющего наибольшее значение так называемого имбаланса аминокислот, который характеризуется недостатком в диете какой-либо незаменимой аминокислоты, лимитирующей использование других аминокислот в процессе биосинтеза белка, необходимо различать также токсический эффект самих аминокислот, аминокислотный антагонизм и сложные взаимоотношения между аминокислотным и витаминным обменом. Аминокислоты при их изолированном введении в организм могут оказывать выраженное токсическое действие. Одной из возможных причин этого является их быстрое дезаминирование и наводнение организма высокотоксичными аммонийными солями, так как в этом случае аминокислоты не используются для синтеза белка.
Отдельные аминокислоты обладают различной способностью нейтрализовать токсическое действие друг друга. С этой точки зрения понятен высокий в отношении большинства аминокислот детоксицирующий эффект аргинина, избыток которого может способствовать интенсификации процессов превращения аммонийных солей в мочевину.
Взаимонейтрализующее действие лейцина и изолейцина несомненно имеет другой механизм. Наличие значительной структурной близости между лейцином и изолейцином позволяет предполагать, что в данном случае в основе аминокислотного антагонизма могут лежать конкурентные отношения между структурными аналогами, хорошо известные из учения об антиметаболитах.
Наиболее токсичные аминокислоты -- метионин, тирозин и гистидин. Их токсическое действие, как и других аминокислот, в более тяжелой степени проявляется при низкобелковой диете. Таким образом, необходимость сбалансирования аминокислотного состава вытекает не только из возможности более полного их усвоения, но и из взаимонейтрализующего действия этих биологически активных веществ. Данные обстоятельства следует учитывать при планировании обогащения натуральных продуктов отдельными аминокислотами.
Биохимическая сущность соотношений отдельных пищевых веществ в питании чрезвычайно сложна, так как является интегральным отражением всего многообразия процессов обмена веществ и их изменений в зависимости от условий существования организма. Тип обмена и обеспечивающие его биохимические (прежде всего ферментные) системы несомненно эволюционируют вместе с изменением характера питания, поэтому в табл. 1 учтены не только энергетические и пластические потребности человека, а также необходимые для его жизнедеятельности количества витаминов и микроэлементов, используемые организмом для построения ферментных и гормональных систем. Потребность организма в отдельных витаминах также претерпевает определенные изменения и даже для взрослых не может считаться постоянной величиной; она в значительной степени связана с характером питания. Так, потребность организма в тиамине находится в прямой связи с его энерготратами и в определенной степени сопряжена с повышением в питании доли углеводов. Принято считать, что потребность в тиамине составляет примерно 0,6 мг на 1000 ккал, и она несколько возрастает с повышением в питании количества углеводов. Это объясняется тем, что функция тиамина связана с биосинтезом ферментных систем, принимающих участие в декарбоксилировании кетокислот. Аналогичная взаимосвязь возможна также и в отношении липоевой кислоты.
Потребность в витамине Be значительно возрастает с повышением содержания животного белка в рационе, что связано с коферментными функциями этого витамина. В то же время потребность в витамине Вб уменьшается соответственно увеличению в диете содержания холина, пантотеновой кислоты, биотина и полиненасыщенных жирных кислот. Взаимозависимость между количеством потребляемых витаминов, с одной стороны, и содержанием в рационе основных пищевых веществ, с другой, очевидно, определяется биокаталитической функцией витаминов, их ролью в обмене тех или иных веществ. Иными словами, на превращение углеводов и других пищевых веществ затрачивается определенное количество витаминов, потребность в которых в какой-то мере характеризует степень износа ферментных систем. Это же касается и ряда микроэлементов.
Таким образом, принцип сбалансированного питания не может определяться какой-либо узкой группой веществ, как бы ни были они важны для жизнедеятельности организма. В оценке сбалансированного или несбалансированного питания необходимо ориентироваться на весь комплекс незаменимых факторов питания с возможно более полным учетом существующих коррелятивных взаимозависимостей. Под оптимальным питанием следует понимать правильно организованное и соответствующее физиологическим ритмам снабжение организма хорошо приготовленной, питательной и вкусной пищей, содержащей адекватные количества незаменимых пищевых веществ, необходимых для его развития и функционирования. Оптимальное питание должно обеспечивать сбалансированность поступления энергии в организм с его энерготратами, равновесие поступления и расходования основных пищевых веществ при учете дополнительных потребностей организма, связанных с его ростом и развитием. Оптимальное питание должно способствовать сохранению здоровья, хорошему самочувствию, максимальной продолжительности жизни, преодолению трудных для организма ситуаций, связанных с воздействием стрессовых факторов, инфекций и экстремальных условий. Представление об оптимальном питании, очевидно, всегда будет иметь определенные черты индивидуальности в каждой стране и должно опираться на средние величины так называемых душевых потребностей, дифференцированных по отдельным контингентам населения в зависимости от климатогеографических условий, национальных обычаев и т. п.
Необходимо учитывать новые данные о процессах регуляции и адаптации, а также сложные метаболические закономерности, поддерживающие в организме гомеостаз. Несомненно, что всякое длительное отклонение от принципов рационального питания неизбежно оказывает неблагоприятное воздействие на организм.
Физиологические нормы питания являются средними величинами, отражающими оптимальные потребности отдельных групп населения в пищевых веществах и энергии. Физиологические нормы питания лежат в основе официальных рекомендаций величин потребления основных пищевых веществ и энергии для различных контингентов населения. Они дают научную базу для планирования производства основных пищевых продуктов, служат критерием оценки фактического питания, используются при разработке программ подготовки специалистов в области питания, для организации рационального питания в коллективах и лечебного питания в различных лечебно-профилактических учреждениях. Регламентированная в действующих нормах потребность в энергии представляет средние ее величины для лиц в каждой выделяемой (в зависимости от пола, возраста, профессии, условий быта и т. д.) группе, а рекомендуемые нормы основных нутриентов должны обеспечивать индивидуальные потребности всех лиц соответствующей группы с учетом максимальных пределов колебаний. Для расчета индивидуальных потребностей в пищевых веществах и энергии целесообразно применять нормографический метод вычисления.
Нормы потребления пищевых веществ и энергии базируются на основных положениях концепции сбалансированного питания и предполагают обеспечение следующих принципов рационального питания. Энергетическая ценность рациона взрослого человека должна соответствовать энерготратам организма. Величины потребления основных пищевых веществ -- белков, жиров и углеводов должны находиться в пределах физиологически необходимых соотношений между ними. В рационе предусматриваются физиологически необходимое количество животных белков -- источников незаменимых аминокислот, физиологические пропорции насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, оптимальные количества витаминов. Содержание основных минеральных веществ в пище должно соответствовать физиологическим потребностям здорового человека. При определении потребности в основных пищевых веществах и энергии для различных групп взрослого трудоспособного населения особое значение имеют различия в энерготратах, связанные с особенностями трудовой деятельности. Энерготраты организма включают: а) расход энергии на основной обмен (в среднем 1 ккал/кг- ч); б) специфически динамическое действие пищи (затрата энергии на переваривание, всасывание, транспорт и ассимиляцию нутриентов на уровне клетки) -- большей степени при потреблении с пищей белков (до 30-- 40 % энергетической ценности поступающих белков) и в меньшей (5--7 %) -- при потреблении углеводов и жиров; в) расход энергии на трудовую деятельность, активный отдых и т. п.
Если на основании всего вышеизложенного проанализировать пищевой рацион групп выбранных нами москвичей и краснодарцев, то станет ясно, что пишевой рацион их не является сбалансированным, соответствующим по химической структуре потребляемой пищи ферментным системам организма. Наблюдается явный сдвиг в сторону так называемой «быстрой еды», отсутствия в большинстве рационов супов, но присутствие бутербродов, пирожков и напитков.
1 .4 Режим питания
При съедании слишком большого количества пищи за один приём происходит переполнение желудка. Это затрудняет и нарушает процесс пищеварения, так как выделяющиеся пищеварительные соки не могут расщепить все пищеварительные вещества, находящиеся в пище. Для нормального функционирования пищеварительной системы пища должна поступать в неё небольшими порциями через определёные промежутки времени. Наиболее приятные условия для пищеварения создаются у людей, которые питаются 4 раза в сутки. При этом 25% прилагающейся в день пищи съедается за завтраком, 50% - за обедом, а оставшиеся 25% делятся между полдником и ужином.
Есть следует в одни и те же часы через примерно равные промежутки времени. В этом случае образуются условные сокоотделительные рефлексы на время приёма пищи. Пищеварительные соки начинают, таким образом, отделяться ещё до еды, и поступающая пища усваивется значительно скорее и лучше, чем у тех, кто не придерживется режима питания и ест в разное время. Ужинать надо не позднее чем за час-два до сна. Если этот промежуток времени будет меньше, то человек ляжет спать с наполненым желудком, что повлечёт за собой неспокойный сон, и организм не получит нужного отдыха.
Правильно организованное и построенное на современных научных основах питание обеспечивает нормальное течение процессов роста и развития организма, сохранение здоровья и трудоспособности человека. Здоровому человеку рекомендуется 4-разовое питание: завтрак в 8 ч составляет 30% суточной калорийности рациона, обед в 14 ч - 40%, ужин в 18 ч - 20%, последний прием пищи в 21 ч - 10% суточной калорийности рациона.
При анализе данных по режиму питания испытуемых, нами выяснено, что режим питания как таковой наблюдается только у 14 человек из всего числа опрошенных. Это свидетельствует о том, что питание большинства испытуемых заведомо не является рациональным
Макроэлементы
К макроэлементам относят натрий, калий, фосфор, кальций, магний, хлор, серу, кремний, железо и другие, которые находятся в сравнительно большем количестве и содержание которых выражается или в долях процента, или в миллиграмм-процентах.
Таблица содержания макроэлементов в продуктах
1 Мг% - количество миллиграммов вещества в 100 г продукта.Солями кальция наиболее богаты молочные продукты, соевая мука, горох, крупа овсяная, морковь, салат, шпинат, щавель. Организм человека лучше усваивает соли кальция при наличии в пище витамина D. Присутствие щавелевой кислоты, которая образует с кальцием плохо растворимые соли, наоборот, снижает его усвоение.
Солей магния много в крупе и бобовых. В продуктах животного происхождения этого элемента находится значительно меньше.
Фосфором богаты зерномучные и молочные продукты, яйца, орехи, картофель.
Соли калия преобладают в продуктах животного происхождения, а соли натрия - в продуктах растительных. Высоким содержанием натрия характеризуются икра, сыры, яйца. Серы относительно больше в хлебе, крупе, мясе, яйцах, молоке.
Железом богаты бобовые, яблоки, земляника, шпинат, тыква, томаты, морковь, капуста, яйца, мясо. Хлор входит в состав соединений с натрием, калием и преобладает в тех продуктах, в состав которых входят эти элементы. В естественных животных и особенно растительных продуктах количество натрия недостаточно для организма, поэтому человек в пищу ежедневно добавляет 10-15 г поваренной соли.
Микроэлементы
К микроэлементам относят барий, бор, бром, йод, кобальт^ марганец, медь, молибден, мышьяк, свинец, цинк, фтор и др., к ультрамикроэлементам - радиоактивные элементы уран, торий, радий и др. Естественное содержание этих элементов в продуктах ничтожно мало и выражается в миллиграммах и гаммах1 в 100 г или в 1 кг продукта. Например, в 1 кг продукта может находиться кобйдьта 0,05-0,06 мг, меди - 1 - 10, цинка - 10-50, мышьяка - до 1, йода - до 0,05 мг.
Микроэлементами богаты плодовые и овощные соки. Кобальт, медь, цинк в относительно больших количествах находят в желтке, яйца, говяжьей печени, мясе, рыбе, картофеле, свекле, моркови: медь — в раках, рыбе; йод - в морских рыбах, водорослях, крабах, моллюсках, яйцах, луке, хурме, салате, шпинате.
Во многих продуктах (мясных, рыбных, яйцах, сыре, хлебе, крупе, макаронных изделиях, бобовых, орехах) преобладают кислотные минеральные вещества.
Щелочную реакцию среды дают только минеральные вещества плодов, овощей, молока и кисломолочных продуктов. Для поддержания щелочно-кислотного равновесия в тканях организма человека необходимы в рационе питания продукты с минеральным составом основного характера.
Минеральные вещества составляют 5% массы организма человека, входят в состав всех клеток и тканей, участвуют в процессах обмена между клетками и межклеточной жидкостью, образовании ферментов, гормонов, пищеварительных соков, поддерживают коллоидное состояние белков, осмотическое давление и реакцию среды тканей.
Макроэлементы - кальций, фосфор, магний, натрии, калий, хлор, кремний необходимы для образования костей, зубов и тканей внутренних органов человека. Железо является составной частью гемоглобина крови и ферментов оксидаз, накапливается в печени и селезенке. Соли натрия, калия и кальция входят в состав крови и клеточного сока, сера находится в молекулах некоторых белков и влияет на энергетический обмен.
Фосфор участвует в разнообразных химических превращениях: дыхании, двигательных реакциях, энергетическом обмене клетки. Ему принадлежит важная роль в активировании ферментов углеводного обмена.
Микроэлементы, хотя и в малых дозах, также необходимы организму человека. Они активизируют различные ферментативные процессы, влияют на тканевое дыхание, внутриклеточный обмен веществ, кроветворение, размножение, процесс роста и др.
Так, медь, марганец, цинк и кобальт стимулируют рост организма и образование крови; марганец и фтор входят в состав костей и зубов; кобальт является составной частью витамина В12, цинк, медь, железо, молибден и марганец участвуют в построении некоторых ферментов; с помощью йода образуется в щитовидной железе гормон тироксин и т. д.
Наряду с поступлением в организм солей с пищей и питьем происходит постоянное выделение их из организма. Для предупреждения солевого дефицита качественное и количественное поступление минеральных солей должно компенсировать их потери.
В природных растительных и животных продуктах найдены почти все элементы, встречающиеся в земной коре. Состав микроэлементов растительных и животных организмов зависит от определенных участков поверхности земли.
Количественный состав элементов в растительных продуктах зависит также и от минеральных удобрений. Знания о качественном и количественном составе элементов пищевых продуктов разных зон страны используются для организации рационального питания населения.
Потребность организма человека в минеральных веществах
Организму человека требуется в сутки 20-30 г минеральных веществ, которые должны поступать с пищей. Суточная потребность человека в минеральных элементах (в г): кальция-0,7-0,8; фосфора - 1,5-2,0; калия - 2,0-5,0; натрия - 4,0-6,0; магния - 0,3-0,5; кремния-0,01-0,02; железа - 0,008-0,015; хлора - 6,0--9,0; цинка - 0,010- 0,015; меди и хрома по 0,002; фтора -0,001; йода -0,002 и т. д. Недостаточное количество или отсутствие отдельных элементов в пище вызывает нарушение жизненных процессов организма человека.
Некоторые микроэлементы могут вызвать тяжелые отравления организма. Так, продукт становится ядовитым, если в нем содержится (в г на 1 кг продукта): меди-0,03, цинка-0,4, свинца - 0,3, мышьяка - 0,01. Соли меди, свинца и олова могут попадать в продукты при их изготовлении в результате растворения металлической аппаратуры кислотами продуктов (в консервах, кондитерских изделиях и др.).
В стандартах на некоторые продовольственные товары нормируется общее содержание золы или золы, нерастворимой в 10% -ной соляной кислоте, количество которых выражается в процентах к массе абсолютно сухого продукта. По количеству общей золы можно определить сорт муки и крахмала, чистоту сахара и пряностей.
