Оптимальные соотношения и потребность в незаменимых аминокислотах в различном возрасте, мг/кг/сутки

Качество пищевого белка можно оценить путем сравнения его аминокислотного состава с аминокислотным составом «идеального» белка с помощью расчета его аминокислотного скора. Аминокислотный скор (АКС) - это процентное отношение количества каждой аминокислоты (г) в 100 г белка исследуемого продукта к количеству той же аминокислоты в 100 г «идеального» белка. Лимитирующей биологическую ценность белка является аминокислота с наименьшим АКС. При неполном анализе АКС обычно рассчитывается для трех самых дефицитных в питании незаменимых аминокислот: триптофана, лизина и суммы серосодержащих аминокислот – метионина и цистеина. Высокий АКС, а, следовательно, высокую биологическую ценность, имеют все животные белки, с небольшим дефицитом по серосодержащим аминокислотам у молока. Растительные протеины имеют недостаточное количество лизина и треонина. Оптимальная аминограмма (не имеющая дефицита аминокислот) может быть легко достигнута при смешенном питании. Оценка обеспеченности организма белком производится с помощью метода определения азотистого баланса (равновесия) между количеством азота, полученного с белками пищи, и величиной суммарных потерь азота в организме с продуктами выделения. Положительный азотистый баланс (при большем потреблении азота с пищей по сравнению с общей потерей азота при выделении) свидетельствует о процессах роста тканей. Положительный азотистый баланс должен быть обеспечен у детей и подростков, при беременности, а также в период выздоровления от болезней и травм. Длительный положительный азотистый баланс, который обусловлен перееданием, т.е. потреблением высокобелковой пищи с избыточной калорийностью, обычно приводит к увеличению общей массы тела и отложению жира. При состоянии отрицательного азотистого баланса в результате усиленного распада тканей потери азота превышают его потребление с пищей. Длительный отрицательный азотистый баланс приводит к потере, в первую очередь мышечной массы тела и даже к гибели организма. Рекомендуемые для различных групп населения величины потребления белка представлены в таблицах 3-6. Согласно физиологическим нормам питания общее количество белка в рационе питания:

Ø детей должно составлять удвоенное количество по сравнению с обеспечивающим азотистое равновесие (53-69 г - для дошкольников, 77-98 г - для школьников);

Ø взрослого населения – полуторное количество по сравнению с обеспечивающим азотистое равновесие (58-87 г для женщин и 65-117 г для мужчин в зависимости от их профессиональной деятельности).

Физиологическими нормами рекомендовано, что 11-13% суточной энергетической ценности должно быть обеспечено за счет белка, 55% от этого – белками животного происхождения. Белком богаты мясо животных, рыба, птица, яйца, хлебобулочные изделия, продукты из зерна (крупа, макароны), бобы, семена, орехи.

Жиры (липиды)обладают высокой энергетической ценностью (33% суточной нормы), кроме этого, выполняют важную пластическую роль в синтезе липидных структур (нервной ткани, клеточных мембран, простагландинов). Пищевая ценность жиров зависит от наличия в них незаменимых пищевых веществ (незаменимых жирных кислот, витаминов А, Е, Д), фосфолипидов, каротиноидов, стеринов. Биологическая ценность жиров определяется соотношением в них насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных (ПНЖК) жирных кислот. Насыщенные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и другие) используются организмом в основном в качестве источников энергии; МНЖК (олеиновая кислота) и ПНЖК (линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты) обладают высокой биологической активностью, за что получили название витамина F. Из всего множества жирных кислот две (линолевая и линоленовая) относятся к незаменимым (эссенциальным) жирным кислотам и обязательно должны поступать с пищей. Современная классификация ненасыщенных жирных кислот включает деление их на семейство омега-6 (семейство линолевой кислоты) и семейство омега-3 (семейство линоленовой кислоты). Качество пищевых жиров и соотношение в них жирных кислот семейств омега-6 и омега-3 оказывает влияние на функцию биомембран клеток, регулируя белок-липидные взаимодействия. Кроме этого баланс между жирными кислотами семейств омега-6 и омега-3 влияет на синтез большой группы биологически активных веществ - медиаторов эйкозаноидов (простациклинов, простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов), которые обладают разными биологическими эффектами, часто прямо противоположными в зависимости от состава и соотношения жирных кислот, участвующих в их синтезе.

Соотношение жирных кислот семейств омега-6 / омега-3 в рационе питания должно составлять не более 10 : 1, а в случае нарушения липидного обмена 5 : 1 и даже 3 : 1. Биологическая роль ПНЖК многообразна: а) ПНЖК, обладая липотропными свойствами, стимулируют окисление холестерина, способствуют выведению из организма его избыточных количеств и профилактике нарушений липидного обмена, в частности атеросклероза; б) повышают эластичность и упругость стенок сосудов и снижают их ломкость; в) участвуют в обмене витаминов группы В (пиридоксина и тиамина); г) повышают резистентность организма к инфекционным заболеваниям и радиации; д) принимают участие в синтезе тромбина, замедляя свертывание крови; е) линоленовая кислота и другие ПНЖК из семейства омега-3 играют важную роль в развитии нервной системы и сетчатки глаза, особенно у новорожденных. В настоящее время ПНЖК семейства омега-3 применяются в качестве средств для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Таблица 10

Содержание жирных кислот в пищевых жирах и количество жира, удовлетворяющее суточную потребность в ПНЖК, % от общего содержания жирных кислот

В составе пищи жиры представлены в виде собственно жировых продуктов и так называемых скрытых жиров, входящих в состав многих продуктов и являющихся основными поставщиками пищевых жиров в организм человека. Жирно-кислотный состав растительных и животных жиров имеет характерные особенности для каждого жира. В твердых животных жирах (сале, говяжьем и бараньем жирах, сливочном масле) преобладают насыщенные жирные кислоты, а в растительных маслах содержатся преимущественно ненасыщенные жирные кислоты, которые остаются жидкими при комнатной температуре. Оптимальное в биологическом отношении соотношение жирных кислот в жире: 10% ПНЖК, 60% мононенасыщенных и 30% насыщенных жирных кислот. Из натуральных жиров такую структуру жирных кислот имеют свиное сало, арахисовое и оливковое масла. Линолевая кислота содержится во всех растительных маслах, большое количество линоленовой кислоты и наилучшее соотношение жирных кислот семейств омега-6 / омега-3 имеется в соевом, рапсовом и льняном маслах, грецких орехах. Высокие концентрации ПНЖК семейства линоленовой кислоты содержатся в жире морских рыб. Содержание ПНЖК в пищевых жирах представлено в табл.10.

Для питания человеку предпочтительно использовать растительные масла и ограничить потребление животных жиров и насыщенных жирных кислот, содержащихся в них, способствующих повышению уровня холестерина в плазме крови и вызывающих развитие атеросклероза. Содержание растительных жиров в рационе взрослого человека должно составлять не менее 30% общего количества жиров. Суточная потребность взрослого человека в жире составляет 80-100 г в сутки, в том числе 25-30 г растительного масла, из них 3-5% линолевой кислоты (8-10 г) и не менее 10% от этого количества (1,1-1,6 г) должно приходиться на линоленовую кислоту. Из натуральных жиров такую же структуру жирных кислот имеют свиное сало, арахисовое и оливковое масла.

Углеводы составляют основную часть рациона (55-70% его суточной энергетической ценности). Часть из них, окисляясь, усваивается организмом (глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза, а также крахмал, декстрины и гликоген). Другая часть неусвояемых углеводов объединена в группу пищевых волокон, основными компонентами которых являются клетчатка (целлюлоза), гемицеллюлоза, пектины и лигнин. Пищевые волокна формируют стенки растительных клеток и отличаются резистентностью к пищеварительным ферментам. Они регулируют состав кишечной микрофлоры и перистальтику кишечника; ускоряя прохождение содержимого кишечника (время транзита), способствуют выведению холестерина, связывают, уменьшают всасывание и выводят из кишечника токсические элементы (тяжелые металлы: свинец, ртуть, кобальт, никель, кадмий, марганец, стронций) и органические чужеродные вещества, обладающие канцерогенными свойствами. Клетчатка участвует в нормализации полезной кишечной микрофлоры. Пищевые волокна имеют важное значение в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, ожирению, некоторых видов рака, диабета. Пища, богатая пищевыми волокнами, как правило, мало калорийна, содержит мало жира, но достаточно витаминов и минеральных веществ. Пищевые волокна содержатся только в растительных продуктах: овощах, фруктах, бобовых и продуктах из зерна. Пищевых волокон нет в животной пище – мясе, рыбе, молоке, яйцах. Содержание пищевых волокон в продуктах из зерна зависит от степени их очистки: чем выше очистка, тем меньше остается пищевых волокон в конечном продукте. Основными источниками углеводов являются продукты растительного происхождения: продукты из зерна и муки (хлебобулочные изделия, крупы, макароны), овощи, фрукты и ягоды, бобовые, орехи, а также сахар, мед, молоко. Потребность в углеводах в среднем равна 250-400 г в сутки, из них около 25 г должно приходиться на пищевые волокна, Потребление сахара должно быть ограничено до 50 г в день.

Для оптимального функционирования организма необходимо соблюдение пропорционального поступления макронутриентов. В среднем физиологически оптимальное суточное соотношение белков, жиров и углеводов в рационе питания здорового человека 1 :1,1 :4,8. При больших физических нагрузках (5 группа интенсивности труда) это соотношение изменяется за счет увеличения углеводов как источников энергии (1 :1 :5), для работников умственного труда (1 группа интенсивности труда) рекомендуется уменьшить долю жиров и углеводов (1 :0,8 :3).

Витамины играют роль катализаторов обменных процессов в организме. Они относятся к незаменимым факторам питания (13 витаминов: В₁, В₂, В₆, В₁₂, РР, С, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, биотин, А, β-каротин, Д. Е, К), поэтому должны поступать в организм постоянно с пищей или пищевыми добавками.

По механизму развития витаминной недостаточности различают несколько форм:

Ø Алиментарная форма обусловлена недостаточным поступлением витамина с пищей или при нарушении соответствия компонентов в рационе при нормальном содержании витаминов в пище. Так установлено, что увеличение углеводов в рационе требует увеличения суточной нормы витамина В₁, что в свою очередь вызывает повышенный расход витаминовВ₂ и С.

Ø Резорбционнаяформа возникает при частичном разрушении витаминов в пищеварительном тракте и нарушении их всасывания при определенных заболеваниях. Так установлено, что при заболеваниях желудка, сопровождающихся понижением кислотности желудочного сока витамины В₁(тиамин), РР (никотиновая кислота) и С подвергаются значительному разрушению. При язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки нарушается обмен витаминов А, С, РР, каротина. Различные формы заболевания печени и кишечника приводят к понижению всасывания различных витаминов (К, С и др.).

Ø Дессимиляционная форма связана с физиологическими сдвигами в обмене веществ, в том числе витаминов. Эта форма гиповитаминозов наблюдается при действии различных факторов: токсических и инфекционных агентов, химиотерапии, применении ряда лекарственных препаратов. Например, сульфаниламиды и антибиотики, которые применяются для лечения некоторых заболеваний (особенно инфекционных), угнетают микрофлору кишечника и вызывают связанное с этим нарушение синтеза бактериями отдельных витаминов (В₂, В₆, В₁₂, биотина, К, парааминобензойной кислоты).

Биологические эффекты витаминов разнообразны. Основные из них перечислены ниже:

· Витамины В₁, В₂, РР, В₆, В₁₂, С, А, Д, Е, биотин, холин, липоевая кислота вызывают повышение общей резистентности организма за счет регуляции функционального состояния ЦНС, обмена веществ и трофики тканей;

· Витамины С, Р проявляют антигеморрагическоедействие, обеспечивая нормальную проницаемость и резистентность кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови;

· Витамины В₁₂, С, В_с (фолиевая кислота), В_6, холин проявляют антианемическоедействие за счет нормализации и стимуляции процессов кроветворения;

· Витамины А, С, группа В проявляют антиинфекционные свойства, повышают устойчивость организма к инфекциям: стимулируют выработку антител, усиливают фагоцитоз, усиливают защитные свойства эпителия, нейтрализуют токсическое действие возбудителя;

· Витамины А, В₂, С, липоевая кислота, ПНЖК оказывают регулирующие действие на зрение, обеспечивая адаптацию глаза к темноте, усиливают остроту зрения, расширяют поле цветного зрения, способствуют развитию сетчатки глаза;

· Витамины С, Е, каротин и липоевая кислота защищают структурные липиды от окисления, т.е. являются сильными антиоксидантами;

· Витамин Д обладает антирахитическимисвойствами, участвуя в нормализации всасывания из кишечника солей кальция и фосфора, отложению в костях фосфата кальция, регулируя обмен фосфора и кальция в организме;

· Витамины В₆, В₁₂, липоевая кислота В₁₅, холин, инозит, ПНЖК проявляют антисклеротическоедействие за счет своих липотропных свойств, т.е. нормализуют липидный и жировой обмен и обмен холестерина, предупреждая ожирение печени;

· Витамины А. Д. В₂, В₆, В₁₂, ПНЖК, липоевая кислота являются ростовыми факторами.

Суточная потребность населения в витаминах и их источники представлена в таблице 11.

Таблица 11