Раздел 11.3 Характеристика пищевых жиров.

11.3.1. В состав пищевых жиров входят в, основном, триацилглицеролы (98%), фосфолипиды и холестерол. Триацилглицеролы животного происхождения содержат много насыщенных жирных кислот и имеют твёрдую консистенцию. Растительные жиры содержат больше ненасыщенных жирных кислот и имеют жидкую консистенцию (масла).

Биологическая роль: 1. являются одним из основных источников энергии; 2. служат источником незаменимых полиненасыщенных жирных кислот; 3. способствуют всасыванию из кишечника жирорастворимых витаминов. Полиненасыщенные жирные кислоты необходимы организму для построения фосфолипидов, формирующих основу всех мембранных структур клетки и липопротеинов крови. Кроме того, линолевая кислота используется для синтеза арахидоновой кислоты, служащей предшественником простагландинов, простациклинов, тромбоксанов и лейкотриенов.

Суточная потребность: 90-100 г, из них 30% должны приходиться на растительные масла. Пищевая ценность растительных жиров выше, чем животных, так как при равном энергетическом эффекте - 9 ккал на 1 г, они содержат больше незаменимых жирных кислот.

11.3.2. Нарушение соотношения доли растительных и животных жиров в рационе приводит к изменению соотношения в крови различных классов липопротеинов и, как следствие, к ишемической болезни сердца и атеросклерозу.

© С.М.Ершиков, 2007 - 2011. Все права защищены

Раздел 11.4

Характеристика пищевых углеводов.

11.4.1. Пищевые углеводы по способности усваиваться организмом человека делятся на две группы:

усвояемые: глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, крахмал;

неусвояемые: целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, пектины.

Биологическая роль усвояемых углеводов: 1. являются основным источником энергии для человека (окисление 1 г дает 4 ккал); 2. служат предшественниками в синтезе многих биомолекул - гетерополисахаридов, гликолипидов, нуклеиновых кислот.

Биологическая роль неусвояемых углеводов: клетчатка влияет на перистальтику кишечника, способствует выведению холестерола, препятствует развитию ожирения и желчнокаменной болезни.

Суточная потребность: 300-400 г, из них - легкоусвояемых углеводов (фруктозы, сахарозы, лактозы) - 50-100 г, клетчатки 25 г, остальное - крахмал.

11.4.2. Избыток легкоусвояемых углеводов в рационе способствует развитию таких заболеваний как ожирение, сахарный диабет, кариес зубов. Недостаток балластных веществ (клетчатки) способствует развитию рака толстой кишки.

© С.М.Ершиков, 2007 - 2011. Все права защищены

Раздел 11.5 Витамины.

11.5.1. Витамины - низкомолекулярные органические соединения, поступающие в организм с пищей и обеспечивающие нормальное протекание биохимических и физиологических процессов. Витамины не включаются в структуру тканей и не используются в качестве источника энергии.

11.5.2. Классификация витаминов. Витамины делятся на две группы: витамины, растворимые в воде и витамины, растворимые в жирах. Водорастворимые витамины - В 1, В 2 , В 6 , В 12 , РР, Н, С, фолиевая кислота, пантотеновая кислота. Жирорастворимые витамины - А, Д, Е, К.

Для каждого витамина, кроме буквенного обозначения, существует химическое и физиологическое название. Физиологическое название, как правило, состоит из приставки анти- и названия заболевания, развитие которого предупреждает витамин (например, витамин Н - антисеборрейный).

11.5.3. Провитамины. Некоторые витамины могут синтезироваться непосредственно в организме человека. Соединения, служащие предшественниками для синтеза витаминов в клетках организма человека, называются провитаминами . Например, провитамином витамина А является каротин, витамина D 2 - эргостерол, D 3 - 7-дегидрохолестерол.

11.5.4. Биологическая роль витаминов. Витамины, попадая в организм, превращаются в свою активную форму, которая и принимает непосредственное участие в биохимических процессах. Биологическая роль водорастворимых витаминов заключается в том, что они входят в состав коферментов , участвующих в метаболизме белков, жиров и углеводов в клетках организма человека.

В таблице 1 приведены примеры витаминов и их биологическая роль.

Таблица 1.

Коферментные функции водорастворимых витаминов.

Витамин	Кофермент	Тип катализируемой реакции
В 1 - тиамин	Тиаминдифосфат (ТДФ)	Окислительное декарбоксилирование α-кетокислот
В 2 - рибофлавин	Флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД)	Окислительно-восстановительные
В 3 - пантотеновая кислота	Кофермент А (НS-КоА)	Перенос ацильных групп
В 6 - пиридоксин	Пиридоксальфосфат (ПФ)	Трансаминирование и декарбоксилирование аминокислот
В 9 - фолиевая кислота	Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК)	Перенос одноуглеродных групп
В 12 - цианкобаламин	Метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин	Трансметилирование
РР - никотинамид	Никотинамидадениндинуклеотид(фосфат)- НАД + и НАДФ +	Окислительно-восстановительные

11.5.5. Антивитамины. Термином антивитамины обозначают любые вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов. По механизму действия их делят на две группы: 1. антивитамины, имеющие структуру, сходную со строением витамина и конкурирующие с ним за включение в кофермент; 2. антивитамины, вызывающие химическую модификацию витамина.

Примерами могут служить: тиаминаза (антивитамин В 1 ), акрихин (антивитамин В 2 ), изониазид (антивитамин РР), дикумарол (антивитамин К).

11.5.6. Болезни нерационального потребления витаминов. Для обеспечения нормального протекания биохимических процессов, в организме человека должен поддерживаться определённый уровень концентрации витаминов. При изменении этого уровня развиваются заболевания с симптомами, харктерными для каждого витамина.

Гипервитаминозы - заболевания, вызванные избыточным содержанием витаминов в организме. Характерны для жирорастворимых витаминов, способных накапливаться в клетках печени. Чаще всего встречаются гипервитаминозы А и D, связанные с передозировкой их лекарственных препаратов. Гипервитаминоз А характеризуется общими симптомами отравления: сильными головными болями, тошнотой, слабостью. Гипервитаминоз D сопровождается деминерализацией костей, кальцинацией мягких тканей, образованием камней в почках.

Гиповитаминозы - заболевания , вызванные недостатком витаминов в организме. Первичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов поступления витаминов в организм при: 1. недостатке витаминов в пище; 2. ускоренном распаде витаминов в кишечнике под действием патогенной микрофлоры; 3. нарушении синтеза витаминов кишечной микрофлорой при дисбактериозе; 4. нарушении всасывания витаминов; 5. приеме лекарственных препаратов - антивитаминов. Вторичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов превращения витаминов в их активные формы в клетках организма человека. Причиной могут служить генетические дефекты или нарушения биохимических процессов при различных заболеваниях органов и тканей.

Авитаминозы - заболевания , вызванные полным отсутствием витамина в организме.

Витамин А - ретинол.

Активная форма: цис-ретиналь.

Биологическая роль: 1. контролирует рост и дифференцировку быстро пролиферирующих тканей (эмбриональной, хрящевой, костной, эпителиальной); 2. участвует в фотохимическом акте зрения.

Суточная потребность: 0,5-2,0 мг.

Основные пищевые источники: сливочное масло, печень животных и рыб, b-каротин в красных плодах.

Участие витамина А в механизме сумеречного зрения. В процессе светоощущения главная роль принадлежит пигменту родопсину - сложному белку, состоящему из белка опсина и простетическойгруппы - цис-ретиналя . Под действием света цис-ретиналь света превращается в изомер - транс-ретиналь, что приводит к разрушению пигмента родопсина и возникновению нервного импульса. Восстановление пигмента происходит по схеме:

Процесс изомеризации транс-ретинола в сетчатке глаза протекает очень медленно. Основное его количество поступает в кровь, затем в печень, где и происходит быстрое превращение транс-ретинола в цис-ретинол, который попадает в кровь и поглощается сетчаткой глаза. Процесс лимитируется запасом в печени транс-ретинола (витамина А).

Гиповитаминоз: нарушение темновой адаптации зрения (ночная слепота) у взрослых; у детей - остановка роста, ороговение эпителия всех органов - гиперкератоз , сухость роговицы глаза - ксерофтальмия , размягчение роговицы под действием микрофлоры - кератомаляция .

Витамин D 3 - холекальциферол.

Активная форма: 1,25-дигидроксихолекальциферол, кальцитриол.

Биологическая роль: 1. регуляция всасывания ионов кальция и фосфатов в кишечнике; 2. реабсорбция ионов кальция в почечных канальцах; 3. мобилизация ионов кальция из костей.

Суточная потребность: 10-15 мкг (500-1000 МЕ).

Основные пищевые источники: печень животных и рыб, яйца, молоко, сливочное масло.

Синтез витамина D 3 и его активных форм в тканях человека. Предшественником (провитамином) витамина D 3 в организме человека служит 7-дегидрохолестерол, который при действии на кожу ультрафиолетового излучения,

Образование активной формы витамина происходит последовательно в печени и почках путём гидроксилирования по 1 и 25 углеродным атомам . Образующийся 1,25-дигидроксихолекальциферол обладает гормональной активностью (кальцитриол). Тканями-мишенями для него являются кишечник, почки, кости. В эпителии кишечника и почечных канальцах кальцитриол индуцирует синтез Са-связывающего белка, что способствует всасыванию ионов Са 2+ из пищи и реабсорбции их почками. В костной ткани угнетает синтез коллагена, уменьшает Са- связывающую способность, что приводит к мобилизации кальция из костей.

Гиповитаминоз: у детей - рахит . Симптомы: 1. снижение мышечного тонуса; 2. деформация костей черепа, груди, позвоночника, нижних конечностей. У взрослых - остеопороз - деминерализация костей.

При нарушении образования активных форм витамина D 3 (например, при поражении печени и почек) развивается D-резистентное рахитоподобное состояние.

Витамин К - филлохинон.

Активная форма: неизвестна.

Биологическая роль – участие в синтезе белковых факторов свёртывания крови: II (протромбин), VII (проконвертин), IX (Кристмас-фактор), и X (фактор Прауэра-Стюарта).

Суточная потребность: 1 мг.

Основные пищевые источники: синтезируется микрофлорой кишечника.

Гиповитаминоз - паренхиматозные и капиллярные кровотечения.

Витамин Е - токоферол.

Активная форма: неизвестна.

Биологическая роль - природный антиоксидант , тормозит пероксидное окисление липидов клеточных мембран.

Суточная потребность: 5 мг.

Основные пищевые источники: растительные масла.

Гиповитаминоз у человека - гемолитическая анемия . У животных - мышечная дистрофия, дегенерация спинного мозга, атрофия семенников, пероксидный гемолиз эритроцитов.

© С.М.Ершиков, 2007 - 2011. Все права защищены

Строение и биологические функции водорастворимых витаминов.

Витамин В 1 - тиамин.

Активная форма: кофермент тиаминдифосфат (ТДФ).

Биологическая роль: участвует в реакциях окислительного декарбоксилирования пирувата и α-кетоглутарата.

Суточная потребность: 1-2 мг.

Основные пищевые источники: мука грубого помола, бобовые, мясо, рыба.

Гиповитаминоз: болезнь “бери-бери” . Симптомы: 1. периферические невриты; 2. мышечная слабость; 3. дискоординация движений; 4. увеличение размеров сердца; 5. повышение уровня пирувата в крови. Основная причина смертности у больных бери-бери - сердечная недостаточность.

Витамин В 2 - рибофлавин.

Активные формы : коферменты флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Биологическая роль: участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Например: 1. перенос электронов в дыхательной и монооксигеназной цепях; 2. окисление сукцината; 3. окисление высших жирных кислот.

Суточная потребность: 1,5 - 3,0 мг.

Основные пищевые источники: молоко, печень, мясо, яйца, жёлтые овощи.

Гиповитаминоз часто встречается у беременных, детей, у людей в состоянии стресса. Симптомы: 1. воспаление сосочков языка - глоссит ; 2. растрескивание губ и уголков рта - ангулярный стоматит ; 3. помутнение хрусталика - катаракта ; 4. воспаление роговицы глаза - кератит .

Витамин В 6 - пиридоксин.

Активная форма: кофермент пиридоксальфосфат.

Биологическая роль: - участвует в реакциях: 1. трансаминирования; 2. Декарбоксилирования аминокислот; 3. синтеза никотинамида из триптофана; 4. синтеза δ-аминолевулиновой кислоты (синтез гема).

Суточная потребность: 2 мг.

Основные пищевые источники: хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо.

Гиповитаминоз: недостаточность витамина не вызывает специфических симптомов.

Витамин РР - никотинамид (ниацин).

Активная форма: коферменты никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинук-леотидфосфат (НАДФ).

Биологическая роль: входит в состав дегидрогеназ. Например: 1. пируватдегидрогеназный комплекс; 2. глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа; 3. глутаматдегидрогеназа; 4. β-гидрокси,β-метилглутарил-КоА-редуктаза и многие другие.

Суточная потребность: 15 - 20 мг.

Основные пищевые источники: мясо, рыба,горох, бобы, орехи.

Гиповитаминоз: болезнь пеллагра . Симптомы:

1. дерматит - поражение кожи; 2. диаррея - поражение слизистой желудочно-кишечного тракта; 3. деменция - слабоумие. Поскольку витамин РР может синтезироваться в организме из аминокислоты триптофан, пеллагру можно лечить, вводя в диету дополнительное количество полноценных животных белков. 60 мг триптофана эквивалентны 1 мг никотинамида.

Витамин В 9 - фолиевая кислота .

Активная форма: кофермент тетрагидрофолиевая кислота.

Биологическая роль: участвует в реакциях переноса одноуглеродных групп при синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. тимидилового нуклеотида; 3. метионина из гомоцистеина; 4. серина и глицина.

Суточная потребность: 1 - 2,2 мг.

Основные пищевые источники: зелёные листья растений, дрожжи.

Гиповитаминоз: макроцитарная анемия.

Витамин В 12 - цианкобаламин .

Активная форма: коферменты метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин. Имеют сложную структуру, в центре которой находится атом кобальта (Со + ), соединённый с четырьмя пиррольными кольцами, образующими корриновое ядро .

Биологическая роль: участвует в реакциях: 1. трансметилирования; 2. обмена серосодержащих аминокислот; 3. образования коферментных форм фолиевой кислоты.

Суточная потребность: 0,003 мг.

Основные пищевые источники: любые продукты животного происхождения.

Гиповитаминоз : мегалобластическая анемия , развивающаяся при нарушении всасывания витамина в кишечнике. Для всасывания витамина В 12 в кишечнике, необходим специальный белок гастромукопротеин (транскоррин), получивший название - внутренний фактор Касла .

Этот белок вырабатывается в желудке, связывает витамин В 12 (внешний фактор Касла) и образовавшийся комплекс всасывается в кишечнике. Любые причины, приводящие к нарушению выработки желудочного гликопротеина (например, органические поражения желудка, резекция желудка) приводят к гиповитаминозу В 12 .

Витамин С - аскорбиновая кислота.

Активная форма - неизвестна.

Биологическая роль : кофактор реакций гидроксилирования. Например, в реакциях синтеза: 1. серотонина; 2. оксилизина и оксипролина в коллагене; 3. гомогентизиновой кислоты. Кроме того, способствует поступлению железа в кровь из кишечника и высвобождению его из ферритина. Является антиоксидантом.

Суточная потребность: 50-100 мг.

Гиповитаминоз - болезнь цинга (скорбут). Симптомы: 1. боли в суставах; 2. точечные кровоизлияния - петехии ; 3. кровоточивость дёсен; 4. расшатывание зубов; 5. анемия; 6. быстрая утомляемость.

Витамин Н - биотин.

Активная форма: биоцитин.

Биологическая роль - участвует в реакциях карбоксилирования при синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. оксалоацетата; 3. малонил-КоА.

Суточная потребность: 0,26 мг.

Основные пищевые источники: молоко, яичный желток, печень, томаты, шпинат.

Гиповитаминоз: так как витамин синтезируется микрофлорой кишечника, то недостаточность встречается редко. Проявляется в виде специфических дерматитов волосистой части головы - себорреи .

© С.М.Ершиков, 2007 - 2011. Все права защищены