Белки являются основой всего живого на Земле. Каждая клетка живого организма, в том числе человеческого, содержит в своем составе белки. Это основной строительный материал организма, необходимый для образования новых мышечных волокон, восстановления травмированных и замены отмерших тканей во всех органах. Кроме того, все ферменты, то есть регуляторы химических процессов в организме, также являются белками. Большие молекулы белков состоят из более мелких по размерам аминокислот, которые внутри белка соединяются между собой, как звенья одной цепочки.
Часть аминокислот может поступать в организм только извне с пищей; такие аминокислоты называются незаменимыми. Другие аминокислоты называются заменимыми, потому что они образуются в организме за счет внутренних процессов. Поэтому полноценность белковых продуктов во многом определяется содержанием в них незаменимых аминокислот. Богатые источники белка животного происхождения: белое мясо цыплят и индюшки, печень и мясо телят, рыба и рыбопродукты, творог, белок яиц.
Потребность взрослого человека в белках составляет 0,75-1 г на один килограмм массы тела. При этом белки животного происхождения должны составлять 50–60 % от суточной нормы.
К продуктам растительного происхождения с содержанием белка относятся: соя, фасоль, горох, гречневая и перловая крупы, рис, пшено. Фрукты и овощи содержат незначительное количество белка. Растительные белковые продукты, как правило, не содержат всех незаменимых аминокислот. В тех случаях, когда растительная пища преобладает в пищевом рационе человека (например, у вегетарианцев), ее приходится искусственно обогащать незаменимыми аминокислотами в виде специальных пищевых добавок.
От вида белков зависит скорость их переваривания и усвоения. Быстрее всего перевариваются белки молока и молочных продуктов, а также рыбные белки. Немного дольше перевариваются белки мяса, еще дольше – белки хлеба, круп и бобовых.
Для ускорения переваривания белковые продукты подвергают кулинарной обработке. Варка пищи повышает не только скорость переваривания белков, но и полноту их усвоения.
Любые способы сохранения белковых продуктов (в первую очередь, мясных) снижают пищевую ценность данного продукта. Многократное замораживание и оттаивание, добавление консервантов и т. п. разрушают природную структуру хрупких белковых молекул. Пищевая ценность замороженного мяса, например, как минимум, на 40 % ниже по сравнению с тем же незамороженным продуктом. Поэтому необходимо стремиться по возможности использовать свежие продукты, не подвергшиеся каким-либо искусственным способам их сохранения.
У людей, занятых интенсивным физическим трудом, а также у детей, беременных женщин, спортсменов, больных, выздоравливающих после болезни, потребность в белках возрастает.
При недостатке белков организм начинает расщеплять собственные белки, в частности белки скелетной мускулатуры. Это приводит к дистрофии, понижению барьерной функции печени, нарушению функционирования эндокринной системы. В детском и юношеском возрасте дефицит белка приводит к замедлению роста.
Углеводы поступают в организм человека с пищей растительного происхождения. Они являются необходимыми компонентами питания, имеющими для организма важное энергетическое значение. За счет углеводов организм получает около 56 % необходимой энергии, остальная ее часть обеспечивается за счет белков и жиров. Углеводы, в зависимости от сложности строения, подразделяются на простые и сложные.
К простым углеводам относятся моносахариды и дисахариды, к сложным – полисахариды. Простые углеводы, наиболее известными из которых являются такие моносахариды, как глюкоза, фруктоза и галактоза, хорошо растворимые в воде, легко усвояемые вещества с явно выраженным сладким вкусом. Галактоза в свободном виде не присутствует в продуктах питания, а является продуктом расщепления лактозы – основного углевода молока.
Фруктоза медленнее усваивается в кишечнике, чем глюкоза, и не вызывает перенасыщения уровня сахара в крови, так как почти вся (до 70–80 %) задерживается в печени, где превращается в гликоген. Обладая большей сладостью, фруктоза позволяет снизить потребление Сахаров за счет достижения необходимого уровня сладости продуктов при меньшем содержании углеводов в пище. Дисахариды, к которым относятся сахароза, лактоза и мальтоза, также относятся к легко усвояемым сахарам, уступающим по сладости и растворимости моносахаридам.
Глюкоза используется в организме как источник энергии для работы мышц, в том числе мышц сердца, питания тканей мозга, является исходным материалом для синтеза гликогена. Гликоген – это сложный крахмал животного происхождения, синтезируется и накапливается в печени и в небольшом количестве в мышцах. Он поддерживает нормальное функционирование печени, при больших физических нагрузках может использоваться организмом в качестве резервного энергетического материала. Глюкоза и фруктоза в различных пропорциях содержатся в ягодах и фруктах. Из натуральных продуктов питания, содержащих в большом количестве глюкозу и фруктозу, особое внимание заслуживает пчелиный мед. Содержание в нем глюкозы и фруктозы достигает по 36,2 % каждая.
Значительную часть углеводов человек употребляет в виде свекольного сахара в составе кондитерских изделий, сладких блюд и напитков. Их рекомендуется употреблять в конце еды, при этом создается чувство насыщения и тормозится выделение желудочного сока.
Сложные углеводы представлены крахмалом, пектиновыми веществами и клетчаткой. Они значительно хуже растворяются в воде, процесс их усвоения происходит постепенно, после предварительного расщепления с участием ферментов до простых углеводов. Основным углеводом в питании человека является крахмал, доля которого составляет 75–80 % из всего количества потребляемых углеводов. Большое количество крахмала содержится в зерновых продуктах: пшенице, ржи, ячмене, рисе, кукурузе, много его и в картофеле (20 %). Некоторые углеводы поставляются в организм с пищей животного происхождения, которые находятся в молоке, молочных продуктах, в печени и мясе животных.
Жиры, или по-другому липиды, – важный энергетический и строительный компонент пищи. Неправ тот, кто думает о жирах как о вредном и ненужном для организма веществе. Они необходимы организму точно так же, как белки и углеводы, так как являются носителями незаменимых веществ. Прежде всего, они имеют высокую энергетическую ценность, превосходя энергию белков и углеводов более чем в два раза. Жиры обеспечивают энергетику мышц при длительной и неинтенсивной работе, являясь по существу субстратом (основой) выносливости организма. Молекулы липидов входят в состав оболочки клеток всех тканей человека, а подкожный жировой слой служит теплоизолятором, поддерживая постоянную температуру тела.
В организме всегда должен быть определенный запас жиров. При их недостатке организм начинает перерабатывать белки и углеводы, в результате чего замедляется развитие организма в целом. Жиры участвуют в пластических процессах, они необходимы для нормального усвоения жирорастворимых витаминов А, В2, Е, К, некоторых микроэлементов, например кальция и магния. Они повышают вкусовые качества пищи, вызывают чувство длительной насыщаемости. Благодаря тонкой жировой пленке волосы выглядят блестящими и здоровыми, а кожа нежной и упругой.
Жиры являются обязательной составляющей полноценного пищевого рациона человека. Безжировое питание или длительное ограничение жиров в питании может нанести вред организму, что выражается в нарушении функции нервной системы, почек, органов зрения. Кроме этого изменяется химический состав тканей, возникают заболевания кожи, снижается физическая активность организма, его сопротивляемость болезням, укорачивается продолжительность жизни.
В науке долгое время существовало мнение, что потребление жиров, особенно животных, является причиной возникновения атеросклероза. Была популярной теория резкого ограничения и даже полного исключения жиров из рациона питания. Сторонники теории безжирового питания в качестве аргументов приводили тот факт, что жир может синтезироваться в организме человека из углеводов, и его поступление в организм с пищей необязательно. Ограничение потребления жиров, а следовательно, и холестерина, по мнению сторонников теории, должно было уменьшить риск возникновения и развития атеросклероза. Однако, по результатам последних научных исследований, здоровый организм способен регулировать выработку собственного холестерина в зависимости от количества поступающего холестерина с пищей. Лишь длительное и избыточное потребление продуктов с высоким содержанием холестерина, значительно превышающее норму, приводит к нарушениям обменных процессов и риску возникновения и развития атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и других опасных недугов.
В настоящее время доказано, что жиры являются поставщиками веществ, препятствующих возникновению атеросклероза. К ним относятся полиненасыщенные жирные кислоты, витамины А и Д, токоферолы, фосфатиды, стерины и другие противосклеротические биологически активные вещества. Тем не менее при нарушениях обменных процессов и людям пожилого возраста рекомендуется все же ограничивать потребление животных жиров. В таких случаях вместо животных необходимо включать в рацион растительные жиры, не содержащие в своем составе холестерин.
Доказано также, что за счет внутреннего синтеза жира нельзя полностью исключить его поступление из пищи, так как синтез в организме некоторых жизненно важных его компонентов (например, линолевой кислоты) невозможен или крайне ограничен. Линолевая кислота относится к полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК). Они укрепляют стенки кровеносных сосудов и переводят избыточный холестерин в растворимые формы, удобные для выведения из организма. При оценке питательных качеств жиров, прежде всего, учитывают содержание в них линолевой кислоты.
Высоким содержанием линолевой кислоты отличаются растительные масла, особенно подсолнечное и конопляное. В пищу рекомендуется употреблять нерафинированные растительные жиры, так как в процессе рафинирования из них практически полностью удаляются фосфатиды, способствующие накоплению в организме белка. При недостатке фосфатидов в рационе питания в организме вместо белковых накоплений происходит отложение жира, что способствует ожирению.
Контрольные вопросы
1. Каковы функции белков в жизнедеятельности организма человека?
2. Какие продукты обладают белками?
3. Роль углеводов в жизнедеятельности человека.
4. В каких продуктах находятся углеводы?
5. Какие функции в жизнедеятельности человека выполняют жиры (липиды)?