Функции углеводов в питании человека. Полезные факты о роли углеводов в организме человека. Пищевые волокна - это углеводы. Их роль в питании

Углеводы – это важнейший компонент клеток органов и тканей, основной источник обеспечения их энергией. Наиболее важны они для людей, занимающихся спортом. Мир углеводов разнообразен и неоднозначен. Многие «обвиняют» их в быстром наборе веса, другие, наоборот, употребляют их в пищу для похудения. Кто же прав?

Что такое углеводы?

Углеводы – это сложные химические соединения, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Первые открытые наукой углеводы описывали формулой: C x (H 2 O) y , как будто атомы углерода скреплены с несколькими атомами воды (отсюда и название). Сейчас доказано, что в молекуле углеводов атомы углерода соединены по отдельности с водородом, гидроксильной (ОН) и карбоксильной (С=O) группами. Однако прежнее название прочно прижилось.

Классификация углеводов

В зависимости от количества атомов углерода, входящих в состав молекулы выделяют следующие группы углеводов:

• Моносахариды или простые сахара. Их называют также «быстрыми» углеводами или «легкоусвояемыми».К ним относятся глюкоза, рабиноза, галактоза, фруктоза.
• Дисахариды или сложные сахара (сахароза, мальтоза, лактоза) при расщеплении распадаются на две молекулы моносахаридов.
• Полисахариды – крахмал, клетчатка, пектины, гликоген (животный крахмал). Это «медленные» углеводы – они расщепляются в течение нескольких часов.

Значение углеводов для организма

Значение углеводов сложно переоценить, они выполняют следующие функции:

• Энергетическую, которая осуществляется в процессе метаболизма. В результате окисления 1 г углеводов выделяется около 4 ккал энергии.
• Гидроосмотическую – поддерживают осмотическое давление крови, обеспечивают ткани упругостью.
• Структурную. Углеводы участвуют в построении клетки, из них почти полностью состоят клетки суставов. Вместе с белками образуют ряд ферментов, секретов, гормонов.
• Заняты в синтезе ДНК, АТФ, РНК.
• Клетчатка и пектин способствуют функционированию кишечника.

Метаболизм углеводов

Метаболизм (обмен) углеводов в человеческом организме – сложный многостадийный процесс:

• Расщепление сложных сахаров и полисахаридов на простые сахара, которые быстро всасываются в кровь.
• Распад гликогена до глюкозы.
• Аэробный распад глюкозы до пирувата, с его последующим аэробным окислением.
• Анаэробное окисление глюкозы.
• Взаимопревращения моносахаридов.
• Образование из неуглеводных продуктов углеводов.

Углеводы и инсулин

В цепочке углеводных превращений особое место занимает простой сахар – глюкоза. Нормальный обмен глюкозы в организме происходит с помощью специального гормона поджелудочной железы – инсулина. Он регулирует уровень сахара в крови человека за счёт уменьшения распада гликогена в печени и ускорения его синтеза в мышцах. Инсулин помогает глюкозе проникнуть внутрь клетки.

Нехватка инсулина нарушает углеводный обмен организма, приводит к развитию заболевания под названием сахарный диабет.

Нормы углеводов для взрослого человека

Потребность организма в углеводах напрямую зависит от степени его физической активности и составляет 250–600 г. Людям, регулярно нагружающим свой организм тренировками, нужно употреблять в сутки 500–600 г углеводов и придерживаться следующих рекомендаций:

• Нельзя злоупотреблять легкоусвояемыми углеводами, чтобы не провоцировать ожирение. Однако до и после тренировки разумное количество простых сахаров позволит быстро восстановить силы.
• Следует обязательно употреблять полисахариды для нормальной работы кишечника;
• Большую часть поступающих в организм углеводов должны составлять сложные сахара. Расщепляясь по сложной длительной схеме, они надолго обеспечат организм энергией.

Продукты, богатые углеводами

Правильное употребление углеводов предполагает сбалансированное употребление «быстрых» и «медленных» углеводов. Для удобства составления индивидуального меню и характеристики продуктов с «углеводной точки зрения» был введён показатель – гликемический индекс, его часто обозначают аббревиатурой ГИ. Он показывает, как быстро изменится уровень глюкозы в крови после определённого продукта.

Чем выше количественное значение этого уровня, тем больше вырабатывается инсулина, который помимо обмена глюкозы в организме выполняет функцию накопления жировых запасов. Чем чаще и сильнее происходят колебания глюкозы в крови, тем меньше шансов у организма запасти углеводы в мышцах.

Медленные, сложные углеводы характеризуются низким и средним ГИ, быстрые (простые) углеводы – высоким.

Низкий ГИ у капусты, бобовых, яблок, абрикосов, слив, грейпфрутов, персиков, яблок.

Средний ГИ имеют овсяная крупа и печенье из неё, ананасы, зелёный горошек, рис, пшено, макароны, гречка.

Продукты с высоким гликемическим индексом: сладости, виноград, бананы, мёд, сухофрукты, картофель, морковь, белый хлеб.

Углеводы в бодибилдинге

Для наращивания мышечной массы следует придерживаться следующих советов:

• Употреблять необходимую для спортсменов суточную норму углеводов.
• При составлении меню на день важно подбирать продукты исходя из их показателя ГИ. Продукты, имеющие низкий и/или средний ГИ нужно употреблять исходя из расчёта 2,5 г углеводов на 1 кг веса человека. Продукты с высоким ГИ должны поступать с пищей в количестве не более 2 г углеводов на 1 кг веса.
• Идеальное время для того, чтобы съесть продукт с высоким уровнем ГИ – в течение 3 часов после тренировки.
• Организм активно запасает углеводы в виде внутримышечного гликогена утром, не позднее, чем через 6 часов после того, как человек проснулся.

Углеводы и похудение

У многих углеводы ассоциируются исключительно со сладостями, а, следовательно, и с лишним весом. Однако существует несложный способ направить углеводы на похудение. Речь не идёт о так называемых углеводных диетах, все же ограничение в белке и полезных жирах может негативно сказаться на здоровье организма. Поэтому такие кардинальные диеты возможны только после индивидуальной консультации с врачом.

Самостоятельно можно и нужно корректировать свой рацион. Однако делать это нужно правильно и прежде всего следует отказаться от быстрых углеводов. Занимающимся спортом разрешается съедать немного продуктов с высоким ГИ (их суточная дозировка не должна превышать 1 г на килограмм веса). Продукты с низким и/или средним гликемическим индексом нужно употреблять из расчёта: 2 г углеводов на 1 кг веса.

Нельзя отказывать себе в какой-то группе продуктов. Углеводы обязательно должны поступать из круп, овощей, фруктов, хлеба.

Углеводы должны быть важнейшей частью рациона любого человека, особенно если он занимается физическими нагрузками. Ведь они – основной источник энергии! Планируйте свой рацион правильно. Будьте энергичны и красивы!

Углеводы являются основной составной частью пище­вого рациона. Физиологическое значение углеводов в основном определяется их энергетическими свойствами. Каждый грамм углеводов обеспечивает поступление 16,7 кДж (4 ккал).

При всех видах физического труда отмечается повышенная потребность в углеводах.

Углеводы используются в организме также в качестве пластического материала многих клеток для биологи­ческого синтеза (входят в состав структур многих клеток и тканей). Например, глюкоза постоянно содержится в крови, гликоген - в печени и мышцах, галактоза входит в состав липидов мозга, лактоза - в состав женского молока.

В организме углеводы депонируются ограниченно и запасы их невелики. Для удовлетворения потребностей организма углеводы поступают бесперебойно в составе пищи. Углеводы тесно связаны с обменом жира. Избы­точное поступление в организм человека углеводов при недостаточной физической нагрузке человека способст­вует превращению углеводов в жир.

В естественных пищевых продуктах углеводы представлены в виде моно-, ди- и полисахаридов. В зависимости от строения, растворимости, быстроты усвоения и использования для гликогенообразования углеводы пищевых продуктов могут быть представлены в виде следующей схемы:

Простые углеводы

Моносахариды:

фруктоза

галактоза

Сложные углеводы

Полисахариды:

гликоген

пектиновые вещества клетчатка

Дисахариды:

сахароза

мальтоза

Простые углеводы обладают хорошей раствори­мостью, легко усваиваются, используются для образо­вания гликогена.

Наиболее распространенный моносахарид глюкоза содержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи.

Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, питания тканей мозга, работающих мышц, в том числе сердечной мышцы, поддержания необходимого уровня сахара крови и созда­ния запасов гликогена печени. Источниками глюкозы являются плоды, фрукты, ягоды, мед.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза. Однако она медленнее усваивается в кишеч­нике, и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70- 80%) задерживается в печени и не вызывает перенасы­щения крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген. Фруктоза отличается повышен­ной сладостью среди прочих сахаров. Рекомендуется она лицам зрелого и пожилого возраста, а также занимаю­щимся умственным трудом. Фруктоза является лучшим сахаром при нарушении жирового обмена, так как в наименьшей степени используется для образования жира. Содержится она в пчелином меде, хурме, винограде, яблоках, грушах, арбузах, смородине, других продуктах.

Галактоза в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепле­ния основного углевода молока лактозы (молочного сахара).

Дисахариды представлены сахарозой, лактозой и мальтозой.

В питании человека наиболее распространена сахароза, которая отличается высокими вкусовыми свойствами. Сахароза имеет ряд отрицательных свойств. Высокий уровень потребления ее приводит к увеличению калорийности суточного рациона человека. Это обсто­ятельство является нежелательным для лиц зрелого и пожилого возраста, а также не занятых физическим трудом. При избыточном потреблении сахароза обладает способностью превращаться в организме в жир. Источ­никами сахарозы в питании человека являются главным образом тростниковый и свекловичный сахар. Содержа­ние сахарозы в сахарной свекле составляет 14-18%, в сахарном тростнике-10-15%. Натуральными источ­никами сахарозы в питании являются бахчевые, бананы, абрикосы, персики, сливы, морковь и др.

Лактоза (молочный сахар) содержится в молоке, имеет невысокую сладость. Гидролиз лактозы в кишеч­нике протекает медленно, что уменьшает процессы брожения в нем. Способствует развитию молочнокислых бактерий, которые подавляют действие гнилостной микрофлоры. Лактоза рекомендуется в питании детей и лиц пожилого возраста. Однако возможны случаи не­переносимости лактозы, что связано с отсутствием в кишечнике фермента, расщепляющего ее. Лактоза в наименьшей степени используется в организме для жирообразования. Содержание лактозы в молоке сельскохозяйственных животных составляет 4-6%.

Мальтоза (солодовый сахар) в естественных пищевых продуктах содержится в небольшом количестве. Содержание мальтозы повышают искусственно в не­которых продуктах, например, ячмене путем его про­ращивания (приготовление солода). Солод используется для спиртового брожения в пивоваренной промышлен­ности.

Полисахариды характеризуются сложностью строения молекулы, плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмал имеет основное пищевое значение. В пищевых рационах человека на долю крахмала при­ходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Высоким содержанием крахмала в значитель­ной степени обусловливается пищевая ценность зерновых продуктов, бобовых и картофеля. В крахмальном зерне находятся две фракции крахмала - амилоза и амилопектин, различающиеся по свойствам. Крахмал усваи­вается медленнее, чем сахар, и не создает гипергликемии.

Гликоген содержится в значительном количестве в печени. В организме используется для питания рабо­тающих мышц, органов и систем в качестве энергети­ческого материала.

Пектиновые вещества представлены пектином, и протопектином. Пектин отличается хорошей растворимостью и входит в состав клеточного сока. Он обладает желирующим свойством и используется для приготовле­ния мармелада, джема, пастилы. Высоким содержанием пектина отличаются яблоки, апельсины, абрикосы, сливы, груши, морковь, свекла. Под влиянием пектина уничто­жается гнилостная микрофлора кишечника. С этим связано эффективное лечение желудочно-кишечных заболеваний растительными диетами, например, яблоч­ной и морковной. Протопектин входит в состав клеточных стенок и является нерастворимым веществом. Жесткость незрелых плодов объясняется большим содержанием в них протопектина. В процессе созревания или варки протопектин расщепляется.

Клетчатка в значительном количестве поступает в организм человека с растительными продуктами. В процессе пищеварения, механически раздражая стенки кишечника, возбуждает перистальтику и тем самым способствует передвижению пищевых масс по кишечному каналу. В кишечнике человека не выделяются ферменты, расщепляющие клетчатку, небольшое количество фермен­тов образуется лишь микрофлорой кишечника, поэтому клетчатка мало усваивается организмом и не имеет значения как источник энергии. При недостатке в пище клетчатки может возникнуть вялость кишечника, что приводит к запорам и самоотравлению организма токси­ческими продуктами расщепления белка. Клетчатка способствует выведению из организма избыточного коли­чества холестерина. Источниками клетчатки являются бобовые, овощи, фрукты, хлеб грубого помола.

Потребность в углеводах. Общее количество углево­дов в рационе рекомендуется в зависимости от энерге­тических затрат, пола, возраста и других показателей в количестве 250-440 г (см. таблицу 1). Количество сахара, меда, конфет не должно превышать 60-70 г в сутки. Удовлетворение потребности в углеводах осуществляется за счет растительных источников.

Усвояемость углеводов достаточно высока. Так, коэффициент усвояемости углеводов хлебных и крупяных продуктов составляет 94-96, овощей -85, картофеля - 95, кондитерских изделий -95, сахара -99, молока и молочных продуктов -98. Правильная кулинарная обработка, измельчение и тщательная тепловая обработ­ка повышают усвояемость углеводов и других компонен­тов пищи. Значение животных продуктов как источника углеводов невелико.

Различие в сложности строения углеводов имеет определенное значение в питании, а именно в процес­сах их превращения и усвоения в организме. Крахмал усваивается медленнее, чем сахар, и не создает гипер­гликемии. Сахар и особенно моносахариды всасывают­ся чрезвычайно быстро. Глюкоза, например, всасывается через 5-Ю мин после введения в желудок. Эти особен­ности углеводов используются в питании различных групп населения и клинической практике.

Ослабленным больным при нарушении сердечной деятельности для быстрого восстановления обменных процессов вводят глюкозу. У спортсменов при больших затратах мышечной энергии наиболее эффективным сред­ством быстрого восстановления энергетических запасов для усиления образования гликогена в печени является смесь сахара с крахмалом. Соотношение сахара и крах­мала в рационе рекомендуется 1:3-4.

Углеводы играют исключительно важную роль в питании человека. Мозг и нервная система для нормального функционирования требуют только сахар. Другие ткани (например, печень) при отсутствии сахара могут перерабатывать жиры, мозг такой адаптивностью не обладает. Отсутствие достаточного количества сахара в организме может отрицательно сказаться на работе печени и сердца. Белок и жиры так же не будут выполнять своих функций (восстановление тканей и производство энергии) если в организме не будет достаточного количества продуктов расщепления сахара.

Функции углеводов можно разделить на три группы

Энергетическая функция.

При окислении 1 г. углеводов выделяется 4 ккал энергии, которая используется в различных процессах метаболизма.

Атомы углерода углеводов используются организмом не только для биосинтеза самих углеводов, но и белков, нуклеиновых кислот, липидов.

Структурная функция. Углеводы являются важными компонентами стенок бактериальных и растительных клеток, а также оболочек животных клеток.

Защитная функция. С помощью углеводов организм освобождается от вредных веществ. Углеводные остатки входят в состав соединений, ответственных за иммунитет.

Другие (специальные) функции:

предохраняют кровь от свертывания (гепарин), а у некоторых рыб от замерзания;

являются антибиотиками и различными биологически активными веществами. Например, витамин С относится к углеводам. Гликозиды являются стимуляторами сердечной деятельности.

Основным источником углеводов в питании являются растительные продукты. Углеводы по усвояемости делятся на две группы: усвояемые организмом человека (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, декстрины, крахмал) и неусвояемые – пищевые волокна или баластные вещества (клетчатка, гемицеллюлоза, пектиновые вещества). Усвояемые углеводы дают организму 50 – 60 % от общего числа калорий. Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 365 – 400 г, в том числе 50–100 г простых сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе 20 – 25 г, в т. ч. клетчатки и пектина 10 – 15 г.

Рассмотрим физиологическое значение отдельных углеводов.

Глюкоза. В процессе пищеварения углеводы пищи в конечном итоге превращаются в глюкозу, которая поступает в кровь и служит источником энергии для всех органов и тканей. С помощью гормона поджелудочной железы – инсулина – глюкоза превращается в гликоген. Нормальный уровень глюкозы в крови составляет 80-100 мг на 100мл. Систематическое избыточное потребление легкоусвояемых углеводов может способствовать возникновению сахарного диабета, ожирения и атеросклероза.

Фруктоза. Превращение фруктозы в организме протекает несколько иначе, чем глюкозы. Поэтому фруктоза не вызывает увеличение сахара в крови, что важно для больных сахарным диабетом.

Лактоза способствует развитию в желудочно-кишечном тракте молочнокислых бактерий, антагонистов гнилостной микрофлоры. Некоторые люди страдают непереносимостью молока из-за отсутствия фермента лактазы, расщепляющего лактозу.

Крахмал. Занимает в рационе 80% от общего количества потребляемых углеводов. Подвергается перевариванию только после термической обработки. Крахмал усваивается медленнее других углеводов, поэтому потребление не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови.

Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, но выполняют положительную роль.

Клетчатка - основной компонент “ грубых” пищевых волокон является обязательным фактором процесса пищеварения: нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, препятствует всасыванию вредных веществ, способствует выведению из организма холестерина. Клетчатка способствует нормальному продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту. Вместе с тем избыток клетчатки провоцирует диарею, снижает усвояемость некоторых витаминов и минеральных веществ.

Пектин выводит из организма многие токсичные вещества: тяжёлые металлы, радионуклеиды, продукты метаболизма гнилостных бактерий.

Превращение углеводов при переработке.

Во время хранения пищевого сырья и его переработке углеводы подвергаются различным и сложным превращениям. Направленность этих процессов зависит от состава углеводного комплекса, условий (влажность, температура, Н среды), наличия ферментов и присутствия других компонентов.

Наиболее распространёнными и важными в пищевой технологии являются процессы:

Меланоидинообразования и карамелизации;

Кислотного и ферментативного гидролиза полисахаридов;

Брожения моносахаридов

Меланоидинообразование – окислительно-восстановительный процесс, который представляет собой совокупность последовательно и параллельно идущих реакций. Этот процесс одновременно получил название реакции Майара, по имени учёного, который в 1912г впервые его описал.

При реакции меланоидинообразования происходит взаимодействие восстанавливающих сахаров с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию тёмно-окрашенных продуктов-меланоидинов. Механизм этой реакции сложен, в результате её образуется большое число промежуточных продуктов, которые на следующих этапах взаимодействуют между собой и с исходными веществами.

В результатате этой реакции в продуктах снижается содержание редуцирующих сахаров и азота аминных групп. Наиболее реакционно способными являются аминокислоты: лизин, глицин, метионин, аланин, валин; наиболее активно из сахаров реагируют ксилоза, арабиноза, глюкоза, галактоза и фруктоза.

Более интенсивно меланоидинообразование протекает в нейтральной и щелочной средах, легче проходит в концентрированных растворах .В результате реакции Майара может связываться до 25% белков, витаминов, аминокислот и многих биологически активных соединений, тем самым снижается пищевая ценность продуктов

Положительным моментом реакции меланообразования является появление привлекательной окраски (золотисто-коричневой, тёмно-коричневой и др.) и своеобразного аромата пищевых продуктов.

Карамелизация сахаров. Нагревание моно- и дисахаров при температуре 100 ° С и выше приводит к изменению химического состава и цвета продуктов. Глубина этих процессов зависит от состава сахаров, их концентрации, степени и продолжительности теплового воздействия Н среды, присутствия примесей.

В общем упрощенном виде схему превращений сахаров при нагревании можно представить следующим образом:

Дисахара Монозы Ангидриды моноз

Оксиметил фурфурол

Окрашенные и гуминовые муравьиная и левулиновая

вещества кислоты

Гидролиз полисахаридов и олигосахаров.

Во многих пищевых производствах имеет место гидролиз олиго- и полисахаридов. Он важен не только для процессов получения пищевых продуктов, но также и для процессов их хранения.

Реакции гидролиза могут приводить к нежелательным изменениям цвета и к неспособности полисахаридов образовывать гели.

Ферментативный гидролиз крахмала присутствует во многих пищевых технологиях и обеспечивает качество готового продукта – в хлебопечении (процесс тестоприготовления и выпечки хлеба), в производстве пива (получение пивного сусла), спирта(подготовка сырья для брожения), в производстве различных сахаристых продуктов (глюкозы, патоки, сахарных сиропов).

В общем виде, схема гидролиза крахмала может быть представлена следующим образом:

(С 6 Н 10 О 5)n (С 6 Н 10 О 5)х С 12 Н 22 О 11

крахмал катализатор декстрины мальтоза

Гидролиз пектинов имеет место при созревании плодов. Под действием пектолитических ферментов нерастворимые протопектины превращаются в растворимые пектины. При этом резко снижается вязкость растительных тканей и уменьшается молекулярная масса пектинов. Таким образом, мякоть плодов размягчается.

Гидролиз сахарозы получил название инверсии, а смесь, образующихся в равных количествах глюкозы и фруктозы, – инвертным сахаром.

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О C 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 6

Сахароза глюкоза фруктоза

Инвертные сиропы используются при приготовлении безалкогольных напитков. Инверсия сахарозы имеет место при производстве виноградных вин. Процессы инверсии предупреждают очерствение конфет и улучшают аромат хлеба.

При гидролизе лактозы образуются глюкоза и галактоза

С 12 Н 22 О 11 C 6 Н 12 О 6 + C 6 Н 12 О 6

Лактоза глюкоза галактоза

Под действием фермента - галактозидазы с этого процесса начинаются все виды брожения молочного сахара.

Брожение моносахаридов

В пищевых технологиях наибольшее значение имеют два основных типа брожения: спиртовое и молочнокислое.

Спиртовое брожение происходит под действием ферментов дрожжей. Суммарное уравнение имеет следующий вид:

C 6 Н 12 О 6 С 2 Н 5 ОН + 2СО 2

Углеводы - природные органические соединения, представляющие собой альдегидо- и кетоноспирты или продукты их конденсации. В организме они содержатся в свободном виде и в комплексах с белками и липидами. Углеводы - это легко утилизируемый источник энергии. Они играют особую роль в энергетике ЦНС - около 60% глюкозы, поступающей в кровь из депо (печень, скелетные мышцы), используется для обеспечения энергетических потребностей ЦНС.

Углеводы активно участвуют в различных реакциях обмена веществ: в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот, коферментов, глиопротеи-дов, мукополисахаридов и других веществ. Они тесно связаны с обменом жиров, и при избыточном поступлении с пищей возможно превращение углеводов в жиры и пополнение запасов жира. Один из основных путей

формирования избыточной массы тела связан с синтезом жиров из углеводов, в избытке поступивших с пищей.

Ряд углеводов выполняет в организме специализированные функции и участвует в пластических процессах. Например, гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах, гиаяуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку, гетерополисахариды определяют специфичность групп крови. Сложные углеводы - гликопротеины и протеогликаны - выполняют в клетках структурные функции в формировании мембран и внеклеточного матрикса.

С точки зрения пищевой ценности, выделяют простые и сложные углеводы:

Простые углеводы (сахара) Сложные углеводы (полисахариды)

Моносахариды: Перевариваемые:

Глюкоза крахмал

Фруктоза гликоген

Галактоза

Декстрины

Дисахариды: Пищевые волокна:

Сахароза клетчатка

Лактоза пектиновые вещества

Мальтоза целлюлоза

В суточном пищевом рационе на долю простых углеводов должно приходиться не более 20%, на долю пектиновых веществ - не менее 3%, клетчатки - не менее 2%, крахмала - около 75% от общего количества углеводов.

Пищевые волокна представляют собой большую группу нутриентов, источниками которых служат растительные волокна: зерновые, фрукты и овощи.

Пищевые волокна долго называли «балластными веществами», от которых старались освободить продукты для повышения их пищевой ценности. Однако пищевые волокна, как установлено, играют важнейшую роль в процессах пищеварения и в жизнедеятельности организма человека в целом.

В настоящее время жители развитых стран съедают не более 25 г пищевых волокон в день, из которых 10 г приходится на хлеб и другие продукты из злаков, около 7 г - на картофель, 6 г - на другие овощи и лишь 2 г ~ на фрукты и ягоды. Установлено, что дефицит пищевых волокон в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженной толстой кишки, гипомоторная дискинезия толстой

кишки с синдромом запоров, дивертикулез, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гиперлипопротеиде-мия, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей,

В настоящее время существует несколько классификаций пищевых волокон. По строению полимеров они делятся на гомогенные (целлюлоза, пектин, лигнин, альгиновая кислота) и гетерогенные (целлюлозо-лигнины, гемицеллюлозо-целлюлозолигнины и пр.)- По виду сырья - на пищевые волокна из низших растений (водорослей и грибов) и высших растений (злаков, трав, древесины). По физико-химическим свойствам -на растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые фракции гемицеллюлозы), их еще называют «мягкими» волокнами, и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, части гемицеллюлоз, ксиланы), юс часто называют «грубыми» волокнами.

Из «грубых» пищевых волокон в продуктах питания чаще всего присутствует клетчатка - целлюлоза. Клетчатка не только не усваивается в организме человека, но и затрудняет переваривание и усвоение других питательных веществ, содержащихся в растительных продуктах и заключенных главным образом внутри клеток, оболочки которых построены из клетчатки. Вместе с тем клетчатка положительно влияет на пищеварение. Благодаря раздражению механорецепторов кишечной стенки, она стимулирует перистальтику кишечника и тем самым способствует профилактике хронических запоров, а также связанных с ними хронической эндогенной интоксикации и заболеваний толстой кишки (дивертикулов, дивертикулитов и злокачественных опухолей). Она оказывает также противосклероти-ческое действие, ускоряя выведение из организма избытка холестерина и улучшая переваривание жиров. Увеличивая объем пищи и замедляя пищеварение, клетчатка способствует возникновению и поддержанию чувства сытости. Клетчатка активно влияет на среду обитания бактерий в кишечнике и является для них одним из важнейших источников питания.

Пектиновые вещества по химической структуре относятся к геми-целлюлозам. Они обладают всеми свойствами, присущими клетчатке, но, кроме этого, способны активно адсорбировать различные химические соединения, в том числе токсины, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, и ускорять их выведение из организма. Это свойство пектиновых веществ используется при лечебно-профилактическом питании. Пектины способствуют заживлению слизистой оболочки кишечника при ее повреждении. Пектиновые вещества в заметных количествах находятся в продуктах, из которых можно сварить желе. Это слива, черная смородина, яблоки и другие фрукты. В них содержится около 1% пектина. Столько же пектина присутствует в свекле.

Пищевые волокна могут иметь лечебно-профилактическое значение при функциональных заболеваниях толстой кишки, сопровождающихся

запорами, а также дивертикулезе, геморрое, грыже пищеводного отверстия диафрагмы, раке толстой кишки.

В частности, протективная роль пищевых волокон в развитии рака толстой кишки заключается в следующем:

Увеличивая объем стула, пищевые волокна снижают концентрацию канцерогенных веществ;

Ускоряя транзит по кишечнику, пищевые волокна уменьшают контакт канцерогенов со слизистой оболочкой кишки;

Снижая рН химуса, пищевые волокна подавляют образование бактериями потенциальных канцерогенов;

Повышая образование бутиратов, защищают клетки слизистой оболочки кишки от злокачественного перерождения;

Снижают расщепление защитной слизи бактериями;

Снижают активность мутагенов жареного мяса.

Считается, что пищевые волокна связывают от 8 до 50% гетероциклических аминов, которые вызывают развитие опухолей в кишечнике. Обычно эти амины образуются в результате приготовления пищи из мяса посредством высокотемпературной обработки.

Помимо воздействия на функцию толстой кишки, пищевые волокна оказывают выраженное влияние на процессы желчевыделения. Пищевые волокна способствуют снижению литогенности желчи при условии ее первоначального повышения у больных с калькулезным холециститом, гипокинезией желчного пузыря с застоем желчи. Позитивное действие пищевых волокон на состав желчи реализуется благодаря следующим механизмам:

Адсорбции холевой кислоты, торможению ее микробной трансформации в дезоксихолевую и ее реабсорбции в кишке;

Повышению суммарного содержания желчных кислот в желчи;

Повышению содержания хенодезоксихолата и снижению пула хола-тов и дезоксихолатов в желчи;

Снижению уровня холестерина в желчи;

Снижению содержания фосфолипидов в желчи;

Нормализации холатохолестеринового коэффициента и литогенного индекса желчи;

Ощелачиванию желчи, что имеет важное значение для профилактики образования камней;

Повышению кинетики желчного пузыря.

Из всех видов пищевых волокон наиболее выраженно влияют на процессы желчевыделения отруби злаков, действующим началом которых являются гемицеллюлоза и целлюлоза. Влияние пищевых волокон на обмен желчных кислот во многом обусловливает их тапохолестерииемическое действие, что проявляется снижением в сыворотке крови содержания общего ХС, ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП, По данным разных авторов, содержание ХС ЛПВП либо незначительно увеличивается или снижается, либо практически не изменяется, что способствует снижению коэффициента атерогенности.

Положительное действие пищевых волокон на липидный обмен объясняется несколькими факторами:

Повышением связывания и выведения желчных кислот и нейтральных стеролов;

Уменьшением всасывания липидов (триглицеридов и холестерина) по ходу тонкой кишки, в частности смещение зоны всасывания в дис-тальном направлении;

Снижением синтеза фосфолипидов и холестерина в тощей кишке;

Уменьшением утлеводсвязаннойлипемии (пищевые волокна снижают содержание в сыворотке крови не только глюкозы, но и инсулина, стимулирующего синтез холестерина и ЛПНП);

Ингибированием синтеза холестерина в печени короткоцепочечны-ми жирными кислотами - продуктами превращения водорастворимых пищевых волокон;

Снижением в результате этих процессов синтеза холестерина, липо-протеидов и желчных кислот в печени;

Повышением активности липопротеидлипазы в жировой ткани; снижением активности липазы поджелудочной железы;

Влиянием на минеральный обмен (фитиновая кислота, входящая в состав ПВ, способствует снижению содержания в плазме цинка и повышению соотношения цинк/медь, что оказывает гипохолестеринемическое действие).

Гипохолестеринемическое действие пищевых волокон зависит от их источников: наиболее выраженный эффект наблюдается у пектина, особенно цитрусового, яблочного, и слизей. Целлюлоза и гемицеллюлоза злаковых отрубей слабо влияют на содержание холестерина в крови.

Наибольшим по массе компонентом питания являются углеводы. Углеводы в питании человека играют очень важную роль, так как они несут организму энергию для обслуживания всех процессов жизнедеятельности. Однако углеводы полезны только при нормированном поступлении в организм. Переизбыток углеводов ведет к ожирению и возникновению заболеваний.

Виды углеводов.
Углеводы бывают простыми (моно- и дисахариды) и сложными (полисахариды).

1. Моносахариды. Простейшие моносахариды — это фруктоза и глюкоза, которые отличаются друг от друга расположением атомов в молекуле. При соединении эти вещества образуют сахар. Сладкие на вкус простые углеводы легко растворяются в воде. Сахар — это основной поставщик энергии, поэтому его употребление нельзя ставить под запрет. Однако злоупотребление сахаром может отрицательно сказаться на здоровье. Норма потребления сахара составляет в сутки 50-100 г в зависимости от веса человека.

Глюкоза с помощью инсулина быстро усваивается и поступает в кровь. Для усвоения фруктозы инсулин не требуется, поэтому она легче переносится больными диабетом. Всасывается она медленно.

2. Дисахариды. Являются наиболее ценными углеводами. Усваиваются дольше моносахаридов. Их виды:
сахароза состоит из глюкозы и фруктозы. Типичный образец сахарозы — тростниковый или свекловичный сахар;
мальтоза состоит из двух фрагментов глюкозы, находится в крахмале и гликогене;
лактоза, или молочный сахар, состоит из галактозы и глюкозы. Присутствует в молоке.

3. Полисахариды , или сложные углеводы. Виды полисахаридов:
Усваиваемые полисахариды. К ним относится гликоген и крахмал Гликоген построен из остатков глюкозы. Часть глюкозы в процессе пищеварения откладывается в печени в качестве запаса и для питания мышц и нервной системы. Крахмал — это цепочки, состоящие из сотен молекул глюкозы. Крахмалы не могут растворяться в воде.
Сложные углеводы усваиваются дольше простых.

Неусваиваемые полисахариды. К неусваиваемым углеводам относится , пектиновые вещества, гемицеллюлоза, слизи, камеди и лигнин. Эти вещества необходимы для очищения кишечника, выведения токсинов и бактериальных колоний, уменьшения количества холестерина, улучшения работы пищеварительного тракта.

Хотя эти пищевые волокна очень важны для организма, их переизбыток приводит к неполному перевариванию пищи, повышенному газообразованию, болям в животе, нарушению усвоения кальция, других минеральных веществ и жирорастворимых витаминов в кишечнике.

Углеводы в продуктах питания.

Больше всего углеводов содержится в продуктах растительного происхождения. Из животных продуктов углеводы содержатся только в молоке. В нем находится лактоза, содержащая галактозу.
глюкозу и фруктозу можно получить из меда, фруктов, ягод, зеленых частей растения;
крахмал содержится в картофеле, крупах и бобовых;
гемицеллюлоза имеется в скорлупе семечек, оболочках зерен;
пищевые волокна есть во всех злаковых, фруктах и овощах.

Углеводы в питании человека: норма.

Точное количество углеводов зависит от веса человека и его физической активности. Суточная норма углеводов находится в пределах 350-500 г. Повышенные нагрузки физического или умственного плана требуют увеличенных энергозатрат. В таком случае норма углеводов может увеличиваться до 700 г.

Недостаток глюкозы. Недополучение организмом глюкозы приводит к появлению вялости, головной боли, сонливости, головокружению, чувству голода, потливости, дрожанию рук. Минимальное количество углеводов в сутки — 50-60 г. При меньшей дозе начинают развиваться нарушения обменных процессов.

Избыток глюкозы. При потреблении большого количества углеводов, которые не распадаются на глюкозу или гликоген, начинается процесс образования жира. Если это продолжается на протяжении длительного времени, то процесс может привести к ожирению, нарушению обменных процессов и другим заболеваниям.

Рациональное питание – это питание, при котором лишь чуть больше трети углеводов превращаются в жиры. При преобладании в питании легкоусвояемых углеводов в жиры переходит большее количество углеводов. Если же при этом не хватает пищевых волокон, то поджелудочная железа будет перегружена, а затем и истощена. Ведь именно она производит инсулин для усвоения глюкозы. Все это может стать причиной появления сахарного диабета.

Избыток углеводов приводит к нарушению жирового обмена, атеросклерозу, ухудшению состояния клеток кровеносных сосудов, склеиванию тромбоцитов и тромбозам.

Советует обратить внимание на количество углеводов в рационе. Лучше отдавать предпочтение сложным углеводам, которые находятся в крупах, бобовых и овощах. Кроме этого фрукты и овощи желательно употреблять в необработанном свежем виде.