Белки.Важнейшим компонентом питания являются белки. Белки представляют основу структурных элементов клетки и тканей. С белками связаны основные проявления жизни: обмен веществ, сокращения мышц, раздражимость нервов, способность к росту и размножению и даже высшая форма движения материи — мышление. Связывая значительные количества воды, белки образуют плотные коллоидные структуры, определяющие конфигурацию тела. Помимо структурных белков, к белковым веществам относятся гемоглобин — переносчик кислорода в крови, ферменты — важнейшие ускорители биохимических реакций, некоторые гормоны — тонкие регуляторы обменных процессов, нуклеопротеиды — вещества, в значительной степени определяющие направление синтеза белка в организме, являющиеся носителями наследственных свойств. Строение белков, каждой клеточки и ткани организма отличается большим разнообразием и вместе с тем строгим постоянством. В то же время бесчисленное множество различных видов белков, с которыми мы встречаемся в животных и растительных организмах, построено всего лишь из 20 распространенных в природе аминокислот, сочетание которых в молекулах белка может обусловить их огромное разнообразие.
Несмотря на то, что белки составляют 1/4 часть человеческого тела и около 2/3 его плотного остатка, организм обладает лишь незначительными белковыми резервами. Единственным источником образования белков в организме являются аминокислоты белков пищи. Вот почему белки совершенно незаменимы в питании человека. О полноценности снабжения организма белком судят по показателям азотистого баланса. Белки являются единственным источником усвояемого организмом азота. Учитывая количества поступающего с пищей и выделяющегося из организма азота, можно судить о благополучии или нарушении белкового обмена. В организме взрослых здоровых людей, как правило, имеет место азотистое равновесие, когда количество поступающего с пищей азота уравнивается с количеством азота, выделяемого из организма. У детей азотистый баланс характеризуется накоплением белков в теле (стимул роста), при этом количество поступающего с пищей азота значительно превышает его выделение с продуктами распада. В этих случаях врачи говорят о положительном азотистом балансе. Положительный азотистый баланс в организме ребенка, юноши и девушки является признаком здоровья.
У людей, получающих недостаточное количество белка с пищей или у тяжелобольных, в организме которых белок усваивается плохо, наблюдается потеря азота, то есть отрицательный азотистый баланс.
Каковы же потребности человека в белке? Нередко за эту величину предлагают принимать минимальную норму белка, необходимую для поддержания азотистого равновесия в организме, ниже которой нормальная жизнедеятельность человека невозможна. Для взрослого человека эта минимальная норма составляет всего 40—50 г усвояемого белка в день. Нет нужды доказывать, что эта величина намного ниже оптимальных потребностей организма. При их определении необходимо исходить из интенсивности процесса обновления белков в тканях организма, которая зависит как от индивидуальных особенностей организма, пола, возраста, роста, веса и т. п., так и от характера деятельности человека, обеспечения иммунных реакций, связанных с защитой организма от инфекций и т. п. Показано, что если работа не связана с интенсивным физическим трудом, организм взрослого человека в среднем нуждается в получении с пищей примерно 1—1,2 г белка на 1 кг веса тела. Это означает, что человек, весящий 70—75 кг, должен получать от 70 до 90 г белка в сутки.
С увеличением интенсивности физического труда возрастают и потребности организма вбелке.Потребность в белке для различных групп населения приведена в таблице. Потребность растущего организма в белке значительно выше и зависит от возраста. На первом году жизни ребенок должен получать не менее 3—4 г белка на 1 кг веса. В последующие годы эта величина постепенно снижается.
Нередко возникает вопрос: равноценны ли для человеческого организма белки, содержащиеся в различных продуктах питания? Безусловно, неравноценны. В настоящее время доказано, что пищевая ценность белков различных видов зависит от их аминокислотного состава. Наибольшее значение для определения полноты усвоения белков из 20 аминокислот имеют лишь 8, которые являются незаменимыми в питании для взрослого человека (и на одну больше для ребенка раннего возраста).
Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме и должны обязательно в определенных количествах поступать в организм с пищей. В соответствии с концепцией сбалансированного питания можно назвать следующие величины, характеризующие минимальные потребности в каждой из незаменимых аминокислот для организма взрослого человека и их оптимальные соотношения, обеспечивающие полноту использования белка.Иными словами, полное усвоение белка пищи может быть достигнуто только при указанных в таблице №4 соотношениях незаменимых аминокислот, т. е. характеризующих их сбалансированность. Если какой-либо из названных аминокислот в белках пищи будет меньше, чем указано в таблице, то и другие аминокислоты не могут быть полностью использованы организмом. Значение дефицита определенной аминокислоты при синтезе белка может быть представлено более ясно по аналогии с производством какого-либо изделия, когда возникает нехватка одной из деталей, необходимой для сборки. При этом количества выпускаемых заводом изделий определяются не общим количеством деталей, а их комплектностью. Аналогичная комплектность, но в отношении незаменимых аминокислот, должна соблюдаться при синтезе белков в организме.
Оценивая с этой точки зрения огромное разнообразие белков, содержащихся в продуктах питания, мы должны будем признать их выраженную неравноценность. Изучение аминокислотного состава различных продуктов показало, что белки животного происхождения больше соответствуют структуре человеческого тела. Более того, аминокислотный состав белков яиц был принят за идеальный, так как их усвоение организмом человека приближается к 100%. Очень высока степень усвоения и других продуктов животного происхождения: молока (75—80%), мяса (70—75%), рыбы (70—80%) и т. д.
В то же время, как явствует из таблицы №5, многие растительные продукты, особенно злаковые, содержат белки пониженной биологической ценности: в кукурузе, например, обнаружен значительный дефицит лизина и триптофана, в пшенице — лизина и треонина. В большинстве растительных материалов обнаруживается недостаток серусодержащих аминокислот. Таким образом, в питании значительной части населения земного шара отмечается определенный дефицит трех аминокислот: лизина, триптофана и метионина, которые в известной мере лимитируют усвоение пищи.
Знание особенностей аминокислотных составов различных продуктов позволяет значительно более рационально использовать для удовлетворения аминокислотных потребностей человеческого организма комбинации пищевых продуктов по принципу взаимного дополнения лимитирующих их биологическую ценность аминокислот. С этой точки зрения благоприятными являются сочетания растительных и молочных продуктов. Даже столь простое и широко используемое сочетание ломтя пшеничного хлеба со стаканом молока делает их суммарную аминокислотную формулу значительно более благоприятной, чем при раздельном потреблении тех же продуктов.
Жиры.Пищевые жиры являются подлинными концентратами энергии. При окислении в организме человека 1 г жира освобождается 9,3 ккал, т. е. в 2 1/4раза больше, чем при окислении углеводов и белков. Однако жиры используются организмом не только в энергетических, но и пластических целях. Содержащиеся в них жирные кислоты утилизируются при формировании клеточных и субклеточных мембран, регулирующих все стороны жизнедеятельности организма. Часть этих жирных кислот являются незаменимыми, т. е. они не могут быть синтезированы в организме и, следовательно, без регулярного их поступления с пищей невозможно поддержание нормального состояния организма.
Каковы же потребности человека в жирах?
Эти величины не являются столь же определенными, как для белковых веществ, так как значительная часть жировых компонентов тела может быть синтезирована в организме человека прежде всего из углеводов. В то же время, как показали исследования, полное исключение жиров из питания приводит к серьезным нарушениям здоровья. Это связано с тем, что в жирах обнаружены незаменимые вещества, к числу которых относятся линолевая и арахидоновая кислоты, а также ряд жирорастворимых витаминов. Недостаток незаменимых жирных кислот в рационах питания приводит к задержке развития растущего организма, нарушениям структуры и функций клеточных мембран, сухости и воспалению кожных покровов, нарушению правильного протекания беременности и ряду других признаков расстройств здоровья.
Минимальная потребность человека в линолевой и арахидоновой кислотах, как полагает большинство авторов, сравнительно невысока и соответствует 3—5 г в день. Однако, особенно для людей пожилого возраста, эту норму обычно существенно увеличивают — до 10 и даже до 15 г в день.
В природных продуктах наиболее распространена линолевая кислота. Много ее в таких растительных маслах, как подсолнечное, кукурузное, соевое и хлопковое. Гораздо беднее по содержанию линолевой кислоты оказалось оливковое масло. Содержание линолевой кислоты в животных жирах редко превышает 10—15%, совсем немного этой кислоты в сливочном масле (обычно менее 5%). Наиболее биологически ценная арахидоновая кислота обнаружена лишь в минимальных количествах только в некоторых животных продуктах, например свином сале; в растительных же маслах она практически отсутствует.