Белки

Важность правильного решения вопроса о показателях белкового питания бесспорна, так как достаточность белка в пищевом рационе и высокое его качество позволяют создать оптимальные условия внутренней среды, необходимые для роста, развития, нормальной жизнедеятельности человека и его работоспособности. Вместе с тем организм, обладая незначительными резервами белка, не в состоянии длительно обеспечивать процессы синтеза и ресинтеза за счет имеющихся запасов. В результате при пониженном его поступлении вместе с пищей быстро сокращается обновление клеток и тканей, замедляется и полностью останавливается рост, резко уменьшается образование ферментов и гормонов. При этом необходимо отметить, что интенсивность белкового обмена очень велика и белки нашего тела, при средней продолжительности жизни, обновляются около 200 раз.

Давно известны такие тяжелые нарушения, возникающие под влиянием белковой недостаточности, как появление отеков, ожирение печени и некоторые другие. Кроме того, общая нехватка белка и качественная его неполноценность могут приводить к развитию патологических изменений в органах внутренней секреции, особенно в половых железах, гипофизе и надпочечниках. Белковое голодание сказывается также на состоянии центральной и периферической нервной системы, вызывает ослабление условно-рефлекторной деятельности и процессов внутреннего торможения. Кроме того, одним из наиболее ранних проявлений дефицита белка в пищевом рационе является снижение защитных свойств организма, который становится значительно менее выносливым к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, особенно к охлаждению и инфекции. Наконец, белковое голодание, несомненно, играет ведущую роль в развитии таких тяжелых заболеваний, как алиментарная дистрофия, маразм и квашиоркор. Важно подчеркнуть и то обстоятельство, что на фоне недостатка белка получают более интенсивное развитие проявления всех других видов пищевой недостаточности, в частности авитаминозы и гиповитаминозы.

Таким образом, изменения, возникающие в организме под влиянием белкового дефицита, весьма многообразны и охватывают, по-видимому, все его органы и системы. Можно также сказать, что белок определяет характер всего питания и на фоне его оптимального уровня наиболее проявляются биологические свойства всех других пищевых веществ.

По вполне понятным причинам белковая недостаточность представляет особую опасность для растущего организма, где уменьшение количества белка в рационе до 3 % вызывает полную остановку роста, снижение массы тела, изменение химического состава костей и др.

Сравнительно высокий его уровень необходим и в питании пожилых людей, у которых восстановление тканей затруднено и замедлено, а процессы диссимиляции протекают достаточно интенсивно.

Вместе с тем установлено, что избыток белка может также неблагоприятно отражаться на функциональном состоянии организма. Так, потребление слишком большого количества мяса приводит к перегрузке организма экстрактивными веществами (пуриновые основания) и конечными продуктами азотистого метаболизма (аммиак). Все это обусловливает значительную нагрузку на печень и почки и вызывает неблагоприятную реакцию со стороны сердечно-сосудистой и нервной системы. Кроме того, преимущественно мясной рацион в состоянии способствовать развитию в кишечнике гнилостных бактерий, нарушая тем самым состав обычной микрофлоры.

Основными структурными компонентами белковой молекулы служат различные аминокислоты. Часть из них является незаменимыми в том отношении, что они или совсем не могут синтезироваться в самом организме, или образуются в недостаточном количестве. К этим аминокислотам, относящимся к незаменимым факторам питания, обычно относят триптофан, лизин, лейцин, изолейцин, метионин, фенилаланин, треонин и валин, в детском возрасте —  также аргинин и гистидин.

Как уже указывалось, в ходе биохимических превращений различные пищевые вещества оказывают взаимное влияние, в результате чего наилучшая их усвояемость может быть достигнута только в случае оптимального сбалансирования рациона. В последние годы все большее внимание обращается на неблагоприятное воздействие не только дефицита, но и избытка какого-либо незаменимого фактора питания. В частности, доказано снижение усвояемости белка под влиянием повышенного содержания в рационе отдельных аминокислот. Более того, установлено, что некоторые из них при изолированном введении могут оказывать токсическое влияние, особенно на фоне общего голодания или диеты с пониженным содержанием белка. Одной из возможных причин этого феномена является их быстрое дезаминирование и наводнение организма высокоядовитыми аммонийными солями. При нормальном же соотношении аминокислот они как бы нейтрализуют друг друга, что, например, характерно для аргинина, который проявляет в отношении большинства из них высокий детоксицирующий эффект, поскольку его избыток повышает процесс превращения аммонийных солей в мочевину.

Таким образом, сбалансирование аминокислотного состава способствует не только более полному их усвоению, но и обусловливает взаимонейтрализующее действие этих биологически активных веществ. Данное обстоятельство имеет первостепенное значение при обогащении некоторых пищевых продуктов синтетическими аминокислотами (А. А. Покровский).

Из сказанного следует, что наибольшей биологической ценностью отличаются белки животного происхождения, в которых имеется весь комплекс незаменимых аминокислот в оптимальных количественных соотношениях. Менее ценными представляются растительные белковые продукты, не обладающие полным аминокислотным комплексом. Исключение составляют семена масличных культур, в особенности бобы сои.

Важно отметить, что в самых распространенных пищевых продуктах —  хлебе, крупах и макаронных изделиях — не хватает столь важных незаменимых аминокислот, как лизин, триптофан и метионин. Между тем аминокислоты данной триады играют весьма важную роль в жизнедеятельности организма. Так, например, недостаток в пище лизина способствует нарушению кроветворения, азотистого равновесия, кальцификации костей. Значение триптофана в наибольшей степени связано с тканевым синтезом, обменом веществ и процессами роста. Что касается метионина, то он обладает липотропным и антисклеротическим действием, необходим для образования адреналина, имеет предохраняющее значение при лучевых поражениях и отравлении некоторыми бактериальными токсинами.

Ученые многих стран уже давно стремились определить белковую потребность организма. Можно считать, что приоритет в данном вопросе принадлежит К. Фойту, который еще в конце прошлого века предложил суточную норму белка, равную 118 г. В последующем данная норма подвергалась резкой критике, причем ряд исследователей пришли к ошибочному заключению о достаточности для организма количества белка, способного обеспечить минимальное азотистое равновесие. Однако это равновесие, достигнутое при кратковременном эксперименте, конечно, не может служить критерием для обоснования физиологических норм, устанавливаемых на более или менее длительный период, в условиях различной интенсивности труда, изменяющемся микроклимате и т. д.

Кроме того, на белковую потребность оказывает влияние и общая калорийность пищи, так как при пониженном калораже белки расходуются для энергетических целей и соответственно меньше используются в синтетических процессах. Наконец, при установлении соответствующих нормативов следует принимать во внимание половые различия, возрастные показатели, особенности труда и быта, занятия физкультурой и спортом, а также некоторые другие факторы.

Удельный же вес белков в общей калорийности питания колеблется от 12 % (четвертая группа) до 14° (первая группа). При этом доля животных белков составляет для лиц, занимающихся напряженной умственной деятельностью, 60 %, а для работников физического труда — 50 %.

Соответствующие нормативы для детей и подростков характеризуются меньшими абсолютными величинами и большими относительными показателями, т. е. количеством белка, приходящегося на 1 кг массы тела, которое является особенно значительным для маленького ребенка. Последнее также относится к содержанию в детском рационе животных белков.

В заключение необходимо остановиться на перспективах улучшения белкового питания населения, как в количественном, так и в качественном отношении. Эти исследования проводятся в двух основных направлениях, первое из которых имеет своей целью более полное использование белка уже существующих пищевых продуктов и повышение их биологической ценности. В качестве примера можно указать на многочисленные, предназначаемые для детей питательные смеси, обогащенные белковыми веществами, новые сорта хлеба и кондитерских изделий и т. д. Можно применять сухое обезжиренное молоко или его комбинацию с осажденными белками боенской крови. Образующийся при смешении фактически новый продукт (разработанный Институтом питания АМН РФ) обладает ценным для организма набором аминокислот и минеральных элементов. Большое значение имеет также получение белковых концентратов из сои и других масличных культур, на основе которых возможно получение суррогатов мяса, обладающих характерной фибриллярной структурой и соответствующим вкусом и ароматом.

Вторым направлением в проводимых исследованиях является изыскание принципиально новых белковых ресурсов, а именно белков различных одноклеточных организмов — дрожжей, водорослей, непатогенных бактерий и мицелия микроскопических грибов. В этом отношении весьма перспективным представляется микробиологический синтез белка из природного газа и углеводородов нефти, скорость которого примерно в 2500 раз превышает его образование в животном организме.

В последние годы значительно возрос интерес и к одноклеточным водорослям, в особенности к различным видам хлореллы, сценодемуса и спируллины, могущих служить источником пищевых веществ при космических полетах.

Жиры

Жиры представляют собой как бы природный пищевой концентрат, способный в малом объеме обеспечить организм большим количеством энергии. Вместе с тем они участвуют в важнейших процессах жизнедеятельности и являются непременным составным элементом клеточной протоплазмы. Установлено также, что некоторые компоненты жиров являются незаменимыми факторами питания и имеют большое значение для нормального развития организма. К их числу в первую очередь относятся полиненасыщенные жирные кислоты — линолевая, линоленовая и арахидоновая. Кроме того, эти пищевые вещества служат важными источниками некоторых витаминов (A, D), фосфатидов, стеринов, токоферолов и ряда других биологически активных соединений. Наконец, жиры повышают вкусовые свойства пищи и обусловливают более длительную насыщаемость.

При жировой недостаточности питания отмечаются выраженные нарушения со стороны центральной нервной системы, ослабление иммунологических и защитных механизмов, изменения со стороны кожных покровов, почек, органов зрения и др. При этом у животных, получавших безжировой рацион, наблюдалась меньшая выносливость и укорочение продолжительности жизни. Таким образом, можно считать установленным, что внутренний синтез жира не может полностью заменить или хотя бы частично компенсировать его поступление в составе пищи, в которой содержатся незаменимые факторы питания, не синтезируемые в нашем организме (К. С. Петровский).

Подразделение жиров по их происхождению на полноценные (животные) и неполноценные (растительные), применяемое до недавнего времени, не имеет под собой каких-либо объективных обоснований. Как энергетические вещества они не обладают существенными различиями. В отношении же усвояемости растительные масла характеризуются даже лучшими показателями, чем некоторые тугоплавкие животные жиры, что связано с трудностью эмульгирования последних. Наконец, по своему качественному составу ни один из используемых в питании человека натуральных жировых продуктов не является биологически полноценным во всех отношениях.

Так, в растительных маслах, не содержащих витаминов A и D, широко представлены полиненасыщенные жирные кислоты, фосфатиды и токоферолы. Напротив, животные жиры, сравнительно богатые этими витаминами, характеризуются значительно меньшим содержанием других биологически активных веществ.

При более подробной характеристике этих биологически активных веществ необходимо в первую очередь остановиться на полиненасыщенных жирных кислотах, значение которых для организма весьма велико и разнообразно. Они входят в качестве структурных компонентов в состав клеточных мембран, миелиновых оболочек, соединительной ткани и др. Доказанной является их связь с обменом холестерина, выражающаяся в повышенном его выведении из организма путем перевода в лабильные, легко растворимые соединения. Весьма важным свойством полиненасыщенных жирных кислот служит нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, выражающееся в повышении их эластичности, снижении проницаемости и предупреждении тромбозов.

Имеются данные о способности этих кислот увеличивать сопротивляемость организма к инфекционному началу, влиянию ионизирующей радиации и возникновению злокачественных новообразований. Наконец, установлена их связь с обменом витаминов группы B, активизацией некоторых ферментов и предупреждением поражения кожных покровов.

Из сопутствующих веществ необходимо особо выделить роль фосфатидов, из которых в пищевых продуктах наиболее широко представлен лецитин, являющийся также важным фактором нормализации жирового и холестеринового обмена. Таким образом, этот фосфатид должен играть большую роль в профилактике и лечении атеросклероза. Вместе с тем, обладая выраженными липотропными свойствами, он способствует накоплению в организме белка, тогда как его недостаток повышает отложение жира. Вопрос о количественном содержании жиров в рационе населения является в какой-то мере дискуссионным. Достаточно сказать, что вплоть до 20-х годов нынешнего столетия была популярна теория безжирового питания. Однако эта мало обоснованная теория была опровергнута экспериментальными исследованиями многих авторов, доказавших, что безжировая диета вызывает серьезные функциональные нарушения в организме экспериментальных животных. Вместе с тем, по мнению ряда ученых, жиры животного происхождения могут нанести существенный вред здоровью как фактор, способствующий развитию и прогрессированию атеросклероза. Это положение также заслуживает критического к себе отношения, так как некоторые из них являются реальными источниками антисклеротических веществ. В частности, большую ценность в качестве носителя лецитина представляет сливочное масло, а содержание его в молоке в 20 раз больше, чем холестерина. Отсюда следует, что было бы, конечно, неправильным исключать из нашего рациона в целях профилактики атеросклероза столь полезные пищевые продукты, как сливки или яйца, которые к тому же имеют в своем составе значительное количество фосфатидов.

Следовательно, предметом дискуссии может быть лишь желательная норма жиров в питании различных групп населения. Согласно существующим рекомендациям, она в среднем должна равняться 30 % от общей калорийности, причем 70 % этого количества должно приходиться на долю животных жиров.

Что касается детского рациона, то содержание в нем жиров точно соответствует количеству белков.

Углеводы

Основная роль углеводов заключается в удовлетворении энергетических потребностей, причем за их счет покрывается более половины суточной калорийности пищевого рациона.

Вместе с тем они имеют пластическое значение, входя в состав клеток и тканей нашего тела. При этом достаточное поступление углеводов сопровождается минимальным расходом белка, а избыточное их количество влечет за собой повышенное жирообразование.

Ведущее значение в питании человека, несомненно, имеет полисахарид крахмал, что связано с особенностями биохимических превращений в организме. Так, относительно более длительное его переваривание создает условия для постепенного всасывания продуктов ферментативного распада, что в свою очередь обеспечивает нормальный ход гликогенообразовательных функций печени, успевающей извлекать из крови основную часть глюкозы. Напротив, одномоментный прием больших количеств моно- и дисахаридов вызывает алиментарную гипергликемию, которая меняет условия клеточного питания и нарушает биохимический статус организма (А. А. Покровский). В результате избыток сахара приводит к существенным колебаниям сахарной кривой, к активированию процессов биосинтеза липидов и увеличению содержания холестерина в крови. Кроме того, этот избыток может обусловливать частичную деминерализацию и девитаминизацию питания, поэтому некоторые авторы удачно называют сахарные калории пустыми калориями. Наконец, не исключена возможность, что слишком большое количество сахара в состоянии способствовать и развитию патологических нарушений со стороны желудочно-кишечного тракта, печени, почек и других органов.

Следует подчеркнуть, что многие из указанных последствий в основном связываются с излишним потреблением сахарозы, т. е. свекловичного или тростникового сахара. Значительно более благоприятна в указанном отношении фруктоза, источниками которой являются арбузы, пчелиный мед, фрукты и ягоды. Благодаря повышенной сладости этот моно-сахарид может применяться в пониженных количествах при приготовлении кондитерских изделий и напитков. Кроме того, он не обладает гиперхолестеринемическим действием, в наименьшей степени используется для жирообразования и оказывает благоприятное влияние на кишечную флору (К. С. Петровский). Во многом аналогичными преимуществами отличается и дисахарид — лактоза, которая к тому же способствует развитию в кишечнике молочнокислых бактерий, подавляет развитие гнилостных микроорганизмов и ограничивает процессы брожения.

Из числа полисахаридов, кроме крахмала, заслуживают внимания пектины и клетчатка. Первые из них относятся к растворимым соединениям, усваивающимся организмом. Участвуя в обмене веществ, они способствуют нормализации кишечной микрофлоры и общему улучшению пищеварения. Именно этим объясняется терапевтический эффект овощно-фруктовых диет, например, яблочной или морковной.

В настоящее время изменились представления о роли клетчатки (целлюлозы), которая раньше сводилась только к механическому раздражению и стимуляции перистальтики кишечника. Теперь установлено, что некоторые ее виды могут перевариваться с образованием растворимых соединений и частично всасываться. К подобным видам относится клетчатка картофеля и белокочанной капусты, которая, согласно последним данным, может способствовать выведению холестерина и оказывать положительное влияние на синтетическую функцию кишечной флоры.

Потребность в углеводах в первую очередь определяется величиной энергетических затрат, причем в современных условиях соответствующие нормативы для лиц, не занимающихся физическим трудом, должны быть значительно снижены, особенно в зрелом и пожилом возрасте. Что касается норм углеводного питания для детей и подростков, то при их установлении опять-таки необходимо исходить из возрастных особенностей организма, определяющих его энергетические потребности.

В заключение следует подчеркнуть важность сбалансированного содержания охарактеризованных пищевых веществ в составе любого рациона. В среднем физиологически наиболее приемлемо соотношение белков, жиров и углеводов как 1:1:4. Для людей же, занятых физической работой, это соотношение должно примерно равняться 1:1:5, а для работников умственного труда — 1:0,8:3.

Учитывая особенности углеводного обмена, необходимо включать в суточный рацион довольно ограниченное количество сахара (50 – 100 г). Исключение может составлять только паек лиц, выполняющих в течение короткого времени очень интенсивную мышечную работу.

Более того, значение пищевых углеводов в жирообразовании заставляет ограничивать в питании людей зрелого возраста употребление продуктов, очень богатых крахмалом. К таким продуктам, прежде всего, относятся хлебобулочные изделия, макароны и крупы. В этом отношении особо выделяются так называемые белые каши, т. е. рисовая, манная и пшенная. Хорошей заменой для указанных продуктов являются овощи и в первую очередь картофель, являющийся богатейшим источником калия. Последний же, как известно, усиливает выведение жидкости из организма, что весьма важно для уменьшения жирообразования.

Следует подчеркнуть, что борьба с ожирением путем уменьшения калорийности пищевого рациона должна, прежде всего, идти по линии снижения в нем количества углеводов (сладости, мучные и кондитерские изделия).