В процессе пищеварения белки пищевых продуктов расщепляются на аминокислоты – заменимые и незаменимые. Заменимые могут быть замещены другими самим организмом. Незаменимые аминокислоты содержатся только в белковой пище и организмом синтезироваться не могут. К незаменимым белкам относятся лейцин, валин, гистидин, метионин, треонин, триптофан, фениланин, изолейцин. При недостаточном поступлении любой из этих аминокислот нарушается обмен веществ.
Наиболее полноценные белки, то есть содержащие все необходимые компоненты (аминокислоты) для построения и нормального функционирования организма, содержатся в молоке, мясе, яйцах, рыбе, некоторых овощах, например капусте, а также в сое, пшенице, фасоли, горохе и др. Те же, кто более интенсивно расходует белки, и получать их должны соответственно больше. Однако не следует считать, что чем больше организм получает белков, тем лучше. Белок не откладывается про запас. Его избыток не используется организмом, а переработка и выведение продуктов его распада требует повышенных затрат энергии и нагрузки на различные органы.
Усвоение белков повышается после их измельчения и протирания. Аминокислотный состав их улучшается при сочетании растительных и животных белков.
Дефицит белков приводит к истощению нервных клеток, замедленному развитию речи и психики, снижению гормонов гипофиза, надпочечников, щитовидной железы, половых желез, поджелудочной железы, нарушению минерального обмена, возникновению остеопороза из-за недостатка кальция и фосфора в костях, атрофии мышц, выпадению волос, ломкости ногтей, замедлению роста костей.
Суточная потребность организма в белках зависит от возраста, характера работы и состояния здоровья. Для здорового человека она составляет от 50 до 120 г. Белки животного происхождения в пищевом рационе должны составлять 50–60 %. Метаболизм белков тесно связан с другими видами обмена веществ.
За счет сгорания нейтральных жиров, входящих в состав пищи в виде одного из основных ингредиентов, в организме образуется почти 40 % энергии. Жиры также служат для построения клеточных оболочек, играют роль запасного питательного и защитного механического и теплоизоляционного материала, обеспечивают усвоение витаминов A, D, Е, К. В крови имеются сложные (холестерин, липопротеиды и др.) и простые (кетоны, глицериды, жирные кислоты) жиры. Нарушение их равновесия ведет к развитию ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний.
Организму необходимы жиры животного происхождения. Они содержатся в сливочном масле, молоке, яичном желтке. В то же время ценные для обмена ненасыщенные жирные кислоты, которые также необходимы в питании, в большом количестве содержатся и в растительных жирах (подсолнечное, кукурузное масло и др.).
Входя в состав клеток, жиры откладываются в жировой ткани и по мере необходимости расходуются организмом на энергетические цели. При сгорании 1 г жира образуется 9 ккал. Жиры могут вырабатываться из промежуточных продуктов обмена белков и углеводов, однако такой жир не содержит полиненасыщенные жирные кислоты (линоленовую и арахидоновую) – незаменимые вещества. В организме они не синтезируются и должны поступать исключительно с пищей.
Линоленовая кислота содержится в нерафинированном подсолнечном масле, соевом, кукурузном, оливковом, сливочном масле, в говяжьем, курином и свином жире. Она тормозит рост опухолей и снижает уровень холестерина в крови. При недостаточном ее содержании в пищевом рационе уменьшается масса тела, начинает шелушиться кожа, замедляется рост, увеличивается потеря воды через кожу.
Полиненасыщенные кислоты препятствуют развитию атеросклероза, инфильтрации стенок сосудов и жировой инфильтрации печени. Суточная потребность организма в полиненасыщенных жирных кислотах составляет от 2 до б г, или 25–30 г нерафинированного растительного масла.
Холестерин (жироподобное вещество) входит в состав всех клеток и большинства жидкостей организма, участвует в синтезе гормонов коры надпочечников, половых гормонов, нормализует проницаемость клеточных мембран. Он вырабатывается всеми клетками организма, за исключением тканей головного мозга, и поступает с пищей. Его много в яичном желтке, сливочном масле, сметане, сливках, свином и говяжьем мясе. Для организма опасен избыток холестерина пищевых продуктов, так как он плохо растворяется. Суточная потребность в холестерине – 0,3–0,6 г.
Повышенное содержание холестерина в крови способствует развитию атеросклероза.
В жирах содержатся жирорастворимые витамины А, Д, Е, К. Суточная потребность в них организма – около 100 г (в том числе 30 г растительных). Избыток жира в питании ведет к нарушению метаболических процессов, ухудшению использования белков, нарушению пищеварения, повышению отложения жира в подкожной клетчатке и т. д. Растительные жиры лучше использовать в нерафинированном виде, добавляя их в салаты.
Основную энергию для жирообразования (около 50 %) поставляют углеводы. Одним из основных представителей углеводов является глюкоза, которую можно назвать топливом жизни. Сами жиры также снабжают организм энергией, но они являются ее аккумулятором, ведь для того чтобы жиры освободили энергию, необходимо достаточное количество углеводов. В организме при сгорании 1 г углеводов образуется 3,75 ккал.
Сложные соединения углеводов участвуют в построении оболочек клеток и являются основой соединительной ткани организма (слизистые оболочки, кожа).
Углеводы входят в состав клеток и тканей, ферментов, некоторых гормонов и факторов свертывания крови, способствуют утилизации организмом белков и жиров. Промежуточные продукты их превращений в организме играют важную роль в синтезе жизненно необходимых биологически активных веществ.
Углеводы содержатся в пищевых продуктах в виде простых (моносахариды) и сложных соединений (дисахариды и полисахариды). Моносахариды и дисахариды, содержащиеся в свекловичном, тростниковом сахаре, меде, ягодах и фруктах, усваиваются организмом довольно быстро, благодаря чему своевременно обеспечивают жизненно важные органы глюкозой. Для поддержания концентрации сахара в крови на постоянном уровне необходимо поступление с пищей сложных углеводов, которые медленно всасываются в кишечнике. В основном они содержатся в муке, крупах, картофеле и овощах в виде крахмала. Правильное соотношение в пище быстро и медленно усваивающихся углеводов обеспечивает равномерное поступление сахаров в организм в течение суток. Самые быстро усваивающиеся углеводы находятся в сахаре, меде, молоке и фруктах.
К углеводам относится также клетчатка, содержащаяся в злаковых, картофеле и овощах. Она практически не подвергается расщеплению в желудочно-кишечном тракте, но играет важную роль в процессах пищеварения: способствует секреции пищеварительных желез и регулирует опорожнение кишечника. Избыточное количество углеводов нарушает правильное соотношение основных частей пищи, что, в свою очередь, ведет к нарушению обмена веществ.
Избыточное количество углеводов в рационе способствует снижению потребления белка, ведет к задержке воды в организме и образованию повышенного количества неполноценного жира, который почти не участвует в процессах метаболизма. В регулировании метаболизма углеводов участвуют несколько гормонов и почки. Они выводят из организма избыток глюкозы, когда ее концентрация в крови очень высока.
Энергетическая взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов
В целостном организме, в любой его клетке и ткани процессы превращения энергии при сгорании белков, жиров и углеводов совершаются одновременно и строго согласованно между собой. Например, если нарушается обмен белков, это не может не отразиться на обмене углеводов и жиров, и наоборот.
О единстве превращений всех видов веществ в организме говорит и то, что у них возникают общие промежуточные продукты распада, из которых при определенных условиях могут образовываться либо белки, либо углеводы, либо жиры. Например, у человека, принимающего участие в ответственном соревновании, все метаболические процессы переключаются на образование максимального количества энергии, необходимой для достижения главной цели – победы. Тренировка является не чем иным, как способностью организма взаимосвязывать обменные процессы. У человека, ведущего сидячий образ жизни, процессы обмена веществ переключаются на образование запасов (такова биологическая суть организма).
У животных, впадающих зимой в спячку, за зиму полностью исчезают жировые запасы, которые, превращаясь в углеводы, используются как энергия для поддержания жизненных процессов.
Следует отметить, что наиболее легко у человека происходит превращение белков и жиров в углеводы, а углеводов в жиры. Это важно знать для понимания причин возникновения и развития некоторых болезней, в частности, ожирения. Избыточное употребление человеком пищи, содержащей большое количество углеводов, незаметно приведет его к ожирению.
