Состав и основные функции. Углеводы составляют основную часть пи­щевого рациона и обеспечивают 50-60 % его энергетической ценности. Содер­жатся углеводы, главным образом, в растительных продуктах.

УГЛЕВОДЫ

Состав и основные функции. Углеводы составляют основную часть пи­щевого рациона и обеспечивают 50-60 % его энергетической ценности. Содер­жатся углеводы, главным образом, в растительных продуктах.

В организме человека углеводы могут синтезироваться из аминокислот и жиров, поэтому они не относятся к незаменимым факторам питания. Одна­ко углеводы нельзя полностью исключать из рациона. Минимум потребления углеводов примерно 150 г/сут.

С другой стороны, избыточное потребление углеводов может повысить липогенез и привести к ожирению. Депонируются углеводы в организме ограни­ченно и запасы их у человека невелики.

Большое значение для организма имеет состав углеводов, в соответствии с которым они подразделяются на простые и сложные.

Основные функции простых и сложных углеводов:

-энергетическая - при окислении 1 г усвояемых углеводов в организме выделяется 4 ккал;

-пластическая - входят в состав структур многих клеток и тканей, учас­твуют в синтезе нуклеиновых кислот (в сыворотке крови поддерживается посто­янный уровень глюкозы, гликоген есть в печени и мышцах, галактоза входит
в состав липидов мозга, лактоза содержится в женском молоке).

-регуляторная - участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия
в организме, препятствуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров;

Защитная - гиалуроновая кислота препятствует проникновению бакте­рий через клеточную стенку; глюкуроновая кислота печени соединяется с токси­ческими веществами, образуя нетоксичные сложные эфиры, растворимые в воде,
которые выводятся с мочой; пектины связывают токсины и радионуклиды и вы­водят из организма.

Кроме того, углеводы придают сладкий вкус и тонизируют ЦНС, обладают биологической активностью — в комплексе с белками и липидами образуют не­которые ферменты, гормоны, слизистые секреты желез и др. Пищевые волокна являются физиологическими стимуляторами двигательной функции ЖКТ.

Простые углеводы подразделяются на моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза) и дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза).

Простые углеводы обладают хорошей растворимостью, легко усваивают­ся и используются для образования запасного углевода - гликогена. Они очень быстро всасываются и быстро сгорают, освобождая энергию. Это свойство используется спортсменами для поддержания высокой, но кратковременной рабо­тоспособности.

Глюкоза является моносахаридом, который поступает с пищевыми про­дуктами и образуется в организме в результате расщепления других углеводов. Она быстро всасывается в кровь (через 5-10 мин после поступления в желудок) и легко превращается в жиры, особенно при избыточном ее поступлении.

Глюкоза участвует в образовании гликогена, она главный поставщик энер­гии для нейронов головного мозга, мышечных клеток (в том числе сердечной мышцы) и эритроцитов, которые сильнее всего страдают от недостатка глюкозы. За сутки головной мозг человека потребляет около 100 г глюкозы, поперечно-по­лосатые мышцы — 35 г, эритроциты — 30 г.

Пониженное или повышенное содержание глюкозы в сыворотке крови мо­жет наблюдаться как при различных метаболических заболеваниях, так и у здо­рового человека (гипогликемия — при голоде, реактивная гипергликемия — после приема пищи). Это свойство глюкозы (участие в регуляции аппетита) необходимо учитывать при разработке диет, направленных на снижение веса. Гипергликемия вследствие дефекта секреции или действия инсулина является симптомом сахарного диабета.

Значительное повышение концентрации в крови глюкозы может ускорить процессы гликации, т. е. образования в стенках кровеносных сосудов прочных соединений углеводов с белками. В результате этого изменяются биофизические свойства сосудов - снижается их растяжимость, увеличивается сопротивление кровотоку и повышается артериальное давление.

Чем выше гликемические индексы (ГИ) продуктов и блюд, тем быстрее после их употребления по­вышается концентрация глюкозы в крови. При низких значениях ГИ продуктов и блюд глюкоза в кровь поступает медленно и равномерно. На величину ГИ вли­яет не только вид углеводов, но и количество пищи, содержание и соотношение в ней других компонентов — жиров, пищевых волокон,

В ряде стран гликемические индексы указывают на упаковках продуктов, содержащих углеводы.

Основные источники глюкозы — фрукты, ягоды и некоторые овощи. Рекорд­сменом по содержанию глюкозы является пчелиный мед — около 37 %.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, но она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро ее покидает, не вызывая перенасыщения сахаром. Это свойство позволяет использовать фруктозу в раци­оне больных сахарным диабетом. Однако, принимая во внимание, что большая часть фруктозы утилизируется тканями без инсулина, а другая — превращается в глюкозу, необходимо ограничивать поступление большого количества фрукто­зы при сахарном диабете.

Фруктоза значительно быстрее, чем глюкоза, превращается в гликоген и характеризуется лучшей переносимостью по сравнению с другими сахарами. Фруктоза почти в 2 раза слаще сахарозы и в 3 раза слаще глюкозы. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшее ее количество для достижения сладкого вкуса, что имеет большое значение для пищевых рационов ограниченной калорийности.

Продукты с высоким содержанием фруктозы могут способствовать более быстрому набору веса, чем продукты, содержащие глюкозу.

Больше всего фруктозы, также как и глюкозы, содержится в меде — около 37 %, много в винограде — 7,8 %, а также в вишне, черешне, крыжовнике, чер­ной смородине, малине, арбузе — 3,9-5,5 %.

Галактоза — моносахарид животного происхождения, входит в состав лак­тозы. Участвует в образовании гликолипидов мозга и протеогликанов, входящих в состав межклеточного вещества соединительной ткани.

Лактоза (молочный сахар) — углевод животного происхождения, содер­жится в молоке и молочных продуктах. При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу. Гидролиз протекает медленно, ограничивая процесс броже­ния, что имеет большое значение в питании детей грудного возраста.

Поступление лактозы в организм способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих гнилостную микрофлору. Лактоза в наименьшей степе­ни используется для жирообразования и при избытке не повышает содержание холестерина в крови. Поступление лактозы улучшает всасывание кальция.

Однако при врожденном или приобретенном недостатке фермента лактазы в кишечнике нарушается гидролиз лактозы. Непереносимость молока прояв­ляется желудочно-кишечным дискомфортом (боли в животе и др.). В таких случаях необходимо заменять цельное молоко на кисломолочные про­дукты.

Содержание лактозы (г/100 г): молоко коровье — 4,8; кобылье — 5,8; слив­ки 10%-й жирности — 4,0; сметана 20%-й жирности — 3,2; кефир, простокваша, ацидофилин, сыворотка молочная — 3,5-4,1; йогурт — 3; творог — 1,2-2,8; мас­ло сливочное — 0,9. В женском грудном молоке содержится около 8 % лактозы.

Сахароза — один из самых распространенных углеводов, который расщеп­ляется в кишечнике на глюкозу и фруктозу. Источником сахарозы служит сахарная свекла (14-18 %) и сахарный тростник (10-15 %). Сахар и богатые им продукты имеют высокие вкусовые качества и являются источниками легкоус­вояемой энергии.

В сахарном песке содержится 99,75 % сахарозы, в сахаре-рафинаде -99,9 %. Поскольку сахар содержит практически одну сахарозу, он как продукт питания имеет низкую пищевую ценность и является поставщиком «пустых» калорий. Энергетическая ценность сахара достаточно высока: для сахара-пес­ка — 399 ккал/100 г, для сахара-рафинада — 400 ккал/100 г.

Сахароза способна превращаться в жир, поэтому избыточное поступление этого углевода с пищей может нарушить жировой и холестериновый обмен в ор­ганизме человека. Повышенное потребление сахарозы отрицательно влияет на состояние и функцию кишечной микрофлоры, повышая удельный вес гнилост­ной флоры и усиливая интенсивность процессов гниения. Пищевые сахара отне­сены к безусловным факторам риска развития кариеса зубов.

Основными поставщиками сахарозы кроме сахара служат кондитерские из­делия, варенье, мороженое, сладкие напитки, некоторые овощи и фрукты.

Мальтоза (солодовый сахар) - промежуточный продукт расщепления крахмала амилазой в тонкой кишке и ферментами проросшего зерна (солода). Образующаяся мальтоза распадается до глюкозы. В свободном виде мальтоза со­держится в меде, экстракте из солода (мальтозной патоке) и пиве.

Сложные углеводы подразделяют на полисахариды (крахмал, гликоген) и пищевые волокна (клетчатка, пектины).

На долю крахмала приходится около 75-85 % всех потребляемых челове­ком углеводов. Крахмал состоит из двух фракций — амилозы и амилопектина, которые гидролизуются в пищеварительном тракте через ряд промежуточных продуктов (декстрины) до мальтозы, а мальтоза расщепляется до глюкозы. Крах­мал является основным источником систематического пополнения организма глюкозой.

Для диетического питания важно, что легче и быстрее переваривается крахмал из риса и манной крупы, чем из пшена, гречневой и перловой круп, а из вареного картофеля и хлеба — легче, чем из гороха и фасоли. Очень быстро ус­ваивается крахмал в составе киселей.

Продукты, богатые крахмалом, предпочтительнее в качестве источника углеводов, чем сахар, так как вместе с ними поступают витамины группы В, минеральные вещества, пищевые волокна. Больше всего крахмала содержится в крупах и макаронах (55-70 %), бобовых (40-45 %), хлебе (30-50 %), картофеле (15 %).

Гликоген - полисахарид, полимер глюкозы, подобный крахмалу, является резервным углеводом животных тканей. Гликоген используется в качестве энергетического материала для питания работающих мышц, органов и систем.

В организме содержится около 500 г гликогена. Больше всего его в пече­ни — около 10 % от массы печени (150-200 г) и в мышечной ткани — 0,3-1 %. Эти запасы способны обеспечить организм глюкозой и энергией только в первые 1-2 дня голодания. Пищевыми источниками гликогена служат печень, мясо и рыба, с которыми поступает около 8-12 г гликогена в сутки.

Пищевые волокна -большая группа веществ различной химической при­роды, к которым относятся клетчатка (целлюлоза), гемицеллюлоза, пектины, ка­меди (гумми), а также не являющийся углеводом лигнин.

Источником пищевых волокон служат растительные продукты.

По растворимости в воде пищевые волокна делят на растворимые (пектины, камеди, слизь) и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, часть гемицеллюлозы).

По виду сырья различают пищевые волокна из низших растений (водо­росли, грибы), из высших растений (злаки, овощи, фрукты, ягоды) и пищевые волокна из нетрадиционных для пищевой промышленности источников сырья (травы, древесина и др.).

Клетчатка поступает в организм человека с растительными продуктами. В процессе пищеварения она механически раздражает стенки кишечника, возбуждает секреторную и двигательную функции кишечника и тем самым спо­собствует лучшему перевариванию и продвижению пищи по ЖКТ. В кишечнике человека нет ферментов, расщепляющих клетчатку. Она расщепляется микро­флорой толстого кишечника. Максимальное усвоение клетчатки не превышает 30-50 %, поэтому она не может служить источником энергии.

Употребление клетчатки вызывает чувство насыщения, уменьшает аппетит, нормализует кишечную микрофлору, способствует выделению из организма хо­лестерина, ксенобиотиков и радионуклидов.

Много клетчатки в сушеных овощах и фруктах (1,6-6,1 %), плодах и фрук­тах (0,5-1,3 %), овощах (0,7-2,8 %), гречневой крупе (2 %). Очищенные от кожу­ры фрукты содержат меньше волокон, чем неочищенные.

Чем нежнее клетчатка, тем легче она расщепляется. Нежная клетчатка со­держится в картофеле, кабачках, тыкве, многих фруктах и ягодах. Варка и из­мельчение уменьшают физиологическое действие клетчатки.

Дефицит клетчатки ухудшает продвижение пищи по кишечнику и становит­ся причиной запора. Поэтому в организме накапливаются и всасываются различ­ные токсичные амины, в том числе обладающие канцерогенной активностью.

Недостаток клетчатки в питании — один из многих факторов риска раз­вития синдрома раздраженной толстой кишки, рака толстой кишки, желчнока­менной болезни, метаболического синдрома, сахарного диабета, атеросклероза, варикозного расширения и тромбоза вен нижних конечностей.

Рафинированные продукты ослабляют двигательную деятельность кишеч­ника, повышают калорийность пищи, способствуют развитию ожирения, сахар­ного диабета, ухудшают биосинтез витаминов и т. д. Поэтому следует ограничи­вать рафинированные углеводы в питании лиц пожилого возраста, умственного труда и людей, ведущих малоподвижный образ жизни.

Избыточное потребление клетчатки также неблагоприятно влияет на орга­низм — ведет к брожению в толстом кишечнике, усиленному газообразованию с явлениями метеоризма, ухудшает усвоение белков, жиров, витаминов и мине­ральных солей (кальция, магния, цинка, железа и др.), а также ряда водораство­римых витаминов. У людей, страдающих гастритом, язвенной болезнью и дру­гими заболеваниями ЖКТ, грубая клетчатка может вызвать обострение болезни.

Пектины представляют собой сложный комплекс коллоидных полисахари­дов. Протопектины - нерастворимые в воде соединения пектинов с целлюлозой и гемицеллюлозой, содержащиеся в незрелых плодах и овощах. При созрева­нии и тепловой обработке эти комплексы разрушаются, протопектины переходят в пектины (растворимые вещества) и продукты размягчаются.

В организме человека расщепление пектинов происходит под действием микроорганизмов толстого кишечника.

В водном растворе пектины (в присутствии органических кислот и сахара) способны преобразовываться в желе, это свойство используется для приготовле­ния мармелада, джема, пастилы и др.

Пектины образуют гель на поверхности слизистой оболочки желудка и ки­шечника, благодаря чему оказывают обволакивающее и защитное действие, пре­дохраняя слизистую оболочку от повреждающего действия агрессивных факто­ров пищи.

В желудочно-кишечном тракте пектины связывают тяжелые металлы, ра­дионуклиды и выводят их из организма, в кишечнике — впитывают вредные вещества и снижают степень интоксикации.

Пектин широко используется в лечебно-профилактическом питании лиц, работающих со свинцом и другими токсическими веществами. Пектины в боль­шей степени, чем другие пищевые волокна (кроме камедей), способствуют выве­дению из организма холестерина.

Имеются данные о роли пектиновых веществ в подавлении развития гнилост­ных микроорганизмов, благоприятном влиянии на иммунную систему кишечни­ка, защитном действии в отношении язвы желудка и рака толстого кишечника.

Перечисленные достоинства пектинов предопределили их широкое ис­пользование в пищевой промышленности для обогащения продуктов питания, в качестве БАД и препаратов в профилактической и лечебной медицине.

Промышленностью выпускается сухой яблочный и свекловичный порошок, содержащий 16-25 % пектина. Им обогащают фруктовые соки и пюре, ки­сели, мармелад, плодово-овощные консервы; добавляют после набухания в воде
в конце приготовления первых и третьих блюд — в супы, борщи, кисели, желе,
муссы и т. д. г

Пектин в относительно больших количествах содержится в овощах (0,4-0,6 %), фруктах (от 0,4 % в вишне до 1 % в яблоках, но особенно много в яблочной кожице — 1,5 %) и ягодах (от 0,6 % в винограде до 1,1 % в черной смородине).

Потребность и нормирование углеводов в питании. Для здоровых взрос­лых людей требуется усвояемых углеводов около 5 г/сут. на кг массы тела. При большой физической нагрузке (тяжелый физический труд, занятия спортом) по­требность в углеводах возрастает до 8 г/сут. на кг массы тела. За счет углеводов должно обеспечиваться примерно 58 % суточной энергии.

Среднесуточная физиологическая потребность в усвояемых углеводах для здорового взрослого человека составляет 365 г/сух, в том числе потребность в сахаре (сахарозе) — 65 г/сут. (18 % от количества усвояемых углеводов), в пи­щевых волоках — 30 г/сут. (из них 13-15 г клетчатки).

В лечебном питании ограничивают потребление сахаров, главным образом сахара и сахаросодержащих продуктов, в диетах при нарушениях липидного об­мена с повышенным содержанием липопротеинов очень низкой плотности. Рез­ко уменьшают эти продукты при сахарном диабете, ожирении, метаболическом синдроме и ряде других заболеваний.

Увеличивают общее количество углеводов при повышенной функции щи­товидной железы (тиреотоксикоз), туберкулезе и ряде других заболеваний. Со­держание пищевых волокон, в частности клетчатки, должно быть высоким в ди­етах при ожирении, сахарном диабете, атеросклерозе, запорах, желчнокаменной болезни.

Дата добавления: 2015-08-29