Рекомендуемый уровень потребления углеводов для взрослого трудоспособного населения

Роль углеводов в организме человека

Углеводы как эссециальные компоненты пищевого рациона не только определяют основной энергетический гомеостаз организма, но существенно необходимы также для биосинтеза многих углеводсодержащих полимеров. На протяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 тонн углеводов, в том числе более 2,5 тонн простых углеводов. Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона человека (табл. 3.3), так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем белков и жиров. Их производные входят в состав различных тканей и жидкостей, и являются пластическим материалом (соединительная ткань содержит мукополисахариды). Регуляторная функция угловодов предотвращает накопление кетоновых тел, которые образуются при окислении жиров. Некоторые углеводы обладают биологической активностью (гепарин снижает коагуляцию крови в сосудах, гиалуроновая кислота предотвращает проникновение бактерий через клеточную оболочку). Защитная функция (в печени глюкуроновая кислота реагирует с токсическими продуктами, образуя нетоксические сложные эфиры, которые растворяясь в воде выводятся из организма с мочой).

При обычном смешанном питании за счёт углеводов обеспечивается около 60 % суточной энергоценности, тогда как за счёт белков и жиров вместе взятых − только 40 %.

Углеводы в организме используются преимущественно как источник энергии для работы мышечной системы. Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем больше требуется углеводов. При малоподвижном образе жизни, напротив, потребность в углеводах уменьшается. Однако полное исключение углеводов при отсутствии элементов физического труда недопустима, поскольку углеводы необходимы организму как составная структурная часть клеток, а также для обеспечения нормальной работы мышц, сердца и печени.

Таблица 3.3

Группы интенсивности труда	Возрастные группы, лет	Потребление углеводов, г/сут
для мужчин	для женщин
І	18−29 30−39 40−59
ІІ	18−29 30−39 40−59
ІІІ	18−29 30−39 40−59
ІV	18−29 30−39 40−59
V	18−29 30−39 40−59		− − −

Около 52 − 66 %углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14 − 26 % − с сахаром, около 8 − 10 % − с клубне- и корнеплодами, 5 − 7 % с овощами, фруктами.

В состав пищевых продуктов входит четыре группы углеводов:

1. моносахариды (глюкоза, фруктоза);

2. олигосахариды (дисахариды, трисахариды);

3. гомополисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые вещества);

4. гетерополисахариды – мукополисахариды, основу, которых составляет аминосахар и галактуроновая кислота.

По пищевой ценности углеводы делятся на усвояемые − неусвояемые. Усвояемые углеводы перевариваются, всасываются и метаболизируются в организме. К ним относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза и полисахариды − крахмал, декстрины и гликоген. Неусвояемые углеводы не расщепляются ферментами, секретируемыми в пищеварительном тракте. К неусвояемым углеводам относятся рафинозные олигосахариды и неальфаглюконовые полисахариды. Неусвояемые полисахариды могут быть ферментированы микрофлорой кишечника с образованием короткоцепочечных жирных кислот и лактата.

Моносахариды. В природных условиях известно более 200 различых моносахаридов, однако только некоторые из них представляют интерес в качестве пищевого вещества. Наибольшей питательной ценностью обладают альдозы (глюкоза, галактоза, манноза, ксилоза), а также кетозы (фруктоза). Потребление глюкозы и фруктозы − двух наиболее распространенных в природе моносахаридов − достигает 20 %общего потребления углеводов. Выраженный рост потребления этих двух сахаров за последние 10 − 15 лет отражает увеличение использования сахарозы, а также расширением применения различных видов глюкозофруктозных подсластителей.

Во фруктах концентрация глюкозы и фруктозы наибольшая, однако в ряде овощей, например моркови и арбузах, их содержание также значительное. Простые углеводы легкорастворимы в воде, быстро всасываются и усваиваются, имеют выраженный сладкий вкус. Сахароза используется в виде сахара.

Олигосахариды. Сахароза и лактоза − основные пищевые дисахариды в питании человека.

Лактоза − наиболее важный углевод в период грудного вскармливания грудных детей. Концентрация лактозы в молочных продуктах достигает нескольких граммов на 100 мл. Потребление её детьми при искусственном вскармливании гораздо ниже. Молочный сахар содержится только в молоке (4 − 6 %) и молочных продуктах. В присутствии лактозы развиваются молочнокислые бактерии, которые угнетают рост других микроорганизмов.

Трисахарид рафиноза и тетрасахарид стахиоза содержатся в бобовых. Их ращепление в кишечнике может вызвать метеоризм и диспептические расстройства.

За последние 150 лет потребление сахара стремительно увеличилось − в гораздо большей степени, чем считает полезным медицина. В нашей стране его реальное потребление достигло 70 − 100 г в день.

Наиболее частое и серьезное последствие избыточного потребления рафинированного сахара − нарушение обмена веществ, прежде всего обмена углеводов. Не случайно сахарный диабет пожилых людей называли (болезнью кондитеров). Постоянное поступление сахара вызывает усиленную работу ферментных систем, утилизирующих его. По мере истощения от чрезмерной нагрузки механизмов переработки сахара гипогликемия может переходить в гипергликемию и диабет, которые нередко осложняются другими нарушениями обмена веществ приводящими к ожирению и сердечно-сосудистым заболеваниям. Фундамент этих заболеваний часто закладывается в детском возрасте, когда потребление сахара особенно велико. Большая часть сахара поступает в организм в «скрытом» виде с кондитерскими изделиями, компотами, киселями, сырковой массой, мороженым. В сладких безалкогольных напитках содержится от 10 до 14 % сахара, т.е. в 1 стакане до 5 кусков сахара. Много сахара в варенье и сиропах. Даже в белый хлеб высших сортов добавляется определенное количество сахара.

Ограничение потребления сахара надо начинать с детства, имея в виду что ребенку, как и взрослому, вполне достаточно 50 г в сутки.

Полисахариды. Среди полисахаридов наибольшее значение в питании человека имеет крахмал растительных продуктов. Крахмал состоит из двух фракций − амилазы и амилопектина, которые в желудочно-кишечном тракте человека под влиянием ферментов (амилазы и др.) гидролизуются через ряд промежуточных продуктов (декстрины и др.) до мальтозы, непосредственно используемой организмом. В продуктах животного происхождения содержится небольшое количество другого усвояемого полисахарида − гликогена (в печени − 2 − 10 %, в мышечной ткани 0,3 − 1,0 %). Больше всего крахмала содержится в хлебопродуктах (10 − 73 %), бобовых (40 − 45 % ) и картофеле (15 % ). Содержание крахмала в овощах и фруктах варьирует от 0 до 0,9 %.

Клетчатка растительных продуктов состоит из пищевых волокон и других недоступных углеводов.

Под термином «пищевые волокна» понимают остаток растительных продуктов, обладающий устойчивостью к действию пищеварительных ферментов.

Пищевые волокна − не единое целое в химическом отношении вещество, а смесь различных полисахаридов и лигнина в сочетании с веществом оболочек растительных клеток. Пищевые волокна состоят как из структурных полисахаридов растительных клеток (целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества, лигнин), также и неструктурных полисахаридов, встречающих в натуральном виде в продуктах питания (камеди, слизи) и используемых в качестве пищевых добавок. Сложные углеводы плохо растворяются в воде и всасываются постепенно, после расщепления соответствующими ферментами до простых углеводов.

Целлюлоза − основной структурный компонент оболочки растительной клетки, полисахарид, полимер глюкозы. Основное физиологическое действие − способность связывать воду (до 0,4 г воды на 1 г клетчатки). Гемицеллюлоза − полисахарид клеточной оболочки, состоящий из разветвленных полимеров глюкозы и сахаров гексозы. Гемицеллюлоза способна удерживать воду и связывать катионы.

Лигнины − безуглеводные вещества клеточной оболочки, состоящие из полимеров ароматических спиртов. Они предают структурную жесткость оболочке растительной клетки и являются ингибитором переваривания её оболочки бактериями. Лигнины обволакивают целлюлозу и гемицеллюлозу и способны ингибировать расщепление углеводов клеточной оболочки. Поэтому наиболее насыщенные лигнином продукты, например отруби, плохо перевариваются в кишечнике. Лигнин способен связывать соли желчной кислоты и другие органические вещества, а также замедлять или нарушать абсорбцию пищевых веществ в толстом кишечнике.

Пектины представляют собой сложный состав коллоидных структурированных полисахаридов, состоящих из полимеров галактуроновой кислоты, имеющих пентозные и гексозные боковые ответвления. Они могут образовывать гели, удерживать воду в соединительной ткани, а также связывать катионы и органические вещества, например желчные кислоты.

Камеди − сложные неструктурированные полисахариды, не являющиеся веществом клеточной оболочки, они растворимы в воде, обладают вязкостью, содержат глюкуроновую − галактуроновую кислоты, способны участвовать в связывании элементов с четной валентностью. В пищевой промышленности наибольшее применение получили такие камеди, как гуммиарабик, камедь рожкового дерева, камедь бобов, караевая камедь.

Основным источником пищевых волокон являются зерновые продукты, фрукты, орехи и овощи.

Клетчатка влияет на интенсивность, пути абсорбции и метаболизм жиров, углеводов и белков. Кроме того, она способна изменять обмен стеринов и баланс минеральных веществ. В толстом кишечнике клетчатка ферментируется микрофлорой, вследствие чего она влияет на функцию прямой кишки, массу и состав фекалий. Однако гемицеллюлоза лучше усвояема, чем целлюлоза. В среднем переваривается 5 % целлюлозы, а гемицеллюлозы − 60 %.

Пектин полностью метаболизируется в кишечнике человека, в то время как лигнин почти полностью выводится из организма. Повышенная способность к расщеплению, наблюдаемая у нецеллюлозных полисахаридов, вызвана, по-видимому, их более аморфной структурой, отсутствием кристаллических структур и повышенной растворимостью.

Водорастворимые компоненты являются наиболее усвояемыми компонентами пищевых волокон. Пшеничные отруби содержат наиболее плохо усвояемую клетчатку (усваивается около 15 % целлюлозы и 60 % нецеллюлозных полисахаридов). Предполагают, что лигнин, содержащийся в продуктах питания, оказывает регулирующее действие на усвояемость целлюлозы и гемицеллюлозы в силу его способности обволакивать клетчатку и образовывать лигиноцеллюлозные соединения, препятствуя таким образом доступу бактерий к углеводам.

Перевариваемость клетчатки зависит от химической структуры, микрофлоры прямой кишки, времени нахождения в прямой кишке и других факторов.

Пищевые волокна, в особенности лигнин, адсорбируют органические вещества, такие, как желчные кислоты и ряд лекарственных веществ. Способность клетчатки к адсорбции зависит от рН среды и повышается по отношению к гидрофобным веществам.

Метаболизм клетчатки − единственный анаэробный процесс, протекающий в организме. В результате ферментации клетчатки образуются газы (двуокись углерода, водород и метан), летучие жирные кислоты (бутурат, ацетат и пропионат), дающие энергию. Большая часть образующихся летучих жирных кислот абсорбируется. Вовлекаясь в аэробный метаболизм, они служат источником энергии. На долю летучих жирных кислот приходится основная часть анионов кала. При кислой среде в прямой кишке степень их ионизации составляет 99 %. Неусвоенная часть летучих жирных кислот и образовавшиеся газы, оказывая осмотическое давление, могут способствовать увеличению объёма фекалий и уменьшению времени их транспорта, что наблюдается в случае потребления клетчатки. Энергия, образовавшаяся при анаэробной ферментации полисахаридов, необходима для размножения и поддержания жизнедеятельности бактерий в прямой кишке. С увеличением содержания пищевых волокон в пище повышается общая производительность бактериальной флоры. Кроме того, микрофлора прямой кишки обезвоживает соли желчных кислот, гидролизует глюкуронидные соединения и синтезирует витамины. Эти функции изменяются при повышении интенсивности роста бактерий.

Богатые клетчаткой рационы (рационы сельских жителей, вегетарианцев) вызывают увеличение массы фекалий и повышают скорость транспорта веществ через толстый кишечник.

Под влиянием клетчатки снижается абсорбция многих минеральных веществ (Са, Мg, Zn, Сu, Fе). При потреблении рациона, богатого клетчаткой, снижается содержание кальция и магния в сыворотке крови. Более того, пища, насыщенная клетчаткой, у здоровых людей вызывает отрицательный баланс кальция. Известна способность отрубей ингибнровать абсорбцию железа. Пища, богатая клетчаткой, способна улучшать толерантность к глюкозе, как у здоровых людей, так и у больных при инсулинзависимом сахарном диабете. Пшеничные отруби в данном случае более эффективны, чем пектин.

В суточном рационе должно содержаться около 25 г клетчатки. Большая часть её поступает с хлебом, крупяными продуктами (10 г), картофелем (7 г), овощами (6 г), фруктами (2 г). Включение в рацион ржаного хлеба, по-видимому, наиболее эффективный способ унеличения потребления клетчатки. В 10 − 15 г отрубей содержится до 5 г пищевых волокон. Сократить дефицит клетчатки можно несколькими способами − увеличением потребления хлеба (лучше хлеба из цельного зерна, ржаного хлеба), каши на завтрак, особенно из необработанного пшеничного зерна, усиленным потреблением фруктов и овощей, салатов, а также отрубей.

Дата добавления: 2015-04-30