Dokument2, moje
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Najogólniej można powiedzieć, że pokarmy, które spożywamy muszą dostarczyć organizmowi materiału budulcowego oraz surowców energetycznych. Energia jest potrzebna do przeprowadzania dziesiątków i setek tysięcy reakcji biochemicznych i chemicznych przebiegających nieustannie w organizmie, dla utrzymania stałej jego temperatury i wreszcie dla pracy mięśni. Budulcem muszą być odpowiednie związki chemiczne, które są zużywane na budowę komórek organizmu; zarówno tych nowych w rozwijającym się organizmie młodym, jak i tych, które muszą zastąpić komórki „zużywające się”.
Człowiek, aby żyć, musi pobierać z pożywieniem białka, węglowodany, tłuszcze, a także witaminy i sole mineralne.
Proponuję, abyśmy bliżej poznali substancje i związki chemiczne, które są rzeczywiście niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka, a także ich rolę w nim.
Węglowodany i tłuszcze
Przyswajalnymi przez organizm węglowodanami są: skrobia, glikogen (a także dekstryny będące produktami częściowej degradacji ich cząsteczek), dwucukry oraz cukry proste: glukoza, fruktoza i inne.
W przewodzie pokarmowym wszystkie cukry złożone są najpierw hydrolizowane enzymatycznie na cukry proste. Te z kolei rozprowadzane są przez układ krwionośny i po wielu reakcjach biochemicznych zachodzących w każdej niemal komórce naszego organizmu ulegają ostatecznie przeróbce na dwutlenek węgla CO2 i wodę H2O. Te produkty procesów zostają z kolei przeniesione przez układ krwionośny do – odpowiednio – płuc i nerek i wydalone z organizmu. Reakcje, o których mówimy, dostarczają też energii, także w postaci energii cieplnej. Ponieważ produkty końcowe procesów biochemicznego przerobu cukrów w organizmie są takie same, jak podczas spalania cukru, np. w piecu, nazwano je potocznie procesami wewnętrznego spalania.
Tłuszcze są estrami gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych. W procesie trawienia są one hydrolizowane enzymatycznie – choć o wiele trudniej niż węglowodany – na glicerynę i wolne kwasy tłuszczowe. Te związki po wielu reakcjach enzymatycznych zostają ostatecznie przerobione także na dwutlenek węgla i wodę, czyli podobnie jak cukry ulegają „spaleniu”. Jeśli jednak podaż (z pożywieniem) cukrów lub tłuszczów, albo substancji obu tych grup jednocześnie, jest zbyt wielka, nadmiar ten nie ulega spaleniu, natomiast pośrednie produkty przemian biochemicznych tych substancji zostają przerobione przez organizm na tłuszcz, który odkładany jest w tkance tłuszczowej.
Białka
Węglowodany i tłuszcze są zatem dla organizmu człowieka wyłącznie surowcami energetycznymi. Rola białek jest bardziej złożona.
Część z białek wprowadzanych do organizmu z pożywieniem jest materiałem budulcowym i jest to ilość absolutnie niezbędna dla organizmu. Różni uczeni rozmaicie szacują tę ilość, bo od 0,5 do 1,5 g na 1 kg masy ciała i na dobę. Organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) zaleca minimum 1g/kg na dobę, wartość ta została zaakceptowana przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) jako optymalna. Dla dzieci, młodzieży, kobiet ciężarnych i matek karmiących podaż białka powinna być kilkakrotnie wyższa. Jeśli podaż białek w pożywieniu jest nadmierna, nie są one wykorzystywane jako budulec, lecz ulegają „spalaniu” lub zostają przerobione na tkankę tłuszczową (częściowo na glikogen), czyli stają się surowcem energetycznym. Białka są polikondensatami aminokwasów, wszystkie zaś białka organizmu człowieka są zbudowane z 21 aminokwasów, połączonych ze sobą w różnych kombinacjach właściwych tylko dla danego organizmu. Białka wprowadzane do organizmu z pożywieniem są w procesie trawienia hydrolizowane enzymatycznie na wolne aminokwasy. Z tych zaś w procesie biosyntezy organizm produkuje własne białka.
Trzynaście spośród 21 aminokwasów wchodzących w skład białek organizmu może być zsyntetyzowane w organizmie z innych aminokwasów zawartych w pożywieniu. Ośmiu (a u dzieci dziewięciu) z 21 aminokwasów organizm zsyntetyzować nie potrafi i muszą one bezwzględnie być zawarte w spożywanych produktach, i to w ilości zaspokajającej potrzeby organizmu. Otrzymały one nazwę aminokwasów niezamienialnych.
Jakie jest zapotrzebowanie dobowe organizmu człowieka na te aminokwasy?
Dla:
-dzieci szacuje się je na 0,7 g na 1 kg masy ciała (w tym 0,1 fenyloalaniny),
-mężczyzn – już teraz nie na 1 kg masy ciała lecz dla całego organizmu –
5,2 g (w tym 1,1 fenyloalaniny),
-kobiet 4,4 g (1,1 fenyloalaniny).
W nawiasach podaję zapotrzebowanie na fenyloalaninę, aminokwas niezamienialny, którego organizm potrzebuje najwięcej.
Źródłem aminokwasów niezamienialnych dla organizmu człowieka są spożywane pokarmy zawierające białka, choć niekoniecznie pokarmy mięsne (tabela 1). Bogatym źródłem aminokwasów niezamienialnych są jak widać sery, mleko, rośliny strączkowe a nawet ziarna zbóż. Niestety w tych ostatnich aminokwasy niezamienialne są skupione w zarodkach i okrywie nasiennej, a te właśnie części ziaren są odrzucane przy wyrobie białej mąki. Na szczególną uwagę zasługuje zawartość aminokwasów niezamienialnych w ziarnach soi.
Wiedząc jakie jest zapotrzebowanie dobowe organizmu człowieka na aminokwasy niezamienialne – w szczególności na fenyloalaninę – i biorąc pod uwagę, że zapotrzebowanie na ten aminokwas może być częściowo pokryte przez aminokwas zamienialny tyrozynę należy stwierdzić, iż zapotrzebowanie organizmu dorosłego człowieka na aminokwasy niezamienialne jest pokrywane przykładowo po spożyciu w ciągu doby podanych ilości jednego z niżej wymienionych produktów spożywczych:
Mleko 400 cm3 (dwie szklanki),
ser twardy 40 g,
twaróg chudy 80 g,
mięso chude 150 g,
mięso tłuste 250 g,
jaja 3 sztuki,
soja 40 g (licząc suche ziarno).
NNKT
Druga po aminokwasach niezamienialnych grupa związków, których organizm człowieka „nie potrafi” syntetyzować i muszą być dostarczane z pożywieniem, gdyż są dla niego niezbędne, to NNKT, czyli „niezbędne, nienasycone kwasy tłuszczowe”. Należą do tej grupy kwasy:
-dwunienasycony
(zawierający w cząsteczce dwa podwójne wiązania między atomami węgla),
-linolowy,
-trójnienasycony linolenowy i
-czteronienasycony arachidonowy.
W celu podkreślenia ich niezbędności dla organizmu objęto je ogólną nazwą witaminy F. NNKT są zawarte w olejach roślinnych. Najrzadszym z nich jest kwas arachidowy, jednak dla pokrycia zapotrzebowania organizmu na NNKT wystarczą pierwsze dwa z wymienionych. Na przykład zawartość kwasu np. linolowego w niektórych olejach roślinnych wynosi (w gramach na 100 g oleju):
olej słonecznikowy 55;
olej sojowy 55;
olej arachidowy 15;
olej rzepakowy 13;
oliwa z oliwek 8.
Witaminy
Kolejnymi niezbędnymi dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka substancjami organicznymi są witaminy. Niektóre z nich są wytwarzane w organizmie przez florę bakteryjną jelit w ilościach częściowo pokrywających zapotrzebowanie, jednak one i wszystkie pozostałe powinny być dostarczane w pożywieniu. Minimalne dobowe zapotrzebowanie organizmu na niektóre witaminy przedstawione jest w tabeli 2. Dane dla dorosłych dotyczą osób pracujących lekko i średnio ciężko. Dla pracujących ciężko i kobiet ciężarnych wielkości te należy zwiększyć o mniej więcej 50%, a dla karmiących matek nawet o 100%.
Uważa się zwykle, że witamin dostarczają spożywane owoce i jarzyny. Nie jest to zupełnie ścisłe. W tabeli 3 podaję przeciętne zawartości wybranych witamin w niektórych surowcach spożywczych.
J. Teperek, Chemia w kuchni (I). Niezbędne składniki pożywienia, w: „Horyzonty Techniki”, nr 4, 1990;
tekst dostosowano do celów dydaktycznych.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]