Основні поживні речовини

ВВЕДЕННЯ В ХАРЧОВУ ХІМІЮ

Харчова хімія – один із розділів хімічної науки, значення якого, враховуючи роль харчування в житті суспільства, надзвичайно велике.

Харчова хімія – наука про хімічний склад харчових систем (сировина, напівфабрикати, готові до вживання харчові продукти), його зміни в ході технологічного потоку під впливом різних факторів (фізичних, хімічних, біохімічних і т.д.), що містить ліпід-білкові, ліпід-вуглеводневі, білок-білкові, білок-вуглеводневі взаємодії, загальні закономірності цих перетворень.

Харчова хімія – містить вивчення взаємодії структури та властивостей харчових речовин та її вплив на властивості та харчову цінність продуктів харчування.

Харчова хімія також приділяє увагу методам виділення, фракціонування, очищення харчових речовин (білків, вуглеводів, ліпідів і так далі), їх каталітичної модифікації. Невід'ємною частиною харчової хімії є розділи, присвячені харчовим і біологічно активним добавкам, забруднювачам харчової сировини і продуктів.

Основні поживні речовини

Основні поживні речовини (нутрієнти) — це білки, жири, вуглеводи, мінеральні речовини, вітаміни і вода. До незамінних поживних речовин, які не утворюються в організмі або утворюються в недостатній кількості, належать білки, деякі жирні кислоти, вітаміни, мінеральні речовини і вода. До замінних поживних речовин належать жири та вуглеводи. Надходження з їжею незамінних поживних речовин є обов'язковим. Замінні поживні речовини теж потрібні в харчуванні і, оскільки при нестачі останніх на їх утворення в організмі витрачаються інші поживні речовини, порушуються обмінні процеси. Харчові волокна, що складаються з клітковини, пектинів та інших речовин, майже не засвоюються організмом, проте вони потрібні для нормальної діяльності органів травлення і всього організму. Тому харчові волокна є необхідною складовою частиною харчування. Тривалий час поживні речовини поділяли на дві групи: макронутрієнти (білки, жири, вуглеводи) та мікронутрієнти (вітаміни, макро та мікроелементи). Саме ці класи нутрієнтів багато років були предметом досліджень нутріціологів і дієтологів, які займалися питаннями раціонального та лікувально-профілактичного харчування. Останнім часом встановлено факт існування невідомих раніше факторів їжі, так званих мінорних нехарчових біологічно активних компонентів, які покращують якість життя і знижують ризик розвитку багатьох захворювань. Ці дані дозволили обґрунтувати необхідність значного розширення переліку якщо не есенціальних, то, принаймні, бажаних факторів їжі — біофлавоноїдів, індолів, фітостеролів, ізотіоціанатів тощо (Див. рис.1). Основним джерелом таких речовин є рослинна їжа — культивовані та дикі рослини.

Аліментарні (від англ. - харчовий) речовини поділяються на:

Макронутрієнти (від лат - харчування): клас головних харчових речовин, які є джерелом енергії та структурних матеріалів, присутні в їжі у досить великих кількостях (від 1 г)

Ø Вуглеводи

Ø Ліпіди

Ø Білки

Мікронутрієнти: клас головних харчових речовин, що виявляють біологічні ефекти на різні функції організму; містяться як правило в невеликих кількостях:

Ø Вітаміни

Ø Вітаміноподібні речовини

Ø Мінеральні речовини

Ø Поліненасичені жирні кислоти

Ø Олігосахариди

Ø Фосфоліпіди

Ø Деякі амінокислоти.

Ø Парафармацевтики – речовини їжі, які виявляють фармакологічну дію (глікозиди, алкалоїди, ефірні олії, органічні кислоти та ін.)

Неаліментарними сполуками є:

Ø Технологічні добавки (ХД, БАД)

Ø Отруйні речовини, харчові волокна

Ø Ферменти

Ø Пробіотики (еубіотики) – хд мікробного та немікробного походження, які позитивно впливають на організм людини через регуляцію мікрофлори кишечнику.

Представники кожного класу характеризуються певним хімічним складом, особливостями фізіологічної дії та рівнем вмісту в харчових продуктах.

Рис. 1. Класифікація поживних речовин їжі

Нутриціологія (з грецької Νυτριτιο - живлення) — наука про харчування, що вирішує питання дослідження харчових речовин і компонентів, що містяться в продуктах харчування, правила, закони взаємодії їжі, вплив її на організм. Мета нутриціології - вивчити закони впливу їжі і процесу її споживання на здоров'я людини, знайти шляхи полегшення засвоєння їжі, переробки, утилізації та виведення з організму продуктів розпаду. А також дослідження мотивів вибору їжі людиною та механізми впливу цього вибору на її здоров'я.

Нутрицевтики — це есенціальні біологічно активні речовини, які застосовуються для корекції хімічного складу раціону людини.

Парафармацевтики — біологічно активні речовини, які мають певну фармакологічну активність та застосовуються для підтримки у фізіологічних межах функціональної активності органів та систем, профілактики патологічних станів та допоміжної терапії.

Еубіотики (пробіотики) — біологічно активні добавки, які містять живі мікроорганізми та нормалізують мікрофлору кишечника

Згідно з законом України “Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини” до біологічно-активних харчових добавок уналежнюють речовини та їх суміші, що використовуються з метою надання раціону харчування лікувальних або лікувально-профілактичних властивостей. БАД до харчових раціонів є насамперед концентратами біологічно активних речовин, які отримують з натуральних продуктів або синтезують хімічним шляхом і біотехнологічними засобами. При вживанні БАД необхідно враховувати, що їх доцільно призначати на фоні відповідного харчового раціону, бо це лише додатки до їжі. Вони не можуть замінити ліки, але є чудовим допоміжним засобом дієтотерапії. Біологічно активні добавки до їжі поділяють на дві основні групи: нутріцевтики та парафармацевтики.

Нутрицевтики – природні інгредієнти їжи, використання яких дозволяє:

а) ліквідувати дефіцит незамінних харчових речовин;

б) індивідуалізувати харчування конкретної людини залежно від її потреб;

в) задовольнити фізіологічні потреби в харчових речовинах хворої людини;

г) обминути пошкоджений патологією ланцюг метаболічного конвейєру;

д) підвищити за рахунок посилення елементів ферментного захисту клітини стійкість організму до впливу шкідливих факторів навколишнього середовища;

е) посилити та прискорити зв`язування і виведення токсичних і чужерідних речовин з організму;

ж) спрямовано змінювати обмін окремих речовин, зокрема, токсинів.

Парафармацевтики - мінорні компоненти їжі – органічні кислоти, біофлавоноїди, біогенні аміни, регуляторні пептиди, деякі олігосахариди та ін. Введення парафармацевтиків у аліментарні програми забезпечує:

а) необхідне спрямування змін метаболізму окремих речовин, зокрема, токсикантів;

б) підвищення неспецифічної резистентності організму до дії екзогенних ризик-факторів (адаптогенний ефект);

в) реалізацію механізму немедикаментозного шляху регулювання і підтримки функцій.

Пробіотики – живі або ферментовані (культивовані) мікроорганізми або продукти, які сприятливо діють на здоров`я людини, значною мірою вони реалізуються в шлунково-кишковому тракті (ШКТ). Більшість фахівців уналежнюють до бактерій-пробіотиків в основному так звані еубіотики (представники нормальної мікрофлори кишечника та інших порожнин організму). Разом з тим, є достатньо фактичних доказів, які доводять наявність пробіотичних властивостей у молочнокислих паличок і коків, яких немає в кишечнику людини, а також інших мікроорганізмів - бактерій, дріжджів і грибів, зокрема вищих.

Позитивна дія пробіотиків на організм людини реалізується такими шляхами:

а) колонізація ШКТ пробіотичними мікроорганізмами, які виявляють антагонізм щодо потенціально-патогенних і патогенних бактерій, вірусів, грибів і дріжджів;

б) відновлення порушеного балансу мікроорганізмів в кишечнику і припинення дисбактеріозів та дисбіозів у цілому;

в) корисна метаболічна активність - продукція вітамінів К, біотину, ніаціну, піродиксину та фолієвої кислоти; гідроліз жовчних солей і холестерину, участь у регуляції жіночих статевих гормонів та ін.;

г) оптимізація травлення та нормалізація моторної функції кишечника;

д) детоксикація організму.

Пребіотики – речовини, які добре впливають на організм шляхом активізації метаболізму корисних представників кишкової мікрофлори, таким чином пребіотики можна назвати стимуляторами пробіотиків.

Харчова цінність - це комплексна властивість, яка об¢єднує енергетичну, біологічну, фізіологічну цінність, а також засвоюваність та безпеку.

Енергетична цінність характеризується кількістю енергії, що вивільняється з харчових речовин в процесі їх біологічного окиснення.

Біологічна цінність визначається в основному якістю білків їжі - переварюваністю та ступенем збалансованості амінокислотного складу.

Фізіологічна цінність обумовлена наявністю речовин, які активно впливають на організм людини (сапоніни буряка, кофеїн кави та чаю та ін.).