Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.2: Поживні речовини

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5438

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Боротьба з фітохіміями

    Багато воєн велося за придбання цих спецій з Індії. Хімічні речовини та олії в складі спецій вливають специфічні запахи та смаки в індійській кухні. Їжа і культура переплітаються, і люди приносять свою культуру з собою, коли поселяються в чужій країні. Іноді їх культура приймається, а іноді це стає причиною дискримінації, з якою людям доводиться стикатися за прийняття своєї культури.

    Цей барвистий дисплей індійських спецій не просто красиво дивитися на, зображені предмети також багаті фітохімічними речовинами. Фітохімічні речовини - це велика група нещодавно виявлених хімічних речовин, таких як олії та кольори, які зустрічаються природним шляхом у рослин. Багато з них, як відомо, захищають рослини, борючись з нападами комах та інфекційними захворюваннями. Фітохімічні речовини в їжі, яку ми їмо, також можуть знадобитися, щоб допомогти нам зберегти здоров'я. Якщо так, деякі дієтологи вважають, що їх слід класифікувати як поживні речовини.

    Різні індійські спеції
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Індійські спеції

    Що таке поживні речовини?

    Поживні речовини - це речовини, необхідні організму для енергії, будівельних матеріалів та контролю процесів в організмі. Існує шість основних класів поживних речовин, заснованих на біохімічних властивостях: вуглеводи, білки, ліпіди, вода, вітаміни та мінерали. Клітковина, яка в значній мірі складається з незасвоюваних вуглеводів, іноді додають як сьомий клас поживних речовин.

    Крім біохімічної класифікації поживних речовин, поживні речовини також класифікуються як необхідні або несуттєві поживні речовини. Основні поживні речовини не можуть синтезуватися організмом людини, принаймні, в достатній кількості для нормального функціонування, тому ці поживні речовини повинні бути отримані з їжі. Несуттєві поживні речовини, навпаки, можуть синтезуватися в організмі в достатній кількості для нормального функціонування, хоча, як правило, вони також отримують з їжі. За винятком харчових волокон, всі дієтичні вуглеводи вважаються несуттєвими. Кожен інший великий клас поживних речовин містить кілька необхідних сполук. Наприклад, є дев'ять незамінних амінокислот, як мінімум дві незамінні жирні кислоти, і багато необхідних вітамінів і мінералів. Вода і клітковина також є необхідними поживними речовинами.

    Основні класи поживних речовин також класифікуються як макроелементи або мікроелементи залежно від того, скільки з них потребує організм.

    Макроелементи

    Макроелементи - це поживні речовини, які організм потребує у відносно великих кількостях. До їх складу входять вуглеводи, білки, ліпіди, вода. Всі макроелементи, крім води, використовуються організмом для отримання енергії, хоча це не єдина їх фізіологічна функція. Енергія, що забезпечується макроелементами в їжі, вимірюється в кілокалоріях, зазвичай називається Калорії, де 1 Калорія - це кількість енергії, необхідної для підняття 1 кілограма води на 1 градус Цельсія.

    Вуглеводи

    Вуглеводи - це органічні сполуки, що складаються з простих цукрів (як у цукеркової вати, зображеної на малюнку\(\PageIndex{2}\)). Вуглеводи класифікуються за кількістю цукрів, які вони містять, як моносахариди (один цукор), такі як глюкоза та фруктоза; дисахариди (два цукру), такі як сахароза та лактоза; та полісахариди (три або більше цукрів), включаючи крохмаль, глікоген та целюлозу (основний компонент харчових волокон). Дієтичні вуглеводи надходять в основному з зернових, фруктів, овочів. Всі легкозасвоювані вуглеводи в раціоні використовуються організмом для отримання енергії. Один грам дієтичних вуглеводів забезпечує 4 калорії енергії. Клітковина, така як клітковина в рослинній їжі, не може засвоюватися травною системою людини, тому більша її частина просто проходить через травний тракт. Хоча він не забезпечує енергію, як це роблять інші вуглеводи, він, тим не менш, вважається важливою поживною речовиною для своїх фізіологічних ролей. У багатьох рослинних продуктах є два типи клітковини: розчинна клітковина і нерозчинна клітковина.

    Особа на інвалідному візку, що тримає цукерки
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Ця цукрова вата може виглядати як великий ватний диск, виготовлений зі справжньої бавовни, який складається здебільшого з целюлози, але насправді вона майже повністю складається з простих цукрів.

    Розчинна клітковина складається з незасвоюваних складних рослинних вуглеводів, які розчиняються у воді, утворюючи гель. Цей вид харчових волокон згущує і уповільнює рух хімусу по тонкому кишечнику і тим самим уповільнює всмоктування глюкози в кров. Консистенція їжі після того, як вона була механічно перетравлена в шлунку, іменується хімусом. Це може зменшити сплески інсуліну та ризик діабету 2 типу. Розчинна клітковина також може допомогти знизити рівень холестерину в крові. Хороші харчові джерела розчинної клітковини включають овес, яблука та боби.

    Нерозчинна клітковина складається в основному з целюлози і не розчиняється у воді. Оскільки нерозчинна клітковина рухається по товстому кишечнику, вона стимулює перистальтику. Перистальтика - мимовільне звуження гладкої мускулатури шлунково-кишкового тракту, що виштовхує вміст їжі в тракті. Це підтримує рух харчових відходів і допомагає запобігти запорам. Нерозчинна клітковина в раціоні також може зменшити ризик раку товстої кишки. Хорошими дієтичними джерелами нерозчинної клітковини є капуста, болгарський перець, виноград.

    Білки

    Білки - це органічні сполуки, що складаються з амінокислот. Ви можете вважати м'ясо та рибу основними джерелами харчових білків - і вони є - але є багато хороших рослинних джерел, включаючи сою (див. Малюнок нижче) та інші бобові культури. Білки в їжі розщеплюються під час травлення, щоб забезпечити амінокислоти, необхідні для синтезу білка. Білки в організмі людини є основою багатьох структур організму, включаючи м'язи і шкіру. Білки також функціонують як ферменти, які каталізують біохімічні реакції, гормони, які регулюють функції організму іншими способами, і антитіла, які допомагають боротися з патогенами. Будь-які амінокислоти з їжі, які не потрібні для цих цілей, виводяться з сечею, перетворюються в глюкозу для отримання енергії або зберігаються у вигляді жиру. Один грам білка забезпечує 4 калорії енергії.

    Соя склад інфографіки
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Середній склад насіння сої: 19% олії, 34% білка (незамінні і незамінні амінокислоти), 21% нерозчинних вуглеводів (клітковина), 9% розчинних вуглеводів, 4% золи (мінералів), 13% вологи.

    Найважливішим аспектом білкової структури з точки зору харчування є амінокислотний склад. Близько 20 амінокислот зазвичай знаходяться в організмі людини, з яких близько 11 є несуттєвими, оскільки вони можуть синтезуватися внутрішньо. Інші 9 амінокислот є незамінними амінокислотами, які повинні бути отримані з харчових джерел. Незамінними амінокислотами є фенілаланін, валін, треонін, триптофан, метіонін, лейцин, ізолейцин, лізин, гістидин. Тваринні білки, такі як м'ясо та риба, є концентрованими джерелами всіх 9 незамінних амінокислот, тоді як рослинні білки можуть мати лише слідові кількості однієї або декількох незамінних амінокислот.

    Ліпіди

    Ліпіди, які зазвичай називають жирами, - це органічні сполуки, що складаються в основному з жирних кислот. Жири в продуктах харчування (рис.\(\PageIndex{4}\)), А також жири в організмі людини, як правило, є тригліцеридами (три жирні кислоти, прикріплені до молекули гліцерину). Жири забезпечують організм енергією і служать іншим життєво важливим функціям, в тому числі допомагаючи виробляти і підтримувати клітинні мембрани і функціонувати як гормони. При використанні для енергії один грам жиру забезпечує 9 калорій енергії.

    Вершкове масло і масло
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Різноманітні форми жиру зазвичай використовуються в приготуванні їжі. Показані тут джерела жирної їжі включають вершкове масло, майонез, рослинне масло та заправку для салатів.

    Насичені проти ненасичених жирів

    Жири класифікуються як насичені або ненасичені в залежності від типу зв'язків в їх жирних кислотах.

    • У насичених жирах атоми вуглецю поділяють лише поодинокі зв'язки, тому кожен атом вуглецю пов'язаний з якомога більшою кількістю атомів водню. Насичені жири мають тенденцію бути твердими речовинами при кімнатній температурі. Найбільше насичених жирів в раціоні надходить з продуктів тваринного походження, таких як м'ясо і вершкове масло.
    • У ненасичених жирах принаймні одна пара атомів вуглецю мають подвійний зв'язок, тому ці атоми вуглецю не пов'язані з якомога більшою кількістю атомів водню. Ненасичені жири всього з одним подвійним зв'язком називаються мононенасичені жири. Ті з множинними подвійними зв'язками називаються поліненасичені жири Ненасичені жири, як правило, є рідинами кімнатної температури. Ненасичені жири в раціоні надходять в основному з певної риби, такої як лосось, і з рослинної їжі, такої як насіння та горіхи.

    незамінні жирні кислоти

    Більшість жирних кислот не є незамінними. Організм може робити їх у міру необхідності, як правило, з інших жирних кислот, хоча для цього потрібна енергія. Відомо, що лише дві жирні кислоти є незамінними, які називаються жирними кислотами омега-3 та омега-6. Вони не можуть синтезуватися в організмі, тому їх необхідно отримувати з їжею. Найбільш часто використовувані кулінарні олії в оброблених продуктах багаті жирними кислотами омега-6, тому більшість людей отримують багато цих жирних кислот у своєму раціоні. Омега-3 жирні кислоти не так поширені в продуктах харчування, і більшість людей не отримують достатньої кількості їх в їжі. Хороші харчові джерела омега-3 жирних кислот включають жирну рибу, таку як лосось, волоські горіхи та насіння льону.

    Транс-жири

    Транс-жири - це ненасичені жири, які містять рідкісні в природі види зв'язків. Транс-жири зазвичай створюються в промисловому процесі, який називається частковим гідруванням. Вони можуть бути використані в різних оброблених харчових продуктах (таких, як показано на малюнку\(\PageIndex{5}\)), оскільки вони, як правило, мають більш тривалий термін зберігання, не прогоркаючи. Трансжири, як відомо, завдають шкоди здоров'ю людини.

    продукти, що містять трансфат
    Малюнок\(\PageIndex{5}\): Всі продукти, зображені тут, містять шкідливі трансжири.

    Вода

    Вода має важливе значення для життя, оскільки біохімічні реакції відбуваються у воді. Вода безперервно втрачається з організму різними способами, в тому числі в сечі і калі, під час потовиділення, і як водяна пара при видиху. Ця постійна втрата води робить воду необхідною поживною речовиною, яку потрібно часто поповнювати.

    Занадто мало води називається зневодненням. Це може викликати слабкість, запаморочення і прискорене серцебиття. Сильне зневоднення може призвести до летального результату. Легко зневоднюватися в жарку погоду, особливо під час фізичних вправ. Складніше споживати занадто багато води, але можлива і надмірна гідратація. Це може закінчитися водною інтоксикацією, серйозним і потенційно смертельним станом.

    Мікроелементи

    Мікроелементи - це поживні речовини, необхідні організму у відносно невеликих кількостях. Мікроелементи не забезпечують енергією. Натомість вони необхідні для біохімічних реакцій обміну речовин, серед інших життєво важливих функцій. Вони включають вітаміни, мінерали та, можливо, фітохімічні речовини.

    Вітаміни

    Вітаміни - це органічні сполуки, які зазвичай функціонують як коферменти. Коензим - це молекула «помічника», яка необхідна для роботи білкового ферменту. У цій якості вітаміни відіграють багато ролей у доброму здоров'ї, починаючи від підтримки нормального зору (вітамін А) до допомоги згустку крові (вітамін К). Деякі функції цих та кількох інших вітамінів наведені в таблиці нижче. Більшість вітамінів є необхідними поживними речовинами і повинні бути отримані з їжі. Фрукти, овочі, м'ясо та риба містять багато одного або декількох необхідних вітамінів. Є лише кілька несуттєвих вітамінів. Вітаміни В 7 і К виробляються бактеріями в товстому кишечнику, а вітамін D синтезується в шкірі при впливі ультрафіолету.

    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Вибрані вітаміни та деякі їх функції
    Вітамін Функція
    A нормальний зір
    B 1 (тіамін) вироблення клітинної енергії з їжі
    B 3 (ніацин) здоров'я серцево-судинної системи
    B 7 (біотин) підтримка вуглеводного, білкового та жирового обміну
    B 9 (фолієва кислота) здоров'я і розвиток плода
    Б 12 нормальна нервова функція і вироблення еритроцитів
    C виготовлення сполучної тканини
    D здорові кістки і зуби
    Е нормальні клітинні мембрани
    К згортання крові

    Мінерали

    Мінерали - це неорганічні хімічні елементи, які необхідні для нормальних процесів організму і міцного здоров'я. Оскільки вони неорганічні і не синтезуються біологічно, всі поживні мінерали вважаються необхідними поживними речовинами.

    Кілька мінералів потрібні у відносно великих кількостях (> 150 мг/добу), тому їх іноді називають макромінералами або насипними мінералами. До них відносяться:

    • кальцій, який необхідний для міцності кісток, нейтралізації кислотності в травному тракті, а також функцій нервової і клітинної мембрани. Молочні продукти є хорошими джерелами кальцію.
    • магній, який необхідний для міцних кісток, підтримки рН, переробки АТФ і інших функцій. Зелені листові овочі, висівки та мигдаль мають багато магнію.
    • фосфор, який необхідний для міцності кісток, переробки енергії, регулювання рН та фосфоліпідів у клітинних мембранах. Молоко і м'ясо є хорошими джерелами фосфору.
    • натрій, який необхідний для регулювання обсягу крові, артеріального тиску, водного балансу, рН. Більшість оброблених харчових продуктів додали натрій. Сільничка - ще одне поширене джерело натрію.
    • хлорид, який потрібен для вироблення соляної кислоти в шлунку і для транспортування клітинних мембран. Хлорид у кухонній солі, доданий до оброблених харчових продуктів, забезпечує велику кількість хлориду в більшості дієт.
    • калій, який необхідний для правильної роботи серця і нервів, водного балансу, рН. Багато фруктів і овочів з високим вмістом калію.
    • сірка, яка потрібна для синтезу багатьох білків. М'ясо і риба є хорошими джерелами сірки.

    Інші мінерали потрібні в набагато менших кількостях (≤150 мг/добу), тому їх часто називають мікромінералами. У таблиці нижче перераховано кілька мікромінералів і деякі їх функції. Хороші дієтичні джерела мікромінералів включають цільні зерна, морепродукти, фрукти, овочі, горіхи та бобові.

    Таблиця\(\PageIndex{2}\): Вибрані мікроелементи та деякі їх функції
    Мінеральні сліди Функція
    Кобальт синтез вітаміну В 12 кишковими бактеріями
    Мідь компонент багатьох ферментів
    Хром метаболізм цукру
    Йод синтез гормонів щитовидки
    Залізо компонент гемоглобіну і багатьох ферментів
    Марганець переробка кисню
    Молібден компонент декількох ферментів
    Селен компонент оксидаз (антиоксиданти)
    Цинк компонент декількох ферментів

    Фітохімікати

    Природні, хвороби- і боротьба з шкідниками рослинні хімічні речовини, відомі як фітохімічні речовини, зазвичай споживаються в рослинній їжі, особливо спеціях і свіжих овочах і фруктах. Окрім боротьби з атаками на рослини, багато фітохімікатів надають рослинам свої характерні кольори та характерні аромати та аромати. Фітохімічні речовини є причиною того, що чорниця синя (рис.\(\PageIndex{6}\)) і що часник має характерно сильний, гострий смак і запах. Відомо, що в рослині існує цілих 4,000 різних фітохімікатів. Попередні дані свідчать про те, що певні фітохімічні речовини в раціоні допомагають захистити здоров'я людини. Наприклад, деякі фітохімічні речовини можуть діяти як антиоксиданти, які протидіють вільним радикалам, що викликають рак. Дослідження фітохімікатів ще відносно молоді, тому час покаже, чи будуть вони в кінцевому підсумку класифікуватися як мікроелементи.

    чорниця в руках
    Малюнок\(\PageIndex{6}\): Кольори ягід та інших плодів відносяться до фітохімікатів.

    Рецензія

    1. Які поживні речовини?
    2. Перерахуйте шість основних класів поживних речовин на основі біохімічних властивостей.
    3. Порівняйте і контрастуйте необхідні і несуттєві поживні речовини.
    4. Визначте макроелементи.
    5. Які поживні речовини класифікуються як мікроелементи? Чому?
    6. Опишіть вуглеводи, вкажіть, скільки енергії вони забезпечують, і перерахуйте хороші харчові джерела вуглеводів.
    7. Якщо клітковина в їжі не може бути перетравлена, чому вона вважається поживною речовиною?
    8. Опишіть білки, констатуйте їх загальне використання в організмі людини та визначте джерела їжі з високим вмістом білків. Скільки енергії забезпечують білки?
    9. Опишіть ліпіди, визначте, скільки енергії вони забезпечують, і констатуйте їх загальне використання в організмі людини.
    10. Розрізняють насичені, ненасичені і трансжири.
    11. Вода не забезпечує енергії або матеріалів, необхідних організму для побудови або контролю процесів тіла. Чому він вважається живильним речовиною?
    12. Що таке вітаміни? Яка загальна роль більшості вітамінів? Які вітаміни не є необхідними поживними речовинами? Чому?
    13. Які харчові мінерали? Наведіть приклади макромінералів і мікромінералів.
    14. Що таке фітохімікати? Які хороші харчові джерела фітохімікатів?
    15. Які з перерахованих нижче є неорганічними речовинами?
      1. Вітаміни
      2. Мінерали
      3. Всі мікроелементи
      4. А і Б

    Дізнатися більше

    https://bio.libretexts.org/link?16733#Explore_More

    Показано, що дієтичне споживання біологічно активних компонентів у фруктах та овочах має хіміопрофілактичну дію. Було виявлено, що багато флавоноїдів цитотоксичні для ракових клітин. Дізнайтеся більше тут:

    Атрибуції

    1. Індійські спеції Джо мон бкк, CC BY-SA 4.0 через Вікісховище
    2. Вентилятор цукрової вати від college.library, ліцензований CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
    3. Інфографіка складу сої від Об'єднаної ради сої, ліцензована CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
    4. Масло та олія Національного інституту раку, публічне надбання через Wikimedia Commons
    5. Уникнення транс-жирів Адміністрацією з контролю за продуктами та ліками США, публічне надбання через Вікісховище
    6. Погода завтра - сонячна з великою кількістю чорниці Гордана Адамовіч-Младенович, ліцензована CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
    7. Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0