Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного питания» всех форм обучения (стр. 11 )

Отсутствие или дефицит хотя бы одного витамина из группы В ведет к серьезным нарушениям здоровья: полиневритам (при дефиците В1), изменениям кожных покровов и слизистых, снижению остроты зрения (при дефиците В2), малокровию (при отсутствии В12).

Коферментные функции выполняют также некоторые жирорастворимые витамины. Так, витамин А в форме ретиналя является простетической группой зрительного белка родопсина, участвующего в процессе фоторецепции. Другая форма витамина А — ретинилфосфат — выполняет функцию кофермента — переносчика остатков сахаров в синтезе гликопротеидов клеточных мембран. Витамин K осуществляет коферментные функции в реакции карбоксилирования остатков глутаминовой кислоты в молекуле препротромбина и ряда других белков, что придает им способность связывать кальций.

Жирорастворимый витамин Е (токоферол) выполняет важную функцию стабилизации и защиты ненасыщенных липидов биологических мембран от свободнорадикальных процессов перекисного окисления; стимулирует деятельность мышц, в том числе миокарда; влияет на обмен белков и углеводов, регулирует функцию половых и эндокринных желез.

Значение витамина D связано с осуществлением транспорта ионов кальция и неорганического фосфата через клеточные барьеры в процессах их всасывания в кишечнике, реабсорбции в почечных канальцах и мобилизации из костной ткани. Эти функции выполняют образующиеся из витамина D организме активные метаболиты — 1,25-диоксихолекальциферол и 24,25-диоксихолекальциферол.

При недостаточности витамина D главным образом поражается костная ткань: наблюдаются деформация костей вследствие снижения содержания в них минеральных веществ, а также вялость мускулатуры. Развитие рахита усугубляет недостаток ультрафиолетового облучения (под влиянием которого витамин D синтезируется в коже), нарушение соотношения между содержанием кальция и фосфора в пище, расстройство всасывания при заболеваниях кишечника и печени.

Избыточное потребление витамина D также приносит вред, поскольку повышает концентрацию кальция в крови, способствует отложению его на сосудистую стенку и в мышцу сердца, ведет к возникновению сердечно-сосудистой недостаточности.

Коферменты и простетические группы, а тем более являющиеся их предшественниками витамины, сами по себе каталитической активности не имеют и приобретают эту способность лишь при взаимодействии со специфическими белками — апоферментами.

Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами. К ним относятся каротиноиды (важнейший из них β-каротин), расщепляющиеся в организме с образованием ретинола (витамина А), некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся под воздействие ультрафиолетовых лучей в формы витамина D (витамины D2 и D3 соответственно).

Некоторые аналоги и производные витаминов являются антивитаминами. Проникая в клетки, эти вещества вступают в конкурентные отношения с вита­минами, в частности при биосинтезе коферментов и образовании активных ферментов. Заняв место витамина в структуре фермента, соответствующий антивитамин, вследствие различий в строении, не может выполнять его функцию, что приводит к витаминной недостаточности. К антивитаминам относятся, например, тиаминазы I и II, разрушающие тиамин; белок яйца авидин, связывающий биотин. Некоторые антивитамины обладают противомикробной, канцеростатической активностью и применяются в качестве химиотерапевтических средств. Так, при химиотерапии некоторых злокачественных новообразований используют сульфаниламидные препараты, являющиеся антагонистами парааминобензойной кислоты, аминоптерин и аметоптерин (метотрексат) — антагонисты фолиевой кислоты.

Минеральные вещества, как и витамины, не обладают энергетической ценнос­тью, но играют важную роль в различных обменных процессах организма: выполняют пластическую функцию, участвуют в построении костной ткани, регуляции водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия, входят в состав ферментных систем. Обычное содержание минеральных веществ в пищевых продуктах находится на уровне 0,5-0,7 % съедобной части.

В определенных количествах некоторые минеральные вещества могут проявлять токсические свойства, поэтому содержание определенных неорганических соединений в пищевых продуктах регламентируется медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества (табл. 3.3).

Таблица 3.3 – Безопасный уровень потребления микроэлементов (в сут.)
Возраст	Медь, мг	Марганец, мг	Фтор, мг	Хром, мкг	Молибден, мкг
Первый год жизни, мес.: 0-5	0,4-0,6	0,3-0,6	0,1-0,5	14-40	15-30
6-12	0,6-0,7	0,6-1,0	0,1-1,0	20-60	20-40
1-3 года	0,7-1,0	1,0-1,5	0,5-1,5	20-80	25-50
4-6 лет	1,0-1,5	1,5-2,0	1,0-2,5	30-120	30-75
7-10 лет	1,0-2,0	2,0-3,0	1,5-2,5	50-200	50-150
11-20 лет	1,5-2,5	2,0-5,0	1,5-2,5	50-200	75-250
21 год и старше	1,5-3,0	2,0-5,0	1,5-4,0	50-200	75-250

Минеральные вещества подразделяются на макроэлементы (кальций, фос­фор, магний, натрий, калий, хлор, сера и др.) И микроэлементы (железо, цинк, медь, йод, фтор и др.). Макроэлементы содержатся в организме человека и пищевых продуктах в значительных количествах — в сотнях и десятках мг, г; микроэлементы присутствуют в небольших количествах — в единицах мг и менее.

Кальций (Са) — типичный щелочноземельный металл, широко распростра­ненный в природе. Элементный кальций и его соединения находят применение в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве. Основной источник кальция в питании человека — молоко и молочные продукты, мг/100 г: твердые сыры — 850-1100, плавленые сыры — 430-760, молоко — 90-180, кисломолочные продукты (кефир, сметана, творог и др.) — 85-150, сливочное масло — 13-18.

В организме человека с пищей всасывается около 10-40 % кальция. Усвоение кальция уменьшается при содержании в рационе большого количества жиров, фитиновых кислот (злаковые культуры), фосфатов, щавелевой кислоты (щавель, шпинат), что необходимо учитывать при организации питания людей, нуждающихся в повышенном потреблении кальция.

Кальций выполняет в организме разнообразные функции: входит в состав основного минерального компонента костной ткани — оксиапатита, микрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани (пластическая и структурная функции); придает стабильность клеточным мембранам, образуя связи между отрицательно заряженными группами фосфолипидов, структурных белков и гликопротеидов; участвует в осуществлении межклеточных связей, обеспечивающих слипание клеток при тканеобразовании (процесс адгезии); необходим для нормальной возбудимости нервной ткани и сократимости мышечных волокон; является активатором ряда ферментов и гормонов, важнейшим компонентом системы свертывания крови.

В организме взрослого человека содержится 1000-1200 г кальция, причем 99 % — в костях. За одни сутки из костей выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается в них вновь. Регуляция обмена кальция зависит от обмена фосфора, функции ряда эндокринных желез (паращитовидных, надпочечников, щитовидной), а также содержания в организме витамина D. Таким образом, в организме человека действует гибкая система адаптации к различным уровням потребления кальция с пищей.

Уточненная физиологическая потребность в кальции составляет, мг/сут.: для взрослых — 1000, лиц престарелого и старческого возраста — 1200, беременных женщин — 1300, кормящих — 1400 (кормящая женщина теряет с молоком 150-300 мг кальция в день). Суточная потребность в кальции для детей и подростков, мг: до 3 мес. — 400, 4-6 мес. — 500, 7-12 мес. — 600, 1-3 лет — 800, 3-7 лет — 900, 7-11 лет — 1100, 11-18 лет — 1200.

Фосфор (Р) — типичный неметалл, биологический спутник кальция. В орга­низме человека содержится 600-900 г фосфора, 90 % которого сосредоточено в костях (в виде аниона фосфорной кислоты фосфор входит в состав оксиапатита). Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, характеризующиеся оптимальным соотношением кальция и фосфора (1 : 1)-(1 : 1,5). Достаточное количество фосфора содержится в мясе, рыбе, зернобобовых. Отмечено, что из растительных продуктов фосфор всасывается хуже, чем из животных, — соответственно 40 и 70 %.

Значение фосфора и его роль в обменных процессах организма определяется его соединениями. Неорганический фосфор вместе с кальцием выполняет структурные функции. Наряду с оксиапатитом фосфор входит в состав фосфолипидов — основных строительных блоков мембран клеток, субклеточных органелл и мембранных структур. Фосфат является компонентом буферной системы крови, других биологических жидкостей, обеспечивает кислотно-щелочное равновесие.

Исключительно важны метаболические функции фосфата и его органических соединений. В составе нуклеотидов и нуклеиновых кислот фосфат участвует в процессах роста и деления клеток, кодирования, хранения и использования генетической информации. Органические соединения фосфора — центральное звено энергетического обмена. Кроме того, в фосфорилированной форме осуществляются все превращения углеводов в ходе гликолиза, гликонеогенеза и пентозного цикла. Соединения фосфорной кислоты участвуют в ферментативных процессах, механизме ферментативного катализа, обеспечивая биохимические функции ряда витаминов, регуляцию обменных процессов, проведение нервного импульса и мышечное сокращение, а также целый ряд других функций.

Уточненная физиологическая потребность в фосфоре составляет, мг/сут.: для взрослых — 800; беременных и кормящих женщин — 1000; детей до 3 мес. — 300, 4-6 мес. — 400, 7-12 мес. — 500, 1-3 лет — 700, 3-7 лет — 800, 7-11 лет — 1100,18 лет — 1200. Из представленных данных видно, что растущий молодой организм нуждается в дополнительном количестве фосфора, как и женщины в период лактации, у которых выделяется с молоком до 160 мг фосфора в день.