Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного питания» всех форм обучения (стр. 8 )

Метионин проявляет многочисленные функции в виде своих активных метаболитов, в частности S-аденозилметионина (SAM). В нормальных условиях SAM образуется из метионина в печени в среднем до 8 г/сут. При различных злоупотреблениях, патологиях и отрицательных воздействиях факторов окружающей среды выработка SAM значительно снижается, и его добавки в пищу могут быть ценными для коррекции соответствующих заболеваний.

В процессе метаболизма метионин способен переходить в цистеин, который, в свою очередь, является предшественником глутатиона. Потребность в глутатионе увеличивается при необходимости обезвреживания токсинов и защиты организма.

Орнитин — заменимая аминокислота, синтезируется в организме человека из аргинина, у бактерий и растений — из глутаминовой кислоты. Основные функции: является предшественником в биосинтезе аргинина, цитруллина, пролина, глутатионовой кислоты; способствует сжиганию жиров, особенно в комбинации с аргинином и карнитином; поддерживает функцию иммунной системы; участвует в процессах детоксикации чужеродных соединений, восстановлении печеночных клеток и поврежденных тканей.

Пролин — заменимая аминокислота, содержится главным образом в коже и соединительной ткани. Основные функции пролина: улучшение состояния кожи за счет увеличения продукции коллагена в молодом возрасте, уменьшения его по­терь в период старения организма и укрепление соединительной ткани (пролин восстанавливает хрящевые поверхности суставов, укрепляет связки). Действие аминокислоты более эффективно при совместном применении с витамином С.

Фенилаланин — незаменимая аминокислота, которая встречается в организме в трех формах: DL, D, LL. LL-форма фенилаланина наиболее распространена в составе белков человека. В условиях in vivo фенилаланин превращается в другую аминокислоту — тирозин, которая используется в биосинтезе нейромедиаторов: допамина и норэпинефрина. Отсюда специфическое влияние фенилаланина на настроение, улучшение памяти, способности к обучению. Аминокислота способствует уменьшению боли, подавляет аппетит.

Тирозин — заменимая аминокислота, синтезируемая в организме человека из фенилаланина. Тирозин является предшественником нейромедиаторов (норэпинефрина и допамина), поэтому одна из основных его функций — антидепрессивная. Наиболее эффективен ацетил-L-тирозин, поскольку, в отличие от многих других аминокислот, способен проникать с кровотоком в мозг через гематоэнцефалический барьер.

Триптофан — незаменимая аминокислота, в организме преобразуется в се­ротонин — нейромедиатор, активно влияющий на головной мозг, вызывающий расслабление и ощущение эмоционального благополучия; участвует в биосинтезе ниацина.

Карнитин — не является типичным представителем класса аминокислот, но имеет аналогичную с ними химическую структуру и направленность биохими­ческого действия. Карнитин не участвует в синтезе белков, образуется в организме из лизина и метионина при обязательном наличии достаточных количеств витаминов С, B1, В6 и железа.

Основная функция карнитина — транспорт жирных кислот в длинной углеводородной цепи через плотную внутреннюю мембрану митохондрий (там происходит окисление жиров в цикле Кребса, и выделяется необходимая для процессов жизнедеятельности энергия). Сгорание жирных кислот в «метаболическом котле» не только один из основных источников энергии, но и эффективный способ переработки жира, предотвращения его отложения в организме, прежде всего в сердце, печени и скелетной мускулатуре. Карнитин снижает уровень триглицеридов в крови, способствует уменьшению массы тела, замедляет жировое перерождение печени при хроническом алкоголизме.

Для поддержания собственного синтеза карнитина в организме необходимо соблюдать основные принципы рационального, сбалансированного питания, дополнительно принимать витамины С, В3, В6, а также лизин, метионин и железо.

Гамма-аминомасляная кислота — нейромедиатор, играющий важную роль в обмене веществ, главным образом, в функционировании головного мозга (снима­ет возбуждение, оказывает успокаивающее действие). В обычных условиях здо­ровый организм сам синтезирует необходимое ему количество аминокислоты. К значительному снижению содержания ГАМК в мозге может привести, например, дефицит цинка и витамина B6, а также ряд других факторов.

Глутатион — мини-белок, восстановленная форма которого состоит из трех аминокислот (глицина, цистеина и глутаминовой кислоты), окисленная форма — из шести (двух молекул глутатиона). Таким образом, по химической структуре глутатион, как и карнитин, не является аминокислотой.

Глутатион синтезируется в печени и в нормальных условиях полностью обеспечивает потребность организма. Необходим для углеводного и липидного обмена, нормального функционирования нервной системы, замедляет старение клетки, предотвращает возникновение атеросклероза. С возрастом потребность в глутатионе возрастает.

Таурин не входит в состав белков, однако участвует в синтезе многих других аминокислот. Синтезируется в печени из цистеина, в других органах и тканях — из метионина при обязательном наличии витамина В6. Проявляет разносторонние действия на обмен веществ в здоровом и больном организме.

Являясь основным компонентом желчи, таурин участвует в переваривании жиров, абсорбции жирорастворимых витаминов, поддерживает нормальный уровень холестерина в крови, это определяет его роль в профилактике и лечении атеросклероза, артериальной гипертонии, гипогликемии. Необходим для нормального обмена натрия, калия, кальция и магния; предотвращает выведение калия из сердечной мышцы; способствует профилактике некоторых нарушений в работе сердца, в частности сердечного ритма. Участвует в функционировании нервной системы — оказывает защитное действие на нервные клетки головного мозга.

Треонин — незаменимая кислота, основная функция которой — поддержи­вать оптимальный белковый обмен, обеспечивать синтез коллагена и эластина. В комбинации с аспартовой кислотой и метионином участвует в обмене жиров, предотвращает отложение жиров в печени. Способствует продукции антител, что стимулирует иммунную систему организма. Основным источником треонина служат продукты животного происхождения, поэтому у вегетарианцев риск развития дефицита этой аминокислоты наиболее высокий.

Углеводы — один из наиболее распространенных на земле классов органических соединений с общей формулой (СН2О)n. Наряду с энергетическим обеспечением процессов жизнедеятельности животных и растительных организмов углеводы выполняют целый ряд других жизненно важных функций: в виде гликозамино- гликанов входят в межклеточный матрикс (структурная функция); в составе гликопротеинов определяют специфичность белков различного функционального назначения; находясь в структуре клеточной оболочки эритроцитов в виде олигосахаридных фрагментов, обеспечивают групповую принадлежность крови. Кроме того, многочисленные промежуточные продукты распада углеводов служат исходными субстратами для синтеза целого ряда других соединений, необходимых живой клетке: липидов, аминокислот, нуклеотидов и др.

В зависимости от их строения (структуры) углеводы подразделяют на три основные группы:

Сахара

(от 3 до 10 атомов углерода):

Моносахариды глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза, галактоза

Дисахариды сахароза, мальтоза, лактоза

Олигосахариды мальтодекстрины

(от 2 до 10 остатков моносахаридов)

Полисахариды гемицеллюлозы, крахмал, инулин, гликоген, целлюлоза,

(свыше 10 остатков моносахаридов) пектиновые вещества, камеди, декстраны, декстрины

Организм человека способен к синтезу углеводов, поэтому они не относятся к незаменимым компонентам пищи. Вместе с тем, углеводы должны обязательно присутствовать в рационе, учитывая их многоплановое участие в метаболических процессах. Полное исключение углеводов приводит к гипогликемии, другим нарушениям обмена веществ.

Основной источник углеводов в питании человека — продукты растительного происхождения, составляющие 60-70 % рациона и обеспечивающие до 60 % легко утилизируемой организмом энергии.

С химической точки зрения моносахариды представляют собой полигидрооксиальдегиды или полигидрооксикетоны и называются соответственно альдозами или кетозами. Наиболее важными в физиологическом отношении гексозами являются: из альдоз — глюкоза, галактоза, манноза; из кетоз — фруктоза.

В зависимости от участия в обмене веществ углеводы можно условно классифицировать на усвояемые и неусвояемые. К неусвояемым углеводам относится группа «грубых» пищевых волокон — целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин; группа «мягких» пищевых волокон — пектиновые вещества, камеди, декстраны, фитиновая кислота. Усвояемые углеводы дают организму 50-60 % от общего числа калорий, несмотря на сравнительно небольшой энергетический коэффициент (4 ккал/г). Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 257-586 г, из них 50-100 г простых сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе — 20 г.

Глюкоза усваивается наиболее эффективно и быстро, при наличии соответствующих ферментных систем. Содержание глюкозы в организме зависит от количества углеводов в рационе, в частности самой глюкозы, сахарозы и крахмала. Нормальный уровень глюкозы в крови составляет 80-100 мг/100 см3 и регулируется гормоном поджелудочной железы — инсулином.

При недостатке глюкозы ее запасы могут компенсироваться за счет расщепления сахарозы, крахмала, других полисахаридов. Накопление глюкозы в крови до 200-400 мг/100 см3 приводит к перенапряжению гормональной системы, инсулин начинает вырабатываться в недостаточном количестве, в моче появляется сахар, что свидетельствует о возникновении заболевания — сахарного диабета. В рационе больных сахарным диабетом ограничивают или исключают углеводы, вызывающие увеличение содержания сахара в крови, допустимо использовать заменители сахара и подсластители.

Фруктоза в гигиеническом отношении наиболее благоприятный углевод. В отличие от глюкозы и сахарозы не является фактором увеличения концентрации сахара в крови, не вызывает кариеса зубов. Наибольшее количество фруктозы содержится в меде (около 37 %), ягодах и фруктах (4-7 %).

Лактоза — молочный сахар. Основным источником служит коровье мо­локо (около 5 %). В женском грудном молоке содержится около 8 % лактозы. В организме лактоза расщепляется под воздействием фермента галактозидазы. У некоторых людей этот фермент может быть недостаточно активен или отсутствовать, что приводит к непереносимости молока. Таким людям рекомендуют кисломолочные продукты, в которых лактоза частично потребляется кефирными дрожжами. Кроме того, молочнокислые бактерии и дрожжи обладают способностью подавлять деятельность кишечной микрофлоры, развивающейся в условиях большого количества лактозы и приводящей к обильному газообразованию (вспучиванию живота).