Незаменимые пищевые вещества
Незамени́мые пищевы́е вещества́ — это такие вещества, которые пища должна обязательно включать для того, чтобы обеспечить нормальное функционирование организма человека либо животного. Организм совершенно не синтезирует незаменимые вещества, или синтезирует их в количествах, недостаточных для поддержания здоровья (например, ниацин, холин), потому организм должен получать их с питанием. [1] [2] [3]
Содержание
Необходимые для человека вещества и факторы, которые обычно не считают пищевыми
Перечень незаменимых пищевых веществ
Незаменимые пищевые вещества различны для разных видов живых организмов. Например, большинство видов млекопитающих способны синтезировать в организме аскорбиновую кислоту, полностью покрывая потребности метаболизма в ней без внешних дополнительных источников. Следовательно, она не считается незаменимой для этих животных. Но она является незаменимым элементом в пище людей, которые нуждаются во внешних источниках аскорбиновой кислоты (в контексте питания известной как витамин C).
Потребности организма человека колеблются широко. Так, человек массой 70 кг содержит 1,0 кг кальция, но только 3 мг кобальта. [2] [6] Многие незаменимые пищевые вещества при приёме в чрезмерных количествах токсичны, что приводит к возникновению патологического состояния (например, гипервитаминоза). Другие же можно потреблять без видимого вреда в количествах, намного больших, чем в типичном суточном рационе. Дважды Нобелевский лауреат Лайнус Полинг о витамине B3 (известном также как ниацин и ниацинамид) как-то сказал: «Меня ошеломила его очень низкая токсичность при том, что он оказывает такое значительное физиологическое влияние. Ежедневный приём крошечной малости, 5 мг, достаточен для того, чтобы сохранить жизнь умирающему от пеллагры, но у него нет токсичности в количествах в десятки тысяч раз больших, которые [иногда] можно принять без вреда» [7]
К незаменимым пищевым веществам для человека относят следующие четыре категории: [3]
Незаменимые жирные кислоты
- α-линоленовая кислота (омега-3жирная кислота с кратчайшей цепочкой),
- линолевая кислота (омега-6 жирная кислота с кратчайшей цепочкой).
Незаменимые аминокислоты для взрослых людей
Незаменимые аминокислоты для детей, но не для взрослых
Витамины
- биотин (витамин B7, витамин H),
- холин (витамин Bp),
- фолат (фолиевая кислота, витамин B9, витамин M),
- ниацин (витамин B3, витамин P, витамин PP),
- пантотеновая кислота (витамин B5),
- рибофлавин (витамин B2, витамин G),
- тиамин (витамин B1),
- витамин A (ретинол),
- витамин B6 (пиридоксин, пиридоксамин или пиридоксаль),
- витамин B12 (кобаламин),
- витамин C (аскорбиновая кислота),
- витамин D (эргокальциферол или холекальциферол),
- витамин E (токоферол),
- витамин K (нафтохиноны).
Незаменимые минеральные соли
Минеральные соли в составе пищи — это химические элементы, которые должны содержаться в пище живых организмов помимо четырёх основных химических элементов: углерода, водорода, азота и кислорода, присутствующих в обычных органических молекулах. [8] Термин «минеральные соли» подчёркивает именно ионное состояние этих элементов, а не нахождение их в форме химических соединений или природных ископаемых минералов. [9] Важность получения «минеральных солей» с пищей вызвана тем фактом, что эти элементы входят в состав ферментов и других необходимых организму веществ — участников биохимических реакций. [10] Следовательно, для сохранения оптимального здоровья требуются соответствующие уровни потребления определённых химических элементов.
По мнению специалистов по питанию, эти требования удовлетворяются просто обычным сбалансированным суточным рационом. Иногда рекомендуется потребление минеральных солей в составе определённых продуктов, богатых требуемыми элементами, в других случаях минеральные соли поступают в организм в виде добавок к пище — наиболее часто это йод в йодированной соли. [3] [11]
Точное количество незаменимых солей неизвестно. Некоторые авторы утверждают, что для поддержания биохимических процессов человека требуется шестнадцать элементов, играющих структурные и функциональные роли в организме. [12] Иногда делают различие между этой категорией и более общим понятием микроэлементов в составе пищи. Большинство незаменимых минеральных солей имеет относительно низкий атомный вес. Следующие химические элементы играют доказанные важные роли в биологических процессах:
| H | He | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
| Cs | Ba | La | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | |||||||
| * | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||
| ** | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
| Четыре основных биогенных элемента | Количественно определяемые элементы | Незаменимые элементы в микроконцентрации | Присутствующие элементы с неидентифицированной биологической функцией у человека |
| Элемент | РСД-рекомендуемая суточная доза/АП-адекватный приём | Количественное содержание | Категория | Недостаточность | Избыточность |
|---|---|---|---|---|---|
| Калий (K) | 4700 мг | Количественное содержание | является системным электролитом, незаменим при регулировании АТФ с натрием. Источники в рационе включают бобовые, картофельную кожуру, томаты и бананы. | гипокалиемия | гиперкалиемия |
| Хлориды (Cl−) | 2300 мг | Количественное содержание | требуются для выработки соляной кислоты в желудке и при функционировании клеточного насоса. Столовая соль — основной источник в рационе. | гипохлоремия | гиперхлоремия |
| Натрий (Na) | 1500 мг | Количественное содержание | является системным электролитом, незаменим при регулировании АТФ с калием. Источники рациона столовая соль (натрия хлорид, основной источник), морские овощи [неизвестный термин] , молоко, шпинат. | гипонатриемия | гипернатриемия |
| Кальций (Ca) | 1000 мг | Количественное содержание | требуется для мышц, здоровья сердца и пищеварительной системы, необходимый элемент костей, поддерживает синтез и функцию клеток крови. Источники кальция в рационе включают молочные продукты, консервированную рыбу с костями (лосось, сардины), зелёные листовые овощи, орехи и семена. | гипокальцемия | гиперкальцемия |
| Фосфор (P) [13] | 700 мг | Количественное содержание | компонент костей (апатит), выработки энергии и многих других функций. [14] В биологическом контексте обычно в виде фосфата. [15] | гипофосфатемия | гиперфосфатемия |
| Магний(Mg) | 420 мг | Количественное содержание | требуется для реакций с АТФ и для костей. Источники в рационе включают орехи, соевые бобы и какао. | недостаточность магния | гипермагнеземия |
| Цинк (Zn) [16] | 11мг | Следы | требуется для нескольких ферментов, таких как карбоксипептидаза, алкогольная дегидрогеназа печени, углеродная ангидраза. | недостаточность цинка | отравление цинком |
| Железо (Fe) | 8 мг | Следы | требуется для многих белков и ферментов, особенно гемоглобина. Источники в рационе включают красное мясо, зелёные листовые овощи, рыбу (тунец, лосось), сухофрукты, бобы, цельные зёрна и обогащённые зёрна. | анемия | нарушение обмена железа |
| Марганец(Mn) [17] | 2,3 мг | Следы | является кофактором при функционировании ферментов. | недостаточность марганца | отравление марганцем |
| Медь (Cu) [18] | 900 мкг | Следы | требуемый компонент многих | недостаточность меди | отравление медью |
| Йод (I) | 150 мкг | Следы | требуется для биосинтеза тироксина. | недостаточность йода | |
| Селен(Se) [19] | 55 мкг | Следы | кофактор, существенный для активности | недостаточность селена | селеноз |
| Молибден (Mo) | 45 мкг | Следы | оксидазы: ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и сульфитоксидаза [20] | недостаточность молибдена |
Другие химические элементы с предполагаемой или известной ролью в здоровье человека
В различное время в отношении многих элементов предполагали роль в сохранении здоровья человека, заявлялось также и об их необходимости. Ни для одного из этих элементов не идентифицирован специфический белок или комплекс, и обычно такие притязания не подтверждались. Явным и точным доказательством биологического эффекта служит характеристика биомолекулы, содержащей этот микроэлемент, с идентифицируемой и проверяемой метаболической функцией. [21] Для элементов, присутствующих в следовых количествах, выделение и изучение таких молекул сопряжено с огромными трудностями в связи с их низкой концентрацией. С другой стороны, недостаточность этих микроэлементов трудно воспроизвести, так как они постоянно присутствуют в окружающей среде и организме, что вызывает сложности с доказательством биологического эффекта их отсутствия. [10]
- Сера (S) выступает во многих ролях. [22] Требуются относительно высокие количества её, но рекомендуемой суточной потребности нет, [23] поскольку сера входит в состав аминокислот и, следовательно, её количество будет адекватным в любом рационе, содержащем достаточное количество белка.
- Кобальт (Co) (как часть витамина B12). Для синтеза витамина B12 требуется кобальт, но по причине того, что в человеческом организме этот витамин не синтезируется (его производят бактерии), обычно рассматривается недостаточность витамина B12, а не собственно недостаточность кобальта.
- Хром (Cr). [24] Иногда хром описывается как необходимый элемент. [25][26] Он подозревается в участии в углеводном обмене человека, что привело к возникновению рынка биологически активной добавки хрома пиколината, но решающего биохимического доказательства его физиологической функции не представлено. [27]
- Фтор описан как условно необходимый, его классификация зависит от важности, придаваемой предупреждению кариеса и остеопороза. [28][29]
- Есть исследования, подтверждающие необходимость никеля (Ni), [30] но до настоящего времени не выработано рекомендуемой суточной потребности. [24]
- Значение мышьяка (As), бора (B), брома, кадмия, кремния (Si) [24] , вольфрама и ванадия установлено, по крайней мере, по специализированным биохимическим ролям структурных или функциональных кофакторов у других организмов. Похоже, что эти микроэлементы не необходимы для человека.
Источник
Витамины — важнейший класс незаменимых пищевых веществ в рационе человека
Все витамины разделяют на жирорастворимые (витамины A, D, Е и К) и водорастворимые (витамины комплекса В, витамины С и Р). За исключением жирорастворимых витаминов организм человека не способен «запасать» водорастворимые витамины впрок на сколько-нибудь длительный срок и поэтому должен получать их регулярно, в полном наборе и количествах, обеспечивающих суточную физиологическую потребность. В России существуют разработанные специалистами по питанию и утвержденные органами здравоохранения рекомендуемые нормы потребления витаминов.
Так, потребность взрослых людей в аскорбиновой кислоте, в зависимости от пола, возраста и трудозатрат, составляет от 70 до 100 мг, в витамине В1 — от 1,5 до 2,5мг, в витамине В2 — от 1,3-2,4 мг и В6 — от 1,2 до 2,0 мг, РР — 15-20 мг, фолиевой кислоте — 0,15- 0,2 мг, В12 — 0,003г-0,004мг, А — 1мг (3333 МЕ), Е — 8-12 мг, D — 400 МЕ, биотина — 30-100 мкг в сутки.. Витамины не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве) в организме, а поступают с пищей. Но наш рацион утратил прежнее разнообразие. Мы не замечаем, что наши завтраки-обеды-ужины сведены к узкому стандартному набору нескольких основных групп продуктов и готовых блюд. Мы больше покупаем рафинированной, высококалорийной, но бедной витаминами еды (белый хлеб, макаронные, кондитерские изделия, сахар, всевозможные напитки).
В нашем рационе возросла доля продуктов, подвергнутых консервированию, длительному хранению, интенсивной технологической обработке, что неизбежно ведет к существенной потере витаминов. У большинства наших соотечественников отсутствует характерная для обитателей западных стран полезная привычка к каждодневному употреблению большого количества разнообразной зелени, фруктов и морепродуктов.
Результаты популяционных исследований, проведенных Институтом питания РАМН, свидетельствуют о том, что дефицит витаминов группы В выявляется у 30-40%, бета-каротина — более чем у 40%, витамина С — у 70-90% обследуемых. При этом витаминный дефицит носит сочетанный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летнее-осенний период. Расчеты показывают, что даже соответствующий средним энерготратам современного человека рацион на 2500 ккал, сбалансированный и разнообразный, дефицитен по большинству витаминов на 20-30%. Хотя у каждого витамина есть свой «объект внимания» в организме, недостаточность витаминов проявляется у большинства людей классическим набором симптомов.
Если вы чувствуете сонливость, раздражительность, снижение внимания и памяти, уязвимы для всевозможных простудных заболеваний, если у вас быстро утомляются глаза и снизилась острота вечернего зрения, если у вас сухая, шелушащаяся кожа, вам досаждает угревая сыпь, «ячмени», фурункулы, трескаются губы, слоятся ногти, волосы потускнели, обламываются и усиленно выпадают, медленно заживают ранки на коже, кровоточивость десен при «несильной» чистке зубов, с удивлением обнаруживаете на собственном теле синяки от обычной поездки в общественном транспорте — это и есть гиповитаминоз.
Любое нервно-эмоциональное напряжение превышает расход витаминов, а их дефицит усиливает воздействие стресса на организм Дойдя «до ручки» в первую очередь надо восполнить запас витаминов группы В, играющих важную роль в деятельности нервной системы, а также витаминов-антиоксидантов (С, Е, бета-каротина). В Российской Федерации насчитывается свыше 300 витаминных препаратов, которые подробнее представлены в Регистре лекарственных средств и справочнике Видаль.
Все имеющиеся лекарственные формы витаминных препаратов разделены на категории:
— Моновитамины: витамин К, препараты витамина D, Витрум+витамин С («Юнифарм Инк.»США), Сана-Сол витамин С («Никомед», Норвегия), Витамин С («Хемофарм», Югославия), витамин Е («Сагмел», США), а также хорошо известная всем с детства аскорбинка.Моновитамины используются в основном для лечения витаминодефицитных состояний.
— Поливитамины, предназначенные преимущественно для профилактики гиповитаминозов. На сегодняшний день считается общепринятым, что витаминный препарат должен одновременно содержать все 12 основных витаминов (витамины А, Е, Д, С, B1, В2, Вб, В12, РР (ниацин), фолиевая кислота, пантотеновая кислота, биотин), к которым относятся витамины линии Сана-Сол — капсулы красоты (витамины для женщин) и мультивитамины плюс С («Никомед» Норвегия); линии Пиковит («КРКА» Словения), Алвитил («Солвей Фарма» Германия), Джунгли («Сагмел»США), Мульти-табс («Ферросан» Дания) и многие другие.
Вместе с тем надо помнить, что длительное употребление и тем более превышение дозы витаминных препаратов может принести больше вреда, чем пользы. Так, например, у курильщиков, «злоупотреблявших» в течение долгого времени бета-каротином, чаще встречается рак легких. Передозировка фолиевой кислоты может вызвать кожные раздражения, а «перебор» витамина Е — повышение артериального давления. Модные сегодня антиоксиданты в больших количествах скорее навредят вашему организму и вряд ли дадут ожидаемые результаты. Любой витаминный комплекс можно купить в аптеке без рецепта, но это не означает, что принимать его нужно хаотично, интенсивно и в слишком массированных дозах. И чувство меры в этом вопросе никому никогда не помешает.
Источник