Элементы химического состава пищевых продуктов

     Всасыванию  железа способствуют лимонная и аскорбиновая кислоты, а также фруктоза, которые содержатся во фруктах, ягодах и их соках. При питье фруктового сока без мякоти, в частности из цитрусовых плодов, повышается усвоение железа из круп, хлеба, яиц, хотя в самих цитрусовых железа мало.

     Содержание  железа в 100 г съедобной части продуктов представлено в таблице 1. 

      Таблица 1 – Содержание железа в 100 г съедобной части продуктов

     Цинк - элемент, значение которого определяется тем, что он входит в состав гормона  инсулина, участвующего в углеводном обмене, и многих важных ферментов. Недостаточность цинка у детей  задерживает рост и половое развитие.

     Щавелевая кислота и дубильные вещества ухудшают всасывание железа, поэтому  богатые железом шпинат, щавель, черника или айва не являются существенными  его источниками. В зерновых, бобовых  продуктах и некоторых овощах содержатся фосфаты и фитины, препятствующие всасыванию железа. При добавлении мяса или рыбы к растительным продуктам усвоение железа из этих продуктов улучшается, при добавлении молочных продуктов - не изменяется.

     Подавляют усвоение железа крепкий чай, а также  большое количество в рационе пищевых волокон. К ингибиторам всасывания железа из кишечника относят белки яиц и сои.

     Таким образом, по количественному содержанию и биодоступности лучшими источниками  железа в питании являются мясо животных и птиц, а также их внутренние органы - печень, почки и др. Меньшая биодоступность железа из печени по сравнению с мышечной тканью объясняется тем, что железо печени частично представлено малорастворимым гемосидерином. Однако в связи с очень большим содержанием в печени железа и других кроветворных микронутриентов она относится к одним из лучших пищевых источников железа.

     На  степень всасывания железа из кишечника  влияют не только количество и качество пищевого железа и состав пищи, но и  состояние органов пищеварения, а также запасы железа в организме. Всасывание железа ухудшается при заболеваниях двенадцатиперстной и тонкой кишки, при снижении секреторной функции желудка. Влияние запасов железа в организме на его всасывание выражается в том, что организм, испытывающий дефицит железа, абсорбирует его более эффективно, чем насыщенный. Так, из хлеба у здорового человека всасывается из кишечника около 4% железа, а при железодефицитных состояниях - 8%. При смешанном питании (растительные и животные продукты) у здоровых людей всасывается в кишечнике не более 10% пищевого железа, а при железодефицитной анемии - 20% и выше.

     Содержание  цинка в пищевых продуктах  обычно колеблется в пределах 150-2500 мкг %. Однако в печени и бобовых  оно достигает 3100-5000 мкг %. Суточная потребность в цинке 8-22 мг. Она  вполне удовлетворяется обычным рационом. Дефицит цинка, правда, может испытывать организм некоторых детей и подростков, которые недостаточно употребляют животные продукты. 
 
 

     Очень плохо усваивается цинк, содержащийся в изделиях из недрожжевого теста. И  в тех областях районах,  где недрожжевой хлеб является основной пищей населения (некоторые районы Средней Азии, Кавказа), нередко отмечается недостаточность цинка в организме со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.

     Иод является необходимым элементом, участвующим в образовании гормона тироксина. Потребность в иоде колеблется в пределах 100-150 мкг в день. При недостаточности иода развивается зобная болезнь. Особенно чувствительны к недостатку иода дети школьного возраста. Содержание иода обычно в пищевых продуктах невелико (4-15 мкг %). Однако в морской рыбе его содержится около 50 мкг %, в печени трески - до 800, в морской капусте в зависимости от вида и сроков сбора - от 50 до 70 000 мкг %. Но надо учесть, что при длительном хранении или тепловой обработке пищи значительная часть иода (от 20 до 60 %) теряется.

     Содержание  иода в наземных растительных и животных продуктах сильно зависит от его  количества в почве. В районах, где  иода в почве мало (чаще всего  в горных районах, но иногда и на равнинах), содержание его в пищевых продуктах может быть в 10-100 раз меньше среднего. Поэтому в этих районах для предупреждения зобной болезни добавляют в поваренную соль небольшое количество иодида калия (25 мг на 1 кг соли). Срок хранения такой иодированной соли - не более 6 мес, так как при хранении соли иод постепенно улетучивается.

     Фтор - элемент, при недостатке которого развивается кариес (разрушается  зубная эмаль). Потребность в нем  взрослого человека 3 мг в день ('/з  с пищей и 2/3 с водой).

     В пищевых продуктах фтора обычно содержится мало. Исключение составляют морская рыба (в среднем - 500 мкг /о. в скумбрии - до 1400 мкг %), чай грузинский - 76 000 мкг /с (при заваривании 2/з фтора переходит в раствор; в результате в чашке чая может содержаться 0,1-0,2 мг фтора).  В районах, где фтора в воде мало (меньше 0,5 мг/л), производят фторирование воды.

     Однако  избыточное потребление фтора (например, с водой, содержащей фтора больше 1,2 мг/л) также нежелательно, так как  он вызывает флуороз (пятнистость эмали  зубов).

     Что касается других микроэлементов, например меди, никеля, хрома, марганца, молибдена, ванадия, селена, бора и т. д., то потребность  в них организма человека окончательно не установлена. Возможно, она очень  низка и полностью удовлетворяется  обычным рационом. Во всяком случае, у людей пока не обнаружено неблагоприятных явлений, связанных с недостатком этих микроэлементов. Однако избыток меди, селена, молибдена, бора, никеля, алюминия, хрома, олова, цинка, который может возникнуть в результате загрязнения при приготовлении пищи или при выращивании растительных продуктов на почвах, обогащенных некоторыми микроэлементами, может вызвать токсические явления. Поэтому во многих странах, в том числе и у нас, содержание этих элементов в пищевых продуктах ограничивается. Особенно строго ограничивается содержание таких высокотоксичных элементов, как ртуть, кадмий, свинец и мышьяк. [1]

     Таблица 2 – Суточная потребность микроэлементов.

     1.2. Влияние  микроэлементов на  организм человека.

     Большая часть микроэлементов в организме  представлена металлами, что позволяет  обеспечивать ряд физиологических  реакций. Металлы входят в состав нуклеиновых кислот, обеспечивают стабильность хромосомных нитей, образуют хелатные комплексы с макромолекулами, активируют или ингибируют ферментные системы. Примерно треть ферментов требует для проявления своей максимальной активность добавления иона металла - металлоактивируемые ферменты (оксалатдекарбоксилаза, карбоангидраза, щелочная фосфотаза, алкогольдегидрогеназа).

     Механизмы участия металлов в обменных процессах  заключается в том, что они  являются основной частью каталитически  активного центра ферментов, создают  или стабилизируют определенную конформацию белковой молекулы, необходимую  для обеспечения каталитического действия фермента, а также могут воздействовать на субстрат, изменяя его электронную структуру таким образом, что последний легче вступает в ферментативную реакцию. Металл выполняет также функцию «мостика», связывающего фермент и субстрат при образовании ими промежуточного соединения и стабилизирует это соединение.

     Велико  значение металлов на различных этапах выражения генетической информации. Ионы металлов влияют на каждый из трех фундаментальных процессов - репликацию, транскрипцию и трансляцию.

     Определенное  влияние оказывают микроэлементы  на иммунную систему. Они принимают  участие в формировании реактивности организма. Малые дозы любых микроэлементов оказывают стимулирующее воздействие  на функции организма, в том числе  усиливают и иммунные механизмы защиты.

     Имеются сведения о способности железа, меди, марганца, йода, цинка, кобальта способствовать образованию антител, оказывать  влияние на фагоцитарную активность лейкоцитов, разрушать и обезвреживать  бактериальные токсины. [7]

     Выявлено, что соли лития, цезия, селена, оказывают влияние на показатели неспецифической иммуннологической реактивности организма - содержание лизоцима, комплемента, фагоцитарную активность лейкоцитов.

     Значение  минеральных веществ для организма: чрезвычайно многообразно. Основные функции минеральных веществ:

     - пластическая функция, особенно в построении костной ткани;

     - регуляция водно-солевого обмена;

     - поддержание осмотическго давления в клетках и межклеточных жидкостях, что необходимо для передвижения между ними питательных веществ и продуктов обмена;

     - защитные функции (участие в иммунитете);

     - входят в состав или активируют действие ферментов, гормонов, витаминов и таким образом участвуют во всех видах обмена веществ;

     - участие в процессах кроветворения и свертывания крови - они не могут происходить без железа, меди, марганца, кальция и других минеральных элементов.

     Нормальная  функция нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и других систем невозможна без минеральных веществ.

     Длительный  дефицит или избыток минеральных веществ в организме ведет к различным нарушениям обмена веществ и заболеваниям.

     Основные  причины неадекватного поступления  минеральных веществ в организм человека (недостаточности или избыточности):

     1. Длительное однообразное питание  - преобладание в питании одних продуктов в ущерб другим. Только разнообразный продуктовый набор обеспечивает сбалансированное поступление всех минеральных веществ. Так, молочные продукты - лучший источник легкоусвояемого кальция, но они содержат мало магния и кроветворных микроэлементов. Многие овощи, фрукты и ягоды богаты калием, но бедны кальцием. Имеет значение и кулинарная обработка пищевых продуктов. Потери кальция, магния, фосфора и железа при тепловой кулинарной обработке растительных продуктов составляют в среднем 10%, животных продуктов - в среднем 20% (для кальция - 15%). При неправильной кулинарной обработке (длительная варка очищенных овощей, размораживание мяса в воде и др.) потери всех минеральных веществ увеличиваются. При продолжительном одностороннем питании молоком чрезмерное потребление кальция и всасываемых оснований ведет к возникновению молочно-щелочного синдрома с повышением содержания кальция в крови.

     2. Недостаток или избыток минеральных  веществ в местных пищевых  продуктах, обусловленный химическим  составом почвы и воды отдельных географических районов. В результате возникают эндемичные, т. е. свойственные определенным районам заболевания, например, эндемический зоб и другие йоддефицитные заболевания, происходящие от недостатка йода, флюороз от избытка фтора, гипо- или гиперселеноз - от дефицита или избытка селена.

     3. Несбалансированное питание. При  избытке или дефиците различных  пищевых веществ нарушается усвоение  макро- и микроэлементов. Например, усвоение кальция ухудшается  при избыточном содержании в  пище жиров, фосфора, а магния, щавелевой кислоты дефиците витамина D. При чрезмерном потреблении клетчатки снижается усвояемость минеральных веществ. Угнетение абсорбции микроэлементов вызывают фосфаты, фитиновая кислота (содержится в большом количестве в злаковых, бобовых и орехах), танины крепкого чая, щавелевая кислота.

     4. Отсутствие изменений питания  при повышенной потребности организма  в минеральных веществах, обусловленной  физиологическими причинами, например  у беременных и кормящих женщин  возрастает потребность в кальции и других минеральных веществах.