Белки — жиры — углеводы являются жизненно важными органическими веществами для организма человека. Они являются источниками энергии для организма.
Белки
Белки — это цепочки аминокислот, которые содержатся во многих пищевых продуктах.
Белки — это структурные материалы в большей части тела животного (например, мышцы, кожа и волосы). Они также образуют ферменты, которые контролируют химические реакции во всем организме. Каждая белковая молекула состоит из аминокислот, которые характеризуются включением азота, а иногда и серы (эти компоненты отвечают за характерный запах горящего белка, например кератина в волосах).
Организм нуждается в аминокислотах для производства новых белков (удержание белка) и для замены поврежденных белков (поддержание). Поскольку в организме не предусмотрено хранение белка или аминокислот, они должны присутствовать в рационе. Сколько необходимо белка в день «определяется» организмом. Избыток превращается в жир или выбрасывается, как правило, с мочой. Для одних животных некоторые аминокислоты являются незаменимыми (животное не может производить их внутри себя), а другие могут производить их из других азотсодержащих соединений.
В человеческом организме содержится около двадцати аминокислот, и около десяти из них являются незаменимыми и, следовательно, должны быть включены в рацион.
Питание, содержащее достаточное количество аминокислот (особенно тех, которые необходимы), особенно важно в некоторых ситуациях: во время раннего развития и созревания, беременности, лактации или травмы (ожог, например). Полный источник белка содержит все незаменимые аминокислоты; неполный источник белка не содержит одной или нескольких незаменимых аминокислот. С помощью белковых комбинаций из двух неполных источников белка (например, риса и фасоли) можно получить полный источник белка, и характерные комбинации являются основой различных культурных традиций приготовления пищи. Тем не менее, дополнительные источники белка не должны быть съедены за один прием пищи, чтобы быть использованы вместе организмом. Источники диетического белка включают мясо, фасоль и другие соевые продукты, яйца, бобовые и молочные продукты, такие как молоко и сыр. Избыток аминокислот из белка может быть преобразован в глюкозу и использован в качестве топлива в процессе, называемом глюконеогенезом. Аминокислоты, оставшиеся после такого превращения, отбрасываются.
Белок является важным компонентом каждой клетки в организме. Волосы и ногти в основном состоят из белка. Организм использует белок для построения и восстановления тканей. Кроме того, органическое вещество используется для производства гормонов и других химических веществ в организме.
Белок также является важным строительным блоком костей, мышц, хрящей, кожи и крови. Потребность в белке для каждого индивидуума различна, как и мнения о том, нуждаются ли и в какой степени физически активные люди в большем количестве этого органического вещества.
Рекомендуемые диетические нормы, рассчитанные на здоровое взрослое население в целом, предусматривают потребление 0,8-1 грамма белка на килограмм массы тела.
Ссылаясь на недавние исследования диетологи рекомендуют минимальное потребление белка 2,2 г на кг для тех, кто участвует в соревновательных или интенсивных рекреационных видах спорта, кто хочет максимизировать мышечную массу тела, но не хочет набирать вес.
Жиры
Молекула жира обычно состоит из нескольких жирных кислот содержащих длинные цепочки атомов углерода и водорода, связанных с глицерином. Они обычно встречаются в виде триглицеридов: трех жирных кислот, прикрепленных к одному глицериновому остову.
Жиры могут быть отнесены как насыщенные или ненасыщенные в зависимости от детальной структуры участвующих жирных кислот. Насыщенные жиры имеют все атомы углерода в своих цепях жирных кислот, связанных с атомами водорода, в то время как ненасыщенные жиры имеют некоторые из этих атомов углерода двойной связи, поэтому их молекулы имеют относительно меньше атомов водорода, чем насыщенные жирные кислоты той же длины. Ненасыщенные жиры можно далее классифицировать как мононенасыщенные (одна двойная связь) или полиненасыщенные (много двойных связей). Кроме того, в зависимости от расположения двойной связи в цепи жирных кислот, ненасыщенные жирные кислоты классифицируются как омега-3 или омега-6 жирные кислоты.
Трансжиры — это тип ненасыщенных жиров с транс-изомерными связями; они редки в природе и в продуктах питания из природных источников; они обычно создаются в промышленном процессе, называемом (частичным) гидрированием.
В каждом грамме жира содержится девять килокалорий.
Жирные кислоты, такие как конъюгированная линолевая кислота, катальпиновая кислота, элеостеаровая кислота и пуническая кислота, помимо обеспечения энергией, представляют собой мощные иммуномодулирующие молекулы.
Насыщенные жиры (как правило, из животных источников) были основным продуктом питания во многих мировых культурах на протяжении тысячелетий.
Ненасыщенные жиры (т. е., растительное масло) считаются более здоровыми, в то время как трансжиров следует избегать.
Насыщенные и некоторые трансжиры, как правило, твердые при комнатной температуре (например, сливочное масло или сало), в то время как ненасыщенные жиры, как правило, жидкие (например, оливковое масло или подсолнечное масло).
Трансжиры очень редки в природе, и было показано, что они очень вредны для здоровья человека, но имеют свойства, полезные в пищевой промышленности, такие как устойчивость к прогорклости.
Большинство жирных кислот не являются незаменимыми, то есть организм может производить их по мере необходимости, как правило, из других жирных кислот и всегда затрачивая на это энергию. Однако у человека, по крайней мере, две жирные кислоты являются необходимыми и должны быть включены в рацион.
Соответствующий баланс незаменимых жирных кислот Омега-3 и Омега-6 жирных кислот является важным для здоровья, хотя окончательная экспериментальная демонстрация еще доказывается. Обе эти «омега» длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты являются субстратами для класса эйкозаноидов, известных как простагландины, которые играют важную роль во всем организме человека. В некоторых отношениях это гормоны. Омега-3 эйкозапентаеновая кислота (ЭПК), которая может быть получена в организме человека из незаменимой жирной кислоты. Омега-3 альфа-линоленовой кислоты поступает через морские источники пищи и служит строительным блоком.
Правильно сбалансированное потребление Омега-3 и Омега-6 частично определяет относительную выработку различных простагландинов, что является одной из причин, почему баланс между Омега-3 и Омега-6 считается важным для здоровья сердечно-сосудистой системы. В промышленно развитых странах люди обычно потребляют большое количество переработанных растительных масел, которые уменьшили количество незаменимых жирных кислот наряду со слишком большим количеством Омега-6 жирных кислот по сравнению с Омега-3 жирными кислотами.
Количество и тип потребляемых углеводов, наряду с некоторыми типами аминокислот, могут влиять на процессы, включающие инсулин, глюкагон и другие гормоны; поэтому соотношение Омега-3 и Омега-6 оказывает широкое влияние на общее состояние здоровья, а также специфическое влияние на иммунную функцию.
Углеводы
Углеводы могут быть классифицированы как моносахариды, дисахариды или полисахариды в зависимости от количества мономерных (сахарных) единиц, которые они содержат. Они составляют большую часть продуктов питания, таких как рис, лапша, хлеб и другие зерновые продукты.
Моносахариды, дисахариды и полисахариды содержат одну, две и три или более единиц сахара соответственно. Полисахариды часто называют сложными углеводами, потому что они, как правило, представляют собой длинные, многократно разветвленные цепочки сахарных единиц.
Традиционно считается, что простые углеводы усваиваются быстро, и поэтому уровень глюкозы в крови повышается быстрее, чем из-за сложных углеводов. Это, однако, не является точным. Некоторые простые углеводы (например, фруктоза) образуются различным метаболическим путём, например, фруктолиз. Глюкоза стимулирует выработку инсулина через поступающую в кровь пищу, которая захватывается бета-клетками поджелудочной железы.
Основным топливом, используемым организмом во время физических упражнений, являются углеводы, которые хранятся в мышцах в виде гликогена—формы сахара. Во время тренировки запасы мышечного гликогена могут быть израсходованы, особенно когда занятия длятся более 90 минут, поскольку количество гликогена, хранящегося в организме, ограничено. Для спортсменов важно заменить гликоген, потребляя диету с высоким содержанием углеводов. Удовлетворение энергетических потребностей может помочь улучшить производительность во время занятий спортом, а также улучшить общую силу и выносливость.
Пищевые волокна – это углеводы
Пищевые волокна-это углеводы, которые не полностью усваиваются человеком и некоторыми животными.
Как и все углеводы, при метаболизме пищевые волокна могут производить четыре калории энергии на грамм.
Однако в большинстве случаев на них приходится меньше из-за ограниченного поглощения и усвояемости.
Пищевые волокна состоят в основном из целлюлозы, большой углеводный полимер не переваривается, так как у человека нет необходимых ферментов для его разборки.
Существует две подкатегории: растворимые и нерастворимые волокна. Цельные злаки, фрукты (особенно сливы, чернослив и инжир) и овощи являются хорошими источниками пищевых волокон. Есть много преимуществ для здоровья от питания с высоким содержанием клетчатки. Пищевые волокна помогают уменьшить вероятность желудочно-кишечных проблем, таких как запор и диарея, увеличивая вес и размер стула и смягчая его.
Нерастворимая клетчатка, содержащаяся в цельнозерновой муке, проросших зернах, орехах и овощах, особенно стимулирует перистальтику ритмичные мышечные сокращения кишечника, которые перемещают пищу по пищеварительному тракту.
Растворимая клетчатка, содержащаяся в овсе, горохе, фасоли и многих фруктах, растворяется в воде в кишечнике, образуя гель, замедляющий движение пищи по кишечнику. Это может помочь снизить уровень глюкозы в крови, потому что это может замедлить всасывание сахара.
Кроме того, считается, что клетчатка, особенно из цельного зерна, может помочь уменьшить всплески инсулина и, следовательно, снизить риск развития диабета 2 типа. Связь между повышенным потреблением клетчатки и снижением риска развития колоректального рака (новообразование толстого кишечника) остается неопределенной.
Таким образом, белки, жиры, углеводы должны присутствовать в рационе питания человека. Отсутствие одного из этих трёх компонентов чревато проблемами со здоровьем.
