Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985

Некоторые аспекты биохимии человека
Питание человека
Полноценный рацион должен содержать пять основных компонентов

Теперь, после того как мы рассмотрели систему координации метаболических процессов в организме человека, остановимся на том, как этот сложно устроенный организм обеспечивает нормальное протекание метаболических процессов путем усвоения питательных веществ.

Формирование современных научных представлений о питании человека можно считать одним из важнейших достижений биохимии, поскольку они послужили спасению огромного числа человеческих жизней. Еще не так давно такие болезни, как пеллагра, бери-бери и рахит, были широко распространены во многих странах. Сейчас этих болезней уже нет, и мы знаем, как полностью исключить возможность их появления. Вместе с тем хорошо известно, что в настоящее время примерно одной восьмой части населения земного шара пищи не хватает. Парадоксально, что при этом многие в большинстве развитых стран страдают из-за неправильного питания, обусловленного не недостатком пищи, а перееданием и несбалансированностью диеты. Одна из наиболее важных задач биохимии заключается в представлении людям достоверной, научно обоснованной информации о питании, которая рассеяла бы иррациональные народные поверья и объяснила бы порочность извращений и шарлатанства в этой области.

В состав полноценного рациона должны входить питательные вещества пяти классов (табл. 26-1), причем вещества каждого из них играют особую роль.

Таблица 26-1. Питательные вещества, необходимые человеку¹

¹ Вода, хотя и не является питательным веществом в прямом смысле слова, конечно, также необходима человеку для восполнения потерь, обусловленных потоотделением, дыханием и мочеиспусканием.

а. Углеводы

Углеводы являются наиболее распространенными питательными веществами; в результате их окисления в организме человека образуется основная часть энергии. Они служат также предшественниками в биосинтезе многих компонентов клеток.

б. Жиры

Триацилглицеролы животного и растительного происхождения, так же как и углеводы, играют роль одного из основных источников энергии и, кроме того, служат источником углеродных атомов в биосинтезе холестерола и других стероидов. Триацилглицеролы растительного происхождения являются также источником незаменимых жирных кислот.

в. Белки

Поступающие с пищей белки выполняют три основные функции. Во-первых, они служат источником незаменимых и заменимых аминокислот, которые используются в качестве строительных блоков в ходе биосинтеза белка не только у новорожденных и детей, но и у взрослых, обеспечивая постоянное возобновление и кругооборот белков. Во-вторых, аминокислоты белков служат предшественниками гормонов, порфиринов и многих других биомолекул. И в третьих, окисление углеродного скелета аминокислот вносит хотя и небольшой, но важный вклад в ежедневный суммарный расход энергии.

Углеводы, жиры и белки являются основными или макропитательными веществами. Их ежедневное потребление зависит от веса, возраста и пола человека и измеряется сотнями граммов.

Витамины

Витамины делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые, они являются органическими микропитательными веществами; ежедневная потребность в них не превышает миллиграммов или даже микрограммов. Витамины являются незаменимыми компонентами специфических коферментов или ферментов, участвующих в метаболизме и других специализированных реакциях.

д. Неорганические вещества и микроэлементы

Необходимые для нормального питания неорганические вещества можно разделить на две группы. К первой из них относятся такие элементы, как кальций, фосфор и магний, необходимые организму человека ежедневно в граммовых количествах, а ко второй-железо, иод, цинк, медь и целый ряд других элементов, потребность в которых не превышает миллиграммов или даже микрограммов. Неорганические вещества выполняют различные функции: они используются как структурные компоненты костей и зубов, как электролиты при поддержании водно-солевого баланса крови и тканей, а также как простетические группы ферментов.

Для нормального питания человек должен получать с пищей более 40 различных незаменимых веществ (табл. 26-1). К ним относятся 10 аминокислот, 13 витаминов, 20 или более неорганических элементов (обычно в виде растворимых солей) и одна или несколько полиненасыщенных жирных кислот. К этим веществам следует также добавить клетчатку, состоящую в основном из целлюлозы и других неперевариваемых полимеров клеточных стенок растений. Клетчатка, хотя и не переваривается и, следовательно, не участвует в метаболизме, необходима для правильной перистальтики кишечника.

Отдел пищевых продуктов и питания Национальной Академии наук и Национального исследовательского совета США разработал таблицу ежедневного рациона питания (ЕРП), включающую различные питательные вещества, необходимые для оптимального питания новорожденных, детей, взрослых мужчин и женщин, а также беременных женщин (табл. 26-2). Цифры, представленные в ней, отражают не минимальные ежедневные потребности, а количества, обеспечивающие надежное безопасное существование.

Таблица 26-2. ежедневный рацион питания, рекомендованный отделом пищевых продуктов (пересмотрен в 1980 г.)

¹⁾ Указанные ниже рекомендации относятся к здоровым людям, проживающим в США в нормальных условиях. Рацион должен содержать разнообразные общепринятые питательные вещества для того, чтобы обеспечить организм человека питательными веществами, потребность в которых еще до конца не установлена.