Биохимия человека Том 2 - Марри Р. 1993

Частные вопросы
Питание, пищеварение и всасывание
Энергетические потребности

Снабжение энергией

Организм млекопитающих должен получать столько питательных веществ, чтобы их свободная энергия обеспечила суточную потребность в макроэргических фосфатах (в основном АТР) и восстанавливающих эквивалентах (2Н), которые необходимы для осуществления всех функций организма (см. рис. 16.1). Питательные вещества поступают в виде углеводов, жиров и белков в соотношениях, широко варьирующих в разных группах населения. Алкоголь также может служить источником энергии. Постоянная масса тела в условиях неизменной потребности в энергии указывает на достаточное поступление ее с пищей.

Количество усвояемой энергии, содержащееся в основных питательных веществах, приведено в табл. 53.2. Следует отметить, что 1 г жира поставляет энергии гораздо больше, чем соответствующие количества белков и углеводов; много энергии содержится и в алкоголе. В табл. 53.3 представлены сведения о рекомендуемом для человека уровне потребления энергии.

Таблица 53.1. Потребности в основных компонентах пищи

Человек

Другие виды

Аминокислоты

Гистидин1), изолейцин, лизин, метионин (цистеин3)), фенилаланин (тирозин3)), треонин, триптофан, валин

Растущие крысы нуждаются в аргинине2). Глицин требуется для цыплят, таурин — для кошек. Жвачные могут обходиться без большинства аминокислот; потребность в них других травоядных удовлетворяется за счет функционирования микроорганизмов кишечника

Жирные кислоты

Линолевая кислота (арахидоновая кислота3)), а-линоленовая кислота4)

Специфическая потребность в арахидоновой кислоте существует у кошек

Витамины

Водорастворимые

Аскорбиновая кислота (С), биотин3), кобаламин (В12), фолевая кислота, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин (В6), рибофлавин (В2), тиамин (В1)

Большинство млекопитающих способны синтезировать аскорбиновую кислоту, но у приматов, морских свинок и индийских крыланов она должна присутствовать в пище. Водорастворимые витамины для жвачных не обязательны; потребность в них других травоядных удовлетворяется за счет микроорганизмов кишечника

Жирорастворимые

Витамины A, D6), Е, К5)

Большинство видов способны использовать ß-каротин в качестве источника витамина А (ретинола); кошки должны получать его в виде ретинола

Минералы

Макроэлементы

Кальций, хлорид, магний, фосфор, калий, натрий

Микроэлементы (следовые элементы)

Хром, медь, йод, железо, марганец, молибден, селен, цинк

Кремний, ванадий, никель, мышьяк, фторид и олово важны для различных видов и могут требоваться для человека. Кобальт необходим для синтеза кобаламина микроорганизмами рубца

Волокна

Требуются для здоровья

Вода

Самый необходимый компонент диеты

Энергия

Использование углеводов, жиров и белков в различных соотношениях

1) Требуется для младенцев и, вероятно, для детей и взрослых.

2) Может быть отчасти незаменим для младенцев.

3) Цистеин, тирозин и арахидоновая кислота удовлетворяют потребность в метионине, фенилаланине и линолевой кислоте соответственно.

4) Существуют разногласия по поводу необходимости присутствия а-линоленовой кислоты в диете человека.

5) Синтезируется микроорганизмами кишечника, поэтому потребность в нем неопределённа.

6) При действии солнечного света на кожу пищевая потребность в витамине уменьшается.

Таблица 53.2. Теплота сгорания и энергия, усваиваемая из главных пищевых источников. (Adapted from Davidson S. et al. Human Nutrition and Dietetics, 7th ed. Churchill Livingstone, 1979.)

Энергия, ккал/г (кДж/г)

теплота сгорания (бомбовый калориметр)

окисление у человека

стандартные факторы конверсии 1)

Белки

5,4 (22,6)

4,1 (17,2)2)

4 (17)

Жиры

9,3 (38,9)

9,3 (38,9)

9 (38)

Углеводы

4,1 (17,2)

4,1 (17,2)

4 (17)

Этанол

7,1 (29,7)

7,1 (29,7)

7 (29)

1) Факторы конверсии получают путем округления данных о теплоте сгорания и внесения в них поправки на эффективность всасывания.

2) Окисление белков с поправкой на потерю аминогрупп, выделяющихся с мочой.