Składniki odżywcze

Składniki odżywcze są to związki, które po spożyciu ulegają strawieniu i przyswojeniu przez organizm. Występują zarówno w produktach pochodzenia zwierzęcego jak i roślinnego. Niektóre z nich są wykorzystywane jako źródło energii, część służy do budowy i odnowy komórek, a niektóre z nich są składnikami regulującymi procesy zachodzące w organizmie. Do składników odżywczych zaliczamy białka, węglowodany, tłuszcze, witaminy i składniki mineralne.

Węglowodany

Węglowodany zwane cukrami, zbudowane są z węgla, wodoru i tlenu. Dzielą się na węglowodany przyswajalne i nieprzyswajalne.

Węglowodany przyswajalne są najważniejszym źródłem energii dla człowieka. Po strawieniu i wchłonięciu w formie glukozy zostają utlenione do CO2 i H2O dając energię. Węglowodany w prawidłowo zbilansowanej diecie dostarczają około 50-60% energii. Węglowodany konieczne są do utleniania kwasów tłuszczowych. Kiedy dostarczamy zbyt małą ilość węglowodanów przyswajalnych z pożywieniem (poniżej 100g na dobę), kwasy tłuszczowe spalają się niecałkowicie i powstają ciała ketonowe zakwaszające organizm.
Po przekształceniach węglowodany są wykorzystywane do syntezy aminokwasów glukogennych. Pełnią różne funkcje biologiczne, np. są wykorzystane do syntezy struktur pokarmowych.

Zapasy węglowodanów w organizmie są niewielkie. Występują głównie w postaci glikogenu w wątrobie, mięśniach, nerkach i w niewielkich ilościach we krwi w postaci glukozy. Zapas ten wystarcza tylko na 12 godzin przy zapotrzebowaniu energetycznym 2800 kcal.

Przy braku wystarczającej ilości węglowodanów w pożywieniu organizm zaczyna syntetyzować glukozę z białek i mniejszym stopniu z tłuszczów. Aby uchronić białko przed spalaniem należy dostarczać odpowiednią ilość tłuszczy i węglowodanów. Białko powinno być wykorzystane do budowy i regeneracji komórek organizmu.

Z kolei zbyt duża ilość węglowodanów w diecie powoduje, że są one przekształcane w naszym organizmie w tłuszcze, prowadząc do nadwagi.   

Węglowodany nieprzyswajalne, czyli błonnik mają istotny wpływ na pracę przewodu pokarmowego. Do jego prawidłowego działania niezbędna jest woda. 

Więcej na temat błonnika.

Źródłem węglowodanów są produkty roślinne. Największe ilości węglowodanów zawierają zboża (55-80%) i nasiona roślin strączkowych. Jest to głownie skrobia. Fruktozę, glukozę i w znikomych ilościach sacharozę możemy znaleźć w owocach. W warzywach ilość węglowodanów jest zróżnicowana i wynosi od 4% do 12%.  Należy unikać cukrów szybko wchłaniających się jak np. sacharoza czy fruktoza, które powodują próchnicę, otyłość oraz zwiększają poziom triglicerydów i cholesterolu.

Białka

Są najważniejszych składnikiem budowy organizmu i stanowią około 20% masy ciała człowieka zajmując drugie miejsce po wodzie. W skład białek zwierzęcych wchodzi 20 aminokwasów. 

Aminokwasy możemy podzielić na 3 grupy:

1. Aminokwasy egzogenne, czyli takie których organizm nie potrafi sam wytworzyć i muszą być dostarczone z pożywieniem. Należą do nich lizyna, metionina, treonina, leucyna, izoleucyna, tryptofan, fenyloalanina oraz histydyna, którą nasz organizm może sam wytwarzać, ale w niedostatecznych ilościach.
   
2. Aminokwasy półegzogenne - powstają w organizmie z aminokwasów egzogennych. Są to tyrozyna (powstaje z fenyloalaniny), cysteina i cystyna (z metioniny) .
3. Aminokwasy endogenne, które organizm sam syntetyzuje. Należą tu glicyna, alanina, arginina, kwas asparaginowy, kwas glutaminowy, prolina, hydroksyprolina, seryna. Powstają one z innych aminokwasów lub z produktów przemiany węglowodanów i tłuszczów, ale muszą być dostępne grupy aminowe.

Podstawowa rola białek w naszym organizmie to:

1. Budowa i odbudowa tkanek (np. złuszczony naskórek, wypadające włosy),

2. Składnik krwi, limfy, mleka, hormonów, enzymów,

3. Utrzymują właściwe pH płynów ustrojowych i treści przewodu pokarmowego,

4. Są nośnikiem niektórych witamin, składników mineralnych,

5. Biorą udział w regulacji ciśnienia krwi.  

Białko są niezbędne do wzrostu i rozwoju, odnowy tkanek, prawidłowego przebiegu procesów myślowych. Ilość białka u dorosłego człowieka wynosi od 10 do 14 kg. Około 300 g w ciągu doby podlega wymianie. Aminokwasy potrzebne do budowy nowych białek pochodzą zarówno z rozpadu białek ustrojowych jak i z pożywienia.
Niedobór białka w pożywieniu może doprowadzić nawet do śmierci. Niedożywienie białkowe (kwashiorkor) przejawia się zahamowaniem wzrostu, apatią, brakiem łaknienia, zmianami skórnymi. Jest szczególnie niebezpieczne u dzieci i kobiet w ciąży.

Nadmiar białka w pożywieniu również nie jest wskazany. Białko ulega spalaniu dając energię i duże ilości azotu (w postaci grup aminowych), który niewykorzystany musi być wydalony. Najpierw w wątrobie powstaje mocznik. Dopiero w postaci mocznika, nadmiar azotu może być wydalony przez nerki. Dlatego białko spożywane w dużych ilościach obciąża nerki i wątrobę.

Kiedy dostarczamy zbyt mało węglowodanów i tłuszczów, również wtedy białko zostaje wykorzystane na cele energetyczne, zamiast na budulcowe. 

O wartości odżywczej białka decyduje obecność w nim aminokwasów egzogennych i ich proporcje. Dorosły człowiek najlepiej wykorzystuje białko (albuminę) jaja kurzego, które przez ekspertów zostało uznane za wzorcowe (pełnowartościowe) i służy do porównywania wartości odżywczej innych białek. Białko jaja kurzego zawiera wszystkie aminokwasy w optymalnych ilościach i proporcjach. Im większa wartość odżywcza białka, tym lepsze jego wykorzystanie. Białka zwierzęce są lepiej wykorzystywane niż roślinne. Dużą wartość odżywczą oprócz białka jaja kurzego mają także białko mleka, serów, mięsa zwierząt rzeźnych, drobiu i ryb. Do białek o niskiej wartości, w których brakuje 1 lub kilku egzogennych aminokwasów należą białka zbóż, warzyw. Wśród białek roślinnych największą wartość ma białko roślin strączkowych. 

Zapotrzebowanie na białko w dużym stopniu zależy od wieku i stanu fizjologicznego organizmu. Dorosły, zdrowy człowiek powinien spożywać około 0,8-1 g białka na 1 kg masy ciała.

Białka powinny pokrywać około 12-14% zapotrzebowania energetycznego na dobę. Zapotrzebowanie na białko jest większe u dzieci i młodzieży, kobiet w ciąży i karmiących. Białko nie jest w żaden sposób magazynowane, dlatego należy je codziennie dostarczać z pożywieniem.

Tłuszcze

Mają bardzo różnorodną budowę, ale mają też jedną cechę wspólną - są nierozpuszczalne w wodzie. Pełnią rolę składnika budulcowego, materiału energetycznego i są rozpuszczalnikiem dla wielu związków nierozpuszczalnych w wodzie, np niektórych witamin.

Tłuszcze właściwe są estrami glicerolu i kwasów tłuszczowych. W zależności od tego ile cząsteczek kwasu tłuszczowego zostało przyłączonych do glicerolu powstają monoglicerydy, diglicerydy i triglicerydy. Triglicerydy magazynowane są w komórkach tkanki tłuszczowej - adipocytach. Adipocyty mogą się namnażać tylko w okresie wzrostu organizmu, w dorosłym życiu ich ilość pozostaje niezmienna, mogą tylko zwiększać/zmniejszać swoją objętość. Dlatego istotne jest, aby nie dopuszczać do nadwagi u dzieci, by adipocyty się nie namnożyły. Z triglicerydów uwalniane są kwasy tłuszczowe, które dostają się do różnych komórek naszego ciała i tam zostają utlenione dając energię. 

Kwasy tłuszczowe możemy podzielić na:

1. Nasycone kwasy tłuszczowe - są przede wszystkim źródłem energii. Udowodniono, że zwiększają poziom cholesterolu, a nadmiar nasyconych kwasów tłuszczowych w diecie przyśpiesza rozwój miażdżycy.
2. Jednonienasycone kwasy tłuszczowe - w przeciwieństwie do kwasów tłuszczowych nasyconych zmniejszają stężenie cholesterolu oraz pomagają  w redukcji poziomu glukozy we krwi.
3. Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) - zwiększają przepływ krwi przez naczynia wieńcowe, dzięki czemu zapobiegają miażdżycy, zawałom, udarom. Są niezbędne do prawidłowego wzrost u dzieci i młodzieży, a w wieku dorosłym do utrzymania zdrowia. Wchodzą w skład fosfolipidów budujących błony biologiczne. Z rozpadu 20-węglowych wielonienasyconyh kwasów tłuszczowych powstają eikozanoidy, do których zalicza się: prostaglandyny, prostacykliny, tromboksany, leukotrieny, lipoksyny. Pełnią one rolę miejscowych hormonów; regulują czynności układu krwionośnego, biorą udział w regulacji krzepnięcia krwi, ciśnienia tętniczego, funkcji ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego, układu pokarmowego, oddechowego, nerek i narządów rozrodczych. Wykazują działanie przeciwzapalne.Niedobory NNKT powodują: zahamowanie wzrostu, zmiany skórne, zmniejszone wydzielanie gruczołów łojowych, niedobór płytek krwi, zwiększone spożycie wody, upośledzenie czynności niektórych narządów (nerek, wątroby, serca i innych), nadciśnienie, bezpłodność, zwiększenie podatności na infekcje. Ale nie należy też przesadzać z ilością NNKT w diecie, ponieważ ich nadmiar także może spowodować niepożądane skutki. Także bardzo ważna jest odpowiednia proporcja pomiędzy kwasami omega-3 a omega-6.
   
4. Kwasy tłuszczowe typu trans - w tłuszczach pokarmowych, kwasy tłuszczowe występują najczęściej w konfiguracji cis. Jednak w trakcie procesów technologicznych mogą powstać kwasy tłuszczowe nienasycone o nietypowej konfiguracji typu trans. Głównym źródłem izomerów trans są margaryny, tłuszcze piekarskie, kuchenne. W niewielkich ilościach występują w maśle, mleku, serach, wołowinie, baraninie. Formy trans zalicza się do tej samej grupy co kwasy nasycone, gdyż tracą swoje biologiczne właściwości i stają się tylko źródłem energii oraz podnoszą stężenie cholesterolu. Niekorzystne działanie izomerów trans obserwuje się, gdy dostarczają co najmniej 6% energii z pożywieniem. Nowe technologie produkcyjne przyczyniły się do zmniejszenia ilości izomerów trans w produktach.
   

Utlenianie nienasyconych kwasów tłuszczowych prowadzi do powstawania wolnych rodników, które mogą uszkadzać błony komórkowe, kwasy nukleinowe, reagują z białkami, uszkadzają tkanki.

Podstawowa rola tłuszczów to:

1. Obok węglowodanów są głównym źródłem energii i stanowią zapasowy materiał energetyczny organizmu.

2. Dostarczają niezbędnych kwasów nienasyconych, których organizm nie potrafi sam wytworzyć.

3. Materiał budulcowy wszystkich struktur błoniastych.

4. Są prekursorami syntezy hormonów steroidowych.

5. Biorą udział w syntezie eikozanoidów.

6. Są rozpuszczalnikiem dla witamin A, D, E i K.

Mimo ogromnej roli, jaką tłuszcze pełnią w naszym organizmie to nie należy ich spożywać w dużych ilościach.

Ich nadmiar w pożywieniu, szczególnie kwasów tłuszczowych nasyconych, prowadzi do otyłości, chorób układu krążenia, cukrzycy i rozwoju niektórych nowotworów.

Kwasy tłuszczowe nasycone dominują w tłuszczach zwierzęcych, a nienasycone w tłuszczach roślinnych.

Tłuszcze powinny dostarczać około 25-30% energii z pożywienia, w tym kwasy tłuszczowe nasycone nie powinny dostarczać więcej niż 7% energii, jednonienasycone 10-15%, wielonienasycone 6-10% z zachowaną odpowiednią proporcją pomiędzy omega-3 i omega-6, a kwasy tłuszczowe trans poniżej 1%.