6.3. Биологическая роль углеводов

6.3. Биологическая роль углеводов

Углеводам принадлежит исключительно важная роль в питании. Для человека они являются основным источником энергии (притом легко утилизируемой), необходимой для жизнедеятельности всех клеток, тканей и органов, особенно мозга, сердца, мышц. При окислении одного грамма углеводов в организме образуется 4 ккал.

Источником углеводов в питании служат растительные продукты, в них углеводы составляют 80–90 % сухой массы. Основным углеводом, имеющим питательную ценность для человека, является крахмал. Большим содержанием крахмала отличаются зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса, кукурузы, а также клубни картофеля.

Содержание крахмала в пшеничной и рисовой муке, в крупах достигает 70–80 %, в картофеле его содержится от 14 до 25 % (чаще около 20 %). Следовательно, основным источником крахмала являются такие общеупотребляемые пищевые продукты, как хлеб, крупы и картофель. Сахарозу, глюкозу и фруктозу человек получает с пищевым сахаром и фруктами (плодами и ягодами) в сравнительно небольшом количестве.

Роль углеводов в организме человека не ограничивается их функцией источника энергии. Эта группа веществ и их производные входят в состав разнообразных тканей и жидкостей, то есть являются пластическими материалами. Так, соединительная ткань содержит мукополисахариды, в состав которых входят углеводы и их производные.

Разнообразна регуляторная функция углеводов. Ощущение сладкого, воспринимаемое рецепторами языка, тонизирует центральную нервную систему.

Некоторые углеводы и их производные обладают биологической активностью, выполняя в организме специализированные функции. Например, гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах. Велико значение углеводов и их производных в защитных реакциях организма, особенно протекающих в печени.

Из моносахаридов важное значение имеет фруктоза, особенно для больных сахарным диабетом, так как ее обмен в организме происходит с участием ферментов, активность которых не зависит от наличия инсулина. Преимущество потребления фруктозы по сравнению с глюкозой связано также с различной степенью сладости этих углеводов. Если принять сладость сахарозы (свекольный или тростниковый сахар) за 100, то этот показатель для фруктозы равен 173. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшее количество ее для придания вкуса продуктам и напиткам, что имеет особо важное значение для пищевых рационов ограниченной калорийности. В арбузе, дыне, яблоке, груше, черной смородине фруктоза преобладает над глюкозой. Источниками сахарозы являются свекла, мед, фрукты, ягоды, свекольный и тростниковый сахар.

К производным углеводов относятся сорбит и ксилит, содержащиеся в небольших количествах в тканях человека. Эти вещества имеют сладкий вкус и применяются в качестве заменителей сахара. Сладость сорбита почти в два раза ниже, чем сахара. При добавлении в чай этого заменителя ощущается некоторый посторонний привкус. Ксилит (примерно такой же сладкий, как сахар) обладает холодящими свойствами, напиткам и изделиям не придает постороннего вкуса. Сорбит получают в процессе производства аскорбиновой кислоты из глюкозы; ксилит – из початков кукурузы, хлопковой шелухи. Калорийность сорбита составляет 3,53 ккал/г, ксилита – 3,67 ккал/г, т. е. близка к энергетической ценности углеводов.

В организме ксилит и сорбит расщепляются до углекислого газа и воды, не вызывают повышения уровня глюкозы в крови, поэтому их используют в рационах больных сахарным диабетом.

Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат человека. Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем большее количество углеводов необходимо организму. Средняя потребность в углеводах равна 400–500 г/сут, в том числе крахмала 350–400 г, моно– и дисахаридов 50–100 г (их следует разделить на 3–4 приема по 20–25 г за один раз), пищевых балластных веществ (целлюлоза и пектиновые вещества) – 25 г.

Неумеренное потребление сахара способствует развитию кариеса зубов, нарушению нормального соотношения между возбудительными и тормозными процессами в нервной системе детей, что проявляется в их неуравновешенном поведении. Излишек сахара поддерживает воспалительные процессы. Это нередко происходит при чрезмерном потреблении конфет, тогда в желудке развивается так называемая разжижающая секреция в ответ на большую концентрацию сахара. Потребление значительных количеств сахара способствует аллергизации организма, извращает нормальные реакции, например на холод: вместо расширения сосудов, обеспечивающего согревание кожи, происходит их сужение, вследствие чего наступает охлаждение со всеми вытекающими последствиями.

Рекомендованная норма углеводов должна быть уменьшена при ряде заболеваний, особенно при сахарном диабете, ожирении, аллергиях, воспалительных процессах. В современных условиях нормы углеводов для лиц, не занимающихся физическим трудом, должны быть значительно снижены, особенно в пожилом возрасте. При этом важно ограничить потребление рафинированных так называемых «незащищенных» углеводов, которые подвергнуты различной степени очистки и максимально освобождены от составных частей продукта, в частности от целлюлозы, витаминов, минеральных соединений. Такие углеводы более доступны действию пищеварительных ферментов, чем содержащиеся в продуктах, не очищенных от балластных веществ. Источниками рафинированных углеводов – «пустых» калорий – являются: сахар, все виды кондитерских изделий, изделия из муки высших сортов.

В питании людей пожилого возраста и физически ненагруженных групп населения большая доля углеводов должна быть обеспечена «защищенными» углеводами. Они содержатся в растительных продуктах и представлены в основном крахмалом, которому сопутствует клетчатка в количестве не менее 0,1 %.

Соотношение между содержанием в рационе белков, жиров и углеводов зависит от возраста, состояния здоровья, характера выполняемой работы. Так, для людей, занятых работой, не требующей значительных физических усилий, оптимальным является соотношение 1: 1: 4. Для людей, занятых физическим трудом, доля углеводов в рационе возрастает и сбалансированность белков, жиров и углеводов выражается формулой 1: 1: 5.

При больших физических нагрузках (например, у спортсменов) нормы углеводов еще более повышены. Для лиц, занятых умственным трудом, наиболее рационально соотношение белков, жиров и углеводов 1: 0, 8: 3.

В виде гликогена углеводы накапливаются в печени и мышцах. Однако углеводные депо характеризуются относительно небольшой емкостью, и для удовлетворения организма эти нутриенты должны бесперебойно поступать с пищей. При больших физических нагрузках расход энергии не покрывается углеводами пищи и их запасами в организме; энергия образуется в результате окисления жира, мобилизующегося из жировых депо организма.

В пищевых рационах жителей экономически развитых стран превалируют рафинированные продукты, в значительной мере лишенные пищевых волокон (изделия из белой муки, манной крупы, риса, макарон, сахара). В результате ослабляется двигательная активность толстого кишечника. Застой шлаков приводит к развитию геморроя, изменению состава микрофлоры кишечника, ухудшению биосинтеза ряда витаминов (частично используемых организмом), увеличению образования токсических продуктов, в том числе канцерогенных, повышению их всасывания в кровь. Недостаток пищевых волокон в рационах способствует не только нарушениям функций толстого кишечника, но и преждевременному старению, развитию ожирения, сахарного диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы, холецистита и рака кишечника.

Избыток пищевых волокон также оказывает неблагоприятное действие на организм, так как при этом нарушаются процессы всасывания в кишечнике. Потребление большой дозы сахара за один раз или за сутки вызывает повышенное выделение инсулина, следовательно, способствует усилению деятельности поджелудочной железы, что может привести к ее истощению и развитию диабета. Избыток углеводов под влиянием инсулина переходит в жир.

Реальными путями снижения потребления «пустых калорий» являются следующие: использование для подслащивания напитков «вприкуску» варенья, повидла, протертых с сахаром ягод, фруктово-ягодного мармелада, восточных сладостей, пастилы, сухофруктов (курага, изюм); использование в качестве третьих блюд фруктово-ягодных соков, настоев трав; увеличение производства и расширение ассортимента кондитерских изделий, в которых сахар заменен ксилитом или сорбитом. Для изготовления кондитерских изделий следует преимущественно использовать белковые, фруктово-ягодные начинки и кремы.

Хорошая обеспеченность организма углеводами способствует увеличению использования энергии в условиях гипоксии, что особенно важно для спортивной деятельности (табл. 4).

Важнейшим принципом сбалансированного и рационального питания является определение правильного и обоснованного соотношения основных пищевых и биологически активных веществ – белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных элементов в зависимости от пола, возраста, характера трудовой деятельности и общего жизненного уклада. В действующих рекомендациях принято соотношение белков, жиров и углеводов у детей младшего возраста – 1: 1: 3, старшего – 1: 1: 4, у взрослых – 1: 0,9: 4,6.

Таблица 4. Минимальная потребность в углеводах при различной длительности спортивных нагрузок

Данный текст является ознакомительным фрагментом.