Взаимосвязь обмена углеводов, липидов и аминокислот

Биохимия питания

В состав полноценного рациона должны входить вещества пяти классов: углеводы, липиды, белки, витамины, неорганические вещества и микроэлементы. Пищевые вещества могут быть заменимыми и незаменимыми. Заменимые могут образовываться в организме из других веществ. Незаменимые – не синтезируются из других веществ и должны поступать с пищей в готовом виде. Для нормального питания человек должен получать с пищей около 40 различных незаменимых веществ: 10 аминокислот, 13 витаминов, 15 или более неорганических элементов (в виде растворимых солей) и одну или несколько полиненасыщенных жирных кислот.

Белки

Белки сами по себе не являются незаменимыми компонентами рациона человека. Для нормального питания необходимы лишь содержащиеся в них незаменимые аминокислоты. Для взрослых людей незаменимыми являются 9 аминокислот (Val, Leu, Ile, Thr, Lys, Met, Phe, Trp, His). Новорожденным и растущим детям необходима еще десятая аминокислота – Arg (у взрослых Arg образуется в достаточных количествах в печени в процессе синтеза мочевины).

Ежедневно молодым мужчинам рекомендуется потреблять 56 г белков (из расчета 800 мг/кг массы тела). При этом подразумевается, что в пищу входят самые разнообразные белки растительного и животного происхождения. По крайней мере 12 из 56 г белка должны приходиться на долю незаменимых аминокислот. Качество белка (пищевая ценность) зависит от двух факторов: 1) от сбалансированности его аминокислотного состава и 2) от его усвояемости. Белки значительно различаются по аминокислотному составу. Некоторые из них (белки яиц, молока, говядины) содержат полный набор аминокислот в оптимальных соотношениях; другие могут не содержать одной или нескольких незаменимых аминокислот. Например, кукуруза характеризуется дефицитом Trp и Lys, пшеница – дефицитом Lys, некоторые бобы – дефицитом Met. Кроме того растительные белки не могут полностью перевариваться, т.к. белковая часть зерен защищена состоящей из целлюлозы и других полисахаридов оболочкой, которая не гидролизуется пищеварительными ферментами. Поэтому для удовлетворения потребности в белке его поступление в организм должно быть увеличено.

Липиды

На долю триацилглицеролов (ТАГ) приходится ~98% общего количества липидов в пище, остальные 2% составляют фосфолипиды, холестерин и его эфиры.

Хотя липиды нередко обеспечивают значительную часть суточной потребности (до 40% в развитых странах) в энергии, это не является их основной функцией. Пищевые липиды повышают вкусовые качества пищи, обеспечивают состояние насыщения, действуют как пищевые растворители для жирорастворимых витаминов и служат источником незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, синтезировать которые организм не способен.

Углеводы

В связи с тем, что продукты, богатые углеводами, более доступны, чем продукты, содержащие большие количества белков или жиров, именно они составляют основную часть продуктов питания в большинстве стран. Четыре пятых населения земного шара питаются в основном растительной пищей, в которой на долю углеводов приходится от 70 до 90% общей калорийности. В развитых странах на долю углеводов приходится ~45% калорийности суточного рациона. В США студенты-мужчины потребляют с пищей ~400 г углеводов в сутки.

В развитых странах более 40% потребляемых углеводов составляют сахароза, глюкоза, фруктоза и другие очищенные сахара, что обусловлено доступностью и дешевизной сахарозы в этих странах. Оставшиеся 60% приходятся на долю крахмала. В менее развитых странах сахарозу употребляют в пищу в очень небольших количествах, в основном в качестве углеводов там используют крахмал. Возрастание удельного веса сахарозы в углеводной пище имеет негативную сторону, поскольку сахароза и другие сахара оказывают неблагоприятное воздействие на зубы.

Пищевые волокна

Пищевые волокна – это компоненты стенки растительных клеток, которые не расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта человека.

У людей богатая волокнами диета способствует задержке воды при прохождении пищи по кишечнику и формированию объемных мягких фекалий. Такая диета снижает вероятность возникновения рака толстой кишки, сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета.

Волокна с небольшой растворимостью (целлюлоза, лигнин), содержащиеся в пшеничных отрубях, благотворно влияют на функцию толстой кишки, тогда как более растворимые волокна (смолы, пектины), присутствующие в овощах и фруктах, снижают уровень холестерина в крови, замедляют всасывание и потому снижают подъем уровня глюкозы в крови после приема пищи. Этот эффект особенно благоприятен для больных сахарным диабетом.

Взаимосвязь обмена углеводов, липидов и аминокислот

Метаболические пути углеводов, жиров и аминокислот часто переплетаются. Взаимосвязь обмена этих классов веществ проявляется в наличии общего для них пути катаболизма и в возможности их взаимопревращений.

Возможностью взаимопревращений объясняется частичная взаимозаменяемость углеводов, липидов и аминокислот в питании. С этим же связана неэффективность попыток лечения ожирения безжировой диетой.

Следует отметить необратимость превращения пирувата и аминокислот в ацетил-КоА.

Это означает, что ацетил-КоА в организме человека не может быть использован для синтеза глюкозы, глицерина, аминокислот. Жирные кислоты при b-окислении превращаются в ацетил-КоА, следовательно, использование жирных кислот для синтеза углеводов тоже невозможно.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: