WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУВПО «МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» АГРАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ О.Ю. ...»

-- [ Страница 4 ] --

Существует несколько определений, раскрывающих суть генной ин женерии. По мнению академика А.А. Баева, это «конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных гиб ридных ДНК)», или «создание искусственных генетических программ».

В Интернете дается другое определение: «Генная инженерия – это управление генетической основой организмов посредством внедрения или удаления специфических генов, с использованием техники совре менной молекулярной биологии».

Методы генетической инженерии позволяют конструировать фраг менты рекомбинантных молекул ДНК того или иного организма, кото рые при внедрении в генетический аппарат придавали бы им свойства, полезные для человека.

5. Генно-модифицированные источники пищевой продукции Современная биотехнология базируется на принципах традиционной селекции, заключающихся в приобретении организмами необходимых качественно новых признаков. Однако, в отличие от обычной селекции, которая в течение длительного времени испытывает множество комби наций генов, биотехнология позволяет ввести в генетический аппарат объекта один ген или группу генов, отвечающих за проявление желаемо го признака, что намного ускоряет достижение требуемого результата.

Генно-модифицированный организм – организм или несколько орга низмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное обра зование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полу ченные с применением методов генной инженерии и содержащие генно инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбина ции генов.

Для создания генно-модифицированных организмов разработаны ме тодики, позволяющие вырезать из молекул ДНК необходимые фрагмен ты, модифицировать их соответствующим образом, реконструировать в одно целое и клонировать – размножать в большом количестве копий.

Организмы, подвергшиеся генетической трансформации, называют трансгенными.

Трансгенные организмы – животные, растения, микроорганизмы, вирусы, генетическая программа которых изменена с применением методов генной инженерии.

За прошедшие 25 лет благодаря генной инженерии были сделаны значительные фундаментальные открытия и реализованы на практике весьма дерзкие научные идеи. Однако в последние годы в средствах массовой информации, особенно российской, появился ряд тревожных публикаций о трансгенных организмах, в частности – растениях. Пи щевая и экологическая безопасность каждого нового генно-модифи цированного растения и продуктов на его основе вызывает сомнения у общественности.

Тревога резко возрастает в связи с широким освещением этой про блемы телевидением и прессой, а также в результате акций таких обще ственных организаций, как Гринпис (Green Реасе) и «Друзья Земли»

(Frends of the Earth) и др. Вместе с тем, у различных религиозных кон фессий отсутствует единое мнение на этот счет. Следует отметить, что реакция на продукты из генетически модифицированных источников пищи является различной в США и Европе. Потребители в США вы ражают в основном позитивное отношение к генной инженерии. Между народным Советом по информации в области продовольствия в 1999 г.

установлено, что около 75% американцев рассматривают применение 5.1. Генно-модифицированные организмы… биотехнологии как большой успех общества, особенно в последние пять лет, а 44% европейцев – как серьезный риск для здоровья. При этом 62% американцев готовы купить генетически модифицированный продукт, обладающий большей свежестью или улучшенным вкусом;

на этот же шаг готовы только 22% европейцев. Противники технологии рекомбинантной ДНК, составившие 30% в Европе и 13% в США, счи тают, что эта технология является не только рискованной, но морально неприемлемой.

Хотя конкретных примеров серьезной экологической опасности трансгенных сортов и гибридов в природной среде не выявлено, их потенциальная опасность не подвергается сомнению. Прогнозы строят ся пока не на фактических данных, а на основании общебиологических закономерностей, вытекающих из положений генетики популяций и т.д.

Они дают возможность выявить вероятные механизмы отрицательных последствий широкого распространения генетически модифицирован ных растений и оценить потенциальные риски для окружающей среды и здоровья человека.

Риск – вероятность осуществления нежелательного воздействия ген но-инженерно-модифицированного организма на окружающую среду, сохранение и устойчивое использование биологического разнообразия, включая здоровье человека, вследствие передачи генов.

Знание потенциальных рисков применения генетически модифици рованных источников пищи (ГМИ) обусловливает возможность их ис ключения либо снижения отрицательного воздействия.

Вероятность возникновения отрицательных последствий примене ния генно-модифицированных организмов на практике действительно низка. Однако теоретически риск сохраняется при отсутствии контроля за генно-инженерной деятельностью, производством, выпуском и реа лизацией генно-модифицированных организмов. При этом националь ные законы, регулирующие генно-инженерную деятельность в госу дарствах, где ведутся работы такого рода, должны быть согласованы между собой.

Без сомнения, XXI век будет веком генно-модифицированных орга низмов, что подтверждается бурным наращиванием в мире производст ва пищевой продукции на их основе. С точки зрения мировых перспектив, многие специалисты предсказывают хорошее будущее коммерческому использованию трансгенных растений. Предполагается, что в перспек тиве удельный вес площадей возделывания трансгенных культур в ми ровой структуре посевов составит по отдельным видам от 10 до 60%.





Кроме того, трансгенные растения, устойчивые к вредителям и болезням, помогут снять остроту проблемы продовольствия и сократить затраты 5. Генно-модифицированные источники пищевой продукции на химические средства защиты. Более того, замена традиционного набора химических средств потенциально уменьшит опасность загряз нения окружающей среды, а следовательно, обеспечит безопасность питания.

5.1. Генно-модифицированные организмы:

Генетика, являющаяся наукой будущего, зародилась еще в XIX ве ке. В 1865 году Грегор Мендель (Чехия) установил основные законы наследственности, а в 1869 г. Иоганн Фридрих Мишер (Швейцария) открыл в ядрах клеток нуклеиновые кислоты. Эти открытия явились пер выми кирпичиками в фундаменте современной биотехнологии. В году советский ученый Н.К. Кольцов предположил, что молекулы био полимеров, входящие в хромосомы, могут служить матрицами для вос производства таких молекул. Однако мировое признание как наука био технология получила начиная с 1953 г. после открытия Фрэнсиса Крика (Великобритания) и Джеймса Уотсона (США). Они показали, что био логические функции ДНК – воспроизводство, копирование и передача наследственной информации – обусловлены ее пространственным строе нием и химическим составом. Непосредственное возникновение генной инженерии как нового направления биотехнологии условно можно от нести к 1970-1972 годам.

В этот период ученые открыли ферменты, необходимые для генной инженерии, – рестриктазу, лигазу, ревертазу. В эти же годы появились новые разработки по выделению генов, их химическому синтезу, вводу их в живые клетки и внедрению в геном клеток. В 80-х годах прошлого столетия появились первые практические результаты генной инжене рии. В 1983 году ученые и специалисты компании «Monsanto», Гентского государственного университета (Бельгия), Кёльнского института расте ниеводства им. М. Планка (Германия) и Вашингтонского университета создали первые трансгенные растения. Однако более 10 лет потребова лось, чтобы довести лабораторные эксперименты до широкого коммерче ского использования. С этой целью с 1986 по 1998 годы в 45 странах проведено свыше 25 тыс. полевых испытаний (72% из них – в США и Канаде) 66 различных сортов и гибридов генно-модифицированных растений.

К началу 1998 года в мире было уже зарегистрировано около 100 ви дов трансгенных растений, в том числе в США – 34, в Канаде – 30, в Японии – 20, в странах Европейского Союза – 9.

Причинами столь беспрецедентных объемов освоения трансгенных культур являются, прежде всего, колоссальный прогресс биотехнологиче 5.2. Основные принципы создания трансгенных растений ской науки, а также бесспорные технологические и экономические пре имущества трансгенных растений в сельскохозяйственном производстве.

Основные задачи генной инженерии в создании трансгенных расте ний в современных условиях развития сельского хозяйства и общества довольно многообразны, а некоторые из них фантастичны и в то же время весьма перспективны по достижимости результатов.

5.2. Основные принципы создания трансгенных растений Одной из основ метода, позволившего осуществлять различные дей ствия с генами, является открытие ферментов, названных рестрикцион ными эндонуклеазами или рестриктазами. Эти ферменты способны распознавать определенную последовательность своей ДНК и расщеп лять «чужую» ДНК на мелкие фрагменты. В настоящее время выделены рестриктазы, распознающие более 150 мест расщепления ДНК.

Рестриктазы бывают мелко- и крупнорасщепляющими. Первые уз нают тетрануклеотид и вносят в молекулы больше разрывов, чем вто рые, узнающие последовательность из 6 нуклеотидных пар. Следует отметить, что рестриктазы по-разному расщепляют ДНК. Одни вносят разрывы по оси симметрии узнаваемой последовательности, а другие – со сдвигом с образованием «ступеньки». В первом случае образуются так называемые «тупые» концы, а во втором – «липкие», то есть фраг менты имеют на своих концах однонитевые взаимно комплементарные участки длиной в 4 нуклеотида. Такие фрагменты удобны для создания рекомбинантных ДНК.

Рекомбинантные ДНК – это ДНК, образованные объединением in vitro (в пробирке) двух или более фрагментов ДНК, выделенных из различ ных биологических источников.

Сшивка фрагментов ДНК, полученных при помощи рестриктаз, про изводится тремя основными методами, зависящими от того, какие кон цы имеют фрагменты сшиваемых ДНК:

– сшивка по одноименным «липким» концам – любые два фрагмента ДНК, независимо от их происхождения, образовавшихся под действием одной и той же рестриктазы, могут слипаться за счет образования водо родных связей между однонитевыми участками комплементарных нук леотидов;

– сшивка по «тупым» концам. Это менее эффективный метод, по этому для получения рекомбинантных молекул ДНК пользуются «лип кими» концами;

– сшивка фрагментов с разноименными «липкими» концами. Для связи разноименных, то есть некомплементарных друг другу «липких»

концов, используют так называемые линкеры или «переходники».

5. Генно-модифицированные источники пищевой продукции Линкеры – это химически синтезированные олигонуклеотиды, пред ставляющие собой сайты рестрикции (места расщепления) или их ком бинацию. Существуют большие наборы линкеров, в том числе «тупой конец – липкий конец».

После того как ДНК сшита в пробирке, ее надо ввести в живые клет ки и обеспечить стабильное поддержание генетической информации.

Это достигается при помощи так называемых векторных молекул, или векторов.

Векторными молекулами, или векторами, называют молекулы ДНК, способные акцептировать чужеродную ДНК и обеспечивающие ее реп ликацию, а может быть, и экспрессию.

Экспрессия гена – проявление генетической информации, записан ной в гене, в форме рибонуклеиновой кислоты, белка и фенотипическо го признака.

Векторы позволяют осуществить введение в клетку дополнительной генетической информации. В качестве векторов используют, как прави ло, плазмиды, бактериофаги, вирусы животных.

Плазмиды – кольцевые внехромосомные ДНК, способные к авто номной репликации.

Бактериофаги – вирусы, инфицирующие бактерии.

Первые плазмиды – векторы, были выделены из бактерий. В после дующем большинство векторов было сконструировано при помощи ме тодов генной инженерии в соответствии с задачами экспериментаторов.

5.3. Биобезопасность генно-модифицированных организмов Проблема генетических ресурсов Земли, то есть поиск природных источников генов, приобретает особую актуальность. Она, в свою оче редь, обусловливает необходимость строгого контроля за распростране нием трансгенных организмов.

Следует отметить, что в каждой стране существуют свои правила та кого контроля. В то же время для ускорения коммерческого использо вания трансгенных растений в разных странах система получения разре шения на их испытания облегчается, если растение уже зарегистрировано в другой стране.

При этом оценка генно-модифицированного организма по критериям безопасности в каждой стране складывается из двух основных направ лений:

– исследование биобезопасности генно-модифицированных орга низмов;

– определение пищевой безопасности генно-модифицированных ор ганизмов и продуктов питания из них.

5.3. Биобезопасность генно-модифицированных организмов Так, в США контроль за производством и коммерциализацией транс генных культур осуществляют Министерство сельского хозяйства (United States Department of Agriculture – USDA), Управление по охране окру жающей среды (Environmental Protection Agency – EPA) Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикамен тов (Food and Drug Administration – FDA).

В России проблемой безопасного получения, использования, переда чи и регистрации генно-модифицированных организмов занимаются сле дующие организации (рис. 6).

Взаимоотношения между ними регулируются правилами, разрабо танными на основании Федеральных законов Российской Федерации «О государственном регулировании в области генно-инженерной дея тельности», «О селекционных достижениях», «О санитарно-эпидемио логиическом благополучии населения», «Об экологической эксперти зе», «Об охране окружающей среды», Международных руководящих принципов безопасности ЮНЕП в области биотехнологии, Конвенции Картахенского протокола по биобезопасности и биологическом биораз нообразии, а также нормативно-правовых актов министерств и ведомств Российской Федерации.

Рис. 6. Схема безопасного получения, использования, передачи и регистрации ГМО 5. Генно-модифицированные источники пищевой продукции Потенциальную опасность трансгенных организмов для окружаю щей среды, а следовательно, и для человека связывают со следующими возможными отрицательными последствиями:

– вытеснение природных организмов из их экологических ниш с по следующим нарушением экологического равновесия;

– уменьшение биоразнообразия;

– бесконтрольный перенос чужеродных генов из трансгенных орга низмов в природные, что предположительно может привести к актива ции ранее известных или образованию новых патогенов.

Исследование биобезопасности трансгенных растений в России осу ществляют путем проведения ограниченных полевых испытаний на изо лированных участках с применением специальных мер ограничения рис ков. Следующим этапом выпуска генно-модифицированного организма в окружающую среду является проведение полевых испытаний без ис пользования специальных мер ограничения рисков, в том числе сорто испытаний. Заключительный этап выпуска трансгенных растений пре дусматривает широкомасштабное их возделывание.

Ограниченные полевые испытания в открытом грунте проводятся на огороженных охраняемых участках, сертифицированных Межведом ственной комиссией по генно-инженерной деятельности (МВКГИД). Орга низация или учреждение, осуществляющие эти испытания и имеющие высококвалифицированный персонал, гарантируют защиту от несанкцио нированного попадания исследуемых трансгенов в окружающую среду.

Для выполнения этих требований осуществляют следующие мероприятия:

а) репродуктивную изоляцию путем пространственного и временно го разграничения;

в случае необходимости – применение биологиче ских методов предотвращения цветения;

надевание защитных мешоч ков на цветки, соцветия, растения и т.п.;

б) регулирование устойчивости или распространение таких репро дуктивных структур, как побеги или семена;

в) уничтожение самосевных растений после уборки.

Результатом изучения трансгенных растений на ограниченных уча стках является оценка их биобезопасности и выдача МВКГИД номера временной регистрации исследуемого растения для проведения сорто испытаний.

После завершения сортоиспытаний и получения гигиенического за ключения Государственного санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации материалы экологического обоснования возмож ности внесения генно-модифицированного растения в Государственный реестр селекционных достижений, разрешенных к использованию в Рос сийской Федерации, представляются на государственную экспертизу.

5.4. Пищевая токсиколого-гигиеническая оценка… При наличии положительного заключения Государственной комис сии Российской Федерации по охране и испытаниям селекционных достижений, положительного заключения Государственного санитарно эпидемиологического надзора Российской Федерации этот трансгенный сорт вносится в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации, с присвоением номера постоянной регистрации.

Однако система регистрации постоянно совершенствуется и может претерпевать изменения.

5.4. Пищевая токсиколого-гигиеническая оценка Установленная пищевая безопасность трансгенных растений являет ся гарантией уверенности потребителя в их безвредности для здоровья.

В различных странах на национальном уровне разработана норма тивно-правовая и методическая база для оценки пищевой безопасности и возможности реализации населению на пищевые цели продукции из генетически модифицированных источников.

По итогам этой оценки проводится их регистрация.

В большинстве стран считают необходимым проводить поэтапную оценку безопасности и качества генетически модифицированных источ ников. В основе этого подхода лежит принцип композиционной или реальной эквивалентности, который заключается в сравнении генетиче ски модифицированных источников с традиционным аналогом. Для этого необходимы изучение химического состава изучаемого продукта и срав нение его с традиционным аналогом: содержание основных нутриентов, антиалиментарных и токсических веществ и аллергенов, характерных для данного вида продовольствия или определяемых свойствами пере носимых генов. Если в результате оценки композиционной эквивалент ности не обнаруживается отличий генно-модифицированной пищевой продукции от традиционных аналогов, то ее причисляют к первому классу безопасности и предлагают считать полностью безвредной для здоровья потребителей. При обнаружении отличий от традиционного аналога (второй класс безопасности) или полного несоответствия тра диционным аналогам (третий класс безопасности) оценка безопасности генно-модифицированной пищевой продукции должна быть продолже на. Этапы исследования пищевой безопасности предусматривают изу чение пищевых и токсикологических характеристик продукции.

Оценка пищевых свойств включает изучение:

– пищевой ценности нового продукта;

– нормы потребления;

5. Генно-модифицированные источники пищевой продукции – способов использования в питании;

– биодоступности;

– поступления отдельных нутриентов (если ожидаемое поступление нутриента превышает 15% от его суточной потребности);

– влияния на микрофлору кишечника (если генно-модифицирован ный источник содержит живые организмы).

Токсикологическая характеристика обусловливает определение сле дующих показателей:

– токсикокинетика;

– генотоксичность;

– потенциальная аллергенность;

– потенциальная колонизация в желудочно-кишечном тракте (в слу чае содержания в генно-модифицированном источнике живых микроор ганизмов);

– результаты субхронического (90 суток) токсикологического экспе римента на лабораторных животных и исследований на добровольцах.

Однако такая система оценки качества и безопасности генно-мо дифицированных источников пищи, основой которой является прин цип композиционной эквивалентности, может быть рекомендована для продукции, не содержащей белков и ДНК. К таким продуктам отно сятся ароматические добавки, рафинированные масла, модифицирован ные крахмалы, мальтодекстрин, сиропы глюкозы, декстрозы, изоглюко зы и другие сахара.

В Российской Федерации с учетом международного и отечественно го опыта разработан и введен в действие особый порядок оценки безо пасности и качества, а также регистрации пищевой продукции, полу ченной из генетически модифицированных источников.

В соответствии с Законами Российской Федерации «О защите прав потребителей», «О государственном регулировании в области генно инженерной деятельности» (05.07.96 г.), приказом Министерства здраво охранения РФ «О гигиенической оценке производства, поставке и реали зации продукции и товаров» (20.07.98 г. № 217) и рекомендациями МВКГИД разработан «Порядок гигиенической оценки и регистрации пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников» (постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 06.04.99 г. №7).

В соответствии с этим постановлением, с 01.07.99 г. введена госу дарственная регистрация и утверждено «Положение о проведении ги гиенической экспертизы и регистрации пищевых продуктов и продоволь ственного сырья, а также компонентов (фрагментов) для их производства, полученных из генетически модифицированных источников». Порядок 5.4. Пищевая токсиколого-гигиеническая оценка… гигиенической оценки распределяет обязанности между ведущими на учными учреждениями страны по отдельным направлениям экспертизы.

Экспертиза пищевой продукции из генетически модифицированных источников проводится по трем направлениям:

– медико-генетическая оценка пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников;

– медико-биологическая оценка пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников;

– исследование технологических свойств пищевой продукции, полу ченной из генетически модифицированных источников.

Институтом питания Российской академии медицинских наук разра ботаны методические указания по оценке безопасности генетически модифицированных пищевых продуктов. Несмотря на то что подходы оценки безопасности в различных странах отличаются по содержанию и объему проводимых исследований, общим является понимание того, что традиционный критерий и методы оценки безопасности пищи (на пример, применявшихся в случае пищевых добавок и остатков пестици дов), не могут быть полностью применимы для генетически модифици рованных источников.

В настоящее время полный цикл исследований, согласно разрабо танной в России Системе оценки безопасности и качества генетически модифицированных источников, проведен для генетически модифици рованной сои линии 40-3-2, представленной компанией «Monsanto». Соя является одной из самых универсальных культур, используемой в каче стве ингредиента более чем в 25 тыс. видах пищевых продуктов.

До проведения исследований в России генетически модифицирован ная соя была зарегистрирована в установленном порядке в США, Кана де, Японии и в странах Европейского Союза и разрешена для использо вания в питании населения без ограничения.

В отношении генетической модификации животных на Консульта ции ФАО/ВОЗ в Риме (1996 г.) решено, что концепция реальной эквива лентности может быть также применена при оценке безопасности жи вотноводческой продукции, а также продукции водного происхождения.

Следует отметить, что млекопитающие сами являются своеобразным индикатором собственной безопасности. Однако, если генетическая мо дификация животных была осуществлена с целью повышения их устой чивости к бактериям и вирусам, необходимы глубокие токсикологические исследования для исключения отрицательного влияния антибиотиков на человеческий организм.

В соответствии с требованиями Директивы Европейского Союза 1139/98/ЕС, с 1 сентября 1998 года пищевая продукция из генно-моди 5. Генно-модифицированные источники пищевой продукции фицированных организмов или содержащая их в качестве компонентов должна быть снабжена специальными этикетками. В США к этой про блеме относятся по другому: если пищевая продукция признана безо пасной, то в специальной маркировке она не нуждается. Пищевая про дукция, предназначенная для реализации на территории Российской Федерации, должна иметь маркировку в соответствии с законодательст вом Российской Федерации и нормативной документацией, регламенти рующей вопросы маркировки продукции. С первого июля 2000 года устанавливается порядок маркировки на потребительской упаковке пищевой продукции с указанием: генетически модифицированная про дукция, или полученная из генетически модифицированных источни ков, либо содержит компоненты, полученные из генетически модифи цированных источников.

6.1. Физиологические аспекты химии пищи

6. ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Нормальное функционирование организма человека определяется тремя исконными факторами, к которым относятся потребление пищи, воды и наличие кислорода.

Совокупность процессов, связанных с потреблением и усвоением в организме входящих в состав пищи веществ, называется питанием.

Питание включает последовательные процессы поступления, пере варивания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ, необ ходимых для покрытия его энергозатрат, построения и возобновления клеток и тканей тела и регуляции функций организма.

Вопросы, связанные с влиянием пищевых веществ на организм че ловека, оптимальными условиями их переваривания и усвоения, по требностями организма в пищевых веществах, изучает физиология пи тания.

6.1. Физиологические аспекты химии пищи Продукты, употребляемые человеком в пищу в натуральном или пе реработанном виде (пищевые продукты), представляют собой сложные системы с единой внутренней структурой и общими физико-химичес кими свойствами. Они характеризуются исключительным разнообрази ем химической природы и состава образующих их компонентов.

В общем случае химический состав пищевого продукта формируют три основные группы компонентов: а) продовольственное сырье;

б) пи щевые добавки;

в) биологически активные добавки.

Продовольственное сырье – объекты растительного, животного, мик робиологического, а также минерального происхождения, используе мые для изготовления пищевых продуктов.

Пищевые добавки – природные или синтезированные вещества, со единения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе изго товления последних в целях придания пищевым продуктам определен ных (заданных) свойств и (или) сохранения их качества.

Биологически активные добавки – концентраты природных или иден тичных природным биологически активных веществ, предназначенные для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов.

Название пищевых получили химические вещества пищи, которые ассимилируются в процессе обмена веществ организма.

6. Основы рационального питания В аспекте биохимии питания все вещества, которые могут быть об наружены в составе пищевого продукта, в обобщенном виде подразде ляют на три основных класса: два класса собственно пищевых (алимен тарных: от англ. alimentary – пищевой, питательный) веществ – макро и микронутриенты и класс непищевых (неалиментарных) веществ.

Представители каждого из классов отличаются химическим составом, особенностями физиологического действия и уровнем содержания в пи щевых продуктах. Модифицированный классификатор основных веществ пищи, предложенный А.А. Покровским, представлен ниже.

Макронутриенты (от лат. nutritio – питание) – класс главных пище вых веществ, представляющих собой источники энергии и пластических (структурных) материалов;

присутствуют в пище в относительно боль ших количествах (от 1 грамма). Представителями этого класса являются углеводы, липиды и белки.

Микронутриенты – класс пищевых веществ, оказывающих выра женные биологические эффекты на различные функции организма;

содержатся в пище, как правило, в небольших количествах (милли и микрограммы). Класс микронутриентов объединяет витамины, пред шественников витаминов и витаминоподобные вещества, а также мине ральные вещества.

Помимо этих биологически активных компонентов пищи, к классу микронутриентов (по А.А. Покровскому) относят некоторые пищевые вещества, выделенные из отдельных групп макронутриентов. В их чис ло входят: представители группы липидов (полиненасыщенные жирные кислоты и фосфолипиды), представители белков (некоторые аминокис лоты), представители углеводов (отдельные олигосахариды) (рис. 6).

В третий класс выделены вещества, обычно содержащиеся в пище вых продуктах, но не используемые организмом в процессе жизнедея тельности. К таким веществам, объединяемым термином «непищевые», принадлежат различные технологические добавки (ароматизаторы, кра сители, консерванты, антиоксиданты и др.), ядовитые вещества и т.п.

Однако в настоящее время роль многих неалиментарных веществ пересматривается. Причиной тому послужили открытия у отдельных непищевых веществ новых свойств, связанных с физиологией питания.

К ним относятся представляющие группу балластных веществ пищевые волокна, предшественники синтеза биологически активных веществ, ферменты и эубиотики (синоним термина «пробиотики»). Последние представляют собой, в соответствии с последней редакцией этого тер мина, пищевые добавки микробного и не микробного происхождения, оказывающие позитивное действие на организм человека через регуля цию кишечной микрофлоры.

6.1. Физиологические аспекты химии пищи Углеводы. Липиды (в т.ч. холестерин).

полифенолы, органические кислоты, биогенные амины, биофлавоноцды, регуляторные пептиды, алкалоиды, гликозиды, индолы, аллилы, кумарины, эфирные масла и другие Рис. 7. Модифицированный классификатор основных веществ пищи Все естественные биологически активные ингредиенты пищи II и III классов, оказывающие выраженное влияние на многие функции орга низма, объединяются термином «нутрицевтики».

Из класса микронутриентов в особую группу, объединяемую назва нием «парафармацевтики», выделяют вещества пищи, оказывающие вы раженное фармакологическое действи. В группу парафармацевтиков входят биофлавоноиды, гликозиды, алкалоиды, эфирные масла, органи ческие кислоты и многие другие.

Каждой группе пищевых веществ в процессах питания принадлежит своя особая роль.

6. Основы рационального питания Пищеварение является начальным этапом ассимиляции пищевых ве ществ, который состоит в превращении исходных пищевых структур сложного химического состава в компоненты, лишенные видовой спе цифичности, легко усваиваемые организмом.

Другими словами, пищеварение представляет собой совокупность процессов, связанных с расщеплением пищевых веществ на простые растворимые соединения, способные легко всасываться и усваиваться организмом.

Сегодня доказано, что ассимиляция пищевых веществ осуществляет ся по трехзвенной схеме, основанной на разных типах пищеварения:

полостное, мембранное (пристеночное) внутриклеточное (всасывание).

Полостным является пищеварение, происходящее в пищеваритель ных полостях – ротовой, желудочной, кишечной, удаленных от секретор ных клеток (слюнные железы, желудочные железы), которые синтезиру ют пищеварительные ферменты. Этот вид пищеварения обеспечивает интенсивное начальное переваривание.

Мембранное (пристеночное) пищеварение осуществляется с помо щью ферментов, локализованных на специальных структурах свобод ных поверхностей клеток (микроворсинках) в тонком кишечнике. Мем бранное пищеварение осуществляет промежуточные и заключительные стадии гидролиза пищевых веществ, а также сопряжение конечных этапов переваривания и начальных этапов всасывания.

Процессы пищеварения, объединяющие механические, физико-хими ческие и химические изменения пищевых веществ, осуществляются у человека специальными, связанными между собой органами, совокуп ность которых образует пищеварительную систему (аппарат).

Пищеварительный аппарат человека включает пищеварительный канал (желудочно-кишечный тракт) длиной 8-12 м, в который входят в последовательной взаимосвязи ротовая полость, глотка, пищевод, желу док, двенадцатиперстная кишка, тонкий и толстый кишечник с прямой кишкой и основные железы – слюнные железы, печень, поджелудочная железа.

Желудочно-кишечный тракт выполняет три основные функции:

– пищеварительную;

– экскреторную;

– регуляторную.

Пищеварительная функция желудочно-кишечного тракта объединяет четыре процесса: процесс моторики, процесс секреции, процесс гид ролиза, процесс всасывания.

6.2. Питание и пищеварение 5 – нисходящая часть толстой кишки;

6 – прямая кишка;

7 – подвздошная кишка;

8 – аппендикс;

9 – слепая кишка;

10 – восходящая часть толстой кишки;

11 – ободочная кишка;

12 – двенадцатиперстная кишка;

13 – поджелудочная железа;

14 – желчный проток;

15 – желчный пузырь;

16 – печень;

17 – ротовая полость;

18 – слюнные железы Различные процессы последовательной обработки пищи, приводя щие к физическим, физико-химическим или химическим изменениям, осуществляются по мере ее перемещения по пищеварительному каналу, функции различных отделов которого строго специализированы.

6.2.1. Основные пищеварительные процессы В общем случае физические и физико-химические изменения пищи заключаются в ее размельчении, перемешивании, набухании, частичном растворении, образовании суспензий и эмульсий;

химические измене ния связаны с рядом последовательных стадий расщепления основных нутриентов.

Процесс разрушения (деполимеризация) природных полимеров осу ществляется в организме путем ферментативного гидролиза с помощью пищеварительных (гидролитических) ферментов, именуемых гидролазами.

Деполимеризуются (расщепляются) только макронутриенты (белки, жиры, углеводы). В деполимеризации участвуют три группы ферментов гидролаз: протеазы (ферменты, разрушающие белки), липазы (ферменты, расщепляющие жиры), амилазы (ферменты, расщепляющие углеводы).

Ферменты образуются в специальных секреторных клетках пищева рительных желез и поступают внутрь пищеварительного тракта вместе 6. Основы рационального питания со слюной и пищеварительными соками – желудочным, поджелудоч ным и кишечным, объем выделения которых составляет у человека около 7 литров в сутки.

Процесс образования и выделения специальными железами организма особых активных веществ (секретов) называется секрецией.

Наряду с ферментами, являющимися катализаторами биохимических процессов расщепления пищевых веществ, в состав пищеварительных соков входят вода, различные соли, а также слизь, способствующая луч шему передвижению пищи.

Одной из ключевых биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи, является правило соответствия: фермент ные наборы организма находятся в соответствии с химической структу рой пищи;

нарушение этого соответствия служит причиной многих заболеваний.

Основные отделы пищеварительного канала (пищевод, желудок и ки шечник) имеют три оболочки:

– внутреннюю слизистую, с расположенными в ней железами, выде ляющими слизь, а в отдельных органах – и пищеварительные соки;

– среднюю мышечную, сокращение которой обеспечивает прохож дение пищевого комка по пищеварительному каналу;

– наружную серозную, которая выполняет роль покровного слоя.

Последовательные этапы переваривания и всасывания макронутри ентов в желудочно-кишечном тракте представлены ниже:

рот (рН 7) – переваривание крахмала под действием амилазы слюны;

пищевод – перемещение пищевого комка;

желудок (рН 1-3) – переваривание белков под действием пепсина;

желчный пузырь – накопление солей желчных кислот;

Таблица 42 – Пищеварительные ферменты человека и их специфичность пепсин 1,0-1,5 глобулярной природы. перевариваются из-за 6.2. Питание и пищеварение Переваривающие -амилаза (птиалин) 7, дисахародазы 6,5-7,5 Сахароза, мальтоза, наличия Р-гликозидной поджелудочная железа – образование протеолитических ферментов, амилазы, липазы, а также НСО3-;

двенадцатиперстная кишка (рН 7-8) – завершение основного пере варивания в результате совместного действия ферментов, поставляемых поджелудочной железой и эпителием тонкого кишечника;

конец тонкого кишечника – всасывание в кровь простых сахаров, аминокислот, электролитов и воды, всасывание жирных кислот;

толстый кишечник – дальнейшее удаление воды, действие кишеч ной микрофлоры.

В ротовой полости основными процессами переработки пищи явля ются измельчение, смачивание слюной и набухание. В результате этих процессов из пищи формируется пищевой комок. Продолжительность переработки пищи в полости рта 15-25 секунд. Помимо указанных фи зических и физико-химических процессов, в ротовой полости под дей ствием слюны начинаются химические процессы, связанные с деполи меризацией.

В слюне человека, представляющей собой пищеварительный сок с близким к нейтральному значением рН, содержатся ферменты, вызы вающие расщепление углеводов.

Из-за слишком короткого пребывания пищи во рту, полного расщеп ления крахмала до глюкозы здесь не происходит, образуется смесь, состоящая, главным образом, из олигосахаридов.

Пищевой комок с корня языка через глотку и пищевод попадает в желудок, который представляет собой полый орган объемом в норме около 2 л со складчатой внутренней поверхностью, вырабатывающей слизь А и поджелудочный сок.

В желудке пищеварение продолжается в течение 3,5-10 часов. Здесь происходят дальнейшее смачивание и набухание пищевого комка, про никновение в него желудочного сока, свертывание белков, створаживание молока. Наряду с физико-химическими начинаются химические процессы, в которых участвуют ферменты желудочного сока. Чистый желудочный 6. Основы рационального питания сок, выделение которого зависит от количества и состава пищи и соответ ствует 1,5-2,5 л/сут., представляет собой бесцветную прозрачную жид кость, содержащую соляную кислоту в концентрации 0,4-0,5% (рН 1-3).

Функции соляной кислоты связаны с процессами денатурации и раз рушения белков, создания оптимума рН для пепсиногенов, подавления роста патогенных бактерий, регуляции моторики, стимуляции секреции энтерокиназы.

Процессы денатурации белков в последующем облегчают действие протеаз.

В желудке работают три группы ферментов: а) ферменты слюны – амилазы, которые действуют первые 30-40 с – до появления кислой сре ды;

б) ферменты желудочного сока – протеазы (пепсин, гастриксин, желатиназа), расщепляющие белки до полипептидов и желатина;

в) липа зы, расщепляющие жиры.

Расщеплению в желудке подвергается примерно 10% пептидных свя зей в белках, вследствие чего образуются продукты, растворимые в воде.

Продолжительность и активность действия липаз невелики, поскольку они обычно действуют только на эмульгированные жиры в слабощелоч ной среде. Продуктами деполимеризации являются неполные глицериды.

Из желудка пищевая масса, имеющая жидкую или полужидкую кон систенцию, поступает в тонкий кишечник (общая длина 5-6 м), верхняя часть которого называется двенадцатиперстной кишкой (в ней процес сы ферментативного гидролиза наиболее интенсивны).

В двенадцатиперстной кишке пища подвергается действию трех ви дов пищеварительных соков, которыми являются сок поджелудочной железы (поджелудочный или панкреатический сок), сок, вырабатываемый клетками печени (желчь), и сок, вырабатываемый слизистой оболочкой самой кишки (кишечный сок). В состав поджелудочного сока входят ком плекс ферментов и бикарбонаты, создающие щелочную среду (рН 7,8-8,2).

По мере поступления в двенадцатиперстную кишку поджелудочного сока, в ней идут нейтрализация соляной кислоты и повышение рН.

У человека рН среды в двенадцатиперстной кишке колеблется в преде лах 4,8-5. Здесь работают ферменты поджелудочного сока, к которым относятся протеазы, расщепляющие белки и полипептиды (трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы, аминопептидазы), липазы, расщеп ляющие жиры, эмульгированные желчными кислотами, амилазы, закан чивающие полное расщепление крахмала до мальтозы, а также рибо нуклеаза и дезоксирибонуклеаза, расщепляющие РНК и ДНК.

Секреция поджелудочного сока начинается через 2-3 мин после прие ма пищи и продолжается 6-14 ч, т.е. в течение всего периода пребыва ния пищи в двенадцатиперстной кишке.

6.2. Питание и пищеварение Установлено, что ферментный состав поджелудочного сока изменя ется в зависимости от характера питания, например, при жирной пище увеличивается активность липазы и наоборот.

Помимо поджелудочного сока, в двенадцатиперстную кишку из желч ного пузыря поступает желчь, которую вырабатывают клетки печени.

Она имеет слабощелочное значение рН и поступает в двенадцатиперст ную кишку через 5-10 мин после приема пищи. Суточное выделение желчи у взрослого человека составляет 500-700 мл. Желчь обеспечивает эмульгирование жиров, растворение продуктов их гидролиза, актива цию панкреатических и кишечных ферментов, регуляцию моторики и секреции тонкого кишечника, регуляцию секреции поджелудочной железы, регуляцию желчеобразования, нейтрализацию кислой среды и инактивацию трипсина. Кроме того, она участвует во всасывании жир ных кислот, образуя с ними растворимые в воде комплексы, которые всасываются в клетки слизистой кишечника, где происходят распад комплексов и поступление кислот в лимфу.

Третьим видом пищеварительного сока в двенадцатиперстной кишке является сок, вырабатываемый ее слизистой оболочкой и называемый кишечным соком.

Ключевым ферментом кишечного сока является энтерокиназа, кото рая активизирует все протеолитические ферменты, содержащиеся в под желудочном соке в неактивной форме. Помимо энтерокиназы, в кишеч ном соке содержатся ферменты, расщепляющие дисахариды до моноса харидов.

Итак, в полости двенадцатиперстной кишки под действием фермен тов, секретируемых поджелудочной железой, происходит гидролитиче ское расщепление большинства крупных молекул – белков (и продуктов их неполного гидролиза), углеводов и жиров. Из двенадцатиперстной кишки пища переходит в конец тонкого кишечника.

В тонком кишечнике завершается разрушение основных компонен тов пищи. Кроме полостного пищеварения, в тонком кишечнике проис ходит мембранное пищеварение, в котором участвуют те же группы ферментов, расположенные на внутренней поверхности тонкой кишки.

В состав панкреатических ферментов в пристеночном пищеварении входят амилазы, трипсин и химотрипсин. Особую роль этот вид пище варения играет в процессах расщепления дисахаридов до моносахари дов и пептидов до аминокислот. В тонком кишечнике происходит за ключительный этап пищеварения – всасывание питательных веществ (продуктов расщепления макронутриентов, микронутриентов и воды).

На внутренней поверхности кишечника расположено множество скла док с большим количеством пальцевидных выступов – ворсинок, каж 6. Основы рационального питания дая из которых покрыта эпителиальными клетками, несущими много численные микроворсинки. Такое строение, увеличивающее площадь поверхности тонкого кишечника до 180 м2, обеспечивает эффективное всасывание образовавшихся низкомолекулярных соединений. Через по верхность ворсинок продукты пищеварения транспортируются в эпите лиальные клетки, а из них – в капилляры кровеносной системы и в лим фатические сосуды, расположенные в стенках кишечника.

Представление о строении ворсинок, расположенных на внутренней поверхности тонкого кишечника, можно составить с помощью схемы, изображенной на рисунке 9.

Подсчитано, что за час в тонком кишечнике может всасываться до 2-3 л жидкости, содержащей растворенные питательные вещества.

Подобно пищеварительным, транспортные процессы в тонком кишеч нике распределены неравномерно. Всасывание минеральных веществ, моносахаридов и частично жирорастворимых витаминов происходит уже в верхнем отделе тонкого кишечника. В среднем отделе всасываются водо- и жирорастворимые витамины, мономеры белков и жиров, в ниж нем – происходит всасывание витамина В1 и солей желчных кислот.

Рис. 9. Схема строения ворсинок слизистой тонкого кишечника:

1 – ворсинка;

2 – слой клеток, через которые происходит всасывание;

3 – начало лимфатического сосуда в ворсинке;

4 – кровеносные сосуды в ворсинке;

5 – кишечные железы;

6 – лимфатический сосуд в стенке тонкой кишки;

7 – кровеносные сосуды в стенке тонкой кишки;

8 – часть мышечного слоя в кишечной стенке В толстом кишечнике, длина которого составляет 1,5-4 м, пищеваре ние практически отсутствует. Здесь всасываются вода (до 95%), соли, глюкоза, некоторые витамины и аминокислоты, продуцируемые кишеч ной микрофлорой (всасывание составляет всего 0,4-0,5 л в сутки). Тол стый кишечник является местом обитания и интенсивного размножения различных микроорганизмов, потребляющих непереваренные остатки 6.2. Питание и пищеварение пищи, в результате чего образуются органические кислоты (молочная, пропионовая, масляная и др.), газы (диоксид углерода, метан, сероводо род), а также некоторые ядовитые вещества (фенол, индол и др.), обез вреживающиеся в печени.

Кишечная микрофлора является важным органом вторичного пере варивания пищи и формирования каловых масс, который, в соответст вии с теорией адекватного питания, во многом обеспечивает возмож ность широкого варьирования рациона питания и устойчивость к новым видам пищи.

Ключевыми функциями кишечной микрофлоры являются:

– синтез витаминов группы В, фолиевой и пантотеновой кислот, ви таминов Н (холин) и К;

– метаболизм желчных кислот с образованием, в отличие от пато генной микрофлоры, нетоксичных метаболитов;

– утилизация в качестве питательного субстрата некоторых токсич ных для организма продуктов пищеварения;

– стимуляция иммунной реактивности организма.

6.2.2. Схемы процессов переваривания макронутриентов Основными конечными продуктами гидролитического расщепления высокомолекулярных веществ, содержащихся в пище, являются моно меры. Каждый из трех видов макронутриентов имеет свою схему про цесса переваривания.

Переваривание углеводов. Из углеводов у человека переваривают ся в основном полисахариды – крахмал, содержащийся в растительной пище, и гликоген, содержащийся в пище животного происхождения.

Этапы переваривания этих полисахаридов сходны и иллюстрируются на примере переваривания крахмала.

6. Основы рационального питания Оба полисахарида полностью расщепляются ферментами желудоч но-кишечного тракта до составляющих их структурных блоков, а имен но – до свободной D-глюкозы. Процесс начинается во рту под действи ем амилазы слюны с образованием смеси, состоящей из мальтозы, глюкозы и олигосахаридов, а продолжается и заканчивается в тонком кишечнике под действием амилазы поджелудочной железы, поступаю щей в двенадцатиперстную кишку.

Гидролиз пищевых дисахаридов – сахарозы, лактозы и мальтозы – катализирует ферменты, находящиеся в наружном слое эпителиальных клеток, выстилающих тонкий кишечник.

В эпителиальных клетках тонкого кишечника D-фруктоза, D-галак тоза, а также D-манноза частично превращаются в D-глюкозу. Смесь простых гексоз поглощается выстилающими тонкий кишечник эпители альными клетками и доставляется кровью в печень.

У многих взрослых азиатов и африканцев с возрастом часто пропа дает лактазная активность. В этом случае молочный сахар не расщепля ется в кишечнике, а частично сбраживается микроорганизмами с обра зованием газов, что вызывает диарею.

Переваривание белков. Белки пищи расщепляются ферментами в же лудочно-кишечном тракте до составляющих их аминокислот.

Переваривание белков осуществляется в результате последователь ного действия сначала пепсина в кислой среде желудка, а затем трипси на и химотрипсина в тонком кишечнике при рН 7-8. Далее, короткие пептиды гидролизуются под действием ферментов карбоксипептидазы и аминопептидазы до свободных аминокислот, которые проникают в капилляры ворсинок и переносятся кровью в печень.

Пепсин, трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза секретируются в желудочно-кишечном тракте в виде неактивных зимогенов. Активация 6.2. Питание и пищеварение пепсина в желудочном соке происходит путем автокатализа. Активация трипсина осуществляется в тонком кишечнике под действием фермента энтерокиназы, содержащегося в кишечном соке. Трипсин в активной форме активирует в тонком кишечнике другие зимогены протеаз.

В здоровом организме зимогены, выделяемые поджелудочной желе зой, активируются только в тонком кишечнике, в противном случае возникает заболевание, именуемое острый панкреатит.

Переваривание жиров. Этот процесс осуществляется, главным об разом, в тонком кишечнике липазой поджелудочной железы, посту пающей в виде зимогена (пролипазы), который только в кишечнике пре вращается в активную липазу.

В присутствии желчных кислот и специального белка, имеющего наименование колипаза, активная липаза катализирует гидролиз три ацилглицерина с отщеплением крайних ацилов и образованием смеси свободных высших жирных кислот в виде мыл (калиевых и натриевых солей) и 2-моноацилглицеринов, которые эмульгируются при помощи желчных кислот и всасываются кишечными клетками. Процесс может быть описан следующей схемой:

Соли желчных кислот (производные холевой кислоты) поступают из печени в желчь, а с ней – в верхнюю часть тонкого кишечника. После всасывания кислот и 2-моноацилглицеринов из эмульгированных капе лек жира в нижнем отделе тонкого кишечника происходит обратное всасывание солей желчных кислот, которые возвращаются в печень и используются повторно. Таким образом, желчные кислоты постоянно циркулируют между печенью и тонким кишечником. Причем, они иг рают важную роль в усвоении не только триацилглицеринов, но и всех других жирорастворимых компонентов пищи. Так, недостаток желчных кислот может привести к пищевой недостаточности витамина А. Желч ные кислоты нужны также для всасывания ионов Са2+, М2+, Fe2+.

6. Основы рационального питания Кроме указанных, продуктами переваривания липидов являются легко всасывающиеся глицерин, фосфорная кислота, холин и другие раствори мые компоненты. Продукты деполимеризации всасываются в лимфу, а оттуда попадают в кровь.

Водорастворимые витамины всасываются из тонкого кишечника в кровь, где образуют комплексы с соответствующими белками, и в таком виде транспортируются к различным тканям.

Во всасывании воды и минеральных веществ значительную роль иг рает их активный транспорт через мембраны кишечной стенки, состав ляющий 8-9 л воды. Основной источник воды – пищеварительные соки пищеварительной системы и лишь 1,5 л воды поступает извне. Это важ ный путь сохранения водного баланса в организме.

За исключением большей части триацилглицеринов, питательные ве щества, поглощенные в кишечном тракте, поступают в печень, которая является основным центром распределения питательных веществ, где сахара, аминокислоты и некоторые липиды подвергаются дальнейшим превращениям и распределяются между разными органами и тканями.

Основные конечные продукты гидролитического расщепления, со держащиеся в пище макронутриентов, – мономеры (сахара, аминокис лоты, высшие жирные кислоты), которые, подвергаясь всасыванию на уровне пищеварительно-транспортных комплексов, являются, в большинстве случаев, основными элементами метаболизма (промежу точного обмена) и из которых в различных органах и тканях организма вновь синтезируются сложные органические соединения.

Под метаболизмом (от греч. metaboli – перемена) подразумевают в этом случае превращение веществ внутри клетки с момента их поступ ления до образования конечных продуктов. При этих химических пре вращениях освобождается и поглощается энергия.

6.2. Питание и пищеварение Основная масса питательных веществ, поглощенных в пищевари тельном тракте, поступает в печень, представляющую собой главный центр их распределения в организме человека. Возможны пять путей метаболизма в печени основных питательных веществ, схематичное отображение которых представлено на рисунке 14.

Триацилглицерины фосфолипиды Рис. 14. Пути превращения глюкозо-6-фосфата в печени Метаболизм углеводов связан с образованием глюкозо-6-фосфата, происходящим при фосфорилировании с помощью АТФ, поступающей в печень свободной D-глюкозы.

Основной путь метаболизма через D-глюкозу-6-фосфат связан с его превращением в D-глюкозу, поступающую в кровь, где ее концентрация должна поддерживаться на уровне, необходимом для обеспечения мозга и других тканей энергией. Концентрация глюкозы в плазме крови в норме должна составлять 70-90 мг/100 мл. Глюкозо-6-фосфат, который не был использован для образования глюкозы крови, в результате действия двух специфических ферментов превращается в гликоген и запасается в печени.

Избыток глюкозо-6-фосфата, не преобразованный в глюкозу крови или гликоген, через стадию образования ацетил-КоА может быть пре 6. Основы рационального питания образован в жирные кислоты (с последующим синтезом липидов) или холестерин, а также подвергнуться распаду с накоплением энергии АТФ или образованием пентозофосфатов.

Метаболизм аминокислот может происходить по путям, вклю чающим:

– транспорт через систему кровообращения в другие органы, где осуществляется биосинтез тканевых белков;

– синтез белков печени и плазмы;

Жирные кислоты – преобразование в глюкозу и гликоген в процессе глюконеогенеза;

– дезаминирование и распад с образованием ацетил-КоА, который мо жет подвергаться окислению с накоплением энергии, запасаемой в форме АТФ, либо превращаться в запасные липиды;

аммиак, образующийся при дезаминировании аминокислот, включается в состав мочевины;

– превращение в нуклеотиды и другие продукты, в частности, гормоны.

Метаболизм жирных кислот по основному пути предусматривает их использование в качестве субстрата энергетического обмена в печени.

Свободные кислоты подвергаются активации и окислению с образо ванием ацетил-КоА и АТФ. Ацетил-КоА окисляется далее в цикле ли монной кислоты, где в ходе окислительного фосфорилирования вновь образуется АТФ.

6.2. Питание и пищеварение Холестерин Соли желчных Избыток ацетил-КоА, высвобождаемый при окислении кислот, мо жет превращаться в кетоновые тела (ацетоацетат и р-0-гидроксибути рат), представляющие собой транспортную форму ацетильных групп к периферическим тканям, или использоваться в биосинтезе холестери на – предшественника желчных кислот, участвующих в переваривании и всасывании жиров.

Два других пути метаболизма жирных кислот связаны с биосинтезом липопротеинов плазмы крови, функционирующих в качестве перенос чиков липидов в жировую ткань, или с образованием свободных жир ных кислот плазмы крови, транспортируемых в сердце и скелетные мышцы в качестве основного «топлива».

Таким образом, выполняя функции «распределительного центра»

в организме, печень обеспечивает доставку необходимых количеств пи тательных веществ в другие органы, сглаживает колебания в обмене веществ, обусловленные неравномерностью поступления пищи, осуще ствляет превращение избытка аминогрупп в мочевину и другие продук ты, которые выводятся почками.

Помимо превращения и распределения макронутриентов, в печени активно протекают процессы ферментативной детоксикации инородных органических соединений (неалиментарных веществ) – лекарств, пище вых добавок, консервантов и других потенциально вредных веществ, 6. Основы рационального питания не имеющих пищевой ценности. Представления об этих превращениях иллюстрирует схема на рисунке 17.

о системах биотрансформации чужеродных веществ Детоксикация состоит в том, что относительно нерастворимые со единения подвергаются биотрансформации, в результате чего становят ся более растворимыми, легче расщепляются и выводятся из организма.

Большинство процессов биотрансформации связано с реакциями фер ментативного окисления с участием фермента цитохрома Р 450. В об щем виде процесс биотрансформации включает две фазы: образование метаболитов и их последующее связывание в различных реакциях с обра зованием растворимых конъюгатов.

История науки рассматривает три основные теории питания: антич ную, теорию сбалансированного питания и теорию адекватного пита ния, а также ряд альтернативных теорий питания.

Античная теория питания связана с именами Аристотеля и Галена и является частью их представлений о живом. Согласно этой теории питание всех структур организма происходит за счет крови, которая непрерывно образуется в пищеварительной системе из пищевых ве ществ, в результате сложного процесса неизвестной природы. В печени происходит очистка этой крови, после чего она используется для питания всех органов и тканей. На основе этой теории были построены много численные лечебные диеты древних.

6.3. Теории и концепции питания Теория сбалансированного питания. Теория сбалансированного пи тания возникла более 200 лет назад и преобладала в диетологии до по следнего времени. Формирование научных представлений о питании и роли пищевых веществ в процессах жизнедеятельности началось лишь в середине XIX века с появлением классической парадигмы питания, которой предшествовал ряд научных открытий, непосредственно или опосредованно связанных с питанием. К ним относятся открытие вита минов, ионов микроэлементов, научные достижения, связанные с выяс нением структуры белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот, роли микроэлементов в жизнедеятельности организма, структуры и органи зации биологических систем, научные данные, связанные со строением организма на клеточном уровне. Впервые за всю историю эволюции цель питания стали связывать со здоровьем человека.

Суть теории сбалансированного питания сводилась к следующим поло жениям.

1. При идеальном питании приток веществ точно соответствует их потере.

2. Приток питательных веществ обеспечивается путем разрушения пищевых структур и использования организмом образовавшихся орга нических и неорганических веществ.

3. Энергетические затраты организма должны быть сбалансированы с поступлением энергии.

Согласно этой теории, нормальное функционирование организма обеспечивается при его снабжении не только необходимыми энергией и белком, но также при соблюдении определенных соотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждый из кото рых выполняет свою специфическую функцию в обмене веществ.

В основе концепции сбалансированного питания лежит определение пропорций отдельных пищевых веществ в рационе, отражающих сумму обменных реакций, которые характеризуют химические процессы, обес печивающие в итоге жизнедеятельность организма. Одной из главных биологических закономерностей, на которых базируется теория, являет ся правило соответствия ферментных наборов организма химическим структурам пищи.

Формула сбалансированного питания, по А.А. Покровскому, пред ставляет собой таблицу, включающую перечень пищевых компонентов с потребностями в них в соответствии с физиологическими особенно стями организма. В сокращенном виде средняя потребность взрослого человека в пищевых веществах (формула сбалансированного питания взрослых по А.А. Покровскому) представлена в таблице 43.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |
 


Похожие материалы:

«И В СЛАСТЭНСКИЙ ПЧЕЛЫ: мед и другие продукты И. В. Сластэнский ПЧЕЛЫ: мед и другие продукты ЛЕНИЗДАТ- 1987 Рецензент - кандидат биологических наук С. А. Аршавский Сластэнский И. В. С47 Пчелы: мед и другие п р о д у к т ы . — Л . : Лениздат, 1987160 с, ил. В книге рассказывается о жизни пчел, передовых приемах труда пчеловода, о том как создать пасеку и одновременно с увеличением мелосбора повышать урожаи с различных опыляемых растений и производство других ценных пчело продуктов. В одном из ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова ИННОВАЦИОННОМУ РАЗВИТИЮ АПК – НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Сборник научных статей Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова (Пермь, 18 ноября 2010 года) ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет Биолого-почвенный факультет Н. А. Мартынова ХИМИЯ ПОЧВ: ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ Учебно-методическое пособие 1 УДК 631.147(075.8) ББК 40.3я73 М29 Печатается по решению редакционно-издательского совета Иркутского государственного университета Рецензенты: Е. Г. Нечаева – д-р геогр. наук, профессор, зав. ...»

«Министерство внутренних дел Российской Федерации Краснодарский университет ОСНОВЫ ОПЕРАТИВНО-РОЗЫСКНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ УЧЕБНИК Под общей редакцией кандидата юридических наук, доктора философских наук, профессора Ю.А. Агафонова, доктора юридических наук, профессора Ю.Ф. Кваши Краснодар КрУ МВД России 2007 1 ББК 67.410.212 О 75 Рецензенты: Г.М. Меретуков, заведующий кафедрой криминалистики юридиче ского факультета Кубанского государственного аграрного университета доктор ...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Научно-популярная серия В. Г. МОРДКОВИЧ СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Новосибирск • 1982 УДК 577.4,574.9,212.6 * ОТ РЕДАКТОРА Мордкович В. Г. Степные экосистемы.— Новосибирск: Наука, 1982. Есть книги, посвященные лесам, пустыням, тундрам. Предлагаемая монография — о степях. В ней дано определение степной экосистемы, сделан обзор степей, очерчены пределы их различий в разных частях Земли. Объяснено, каким образом взаимодействуют ...»

«А.А. Васильев А.Н. Чащин ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ ГОРОДА ЧУСОВОГО: ОЦЕНКА И ДИАГНОСТИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова А.А. Васильев А.Н. Чащин ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ ГОРОДА ЧУСОВОГО: ОЦЕНКА И ДИАГНОСТИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ Монография Пермь ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА УДК: ...»

«УДК 631.362.633.1 ББК Рецензенты: В.М. Дринча, д.т.н., зав.отделом механизации Россельхозакадемии Б.А. Сергеев, к.т.н., проф., заф. каф. сельхоз- машин БГСХА С.С. ЯМПИЛОВ С.С.Ямпилов Технологическое и техническое обеспечение ресурсо-энергосберегающих процессов очистки и сортиро вания зерна и семян.-Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2003.-262с. ISBN ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕСУРСО-ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ Книга посвящена проблемам послеуборочной обработки зерна и семян. И ...»

«А.В. ЖИГЖИТОВ МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ КОНСЕРВИРОВАНИЯ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ Улан-Удэ 2008 год Департамент научно-технологической политики и образования Министерства сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО “Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р. Филиппова” А.В. Жигжитов МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ КОНСЕРВИРОВАНИЯ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ Учебно-методическое издание Улан-Удэ Издательство ФГОУ ВПО “БГСХА им. В.Р. Филиппова” 2008 год УДК 631. Т Печатается по решению ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«УДК 631.172:631.353.2/.3 АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭНЕРГО- С.В. Крылов, И.М. Лабоцкий, ЗАТРАТ СОВРЕМЕННЫХ МА- Н.А. Горбацевич, И.Ю. Сержанин, ШИН ДЛЯ ЗАГОТОВКИ ПРЕС- П.В. Яровенко, А.Д. Макуть, СОВАННОГО СЕНА И.М. Ковалева (РУП НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, г. Минск, Республика Беларусь) Введение Рост цен на энергоносители привел к необходимости оценки энергозатрат, производимых сельскохозяйственными машинами при выполнении технологи ческих операций. Традиционно в отечественной ...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства Механизация и электрификация сельского хозяйства Межведомственный тематический сборник Основан в 1968 году Выпуск 43 В двух томах Том 2 Минск 2009 УДК 631.171:001.8(082) В сборнике опубликованы основные результаты исследований по разработке инновационных технологий и технических средств для их реализации при произ водстве ...»

«ISBN 5-86785-150-8 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина П.А.Силайчев Методика планирования обучения в учреждениях профессионального образования Учебное пособие (издание третье, переработанное и дополненное) Москва 2010 ББК 74.560 УДК 377. 35 (07) С – 36 Рецензенты: доктор педагогических наук, профессор кафедры ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет С. С. МЕДВЕДЕВ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Учебное пособие версия для сайта биолого-почвенного факультета СПбГУ 2012 Сведения об издании на физическом носителе: УДК 577.3+581.1 ББК 28.57 М 32 Р е ц е н з е н т ы: канд. биол. наук , доцент В.Л.Журавлев (СПбГУ), канд. биол. наук И.Н.Ктиторова (Агрофизический НИИ РАСХН) Аннотация Медведев С.С. Электpофизиология pастений: учебное пособие. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1997. ISBN ...»

«УДК 338.43+378 М 64 Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства: материалы международной конференции, посвященной 95-летию ФГОУ ВПО “Воронеж- ский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки”. (23-24 ок- тября 2007 года) – Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2008. – 300 с. Организационный комитет конференции Востроилов А.В. - ректор ФГОУ ВПО ВГАУ, д.с.-х.н., профессор (пред- седатель); Герман Хайлер - президент Университета Вайенштефан, доктор, профессор (сопредседатель); Тарвердян ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ П.А. СТОЛЫПИНА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ П.А.СТОЛЫПИНА МАТЕРИАЛЫ X МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 12 апреля 2012 Димитровград 2012 г. МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ...»

«XIX Международная научно-практическая конференция Жодино – Горки МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ Республиканское унитарное предприятие НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ ПО ЖИВОТНОВОДСТВУ Учреждение образования БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИННОВАЦИИ В СВИНОВОДСТВЕ Материалы XIX Международной научно-практической ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ И АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА В ПРОЦЕССЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ИНТЕГРАЦИИ Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию высшего сельскохозяйственного образования на Урале (Пермь, 13-15 ноября 2013 года) ...»

«Российский фонд фундаментальных исследований Томский государственный педагогический университет Томский государственный университет Томский политехнический университет Институт химии нефти СО РАН Национальный торфяной комитет РФ Томское отделение Докучаевского общества почвоведов БОЛОТА И БИОСФЕРА МАТЕРИАЛЫ ШЕСТОЙ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ (10-14 сентября 2007 г.)) Томск 2007 УДК 551.0+556.56 ББК 26.222.7 + 28.081.8 Болота и биосфера: Сборник материалов шестой Всероссийской научной школы ...»

«В. В. Малков Племенная работа на пасеке •Москве(Россвльхоэиэдат №85 ББК 46.91-2 М19 УДК 638.145.3 Малков В. В. М19 Племенная работа на пасеке.— М.: Россельхоз- издат, 1985.— 176 с, ил. В интенсификации животноводства, и в частности ^пче- Даны приемы и методы отбора пчелиных семей, их оценка по основным параметрам. Рассмотрены вопросы селекции, разведения ловодства, важная роль принадлежит племенной работе. по линиям и племенного подбора. Этому вопросу уделяется большое внимание и в принятых ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.