Липиди

Липидите са биологични компоненти, неразтворими във вода и разтворими в органични разтворители. Към тази голяма категория, включваща повече от 1000 различни съединения, главните липидни групи в човешкия организъм са: мастните киселини, триацилглицероли (триглицериди), фосфолипиди, гликолипиди (сфинголипиди), стероли (напр. холестерол), изопреноиди, мастно-разтворими витамини и др. Терминът “мазнини” се използва по-често за мастно съдържание на храни и диети, а “липиди” - за метаболизма на мазнините в живите организми.

Мастните киселини участват в състава на триацилглицеролите, фосфолипидите, естерния холестерол и по този начин оказват влияние върху техните свойства. Мастните киселини се състоят от въглеродна верига (от 4 до 30 въглеродни атома), метилова група от една страна и ацидна група от друга. Всеки въглероден атом е свързан с един или два водородни атома. Свойствата на мастните киселини варират в зависимост от дължината на въглеродната верига, степента на насищане, мястото на двойната връзка. Според дължината на веригата мастните киселини се делят на три групи: късоверижни (до 4 въглеродни атома); средноверижни (6-10 въглеродни атома); дълговерижни (над 10 въглеродни атома). Според степента на наситеност те могат да бъдат: наситени (без двойни връзки); мононенаситени (с една двойна връзка); полиненаситени (с две и повече двойни връзки).

Триацилглицеролите (триглицериди) са естери на глицерола с три мастни киселини. Мастнокиселинният състав на триацилглицеролите определя техните свойства, смилаемост и резорбция. Те са най-голямата по количество липидна фракция в човешкия организъм и са основен и дълготраен източник на енергия, складиран в мастните депа.

Фосфолипидите са втората по големина липидна съставка на организма и представляват естери на глицерола с два мастно-киселинни остатъка и фосфорна киселина. Синтезират се главно в черния дроб и в чревната лигавица. Тъй като имат едновременно и мастно- и водноразтворими свойства, фосфолипидите се срещат и в комбинация с протеини в клетъчните мембрани и в кръвта, където участват в транспорта на мазнините. Основната функция на фосфолипидите е да поддържат структурната цялост на клетките.

Холестеролът е представител на стеролите. Среща се в свободна или естерифицирана форма само в животинските тъкани. Той е важна съставна част на клетъчните мембрани, играе роля в биосинтеза на жлъчни киселини, хормони на надбъбречната жлеза, естрогени и прогестерон и е прекурсор на витамин Д. Основно холестеролът се приема от човека с храната, но може и да се синтезира от клетките на организма.

Според функциите си липидите се разделят на:

структурни - фосфолипиди, мастни киселини, холестерол;
резервни - триацилглицероли, мастни киселини;
транспортни - фосфолипиди, липопротеини.

Липидите приети с храната са важен нутриент, основен източник на енергия. Един грам мазнина осигурява 9 ккал. Те са основният транспортен носител на масноразтворимите витамини. Есенциалните мастни киселини - линолова и линоленова, са изключително важни при формиране на клетъчните мембрани, особено на нервната тъкан.

Високият прием на мазнини и особено високият прием на наситени мастни киселини, се свързва с повишаване нивата на холестерола, и е важен рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания, затлъстяване и усложненията му. Редица изследвания установяват връзка между високия прием на мазнини и наситени мастни киселини и повишен риск от някои видове рак - на дебелото черво, на гърдата, на простата.

Диетолозите препоръчват енергийният дял на мазнините в дневната храна да не надвишава 30%.

Белтъци

Белтъците са високомолекулни биополимери с жизненоважни функции. Белтъчната молекула е изградена от аминокиселини и в състава й влизат различни елементи – въглерод, азот, кислород, водород, сяра и др. Аминокиселините са основни структурни елементи на белтъците. От известните около 80 аминокиселини, за човека имат значение около 22, най-често срещани в хранителните продукти. Аминокиселините, които не могат да се синтезират от организма на човека и трябва да се набавят с храната са незаменими (есенциални). Такива са: валин, левцин, изолевцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин, лизин. Към тях в детска възраст се прибавя и хистидин. Заменимите аминокиселини могат да се синтезират от междинни продукти на обмяната на вещества. Само оптималното съотношение между незаменими и заменими аминокиселини осигурява добър белтъчен синтез в организма.

Белтъците не могат да бъдат заменени от други компоненти на храната. Те участват в изграждането на всички тъкани и във всички жизненоважни процеси на организма: растеж, развитие, обмяна на веществата, мускулна и мисловна дейност, възпроизводство. Основните им функции са:

- структурна – те са основен градивен материал за всички клетки, тъкани и органи;

- биокатализаторна – ензимите са високо организирани белтъчни тела;

- регулаторна – хормоните също са белтъци;

- защитна – антителата-имуноглобулини са протеини;

- транспортна – хемоглобин, миоглобин, церулоплазмин и др. са сложни биополимери;

- енергийна – 1 г белтъци е носител на 4 ккал енергия.

Физиологичните потребности от белтъци зависят от възрастта, пола, телесната маса, физиологичното състояние и особеностите на труда. Препоръчителните референтни стойности за среднодневен прием на белтъци са представени в Таблица 1 на следващата страница. Енергийният внос на хранителните белтъци трябва да съставя 10-15% от общата хранителна енергия за деня. Хранителните източници на белтъци са от животински и растителен произход. Качеството на хранителния белтък е от изключително важно значение. То зависи от степента на използваемост на приетия с храната белтък от организма за пластичните му нужди. С най-висока биологична стойност са храните от животински произход – яйца, мляко, риба, месо. Те съдържат белтъци с балансирани отношения на незаменимите аминокиселини. Повечето растителни продукти са с недостатъчно съдържание на една, две или повече есенциални аминокиселини, напр. в житото – дефицитен е лизин, в царевицата – триптофан, в бобовите храни – метионин и цистин. Здравословното хранене, обаче, изисква прием както на белтъци от животински, така и на такива от растителен произход.

Хранителните белтъци в тънките черва се разграждат до аминокиселини, които се всмукват през тънкочревната лигавица чрез активен транспорт. Това е сложен процес, зависещ от много фактори, най-вече от състава на храната, аминокиселинния баланс, кулинарната обработка. Усвояемостта на белтъците от различните хранителни източници варира от 75% до 98%.

Нарушенията в приема на белтъци са в две основни посоки: белтъчен дефицит и прехранване с белтъци. Продължителният недостиг на белтъци в храната води до засилване на белтъчното разграждане (катаболизъм), намалява на защитните сили, умствената и физическа работоспособност. При децата се забавят растежът и развитието. Често белтъчният недоимък е свързан и с дефицит на енергийни компоненти в храната (бедна на калории храна). Това е в основата на белтъчно-енергийното недохранване (квашиоркор, маразъм).

Прехранването с белтъчни храни затруднява храносмилането. В червата се усилват гнилостните процеси и се натрупват токсични вещества. Черният дроб се претоварва от разпадни продукти. Продължителният излишък на белтъци в храната води до метаболитна ацидоза, превъзбуда на нервната система, обменни нарушения (подагра) и др.

Въглехидрати

Въглехидратите са органични съединения, който се синтезират от всички растения, съдържащи хлорофил, от въглероден двуокис и вода под въздействието на слънчевата светлина. Въглехидратите са основен източник на енергия в човешкото тяло. Делят се на няколко групи: монозахариди, дизахариди, олигозахариди и полизахариди.

Монозахариди

Най-простите форми на въглехидратите, които не могат да бъдат разградени са монозахаридите. От монозахаридите със значение за храненето на човека са предимно хексозите: глюкоза, фруктоза, галактоза, маноза, които са основен енергиен източник и пентозите: рибоза и дезоксирибоза, които са структурен елемент на нуклеиновите киселини и някои коензими.

Глюкозата е крайният продукт от разграждането на въглехидратите и единствената захар, съществуваща в свободно състояние в организма. Тя е главният енергиен източник за работата на мускулите и вътрешните органи. Червените кръвни клетки и мозъчните клетки могат да използват като източник на енергия само глюкозата. В черния дроб и мускулите под форма на гликоген се съхраняват излишните за организма количества глюкоза.

Фруктозата, също като глюкозата се съдържа в плодовете, меда и някои зеленчуци. Заедно с глюкозата те изграждат дизахарида захароза (бялата захар). Глюкозата притежава 74% от сладостта на захарозата, а фруктозата е с по-голяма сладост и в по-малки количества може да задоволи чувството за сладост.

Галактозата е съставна част на дизахарида лактоза (млечна захар) и участва в структурата на мозъчните гликолипиди - цереброзиди.

Манозата и пентозите не се срещат в свободно състояние, а само като част от полизахариди.

Дизахариди

Дизахаридите се състоят от два монозахаридни остатъка, свързани с гликозидна връзка. Към тях се отнасят захароза, малтоза, лактоза.

Олигозахариди

Олигозахариди със значение за храненето на човека са рафинозата, стахиозата и вербаскозата, които се съдържат в някои семена и бобови култури и в дебелите черва се подлагат на ферментация.

Полизахариди

Полизахаридите или комплексните въглехидрати се разделят на: нишесте (лесно смилаеми, бавно смилаеми и резистентни), декстрини, гликоген и хранителни влакнини. Полизахаридите са сложни съединения, често изградени от стотици монозахаридни молекули. Обикновено те не притежават сладост, не се разтварят във вода и варират значително по отношение на смилаемостта си в стомашно-чревния тракт.

Нишестето е изградено основно от два вида полизахариди - амилоза и амилопектин. То е основна съставна част в житото, ръжта, просото, царевицата, ориза, картофите. При загряване нишестетата се желатинизират. Лесно смилаемите нишестета се съдържат в прясно приготвените нишестени храни (картофено пюре, сварени и топли ориз и царевица, пресен хляб) и се смилат в стомашно-чревния тракт за около 20 минути.

Бавно смилаемите нишестета се хидролизират до глюкоза за около 100 минути. Към тях се отнасят суровите зърнени храни и продукти, в които нишестето е в комплекс с мазнини - кексове, сладкиши, бисквити и др.

Резистентните нишестета се хидролизират до 120 минута и се подлагат на ферментация в дебелото черво. Такива са напр. Нишестетата в макаронените изделия, в суровите картофи и бананите, в стария хляб.

Гликогенът е резервна форма на въглехидратите и се намира в организма на животните. Мускулният гликоген се използва от организма като енергиен източник, а чернодробният поддържа постоянно нивото на кръвната захар.

Декстрините са междинни продукти при хидролизата на нишестетата. Например инсулинът е изграден от фруктозни остатъци.

Въглехидратите имат важна роля в храненето на човека. Те са основният енергиен източник - 1 грам въглехидрати доставя 4 ккал енергия. Организмът се нуждае от константно количество глюкоза и при по-нисък внос на въглехидрати, висок процент от хранителния белтък си използва за осигуряване на глюкоза. Поради това, въглехидратите изпълняват белтък съхраняваща роля. Консумацията на въглехидрати варира в твърде широки граници - 40-85%, като физиологичните препоръки са, чрез консумация на въглехидрати да се набавя до 55% от енергията за деня.

Редица епидемиологични проучвания през последните години установиха връзка между консумацията на въглехидрати и намаляването на някои рискови фактори и заболявания. Например пектините в плодовете и бета глюканът в овеса, могат да намалят нивата на холестерола в кръвта, а също и риска от сърдечно-съдови заболявания. Групите от хора с висока консумация на богати на хранителни влакнини храни са с по-нисък процент случаи на рак на дебелото черво.

Широко разискван е и въпросът касаещ консумацията на захар и диабет. Диетолозите препоръчват корекции на диетата (ограничаване консумацията на захар) при лица с нарушен глюкозен толеранс и на диабет - висок прием на комплексни въглехидрати.

Богатата на влакнини диета, както и намаляване общия енергиен внос са основните мерки за корекция на килограмите при лица със затлъстяване.

Известна е ролята на въглехидратите в етиологията на зъбния кариес - устната кухина съдържа бактерии, които разграждат въглехидратите и повишават киселинността в устата, но слюнката притежава неутрализиращи киселинността вещества. При някои ензимни аномалии се нарушава консумацията на въглехидрати от организма. Характерен за възрастните хора е лактазният дефицит, при който се наблюдава невъзможност за асимилиране на прясно мляко.

Хранителните влакнини представляват основно комплекс от въглехидрати и в последните години за тях се използва и терминът не-нишестни полизахариди. Те не се хидролизират в стомаха и тънките черва, преминават свободно и се подлагат на ферментация в дебелото черво. Към хранителните влакнини се отнасят целулоза, пектин, гуми, бета глюкан, а така също и лигнинът, който не е въглехидрат. Хранителните влакнини се съдържат в зърнените храни, бобовите, плодовете и зеленчуците, т.е. в растителните храни. Основната функция на неразтворимите влакнини е регулация на стомашно-чревния тракт, избягване на запека и др. Пълнозърнестите зърнени продукти и тъмните видове хляб са добър източник на този вид влакнини.

Разтворимите влакнини помагат за редукция на нивата на холестерола и изхвърляне от организма на някои токсични вещества и тежки метали. Овеса, просото, плодовете и бобовите са добър източник на разтворими влакнини.