Характеристики на процеса на усвояване на хранителни продукти.

Храносмилане - това е механично смилане и химично разграждане на хранителните вещества на по-малки фрагменти, които нямат видова специфичност и са подходящи за усвояване.

По този начин храносмилането включва както механична, така и химическа обработка на храната.

Химично смилане на храната - това е хидролитичното (т.е. използване на водни молекули) ензимно разграждане на големи хранителни молекули на по-малки компоненти, достъпни за абсорбция от червата.

Крайни продукти от храносмилането (ензимно разграждане) на хранителни вещества :

За протеините - аминокиселини . Това са 20 "протеинови" аминокиселини, участващи в протеиновия синтез.
За въглехидратите - монозахариди . Това е главно глюкоза.
За мазнини - глицерол и мастни киселини .

Благодарение на храносмилането на храната се получават не само продукти за усвояване, но и се предотвратява навлизането на генетично чужди протеини в тялото. Храносмилането започва с въглехидрати в устната кухина под действието на слюнчените ензими (амилаза и малтаза), след това протеините се усвояват в стомаха под въздействието на пепсин и солна киселина, след това всички хранителни вещества се разграждат в дванадесетопръстника под действието на панкреаса. ензими (липаза, амилаза, трипсин, химотрипсин и някои други).

Процесът на храносмилане протича последователно.

Смилане на въглехидрати

Въглехидратите от класа на полизахаридите се разграждат първо на декстрини, след това на дизахариди и накрая на монозахариди.

Смилане на протеини

Протеините се разграждат на олигопептиди, дипептиди и аминокиселини.

Смилане на мазнини

Мазнини: разграждат се до моноглицериди и мастни киселини, след това до глицерол и мастни киселини.

Смилането на мазнините в стомашно-чревния (GI) тракт е различно от смилането на протеини и въглехидрати. Мазнините са неразтворими в течната среда на червата и затова, за да се хидролизират и усвоят, е необходимо да се емулгират – разбият на малки капчици. В резултат на емулгирането се получава емулсия - дисперсия на микроскопични частици от една течност в друга. Емулсиите могат да се образуват от всякакви две несмесващи се течности. В повечето случаи една от фазите на емулсиите е водата. Емулгирането на мазнините става с помощта на жлъчни киселини, които се синтезират в черния дроб от холестерола. Така че холестеролът е важен за храносмилането и усвояването на мазнините.

След като настъпи емулгиране, мазнините (липидите) стават достъпни за панкреатичните липази, секретирани от панкреаса, особено липаза и фосфолипаза А2.

Крайните продукти от разграждането на мазнините от панкреатичните липази са глицерол и мастни киселини.

Някои хора смятат, че въглехидратите, мазнините и протеините винаги се усвояват напълно от тялото. Много хора смятат, че абсолютно всички калории, присъстващи в чинията им (и, разбира се, преброени), ще влязат в кръвта и ще оставят своя отпечатък върху тялото ни. В действителност всичко е различно. Нека да разгледаме усвояването на всеки макронутриент поотделно.

Храносмилане (асимилация)- това е съвкупност от механични и биохимични процеси, чрез които усвоената от човек храна се превръща в вещества, необходими за функционирането на тялото.

Процесът на храносмилане обикновено започва в устата, след което сдъвканата храна навлиза в стомаха, където се подлага на различни биохимични обработки (на този етап се обработват основно протеини). Процесът продължава в тънките черва, където под въздействието на различни хранителни ензими въглехидратите се превръщат в глюкоза, липидите се разграждат до мастни киселини и моноглицериди, а протеините - до аминокиселини. Всички тези вещества, абсорбирани през стените на червата, навлизат в кръвта и се разнасят в тялото.

Усвояването на макронутриентите не продължава с часове и не се простира през цели 6,5 метра на тънките черва. Абсорбцията на въглехидрати и липиди с 80% и протеини с 50% се извършва през първите 70 сантиметра на тънките черва.

Усвояване на въглехидрати

Овладяване на различни видове въглехидратипротича по различен начин, тъй като имат различни химични структури и следователно различни скорости на абсорбция. Под действието на различни ензими сложните въглехидрати се разграждат на прости и по-малко сложни захари, които имат няколко вида.

Гликемичен индекс (GI)е система за класифициране на гликемичния потенциал на въглехидратите в различни храни. По същество тази система разглежда как определена храна влияе върху нивата на кръвната захар.

Визуално: ако изядем 50 g захар (50% глюкоза / 50% фруктоза) (вижте снимката по-долу) и 50 g глюкоза и проверим нивото на кръвната захар след 2 часа, GI на захарта ще бъде по-нисък от този на чистата глюкоза , тъй като количеството му в захарта е по-малко.

Ами ако изядем еднакво количество глюкоза, например 50 г глюкоза и 50 г нишесте? Нишестето е дълга верига, състояща се от голям брой глюкозни единици, но за да могат тези „единици“ да бъдат открити в кръвта, веригата трябва да бъде обработена: всяко съединение се разгражда и освобождава в кръвта едно по едно. Следователно нишестето има по-нисък ГИ, тъй като нивото на глюкоза в кръвта след ядене на нишесте ще бъде по-ниско, отколкото след ядене на глюкоза. Представете си, ако хвърлите лъжица захар или кубче рафинирана захар в чая, кое ще се разтвори по-бързо?

Гликемичен отговор към храни:

• ляво - бавно усвояване на нишестени храни с нисък ГИ;


• вдясно - бързо усвояване на глюкоза с рязък спад на нивата на кръвната захар в резултат на бързото освобождаване на инсулин в кръвта.

GI е относителна стойност и се измерва спрямо ефекта на глюкозата върху гликемията. По-горе е даден пример за гликемичен отговор към изядена чиста глюкоза и нишесте. По същия експериментален начин ГИ е измерен за повече от хиляда храни.

Когато видим числото „10“ до зелето, това означава, че силата на неговия ефект върху гликемията ще бъде равна на 10% от ефекта на глюкозата, за круша 50% и т.н.

Можем да повлияем на нивата на глюкозата си, като избираме храни, които са не само с нисък GI, но и с ниско съдържание на въглехидрати, което се нарича гликемичен товар (GL).

GN взема предвид както GI на продукта, така и количеството глюкоза, което влиза в кръвта, когато се консумира. Така че често храните с висок ГИ ще имат малък ГИ. От таблицата става ясно, че няма смисъл да се разглежда само един параметър - необходимо е да се разгледа картината изчерпателно.

(1) Въпреки че елдата и кондензираното мляко имат почти еднакво съдържание на въглехидрати, тези продукти имат различни стойности на GI, тъй като видът на въглехидратите в тях е различен. Следователно, ако елдата ще доведе до постепенно освобождаване на въглехидрати в кръвта, тогава кондензираното мляко ще доведе до рязък скок. (2) Въпреки идентичния ГИ на мангото и кондензираното мляко, ефектът им върху нивата на кръвната захар ще бъде различен, този път не защото видът на въглехидратите е различен, а защото количеството на тези въглехидрати е значително различно.

Гликемичен индекс на храни и загуба на тегло

Нека започнем с нещо просто: има огромно количество научни и медицински изследвания, които показват, че храните с нисък ГИ имат положителен ефект върху загубата на тегло. Има много биохимични механизми, които участват в това, но ще посочим най-подходящите за нас:

1. Храните с нисък ГИ ви карат да се чувствате по-сити от храните с висок ГИ.


2. След консумация на храни с висок ГИ нивата на инсулин се повишават, което стимулира усвояването на глюкоза и липиди в мускулите, мастните клетки и черния дроб, като същевременно спира разграждането на мазнините. В резултат на това нивото на глюкозата и мастните киселини в кръвта пада и това стимулира глада и приема на нова храна.


3. Храните с различен ГИ имат различен ефект върху разграждането на мазнините по време на почивка и по време на спортни тренировки. Глюкозата от храни с нисък ГИ не се съхранява толкова активно в гликоген, но по време на тренировка гликогенът не се изгаря толкова активно, което показва повишено използване на мазнини за тази цел.

Защо ядем пшеница, но не и пшенично брашно?

• Колкото по-натрошен е продуктът (предимно зърна), толкова по-висок е ГИ на продукта.

Разликите между пшенично брашно (GI 85) и пшенично зърно (GI 15) попадат и в двата критерия. Това означава, че процесът на разграждане на нишестето от зърното е по-дълъг и получената глюкоза навлиза в кръвта по-бавно, отколкото от брашното, като по този начин осигурява на тялото необходимата енергия за по-дълго време.

• Колкото повече фибри съдържа даден продукт, толкова по-нисък е неговият ГИ.


• Количеството въглехидрати в продукта е не по-малко важно от ГИ.

Цвеклото е зеленчук с по-високо съдържание на фибри от брашното. Въпреки че има висок гликемичен индекс, той е с ниско съдържание на въглехидрати, което означава, че има по-нисък гликемичен товар. В този случай, въпреки факта, че неговият GI е същият като този на зърнения продукт, количеството глюкоза, постъпващо в кръвта, ще бъде много по-малко.

• ГИ на суровите зеленчуци и плодове е по-нисък от този на варените.

Това правило важи не само за морковите, но и за всички зеленчуци с високо съдържание на нишесте, като сладки картофи, картофи, цвекло и др. По време на готвене значителна част от нишестето се превръща в малтоза (дизахарид), която е много бързо се абсорбира.

Затова е по-добре да не варите дори сварените зеленчуци, а да се уверите, че те остават цели и твърди. Въпреки това, ако имате заболявания като гастрит или стомашна язва, все още е по-добре да ядете варени зеленчуци.

• Комбинирането на протеини с въглехидрати намалява ГИ на една порция.

Протеините, от една страна, забавят усвояването на простите захари в кръвта, от друга страна, самото наличие на въглехидрати допринася за най-добрата смилаемост на протеините. В допълнение, зеленчуците съдържат и фибри, които са полезни за тялото.

Натуралните продукти, за разлика от соковете, съдържат фибри и по този начин намаляват ГИ. Освен това е препоръчително да ядете плодове и зеленчуци с кожата, не само защото кожата съдържа фибри, но и защото повечето от витамините се намират директно върху кожата.

Усвояване на протеини

Процес на храносмилане протеиниизисква повишена киселинност в стомаха. Стомашният сок с висока киселинност е необходим за активиране на ензимите, отговорни за разграждането на протеините до пептиди, както и за първичното разтваряне на хранителните протеини в стомаха. От стомаха пептидите и аминокиселините навлизат в тънките черва, където част от тях се абсорбират през чревните стени в кръвта, а част се разграждат допълнително до отделни аминокиселини.

За да се оптимизира този процес, е необходимо да се неутрализира киселинността на стомашния разтвор, а панкреасът е отговорен за това, както и жлъчката, произведена от черния дроб и необходима за усвояването на мастни киселини.
Протеините от храната се делят на две категории: пълноценни и непълни.

Пълноценни протеини- това са протеини, които съдържат всички аминокиселини, необходими (есенциални) за нашето тяло. Източникът на тези протеини са предимно животински протеини, т.е. месо, млечни продукти, риба и яйца. Има и растителни източници на пълноценен протеин: соя и киноа.

Непълни протеинисъдържат само част от незаменимите аминокиселини. Смята се, че бобовите и зърнените култури сами по себе си съдържат непълноценни протеини, но тяхната комбинация ни позволява да си набавим всички незаменими аминокиселини.

В много национални кухни правилните комбинации, водещи до адекватна консумация на протеини, са възникнали естествено. Така в Близкия изток е често срещана пита с хумус или фалафел (пшеница с нахут) или ориз с леща; в Мексико и Южна Америка оризът често се комбинира с боб или царевица.

Един от параметрите, които определят качеството на протеина е наличие на незаменими аминокиселини. В съответствие с този параметър има система за индексиране на продуктите.

Например, аминокиселината лизин се намира в малки количества в зърнените култури и затова те получават ниска оценка (зърнени култури - 59; пълнозърнеста пшеница - 42), а бобовите растения съдържат малки количества от основните метионин и цистеин (нахут - 78 боб - 74; варива - 70). Животинските протеини и соевите зърна получават висока оценка по тази скала, тъй като съдържат необходимите пропорции от всички незаменими аминокиселини (казеин (мляко) - 100; яйчен белтък - 100; соев протеин - 100; телешки - 92).

Освен това е необходимо да се вземе предвид протеинов състав, тяхната усвояемост от този продукт, както и хранителната стойност на целия продукт (наличието на витамини, мазнини, минерали и съдържание на калории). Например, един хамбургер ще съдържа много протеини, но и много наситени мастни киселини, така че хранителната му стойност ще бъде по-ниска от тази на пилешките гърди.

Протеините от различни източници и дори различни протеини от един и същи източник (казеин и суроватъчен протеин) се използват от тялото с различна скорост.

Хранителните вещества от храната не са 100% усвоими.Степента на тяхната абсорбция може да варира значително в зависимост от физикохимичния състав на самия продукт и едновременно с него абсорбираните продукти, характеристиките на организма и състава на чревната микрофлора.

Основната цел на детоксикацията е да излезете от зоната си на комфорт и да опитате нови хранителни системи.

Освен това, много често, като „бисквитки за чай“, яденето на месо и млечни продукти е навик. Никога не сме имали възможност да проучим значението им в нашата диета и да разберем колко много имаме нужда от тях.

В допълнение към горното повечето организации по хранене препоръчват здравословното хранене да се основава на големи количества растителни храни. Това излизане от зоната ви на комфорт ще ви изпрати в търсене на нови вкусове и рецепти и ще разнообрази ежедневната ви диета след това.

По-специално резултатите от изследванията показват повишен риск от сърдечно-съдови заболявания, остеопороза, бъбречни заболявания, затлъстяване и диабет.

В същото време диетите с ниско съдържание на въглехидрати, но с високо съдържание на протеини, базирани на растителни източници на протеини, водят до по-ниски концентрации на мастни киселини в кръвта и до намален риск от сърдечни заболявания.

Но дори и с голямо желание да облекчим тялото си, не трябва да забравяме за характеристиките на всеки от нас. Такава сравнително рязка промяна в диетата може да причини дискомфорт или странични ефекти, като подуване на корема (последствие от голямо количество растителен протеин и характеристики на чревната микрофлора), слабост и замаяност. Тези симптоми може да показват, че тази строга диета не е напълно подходяща за вас.

Когато човек консумира голямо количество протеини, особено в комбинация с малко въглехидрати, настъпва разграждането на мазнините, при което се създават вещества, наречени кетони. Кетоните могат да имат отрицателен ефект върху бъбреците, които произвеждат киселина, за да я неутрализират.

Има твърдения, че скелетните кости отделят калций, за да възстановят киселинно-алкалния баланс и следователно увеличеното извличане на калций се свързва с висок прием на животински протеини. Освен това протеиновата диета води до дехидратация и слабост, главоболие, световъртеж и лош дъх.

Смилане на мазнини

Мазнините, влизащи в тялото, преминават през стомаха почти непокътнати и навлизат в тънките черва, където има голям брой ензими, които превръщат мазнините в мастни киселини. Тези ензими се наричат ​​липази. Те функционират в присъствието на вода, но това е проблематично за обработката на мазнини, тъй като мазнините не се разтварят във вода.

За да може да се рециклира мазнини, тялото ни произвежда жлъчка. Жлъчката разгражда мастните бучки и позволява на ензимите на повърхността на тънките черва да разграждат триглицеридите до глицерол и мастни киселини.

Транспортьори за мастни киселини в тялото се наричат липопротеини. Това са специални протеини, които са способни да опаковат и транспортират мастни киселини и холестерол в цялата кръвоносна система. След това мастните киселини са опаковани в мастните клетки в доста компактна форма, тъй като техният състав (за разлика от полизахаридите и протеините) не изисква вода.

Делът на абсорбцията на мастни киселини зависи от позицията, която заема спрямо глицерола. Важно е да се знае, че само онези мастни киселини, които заемат Р2 позиция, се усвояват добре. Това се дължи на факта, че липазите имат различна степен на въздействие върху мастните киселини в зависимост от местоположението на последните.

Не всички мастни киселини, доставени с храната, се усвояват напълно от тялото, както погрешно смятат много диетолози. Те може да не се абсорбират частично или напълно в тънките черва и могат да бъдат изхвърлени от тялото.

Например в маслото 80% от мастните киселини (наситени) са в позиция P2, тоест те се абсорбират напълно. Същото важи и за мазнините, които са част от млякото и всички млечни продукти, които не са подложени на процес на ферментация.

Мастните киселини, присъстващи в зрелите сирена (особено дълго отлежаващите сирена), въпреки че са наситени, все още са разположени на позиции P1 и P3, което ги прави по-малко усвоими.

Освен това повечето сирена (особено твърдите) са богати на калций. Калцият се комбинира с мастни киселини, за да образува "сапуни", които не се абсорбират и се изхвърлят от тялото. Узряването на сиренето спомага за прехода на неговите мастни киселини към позиции Р1 и Р3, което показва тяхната слаба абсорбция.

Високият прием на наситени мазнини също е свързан с някои видове рак, включително рак на дебелото черво и инсулт.

Усвояването на мастните киселини се влияе от техния произход и химичен състав:

- Наситени мастни киселини(месо, свинска мас, омар, скариди, яйчен жълтък, сметана, мляко и млечни продукти, сирене, шоколад, топена мазнина, растителна мазнина, палмово масло, кокосово масло и масло), както и транс мазнини(хидрогениран маргарин, майонеза) са склонни да се съхраняват в мастни резерви, вместо да се изгарят веднага по време на енергийния метаболизъм.

- Мононенаситени мастни киселини(птиче месо, маслини, авокадо, кашу, фъстъци, фъстъчено и зехтин) се използват главно директно след абсорбиране. В допълнение, те помагат за намаляване на гликемията, което намалява производството на инсулин и по този начин ограничава образуването на мастни резерви.

- Полиненаситени мастни киселини, особено Омега-3 (рибно, слънчогледово, ленено, рапично, царевично, памучно, шафраново и соево масло), винаги се консумират веднага след усвояването, по-специално поради увеличаване на термогенезата на храната - консумацията на енергия от тялото за смилане на храната. В допълнение, те стимулират липолизата (разграждането и изгарянето на мастните депа), като по този начин насърчават загубата на тегло.

През последните години имаше редица епидемиологични проучвания и клинични изпитвания, които оспорват предположението, че нискомаслените млечни продукти са по-здравословни от пълномаслените млечни продукти. Те не само възстановяват мазнините в млечните продукти, те все повече откриват връзка между полезните млечни продукти и подобреното здраве.

Скорошно проучване установи, че при жените появата на сърдечно-съдови заболявания зависи изцяло от вида на консумираните млечни продукти. Консумацията на сирене е обратно пропорционална на риска от инфаркт, докато маслото, намазано върху хляб, увеличава риска. Друго проучване установи, че нито нискомаслените, нито пълномаслените млечни продукти са свързани със сърдечно-съдови заболявания.

Пълномаслените ферментирали млечни продукти обаче предпазват от сърдечно-съдови заболявания. Млечната мазнина съдържа повече от 400 „вида“ мастни киселини, което я прави най-сложната естествено срещаща се мазнина. Не всички от тези видове са изследвани, но има доказателства, че поне няколко от тях имат благоприятен ефект.

Литература:

1. Mann (2007) Научна актуализация на ФАО/СЗО относно въглехидратите в човешкото хранене: заключения. European Journal of Clinical Nutrition 61 (Suppl 1), S132-S137
2. ФАО/СЗО. (1998). Въглехидрати в храненето на човека. Доклад от съвместна експертна консултация на ФАО/СЗО (Рим, 14-18 април 1997 г.). Документ на ФАО за храните и храненето 66
3. Холт, С. Х. и Бранд Милър, Дж. (1994). Размер на частиците, ситост и гликемичен отговор. Европейски вестник за клинично хранене, 48 (7), 496-502.
4. Jenkins DJ (1987) Нишестени храни и фибри: намалена скорост на храносмилане и подобрен въглехидратен метаболизъм Scand J Gastroenterol Suppl.129:132-41.
5. Boirie Y. (1997) Бавните и бързите хранителни протеини модулират по различен начин постпрандиалното натрупване на протеини. Proc Natl Acad Sci US A. 94(26):14930-5.
6. Jenkins DJ (2009) Ефектът от растителна диета с ниско съдържание на въглехидрати („Eco-Atkins”) върху телесното тегло и концентрациите на липиди в кръвта при пациенти с хиперлипидемия. Arch Intern Med. 169(11):1046-54.
7. Halton, T.L., et al., Диета с ниско съдържание на въглехидрати и рискът от коронарна болест на сърцето при жените. N Engl J Med, 2006. 355 (19): p. 1991-2002 г.
8. Levine ME (2014) Ниският прием на протеини е свързан със значително намаляване на IGF-1, рак и обща смъртност при 65 и по-млади, но не и по-възрастни хора. Клетъчен метаболизъм 19, 407-417.
9. Popkin, BM (2012) Глобален преход в храненето и пандемията от затлъстяване в развиващите се страни. Прегледи на храненето 70 (1): pp. 3 -21.
10. 10.3.1. Основното място на храносмилането на липидите е горната част на тънките черва. За смилането на липидите са необходими следните условия: · наличие на липолитични ензими; · условия за емулгиране на липиди; · оптимални стойности на pH на околната среда (в рамките на 5,5 – 7,5). 10.3.2. В разграждането на липидите участват различни ензими. Хранителните мазнини при възрастен се разграждат главно от панкреатична липаза; Липаза се намира и в чревния сок и слюнката; при кърмачета липазата е активна в стомаха. Липазите принадлежат към класа на хидролазите; те хидролизират естерни връзки -O-CO- за образуване на свободни мастни киселини, диацилглицероли, моноацилглицероли, глицерол (Фигура 10.3). Фигура 10.3. Схема на хидролиза на мазнини. Глицерофосфолипидите, доставени с храната, са изложени на специфични хидролази - фосфолипази, които разцепват естерните връзки между компонентите на фосфолипидите. Специфичността на действието на фосфолипазите е показана на фигура 10.4. Фигура 10.4. Специфика на действието на ензимите, които разграждат фосфолипидите. Продуктите на фосфолипидната хидролиза са мастни киселини, глицерол, неорганичен фосфат, азотни основи (холин, етаноламин, серин). Хранителните холестеролни естери се хидролизират от холестеролова естераза на панкреаса, за да се образуват холестерол и мастни киселини. 10.3.3.Разберете структурните характеристики на жлъчните киселини и тяхната роля в храносмилането на мазнините. Жлъчните киселини са крайният продукт на метаболизма на холестерола и се образуват в черния дроб. Те включват: холова (3,7,12-триоксихоланова), хенодеоксихолева (3,7-диоксихоланова) и дезоксихолева (3, 12-диоксихоланова) киселини (Фигура 10.5, а). Първите две са първични жлъчни киселини (образуват се директно в хепатоцитите), дезоксихолевата киселина е вторична (тъй като се образува от първични жлъчни киселини под влияние на чревната микрофлора). В жлъчката тези киселини присъстват в конюгирана форма, т.е. под формата на съединения с глицин H2N-CH2-COOH или таурин H2N-CH2-CH2-SO3H (Фигура 10.5, b). Фигура 10.5. Структурата на неконюгирани (а) и конюгирани (б) жлъчни киселини. 15.1.4 Жлъчните киселини имат амфифилни свойства: хидроксилните групи и страничната верига са хидрофилни, цикличната структура е хидрофобна. Тези свойства определят участието на жлъчните киселини в храносмилането на липидите: 1) жлъчните киселини са способни да емулгират мазнини, техните молекули с неполярната си част се адсорбират върху повърхността на мастните капки, в същото време хидрофилните групи взаимодействат с околната водна среда. В резултат на това повърхностното напрежение на границата между липидната и водната фаза намалява, в резултат на което големите мастни капки се раздробяват на по-малки; 2) жлъчните киселини, заедно с жлъчната колипаза, участват в активирането на панкреатичната липаза, измествайки нейния оптимум на рН към киселинната страна; 3) жлъчните киселини образуват водоразтворими комплекси с хидрофобни продукти от смилането на мазнините, което улеснява абсорбцията им в стената на тънките черва. Жлъчните киселини, които проникват в ентероцитите по време на абсорбцията заедно с продуктите на хидролизата, навлизат в черния дроб през порталната система. Тези киселини могат да се секретират отново с жлъчката в червата и да участват в процесите на храносмилане и абсорбция. Такава ентерохепатална циркулация на жлъчни киселини може да се случи до 10 или повече пъти на ден. 15.1.5 Характеристиките на абсорбцията на продукти от хидролиза на мазнини в червата са представени на фигура 10.6. По време на смилането на храната триацилглицероли около 1/3 от тях се разграждат напълно до глицерол и свободни мастни киселини, приблизително 2/3 се хидролизират частично до моно- и диацилглицероли, а малка част изобщо не се разгражда. Глицеролът и свободните мастни киселини с дължина на веригата до 12 въглеродни атома са разтворими във вода и проникват в ентероцитите, а оттам през порталната вена в черния дроб. По-дългите мастни киселини и моноацилглицеролите се абсорбират с участието на конюгирани жлъчни киселини, които образуват мицели. Неразградените мазнини очевидно могат да се абсорбират от клетките на чревната лигавица чрез пиноцитоза. Водонеразтворимият холестерол, подобно на мастните киселини, се абсорбира в червата в присъствието на жлъчни киселини. Фигура 10.6. Смилане и усвояване на ацилглицероли и мастни киселини.

10.3.1. Основното място на храносмилането на липидите е горната част на тънките черва. За храносмилането на липидите са необходими следните условия:

• наличие на липолитични ензими;
• условия за емулгиране на липиди;
• оптимални стойности на pH на околната среда (в рамките на 5,5 - 7,5).

10.3.2. В разграждането на липидите участват различни ензими. Хранителните мазнини при възрастен се разграждат главно от панкреатична липаза; Липаза се намира и в чревния сок и слюнката; при кърмачета липазата е активна в стомаха. Липазите принадлежат към класа на хидролазите; те хидролизират естерни връзки -О-ТА-с образуването на свободни мастни киселини, диацилглицероли, моноацилглицероли, глицерол (Фигура 10.3).

Фигура 10.3.Схема на хидролиза на мазнини.

Глицерофосфолипидите, доставени с храната, са изложени на специфични хидролази - фосфолипази, които разцепват естерните връзки между компонентите на фосфолипидите. Специфичността на действието на фосфолипазите е показана на фигура 10.4.

Фигура 10.4.Специфика на действието на ензимите, които разграждат фосфолипидите.

Продуктите на фосфолипидната хидролиза са мастни киселини, глицерол, неорганичен фосфат, азотни основи (холин, етаноламин, серин).

Хранителните холестеролни естери се хидролизират от холестеролова естераза на панкреаса, за да се образуват холестерол и мастни киселини.

10.3.3. Разберете структурата на жлъчните киселини и тяхната роля в смилането на мазнините. Жлъчните киселини са крайният продукт на метаболизма на холестерола и се образуват в черния дроб. Те включват: холова (3,7,12-триоксихоланова), хенодеоксихолева (3,7-диоксихоланова) и дезоксихолева (3, 12-диоксихоланова) киселини (Фигура 10.5, а). Първите две са първични жлъчни киселини (образуват се директно в хепатоцитите), дезоксихолевата киселина е вторична (тъй като се образува от първични жлъчни киселини под влияние на чревната микрофлора).

В жлъчката тези киселини присъстват в конюгирана форма, т.е. под формата на съединения с глицин H2н-CH2 -COOHили таурин H2н-CH2 -CH2 -SO3H(Фигура 10.5, b).

Фигура 10.5.Структурата на неконюгирани (а) и конюгирани (б) жлъчни киселини.

15.1.4. Жлъчните киселини имат амфифиленсвойства: хидроксилните групи и страничната верига са хидрофилни, цикличната структура е хидрофобна. Тези свойства определят участието на жлъчните киселини в храносмилането на липидите:

1) жлъчните киселини са способни емулгираммазнини, техните молекули с неполярната си част се адсорбират върху повърхността на мастните капки, като в същото време хидрофилните групи взаимодействат с околната водна среда. В резултат на това повърхностното напрежение на границата между липидната и водната фаза намалява, в резултат на което големите мастни капки се раздробяват на по-малки;

2) жлъчните киселини, заедно с жлъчната колипаза, участват в активиране на панкреатичната липаза, измествайки своя рН оптимум към киселинната страна;

3) жлъчните киселини образуват водоразтворими комплекси с хидрофобни продукти от смилането на мазнините, което допринася за тяхното абсорбцияв стената на тънките черва.

Жлъчните киселини, които проникват в ентероцитите по време на абсорбцията заедно с продуктите на хидролизата, навлизат в черния дроб през порталната система. Тези киселини могат да се секретират отново с жлъчката в червата и да участват в процесите на храносмилане и абсорбция. Такива ентерохепатална циркулацияжлъчните киселини могат да се извършват до 10 или повече пъти на ден.

15.1.5. Характеристиките на абсорбцията на продуктите на мастната хидролиза в червата са представени на фигура 10.6. По време на смилането на хранителните триацилглицероли около 1/3 от тях се разграждат напълно до глицерол и свободни мастни киселини, приблизително 2/3 се хидролизират частично до моно- и диацилглицероли, а малка част изобщо не се разгражда. Глицеролът и свободните мастни киселини с дължина на веригата до 12 въглеродни атома са разтворими във вода и проникват в ентероцитите, а оттам през порталната вена в черния дроб. По-дългите мастни киселини и моноацилглицероли се абсорбират с участието на конюгирани жлъчни киселини, образувайки мицели.Неразградените мазнини очевидно могат да се абсорбират от клетките на чревната лигавица чрез пиноцитоза. Водонеразтворимият холестерол, подобно на мастните киселини, се абсорбира в червата в присъствието на жлъчни киселини.

Фигура 10.6.Смилане и усвояване на ацилглицероли и мастни киселини.

Източници на енергия за човешкото тяло са протеини, мазнини, въглехидрати, които съставляват 90% от сухото тегло на всички храни и осигуряват 100% от енергията. И трите хранителни вещества осигуряват енергия (измерена в калории), но количеството енергия на грам варира:

• 4 килокалории на грам въглехидрати или протеини;
• 9 килокалории на грам мазнини.

Един грам мазнини съдържа 2 пъти повече енергия за тялото от един грам въглехидрати и протеини.

Тези хранителни вещества също се различават по това колко бързо доставят енергия. Въглехидратите се доставят по-бързо, а мазнините по-бавно.

Протеините, мазнините и въглехидратите се усвояват в червата, където се разграждат на основни единици:

• въглехидрати в захарта
• протеини в аминокиселини
• мазнини в мастни киселини и глицерол.

Тялото използва тези основни единици, за да създаде вещества, които са необходими за изпълнение на основни жизнени функции (включително други въглехидрати, протеини, мазнини).

Видове въглехидрати

В зависимост от размера си въглехидратните молекули могат да бъдат прости или сложни.

• простоВъглехидрати: Различни видове захари, като глюкоза и захароза (трапезна захар), са прости въглехидрати. Това са малки молекули, така че бързо се усвояват от тялото и са бърз източник на енергия. Те бързо повишават нивата на кръвната глюкоза (кръвната захар). Плодовете, млечните продукти, медът и кленовият сироп съдържат големи количества прости въглехидрати, които осигуряват сладкия вкус на повечето бонбони и торти.
• КомплексВъглехидрати: Тези въглехидрати са съставени от дълги низове прости въглехидрати. Тъй като сложните въглехидрати са големи молекули, те трябва да бъдат разградени до прости молекули, преди да могат да бъдат усвоени. По този начин те са склонни да доставят енергия на тялото по-бавно от обикновените, но все пак по-бързо от протеините или мазнините. Това е така, защото те се усвояват по-бавно от простите въглехидрати и е по-малко вероятно да се превърнат в мазнини. Те също повишават кръвната захар по-бавно и на по-ниски нива от обикновените, но за по-дълъг период от време. Сложните въглехидрати включват нишестета и протеини, които се намират в пшеничните продукти (хляб и тестени изделия), други зърнени храни (ръж и царевица), боб и кореноплодни зеленчуци (картофи).

Въглехидратите могат да бъдат:

• изискан
• нерафиниран

Изискан– обработени , фибрите и триците, както и много от витамините и минералите, които съдържат, се отстраняват. По този начин метаболизмът обработва тези въглехидрати бързо и осигурява малко хранителни вещества, въпреки че съдържат приблизително същото количество калории. Рафинираните храни често са обогатени, което означава, че витамините и минералите се добавят изкуствено, за да се увеличи хранителната стойност. Диетите с високо съдържание на прости или рафинирани въглехидрати са склонни да повишават риска от затлъстяване и диабет.

Нерафиниранвъглехидрати от растителни продукти. Те съдържат въглехидрати под формата на нишесте и фибри. Това са храни като картофи, пълнозърнести храни, зеленчуци, плодове.

Ако хората консумират повече въглехидрати, отколкото са им необходими, тялото съхранява част от тези въглехидрати в клетките (като гликоген), а останалата част превръща в мазнини. Гликогенът е сложен въглехидрат, който може да се преобразува в енергия и се съхранява в черния дроб и мускулите. Мускулите използват гликогенова енергия по време на периоди на интензивно натоварване. Количеството въглехидрати, съхранявани като гликоген, може да осигури калории за деня. Няколко други телесни тъкани съхраняват сложни въглехидрати, които не могат да се използват като източник на енергия за тялото.

Гликемичен индекс на въглехидрати

Гликемичният индекс на въглехидратите измерва колко бързо консумацията им повишава нивата на кръвната захар. Стойностите варират от 1 (най-бавна абсорбция) до 100 (най-бърз индекс на чиста глюкоза). Въпреки това колко бързо нивата действително се покачват зависи от поетите храни.

Гликемичният индекс обикновено е по-нисък за сложните въглехидрати, отколкото за простите въглехидрати, но има изключения. Например фруктозата (захарта в плодовете) има малък ефект върху нивата на кръвната захар.

Гликемичният индекс се влияе от технологията и състава на храната:

• Обработка: Преработените, нарязани или фино смлени храни обикновено имат висок гликемичен индекс
• вид нишесте: Различните видове нишесте се абсорбират по различен начин. Картофеното нишесте се смила и относително бързо се абсорбира в кръвта. Ечемикът се смила и абсорбира много по-бавно.
• Съдържание на фибри: Колкото повече фибри има една храна, толкова по-трудно се смила. В резултат на това захарта се абсорбира в кръвта по-бавно
• зрялост на плода: колкото е узрял плодът, толкова повече захар съдържа и толкова по-висок е гликемичният му индекс
• съдържание на мазнини или киселина: храната съдържа повече мазнини или киселина, бавно се усвоява и нейните захари бавно се абсорбират в кръвта
• Готвене: Начинът на приготвяне на храната може да повлияе на това колко бързо се абсорбира в кръвта. Като цяло, готвенето или смилането на храна повишава нейния гликемичен индекс, тъй като тя е по-лесна за смилане и усвояване след процеса на готвене.
• други фактори : Хранителните процеси на тялото варират от човек на човек по отношение на това колко бързо въглехидратите се превръщат в захар и усвояват. Важно е колко добре се сдъвква храната и колко бързо се поглъща.

Гликемичен индекс на някои храни

Продукти	Съединение	Индекс
Боб	Семена от боб	33
	Червена леща	27
	Соя	14
Хляб	ръжен хляб	49
	Бяло	69
	Пълнозърнест	72
Зърнени храни	Всички трици	54
	корнфлейкс	83
	Овесена каша	53
	Задъхан от ориз	90
	Настъргано жито	70
Млечни продукти	Мляко, сладолед и кисело мляко	34 – 38
Плодове	Ябълка	38
	банан	61
	мандарина	43
	портокалов сок	49
	Ягода	32
царевица	Ечемик	22
	кафяв ориз	66
	бял ориз	72
паста	-	38
картофи	Инстантно пюре (чрез блендер)	86
	Пюре	72
	Сладко пюре	50
закуски	Царевичен чипс	72
	Овесени сладки	57
	Картофен чипс	56
захар	Фруктоза	22
	Глюкоза	100
	Пчелен мед	91
	Рафинирана захар	64

Гликемичният индекс е важен параметър, тъй като въглехидратите повишават кръвната захар, ако бързо (с висок гликемичен индекс) нивата на инсулин се повишават. Увеличаването на инсулина може да доведе до ниска кръвна захар (хипогликемия) и глад, което води до консумация на излишни калории и наддаване на тегло.

Въглехидратите с нисък гликемичен индекс не повишават много инсулиновите нива. В резултат на това хората се чувстват сити по-дълго след хранене. Консумирането на въглехидрати с нисък гликемичен индекс също води до по-здравословни нива на холестерола и намалява риска от затлъстяване и диабет при хора с диабет, риска от усложнения, дължащи се на диабета.

Въпреки връзката между храните с нисък гликемичен индекс и подобреното здраве, използването на индекса за избор на храни не води автоматично до здравословно хранене.

Например картофеният чипс с висок гликемичен индекс и някои бонбони не са избор на здравословна храна, но някои храни с висок гликемичен индекс съдържат ценни витамини и минерали.

Следователно гликемичният индекс трябва да се използва само като общо ръководство за избор на храна.

Гликемично натоварване на храните

Гликемичният индекс показва колко бързо въглехидратите в храната се абсорбират в кръвта. Не включва количеството въглехидрати в храната, което е важно.

Гликемичният товар, сравнително нов термин, включва гликемичния индекс и количеството въглехидрати в храната.

Храни като моркови, банани, диня или пълнозърнест хляб могат да имат висок гликемичен индекс, но съдържат относително малко въглехидрати и следователно имат нисък гликемичен товар на храните. Такива храни имат малък ефект върху нивата на кръвната захар.

Протеини в храните

Протеините са изградени от структури, наречени аминокиселини, и образуват сложни структури. Тъй като протеините са сложни молекули, тялото отнема повече време, за да ги усвои. В резултат на това те са много по-бавен и дълготраен източник на енергия за човешкото тяло от въглехидратите.

Има 20 аминокиселини. Човешкото тяло синтезира някои от компонентите в тялото, но не може да синтезира 9 аминокиселини – наречени есенциални аминокиселини. Те трябва да се консумират в диетата. Всеки има нужда от 8 от тези аминокиселини: изолевцин, левцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Бебетата също се нуждаят от 9-та аминокиселина, хистидин.

Процентът протеин, който тялото може да използва, за да синтезира незаменими аминокиселини, варира. Тялото може да използва 100% от протеина в яйцата и висок процент от млечните и месните протеини, но може да използва малко по-малко от половината протеин от повечето зеленчуци и зърнени храни.

Тялото на всеки бозайник се нуждае от протеин, за да поддържа и замества тъканите по време на растежа. Протеинът обикновено не се използва като източник на енергия за човешкото тяло. Въпреки това, ако тялото не получава достатъчно калории от други хранителни вещества или от мазнините, съхранявани в тялото, протеинът се използва за енергия. Ако има повече протеин от необходимото, тялото преобразува протеина и съхранява неговите компоненти като мазнини.

Живото тяло съдържа големи количества протеини. Протеинът е основният градивен елемент в тялото и е основният компонент на повечето клетки. Например, мускулите, съединителната тъкан и кожата са направени от протеини.

Възрастните трябва да приемат около 60 грама протеин на ден (1,5 грама на килограм телесно тегло или 10-15% от общите калории).

Възрастните, които се опитват да развият мускули, се нуждаят от малко повече. Децата също се нуждаят от повече протеини, докато растат.

мазнини

Мазнините са сложни молекули, съставени от мастни киселини и глицерол. Тялото се нуждае от мазнини за растеж и като източник на енергия за тялото. Мазнините се използват и за синтезиране на хормони и други вещества, необходими за функционирането на органите (например простагландини).

Мазнините са бавен източник на енергия, но най-енергийно ефективният вид храна. Всеки грам мазнина доставя на тялото около 9 калории, повече от двойно повече от количеството, доставяно от протеини или въглехидрати. Мазнините са ефективна форма на енергия и тялото съхранява излишната енергия като мазнини. Тялото съхранява излишната мазнина в коремната кухина (оментална мазнина) и под кожата (подкожна мазнина), за да се използва, когато е необходима повече енергия. Тялото може също така да премахне излишната мазнина от кръвоносните съдове и органи, където тя може да блокира кръвния поток и от увредените органи, което често причинява сериозни проблеми.

Мастна киселина

Когато тялото се нуждае от мастни киселини, то може да произведе (синтезира) някои от тях. Някои киселини, наречени есенциални мастни киселини, не могат да бъдат синтезирани и трябва да се консумират с храната.

Есенциалните мастни киселини съставляват около 7% от мазнините, консумирани при нормална диета и около 3% от общите калории (около 8 грама). Те включват линолова и линоленова киселини, които присъстват в някои растителни масла. Ейкозапентаенова киселина и докозахексаенова киселина, които са мастни киселини от съществено значение за развитието на мозъка и могат да бъдат синтезирани от линолова киселина. Те обаче присъстват и в някои морски рибни продукти, които са по-ефективен източник.

Къде се намира мазнината?

Вид мазнини	Източник
Мононенаситени	Авокадо, зехтин Фъстъчено масло
Полиненаситени	Рапично, царевично, соево, слънчогледово и много други течни растителни масла
Наситен	Месо, особено говеждо Пълномаслени млечни продукти като пълномаслено мляко, масло и сирене Кокосово и палмово масло Изкуствено хидрогенирани растителни масла
Омега-3 мастни киселини	Ленено семе Езерна пъстърва и някои дълбоководни риби като скумрия, сьомга, херинга и риба тон Зеленолистни зеленчуци Орехи
Омега-6 мастни киселини	Растителни масла (включително слънчогледово, шафраново, царевично, памучно и соево масло) Рибна мазнина Яйчни жълтъци
Транс мазнини	Търговски печени храни като бисквитки, крекери и понички Пържени картофи и други пържени храни Маргарин Картофен чипс

Линоловата и арахидоновата киселина са съставени от омега-6 мастни киселини.

Линоленовата киселина, ейкозапентаеновата киселина и докозахексаеновата киселина са омега-3 мастни киселини.

Диета, богата на омега-3 мастни киселини, може да намали риска от атеросклероза (включително коронарна артериална болест). Езерната пъстърва и някои дълбоководни риби съдържат големи количества омега-3 мастни киселини.

Трябва да консумирате достатъчно омега-6 мастни киселини

Видове мазнини

Има различни видове мазнини

• мононенаситени
• полиненаситени
• богат

Яденето на наситени мазнини повишава нивата на холестерола и риска от атеросклероза. Храните от животински произход обикновено съдържат наситени мазнини, които обикновено са твърди при стайна температура. Мазнините, получени от растения, обикновено съдържат мононенаситени или полиненаситени мастни киселини, които обикновено са течни при стайна температура. Изключение правят палмовото и кокосовото масло. Те съдържат повече наситени мазнини от другите растителни масла.

Трансмазнините (трансмастните киселини) са друга категория мазнини. Те са изкуствени и се образуват чрез добавяне на водородни атоми (хидрогениране) към мононенаситени или полиненаситени мастни киселини. Мазнините могат да бъдат напълно или частично хидрогенирани (наситени с водни атоми). Основният хранителен източник на трансмазнини са частично хидрогенираните растителни масла в търговски приготвените храни. Консумацията на трансмазнини може да повлияе негативно на нивата на холестерола в организма и може да допринесе за риска от атеросклероза.

Мазнини в диетата

• мазнините трябва да бъдат ограничени до по-малко от 30% от общите дневни калории (или по-малко от 90 грама на ден)
• Наситените мазнини трябва да бъдат ограничени до 10%.

Когато приемът на мазнини се намали до 10% или по-малко от общите дневни калории, нивата на холестерола спадат драстично.

Въглехидратите, протеините и мазнините са основните източници на енергия за човека, необходима за живота и тяхното качество е важно за здравето.