Ribe, kao ni viši kralježnjaci, nisu sposobne za primarnu biosintezu ugljikohidrata, pa je za njih glavni izvor ugljikohidrata hrana, prvenstveno biljnog porijekla.
U ishrani mirnih riba ugljikohidrati iz biljne hrane su glavni izvor energije; ako su deficitarni, tijelo je prinuđeno da značajan dio proteina u hrani koristi za pokrivanje energetskih potreba, što smanjuje efikasnost upotrebe hrane. i dovodi do smanjenja produktivnosti.
Ugljikohidrati se dijele u tri klase: monosaharidi, oligosaharidi, polisaharidi. Monosaharidna hrana uglavnom sadrži heksoze i pentoze (glukoza, fruktoza, manoza, galaktoza, riboza, arabinoza). Oligosaharidi su najčešće predstavljeni maltozom, saharozom, trehalozom i celobiozom kao produktom međupretvorbe vlakana. Polisaharide u hrani možemo podijeliti u dvije grupe: strukturne i univerzalne za hranu. Strukturne polisaharide obično ne probavljaju kičmenjaci ili ih probavlja crijevna mikroflora. To uključuje celulozu, lignin, pentozane i manane. Univerzalne prehrambene polisaharide predstavljaju glikogen i škrob.
Životinje i ribe metaboliziraju ugljikohidrate samo u obliku monosaharida, pa se oligosaharidi i polisaharidi u probavnom traktu podvrgavaju enzimskoj hidrolizi do monosaharida. Apsorpcija ugljikohidrata od strane riba događa se za otprilike 50-60% i ovisi o složenosti njihove strukture. Na primjer, u pastrmci se ugljikohidrati apsorbiraju za 40%, uključujući glukozu - 100%, maltozu - 90%, saharozu - 70%, laktozu - 60%, sirovi škrob - 40%, kuhani škrob - 60%.
Kod ljudi i viših životinja probava ugljikohidrata počinje u usnoj šupljini, gdje se hrana podvrgava mehaničkoj (žvakanju) i kemijskoj obradi pod utjecajem prilično aktivnih enzima pljuvačke - amilaze i maltaze.
Ribe nemaju pljuvačne žlijezde. Neke vrste riba imaju ždrijelne zube i nepčanu ploču, uz pomoć kojih se hrana djelomično melje i navlaži sluzi koju luči sluznica ždrijela i jednjaka. Amilaza i maltaza se nalaze u sluzi. U ribama grabežljivcima ovi enzimi su neaktivni i ne igraju značajnu ulogu u probavi. u ribama bez stomaka kao što su šaran, amilaza i maltaza su prilično aktivno uključeni u prethodnu obradu hrane. Progutana hrana ulazi u želudac kroz kratak jednjak, a kod riba bez želuca ulazi u prednji, nešto prošireni dio crijeva.
Varenje ugljikohidrata u želucu. Kod toplokrvnih životinja, zbog odsustva ili niske aktivnosti amilolitičkih enzima u želučanom soku, probava ugljikohidrata u želucu praktički izostaje. Kod riba (jegulja, smuđ, skuša, kalifornijska pastrmka, žutorep) u želučanom soku pronađeni su enzimi klase hidrolaze i podklase glikozidaza - amilaza, hitinaza, lizozim, hijaluronidaza, koji hidroliziraju glikozidne veze.
Većina glikozidaza pokazuje maksimalnu aktivnost na pH 6,0-7,5. Kisela reakcija želudačnog soka (pH 0,8-4,0) praktično ne dozvoljava amilazu i hijaluronidazu da budu aktivne, čuvajući mogućnost da hitinaza i lizozim sudjeluju u probavi.
Hitinaza (pH optimalna 4,6-4,0) razlaže hitin do hitobioznog disaharida i djelimično do njegovog strukturnog monomera N-acetil-glukozamina:
CH2OH CH2OH CH2OH
hitinaza
OH H O OH H O OH H nH2O
molekul hitina
CH2-OH CH2-OH CH2-OH
m OH H O OH H + x OH H
OH OH OH OH
H NH-CO-CH3 H NH-CO-CH3 n H NH-CO-CH3
hitobioza N-acilglukozamin
Hitin, predstavnik mukopolisaharida, glavna je komponenta integumentarnog tkiva artropoda, gdje se nalazi u kombinaciji s proteinima i mineralnim solima. Uloga hitinaze je da hidrolizira glikozidne veze hitina, što doprinosi uništavanju endoskeleta artropoda. Obavljajući ovaj rad, hitinaza pospješuje procese maceracije (razaranja strukture, ukapljivanja) mehanički neobrađene hrane i na taj način je čini lako dostupnom djelovanju drugih enzima. Aktivnost hitinaze je niska i ne dolazi do potpune apsorpcije integumentarnog tkiva insekata, rakova i ljuske jajeta artemije. Nastali produkti hidrolize hitina ne predstavljaju visoku nutritivnu vrijednost za organizam i gotovo se potpuno eliminiraju iz organizma.
U želučanom soku pronađen je visokoaktivan enzim lizozim koji razlaže muromnu kiselinu, koja je dio polisaharidnih ljuski mnogih mikroorganizama, u N-acetilglukozamin. Uništavajući stanične membrane mikroorganizama, lizozim pospješuje prodiranje drugih probavnih enzima u ćeliju, što je važno za ribe koje se hrane zooplanktonom.
Hlorovodonična kiselina prisutna u želučanom soku potiče oticanje i sluz membrana biljnih ćelija i na taj način priprema ugljikohidratni dio hrane za dalju enzimsku hidrolizu.
Varenje ugljikohidrata u crijevima. Ugljikohidrati hrane prolaze praktički nepromijenjeni iz želuca u tanko crijevo. Kod riba bez stomaka, ugljikohidrati iz hrane odmah ulaze u crijeva kroz kratki jednjak. U lumen crijeva ulijevaju se crijevni i pankreasni sokovi koji sadrže do 22 enzima koji sudjeluju u varenju proteina, lipida i ugljikohidrata. U ribama crijevni sok luče epitelne stanice sluzokože svih dijelova crijeva. Gusti dio crijevnog soka predstavljaju uglavnom odbačene epitelne stanice, koje sadrže najveći dio probavnih enzima i služe kao izvor endogene prehrane, nadoknađujući nedovoljan unos organskih tvari iz hrane. Tečni dio crijevnog soka (voda i elektroliti) pomaže u razrjeđivanju crijevnog sadržaja i stvaranju alkalnog okruženja koje je najoptimalnije za enzime crijevnog soka i pankreasa.
U ribama se glavna probava nutrijenata, uključujući ugljikohidrate, događa zbog enzima koje luči gušterača. Pankreasna žlijezda možda nema strogu lokalizaciju i luči sok kroz samostalni kanal ili zajedno sa žuči. To je bezbojna, blago alkalna tečnost (pH 7,3-8,7). Enzimi crijevnih i pankreasnih sokova pokazuju maksimalnu aktivnost u pH rasponu od 6,0-7,5. kod želučanih riba pH crijevnog sadržaja je 6,4-7,3, u želučanih riba - 7,0-8,6. Potrebne vrijednosti reakcije okoline postižu se prisustvom bikarbonata i sluzi crijevnog kanala u izlučenim sokovima. Enzimi uključeni u hidrolizu ugljikohidrata predstavljeni su glukozidazama (ugljikohidratima), od kojih su glavne amilaze (-, -, - amilaze), maltaza, saharaza, trehalaza, fosfataza. U nekim ribama laktaza je pronađena u malim količinama.
Hidroliza glikogena i skrobnih polisaharida odvija se uz učešće četiri vrste amilaza: -amilaze, -amilaze, -amilaze i glukoamilaze; - i -amilaze hidroliziraju škrob i glikogen uglavnom na (1-4) - vezuje se za disaharid maltozu, glukoamilazu na (1-6) - vezuje se za glukozu, -amilaza (sam intestinalni enzim) sekvencijalno cijepa ostatke glukoze s krajeva oligo- i polisaharida. Kao rezultat djelovanja amilaze nastaju intermedijarni proizvodi hidrolize škroba - dekstrini (C6H10O5)x. U zavisnosti od veličine ostataka amiloznog lanca razlikuju se amilo-, eritro-akro- i maltodekstrini. Kada se potonji formiraju, enzim maltaza stupa u igru i hidrolizira maltozu u dva molekula -D-glukoze. Hidroliza glikogena se odvija prema istoj shemi:
Shema hidrolize škroba (glikogena).
CH2OH CH2OH CH2OH
N N N N N N N
OH H OH H OH H + n H2O
H OH H OH n H OH
fragment molekule škroba (glikogena) (C6H10O5)n
CH2OH CH2OH CH2OH
amilaza H H H H maltaza
OH H + xH2O OH N O N H H2O
H OH x H OH OH OH
dekstrini (amilo-, eritro-, maltoza
akro-, maltodekstrini)
D-glukoza
U crijevima riba pronađene su oligaze: saharaza (invertaza), laktaza (galaktozidaza) i trehalaza. U probavi ribe saharaza i laktaza nemaju takvu ulogu kao kod toplokrvnih riba, malo ih je i malo je aktivnosti. Saharaza nije pronađena kod ciprinida. Razgradnju saharoze može izvršiti aktivnija maltaza (-glikozidaza).
Cepanje glikozidazne veze uz učešće maltaze događa se sa strane ostatka -glukoze, saharaza vrši prekid sa strane
fruktoza:
Shema hidrolize saharoze
CH2OH CH2OH H
N sucrase
OH O CH2OH (maltaza)
H OH OH H +H2O
CH2OH CH2OH H
OH H + H OH
OH OH OH CH2OH
D-glukoza, D-fruktoza
Od oligaza, najaktivnija je trehalaza, koja cijepa disaharid trehalaza:
Shema hidrolize trehaloze
CH2OH CH2OH CH2-OH
N H N H trehalaza N H
OH N OH N OH N
HE HE HE HE
N ON N ON N ON
trehaloza, D-glukoza
U nekim vrstama algi sadržaj trehaloze može doseći 10-15% suhe tvari.
Kod biljojeda količina i aktivnost amilolitičkih enzima je veća nego u riba grabežljivaca. Na primjer, amilaza kod šarana je 1000 puta aktivnija nego kod štuke. Ribe se jako razlikuju po glikolitičkoj aktivnosti crijeva, odnosno po količini amilaze i glukozidaza koje luče probavne žlijezde. Polisaharide dobro probavljaju ribe biljojedi kao što su tolstolobi, amur i tilapija. Šarani mnogo lošije probavljaju škrob. Njihova hrana ne bi trebalo da sadrži više od 15-20% skroba. Ako ga u prehrani ima u višku, dolazi do probavne smetnje i kao rezultat toga se rast ribe naglo usporava. Primjena dugotrajnih proteinskih dijeta kod biljojeda mijenja reakciju crijevnog sadržaja na kiselu stranu i na taj način smanjuje aktivnost amilolitičkih enzima, povećavajući aktivnost proteolitičkih enzima. Istovremeno se smanjuje udio amilolitičkih enzima u probavnim sokovima.
Apsorpcija ugljikohidrata. Kod riba se glavna apsorpcija hranljivih sastojaka odvija u crijevima.
Sada je pouzdano dokazano da se završna faza hidrolize biopolimera hrane događa na površini membrane mikroresica (membranska digestija) i da se odvija egzohidrolazom koje razgrađuju manje molekule oligosaharida, disaharida u monosaharide - produkte transporta i apsorpcije. . Nastali monosaharidi se apsorbiraju u crijevnu sluznicu bez raspršivanja u vodenoj sredini.
Apsorpcija se može odvijati na nekoliko načina: difuzijom, konvekcijskim (osmotskim) protokom, specifičnim (pasivnim ili aktivnim) transportom, putem pinocitoze.
Pinocitoza kod odraslih organizama ne igra praktički nikakvu ulogu, jer radijus razlučivanja membrana (0,4-0,6 nm) ne dopušta velikim molekulima da prodru u stanice sluznice.
Put difuzije mora biti simetričan, tj. sa istim gradijentom koncentracije supstance, tokovi iz lumena crijeva u krv i u suprotnom smjeru moraju biti jednaki. Drugim riječima, difuzijom, šećeri prelaze u krv kada je njihova koncentracija visoka u lumenu crijeva.
Aktivni transport je od najveće važnosti u procesu apsorpcije. u ovom slučaju, monosaharidi se apsorbiraju uz sudjelovanje specijaliziranih transportnih kompleksa koji osiguravaju transport tvari preko apikalne membrane protiv gradijenta koncentracije. Daljnji put šećera iz stanica kroz bazalnu membranu epiteloocita u krv odvija se duž gradijenta koncentracije.
U ribama se heksoze apsorbuju brže od pentoza. Na primjer, linjak brže apsorbira glukozu, zatim galaktozu, fruktozu i ksilozu. Kod štuke redoslijed je drugačiji: galaktoza, glukoza, arabinoza, ksiloza, fruktoza. Utvrđeno je da su optimalne koncentracije glukoze, koje osiguravaju maksimalnu brzinu apsorpcije u tankom crijevu ribe, znatno niže od onih kod viših kralježnjaka i kreću se od 40-50%. Prilikom hranjenja šarana koncentriranom hranom, uronske kiseline se najbolje apsorbiraju u crijevima kao produkti oksidacije monosaharida. Za razliku od galaktoza, apsorpcija manoze i ksiloze se odvija sporo. Nemaju svi šećeri sposobnost aktivnog transporta, a to zavisi od konfiguracije šećera, odnosno koji od stereoizomera se apsorbuje. D-glukoza se može apsorbirati uz 20-struki gradijent, ali L-glukoza difundira samo pasivno i širi se jednako na obje strane membrane. Isti princip se primjenjuje na transport D-galaktoze i većine drugih šećera. Za razliku od L-galaktoze, manoza, ramnoza i fruktoza L-serije se praktično ne isporučuju i ne uključuju se u metabolizam. D-glukozamin se ne transportuje direktno, ali ima inhibitorni efekat na apsorpciju glukoze.
Procesi membranske probave ugljikohidrata i apsorpcije proizvoda njihove hidrolize određeni su prirodom supstrata, mijenjaju se sa starošću ribe i podložni su sezonskim fluktuacijama.
IN ljudska ishrana Postoje samo tri glavna izvora ugljikohidrata: (1) saharoza, koja je disaharid i poznata je kao šećer od trske; (2) laktoza, koja je disaharid mleka; (3) škrob je polisaharid prisutan u gotovo svim biljnim namirnicama, posebno u krompiru i raznim vrstama žitarica. Ostali ugljikohidrati koji su probavljivi u malim količinama su amiloza, glikogen, alkohol, mliječna kiselina, pirogrožđana kiselina, pektini, dekstrini i, u najmanjim količinama, derivati ugljikohidrata u mesu.
Hrana također sadrži velike količine celuloze, koja je ugljikohidrat. Međutim, u ljudskom probavnom traktu ne postoji enzim koji može razgraditi celulozu, pa se celuloza ne smatra prehrambenim proizvodom pogodnim za ljudsku ishranu.
Varenje ugljikohidrata u ustima i stomaku. Prilikom žvakanja hrana se miješa sa pljuvačkom, koja sadrži probavni enzim ptialin (amilazu), koji luče uglavnom parotidne žlijezde. Ovaj enzim hidrolizira škrob u disaharid maltozu i druge male polimere glukoze koji sadrže 3 do 9 molekula glukoze. Međutim, hrana se kratko zadržava u usnoj šupljini i vjerovatno se ne hidrolizira više od 5% škroba prije gutanja.
ipak, varenje skroba ponekad se nastavlja u tijelu i fundusu želuca još 1 sat dok se hrana ne počne miješati sa želučanim sekretom. Tada aktivnost pljuvačke amilaze blokira hlorovodonična kiselina želudačne sekrecije, jer amilaza kao enzim je u principu neaktivna kada pH podloge padne ispod 4,0. Uprkos tome, u prosjeku se do 30-40% škroba hidrolizira u maltozu prije nego što se hrana i prateća pljuvačka potpuno pomiješaju sa želučanim izlučevinama.
Varenje ugljikohidrata u tankom crijevu. Varenje pankreasnom amilazom. Sekret pankreasa, kao i pljuvačka, sadrži veliku količinu amilaze, tj. gotovo je potpuno slična po svojim funkcijama pljuvačkoj amilazi, ali je nekoliko puta efikasnija. Dakle, ne više od 15-30 minuta nakon što himus iz želuca uđe u duodenum i pomiješa se sa sokom gušterače, gotovo svi ugljikohidrati se probavljaju.
Kao rezultat toga, prije ugljikohidrati napuštaju duodenum ili gornji jejunum, oni se gotovo potpuno pretvaraju u maltozu i/ili druge vrlo male polimere glukoze.
Hidroliza disaharida i male polimere glukoze u monosaharide pomoću enzima crijevnog epitela. Enterociti koji oblažu resice tankog crijeva sadrže četiri enzima (laktaza, saharaza, maltazijum i dekstrinaza) sposobna da razgrade disaharide laktozu, saharozu i maltozu, kao i druge male polimere glukoze, u njihove konačne monosaharide. Ovi enzimi su lokalizirani u mikroresicama ruba četkice koja prekriva enterocite, tako da se disaharidi probavljaju čim dođu u kontakt s tim enterocitima.
Laktoza dijeli se na molekul galaktoze i molekul glukoze. Saharoza se razlaže na molekul fruktoze i molekul glukoze. Maltoza i drugi mali polimeri glukoze razgrađuju se na brojne molekule glukoze. Dakle, krajnji proizvodi varenja ugljikohidrata su monosaharidi. Svi se otapaju u vodi i trenutno se apsorbiraju u portalni krvotok.
U normalnom hrana, u kojem je od svih ugljikohidrata najviše škroba, više od 80% konačnog proizvoda varenja ugljikohidrata je glukoza, a galaktoze i fruktoze rijetko ima više od 10%.
Ja odobravam
Glava odjelu prof., doktor medicinskih nauka
Meščaninov V.N.
___''_____________2005
Predavanje br. 7 Tema: Varenje i apsorpcija ugljikohidrata. Razmjena glikogena
Fakulteti: terapeutsko-preventivni, medicinsko-preventivni, pedijatrijski. 2. kurs.
Ugljikohidrati - supstance opšte formule C m (H 2 O) n, naziv je zasnovan na pretpostavci da sve sadrže 2 komponente - ugljenik i vodu (19. vek). Na osnovu broja monomera svi ugljikohidrati se dijele na: mono-, di-, oligo- i polisaharide.
Funkcije ugljikohidrata
Monosaharidi obavljaju energetske (formiranje ATP) i plastične (sudjeluju u stvaranju mono-, di-, oligo-, polisaharida, aminokiselina, lipida, nukleotida) funkcije. Oni su fragmenti glikolipida (cerebrozida). Derivati glukoze, glukuronidi, uključeni su u detoksikaciju ksenobiotika i inaktivaciju supstanci endogenog porijekla.
Disaharidi obavljaju nutritivnu funkciju (mliječna laktoza).
Oligosaharidi su fragmenti glikoproteina (enzimi, proteini transporteri, receptorni proteini, hormoni), glikolipidi (globozidi, gangliozidi).
Polisaharidi obavljaju skladištenje (glikogen) i strukturne funkcije (GAG), učestvuju u proliferaciji i diferencijaciji ćelija.
Ugljikohidrati u hrani, norme i principi za racionalizaciju njihovih dnevnih nutritivnih potreba. Biološka uloga.
Ljudska hrana uglavnom sadrži polisaharide - skrob, celulozu (biljke), au manjim količinama - glikogen (životinje). Izvor saharoze su biljke, posebno šećerna repa i šećerna trska.Laktoza dolazi iz mlijeka sisara (u kravljem mlijeku ima do 5% laktoze, u ljudskom mlijeku do 8%). Voće, med i sokovi sadrže male količine glukoze i fruktoze. Maltoza se nalazi u sladu i pivu.
Ugljikohidrati u hrani su uglavnom izvor monosaharida, uglavnom glukoze, za ljudski organizam. Neki polisaharidi: celuloza, pektinske tvari, dekstrani, kod ljudi se praktički ne probavljaju; u gastrointestinalnom traktu djeluju kao sorbens (uklanjaju kolesterol, žučne kiseline, toksine itd.) i neophodni su za stimulaciju crijevne pokretljivosti i stvaranje normalnog mikroflora.
Ugljikohidrati su esencijalna komponenta hrane, čine 75% ishrane i obezbeđuju više od 50% potrebnih kalorija. Dnevna potreba odrasle osobe za ugljikohidratima je 400 g/dan, za celulozom i pektinom do 10-15 g/dan. Preporučljivo je jesti složenije polisaharide i manje monosaharida.
Varenje ugljikohidrata
Varenje Ovo je proces hidrolize supstanci u njihove asimilativne oblike. Varenje se dešava: 1). Intracelularno (u lizosomima); 2). Ekstracelularno (u gastrointestinalnom traktu): a). šupljina (udaljena); b). parijetalni (kontakt).
Varenje ugljikohidrata u ustima(šupljina)
U usnoj duplji hrana se usitnjava tokom žvakanja i vlaži pljuvačkom. Pljuvačka se sastoji od 99% vode i obično ima pH 6,8. Endoglikozidaza je prisutna u pljuvački α -amilaza ( α -1,4-glikozidaza), cijepanje unutrašnjih α-1,4-glikozidnih veza u škrobu uz stvaranje velikih fragmenata - dekstrina i male količine maltoze i izomaltoze. Potreban je Cl - jon.
Varenje ugljikohidrata u želucu(šupljina)
Djelovanje amilaze pljuvačke prestaje u kiseloj sredini (pH<4) содержимого желудка, однако, внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться. Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы, в нем возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.
Varenje ugljikohidrata u tankom crijevu(šupljina i parijetalna)
U duodenumu kiseli sadržaj želuca neutrališe se sokom pankreasa (pH 7,5-8,0 zbog bikarbonata). U crijeva ulazi sa sokom pankreasa pankreasa α - amilaze . Ova endoglikozidaza hidrolizira unutrašnje α-1,4-glikozidne veze u škrobu i dekstrinima kako bi se formirala maltoza (2 ostatka glukoze povezana α-1,4-glikozidnom vezom), izomaltoza (2 ostatka glukoze povezana α-1,6- glikozidna veza) i oligosaharide koji sadrže 3-8 ostataka glukoze povezanih α-1,4- i α-1,6-glikozidnim vezama.
Varenje maltoze, izomaltoze i oligosaharida odvija se pod djelovanjem specifičnih enzima - egzoglikozidaza, koji formiraju enzimske komplekse. Ovi kompleksi se nalaze na površini epitelnih ćelija tankog crijeva i provode parijetalnu probavu.
Kompleks saharaza-izomaltaza sastoji se od 2 peptida, ima domensku strukturu. Od prvog peptida formira se citoplazmatska, transmembranska (fiksira kompleks na membrani enterocita) i vezujuća domena i podjedinica izomaltaze. Od drugog - podjedinica saharaze. Podjedinica saharaze hidrolizira α-1,2-glikozidne veze u saharozi, iso podjedinica maltaze - α-1,6-glikozidne veze u izomaltozi, α-1,4-glikozidne veze u maltozi i maltotriozi. Kompleksa ima dosta u jejunumu, manje u proksimalnom i distalnom dijelu crijeva.
Glikoamilazni kompleks , sadrži dvije katalitičke podjedinice koje imaju male razlike u specifičnosti supstrata. Hidrolizuje α-1,4-glikozidne veze u oligosaharidima (sa redukcionog kraja) i u maltozi. Najveća aktivnost je u donjim dijelovima tankog crijeva.
β-glikozidazni kompleks (laktaza) glikoprotein, hidrolizira β-1,4-glikozidne veze u laktozi. Aktivnost laktaze zavisi od starosti. Kod fetusa je posebno povišen u kasnoj trudnoći i ostaje na visokom nivou do 5-7 godine života. Tada se smanjuje aktivnost laktaze, koja kod odraslih iznosi 10% nivoa aktivnosti karakteristične za djecu.
Trehalase kompleks glikozidaze, hidrolizira α-1,1-glikozidne veze između glukoza u trehalozi, gljivičnom disaharidu.
Varenje ugljikohidrata završava stvaranjem monosaharida - uglavnom glukoze, manje se stvara fruktoza i galaktoza, a još manje manoza, ksiloza i arabinoza.
Apsorpcija ugljikohidrata
Monosaharide apsorbuju epitelne ćelije jejunuma i ileuma. Transport monosaharida u stanice crijevne sluznice može se vršiti difuzijom (riboza, ksiloza, arabinoza), olakšanom difuzijom proteinima nosačima (fruktoza, galaktoza, glukoza) i sekundarno aktivnim transportom (galaktoza, glukoza). Sekundarni aktivni transport galaktoze i glukoze iz lumena crijeva do enterocita vrši se simportom s Na+. Preko proteina nosača, Na + se kreće duž svog koncentracijskog gradijenta i nosi ugljikohidrate sa sobom protiv njihovog gradijenta koncentracije. Gradijent koncentracije Na + stvara Na + /K + -ATPaza.
Pri niskoj koncentraciji glukoze u lumenu crijeva, ona se transportuje u enterocit samo aktivnim transportom, pri visokoj koncentraciji - aktivnim transportom i olakšanom difuzijom. Stopa apsorpcije: galaktoza > glukoza > fruktoza > drugi monosaharidi. Monosaharidi napuštaju enterocite prema krvnoj kapilari olakšanom difuzijom kroz proteine nosače.
Oštećena probava i apsorpcija ugljikohidrata
Nedovoljna probava i apsorpcija probavljene hrane se naziva malapsorpcija . Mogu postojati dvije vrste uzroka malapsorpcije ugljikohidrata:
1). Nasljedni i stečeni defekti enzima uključenih u probavu. Poznati su nasljedni defekti laktaze, α-amilaze i kompleksa saharaza-izomaltaza. Bez liječenja, ove patologije su praćene kroničnom disbiozom i poremećenim fizičkim razvojem djeteta.
Stečeni probavni poremećaji mogu se uočiti kod crijevnih bolesti, na primjer gastritisa, kolitisa, enteritisa, nakon operacija na gastrointestinalnom traktu.
Manjak laktaze kod odraslih može biti povezan sa smanjenjem ekspresije gena za laktazu, što se manifestuje intolerancijom na mlijeko – povraćanjem, proljevom, grčevima i bolovima u trbuhu te nadimanjem. Učestalost ove patologije je 7-12% u Evropi, 80% u Kini i do 97% u Africi.
2). Poremećaj apsorpcije monosaharida u crijevima.
Malapsorpcija može biti rezultat defekta bilo koje komponente uključene u sistem za transport monosaharida kroz membranu. Opisane su patologije povezane s defektom proteina transportera glukoze ovisnog o natriju.
Sindrom malapsorpcije je praćen osmotskom dijarejom, pojačanom peristaltikom, grčevima, bolom i nadimanjem. Dijareju uzrokuju nerazdvojeni disaharidi ili neapsorbirani monosaharidi u distalnim dijelovima crijeva, kao i organske kiseline koje stvaraju mikroorganizmi prilikom nepotpune razgradnje ugljikohidrata.
Transport glukoze iz krvi u ćelije
Glukoza ulazi u ćelije iz krvotoka olakšanom difuzijom uz pomoć proteina nosača - GLUT-a. Transporteri glukoze GLUT-ovi imaju domensku organizaciju i nalaze se u svim tkivima. Postoji 5 vrsta GLUT-a:
GLUT-1 - uglavnom u mozgu, posteljici, bubrezima, debelom crijevu;
GLUT-2 - uglavnom u jetri, bubrezima, β-ćelijama pankreasa, enterocitima, a nalazi se u eritrocitima. Ima visok km;
GLUT-3 - u mnogim tkivima, uključujući mozak, placentu, bubrege. Ima veći afinitet za glukozu od GLUT-1;
GLUT-4 - zavisan od insulina, u mišićima (skeletnim, srčanim), masnom tkivu;
GLUT-5 - u izobilju u ćelijama tankog creva, nosilac je fruktoze.
GLUTES, u zavisnosti od tipa, mogu se nalaziti pretežno u plazma membrani i citosolnim vezikulama. Transmembranski transport glukoze događa se samo kada su GLUT-ovi prisutni u plazma membrani. Ugradnja GLUT-a u membranu iz citosolnih vezikula događa se pod djelovanjem inzulina. Kada se koncentracija inzulina u krvi smanji, ovi GLUT se vraćaju u citoplazmu. Tkiva u kojima su GLUT-ovi bez inzulina gotovo u potpunosti locirani u citoplazmi stanica (GLUT-4, a u manjoj mjeri GLUT-1) pokazuju se kao inzulinsko zavisna (mišići, masno tkivo), a tkiva u kojima su GLUT-ovi pretežno nalazi se u plazma membrani (GLUT-3) - neovisno o inzulinu.
Poznati su različiti poremećaji u funkcionisanju GLUT-a. Nasljedni defekt ovih proteina može biti u osnovi dijabetes melitusa koji nije nezavisan od inzulina.
Metabolizam monosaharida u ćeliji
Nakon apsorpcije u crijevima, glukoza i drugi monosaharidi ulaze u portalnu venu, a zatim u jetru. Monosaharidi u jetri se pretvaraju u glukozu ili njene produkte metabolizma. Dio glukoze u jetri se taloži u obliku glikogena, dio se koristi za sintezu novih tvari, a dio se krvotokom šalje u druge organe i tkiva. Istovremeno, jetra održava koncentraciju glukoze u krvi na nivou od 3,3-5,5 mmol/l.
Fosforilacija i defosforilacija monosaharida
U ćelijama se glukoza i drugi monosaharidi fosforiliraju pomoću ATP-a kako bi se formirali fosforni estri: glukoza + ATP → glukoza-6ph + ADP. Za heksoze, ovu ireverzibilnu reakciju katalizira enzim heksokinaza, koji ima izoforme: u mišićima - heksokinaza II, u jetri, bubrezima i β-ćelijama pankreasa - heksokinaza IV (glukokinaza), u ćelijama tumorskog tkiva - heksokinaza III . Fosforilacija monosaharida dovodi do stvaranja reaktivnih jedinjenja (reakcija aktivacije), koja nisu u stanju da napuste ćeliju jer ne postoje odgovarajući proteini nosači. Fosforilacija smanjuje količinu slobodne glukoze u citoplazmi, što olakšava njenu difuziju iz krvi u stanice.
Heksokinaza II fosforiliše D-glukozu, a manjom stopom i druge heksoze. Imaju visok afinitet za glukozu (Km<0,1 ммоль/л), гексокиназаIIобеспечивает поступление глюкозы в ткани даже при низкой концентрации глюкозы в крови. Так как гексокиназаIIингибируется глюкозо-6-ф (и АТФ/АДФ), глюкоза поступает в клетку только по мере необходимости.
Glukokinaza (heksokinaza IV) ima nizak afinitet za glukozu (Km - 10 mmol/l), aktivna je u jetri (i bubrezima) kada se koncentracija glukoze povećava (tokom varenja). Glukokinazu ne inhibira glukoza-6-fosfat, što omogućava jetri da ukloni višak glukoze iz krvi bez ograničenja.
Glukoza-6-fosfataza katalizira ireverzibilno cijepanje fosfatne grupe hidrolitičkim putem u ER: Glukoza-6-ph + H 2 O → Glukoza + H 3 PO 4, nalazi se samo u jetri, bubrezima i epitelnim stanicama crijeva. Nastala glukoza može difundirati iz ovih organa u krv. Dakle, glukoza-6-fosfataza u jetri i bubrezima omogućava povećanje niske razine glukoze u krvi.
Metabolizam glukoza-6-fosfata
Glukoza-6-ph stanica može koristiti u različitim transformacijama, od kojih su glavne: katabolizam sa stvaranjem ATP-a, sinteza glikogena, lipida, pentoza, polisaharida i aminokiselina.
Najveći deo ugljenih hidrata (oko 60%) u hrani predstavlja biljni skrob, 30% saharoza, 10% laktoza. Hrana sadrži male količine glukoze i fruktoze, kao i glikogena.
Varenje polisaharida je višestepeno (vidi tabelu 2). Varenje škroba, glavnog ugljikohidrata u prehrambenim proizvodima, počinje u usnoj šupljini pod utjecajem pljuvačke amilaze, koja je aktivna u uvjetima neutralnog ili alkalnog pH sline. Međutim, kratak boravak hrane u usnoj šupljini i relativno niska aktivnost pljuvačke amilaze čine ovu fazu varenja škroba neefikasnom. Iako treba napomenuti da je sadržaj ovog enzima u pljuvački veoma značajan.
tabela 2
Varenje ugljikohidrata - osnovni procesi
| Podloga i finalni proizvodi | Enzim i mjesto njegove proizvodnje | Mehanizam djelovanja |
| Škrob do oligosaharida i amilopektina | Alfa amilaza pljuvačnih žlijezda | Razgrađuje alfa-1,4-veze amiloze u sastavu škroba na veliko. pH 6,7 |
| Škrob do oligosaharida | Pankreas Pankreasna amilaza | Razgrađuje alfa-1,4-veze amiloze u sastavu škroba na veliko. pH 7.1 |
| Škrob i oligosaharidi do maltoze i glukoze | Enzimi povezani sa amilazom membrane enterocita | Glucoamilase |
| Glikogen, amilopektin do oligosaharida, maltoza, glukoza | Oligo-alfa1,6-glukozidaza | Cepa alfa-1,6 veze amilopektina |
| Saharoza do fruktoze i glukoze | Disaccharidases Sucrase | Beta-fruktozidaza |
| Maltoza u glukozu | Maltaza | Alfa glukozidaza, cijepa alfa 1,4 veze |
| Maltoza u glukozu | izomaltaza | Djeluje slično alfa-1,6-glukozidazi |
| Laktoza u galaktozu i glukozu | Laktaza | Beta-galaktozidaza |
U želucu se amilaza inaktivira kiselim sadržajem želuca, a probava ugljikohidrata se zaustavlja. I samo u duodenumu dolazi do potpune hidrolize škroba, uključujući alfa-granični dekstrin koji nastaje u usnoj šupljini, i sve disaharide do monosaharida. Hidrolizu ugljikohidrata u crijevima provode enzimi pankreasa (alfa-amilaza, oligo-1,6-glukozidaza) i crijevni enzimi (oligosaharidaze, disaharidaze).
Efikasnost razgradnje škroba pod uticajem amilaze i glukoamilaze zavisi od niza faktora koji se odnose kako na karakteristike oblika skroba u prehrambenim proizvodima tako i na funkcionalno stanje gastrointestinalnog trakta.
Poslednjih godina otkriveno je da postoje takozvani rezistentni oblici škroba koji su otporni na enzimsku razgradnju u crevima: oni se mnogo sporije razgrađuju. Postojanje takvih otpornih oblika škroba posljedica je dva glavna razloga:
· Sposobnost škroba da formira dovoljno jake komplekse sa biljnim vlaknima, proteinima, drugim ćelijskim komponentama i ćelijskim strukturama uz formiranje fizički zaštićenih oblika škroba i škrobnih granula, u kojima je skrob teško probavljiv enzimima gastrointestinalnog trakta čovjeka.
· Nestabilnost želatinizovanog oblika skroba, koja nastaje kada se zagreva u prisustvu vode. Formiranje ovog oblika škroba je praćeno uništavanjem škrobnih granula i brzim enzimskim razlaganjem škroba. Ova nestabilnost procesa želatinizacije dovodi do toga da pri hlađenju proizvoda koji je prethodno bio podvrgnut termičkoj obradi (kuhanje krompira, pečenje hleba), ili pri nekim vrstama tehnološke obrade žitarica, dolazi do obrnutog procesa želatinizacije, a škrobne granule ponovo se formiraju, u kojima je škrob teško dostupan za napad enzima. Važno je naglasiti da je amiloza sposobnija za reasocijaciju u škrobne granule. Stoga se hrana koja sadrži velike količine amiloze lakše razgrađuje amilazom, o čemu svjedoče razlike u glikemijskim indeksima takve hrane.
Disaharidi se preliminarno razlažu na monosaharide pod uticajem odgovarajućih disaharidaza - saharaze, laktaze i maltaze, koje se luče u crevima, a apsorbuju se uglavnom u obliku monosaharida. Hidroliza laktoze se odvija sporije, pa je to ono što ograničava brzinu njene apsorpcije.
Disaharidi se hidroliziraju ne u šupljini, već u crijevnom zidu, tako da se nastali monosaharidi odmah apsorbiraju.
Apsorpcija monosaharida galaktoze i glukoze odvija se u dvije faze koristeći aktivni transport. Prije svega, saharidaze smještene u rubu enterocita razlažu oligosaharide u monosaharide, koji se transportuju u ćeliju pomoću transportnog sistema ovisnog o natriju. U ovom slučaju, monosaharidi se u prisustvu jona natrijuma vezuju za transporter. Nakon što je vezao natrijum i glukozu, ovaj transporter difunduje duž elektrohemijskog gradijenta za jone natrijuma u unutrašnjost membrane. Zatim otpušta ion natrija i glukozu u citoplazmu i difundira natrag na vanjsku površinu enterocita. Relativno nizak sadržaj natrijuma u ćeliji održava se djelovanjem energetski zavisne natrijeve pumpe, čiji rad indirektno pospješuje stalnu difuziju transportera vezanog na natrij na unutrašnju stranu membrane.
Manoza i pentoze ulaze u ćeliju jednostavnom difuzijom, a fruktoza olakšanom difuzijom (pasivni transport).
Oslobađanje monosaharida u području bočne i bazalne površine enterocita, prema modernim konceptima, ne ovisi o ionima natrija.
Oslobođeni monosaharidi se uklanjaju iz crijeva duž grana portalne vene.
Glavni potrošači glukoze, osim jetre, su mozak i skeletni mišići. U masnom tkivu, glukoza se koristi za sintezu masnog tkiva. Obično se oko 65% glukoze primljene tokom apsorpcije iz crijeva troši na oksidaciju u stanicama, oko 30% na sintezu masti i 5% na sintezu glikogena. Ove proporcije variraju u zavisnosti od fiziološkog stanja organizma, starosti i niza drugih razloga.
Neki ljudi vjeruju da tijelo uvijek u potpunosti apsorbira ugljikohidrate, masti i proteine. Mnogi ljudi misle da će apsolutno sve kalorije prisutne na njihovom tanjuru (i, naravno, izbrojane) ući u krvotok i ostaviti trag na našem tijelu. U stvarnosti je sve drugačije. Pogledajmo apsorpciju svakog makronutrijenta posebno.
probava (asimilacija)- ovo je skup mehaničkih i biohemijskih procesa kroz koje se hrana koju apsorbira osoba pretvara u tvari potrebne za funkcioniranje tijela.
Proces probave obično počinje u ustima, nakon čega sažvakana hrana ulazi u želudac, gdje se podvrgava raznim biohemijskim tretmanima (u ovoj fazi se uglavnom obrađuju proteini). Proces se nastavlja u tankom crijevu, gdje se, pod utjecajem različitih enzima hrane, ugljikohidrati pretvaraju u glukozu, lipidi se razgrađuju na masne kiseline i monogliceride, a proteini u aminokiseline. Sve ove tvari, apsorbirane kroz crijevne zidove, ulaze u krv i distribuiraju se po cijelom tijelu.
Apsorpcija makronutrijenata ne traje satima i ne proteže se na čitavih 6,5 metara tankog crijeva. Apsorpcija ugljikohidrata i lipida za 80%, a proteina za 50%, odvija se kroz prvih 70 centimetara tankog crijeva.
Apsorpcija ugljikohidrata
Ovladavanje različitim tipovima ugljikohidrati se dešava drugačije, jer imaju različite hemijske strukture, a samim tim i različite stope apsorpcije. Pod djelovanjem različitih enzima složeni ugljikohidrati se razlažu na jednostavne i manje složene šećere, kojih ima nekoliko vrsta.
glikemijski indeks (GI) je sistem za klasifikaciju glikemijskog potencijala ugljikohidrata u raznim namirnicama. U suštini, ovaj sistem posmatra kako određena hrana utiče na nivo glukoze u krvi.
Vizualno: ako pojedemo 50 g šećera (50% glukoze / 50% fruktoze) (vidi sliku ispod) i 50 g glukoze i nakon 2 sata provjerimo nivo glukoze u krvi, GI šećera će biti niži od onog kod čiste glukoze , jer je njegova količina u šećeru manja.
Šta ako pojedemo jednaku količinu glukoze, na primjer, 50 g glukoze i 50 g škroba? Škrob je dugačak lanac koji se sastoji od velikog broja jedinica glukoze, ali da bi se te "jedinice" otkrile u krvi, lanac se mora obraditi: svako jedinjenje se razgrađuje i oslobađa u krv jedan po jedan. Zbog toga skrob ima niži GI, jer će nivo glukoze u krvi nakon konzumiranja škroba biti niži nego nakon konzumiranja glukoze. Zamislite, ako u čaj bacite kašiku šećera ili kocku rafinisanog šećera, koji će se brže rastvoriti?
Glikemijski odgovor na hranu:
- lijevo - spora apsorpcija škrobne hrane sa niskim GI;
- desno - brza apsorpcija glukoze uz nagli pad razine glukoze u krvi kao rezultat brzog oslobađanja inzulina u krv.
GI je relativna vrijednost i mjeri se u odnosu na efekat glukoze na glikemiju. Gore je primjer glikemijskog odgovora na pojedinu čistu glukozu i škrob. Na isti eksperimentalni način, GI je izmjeren za više od hiljadu namirnica.
Kada pored kupusa vidimo broj "10", to znači da će jačina njegovog uticaja na glikemiju biti jednaka 10% efekta glukoze, za krušku 50% itd.
Možemo uticati na nivo glukoze birajući hranu koja nije samo niskog GI, već i sa niskim sadržajem ugljenih hidrata, što se naziva glikemijsko opterećenje (GL).
GN uzima u obzir i GI proizvoda i količinu glukoze koja ulazi u krv kada se konzumira. Dakle, često će hrana sa visokim GI imati mali GI. Iz tabele je jasno da nema smisla gledati samo jedan parametar - potrebno je sveobuhvatno razmotriti sliku.
(1) Iako heljda i kondenzirano mlijeko imaju gotovo isti sadržaj ugljikohidrata, ovi proizvodi imaju različite GI vrijednosti jer je vrsta ugljikohidrata u njima različita. Stoga, ako će heljda dovesti do postepenog oslobađanja ugljikohidrata u krv, tada će kondenzirano mlijeko uzrokovati oštar skok. (2) Uprkos identičnom GI manga i kondenzovanog mleka, njihov uticaj na nivo glukoze u krvi će biti drugačiji, ovaj put ne zato što je vrsta ugljenih hidrata različita, već zato što je količina ovih ugljenih hidrata značajno drugačija.
Glikemijski indeks namirnica i gubitak težine
Počnimo s nečim jednostavnim: postoji ogromna količina naučnih i medicinskih istraživanja koja pokazuju da hrana sa niskim GI ima pozitivan učinak na gubitak težine. Postoji mnogo biohemijskih mehanizama koji su uključeni u to, ali mi ćemo navesti najrelevantnije za nas:
- Hrana sa niskim GI čini da se osećate sitim od hrane sa visokim GI.
- Nakon konzumiranja hrane sa visokim GI, nivo inzulina raste, što stimuliše apsorpciju glukoze i lipida u mišiće, masne ćelije i jetru, dok istovremeno zaustavlja razgradnju masti. Kao rezultat, nivo glukoze i masnih kiselina u krvi pada, a to je stimuliše glad i unos nove hrane.
- Hrana sa različitim GI ima različite efekte na razgradnju masti tokom odmora i tokom sportskog treninga. Glukoza iz namirnica sa niskim GI nije tako aktivno pohranjena u glikogenu, ali tokom vježbanja glikogen se ne sagorijeva tako aktivno, što ukazuje na povećanu upotrebu masti u tu svrhu.
| Zašto jedemo pšenicu, a ne pšenično brašno? |
- Što je proizvod više zdrobljen (uglavnom zrna), veći je GI proizvoda.
Razlike između pšeničnog brašna (GI 85) i pšeničnog zrna (GI 15) potpadaju pod oba ova kriterijuma. To znači da je proces razgradnje škroba iz žitarica duži, a nastala glukoza sporije ulazi u krv nego iz brašna, čime organizam duže osigurava potrebnu energiju.
- Što više vlakana sadrži proizvod, to je niži njegov GI.
- Količina ugljikohidrata u proizvodu nije ništa manje važna od GI.
Cvekla je povrće sa više vlakana od brašna. Iako ima visok glikemijski indeks, ima malo ugljikohidrata, što znači da ima niže glikemijsko opterećenje. U ovom slučaju, unatoč činjenici da je njegov GI isti kao kod proizvoda od žitarica, količina glukoze koja ulazi u krv bit će mnogo manja.
- GI sirovog povrća i voća je niži nego kod kuvanog.
Ovo pravilo ne važi samo za šargarepu, već i za sve povrće sa visokim sadržajem skroba, kao što su batat, krompir, cvekla itd. Tokom kuvanja značajan deo skroba se pretvara u maltozu (disaharid), koja se veoma brzo se upija.
Stoga je bolje ne kuhati čak ni kuhano povrće, već osigurati da ostane cijelo i čvrsto. Međutim, ako imate bolesti poput gastritisa ili čira na želucu, ipak je bolje jesti kuhano povrće.
- Kombinacija proteina s ugljikohidratima smanjuje GI porcije.
Proteini, s jedne strane, usporavaju apsorpciju jednostavnih šećera u krv, s druge strane, samo prisustvo ugljikohidrata doprinosi najboljoj svarljivosti proteina. Osim toga, povrće sadrži i vlakna koja su korisna za organizam.
Prirodni proizvodi, za razliku od sokova, sadrže vlakna i time snižavaju GI. Štaviše, preporučljivo je jesti voće i povrće sa kožom, ne samo zato što koža sadrži vlakna, već i zato što se većina vitamina nalazi direktno na koži.
Apsorpcija proteina
Proces varenja proteini zahtijeva povećanu kiselost u želucu. Želudačni sok sa visokom kiselinom neophodan je za aktiviranje enzima odgovornih za razgradnju proteina u peptide, kao i za primarno otapanje proteina hrane u želucu. Iz želuca peptidi i aminokiseline ulaze u tanko crijevo, gdje se dio njih apsorbira kroz crijevne zidove u krv, a dio se dalje razlaže na pojedinačne aminokiseline.
Za optimizaciju ovog procesa potrebno je neutralizirati kiselost želučane otopine, a za to je odgovoran gušterača, kao i žuč koju proizvodi jetra i neophodna za apsorpciju masnih kiselina.
Proteini iz hrane dijele se u dvije kategorije: potpune i nepotpune.
Kompletni proteini- to su proteini koji sadrže sve aminokiseline neophodne (esencijalne) našem organizmu. Izvor ovih proteina su uglavnom životinjski proteini, odnosno meso, mliječni proizvodi, riba i jaja. Tu su i biljni izvori kompletnih proteina: soja i kvinoja.
Nepotpuni proteini sadrže samo dio esencijalnih aminokiselina. Smatra se da mahunarke i žitarice same po sebi sadrže nepotpune proteine, ali njihova kombinacija nam omogućava da dobijemo sve esencijalne aminokiseline.
U mnogim nacionalnim kuhinjama ispravne kombinacije koje su dovele do adekvatne potrošnje proteina nastale su prirodno. Tako je na Bliskom istoku uobičajena pita sa humusom ili falafelom (pšenica sa slanutak) ili pirinač sa sočivom; u Meksiku i Južnoj Americi pirinač se često kombinuje sa pasuljem ili kukuruzom.
Jedan od parametara koji određuje kvalitet proteina je prisustvo esencijalnih aminokiselina. U skladu sa ovim parametrom postoji sistem indeksiranja proizvoda.
Na primjer, aminokiselina lizin se nalazi u malim količinama u žitaricama, pa stoga dobivaju nisku ocjenu (žitarice - 59; cjelovita pšenica - 42), a mahunarke sadrže male količine esencijalnog metionina i cisteina (slanutak - 78 pasulj - 74; mahunarke - 70). Proteini životinjskog podrijetla i soja dobivaju visoku ocjenu na ovoj skali, jer sadrže potrebne omjere svih esencijalnih aminokiselina (kazein (mlijeko) - 100; bjelanjak - 100; protein soje - 100; govedina - 92).
Osim toga, potrebno je uzeti u obzir sastav proteina, njihovu svarljivost iz ovog proizvoda, kao i nutritivnu vrijednost cijelog proizvoda (prisustvo vitamina, masti, minerala i kalorijski sadržaj). Na primjer, hamburger će sadržavati mnogo proteina, ali i puno zasićenih masnih kiselina, pa će njegova nutritivna vrijednost biti niža od one pilećih prsa.
Proteini iz različitih izvora, pa čak i različiti proteini iz istog izvora (kazein i protein sirutke), tijelo koristi različitim brzinama.
Nutrijenti iz hrane nisu 100% probavljivi. Stupanj njihove apsorpcije može značajno varirati ovisno o fizičko-hemijskom sastavu samog proizvoda i proizvoda koji se apsorbiraju istovremeno s njim, karakteristikama tijela i sastavu crijevne mikroflore.
Glavni cilj detoksikacije je da izađete iz zone udobnosti i isprobate nove sisteme ishrane.
Štaviše, vrlo često, poput „kolačića za čaj“, jedenje mesa i mliječnih proizvoda je navika. Nikada nismo imali priliku istražiti njihov značaj u našoj ishrani i shvatiti koliko su nam potrebni.
Pored navedenog, većina nutricionističkih organizacija preporučuje da se zdrava ishrana zasniva na velikim količinama biljne hrane. Ovaj iskorak iz vaše zone udobnosti poslat će vas u potragu za novim ukusima i receptima i nakon toga diverzificirati vašu dnevnu prehranu.
Posebno, rezultati istraživanja ukazuju na povećan rizik od kardiovaskularnih bolesti, osteoporoze, bolesti bubrega, gojaznosti i dijabetesa.
Istovremeno, dijeta s niskim udjelom ugljikohidrata, ali bogatom proteinima zasnovana na biljnim izvorima proteina dovodi do nižih koncentracija masnih kiselina u krvi i do smanjenja rizika od srčanih bolesti.
Ali čak i uz veliku želju da rasteretimo svoje tijelo, ne treba zaboraviti na karakteristike svakog od nas. Takva relativno nagla promjena ishrane može izazvati neugodnost ili nuspojave, kao što su nadutost (posljedica velike količine biljnih proteina i karakteristika crijevne mikroflore), slabost i vrtoglavica. Ovi simptomi mogu ukazivati na to da ova stroga dijeta nije u potpunosti prikladna za vas.
Kada osoba konzumira veliku količinu proteina, posebno u kombinaciji sa malom količinom ugljikohidrata, dolazi do razgradnje masti pri čemu se stvaraju tvari koje se nazivaju ketoni. Ketoni mogu negativno utjecati na bubrege, koji proizvode kiselinu kako bi je neutralizirali.
Postoje tvrdnje da kosti skeleta luče kalcij za obnavljanje acido-bazne ravnoteže, pa je stoga povećano ispiranje kalcija povezano s visokim unosom životinjskih proteina. Takođe, proteinska dijeta dovodi do dehidracije i slabosti, glavobolje, vrtoglavice i lošeg zadaha.
Varenje masti
Masnoća koja ulazi u organizam prolazi kroz želudac gotovo netaknuta i ulazi u tanko crijevo, gdje se nalazi veliki broj enzima koji pretvaraju masti u masne kiseline. Ovi enzimi se zovu lipaze. Oni funkcionišu u prisustvu vode, ali je to problematično za preradu masti, jer se masti ne otapaju u vodi.
Da bi mogli reciklirati masti, naše tijelo proizvodi žuč. Žuč razbija masne nakupine i omogućava enzimima na površini tankog crijeva da razgrade trigliceride u glicerol i masne kiseline.
Transporteri za masne kiseline u tijelu se nazivaju lipoproteini. To su posebni proteini koji su sposobni da pakuju i transportuju masne kiseline i holesterol kroz cirkulatorni sistem. Zatim, masne kiseline su pakirane u masnim stanicama u prilično kompaktnom obliku, jer njihov sastav (za razliku od polisaharida i proteina) ne zahtijeva vodu.
Udio apsorpcije masnih kiselina ovisi o poziciji koju zauzima u odnosu na glicerol. Važno je znati da se dobro apsorbuju samo one masne kiseline koje zauzimaju P2 poziciju. To je zbog činjenice da lipaze imaju različite stupnjeve djelovanja na masne kiseline ovisno o lokaciji potonjih.
Ne apsorbuju se sve masne kiseline koje se isporučuju hranom u potpunosti u tijelu, kao što mnogi nutricionisti pogrešno vjeruju. Oni se možda neće djelomično ili potpuno apsorbirati u tankom crijevu i mogu se izlučiti iz tijela.
Na primjer, u puteru je 80% masnih kiselina (zasićenih) u položaju P2, odnosno potpuno se apsorbira. Isto vrijedi i za masti koje su dio mlijeka i sve mliječne proizvode koji ne prolaze proces fermentacije.
Masne kiseline prisutne u zrelim sirevima (posebno sirevima dugog odležavanja), iako su zasićene, i dalje su locirane na P1 i P3 pozicijama, što ih čini manje upijajućim.
Osim toga, većina sireva (posebno tvrdih) bogata je kalcijumom. Kalcijum se kombinuje sa masnim kiselinama i formira "sapune" koji se ne apsorbuju i izbacuju iz organizma. Zrenje sira pospješuje prelazak njegovih masnih kiselina u položaje P1 i P3, što ukazuje na njihovu slabu apsorpciju.
Visok unos zasićenih masti također je u korelaciji s nekim vrstama raka, uključujući rak debelog crijeva i moždani udar.
Na apsorpciju masnih kiselina utiče njihovo poreklo i hemijski sastav:
- Zasićene masne kiseline(meso, mast, jastog, škampi, žumance, kajmak, mlijeko i mliječni proizvodi, sir, čokolada, topljena mast, biljne masti, palmino ulje, kokosovo ulje i puter), kao i trans masti(hidrogenirani margarin, majonez) imaju tendenciju da se skladište u rezervama masti, a ne da se odmah sagore tokom energetskog metabolizma.
- Mononezasićene masne kiseline(perad, masline, avokado, indijski orah, kikiriki, kikiriki i maslinovo ulje) se uglavnom koriste neposredno nakon apsorpcije. Osim toga, pomažu u smanjenju glikemije, što smanjuje proizvodnju inzulina i na taj način ograničava stvaranje masnih rezervi.
- Polinezasićene masne kiseline, posebno Omega-3 (riba, suncokretovo, laneno, ulje uljane repice, kukuruza, pamuka, šafranike i sojino ulje), uvijek se konzumiraju odmah nakon apsorpcije, posebno zbog povećanja termogeneze hrane - potrošnje energije tijela za varenje hrane. Osim toga, stimuliraju lipolizu (razgradnju i sagorijevanje masnih naslaga), čime pospješuju gubitak težine.
Posljednjih godina bilo je brojnih epidemioloških studija i kliničkih ispitivanja koja osporavaju pretpostavku da su nemasni mliječni proizvodi zdraviji od punomasnih mliječnih proizvoda. Oni ne obnavljaju samo mliječne masti, oni sve više pronalaze vezu između zdravih mliječnih proizvoda i poboljšanog zdravlja.
Nedavno istraživanje pokazalo je da kod žena pojava kardiovaskularnih bolesti u potpunosti ovisi o vrsti mliječnih proizvoda koji se konzumiraju. Konzumacija sira bila je obrnuto povezana s rizikom od srčanog udara, dok je puter namazan na kruh povećao rizik. Druga studija je pokazala da ni nemasni ni punomasni mliječni proizvodi nisu povezani sa kardiovaskularnim bolestima.
Međutim, punomasni fermentisani mlečni proizvodi štite od kardiovaskularnih bolesti. Mliječna mast sadrži više od 400 "vrsta" masnih kiselina, što je čini najkompleksnijom prirodnom masnoćom. Nisu sve ove vrste proučavane, ali postoje dokazi da barem nekoliko njih ima blagotvorno djelovanje.
književnost:
1. Mann (2007) FAO/WHO Scientific Update on Carbohidrats in Human nutrition: Zaključci. European Journal of Clinical Nutrition 61 (Suppl 1), S132-S1372. FAO/WHO. (1998). Ugljikohidrati u ljudskoj ishrani. Izvještaj o zajedničkoj konsultaciji stručnjaka FAO/WHO (Rim, 14-18. april 1997.). FAO dokument o hrani i ishrani 66
3. Holt, S. H., & Brand Miller, J. (1994). Veličina čestica, sitost i glikemijski odgovor. European Journal of Clinical Nutrition, 48(7), 496-502.
4. Jenkins DJ (1987) Škrobna hrana i vlakna: smanjena stopa probave i poboljšan metabolizam ugljikohidrata Scand J Gastroenterol Suppl.129:132-41.
5. Boirie Y. (1997) Spori i brzi proteini u ishrani različito moduliraju postprandijalnu akreciju proteina. Proc Natl Acad Sci U S A. 94(26):14930-5.
6. Jenkins DJ (2009) Učinak biljne ishrane s niskim udjelom ugljikohidrata (“Eco-Atkins”) na tjelesnu težinu i koncentraciju lipida u krvi kod hiperlipidemija. Arch Intern Med. 169(11):1046-54.
7. Halton, T.L., et al., Rezultati ishrane sa niskim udjelom ugljikohidrata i rizik od koronarne bolesti srca kod žena. N Engl J Med, 2006. 355 (19): str. 1991-2002.
8. Levine ME (2014) Nizak unos proteina povezan je sa velikim smanjenjem IGF-1, raka i ukupnog mortaliteta u 65 i mlađoj, ali ne i starijoj populaciji. Cell Metabolism 19, 407-417.
9. Popkin, BM (2012) Globalna tranzicija ishrane i pandemija gojaznosti u zemljama u razvoju. Recenzije o ishrani 70 (1): pp. 3 -21.
10.