Autorka: dr inż. Katarzyna Sadowska Moduł I
advertisement
Autorka: dr inż. Katarzyna Sadowska Moduł I 1. Wprowadzenie do nauki o żywieniu człowieka. Podstawowy skład chemiczny żywności 1.1. Żywienie człowieka jako dyscyplina naukowa 1.2. Rys historyczny nauki o żywieniu 1.3. Podstawowy skład chemiczny żywności 2. Białka w żywieniu człowieka 2.1. 3. Wartość odżywcza białek Węglowodany w żywieniu człowieka 3.1. Cukry proste (monosacharydy) 3.2. Polisacharydy 3.3. Rola węglowodanów przyswajalnych w organizmie człowieka 3.4. Błonnik pokarmowy (włókno pokarmowe) 4. Tłuszcze w żywieniu człowieka 4.1. Kwasy tłuszczowe 4.2. Lipoproteiny 4.3. Fosfolipidy Wstęp Pierwszy temat tego modułu przedstawia przedmiot nauki o żywieniu człowieka oraz ukazuje jej interdyscyplinarny charakter. Definiuje on pojęcia istotne dla dalszej nauki przedmiotu. Przedstawiona jest również ewolucja odżywiania się człowieka, która dowodzi, że człowiek jest istotą wszystkożerną. Historia nauki o żywieniu człowieka opisuje przełomowe odkrycia w dziedzinie chemii żywności. Ukazuje również związki pomiędzy żywieniem a zdrowiem. Prezentowane są również organizacje zajmujące się problematyką żywieniową w skali świata, jak również w Unii Europejskiej i Polsce. W temacie tym omówione są aktualne problemy żywienia człowieka, takie jak niedożywienie oraz zbyt duże spożycie żywności, które prowadzi do otyłości i innych chorób dietozależnych. Ostatnia część tego tematu przedstawia skład chemiczny organizmu człowieka oraz podział i funkcje składników odżywczych. Omówione zostały również czynniki, które wpływają na zawartość i jakość składników odżywczych w produktach spożywczych. Kolejne trzy tematy opisują podstawowe składniki odżywcze. Została w nich przedstawiona budowa chemiczna białek, węglowodanów i tłuszczów, funkcje jakie pełnią w organizmie człowieka oraz przemiany jakim ulegają. Wspomniane składniki zostały przedstawione ze względu na rolę, jaką pełnią w żywieniu oraz wpływ na zdrowie. W tematach zostały poruszone zagadnienia ważne w dietetyce, takie jak: indeks glikemiczny, skrobia oporna i modyfikowana, aminokwas ograniczający, lipoproteiny LDL i HDL. W ramach opisów białek, węglowodanów i tłuszczów nie przedstawiono ich głównych źródeł w pożywieniu oraz nie wskazano zaleceń co do spożycia tych składników. Zagadnienia te zostaną poruszone w kolejnych modułach. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 1 1. Wprowadzenie do nauki o żywieniu człowieka. Podstawowy skład chemiczny żywności Odżywianie człowieka jest jednym z podstawowych warunków jego życia. Od jakości i ilości dostarczanego pożywienia zależy wzrost i rozwój młodego organizmu oraz utrzymanie zdrowia i sprawności fizycznej do późnej starości. Odżywianie człowieka jest również źródłem satysfakcji z zaspakajania potrzeb socjalnych i hedonistycznych (Żywienie człowieka 2006: t. 1). Wykwintne potrawy towarzyszą zazwyczaj uroczystościom rodzinnym i świętom religijnym. W większości domów stół jest miejscem gromadzenia się całej rodziny. W tym ujęciu spożywanie pożywienia jest nie tylko dostarczaniem składników odżywczych, ale również źródłem przyjemności. Ważnym problemem żywieniowym na świecie jest zarówno niedożywienie, jak również zbyt duże spożycie żywności. Problem głodu dotyczy Żywienie człowieka jest procesem głównie pobierania, przetwarzania krajów Trzeciego Świata, natomiast nadkonsumpcja żywności dotyka państwa wysoko i wykorzystywania składników rozwinięte. Według WHO otyłość i nadwaga jest odżywczych i innych z pożywienia dla aktualnie zaspokojenia różnych potrzeb najważniejszym problemem zdrowia związanych ze wzrostem, pracą publicznego. narządów wewnętrznych, pracą W tym ujęciu odżywianie jest zjawiskiem, które ma fizyczną, a także regeneracja miejsce kilkakrotnie w ciągu doby i odbywa się przy narządów, tkanek i komórek. aktywnym udziale człowieka. Tak więc jest to potrzeba fizjologiczna, na którą mamy duży wpływ. 1.1. Żywienie człowieka jako dyscyplina naukowa (wg Berger, Gronowska-Senger, Ziemlański 1988) Żywienie człowieka dyscyplina Definicja to odnosi się zarówno do jednostki, jak naukowa zajmuje się współzależnością również do całej populacji. Badaniem nawyków między żywieniowych pożywieniem jako a organizmem populacji oraz jej związków ze człowieka na poziomie molekularnym, zdrowiem człowieka zajmuje się epidemiologia tkankowym, żywienia. całego organizmu oraz populacji. Podstawy żywienia człowieka obejmują wiadomości o żywności, organizmie i racjonalnym żywieniu, by można było ocenić sposób żywienia i stan odżywiania (rysunek 1.). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 2 Rysunek 1. Zależności w nauce o żywieniu Organizm Żywnośd jego możliwości trawienia i przyswajania składników pożywienia, ich oddziaływanie i rola żywieniowa, objawy niedoboru i nadmiaru oraz zapotrzebowanie na nie w różnych stanach i okresach życia. jej rodzaje, skład chemiczny i dostępnośd dla organizmu oraz wartośd odżywcza i jakośd zdrowotna. Tabele składu i wartości odżywczych produktów spożywczych. Racjonalne żywienie Normy żywienia czyli planowanie posiłków z zastosowaniem norm żywienia oraz tabel wartości odżywczej produktów spożywczych, z uwzględnieniem uwarunkowao genetycznych, społecznych i kulturowych. Ocena sposobu żywienia i stanu odżywienia Źródło: Żywienie człowieka 2006: t. 1. Żywienie człowieka jest dziedziną wiedzy o charakterze interdyscyplinarnym. Łączy zagadnienia zarówno z obszaru nauk rolniczych, jak i z medycznych. Nauki rolnicze, a zwłaszcza chemia żywności, przechowalnictwo, przetwórstwo, technologia i biotechnologia żywności dają wiedzę na temat samej żywności. Natomiast nauki medyczne, takie jak: fizjologia, biochemia, gastrologia, endokrynologia, dostarczają informacji o potrzebach organizmu w różnym wieku, stanie fizjologicznym oraz w stanie choroby. Etapy ewolucji odżywiania Zbieractwo (3 mln lat temu) Pokarm stanowiły głównie rośliny, a w szczególności owoce, nasiona, grzyby, korzonki roślin. Niewielkim uzupełnieniem diety były jaja ptaków i gadów, które dostarczały pełnowartościowego białka. Łowiectwo (3-1,5 mln lat temu) Dzięki polowaniom człowiek wzbogacał swoją dietę w wysokowartościowe białko pochodzące z mięsa dzikich zwierząt. Łowiectwo wymagało ponadto współdziałania i przyczyniło się do łączenia się ludzi w grupy. Umiejętność rozniecania ognia (400 tys. lat temu) Pożywienie zyskało nowe cechy sensoryczne zachęcające do większej konsumpcji. Obróbka termiczna pożywienia spowodowała lepszą przyswajalność węglowodanów składników złożonych. odżywczych, Poddawanie a w szczególności pokarmu © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy wysokiej Strona 3 temperaturze pozwoliło na inaktywowanie związków toksycznych, zawartych głównie w produktach roślinnych. Wynalezienie ognia przyczyniło się również do poprawy bezpieczeństwa mikrobiologicznego żywności, co w konsekwencji zmniejszyło liczbę zatruć pokarmowych. Uprawa roli i hodowla zwierząt (5 tys. lat temu) Dzięki uprawie roli człowiek mógł prowadzić osiadły tryb życia. Rozwój rolnictwa stworzył podstawę do rozwoju dawnych cywilizacji, takich jak: Egipt, Grecja, Rzym, Mezopotamia, kultury Inków, Majów, Azteków. Każda z tych cywilizacji wiązała się z określoną rośliną uprawną. Rejon basenu Morza Śródziemnego związany był z uprawą pszenicy. Początkowo zakładano przydomowe ogrody dostarczające produktów roślinnych dla bieżących potrzeb. Wraz z rozwojem technicznych środków produkcji areał uprawy, jak również ilość uprawianych gatunków stopniowo zwiększały się. Nowe odmiany roślin uprawnych, rasy zwierząt Wprowadzenie płodozmianu oraz intensyfikacja produkcji zwiększyły osiągane plony. W wyniku hodowli roślin uzyskano odmiany bardziej plenne. Handel spożywczy Rozwój handlu międzynarodowego przyczynił się do dostępności różnego rodzaju żywności niezależnie od miejsca jej produkcji. Dzięki temu w Polsce możemy urozmaicać swoją dietę takimi produktami jak: soja, ryż, owoce morza, cytrusy oraz wieloma przyprawami, jak: cynamon, wanilia, goździki. Technologia żywności Prawdopodobnie już w epoce neolitu stosowano suszenie, wędzenie i solenie produktów żywnościowych. Na początku XIX wieku odkryto metodę apertyzacji, która polegała na ogrzewaniu żywności w zamkniętych naczyniach (np. słoikach). Dzięki temu można było przechowywać w warunkach domowych łatwo psujące się produkty. W latach 30. XX w. wyodrębniła się jako nauka technologia żywności. Od tego czasu przechowywania od dzisiaj i utrwalania powstało żywności. wiele nowych Istotnym metod wydarzeniem w historii odżywiania się człowieka było powszechne pojawienie się w gospodarstwach domowych lodówek elektrycznych. Na terenie Polski miało to miejsce w latach 50. XX wieku. Rozwój przetwórstwa żywności Przetwórstwo żywności poszerza asortyment dostępnych produktów, nadaje im nowe cechy organoleptyczne. Wysoki stopień przetworzenia żywności powoduje oddalenie produktu końcowego od wyjściowego surowca. Przykładem mogą być homogenizowane twarożki smakowe, które barwą, konsystencją dalece obiegają do surowca pierwotnego, jakim jest mleko. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 4 Żywność wygodna i żywność funkcjonalna Historia żywności wygodnej związana jest ze zmianą socjalnych, kulturowych i ekonomicznych warunków życia. Poprawa warunków materialnych gospodarstw domowych oraz praca zarobkowa kobiet spowodowały wzrost przetworzonych. w odpowiedzi na konsumpcji dań gotowych, Żywność funkcjonalna pojawiła się rosnącą świadomość konsumentów wysoce na rynku dotyczącą wpływu odżywiania na zdrowie człowieka. Obecność na charakteryzuje rynku tych współczesny dwóch sposób typów żywności odżywiania się dobrze człowieka. Obserwuje się zbyt duże spożycie energii, tłuszczów nasyconych, cukrów dodanych, przy małej podaży węglowodanów złożonych, błonnika, niektórych witamin i składników mineralnych. Z drugiej strony nauka dostarcza coraz więcej dowodów potwierdzających związek odżywiania się ze zdrowiem człowieka. Te doniesienia docierają do społeczeństwa w formie kampanii społecznych (np. Jedz ryby), artykułów w kolorowej prasie, programów telewizyjnych. Stanowią one podstawę weryfikacji naszych nawyków żywieniowych, które są kształtowane już w dzieciństwie. Wybór pożywienia na podstawie wiedzy o produktach spożywczych i ich wpływ na zdrowie dotyczy wyłącznie człowieka. 1.2. Rys historyczny nauki o żywieniu Era naturalistyczna (starożytność – XVIII w.) Wiedza o żywieniu człowieka jest zbieżna z początkiem nauk medycznych. Już w starożytności podkreślano związek żywienia ze zdrowiem oraz formułowano wskazania dietetyczne. Ówczesne zasady żywienia człowieka opierały się na głównie na obserwacji skutków zdrowotnych określonej diety. Brak było podstaw fizjologii żywienia oraz znajomości składników odżywczych. Hipokrates, uważany za „ojca medycyny” (469-377r. p.n.e.) podkreślał znaczenie żywienia w zdrowiu i chorobie. Głosił on pogląd, że ludzie otyli mają skłonność do umierania wcześniej niż ludzie smukli (Żywienie człowieka 2006: I). Duża część starożytnych zaleceń żywieniowych znalazła w dzisiejszych czasach potwierdzenie naukowe. Era chemiczno-analityczna (połowa XVIII–XIX w.) Okres ten przyniósł naukowe podstawy żywienia, a jednym z ważniejszych odkryć była teoria spalania składników pokarmowych ogłoszona przez A. Lavoisiera w 1777 r. Wykazał on, że pożywienie w organizmach zwierząt i ludzi ulega spalaniu, a podczas oddychania zostaje dostarczona odpowiednia do tego procesu ilość tlenu i wydalony dwutlenek węgla. W wyniku tego procesu wytwarza się ciepło, którego ilość została zmierzona w kalorymetrze (odkrycie to dało początek kalorymetrii). Do początków XX w. jedynym miernikiem wartości odżywczej pożywienia była jego wartość energetyczna. Zapotrzebowanie energetyczne człowieka wyrażane jest za pomocą kalorii. W latach 30 XIX w. określono budowę, funkcje i metody oznaczania głównych składników odżywczych (białek, tłuszczów i węglowodanów). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 5 Era biologiczna (od początku XX w.) Początki ubiegłego stulecia przyniosły dalsze badania nad budową i funkcją białek, tłuszczy i węglowodanów. Odkryto metabolizm składników odżywczych w organizmie człowieka. Poznano również niezbędne dla człowieka kwasy tłuszczowe, scharakteryzowano poszczególne aminokwasy, wyjaśniono znaczenie poszczególnych węglowodanów. Ważnym wydarzeniem było odkrycie witamin (1912 r. Kazimierz Funk) oraz składników mineralnych. Dzięki poznaniu roli witamin w organizmie człowieka skutecznie zwalczane są choroby powstałe na skutek ich niedoborów, np.: – pelagra (rumień lombardzki) — niedobór niacyny, – krzywica — niedobór witaminy D3, – beri-beri — niedobór witaminy B1, – szkorbut (gnilec) — niedobór witaminy C, – kseroftalmia (kurza ślepota) — niedobór witaminy A. W latach 30. XX w. opracowano pierwsze normy żywienia człowieka. W latach 60 i 70 XX w. zwrócono szczególną uwagę na niedobory białkowe w krajach rozwijających się. Opisano niedobory białkowo-energetyczne (marasmus i kwashiorkor). Wykazano, że wiele zaburzeń rozwojowych i schorzeń wieku dojrzałego jest rezultatem wadliwego, niedoborowego i jednostronnego żywienia. Ostatnie dziesięciolecia wieku XX do dzisiaj to ogromny rozwój wiedzy nad rolą żywienia w powstawaniu i zapobieganiu chorób cywilizacyjnych, takich jak: otyłość, choroby układu krążenia, niektóre postacie nowotworów, cukrzyca insulinozależna, nadciśnienie. W 2005 roku 61% zgonów na świecie było spowodowanych chorobami mającymi związek z odżywianiem. Jedną z głównych przyczyn zgonów w Polsce są choroby układu krążenia oraz nowotwory złośliwe (zob. Szamotulska 2008; Normy żywienia człowieka 2008). Do aktualnych problemów nauki o żywieniu człowieka należą interakcje składników odżywczych, jak również składników pożywienia z lekami i suplementami diety. Nadal są prowadzone badania nad wspomnianą już żywnością funkcjonalną, a szczególnie rolą i bezpieczeństwem dodatków prozdrowotnych. Wiele prac naukowych dotyczy żywności modyfikowanej genetycznie (GMO) oraz jej wpływu na zdrowie człowieka. W przyszłości duże znaczenie może mieć znajomość kodu genetycznego i jego znaczenie w odżywianiu się człowieka. Na całym świecie liczne organizacje międzynarodowe i krajowe zajmują się problematyka żywieniową. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 6 FAO — Światowa Organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa http://www.fao.org/ Siedziba w Rzymie. Powstała 16.10.1945 roku, ten dzień jest obchodzony jako „Światowy Dzień Żywności”. Podstawowym celem tej organizacji jest walka z głodem i poprawa wyżywienia społeczeństw krajów rozwijających się. W raporcie FAO opublikowanym w 2004 r. dotyczącym lat 2000-2002 liczba ludzi niedożywionych wynosiła 852 mln, co stanowiło 14% ogółu mieszkańców Ziemi. Głód dotykał głównie kraje rozwijające się, a w szczególności Afryki Subsaharyjskiej. Według danych FAO liczba ludzi niedożywionych w Polsce wynosiła 0,8% populacji, natomiast w całej Europie Środkowo-Wschodniej 3% mieszkańców ogółem (Normy żywienia człowieka 2008). WHO — Światowa Organizacja Zdrowia http://www.who.int/en/ Siedziba w Genewie. Głównym zadaniem WHO jest ocena stanu zdrowia ludności i jego poprawa. Na podstawie FAO i WHO opracowywane są normy żywienia, które mogą być stosowane w każdym kraju. Komisja Kodeksu Żywieniowego (Codex Alimentarius) http://www.codexalimentarius.net/web/index_en.jsp# Komisja ta została powołana przez FAO i WHO. Celem jej jest opracowywanie międzynarodowych standardów dla producentów żywności, które mają zapewnić wysoką jakość zdrowotną żywności. EFSA — Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności EFSA jest organem Unii Europejskiej powołanym w 2002 r. Zajmuje się określaniem standardów produktów żywnościowych oraz przygotowaniem aktów prawnych w zakresie żywności. Polski Punkt Koordynacyjny EFSA znajduje się w Głównym Inspektoracie Sanitarnym. http://www.efsa.europa.eu/EFSA/efsa_locale-1178620753812_home.htm Jednym z najważniejszych zajmujących się ośrodków problematyką naukowych żywieniową jest w naszym kraju Instytut Żywności i Żywienia im. prof. dr. Aleksandra Szczygła w Warszawie (IŻŻ, http://www.izz.waw.pl/), który powstał w 1963 r. Instytut zajmuje się badaniem składu żywności, czego efektem są Tabele składu i wartości odżywczej produktów spożywczych. IŻŻ jest również ośrodkiem, w którym powstają polskie Normy działalności tego ośrodka żywienia. Innym żywienia człowieka. jest upowszechnianie ośrodkiem naukowym Ważnym zasad w Polsce elementem prawidłowego zajmującym się problematyką żywieniową jest Komitet Żywienia Człowieka PAN. Obecnie podstawowym aktem prawnym w zakresie żywności i żywienia jest Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 roku o bezpieczeństwie żywności i żywienia (DzU z 2006 r., Nr 171, poz.1225). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 7 1.3. Podstawowy skład chemiczny żywności Wszystkie organizmy żywe zbudowane są z tych samych związków organicznych, Tabela 1. Średni skład chemiczny organizmu składników dorosłego człowieka mineralnych oraz wody. W większości komórek związkiem dominującym jest woda, im młodszy osobnik tym jej zawartość w komórkach większa. Mężczyźni, z uwagi na wyższy udział białka w organizmie, mają nieco więcej wody niż kobiety (tabela 1). Zasadnicza różnica dotyczy także zawartości tłuszczu i białka w ciele kobiety i mężczyzny. Ciało kobiety posiada mniejszy udział beztłuszczowej masy ciała, stąd też jej potrzeby Kobieta Składniki jest Mężczyzna % % Woda 58-60 61-62 Białko 8-10 15-17 Tłuszcz 23-27 13-14 5-7 6-8 0,5-1,0 0,5-1,5 Składniki mineralne Węglowodany energetyczne są mniejsze niż mężczyzny. Większa Źródło: Żywienie człowieka 2006: t. 1. masa kośćca w organizmie mężczyzny przekłada się na wyższą zawartość składników mineralnych. Wszystkie składniki w organizmie człowieka podlegają ciągłej wymianie, część z nich zostaje zużyta w celu wyzwolenia energii, część jest wydalana, a część służy do ponownej resyntezy związków endogennych (Ciborowska, Rudnicka 2007). Żywność oraz woda jest źródłem wszystkich niezbędnych do życia składników, które musza być dostarczane systematycznie, w odpowiedniej ilości. Człowiek jest istota wszystkożerną, dlatego też Żywnośd stanowią jadalne części tkanek dla roślinnych w stanie organizmowi zarówno naturalnym lub przetworzonym, które po zwierzęcego, jak zjedzeniu i przyswojeniu przez organizm skomponowana ludzki niezbędnych witamin i składników mineralnych, jak i zwierzęcych mogą byd źródłem różnych składników odżywczych. prawidłowego rozwoju powinien pokarm pochodzenia i roślinnego. dieta dostarczać Dopiero dostarcza tak wszystkich również wysokowartościowego białka pochodzenia (Chemia żywności 2007: t. 1) zwierzęcego oraz błonnika pochodzenia roślinnego. Rysunek 2. Podział składników pokarmowych Żywność źródłem pochodzenia wtórnych substancji roślinnego metabolitów, powstających wyspecjalizowanej jest a więc Składnik pokarmowy w wyniku jest to zawarty naturalnie w środku spożywczym związek chemiczny, który może mied zarówno charakter odżywczy, jak i nieodżywczy. przemiany materii danego gatunku. Wiele z tych związków ma właściwości lecznicze, niektóre narkotyczne, a nawet trujące. produktom Substancje roślinnym te nadają charakterystyczny Składniki odżywcze smak i aromat. Najczęściej występują one to związki chemiczne, który po strawieniu i wchłonięciu zostanią wykorzystane przez organizm jako źródło energii, materiał budulcowy lub czynnik regulujący procesy życiowe. w stosunkowo małych ilościach. Przykładami związków roślinnych wykazujących działanie porozdrowotne i stanole, na organizm flawonoidy, karotenoidy. są antocyjany sterole oraz Składniki nieodżywcze (naturalne i obce): • substancje dodatkowe (obce), • składniki antyodżywcze, • składniki szkodliwe. Źródło: Opracowanie własne, definicje na podstawie Żywienie człowieka 2006: t. 1. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 8 Niezależnie od pochodzenia żywności możemy wyodrębnić w niej składniki pokarmowe, które mogą być oznaczone ilościowo i jakościowo. Zasadniczą rolę w odżywianiu pełnią składniki odżywcze, jednak nie możemy zapominać o substancjach, które znajdują się w pożywieniu i nie pełnią żadnej z opisywanych funkcji lub wykazują inne działanie (rysunek 2). Do składników nieodżywczych zaliczmy substancje szkodliwe, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka. Powstają one w wyniku zanieczyszczenia żywności (np. pestycydy) bądź jej niewłaściwego przechowywania. Substancje antyodżywcze utrudniają wchłanianie składników odżywczych. Są one na ogół wtórnymi metabolitami roślinnymi, a procesy obróbki termicznej inaktywują ich negatywne działanie. Do grupy składników nieodżywczych możemy zaliczyć również substancje dodatkowe, które są wprowadzane do żywności w celu przedłużenia jego trwałości, nadania określonej barwy, smaku, konsystencji lub dla ułatwienia procesu technologicznego. Użycie substancji dodatkowych reguluje rozporządzenie z dnia 18 września 2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych. Rysunek 3. Podział i funkcje składników odżywczych Składniki odżywcze Funkcje: węglowodany budulcowe energetyczne tłuszcze białka lipidy regulujące składniki mireralne witaminy błonnik (Ca, P, S, Fe, J, budulcowe) Źródło: Opracowanie własne. Składniki energetyczne (węglowodany i tłuszcze) są konieczne do pokrywania potrzeb energetycznych organizmu. Białka są typowym składnikiem budulcowym organizmu, jednak przy braku węglowodanów i tłuszczów mogą być wykorzystywane do pokrycia potrzeb energetycznych, które są zaspakajane w pierwszej kolejności. Składnikiem budulcowym są również lipidy budujące błony komórkowe i osłonki mielinowe komórek nerwowych. Składniki mineralne takie jak: wapń, fosfor, siarka, żelazo i jod są niezbędne do budowy kości, zębów, krwinek czerwonych, tarczycy. Wszystkie składniki budulcowe służą zarówno do budowy organizmu, jak również do jego regeneracji. Związki o charakterze regulującym (witaminy i składniki mineralne) są potrzebne w organizmie w bardzo małych ilościach, na ogół spełniają rolę biologicznych katalizatorów oraz umożliwiają wiele przemian zachodzących w organizmie. Błonnik pełni funkcję regulacyjną dla przewodu pokarmowego nie dostarczając przy tym energii. Do prawidłowego funkcjonowania organizm potrzebuje około 60 składników, w tym co najmniej 40 zalicza się do tzw. niezbędnych (Ciborowska, Rudnicka 2007). Do związków egzogennych, których organizm sam nie syntetyzuje, i które muszą być dostarczone z pożywieniem zaliczmy: - 8 aminokwasów, - niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT), - większość witamin, - składniki mineralne. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 9 Na zawartość i jakość składników odżywczych w produktach wpływają: agrotechnika i warunki klimatyczne uprawy roślin (dobór odmiany, nawożenie, ochrona przed - chorobami, np. słoneczna i sucha pogoda w końcowej fazie dojrzałości pszenicy wpływa na wzrost zawartości białka w ziarnie, fungicydy zwalczają fuzariozy, które potencjalnym źródłem mykotoksyn); warunki hodowli i chowu zwierząt (odpowiednia rasa, np. rasy mięsne i mleczne bydła, żywienie - zwierząt, warunki sanitarne utrzymywania zwierząt i opieka weterynaryjna); wszystkie metody przechowywania, przetwarzania i konserwowania żywności (np. obieranie owoców - i warzyw, obróbka termiczna żywności); - celowe dodawanie składników ze względów technologicznych lub żywieniowych. 2. Białka w żywieniu człowieka Białka są najważniejszym składnikiem budowy żywych organizmów. Są to azotowe związki wielkocząsteczkowe, których elementarną częścią składowa są aminokwasy. w skład budowy aminokwasów wchodzi atom: węgla, tlenu, azotu, wodoru oraz siarki. Oprócz wymienionych pierwiastków, niektóre białka mogą zawierać również: fosfor, żelazo, cynk, miedź, mangan, jod. Rysunek 4. Ogólny wzór aminokwasów Aminokwasy składają się z: grupy aminowej, grupy karboksylowej, atomu wodoru oraz specyficznej dla każdego aminokwasu grupy R (rys. 4). Wszystkie te elementy W naturalnych skupione białkach są wokół aminokwasy węgla. występują tylko jako izomery L (Berg, Tymoczko, Stryer 2007). Znanych jest 20 aminokwasów tworzących białka (tabela 2). Na podstawie budowy chemicznej aminokwasy możemy podzielić na aminokwasy: alifatyczne, dwuzasadowe, aromatyczne, heterocykliczne, zasadowe. Tabela 2. Podział aminokwasów ze względu na funkcje w żywieniu człowieka (Gertig, Przysławski 2006) Ze względu na rolę jaka pełnią aminokwasy w żywieniu człowieka możemy podzielić je na: - Aminokwasy Aminokwasy Aminokwasy egzogenne względnie endogenne aminokwasy egzogenne, czyli się takie, które nie mogą powstawać w organizmie człowieka i muszą być dostarczane z pożywieniem, egzogenne - aminokwasy endogenne, nie niezbędne, 1. Lizyna 1. Histydyna 1. Glicyna 2. Leucyna 2. Arginina 2. Alanina 3. Izoleucyna 3. Seryna 4. Metionina 4. Cysteina* z produktów przemiany tłuszczów 5. Walina 5. Cystyna i węglowodanów, pod warunkiem źródła grup 6. Treonina 6. Kw. asparginowy aminowych, 7. Tryptofan 7. Aspargina 8. Fenyloalanina 8. Kw. Glutaminowy 9. Prolina 10. Tyrozyna* * Czasami uznawane za względnie egzogenne. mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka z innych aminokwasów, - względnie egzogenne, są to aminokwasy wytwarzane w organizmie człowieka, jednak ich synteza w niektórych przypadkach jest niewystarczająca, np. okres wzrostu i rozwoju, stany chorobowe, szybki przyrost masy ciała. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 10 W Normach żywienia człowieka (2008) histydyna jest włączona do aminokwasów egzogennych. W literaturze aminokwasy względnie egzogenne i endogenne są różnie klasyfikowane. Jeżeli w organizmie jest niedobór prekursorów aminokwasów endogennych to w takiej sytuacji synteza nie zachodzi, a aminokwas staje się względnie egzogenny. Charakterystyka aminokwasów egzogennych (wg Gertig, Przysławski 2006) jest aminokwasem zasadowym, występuje we wszystkich białkach, poza białkiem kukurydzy. Lizyna W większych ilościach znajduje się w białkach zwierzęcych. Jest potrzebna do wzrostu i rozwoju chrząstki, mięśni i kości, syntezy nukleotydów, laktacji. Wpływa na wchłanianie wapnia. Niedobór może powodować zanik mięśni i odwapnienie kości. Aminokwas ograniczający w białku roślin zbożowych. Leucyna to aminokwas alifatyczny, występujący w wielu białkach, zwłaszcza w mleku, w białku kiełków Izoleucyna i kukurydzy. Metionina — w dużych ilościach występuje w białku jaja, mleka, twarogu. Jest konieczna do prawidłowego aminokwas wzrostu. Metionina jest dawcą grup metylowych (-CH 3) niezbędnych do syntezy ważnych siarkowy substancji, takich jak cholina, kreatyna, które są ważnym składnikiem mięśni. Niedobór tego aminokwasu powoduje degenerację wątroby oraz osłabia odporność.(cysteinę, cystyna + metionina = a. siarkowe) Fenyloalanina zawiera pierścień aromatyczny. W organizmie przekształca się w inny aminokwas — tyrozynę, dalsze przemiany prowadza do hormonów tarczycy i nadnercza. Znajduje się w małych ilościach we wszystkich białkach. (fenyloalanina + tyrozyna = a. aromatyczne) Treonina jest aminokwasem alifatycznym. Niedobór treoniny może powodować zahamowanie wzrostu. W małych ilościach rozpowszechniona jest we wszystkich białkach. Tryptofan jest aminokwasem heterocyklicznym. Zawierają go najwięcej białka zbóż, natomiast nie ma go w białku kolagenowym i żelatynie. Bierze udział w biosyntezie witaminy PP (kwasu nikotynowego), w rozmnażaniu i laktacji. Tryptofan jest niezbędny do powstania hormonu tkankowego — serotoniny. Niedobory mogą powodować zahamowanie wzrostu, niedokrwistość. Aminokwasy w peptydach i białkach połączone są ze sobą za pomocą wiązań peptydowych, które tworzą się przez kondensację grupy aminowej jednego aminokwasu z grupą karboksylową drugiego (-CO-NH). Połączenia dwóch lub kilku cząstek aminokwasów noszą nazwę peptydów. Z dwóch aminokwasów powstają dipeptydy, z trzech — tripeptydy itd. Jeśli w łańcuchu występuje ponad 100 aminokwasów — makropeptydy, czyli białka. Tripeptydem o właściwościach przeciwutleniających, łatwo reagującym z wolnymi rodnikami jest glutation. Jest on zbudowany z kwasu glutaminowego, cysteiny i glicyny ( -Glu-Cys-Gli). Do peptydów zaliczamy wiele hormonów (np. insulinę, oksytocynę), trucizn wytwarzanych przez grzyby kapeluszowe (np. amatoksyny, falloidyny) oraz antybiotyków wytwarzanych przez pleśniaki. W budowie białek wyróżniamy trzyrzędową strukturę. Czwartorzędowa struktura określa łączenie się cząstek białkowych w większe agregaty. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 11 Rysunek 5. Strukturalna budowa białek Struktura I rzędowa Struktura II rzędowa Struktura III rzędowa Struktura IV rzędowa Podaje rodzaj i kolejnośd ułożenia Polega na ukształtowaniu się Określa wtórne skręcenie spirali lub Dotyczy białek zbudowanych z tzw. aminokwasów w łaocuchu, wielkośd łaocucha, zbudowanego harmonijki łaocucha podjednostek, np. hemoglobina cząsteczki białka — ilośd z aminokwasów w przestrzeni aminokwasowego w przestrzeni. zbudowana jest z 4 łaocuchów. aminokwasów i masę cząsteczkową. i określa rodzaj jego konfiguracji. Strukturę tę utrwala wiele wiązao. Ukształtowanie tych łaocuchów Występują tu dwa rodzaje wiązao: Łaocuch ten ulega spiralnemu Oprócz wyżej wymienionych względem siebie w przestrzeni wiązanie peptydowe i wiązanie skręceniu w kształcie α-helix lub występują wiązania hydrofobowe opisuje struktura IV-rzędowa. dwusiarczkowe pomiędzy grupami – pofałdowanej harmonijki i jonowe. Utrwalana jest tymi samymi SH. o strukturze β. Wiązanie utrwalające wiązaniami co struktura III-rzędowa. spiralę lub harmonijkę to wiązanie wodorowe. Źródło: Opracowanie własne. Struktura przestrzenna białek może ulegać zniszczeniu na skutek czynników fizycznych (wysoka temperatura, promieniowanie UV, wstrząsanie) lub chemicznych (silne kwasy i zasady, sole metali ciężkich) Nieodwracalna zmiana struktury białka nazywa się denaturacją. Proces ten powoduje zmianę właściwości biologicznych białka. Denaturacja białek enzymatycznych prowadzi do utraty ich aktywności. Przykładem denaturacji jest piana białka powstała na skutek ubijania oraz twardnienie ugotowanego jajka. Ze względu na budowę chemiczną białka dzielimy na białka proste — zbudowane tylko z aminokwasów i białka złożone, w których oprócz aminokwasów występują również związki niebiałkowe, tzw. grupy prostetyczne (Gertig, Przysławski 2006; Ciborowska, Rudnicka, 2007). Białka proste Albuminy rozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli. Maja kształt kulisty, łatwo ulegają denaturacji. Wchodzą w skład tkanek i płynów ustrojowych. Występują we krwi, mleku, jajach, grochu, zbożach. Są głównym składnikiem białka osocza krwi. Globuliny nie rozpuszczają się w wodzie, tylko w rozcieńczonych roztworach soli obojętnych. Są najbardziej rozpowszechnioną grupą białek. Występują w: osoczu krwi (fibrynogen), mleku, tkance mięśniowej, w nasionach roślin strączkowych. Do tej grupy należy wiele enzymów i przeciwciał odpornościowych (globuliny krwi, mleka). Gluteliny białka występujące w ziarnie zbóż i roślin strączkowych. Białka te wchodzą w skład glutenu i prolaminy pszennego. Ich cecha charakterystyczną jest wysoka zawartość proliny i kwasu glutaminowego, natomiast mało lizyny. Skleroproteiny nie rozpuszczają się w wodzie oraz rozcieńczonych roztworach kwasów i zasad. Mają strukturę włókienkową. Występują w organizmach zwierzęcych, są białkami strukturalnymi i ochronnymi. Keratyna — we włosach, wełnie, naskórku, rogach. Kolagen — posiada wysoką zawartość proliny i hydroksyproliny, w tkance łącznej kości, chrząstek i wiązadeł. Produktem termicznej degradacji kolagenu jest żelatyna. Elastyna — w ścianach tętnic i ścięgien. Histony rozpuszczają się w wodzie. Charakterystyczne białka jąder komórkowych oraz są częścią białkową hemoglobiny. Protaminy zbudowane tylko z8 rodzajów aminokwasów. Zaliczane są do polipeptydów. Występują w plemnikach ryb. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 12 Białka złożone Fosfoproteiny grupę prostetyczną stanowi kwas fosforowy, np. kazeina. Nukleoproteiny grupą prostetyczną są kwasy nukleinowe. Białka jąder komórkowych. Chromoproteiny grupą prostetyczną są barwniki. Na uwagę zasługują: hemoglobina, mioglobina, cytochromy, fikocyjaniny. Metaloproteiny jako grupę prostetyczną zawierają w swojej cząsteczce atom metalu (Cu, Zn, Fe, Ca, Mg) związany koordynacyjnie z białkiem. Glikoproteiny grupą prostetyczną są węglowodany. Występują w chrząstkach, ścięgnach, wydzielinach błon śluzowych. Lipoproteiny grupą prostetyczną są tłuszcze. Funkcje białek: 1) Służą do budowy nowych tkanek organizmów rosnących oraz do odbudowy tkanek, które ulegają fizjologicznej wymianie (np. złuszczający się naskórek, włosy, paznokcie, nabłonek jelitowy). Służą również do regeneracji tkanek w okresie rekonwalescencji (gojenie się ran). 2) Biorą udział w regulacji enzymatycznej procesów metabolicznych. 3) Pełnią funkcję enzymów trawiennych w przewodzie pokarmowym.Wchodzą w skład ciał odpornościowych (interferon, immunoglobuliny). 5) Pełnią funkcje transportowe: hemoglobina, albuminy osocza, lipoproteiny, transferyna oraz białka błon komórkowych.Dokonują regulacji hormonalnej, są produkowane w gruczołach dokrewnych (insulina, glukagon, parathormon, kalcytonina). 7) Umożliwiają krzepnięcie krwi (fibrynogen).Utrzymują właściwy odczyn płynów ustrojowych oraz treści przewodu pokarmowego.Biorą udział w regulowaniu ciśnienia krwi.Pełnią rolę nośnika niektórych witamin i składników mineralnych.(wg Gawecki 1998; Ciborowska, Rudnicka, 2007) Warunkiem wykorzystania białka w organizmie zgodnie z jego funkcjami jest dostęp należytej ilość energii dla organizmu z tłuszczów i węglowodanów. Jeżeli nie dostarczymy odpowiednich ilości składników energetycznych organizm zacznie traktować białko jako źródło energii. Biosynteza białek (rys. 6) zachodzi w organellach komórkowych zwanych rybosomami. Informacja o budowie wszystkich białek w organizmie zapisana jest w DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) zawartym w jądrze komórkowym. Z DNA informacja genetyczna zostaje przepisana na m-RNA (przekaźnikowy kwas rybonukleinowy), a proces ten nazywamy transkrypcją. m-RNA zawiera informację w postaci sekwencji nukleotydów o kolejności łączenia aminokwasów w białku. Rybosomy łączą się z m-RNA w określonym miejscu. Inny rodzaj RNA zwany transportowym (t-RNA) krąży pomiędzy rybosomem a cytoplazmą przenosząc aminokwasy konieczne do budowy danego białka. Każdy z aminokwasów ma własne t-RNA. Dostarczone aminokwasy są układane w kolejności zapisanej w m-RNA i łączone wiązaniami peptydowymi. Tłumaczenia informacji genetycznej z języka kwasów nukleinowych na język aminokwasów nazywa się translacją. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 13 Żeby białko mogło pełnić swoją funkcję nie może być żadnego błędu w sekwencji aminokwasów. Błędy w procesie transkrypcji i translacji są powodem wielu wad wrodzonych i nowotworów. Rysunek 6. Biosynteza białek Źródło: Opracowanie własne. Do biosyntezy białka konieczne są wszystkie potrzebne aminokwasy w odpowiednich ilościach. Aminokwasy pochodzą z: - rozpadu białek pożywienia, - syntezy endogennej, z metabolitów przemiany pośredniej białek, tłuszczów i węglowodanów, - rozpadu białek organizmu. Tworzą one pulę aminokwasów, która jest wykorzystywana do syntezy nowych cząstek białka i niebiałkowych związków azotowych (Normy żywienia człowieka 2008; Ciborowska, Rudnicka, 2007). Ponadto, organizm do syntezy białka potrzebuje energii, która powinna pochodzić z tłuszczów i węglowodanów. Do syntezy 1 g białka z aminokwasów dostarczonych z pożywieniem organizm potrzebuje 24 kcal. (Żywienie człowieka 2006). W organizmie człowieka zachodzą nieustannie przemiany białek. Dziennie ok. 3% (300 g) białka organizmu człowieka podlega wymianie. Każde białko w organizmie ma swój czas trwania, po którym jest rozkładane. Dochodzi do tzw. obrotu białka (ang. turnover) jako konsekwencji stale przebiegających procesów rozpadu i syntezy białek ciała. Obrót białka u zdrowej osoby jest dobrze zbilansowany. Dynamicznym wykładnikiem obrotu białka jest okres półtrwania, czyli okres, w którym połowa danego białka ulegnie rozpadowi. Każde białko ma swój charakterystyczny okres półtrwania. Jest on dłuższy dla białek strukturalnych i krótszy dla regulacyjnych (Żywienie człowieka 2006; Normy żywienia człowieka 2008). Na podstawie porównania ilości azotu spożytego w pokarmach i wydalonego z organizmu można sporządzić bilans azotowy. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 14 Bilans azotowy dodatni N>0 Bilans azotowy zerowy N=0 Bilans azotowy ujemny N<0 Zachodzi, gdy więcej azotu zostało Jest to stan równowagi azotowej, ma Występuje, gdy ilośd azotu spożytego jest przyjętego niż wydalonego z organizmu. miejsce wtedy, gdy ilośd azotu mniejsza od wydalanego z organizmu. Bilans powinien byd dodatni podczas spożywanego równoważy się z ilością Objawia się wówczas, gdy spożywamy za wzrostu organizmu, rekonwalescencji, wydalaną. mało białka lub spożyte białko jest podczas karmienia piersią niemowląt. Bilans zerowy występuje u zdrowej dorosłej niepełnowartościowe. Wydalany azot osoby. pochodzi z rozpadu białek ustrojowych. Jest to stan niewłaściwy, prowadzący do wyniszczenia organizmu. Metoda bilansowa jest jedną z metod oceny minimalnego zapotrzebowania na białko (Ciborowska, Rudnicka 2007). 2.1. Wartość odżywcza białek Białka zawarte w żywności maja różny skład aminokwasowy, dlatego też ich przydatność do budowy białek ustrojowych nie jest taka sama. Białko pokarmowe, które ma deficyt jakiegoś aminokwasu egzogennego nie może być w pełni wykorzystane jako materiał budulcowy. Jakość białka pokarmowego, czyli jego wartość odżywcza zależy od: - ilości i wzajemnych proporcji aminokwasów egzogennych zawartych w danym białku, - strawności białka, czyli wchłonięcia aminokwasów w procesie trawienia, - wystarczającej ilości energii koniecznej do syntezy białka z aminokwasów dostarczanych z pożywieniem. Strawność białka wyraża się stosunkiem strawionej i wchłoniętej ilości białka do jego ilości spożytej z pożywieniem. Strawność białek pożywienia wynosi przeciętnie 92% i waha się w szerokich granicach. Zależy od wielu czynników, takich jak: rodzaj żywności, obróbka kulinarna, jak również od organizmu konsumenta. Białka zwierzęce są na ogół bardziej strawne niż roślinne (Gawęcki 1998). Białko wzorcowe zawiera wszystkie aminokwasy O wartości odżywczej białek decyduje egzogenne w odpowiednich ilościach i proporcjach. zawartośd aminokwasów egzogennych Służy do porównania wartości odżywczej różnych i ich wzajemne proporcje. białek pokarmowych (Ciborowska, Rudnicka, 2007). Eksperci FAO/WHO w 1965 roku uznali albuminę jaja kurzego za biało wzorcowe (tabela 3). Jest to rodzaj białka najbardziej strawnego i kompletnego pod względem składu aminokwasowego, który występuje naturalnie w żywności. w 1973 roku białkiem wzorcowym stał się wzorzec obliczany na podstawie danych o zapotrzebowaniu człowieka na aminokwasy egzogenne. Skład aminokwasowy białka wzorcowego był w ostatnich dziesięcioleciach wielokrotnie zmieniany i nadal jest przedmiotem dyskusji. Białko jaja kurzego, mimo pewnych niedoskonałości stosowane jest nadal jako wzorcowe. Aktualnie jako białko wzorcowe uznaje się wzorzec aminokwasów opracowany przez FAO/WHO/UNU opublikowany w raporcie w 2007 roku (Normy żywienia człowieka 2008). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 15 Tabela 3. Skład aminokwasów egzogennych w białku jaja kurzego i białku wzorcowym FAO/WHO/UNU z 2007 roku Aminokwas Białko jaja kurzego Białko wzorcowe FAO/WHO/UNU z 2007 r. (mg/g białka) (mg/g białka), powyżej 18 lat Histydyna 22 15 Izoleucyna 54 30 Leucyna 86 53 Lizyna 70 45 Metionina + Cysteina 57 22 Fenyloalanina + Tyrozyna 93 38 Treonina 47 23 Tryptofan 17 6 Walina 66 39 Razem 512 271 Wskazany aminokwas ogranicza wykorzystywanie innych aminokwasów do syntezy białka Aminokwas ograniczający jest to ustrojowego. Nie jest to zazwyczaj aminokwas, aminokwas egzogenny, który w danym którego w białku jest najmniej, ale ten, którego białku występuje w najmniejszej ilości jest w porównaniu do wzorca. organizmu. Wskaźnik aminokwasu ograniczającego najmniej w stosunku do zapotrzebowania (CS) waha się w przedziale 0–100. Praktycznie w białkach w przedziale Misztal, spożywczych 40–80 wartości (Kunachowicz, te oscylują Czarnowska- Turlejska 2000). Wskaźnik CS informuje o przydatności badanego białka do syntezy białek ustrojowych. Białka komplementarne (efekt uzupełniania aminokwasów), są to białka, których skład aminokwasowy może się wzajemnie uzupełniać w taki sposób, że aminokwas, którego jest niedobór w jednym białku występuje w większych ilościach w innym białku. Przykładem białek komplementarnych są białka produktów zbożowych i mlecznych. Produkty zbożowe są bogate w aminokwasy siarkowe i jednocześnie ubogie w lizynę. Natomiast produktach zbożowych występuje odwrotna relacja. Porównując białka pochodzące z różnych produktów z białkiem wzorcowym, można je podzielić na: 1) Białka o dużej wartości biologicznej — pełnowartościowe. Zawierają one wszystkie aminokwasy egzogenne w ilościach i proporcjach odpowiadających zapotrzebowaniu i są prawie całkowicie wykorzystane do budowy białek wewnątrzustrojowych. Do białek tych zalicza się białko jaja kurzego, mleka kobiecego oraz białko mleka, serów, mięsa zwierząt rzeźnych, drobiu, ryb. 2) Białka o małej wartości biologicznej — niepełnowartościowe, charakteryzujące się małym stężeniem jednego lub kilku aminokwasów. Należą do nich białka roślinne: zbóż, warzyw, ziemniaków. Spośród białek roślinnych największą wartość ma białko soi. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 16 Zawartośd białka w żywności najczęściej określana jest metodą Kjeldahla, która opiera się na założeniu, że średnia zawartośd azotu w produktach wynosi 16%. Stąd współczynnik służący do przemnożenia zawartości azotu otrzymanego w wyniku analizy wynosi 6.25. Zawartośd poszczególnych aminokwasów oznacza się chromatograficznie. (Żywienie człowieka 2006) Niedożywienie białkowe, szczególnie w okresie wzrostu, jak również nadmiar białka w diecie mogą mieć negatywne skutki dla zdrowia człowieka. Niedobór białka występuje w krajach rozwijających się, jak również dotyczy często chorych hospitalizowanych. W niektórych stanach chorobowych, np. jadłowstręt psychiczny, choroba nowotworowa, zespół złego wchłaniania niedożywienie białkowe jest objawem dominującym. Niedożywienie typu marasmus — niedobory białkowo-kaloryczne. Jest to stan łagodnego niedożywienia wynikający z długotrwałego głodzenia, urazów i stanów pooperacyjnych. Następstwem jest zmniejszenie wagi ciała, spadek odporności, osłabienie siły mięśniowej, niedokrwistość i osłabienie innych funkcji organizmu. Dalszym etapem niedożywienia jest typ kwashiorkor, w którym występuje pogłębienie niedoborów białkowych. Kwashiorkor może mieć charakter pierwotny, np. po stresie pooperacyjnym w warunkach niedostatecznego podawania białka. Głównym objawem jest obniżenie stężenia w surowicy krwi albumin i białek o krótkim okresie półtrwania. Nie dochodzi do zmniejszenia masy ciała i wystąpienia innych objawów niedożywienia. Szybka reakcja organizmu związana jest z brakiem możliwości organizmu do magazynowania białek. Nadmiar białka jest obserwowany w krajach rozwiniętych, w tym również w Polsce. Spożycie białka przewyższa 1,5-2 razy ilości określone w normach (Normy żywienia człowieka 2008). Stan ten powoduje zakwaszenie organizmu, obciąża dodatkowo nerki i wątrobę, przyczynia się do powstawania kamieni nerkowych zbudowanych ze szczawianu wapnia. Zbyt duże ilości białka w diecie sprzyjają osteoporozie. 3. Węglowodany w żywieniu człowieka Rośliny mają zdolność syntetyzowania Węglowodany są to związki organiczne węglowodanów zwane również cukrami lub w procesie sacharydami, które zbudowane są w chloroplastach. Większość spożywanych przez z węgla, wodoru i tlenu. Stosunek człowieka wodoru do tlenu jest taki sam jak roślinnego. z dwutlenku fotosyntezy, węglowodanów węgla który i wody odbywa jest się pochodzenia w wodzie i wynosi 2:1. Ze względu na wykorzystanie w organizmie człowieka możemy podzielić węglowodany na przyswajalne i nieprzyswajalne. Węglowodany przyswajane są trawione w organizmie człowieka i stanowią źródło energii. Węglowodany nieprzyswajalne pełnią w organizmie człowieka funkcję regulacyjną, nie są trawione. Zalecana ilość węglowodanów przyswajalnych niezbędnych dla organizmu człowieka determinowana jest zapotrzebowaniem mózgu na glukozę i wynosi 130 g/dzień (Normy żywienia człowieka 2008). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 17 Rysunek 7. Podział węglowodanów ze względu na przyswajalność w organizmie Węglowodany nieprzyswajalne ― błonnik pokarmowy przyswajalne monosacharydy: disacharydy: polisacharydy: polisacharydy: - glukoza - sacharoza - skrobia - celuloza - fruktoza - laktoza - glikogen - hemicelulozy - pektyny W zależności od budowy chemicznej węglowodany dzielimy na: 1) 2) Cukry proste (monosacharydy). Cukry złożone: – oligosacharydy — kilkucukry (od 2 do 10 jednostek cukrów prostych; – disacharydy — dwucukry (2 jednostki cukrów prostych); – polisacharydy — wielocukry (wiele jednostek cukrów prostych lub ich pochodnych). Pojedyncze monosacharydy w cukrach złożonych łączą się wiązaniem glikozydowym. Wiązanie to tworzy się między dwiema grupami –OH, z których co najmniej jedna jest dołączona do glikozydowego atomu węgla. 3.1. Cukry proste (monosacharydy) Monosacharydy są cukrami przyswajalnymi w organizmie człowieka. Są to substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie, o słodkim smaku. Zawierają od 3 do 7 atomów węgla w cząsteczce. Największe znaczenie mają heksozy (C6H12O6), do których zaliczamy: glukozę, fruktozę, galaktozę i mannozę. Mniej rozpowszechnione są pentozy (C 5H10O 5), natomiast cukry o mniejszej liczbie węgli w cząsteczce występują rzadko. Do cukrów o pięciu atomach węgla (pentoz) zaliczamy rybozę, ksylozę i arabinozę. Ryboza jest składnikiem DNA, RNA, ATP oraz ryboflawiny, natomiast ksyloza i arabinoza występują naturalnie w tkankach roślinnych. Pentozy występują najczęściej jako związki spolimeryzowane w formie pentozanów. Monosacharydy posiadające w swojej budowie grupę aldehydową nazywamy aldozami, a mające w swojej budowie grupę ketonową ketozami (rys. 8). Przedstawicielem aldoz jest glukoza, a ketoz fruktoza. Glukoza i fruktoza mają identyczne wzory sumaryczne, ale inne wzory strukturalne. Rysunek 8. Izomery glukozy, D-fruktoza, grupa aldehydowa i ketonowa Zależnie od podstawników przy ostatnim atomie węgla asymetrycznego wyróżniamy dwa izomery przestrzenne L i D (rys. 8). Jeżeli grupa –OH przy tym węglu (przedostatni) znajduje się po prawej stronie to cukier ten należy do szeregu D, a jeżeli po stronie lewej, to jest to szereg L. Izomer D występuje głównie w przyrodzie i jest łatwiej przyswajalny w organizmie człowieka niż forma L. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 18 W postaci krystalicznej cukry proste mają formę łańcuchową (tzw. wzory Fischera) (rys. 8). Natomiast po rozpuszczeniu w wodzie przechodzą w formę pierścieniową, tzw. wzory Hawortha (rys. 9). Jeżeli w postaci pierścieniowej grupa –OH przy pierwszym węglu, będzie pod płaszczyzną, to taki anomer oznaczamy symbolem . W odwrotnej sytuacji, jeżeli grupa –OH znajduje się nad płaszczyzną, oznaczamy symbolem (Ciborowska, Rudnicka 2007). W roztworach wodnych obie formy i przechodzą w siebie wzajemnie, aż do ustalenia równowagi. Zjawisko to nazywane jest mutarotacją. Polega na zmianie skręcalności płaszczyzny światła spolaryzowanego. Glukoza nazywana jest również cukrem gronowym. Jest ona podstawową jednostką wielu węglowodanów złożonych, takich jak: sacharoza, skrobia, celuloza. Wszystkie węglowodany złożone muszą być najpierw rozłożenie do glukozy, i w tej formie wchłonięte do krwiobiegu. Jest ona jedynym źródłem energii dla mózgu. Glukoza występuje w owocach, miodzie oraz w tkankach zwierzęcych. Jest ona cukrem fizjologicznym krążącym we krwi i płynach organizmu. Nadmiar glukozy we krwi powoduje hiperglikemię. Prawidłowe stężenie glukozy we krwi człowieka wynosi 80-120 mg% (Kunachowicz, Czarnowska-Misztal, Turlejska 2000). Fruktoza (cukier owocowy) jest najsłodszym cukrem, naturalnie występującym w miodzie oraz owocach. Jest ona składnikiem sacharozy oraz inuliny. Fruktoza ma duże znaczenie w technologii żywności, m. in. z powodu wolniejszej krystalizacji. Oligosacharydy, które zbudowane są tylko z dwóch cząstek cukrów prostych nazywamy disacharydami. Do najważniejszych dwucukrów należy sacharoza i laktoza. Sacharoza określana również cukrem z cząstki buraczanym glukozy oraz i zbudowana fruktozy, Rysunek 10. Budowa sacharozy jest połączonych wiązaniem 1,2-glikozydowym (rysunek 10). Jest to cukier bardzo bobrze rozpuszczalny w wodzie, pozbawiony obcych posmaków. Słodkość sacharozy stanowi podstawę do porównania siły słodzenia innych cukrów oraz substancji słodzących (tabela 4). Roztwory wodne sacharozy o stężeniu 25% hamują rozwój wykorzystywane bakterii, co jest w domowych powszechnie zaprawach. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 19 Tabela 4. Porównanie siły słodzenia węglowodanów (wg Żywienie człowieka 2006) W organizmie inwertazy Węglowodany Względna siła słodzenia człowieka sacharoza pod rozpada wpływem enzymu się na glukozę i fruktozę. Również proces ogrzewania sacharozy, szczególnie w kwaśnym środowisku prowadzi do Laktoza 16 rozkładu na cukry proste. W wyniku tej reakcji Ksylitol* 40 dochodzi Sorbitol* 70 w roztworze cukru, a Glukoza 74 inwersją sacharozy. W ten sposób powstaje cukier Sacharoza 100 Cukier inwertowany 130 Fruktoza do zmiany skręcalności światła zjawisko to określane jest inwertowany, który jest słodszy od sacharozy (tabela 4). z owoców, 115-170 powstaje *poliole (alkohole wielowodorotlenowe): ksylitol używany jest do słodzenia gum do żucia, past do zębów; sorbitol Przy wyrobie z dodatkiem cukier dżemów cukru inwertowany. i konfitur buraczanego Sacharoza otrzymywana jest z buraków cukrowych lub trzciny cukrowej. stosowany jest do słodzenia wyrobów cukierniczych, dżemów Sacharoza jest często używana do słodzenia napojów, do wypieku ciast, tortów oraz zapraw domowych. Cukier ten oprócz dostarczania energii, nie wnosi do organizmu żadnych niezbędnych składników odżywczych. Dlatego należy ograniczać tzw. cukry dodane, tak aby nie dostarczały więcej energii niż 10% (Normy żywienia człowieka 2008). Nadmiar węglowodanów przyswajalnych w pożywieniu, a szczególnie słodyczy jest przekształcany w tłuszcz zapasowy. Laktoza jest cukrem mlecznym o lekko słodkim smaku (tabela 4). Zbudowana jest z glukozy i galaktozy. Mleko kobiece zawiera ok. 7% laktozy, a mleko krowie ok. 4% (Ciborowska, Rudnicka 2007). Niewielki dodatek tego cukru do produktów poprawia ich walory smakowe bez zwiększania słodkości. Laktoza może być wykorzystywana do przygotowywania niskokalorycznych potraw, ponieważ jest wolniej trawiona niż sacharoza. Hydroliza laktozy w organizmie człowieka zachodzi pod wpływem enzymu laktazy. Brak tego enzymu powoduje wzdęcia i biegunki. Maltoza jest połączeniem dwóch cząstek glukozy. Powstaje ona jako produkt częściowego rozpadu skrobi i glikogenu, jest wykorzystywana jest do wyrobu cukierków, odżywek dla dzieci oraz piwa. Nazywana jest również cukrem słodowym, ze względu na duże ilości maltozy powstające podczas słodowania jęczmienia. 3.2. Polisacharydy Polisacharydy na ogół nie są słodkie i nie Skrobia jest materiałem zapasowym rozpuszczają się w wodzie. Zbudowane są z bardzo roślin, odkładanym w postaci ziarenek, wielu jednostek cukrów prostych, tego samego które występują pojedynczo, złożenie lub rodzaju są zespolone w skupienia tzw. agregaty. lub wielocukrów różnych. Do zbudowanych monosacharydu, celuloza, inulina. należy: homoglikanów, z jednego skrobia, czyli rodzaju Kształt ziarenek i ich wielkośd zależy od glikogen, rodzaju rośliny, na tej podstawie można określid jej pochodzenie. (Ciborowska, Rudnicka 2007) © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 20 Bulwy ziemniaka zawierają od 13 do 20% skrobi o kształcie eliptycznym z charakterystycznym mimośrodowym uwarstwieniem (rys. 11). Ziarenka skrobi są różnej wielkości, obok dużych ziarenek są również małe. Wielkość ziarenek skrobiowych w bulwach wyrównuje się w czasie przechowywania. Zawartość skrobi w ziarnie pszenicy wynosi 50-70%. Jej ziarenka mają kształt kulisty o różnej wielkości. Skrobia ryżowa ma wielokątne ziarna, wyglądem przypominające plaster miodu. Zawartość skrobi w ziarnie ryżu wynosi aż 80% (Współczesna wiedza o węglowodanach 1998). Skrobia amarantusa zawiera skrobię zbudowaną wyłącznie z amylopektyny, tzw. skrobię woskową. Rysunek 11. Skrobia skrobia zawarta w kukurydzy skrobia zawarta w owsie skrobia zawarta w ryżu skrobia zawarta w pszenicy skrobia zawarta w grochu skrobia zawarta wfasoli skrobia zawarta w gryce skrobia ziemniaczana Źródło: Witryna internetowa http://chestofbooks.com/food/science/Food-Study/X-Starch.html . Ziarna skrobiowe nie są jednorodną substancją węglowodanową. Składają się z dwóch jednostek strukturalnych: amylozy i amylopektyny. Amyloza stanowi 17-25% skrobi. Tworzy nierozgałęzioną strukturę, cząsteczki glukozy są połączone wiązaniem α-1,4 glikozydowym. Amyloza znajduje się w wewnętrznej części ziaren skrobi, rozpuszcza się w gorącej wodzie, dając roztwór koloidalny. Rysunek 12. Amyloza Amylopektyna stanowi 75-83% skrobi. Tworzy łańcuchy rozgałęzione zawierające około 1000 jednostek glukozy. Oprócz wiązań α-1,4 glikozydowych, występują też wiązania α-1,6 glikozydowe. Stanowi ona zewnętrzną warstwę ziaren skrobi. Amylopektyna jest nierozpuszczalna w wodzie, jednak podczas ogrzewania z wodą pęcznieje i tworzy koloidowy kleik. Proces ten nazywamy kleikowaniem skrobi. Początkowo podczas ogrzewania zawiesiny skrobi w wodzie ziarenka zaczynają pęcznieć, następnie kleikują, a ostatecznie rozlewają się tworząc jednolity opalizujący kleik. Większe ziarenka kleikują w niższej temperaturze, a małe w wyższej (Wojdyła 2006). Rysunek 13. Amylopektyna © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 21 Skrobia w postaci surowej jest trudno strawna, dlatego produkty zawierające skrobię przed spożyciem należy poddać obróbce termicznej (gotowaniu, pieczeniu, smażeniu). Obróbka cieplna powoduje rozkład skrobi na łatwiej strawne dekstryny. Produkty spożywcze bogate w skrobię powinny stanowić podstawę pokrycia zapotrzebowania energetycznego organizmu. Skrobia oporna (RS) powstaje podczas ogrzewania skrobi w niedostatecznej ilości wody. W wyniku przedłużonego działania temperatury następuje uszkodzenie struktury cząstek skrobi, wskutek czego traci ona zdolność żelowania i staje się oporna na działanie enzymów trawiennych. Źródłem skrobi opornej są płatki kukurydziane, gotowane nasiona roślin strączkowych oraz puree ziemniaczane. Ze względu na podobieństwo oddziaływania na przewód pokarmowy, skrobię oporną zalicza się do błonnika pokarmowego. Znajduje ona zastosowanie w dietach odchudzających. Skrobia modyfikowana powstaje przez wprowadzenie zmian struktury i składu w stosunku do mączki skrobiowej. Modyfikacje uzyskiwane są metodami fizycznymi, chemicznymi i enzymatycznymi. Proces ten przeprowadza się m.in. w celu zwiększenia wodochłonność, zachowania struktury żelu, tworzenia galaretek na zimno. Stanowi ona cenny dodatek do żywności (budynie, sosy, keczupy, zagęstniki). Glikogen jest zwierzęcym polisacharydem zapasowym, to tzw. skrobia zwierzęca. Zbudowany jest z wielu cząstek glukozy, podobnie jak amylopektyna. W organizmie jest syntetyzowany z glukozy. Gromadzony jest głównie w wątrobie (90-100 g) i mięśniach (150 g) oraz nerkach (Żywienie człowieka 2006). Ilość glikogenu zależy od odżywiania się i pracy mięśni, a także stanu zdrowia. Glikogen zgromadzony w wątrobie, w przypadku braku podaży przyswajalnych węglowodanów z pożywieniem, jest zamieniany na glukozę w procesie glikogenolizy. Mięśnie osób systematycznie uprawiających sport gromadzą więcej glikogenu. Jednak glikogen tam gromadzony może być zużyty tylko na potrzeby pracy mięsni i nie służy do regulacji poziomu glukozy we krwi. Zapas glikogenu w organizmie człowieka wystarcza jedynie na 12 godzin przy zapotrzebowaniu energetycznym 2800 kcal. (Ciborowska, Rudnicka 2007). Rysunek 14. Zachowanie inuliny w przewodzie pokarmowym człowieka Inulina jest z samych cząstek polisacharydem fruktozy. Jest zbudowanym substancją zapasową niektórych roślin, występuje w bulwach i korzeniach topinamburu, dalii, karczochów i mniszka lekarskiego. Źródło: Opracowanie własne. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 22 3.3. Rola węglowodanów przyswajalnych w organizmie człowieka Podstawowe funkcje węglowodanów Terminem przyswajalnych w ludzkim organizmie: przyswajalnymi jest indeks glikemiczny (IG). – Są głównym źródłem energii blisko związanym z węglowodanami dla organizmu ludzkiego, jedynym źródłem energii dla mózgu, krwinek czerwonych. – Są konieczne do utleniania kwasów tłuszczowych. W przypadku braku wystarczającej ilości dochodzi do tłuszczów i powstania Indeks glikemiczny (IG) Określa wzrost glikemii (glukozy we krwi) pod wpływem spożycia 50 g węglowodanów niecałkowitego ciał węglowodanów w stosunku do 50 g spalania glukozy. ketonowych zakwaszających organizm. – Węglowodany po prekursorów przekształceniu trójwęglowych do Na indeks glikemiczny wpływ ma są struktura chemiczna węglowodanów wykorzystywane do syntezy aminokwasów zawartych w żywności oraz sposób ich glukogennych: kwasu przygotowania. Spożycie żywności glutaminowego, kwasu asparaginowego, o wysokim indeksie glikemicznym seryny, glicyny, histydyny, proliny. powoduje wzrost poposiłkowego – Stanowią ochronę dla białka. stężenia glukozy we krwi, a następnie – Biorą – udział alaniny, w gospodarce szybki jej spadek w porównaniu do wodno- mineralnej. żywności o niskim indeksie Wchodzą w skład struktur komórkowych glikemicznym. Wysokie stężenie glukozy np. glikoproteiny, mukopolisachrydy (kwas we krwi powoduje duży wyrzut insuliny, hialuronowy), glikolipidy, ryboza która jest hormonem regulującym (DNA, RNA). – Nadają metabolizm węglowodanów. produktom spożywczym smak, konsystencję, zapach, barwę. Wywierają wpływ na apetyt. 3.4. Błonnik pokarmowy (włókno pokarmowe) Rysunek 15. Frakcje błonnika rozpuszczalnego i nierozpuszczalnego Błonnik Błonnik pokarmowy pokarmowy jest charakterystyczny komórek roślinnych. głównym Jest składnikiem budulcowym ściany komórkowej. Nierozpuszczalny w wodzie: Rozpuszczalny w wodzie: - celuloza - hemicelulozy (niektóre) - hemicelulozy (niektóre) - lignina - pektyny - gumy i śluzy człowieka w organizmie nie z powodu trawieniu braku działających Błonnik ulega na enzymów wiązania jest niejednorodną β. substancją złożoną z ligniny oraz z polisacharydów. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 23 Celuloza jest głównym budulcem ścian komórkowych. Nie rozpuszcza się w wodzie. Składa się z wielu jednostek glukozy połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym. Łańcuchy celulozy łączą się z sobą tworząc włókienka elementarne. Włókienka te tworzą zespoły zwane milellami. W młodych roślinach wolne przestrzenie w micellach są wypełnione wodą, natomiast w starszych przesycone ligniną. Celuloza nie rozpuszcza się w wodzie, ale ma zdolność wiązania wody, co powoduje zwiększenie objętości stolca. Ta frakcja błonnika szczególnie drażni mechanicznie śluzówkę jelita, przez co przyspiesza ich perystaltykę. Hemiceluloza zbudowana jest z różnych cukrów prostych (ksyloza, arabinoza, galaktoza, mannoza, kwas glukuronowy), połączonych wiązaniami ß-glikozydowymi. Tworzy rozgałęzione łańcuchy. Skład węglowodanów budujących hemicelulozy i ich budowa przestrzenna jest różna w zależności od gatunku rośliny. Hemicelulozy B w odróżnieniu od A są rozpuszczalne w wodzie. Hemicelulozy nie ulegają w przewodzie pokarmowym człowieka hydrolizie enzymatycznej, jednak częściowo są degradowane przez florę bakteryjną przewodu pokarmowego (Gertig, Przysławski 2006). Pektyny są polimerami kwasu galakturonowego. Wyróżniamy pektyny wysokometylowane (WM), które tworzą żele w roztworach kwaśnych i przy dużym stężeniu cukru oraz niskometylowane (NM), które tworzą żele w roztworach słabo kwaśnych i obojętnych, niezależnie od udziału cukru (Gertig, Przysławski 2006). Pektyny NM są stosowane do produkcji dżemów, galaretek niskosłodzonych oraz do stabilizacji jogurtów, deserów i lodów. Na skalę przemysłowa pektyny są otrzymywane z wytłoków owoców cytrusowych i jabłek. Pektyny w organizmie człowieka nie ulegają trawieniu. W jelicie grubym pod wpływem flory bakteryjnej ulegają w dużej części rozkładowi do kwasu galakturonowego. Pektyny mają zdolność wiązania metali ciężkich oraz obniżają stężenie cholesterolu we krwi. Lignina nie jest węglowodanem. Jest to polimer zbudowany z jednostek fenylopropanowych. Występuje w ścianach komórkowych pomiędzy włóknami celulozy jako substancja impregnująca. Lignina nie jest trawiona w przewodzie pokarmowym i nie ulega degradacji przez florę bakteryjną jelita grubego. Może utrudniać wchłanianie składników pokarmowych. Gumy i śluzy nie są składnikami ściany komórkowej, jednak ze względu na budowę i właściwości są zaliczane do błonnika pokarmowego. Gumy roślinne to substancje, które powstają po uszkodzeniu mechanicznym rośliny. Guma arabska, guarowa, mączka chleba świętojańskiego oraz tragakanta są powszechnie stosowane w technologii żywności jako zagęstniki i stabilizatory. Śluzy mają za zadanie wiązanie wody i ochronę nasienia rośliny przed wyschnięciem. Produkty z naturalną wysoką zawartością błonnika są zaliczane do żywności funkcjonalnej. Dlatego też wpływ błonnika na organizm człowieka i jego znaczenie w profilaktyce chorób będzie szczegółowo opisany w temacie poświęconym żywności funkcjonalnej. 4. Tłuszcze w żywieniu człowieka Tłuszcze zwane są również lipidami (gre. lipos) lub tłuszczowcami. Tłuszcze właściwe (triglicerydy lub triacyloglicerole) zbudowane są jedynie z trzech pierwiastków: węgla, wodoru i tlenu. Są to nierozpuszczalne w wodze mieszaniny estrów wyższych kwasów tłuszczowych i gliceryny. Glicerol może wiązać się wiązaniem estrowym z jednym, dwoma lub trzema kwasami tłuszczowymi (R 1, R2, R3). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 24 Kwasy tłuszczowe zewnętrznej (pozycja mogą (pozycja 2, 1 skierowana występować i 3) lub w pozycji wewnętrznej w lewo). Rysunek 16. Trigliceryd Właściwości tłuszczów, ich trawienie i wchłanianie uzależnione jest od składu kwasów tłuszczowych oraz ich położenia. W tłuszczach roślinnych pozycja 2 zajmowana jest głównie przez nienasycone kwasy tłuszczowe o 18 atomach węgla. Pozycje zewnętrzne są zajmowane zazwyczaj przez kwasy nasycone. Wszystkie tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, natomiast dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych (np. benzynie). Są lżejsze od wody, łatwo ulegają topnieniu. Na papierze, bibule, materiale zostawiają tłuste plamy. Tłuszcze występują w tkankach zwierzęcych (łój, smalec, tran) oraz w nasionach roślin (oleje, masło kakaowe). Możemy je podzielić ze względu na pochodzenie na roślinne i zwierzęce. Ze względu na konsystencję tłuszcze dzielimy na stałe i ciekłe. Tłuszcze stałe to estry glicerolu i głównie nasyconych kwasów tłuszczowych, a tłuszcze ciekłe to estry glicerolu i przede wszystkim nienasyconych kwasów tłuszczowych (np. oleinowego). Rola tłuszczów w żywieniu człowieka – Tłuszcze pokarmowe są najbardziej skondensowanym źródłem energii — jeden gram tłuszczu dostarcza ponad dwa razy więcej kalorii niż jeden gram węglowodanów czy białek. – Stanowią główną formę, w której organizm magazynuje energię (tłuszcz tkankowy). – Fosfolipidy są budulcem błon komórkowych i ośrodkowego układu nerwowego. – Są źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT). – Chronią i stabilizują nerki i inne narządy wewnętrzne przed urazami. – Tłuszcz podskórny chroni przed nadmierną utrata ciepła. – Są nośnikami witamin A, D, E i K, ułatwiają ich przyswajanie. – Zwiększają walory smakowe potraw, wpływając pośrednio na ich pobieranie. – Odgrywają szczególną rolę w technologii żywności, są doskonałym nośnikiem ciepła przy smażeniu i pieczeniu. 4.1. Kwasy tłuszczowe Kwasy tłuszczowe zbudowane są z węgla, wodoru i tlenu. Łańcuch węglowy zawiera parzystą liczbę atomów węgla, która wynosi od 4 do 24. Łańcuch węglowy na jednym końcu zawiera grupę karboksylową - COOH, a na drugim metylową –CH3. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 25 W zależności od długości łańcucha kwasy tłuszczowe dzielimy na: – krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) — 4 do 6 atomów węgla w cząsteczce, – średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (MCT) — 8 do 12 atomów węgla, – długołańcuchowe kwasy tłuszczowe (LCT) — 14 i więcej atomów węgla (Ciborowska, Rudnicka 2007). W zależności od obecności i liczby wiązań podwójnych kwasy tłuszczowe dzielimy na: nasycone, – nienasycone: – jednonienasycone (jedno wiązanie podwójne), wielonienasycone (dwa lub więcej podwójne wiązania). Poszczególne kwasy różnią się więc między sobą długością łańcucha węglowego, liczbą i położeniem podwójnych wiązań. Kwasy tłuszczowe nasycone nie zawierają wiązań podwójnych, występuje tzn. pomiędzy zawsze atomami pojedyncze węgla wiązanie. Ilość atomów węgla jest parzysta (od 4 do 24). Nazwy zwyczajowe odkrycia. kwasów Natomiast pochodzą nazwy od Tabela 5. Kwasy tłuszczowe nasycone źródła ich systematyczne od Nazwa Nazwa zwyczajowa systematyczna Liczba Temperatura atomów topnienia węgla Masłowy Butanowy 4 -8,0 Kapronowy Heksanowy 6 -3,4 Kaprylowy Oktanowy 8 16,3 Kaprynowy Dekanowy 10 31,3 Laurynowy Dedekanowy 12 43,5 konsystencję. Mirystynowy Tetradekanowy 14 54,4 poszczególne Palmitynowy Heksadekanowy 16 62,9 kwasy tłuszczowe o różnej temperaturze topnienia Stearynowy Oktadekanowy 18 69,6 zaczynają się stopniowo upłynniać. Dlatego też Arachidowy Eikozanowy 20 75,4 masło po wyjęciu z lodówki z czasem staje się Behenowy Dokozanowy 22 79,9 coraz Lignocerynowy Tetrakozanowy 24 84,2 nazwy węglowodoru o tej samej liczbie atomów węgla. Za wyjątkiem wszystkie pozostałe w temperaturze Wraz ze kwasów bardziej kwasy pokojowej wzrostem krótkołańcuchowych nasycone stałą temperatury plastyczne, a pod mają wpływem ogrzewania całkowicie płynne, tzw. sklarowane. Źródło: Gertig, Przysławski 2006. Kwasy krótko i średniołańcuchowe (MCT) są charakterystyczne dla tłuszczu mleka. Kwasy kaprynowy, laurynowy oraz mirystynowy są szczególnie ważne w odżywianiu osób z upośledzonym trawieniem tłuszczów. Są one wchłaniane bez udziału żółci i lipazy, bezpośrednio do żyły wrotnej. Wśród kwasów nasyconych najbardziej rozpowszechniony jest kwas palmitynowy, a następnie kwas stearynowy. Nasycone kwasy tłuszczowe przyspieszają rozwój miażdżycy poprzez podnoszenie stężenia cholesterolu w surowicy krwi. Wykazano ścisły związek między udziałem energii z nasyconych kwasów tłuszczowych, a występowaniem choroby niedokrwiennej serca (Żywienie człowieka 2006). Nasycone kwasy tłuszczowe przyczyniają się również do rozwoju chorób nowotworowych okrężnicy, gruczołu sutkowego i prostaty. Szczególnie niekorzystny wpływ na zdrowie, a przede wszystkim powstawanie miażdżycy tętnic mają kwasy: mirystynowy, palimitynowy i laurynowy (Kozłowska-Wojciechowska 1998). Ograniczenie spożycia nasyconych kwasów tłuszczowych poniżej 10% energii jest podstawą profilaktyki miażdżycy (Normy żywienia człowieka 2008). Kwasy tłuszczowe nasycone dostarczają tzw. „pustych kalorii” co przyczynia się do powstawania otyłości, która jest uznawana za czynnik rozwoju cukrzycy. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 26 Kwasy tłuszczowe nienasycone posiadają co najmniej jedno wiązanie podwójne, przeważnie mają konsystencję płynną. Im więcej kwas tłuszczowy zawiera wiązań podwójnych, tym niższa jest jego temperatura topnienia. Kwasy nienasycone, a szczególnie kwasy wielonienasycone oprócz dostarczania energii wywierają również korzystne działanie prozdrowotne na organizm człowieka. Profil kwasów tłuszczowych, w którym przeważają kwasy nienasycone jest charakterystyczny dla olejów roślinnych i miękkich margaryn, które powinny stanowić główne źródło tłuszczów w diecie. Jednonienasycone kwasy tłuszczowe posiadają wiązanie podwójne między 9 a 10 atomem węgla licząc od grupy metylowej. W praktyce położenie podwójnego wiązania określane jest użyciem symbolu n lub omega (Ω) (np. n-9). Kwasy tłuszczowe wielonienasycone zawierają od 2 do 6 wiązań podwójnych. Określenie przynależności do rodziny n-3 lub n-6 oznacza położenie pierwszego wiązania podwójnego. Wiązania nienasycone mogą mieć konfigurację cis Rysunek 17. Konfiguracja typu cis i trans lub trans. Naturalnie kwasy tłuszczowe nienasycone występują głównie w konfiguracji cis, wyjątek stanowią tłuszcze mleka krowiego gdzie występują kwasy tłuszczowe w konfiguracji trans (kwas wakcenowy). Izomeria cis oznacza, że atomy wodoru w stosunku do wiązania podwójnego są po tej samej stronie wiązania. Jeżeli wodory znajdują się po przeciwnych stronach mamy do czynienia z wiązaniem trans. W procesie technologicznym otrzymywania margaryn twardych dochodzi do powstawania znacznych ilości izomerów trans, tj. nawet do 45%. Dobre margaryny kubkowe, tzw. miękkie służące do smarowania pieczywa zawierają niewielkie ilości tych izomerów. Masło, w zależności od sposobu żywienia zwierząt, zawiera od 1 do 8% izomerów trans. Głównym źródłem izomerów trans w pożywieniu (60-70%) są: margaryny twarde, tłuszcze piekarskie, wyroby czekoladowe, ciastka kruche, frytki. Mleko, masło, sery dostarczają ok. 30% tych izomerów, natomiast wołowina i baranina ok. 10% (Mojska 2007). Izomery trans zwiększają w organizmie człowieka stężenie cholesterolu LDL oraz zmniejszają stężenie „dobrego” cholesterolu HDL, a także podnoszą poziom lipoproteiny (a) uznawanej za czynnik ryzyka choroby niedokrwiennej serca. Zaburzają syntezę długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, poprzez hamowanie aktywności enzymów niezbędnych dla tego procesu. Dlatego też zawartość kwasów tłuszczowych o izomerii trans w żywności powinna być możliwie jak najmniejsza. W maśle występuje kwas linolowy o skoniungowanych (sprzężonych) wiązaniach podwójnych, tzw. CLA. W tym kwasie wiązania podwójne występują w pozycji 9 i 11 rozdzielone jednym wiązaniem pojedynczym, a konfiguracja wiązań może być zarówno cis, jak i trans. CLA wykazuje działanie przeciwnowotworowe (Normy żywienia człowieka 2008; Gertig, Przysławski 2006). © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 27 Wśród kwasów jednonienasyconych największe wiązania tłuszczowych Stąd w oliwie najbardziej wszechstronnymi olejami, nadającymi i w oleju rzepakowym, który nazywany jest oliwą północy (tabela 6). Istnieją dowody wskazujące oleinowego na w profilaktyce jednonienasycone cholesterolu frakcję korzystną miażdżycy. zmniejszają całkowitego rolę oraz lipoprotein o wysokim krajów spożyciu z oliwek rolę ochronna w profilaktyce są Tabela 6. Kwasy tłuszczowe jednonienasycone Nazwa zwyczajowa Rodzina Liczba atomów węgla Obserwacje pozwalają przypuszczać, że kwasy jednonienasycone mogą pełnić z oliwek stężenie śródziemnomorskich oliwy i oliwa się do smażenia, jak i do sałatek. Kwasy zachorowalności na chorobę niedokrwienną serca mieszkańców rzepakowy kwasu miażdżycorodną LDL. olej wielonienasyconych. znaczenie ma kwas oleinowy, występujący obficie z oliwek też kw. miażdżycy i zastępować kwasy nasycone (Żywienie człowieka Krotonowy n-2 4 Palmitooleinowy n-7 16 n-9 (cis) 18 Elaidynowy n-9 (trans) 18 Wakcenowy n-7 (trans) 18 Oleinowy 2006). Oleje bogate w kwas oleinowy, takie jak Erukowy n-9 22 rzepakowy i oliwkowy, nadają się do smażenia ze Cetolowy n-11 22 względu na posiadanie tylko jednego podwójnego Nerwonowy n-9 24 wiązania, które jest mniej podatne na utlenianie niż Kwas erukowy występujący w oleju roślin z rodziny kapustnych, w tym również w tradycyjnym oleju rzepakowym wykazuje negatywne działanie na mięsień sercowy. Obecnie uprawiane odmiany rzepaku tzw. „00” zawierają niewielką zawartość kwasu erukowego, od 0 do 2%. Kwasy tłuszczowe wielonienasycone (PUFA) zwierają do 2 do 6 wiązań podwójnych (tabela 3). Wśród tych kwasów w zależności od położenia pierwszego wiązania podwójnego wyróżniamy dwie rodziny n-3 i n-6 (określane również jako omega 3 i omega 6). Ze względu na brak możliwości powstawania podwójnych wiązań w organizmie człowieka w pozycji 3 i 6 łańcucha węglowego, kwasy tłuszczowe linolowy i -linolenowy muszą być dostarczone z pożywieniem, są to związki egzogenne dla naszego organizmu. W wyniku wydłużania łańcucha węglowego oraz wprowadzania dodatkowych podwójnych wiązań z kwasu linolowego powstaje kwas z kwasu -linolenowy, a następnie kwas arachidonowy — jest to szereg n-6. Natomiast -linolenowego powstaje kwas eikozapentaenowy (EPA), a następnie kwas dokozaheksaenowy (DHA), tworząc szereg n-3. Sprawność tych przemian w organizmie człowieka jest stosunkowo słaba, dlatego też wszystkie kwasy tłuszczowe należące do rodzin n-3 i n-6 są określane jako niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT). Kwasy arachdonowy, eikozapentaenowy (EPA) i dokozaheksaenowy (DHA) nazywane są długołańcuchowymi wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi tzw. LC-PUFA. Stanowią one materiał wyjściowy do syntezy związków biologicznie aktywnych — eikozanoidów. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 28 Tabela 7. Kwasy tłuszczowe wielonienasycone Kwas tłuszczowy linolowy należący do rodziny n-6 Nazwa zwyczajowa Rodzina Liczba Liczba wiązao występuje atomów podwójnych szczególnie wysoka zawartość tego kwasu jest węgla Linolowy (LA) w oleju n-6 18 2 -linolenowy (ALA) n-3 18 3 -linolenowy (GLA) n-6 18 3 Arachdonowy (AA) n-6 20 4 Eikozapentaenowy n-3 20 5 n-3 22 6 Kwas głównie słonecznikowym linolowy obniżenia frakcji w olejach i sojowym pochodne cholesterolu LDL. zwiększa i jego Niedobór ryzyko degeneracyjnych roślinnych, (ok. całkowitego, kwasów zahamowania w płucach, 60%). wpływają a głównie z szeregu wzrostu, nerkach, na n-6 zmian wątrobie oraz zwiększa podatność na zakażenia bakteryjne (EPA) i wirusowe. Dokozaheksaenowy (DHA) W drodze przemian kwasu linolowego powstają związki o charakterze silnie proagregacyjnym i prozapalnym. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe z rodziny n-6 i n-3 konkurują do tych samych enzymów. Zatem dieta bogata w kwasy tłuszczowe z rodziny n-3, a w szczególności eikozapentaenowy (DHA) będzie niepożądanych (EPA) i dokozaheksaenowy powodowała związków kwas spadek powstających stężenia w toku przemian kwasu linolowego. Z tego względu nie tylko stężenie, ale i właściwe zbilansowanie kwasów tłuszczowych z rodziny n-3 i n-6 w diecie ma istotne znaczenie w prawidłowym żywieniu. Za pożądany stosunek kwasów tłuszczowych szeregu n-6 do n-3 uznaje się 4:1 lub 5:1. Obecnie w diecie społeczeństw krajów rozwiniętych obserwuje się nadmiar kwasów z rodziny n-6 w stosunku do n-3. Kwasy tłuszczowe należące do rodziny n-3 wywierają szereg korzystnych skutków. Powodują one zmniejszenie stężenia trójglicerydów, natomiast nie wywierają wpływu na cholesterol LDL. Mają także działanie przeciwarytmiczne, antyagregacyjne, przeciwzapalne i łagodnie obniżające ciśnienie krwi. w związku z tym zmniejszają ryzyko zgonu związanego z chorobami sercowo-naczyniowymi. Nawet małe dawki kwasów n-3 tj. ok. 1 g/dobę powodują redukcję czynników krzepnięcia krwi (Gertig, Przysławski 2006; Cybulska, KłosiewiczLatoszek 2005). Kwas dokozaheksaenowy (DHA) jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania mózgu oraz siatkówki oka. Wydaje się wysoce prawdopodobne, że LC-PUFA n-3 mają wpływ na: fizjologiczny przebieg ciąży, prawidłowy rozwój układu nerwowego, a w szczególności mózgu oraz koncentrację uwagi i zapamiętywanie u dzieci (Normy żywienia człowieka 2008). Źródłem kwasów EPA i DHA w diecie jest tłuszcz ryb (np. makrela, tuńczyk, łosoś). Natomiast kwas - linolenowy, który jest prekursorem kwasów EPA i DHA znajduje się w olejach roślinnych. Do olei o wysokiej zawartości kwasu -linolenowego należy olej lniany, który zawiera 60% kwasu -linolenowego oraz rydzowy z lnianki siewnej o podobnej zawartości tego kwasu. Jednak ze względu na stosunkowo niską sprawność © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 29 konwersji kwasu -linolenowego do EPA i DHA, które mają kluczowe znaczenie fizjologiczne, nie można zastąpić w całości tłuszczów rybich olejami roślinnymi zawierającymi kwasy n-3. Wszystkie kwasy tłuszczowe wielonienasycone są szczególnie podatne na utlenianie. Podczas smażenia na olejach bogatych w te kwasy powstają nadtlenki lipidowe, które mogą przyczyniać się do powstania miażdżycy oraz hamują powstanie prostacyklin mających działanie antyagregacyjne płytek krwi. Dlatego też oleje roślinne z dużą zawartością kwasu linolowego i -linolenowego można spożywać tylko w postaci surowej, na przykład do sałatek. Im więcej kwasów tłuszczowych wielonienasyconych w diecie, tym większe zapotrzebowanie na witaminę E, która jest głównym czynnikiem antyutleniajacym tłuszcze. Zaleca się 0,6 mg wit. E na każdy gram wielonienasyconego kwasu tłuszczowego (Gertig, Przysławski 2006). Nadmiar wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w diecie może powodować negatywne skutki zdrowotne, co spowodowane jest w dużej mierze obecnością wielu wiązań nienasyconych. Dlatego zawartość kwasu linolowego w diecie nie powinna przekraczać 8% dziennego zapotrzebowania energetycznego (Normy żywienia człowieka, 2008). Rola niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych w organizmie człowieka: 1. NNKT są niezbędne do budowy błon komórkowych i zapewnienia ich prawidłowej funkcji. 2. Stanowią materiał wyjściowy do produkcji eikozanoidów, które są związkami czynnymi biologicznie powstającymi z enzymatycznego rozpadu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych C20. Zaliczamy się do nich: prostaglandyny, prostacykliny, tromboksany, leukotreiny, lipoksyny. Pełnią one rolę miejscowych hormonów o wielorakim działaniu. 3. Zwiększają przepływ krwi przez naczynia wieocowe, a więc zapobiegają miażdżycy, zawałom, udarom mózgu. 4. Są potrzebne do prawidłowego transportu lipidów we krwi, a szczególnie cholesterolu, powodując obniżenie jego stężenia w krwi. 5. Zmniejszają procesy agregacji płytek krwi, w związku z czym zapobiegają powstaniu zakrzepów naczyniowych. 6. 4.2. Zapobiegają nadciśnieniu tętniczemu. Lipoproteiny Lipoproteiny są kompleksami białkowo-tłuszczowymi. Służą do transportu tłuszczu w osoczu krwi, zarówno tłuszczu wchłoniętego z pożywienia, jak również tłuszczu wytwarzanego przez organizm. Maja formę kulistą, w której tłuszcze otoczone są białkowym płaszczem. W skład części tłuszczowej wchodzą: trójglicerydy, fosfolipidy i cholesterol. W zależności od składu tłuszczów, gęstości i wielkości kompleksu lipoproteiny dzielimy na: - chylomikrony, - lipoproteiny o bardzo małej gęstości — VLDL, - lipoproteiny o małej gęstości — LDL, - lipoproteiny o dużej gęstości — HDL. Chylomikrony zawierają najwięcej trójglicerydów i najmniej białka. Ich funkcja polega na transportowaniu tłuszczu z jelit poprzez krew do komórek, tkanek i narządów. VLDL powstają w wątrobie. Ich rolą jest transport trójglicerydów powstających w wątrobie do tkanek i narządów. Część VLDL jest przekształcana w wątrobie w LDL. Lipoproteina o małej gęstości LDL transportuje głównie cholesterol (65% cholesterolu zawartego we © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 30 krwi) oraz trójglicerydy z wątroby do tkanek i narządów. Komórki mięśni gładkich błony środkowej ściany tętnic gromadzą transportowany przez LDL cholesterol, następnie przekształcają się w komórki piankowate. Po przedostaniu się cholesterolu do przestrzeni międzykomórkowych powstaje blaszka miażdżycowa. Ze względu na wpływ lipoproteiny LDL na powstawanie miażdżycy określa się ją „złym” cholesterolem. Odwrotną rolę przypisuje się najmniejszym lipoproteinom — HDL. Ich najważniejszą funkcją jest przenoszenie cholesterolu z komórek i tkanek obwodowych do wątroby. Zawarta w nich lecytyna powoduje rozpuszczanie cholesterolu ze światła tętnic. Im większe stężenie HDL tym mniejsze ryzyko rozwoju miażdżycy. Cholesterol spełnia wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka: Cholesterol jest związkiem charakterystycznym dla - jest składnikiem strukturalnym błon komórkowych, - wchodzi w skład otoczki mielinowej w tkance nerwowej, - bierze udział w syntezie hormonów steroidowych (hormony płciowe męskie i żeoskie, hormony kory organizmów zwierzęcych, należącym do steroli. Jest wytwarzany w wątrobie i jelicie z pożywieniem. w organizmie cienkim Nośnikami oraz człowieka przyjmowany cholesterolu są lipoproteiny. nadnerczy), - jest prekursorem kwasów żółciowych, - pod wpływem promieni ultrafioletowych cholesterol obecny w skórze przekształca się w witaminę D3. Odpowiednia zawartość cholesterolu we krwi jest szczególnie ważna u małych dzieci, a więc w okresie intensywnego wzrostu i rozwoju. Należy jednak pamiętać, że aż 60-80% cholesterolu jest wytwarzane w organizmie człowieka. Uważa się, że dla pokrycia zapotrzebowania organizmu wystarczy synteza endogenn a (Normy żywienia człowieka 2008). Stężenie cholesterolu całkowitego w surowicy krwi powinno wynosić <200 mg/dl, frakcja LDL <130 mg/dl, jednak nie mniej niż 50-60 mg/dl (Cybulska, Kłosiewicz-Latoszek 2005). Dieta obfitująca w nasycone kwasy tłuszczowe stymuluje produkcję endogennego cholesterolu, natomiast roślinne nienasycone kwasy tłuszczowe działają hamująco. Wraz ze wzrostem stężenia cholesterolu całkowitego we krwi, a szczególnie jego frakcji LDL wzrasta ryzyko miażdżycy tętnic. Umiarkowany wysiłek fizyczny obniża frakcję LDL cholesterolu i jednocześnie podwyższa frakcję HDL. 4.3. Fosfolipidy Fosfolipidy są zaliczane do tłuszczów złożonych. Są one zasadniczym elementem budowy błon komórkowych. Występują również w szarej substancji mózgu, wątrobie, trzustce, mięśniu sercowym oraz pęcherzykach płucnych. Ich najważniejszym przedstawicielem jest lecytyna, która w swojej budowie oprócz glicerolu i kwasów tłuszczowych (nasycony i nienasycony) posiada kwas fosforowy i cholinę. Lecytyna występuje zarówno w tkankach roślinnych, jak i zwierzęcych. Otrzymywana jest z żółtek jajek, z oleju rzepakowego oraz nasion soi. Preparaty z lecytyną sojową mają właściwości przeciwmiażdżycowe. Z uwagi na zdolność stabilizacji emulsji oraz działanie przeciwutleniające wobec tłuszczów lecytyna ma duże zastosowanie w przemyśle spożywczym, np. do produkcji margaryn, sosów i czekolad. Zastanów się… 1. Co jest zdrowsze dla Ciebie? Masło czy margaryna? 2. Przed jakimi problemami żywieniowymi stoi dziś każdy z nas? 3. Jak „puste kalorie” mają się do otyłości i nadwagi? 4. Czy wszystkie tłuszcze są „złe”? © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 31 Bibliografia Berg J. M., Tymoczko J. L., Stryer L. (2007): Biochemia, PWN, Warszawa. Berger S., Gronowska-Senger A., Ziemlański Ś. (1988): Human nutrition science in food chain, [w:] Nutritional science for human health, Smith-Gordon & Company Ltd., tłumaczenie za: Żywienie człowieka (2006): (red.) J. Gawęcki, L. Hryniewiecki, t. 1, PWN, Warszawa. Ciborowska H., Rudnicka A. (2007): Dietetyka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa. Chemia żywności (2007): (red.) Z. Sikorski, t. 1, Wydawnictwo WNT, Warszawa. Cybulska B., Kłosiewicz-Latoszek L. (2005): Diagnostyka i leczenie hipercholesterolemi, „Żywienie człowieka i metabolizm”, nr 2, s. 30-40. Gawęcki J. (1998): Białka w żywności i żywieniu, Wydawnictwo AR w Poznaniu, Poznań. Gertig H., Przysławski J. (2006): Bromatologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa. Kozłowska-Wojciechowska M. (1998): Źródła tłuszczów w polskiej diecie, „Biuletyn PTD”, nr 10, str. 42-44. Kunachowicz H., Czarnowska-Misztal E., Turlejska H. (2000), Zasady żywienia człowieka, WSiP, Warszawa. Mojska H. (2007): Zdrowotne zagrożenia szybko przetwarzanymi produktami, „Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia”, rok VII, s. 8393. Normy żywienia człowieka (2008): (red.) M. Jarosz, B. Buhłak-Jachymczyk, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa. Szamotulska K. (2008): Aktualna sytuacja demograficzna w Polsce i na świecie …, „Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia”, rok VIII, s. 19-30. Wojdyła T. (2006): Rośliny przemysłowe wykorzystywane w przemyśle spożywczym oraz metody analiz stosowanych w ich przetwórstwie, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz. Współczesna wiedza o węglowodanach (1998): (red.) J. Gawęcki, Wydawnictwo AR w Poznaniu, Poznań. Żywienie człowieka (2006): (red.) J. Gawęcki, L. Hryniewiecki, t. 1-2, PWN, Warszawa. © Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy Strona 32
