1.1: Вступ до харчування

Внесені Гавайським університетом
Харчування людей в Гавайському університеті в Маноа

Розділ навичок для розвитку

Опишіть основні поняття в харчуванні
Опишіть фактори, які впливають на ваші харчові потреби
Опишіть значення досліджень та наукових методів для розуміння харчування

`О ке кахуа ма муа, ма сподіваюся ке кукулу

Спочатку фундамент, потім будівля

Рисунок \ (\ PageIndex \): Зображення Джима Холлієра/CC BY 4.0.

Що таке поживні речовини?

Поживні речовини - це речовини, необхідні організму для виконання основних функцій. Більшість поживних речовин потрібно отримувати з нашого раціону, оскільки людський організм їх не синтезує і не виробляє. Поживні речовини виконують одну або більше з трьох основних функцій: вони забезпечують енергією, вносять вклад в структуру тіла та/або регулюють хімічні процеси в організмі. Ці основні функції дозволяють нам виявляти навколишнє середовище та реагувати на нього, рухатись, виділяти відходи, дихати (дихати), рости та розмножуватися.

Існує шість класів поживних речовин, необхідних організму для функціонування та підтримки загального стану здоров’я. Це: вуглеводи, ліпіди, білки, вода, вітаміни та мінерали. Поживна їжа забезпечує поживні речовини для організму. Їжа також може містити різноманітні неживні речовини. Деякі неживні речовини, такі як антиоксиданти (містяться в багатьох рослинних продуктах харчування) є корисними для організму, тоді як інші, такі як природні токсини (поширені в деяких рослинних продуктах харчування) або добавки (наприклад, деякі барвники та консерванти, що містяться в оброблених харчових продуктах), є потенційно шкідливими.

Макроелементи

Поживні речовини, які потрібні у великих кількостях, називаються макроелементами. Існує три класи макроелементів: вуглеводи, ліпіди та білки. Макроелементи - це сполуки на основі вуглецю, які піддаються метаболічному перетворенню в клітинну енергію через зміни їх хімічних зв’язків. Хімічна енергія перетворюється на клітинну енергію, відому як АТФ, яка використовується організмом для виконання роботи та виконання основних функцій.

Кількість енергії, яку людина споживає щодня, в основному надходить із 3 макроелементів. Харчова енергія вимірюється в кілокалоріях. Для зручності використання етикетки на продуктах зазначають кількість енергії в їжі у "калоріях", що означає, що кожна калорія насправді помножується на тисячу, дорівнюючи кілокалорії. (Примітка: Використовуючи наукову термінологію, “калорія” (з великою “С”) еквівалентна кілокалорії. Тому: 1 кілокалорія = 1 калорія - 1000 калорій

Вода також є макроелементом у тому сенсі, що тіло потребує її у великих кількостях, але на відміну від інших макроелементів, вона не містить вуглецю та не дає енергії.

Примітка: Вживання алкоголю також вносить енергію (калорії) в раціон при 7 кілокалоріях/грам, тому його потрібно враховувати при щоденному споживанні енергії. Однак алкоголь не вважається "поживною речовиною", оскільки він не сприяє важливим функціям організму і насправді містить речовини, які повинні розщеплюватися і виводитися з організму для запобігання токсичних ефектів.

Рисунок \ (\ PageIndex \): Макроелементи: вуглеводи, ліпіди, білки та вода.

Вуглеводи

Вуглеводи - це молекули, що складаються з вуглецю, водню та кисню, що забезпечують організм енергією. Основними джерелами їжі вуглеводів є молоко, зернові, фрукти та крохмалисті овочі, як картопля. Некрахмалисті овочі також містять вуглеводи, але в менших кількостях. Вуглеводи в основному класифікуються на дві форми залежно від їх хімічної структури: прості вуглеводи (їх часто називають простими цукрами) та складні вуглеводи.

Прості вуглеводи складаються з однієї або двох основних одиниць цукру, пов’язаних між собою. Їх наукові назви - "моносахариди" (1 одиниця цукру) та дисахариди (2 одиниці цукру). Вони дуже швидко розщеплюються і всмоктуються в шлунково-кишковому тракті і забезпечують швидкий спалах енергії в організмі. Приклади простих цукрів включають дисахарид сахарозу, тип цукру, який ви мали б у мисці на столі для сніданку, та моносахарид глюкозу, найпоширеніший вид палива для більшості організмів, включаючи людей. Глюкоза - основний цукор, який циркулює в крові, забезпечуючи клітинами енергію. Терміни "цукор у крові" та "глюкоза в крові" можуть замінювати один одного.

Складні вуглеводи - це довгі ланцюги одиниць цукру, які можуть з’єднуватися в прямому кріслі або розгалуженому ланцюгу. Під час травлення організм розщеплює засвоювані складні вуглеводи до простих цукрів, переважно глюкози. Потім глюкоза всмоктується в кров і транспортується до всіх наших клітин, де вона зберігається, використовується для виробництва енергії або використовується для побудови макромолекул. Клітковина - це також складний вуглевод, але вона не може розщеплюватися травними ферментами в кишечнику людини. В результаті він проходить через травний тракт неперетравленим, якщо бактерії, що населяють товсту кишку або товстий кишечник, не розщеплюють його.

Один грам засвоюваних вуглеводів дає 4 кілокалорії енергії клітинам організму для виконання роботи. Окрім забезпечення енергією та слугують будівельним матеріалом для більших макромолекул, вуглеводи необхідні для нормальної роботи нервової системи, серця та нирок. Як зазначалося, глюкоза може зберігатися в організмі для подальшого використання. У людини накопичувальна молекула вуглеводів називається глікогеном, а у рослин - крохмалем. Глікоген і крохмаль - складні вуглеводи.

Ліпіди

Ліпіди також є сімейством молекул, що складаються з вуглецю, водню та кисню, але на відміну від вуглеводів вони не розчиняються у воді. Ліпіди містяться переважно у вершковому маслі, оліях, м’ясах, молочних продуктах, горіхах та насінні, а також у багатьох перероблених харчових продуктах. Три основні типи ліпідів - це тригліцериди (триацилгліцерини), фосфоліпіди та стерини. Основна робота триацилгліцеринів - забезпечувати або зберігати енергію. Ліпіди забезпечують більше енергії на грам, ніж вуглеводи (9 кілокалорій на грам ліпідів проти 4 кілокалорій на грам вуглеводів). На додаток до накопичення енергії, ліпіди служать головним компонентом клітинних мембран, оточують і захищають органи (в тканинах, що зберігають жир), забезпечують ізоляцію для сприяння регуляції температури. Фосфоліпи та стерини мають дещо іншу хімічну структуру і використовуються для регулювання багатьох інших функцій в організмі.

Білки

Білки - це макромолекули, що складаються з ланцюгів основних субодиниць, які називаються амінокислотами. Амінокислоти складаються з вуглецю, кисню, водню та азоту. До харчових джерел білків належать м’ясо, молочні продукти, морепродукти та різноманітна різноманітна рослинна їжа, зокрема соя. Слово білок походить від грецького слова, що означає "першочергове значення", що є влучним описом цих макроелементів; вони також розмовно відомі як «робочі коні» життя. Білки забезпечують основну структуру кісток, м'язів і шкіри, ферменти та гормони і відіграють певну роль у проведенні більшості хімічних реакцій, що відбуваються в організмі. За підрахунками вчених, в організмі людини існує понад сто тисяч різних білків. Генетичні коди в ДНК - це, в основному, рецепти білків, які визначають порядок, в якому 20 різних амінокислот зв’язуються, утворюючи тисячі конкретних білків. Оскільки амінокислоти містять вуглець, вони можуть використовуватися організмом для отримання енергії та забезпечувати 4 кілокалорії енергії на грам; однак забезпечення енергією не є найважливішою функцією білка.