Bazele biochimice ale alimentatiei

BAZELE BIOCHIMICE ALE ALIMENTATIEI

Alimentarea ,indiferent de modul lor de preparare si prezentare ,sant alcatuite din cateva componente de baza cunoscute sub numele de factori nutritivi.

Acestia sant:proteinele,lipidele ,glucidele,sarurile minerale,apa si vitaminele.Primele treireprezinta materialul furnizor de energie pentru organism,dar pot indeplini si functie plastica de refacere sau de reinviorare a tesuturilor uzate.Mineralele si vitaminele intervin intr-o serie de reactii biochimice din organism accelerandu-le viteza de producere;ele reprezinta deci asa-numiti biocatalizatori.

Vom prezenta in continuare cateva dintre caracteristicile factorilor alimentari.

Proteinele din punct de vedere chimic sant substante cu molecula foarte complexa,ce au in componenta lor atomi de carbon ,hidrogen,oxigen,azot si uneori sulf.

Cuvantul'proteine'provine de la grecescul:proteias care inseamna primul primar

referindu-se la importanta lor pentru organismele vii.Intr-adevar,prin functiile pe care le au in organism,proteinele saint indispensabile vietii.Astfel:

-sant componentele tesuturilor-deci intra in structura tuturor celulelor si totodata iau parte la cresterea si refacerea ,deci indeplinesc un rol plastic;

-participand la formarea unor enzime sau fermenti,proteinele intervin in desfasurarea tuturor proceselor vitale ale organismului;

-intra in structura unor hormoni al caror rol este deosebit de important in reglarea activitatii normale a organismului;

-iau parte la mentinerea echilibrului osmotic si la repartitia apei si a substantelor dizolvate in ea,in diferite sectoare ale organismului;

-intervin in procesul de aparare a organismului impotriva microbilor si a toxinelor acestora ,participand la formarea unor substante numite anticorpi.cu rol in apararea organismului impotriva invaziei microbiene;

-protejeaza organismul contra actiunii toxice a unor substante cu care se leaga in combinatii chimice transformandu-se astfel in substante lipsite de nocivitate ;

-in anumite situatii, proteinele pot fi arse in organism in scop energetic.Din acest proces rezulta bioxid de carbon ,apa ,uree,acid uric s.a si se elibereaza 4,1 calorii pentru 1 g de proteine arse.

In clasa mare a proteinelor intra o multime de de substante;structura lor ,foarte complicata ,rezulta din inlantuirea unoe entitati structurale mai simple ,numite aminoacizi .

Acestia au fost numiti pe drep cuvant 'pietrele de constructie ale organismului'Dintre cei 30 de aminoacizi cunoscuti ca facand parte din structura organismului,8 sant considerati a fi esentiali ,pentru ca nu pot fi sintetizati in organismul omului si deci trebuie adusi prin alimentatia zilnica.

Ceilalti ,numiti neesentiali,pot fi sintetizatii de organism din alte substante ,ceea ce inseamna ca aportul lor di alimente nu este indispensabil.

Accentuam ca notiunile de 'esentiali'si 'neesentiali'nu se refera la importanta aminoacidului pentru organism ci la capacitatea organismului de a-l sintetiza.Pentru sinteza proteinelor proprii,organismul are nevoie atat de aminoacizii esentiali,cat si de cei nesentiali,in acelasi timp si in anumite proportii.

Alimentatia noastra contine un amestec de proteine care difera tocmai prin compozitia lor in aminoacizi.Prezenta aminoacizilor esentiali in anumite proportii in constitutia proteinei ii confera acesteia asa-numita valoare biologica.

Din punct de vedere al valorii lor biologice,proteinele alimentare se pot imparti in trei categorii:

a) proteine de clasa 1,complete ,cum sunt proteinele din ou,carne lapte si branzeturi,contin toti aminoacizi esentiali,in proportii optime pentru sinteza proteinelor proprii organismului.De ele depind mentinerea echilibrului proteic al organismului si cresterea animalelor tinere;

b) proteinele de clasa a 2,partial complete,cum sint cele din unele legumionoase uscate si cereale(grau,orez),au in structura aminoacizii esentiali,dar nu in proportii optime pentru sinteza proteinelor proprii organismului.Ele pot mentine echilibrul proteic al organismului,dar pentru cresterea sunt necesare cantitati de doua ori mai mari fata de cele de clasa 1.

c) proteine de clasa a 3,incomplete,duap cum le arata si numele,din structura lor lipsesc unul sau mai multi aminoacizi esentiali,iar cei prezenti sint in proportii dezichilibrate;aceasta face ca valoarea lor biologica sa fie foarte scazuta.Din aceasta clasa fac parte gelatina din oase,tendoane,cartilaje si zeina din porumb.Ele nu pot mentine un bilant proteic echilibrat in oraganism,nici nu intretin cresterea oraganismelor tinere.Se poate creste valoarea lor biologica prin asociere cu proteine de clasa superioara.

Cele mai importante surse de proteine din alimentatie sunt:carnea si derivatele de carne(20-30%),laptele(4%),branzeturile(20-30%), ouale(13%),leguminoasele uscate(20-25%),painea(10%),pastele fainoase(10-l5%),nucile(17%).

Lipidele reprezinta una dintre importantele surse energetice ale organismului:' prin arderea unui gram de lipide rezulta ccz 9 calorii'Cuvantul lipide provine de la grecescul lipos care inseamna'gras','grasime'.Ele reprezinta preponderent al tesutului adipos din organism.

Din punct de vedere al originii lor,grasimile pot fi animale si vegetale.Ca structura chimica sunt substante organice cu molecula mai mult sau mai putin complexa,constituite din acizi grasi si glicerol,(glicerina).Lipidele alimentare se deosebesc unele de altele in primul rand prin prezenta acizilor grasi saturati sau nesaturati in structura lor.Denumirea de 'acid gras saturat' si de'acid gras nesaturat'este data de absenta,respectiv prezenta dublelor legaturi intrea atomii de carbon din molecula acidului.Diferentierea lipidelor din acest punct de vedere a devenit foarte importanta de cand s-a dovedit corelatia directa dintre cinsumul crescut de grasimi bogate in acizi grasi saturati si aparitia unor boli metabolice de tipul aterosclerozei.

In general,grasimile bogate in acizi grasi saturati sunt solide la temperatura obisnuita,in timp ce grasimile bogate in acizi grasi nesaturati sint lichide(uleiuri).Rolul lor in organism este in primul rand energetic,ele sunt arse pentru a elibera energie.Deosebit de utile in lupta impotriva frigului,sint indicate indivizilor care lucreaza in medii cu temperatura scazuta,deci care necesita consum caloric crescut.Au avantajul ca un volum mic furnizeaza o importanta cantitate de energie.In afara de aceasta,lipidele siant constituenti structurali ai celulelor organismului.Proportia lor in celule variaza;celulele sistemului nervos,de ex sint bogate in grasimi complexe,numite fosfolipide.

In tesutul adipos,constituit preponderent din lipide,grasimea este depozitata ca substanta de rezerva fie sub piele,fie in jurul diferitelor organe;organismul face apel la aceasta rezerva cand nevoile sale cresc sau cand aportul caloric alimentar a fost insuficient.Rezervele adipoase pot creste in cazul unui consum exagerat de grasimi alimentare si aceasta duce la aparitia unei boli metabolice numite obezitate.Consumul excesiv de grasimi bogate in acizi grasi saturati,provenite mai ales din alimente de origine animala(carnea grasa,untul,untura,ouale)determina cresterea colesterolului sanguin;depunerea lui in peretii arterelor produce sclerozarea lor,proces cunoscut sub numele de ateroscleroza.Aceasta sta la baza unor complicatii de o extrema gravitate ca infarctul miocardic,hemoragia cerebrala,hipertensiunea arteriala etc.

Ca si aminoacizii,acizii grasi au fost impartiti in functie de posibilitatile organismului de a-i sintetiza sau nu in 2 catregprii:esentiali si neesentiali.Acizii grasi esentiali:linoleic,linolenic,arahidonic,neputand fi sintetizati in organism,trebuie adusi prin alimentatie intr-o cantitate indestulatoare;lipsa sau insuficienta lor impiedica utilizarea celorlalti acizi grasi din organism.Ca surse mai importamte de acizi grasi nesaturati amintim uleiul de germene de porumb,de floartea soarelui,de soia etc.Acizii grasi neesentiali cum sint acidul palmitic,stearic se gasesc in proportie importanta in grasimile de origine animala: unt,untura samntana.Ca sin in cazul aminoacizilor,denumirea de 'esential' si 'neesential' se refera numai la capacitatea organismului de a-i sintetiza si nu la importanta lor.Pentru sinteza grasimilor proprii,organismul are nevoie atat de acizii grasi saturati cat si de cei nesaturati insa in anumite proportii.Acizii grasi prezenti in alimentatie de origine animala sant principalii transportatori de vitamine liposoluibile ca retinolul,calecalciferolul,tocoferolul etc.

In alimentatia rationala este necesara atat prezenta grasimilor animale cat si a celor vegetale in anumite proportii.Cele mai importante sint:untul si margarina,smantana,slanina,unturaseululeiurile vegetalecarnea grasalaptelebranzeturile grasenucile,alunele.

Glucidele sau hidratii de carbon sunt substante organice alcatuite din carbon , hidrogen si oxigen . Denumirea de 'glucide' vine de la cuvantul grecesc 'glikis' care inseamna 'dulce' , calitatea comuna majoritatii reprezentatilor acestei clase. Cele mai importante glucide sunt glucoza si fructoza (cu molecula mica) numita si monozaharite , zaharoza (zaharul) galactoza (glucidul din lapte) amidonul (glucidul din legume si cereale) celuloza si hemicelulozele (din vegetale) si glicogenul (din muschi sau ficat)

Glucidele reprezinta o sursa importanta de energie pentru organism: 1 gram de glucide furnizeaza prin ardere cca. 4 calorii.

In atie cu alte surse energetice ale organismului arderea glucidelor elibereaza rapid energia de aceea glucidele (mai ales sub forma de glucoza zaharoza sau fructoza) sunt recomandate indivizilor care trebuie sa faca eforturi mari intr-un interval de timp mic (sportivii)

Inafara de rolul lor energetic glucidele sunt indispensabile pentru metabolizarea lipidelor si a proteinelor.

Unele glucide ca celuloza si hemicelulozale desi nu sufera degradari in organism datorita consistentei fibroase stimuleaza miscarile intestinului gros (peristaltismul) favorizand evacuarea fecalelor. Desi glucidele au o pondere insemnata in hrana omului , consumarea lor in cantitati excesive poate fi daunatoare organismului , boala cunoscuta sub numele de diabet zaharat , caracterizata prin cresterea anormala a zaharului din sange poate fi uneori consecinta consumului exagerat de produse bogate in glucide (dulciuri concentrate).

In ultima vreme cercetarile in domeniul alimentatiei au demonstrat stransa corelatie intre consumul crescut de glucide si aparitia unor boli metabolice ca obezitatea ateroscleroza etc.

Aceasta impune prastarea unei proportii bine stabilite in dilatatia in privinta raportului de glucide in alimentatie , chiar daca ele sunt o energie de sursa ieftina .

Dintre sursele mai importante de glucide amintim : zaharul (100% ) , produsele zaharoase (60-80%) painea (50%) pastele fainoase (70-75%) leguminoasele uscate (50-60%) , legumele si fructele (20%)

Apa este un element indispensabil vietii mediul in care se desfasoara toate reactiile biologice ; pierderea 10% din apa organismului duce la moartea acestuia.

Daca fara hrana un om poate rezista si timp de o luna fara apa moare in cateva zile.

Apa indeplineste in organism o serie de roluri importante si anume :

- Dizolva substantele nutritive din hrana , le transporta la celule (unde sunt metabolizate) si apoi transporta reziduurile pentru a fi eliminate prin rinichi piele plamani etc.

- Intervine in mentinerea constanta a temperaturii corpului , eliminand caldura ce prisoseste in organism prin transpiratie , evaporare;

-Constituie solvantul in care sunt dizolvate substantele minerale facand posibila astfel actiunea acestora.

Apa este adusa in organism fie ca atare fie prin alimente. Proportia de apa din alimente este variabila. Exista deasemenea o cantitate de apa care rezulta din arderea protidelor , lipidelor si glucidelor in organism , numita apa de combustie sau apa metabolica pe care organismul o foloseste pentru nevoile sale hidrice.

Intre aportul si eliminarea apei exista un echilibru , dependent atat de sistemul nervos central cat si de unii hormoni secretati din glandele endocrine.

Elementele minerale desi se gasesc in proportii relativ mici ativ cu celelalte principii nutritive , au totusi o importanta deosebita pentru organism.

Unele elemente cum sunt : calciul , fosforul , sodiul , potasiul , magneziul se gasesc in cantitati mai amri , de ordinul gramelor : altele ca fierul , iodul , fluorul , cuprul , sulful se gasesc in cantitati foarte mici si deaceea au fost numite pe drept cuvant oligoelemente.

Elementele minerale care participa la structura celulelor se gasesc dizolvate in mediul apos al citoplasmei ; deasemenea ele intra in constitutia unor enzime , vitamine si hormonii sau faciliteaza functionarea acestuia in organism.

Calciul si fosforul se gasesc in organism sub forma de saruri (fosfatii sau carbonatii) in schelet ,dinti si sange. Se gasesc insa si in alte tesuturi.

Astfel fosforul este prezent in proportie importanta la nivelul tesutului nervos asigurandui buna functionare.

Alimentele mai bogate in calciu si fosfor sunt: laptele , branzeturile (fabricate cu cheag) ouale (mai ales galbenusul) unele legume (varza conopida) cerealele si unele fructe (nuci lamai portocale ).

Lipsa calciului si a fosforului din alimentatie se soldeaza cu aparitia unei boli numita rahitism, care se manifesta la copii mai ales in prima perioada de viata.

Boala se caracterizea prin inmuiere oaselor , intarzierea apritiei dintilor.

Aceeasi cauza duce la adult la rarefierea oaselor , care are drept consecinta producerea cu mare usirinta a fracturilor , boala cunoscuta sub numele de asteoporoza si la osteomalacie.

Sodiul si clorul sunt aduse in organism sub forma de sare de bucatarie , adica sub forma clorurii de sodiu continute in alimentele de origine animala sau vegetala. In afectiunile care au ca simptome varsaturile abundente se pierd cantitatii importante de sodiu si clor; daca aceste pierderi nu sunt rapid inlocuite pun in pericol organismul.

Exista si stari patologice caracterizate prin retentia sodiului , ca o consecinta a eliminarii sale in cantitate insuficienta.

Odata cu sodiul se retine de obicei si o cantitate de apa , ceea ce face sa apara edeme. In aceste cazuri se impune reducerea aportului de sodiu prin alimentatie. Potasiul ajunge in organism prin alimente de origine animala (carne peste lapte) sau de origine vegetala (legume si leguminoase uscate si fructe).

Il gasim mai ales in interiorul celulelor ,strans corelat cu sodiul din spatiul extra celular .

Atat cresterea cat si scaderea nivelului in sau in sange comporta o mare periculozitate ptr buna functionare a muschiului cardiac,intru-cat poate provoca moartea individului prin oprirea inimi .

Magneziu se gaseste mai ales in carne , viscere ,lapte,oua,unele legumesi cereaale.

In organism se afla mai ales in interiorul celulelor ,intrand in componenta unor enzime.

Ionii de magneziu au de asemenea un rol de sedare a sistemului nervos central.

In absenta lui din organism pot sa apara convusii.

Fierul este adus in organism cu alimentele de origine animala:visceregalbenus de ou,ca si cu alimentele de origine vegetala:leguminoase uscate ,cereale necojite,fructe,mai ales uscate ,si unele legume verzi

Desi se gaseste in cantitate mica,fierul are un rol foarte important in

organism-intra in structura globulelor rosii mai precis in structura picmentului acestora -hemoglobina care transporta oxigenul.

Lipsa fierului face ca hemoglobina sa se formeze in cantitate insuficienta ,mecanism care sta la baza aparitiei anemiei feriprive .

In afara de fierul adus prin alimentatie organismul mai utilizeasa si fierul care rezulta in urma distrugeri globulelor rosi in organism .

Cuprul se gaseste in proportie mai mare in viscere leguminoase uscate ,ciuperci ,nuci,cafea si ceai.

In organism ajuta la utilizarea mai buna a fierului si de asemenea intra in constitutia unor enzime carora le faciliteaza actiunea.

Iodul este un elment indispensabil bunei functionari a glandei tiroide.

Lipsa sa din alimentatie frecventa in zonele unde solul si apa sunt sarace in acest element ,duce la marirea glandei cu aparitia gusii.

Se gaseste in cantitate importanta in pestele de mare ,oua ,ceapa,usturoi.De asemenea ,apa de baut contine o cantitate de iod.In cazul cand aceasta este insuficienta se suplimenteaza prin adaugarea iodului la sarea de bucatarie.

Fluorul se gaseste in cantitati mai mari in ceai ,lapte , galbenus,carne ,organe.peste de mare,spanac ,rosii ,mere,faina de grau.

In organism fluorul se gaseste mai ales in dinti ,oase,glande endocrine,muschi si centri nervosi.Lipsa din alimentatie favorizeaza aparitia carilor dentare,tocmai de aceea in unele tari se introduce in apa de baut o cantitate de fluor,ca masura de prevenire a carilor dentare .

Sulful se gaseste in alimente de origine animala ca :ouale ,carnea ,ficatul ,rinichiul,sangele si in drojdirea de bere .

In organism participa la formarea fanerelor si a pielii.

De asemenea ,prin asea numita functie de sulfo conjugare ce are loc in ficat ,participa la neutralizarea unor subtante toxice .

Sub forma aminoacizilor sulfurati indeplineste o functie bio catalitica ,participand la o serie de procese de oxido-reducere ,si ca transportor de hidrogen.