PRINCIPII ALIMENTARE SI VALOAREA NUTRITIVA
Acela care nu cunoaste cunoaste mancarurile mancarurile,, cum ar putea putea intelege bolile bolile omului?” omului?”
“
Hipocrate, parintele medicinei (460-357 i.Hr.) Capitolul I. Principii alimentare cu rol structural si energetic Capitolul I.1. Proteinele Capitolul I.2. Lipidele Capitolul I.3. Glucidele
alimentele sunt o combinatie în diferite proportii a celor cinci elemente nutritive de baza - protide, lipide, glucide, vitamine si substante minerale - la care se adauga apa si un procent mai mic sau mai mare de substante de însotire, cum sunt fibrele, substantele aromatice, pigmentii si enzimele Capitolul I.1. Proteinele
Proteinele sunt substante organice macromoleculare esentiale vietii, formate din aminoacizi( sunt unitatile structurale de baza ale proteinelor si, in acelasi timp, si produsii finali de digestie ai acestora ) Sunt substante cu rol structural, energetic si functional formate din: 50-52% carbon, 15-18% azot, oxigen si 6,8-7,7% hidrogen. Azotul este un element component esential pentru proteine, fapt care a facut ca acestea sa fie denumite si substante azotate. Aminoacizii-“caramizile” Aminoacizii-“caramizile” constitutive ale proteinelor Unii dintre ei pot fi sintetizati de catre organism- aminoacizi neesentiali sau dispensabili Altii nu pot fi elaborati de catre organismul uman, necesitand a fi procurati prin alimentatie- aminoacizi esentiali sau indispensabili. 8 sunt indispensabili: lizina, triptofanul, treonina, metionina, leucina, izoleucina, valina si fenilalanina Arginina si histidina sunt numai partial esentiali Aminoacizii neesentiali:glicocol neesentiali:glicocol sau glicina, serina, alanina, acid aspartic, acid glutamic, prolina, hidroxiprolina, cisteina, acid hidroxiglutamic si glutamina Valina-influenteaza celulele sanguine; peste, soia, branza de vaci, vegetale. Leucina-controlul emotiilor; orez brun, nuci, fasole, grau integral, susan, branza de vaci. Izoleucina-controlul nervos; peste, pui, ou, migdale. Lizina-protector impotriva herpesului, fertilitate, capacitate de concentrare; branza, lapte, oua, peste, carne, soia, drojdie de bere. Histidina-antiinflamator, antialergic, antistres, creste libidoul. peste, grau, secara. Triptofan-relaxare, sinteza serotoninei, atenueaza atenueaza migrenele, alcoolism. alcoolism. branza de vaci, peste, curcan, banane, curmale, alune. Fenilalanina-reduce apetitul, imbunatateste memoria, atenueaza depresia, anestezic natural (prin favorizarea endorfinelor); alimente bogate in proteine-carne, branza de vaci, lapte smantanit, migdale, nuci, seminte de dovleac, susan.
Metionina-functie hepatica, nervoasa, scade colesterolul, edemele, tumorile; peste, lactate, cereale integrale. Threonina-functii hormonale si energetica, energetica, necesara metabolismului proteic; proteic; fructe de mare, peste, susan, linte, branza de vaci. Arginina-spermatogeneza, imunitate, tonifiere musculara, metabolizarea lipidelor din depozite; nuci, floricele de porumb, roscove, roscove, orez brun, stafide, floareasoarelui, susan. Glutamina- creste performanta creierului, inteligenta, controlul alcoolismului, schizofreniei, senilitatii, oboseala, depresie, impotenta, ulcer; alimente proteice complete, suplimente. Tirozina-tiroida, hipofiza, suprarenala, depresie si anxietate, anxietate, apetit sexual; alimente proteice complete, suplimente cu aminoacizi. Adenozina-circulatie Cisteina-protector fata de radicalii liberi din tutun, alcool, fata de metale, raze X; surse proteice complete, animale si s i vegetale, suplimente. GABA-controlul gandirii Uracil, adenina-ARN, ADN Ornitina-formarea tesutului muscular, mareste efectele argininei Principalele surse proteice alimentare naturale sunt reprezentate de: carne, peste, lapte, branzeturi, oua, fainuri si cereale. Fructele si vegetalele contin o cantitate redusa de compusi azotati Proteinele sunt de doua feluri: Holoproteine sau proteine simple, formate numai din aminoacizi. Heteroproteine sau proteine complexe, formate din aminoacizi si din alte substante:acid fosforic (fosfoproteine), glucide (glicoproteine), lipide (lipoproteine), pigmenti (cromoproteine) si acizi nucleici (nucleoproteine ). Holoproteinele: protaminele (proteine cu molecula mica, gasite in celulele spermatice la unii pesti), histonele (au o molecula mai complexa, intrand in structura timusului, pancreasului), scleroproteinele (proteine cu structura fibrilara dotate cu o importanta rezistenta mecanica, ce includ colagenul, elastina, keratina, fibrina), proteinele fibrilare (miozina din muschi, fibrinogenul din plasma), prolaminele (intra in structura cerealelor), glutelinele (globulinele (globulinele din plasma, tuberina din cartofi), albuminele (serumalbuminele (serumalbuminele din plasma, ovalbuminele din ou, lactalbuminele din lapte, lecozina din grau). gr au). Heteroproteinele: fosfoproteinele (au ca grupare prostetica acid fosforic, gasinduse in cazeina din lapte, ovovitelina din ou, etc), glicoproteinele ( contin in molecula lor diferite glucide, gasindu-se in mucoproteine, hormonii gonadotropi hipofizari, etc), lipoproteinele ( gruparea prostetica este formata din diferite tipuri de lipide : reprezinta principala forma de circulatie a grasimilor in sange si constituie una dintre componentele componentele structurale de baza ale sistemului nervos), cromoproteinele ( au ca grupare prostetica o substanta colorata ; sunt reprezentate de hemoglobina, mioglobina, citocromi, catalaze si peroxidaze), nucleoproteine. Dupa natura gruparilor prostetice ele se impart in doua mari categorii : dezoxiribonucleoproteine, a caror grupare prostetica o formeaza acidul
dezoxiribonucleic, si ribonucleoproteine, a caror grupare prostetica se compune din acid ribonucleic. In raport cu capacitatea lor de a mentine viata si cresterea, proteinele se impart in : complete, partial complete si incomplete. Proteinele complete contin intr-o proportie suficienta aminoacizi esentiali, putand fi capabile de a mentine tesuturile in stare de integritate si a asigura o dezvoltare normala. Ele se gasesc in oua, carne si lapte. Proteine partial complete complete pot mentine viata, viata, dar le lipsesc intr-o masura importanta aminoacizii care sunt necesari pentru asigurarea cresterii. Un exemplu de proteina din aceasta categorie il reprezinta gliadina, continuta in cereale. Proteinele total incomplete nu pot reface tesuturile care se s e reinnoiesc permanent, nu pot asigura mentinerea vietii si cresterea normala. Din aceasta categorie fac parte gelatina si zeina din porumb. proteinele animale au o valoare biologica mult superioara proteinelor de valoare vegetala In alcatuirea unei ratii alimentare adecvate, trebuie sa se asocieze, produselor cu continut sarac in proteine, alimente care contin aminoacizii deficitari in cantitati suficiente. In caz contrar, administrarea indelungata a unei ratii alimentare neechilibrate din acest punct de vedere duce la deficiente proteice cu manifestari multiple, variate si grave. Rolul proteinelor in organism proteinele au functii multiple in organism indeplinesc, in primul rand, un rol structural, intrand in componenta tuturor celulelor si furnizeaza materialul necesar refacerii si cresterii tesuturilor intervin in reglarea diferitelor procese metabolice prin intermediul biocatalizatorilor, in a caror structura intra substante proteice sunt reprezentate de enzime si hormoni proteinele plasmatice au un rol fundamental in reglarea schimburilor hidrice dintre sectorul intra si extra vascular au un rol in mentinerea echilibrului acido-bazic al sangelui prin arderea proteinelor pana la dioxid de carbon si apa se elibereaza in medie 4 calorii pentru fiecare gram de proteina folosirea proteinelor in scop energetic este mai putin avantajoasa pentru organism, care se vede nevoit sa se lipseasca de aportul unor principii nutritive extrem de necesare pentru continua reinnoire a tesuturilor si organelor proteinele au capacitatea de a induce declansarea proceselor imunitarea cu formarea complexului antigen-anticorp si aparitia raspunsului imun reactia antigen-anticorp este insotita de obicei, de precipitare (aglutinare), concomitent cu aparitia unei stari de rezistenta a organismului sau imunitate imunitatea fata de un antigen se poate instala pentru perioade lungi de timp, cateodata memoria imunitara fiind definitiva. Necesarul proteic necesarul proteic este reprezentat de cantitatea de proteine pr oteine de care organismul are nevoie in 24 de ore pentru acoperirea cerintelor sale de azot variaza in raport cu starea fiziologica a organismului si in special s pecial cu conditiile de munca pentru copii de varsta 0-1 an, necesarul proteic se ridica la 2-3g/kg corp/zi in cazul alimentatiei naturale si la 3-4g/kg corp/zi in cazul alimentatiei artificiale
pentru copii de varsta 1-3 ani, ratia proteica reprezinta 14-15% din aportul caloric estimat la 80-90 calorii/kg corp/zi la prescolari (1-6 ani), ratia proteica trebuie sa fie de 13-14% din necesarul caloric apreciat la 70-80 calorii/kg corp/zi la copii cu varsta cuprinsa intre 7-12 ani, necesarul proteic este de 13% din ratia calorica estimata in conditii optime la 60-70 calorii/kg corp/zi la adolescenti, necesarul proteic se mentine de 13% din valoarea calorica (55-60 calorii/kg corp/zi pentru baieti si 50-55 calorii/kg corp/zi pentru fete) pentru adulti, necesarul caloric este de 1,2-1,5 g/kg corp/zi (11-13% din ratia calorica) iar la varstnici varstnici de 1 g/kg corp/zi (intrucat (intrucat scade intensitatea intensitatea reactiilor metabolice ) femeia gravida are nevoie, fata de perioada anterioara sarcinii, de un surplus de 20 g de proteine/zi, proteine/zi, iar in conditiile conditiile de alaptare de 40 g proteine/zi efortul fizic crescut ridica necesarul proteic la 2 g/kg corp/zi, atingand la sportivii de performanta 2,5 g/kg corp/zi in ceea ce priveste nevoile minime de proteine/zi, acestea sunt apreciate la 0,5g proteine/kg corp valoarea considerata este minimul necesar fiziologic numai daca proteinele consumate au o valoare biologica mare, daca restul ratiei calorice este acoperit cu glucide si lipide si daca organismul nu este supus la conditii deosebite de viata (temperatura scazuta, agresiuni microbiene sau toxice) sau de munca (efort fizic mare) Digestia, absorbtia, metabolismul si eliminarea proteinelor Digestia proteinelor incepe in stomac sub actiunea unei enzime proteolitice numita pepsina (secretata sub forma inactiva de pepsinogen, ce este activat de acidul clorhidric din sucul gastric). Degradarea lor se realizeaza pana la stadiul unei structuri subproteice numite albumoze si peptone. Pepsina nu ataca anumite proteine ca mucina si keratina, iar nucleoproteinele sunt putin atacate de aceasta enzima. Din stomac, fragmentele proteice rezultate in urma digestiei trec in intestin, unde sufera transformari sub actiunea sucului pancreatic si sucului intestinal. Sucul pancreatic contine mai multe tipuri de enzime proteolitice: tripsina, chimotrispsina, carboxipeptidaza, aminopeptidaza, ribonucleaza si dezoxiribonucleaza. Primele trei au rolul preponderent in degradarea fragmentelor subproteine. Tripsina si chimotrepsina desfac polipeptidele polipeptidele cu lanturi lungi in peptide cu bgreutate moleculara mica alcatuite din 2-4 aminoacizi. Tripsina actioneaza si direct asupra proteinelor care au scapat digestiei digestiei gastrice. Carboxipeptidaza, spre deosebire de tripsina si chimotripsina, ce pot degrada proteinele, actionand asupra legaturilor intermoleculare din interiorul proteinelo, actioneaza doar asupra legaturii peptidice terminale de la capatul carboxilic al lantului polipeptidic. Absorbtia aminoacizilor este un proces activ. Ei parasesc mucoasa intestinala prin vena porta, ajungand la ficat si ulterior la alte tesuturi, unde sunt supusi unor serii de transformari. Desi absorbtia aminoacizilor este aproape completa la individul normal, mai
raman mici cantitati in lumenul intestinal care sunt suspuse actiunii bacteriilor florei intestinale, suferind degradari variate. Ajunsi in ficat si in tesuturi, aminoacizii sunt metabolizati pe diferite cai. O parte din ei sunt folositi pentru sinteza de proteine, acizi nucleici, hormoni. Unii sunt transformati in cetoacizi, altii sunt degradati in scop energetic, unii sunt transformati in glucoza si amine biogene. In urma proceselor metabolice rezulta unii compusi a caror crestere in sange este daunatoare. Ei sunt eliminati predominant prin urina, sub forma de acid uric, uree si creatinina. In organismul uman,exista un echilibru permanent intre aportul si eliminarea lor dupa o prealabila degradare. Mentinerea unui raport constant intre sinteza si degradarea proteinelor, intre aportul alimentar si eliminarea produselor de degradare,constituie “bilantul azotat al organismului” , care se defineste ca diferenta dintre cantitatea de azot ingerata si cea eliminata. Bilant azotat=Ningerat-Neliminat Cand bilantul azotat este pozitiv predomina procesele de anabolism si invers, cand bilantul azotat este negativ, se pierde azot fie datorita unui catabolism exagerat,fie datorita unui aport insuficient de proteine alimentare, aport care nu poate face fata nevoilor anabolice. Cantitatea minima de proteine necesarar mentinerii echilibrului bilantului azotat la om este de 0,35g/kg corp/zi (proteine etalon) si se numeste “minimum proteic”. Evaluarea calitatilor nutritionale ale proteinelor alimentare Cand se apreciaza aportul proteic al unui produs alimentar este necesar sa se stabileasca nu numai cantitatea de proteine continute de acesta ci sa se cunoasca si calitatea lor,deoarece capacitatea diferitelor proteine alimentare de a acoperi necesarul organismului depindede natura si proportia aminoacizilor constituienti in special de prezenta, cantitatea si raportul aminoacizilor esentiali. Un rol important il are echilibrul tuturor aminoacizilor in structura proteinelor. Exista un numar mare de factori care pot avea influenta asupra calitatii proteinelor,gradului lor de utilizare,la care se adauga starile fiziologice si patologice ale organismului,subalimentatia ca si digestibilitatea. La aprecierea calitatilor nutritionale ale proteinelor trebuie avut in vedere ca digestia lor nu se realizeaza separat ,ci in prezenta altor componenti alimentari ca glucide,lipide, taninuri,, si diferiti compusi. Evaluarea calitatii proteinelor se poate face prin metode biologice si metode chimice. fenolici,microelemente,fibre alimentare,saruri,vitamine etc. Comestibilitatea este influentata de asemenea de stuctura si de modul in care sunt legate proteinele de diferiti compusi chimici. Proteinele din diferite alimente au calitati nutritionale diferite,ceea ce impune existenta unor criterii de evaluare a acestor caracteristici. Evaluarea calitatii proteinelor se poate face prin metode biologice si metode chimice. Valoarea biologica (V.B.) exprima cantitatea de azot retinut de organism,din totalitatea azotului absorbit si se stabileste cu relatia: V.B.=Nretinut\Nabsorbitx100 Este un indicator al utilizarii metabolice a proteinelor ingerate.Valoare maxima
este 100,aceasta valoare nu se atinge niciodata. Cea mai mare valoare biologica o au proteinele din ou,care sunt considerate si proteine etalon. Din 100g de azot,provenit din proteinele oului,organismul uman retine 94-97g. Proteinele laptelui au de asemenea un echilibru bun. Lipsa partiala sau totala a unuia sau a mai multor aminoacizi sentiali din combinatia unei proteine are drept consecinta scaderea valorii ei biologice. Acesti aminoacizi se numesc aminoacizi limitanti sau factori limitanti ai valorii ei biologice. Triptofanul este un factor puternic limitant pentru valoarea biologica a proteinelor de orez,porumb. Metionina,usor limitant pentru proteinele din laptele de vaca,muschiul de vita si foarte limitant pentru fasole,mazare. Lizina este un aminoacid limitant pentru proteinele din faina alba,faina de porumb. Proprietatile tehnologice ale proteinelor Solubilitatea in apa (hidrosolubilitate) – unele proteine sunt solubile in apa (ou), altele nu. Coagularea proteinelor in prezenta temperaturii, acizi-baze, in prezenta enzimelor. Prin coagulare, proteinele care erau solubile in apa se transforma intro masa solida, compacta, insolubila. Capitolul I.2. Lipidele
Lipidele sunt compusi chimici care rezulta din esterificarea acizilor grasi cu anumiti alcooli ( exemplu: glicerolul, sterolul, sfingozina). Ele ocupa in cadrul ratiei calorice un rol important, fiind furnizate nutritiei umane din diverse surse alimentare. Unele sunt de origine vegetala, cum ar fi uleiurile, al caror continut in lipide ajunge la 100%. Altele sunt de origine animala, ca smantana (20-30%), untul (80%), untura (99%), margarina(80-87%). O parte din grasimile ratiei alimentare nu sunt “vizibile” intrucat intra in constitutia produselor nutritive. Aceste categorii de lipide acopera circa 50% din ratia zilnica de grasimi. Ele sunt prezente in carnea si branzeturile grase (25-30%), galbenusul de ou (3035%), mezeluri (30-40%), fructele oleaginoase (40-60%), laptele integral, etc. Functiile lipidelor furnizeaza organismului o cantitate din energia necesara; lipidele elibereaza o cantitate dubla de energie si ca urmare au avantajul furnizarii intr-un volum mic a unei importante cantitati de energie; sunt constituenti structurali ai celulelor, au deci rol plastic. Toate celulele au in constitutia lor, in proportie mai mare sau mai mica lipide. Tesutul adipos este constituit preponderent din lipide, care sunt depozitate ca substante de rezerva fie sub piele, fie in jurul diferitelor organe, de unde sunt mobilizate pentru nevoi energetice atunci cand alimentatia nu furnizeaza suficiente calorii; sunt compusi de plecare in sinteza unor substante indispensabile organismului:
fosfatide, acizi grasi nesaturati, steroli, tocoferoli si alte substante biologic active, printre care prostaglandinele au un rol central; sunt solventi si vehiculanti ai vitaminelor liposolubile; absorbtia si utilizarea vitaminelorA, D, E, K depinde intr-o masura considerabila de aportul de lipide in alimentatie; au o influenta pozitiva asupra gustului produselor alimentare si asupra valorii lor nutritive. Lipidele se impart in doua mari categorii: simple si complexe. Lipidele simple Sunt alcatuite dintr-un alcool si acizi grasi. Din cadrul lipidelor simple fac parte trigliceridele ( esteri ai acizilor grasi cu glicerolul; sunt cele mai raspandite lipide simple din alimentatia umana), steridele ( esteri ai acizilor grasi cu sterolii; dintre steroli mentionam colesterolul si coprosterolul; steridele intra in constitutia unor hormoni, vitamine, etc), ceridele ( esteri ai acizilor grasi cu alcooli aciclici; se gasesc in ceara de albine, lanolina, in patura ceroasa de protectie de pe fructe), etolidele ( formate din doua molecule, fiecare din ele avand concomitent functie de alcool si functie acida, apartinand insa aceleiasi molecule). Lipidele complexe Au in compozitia lor, pe langa acizi grasi si alcooli, o serie de alte componente ca acidul fosforic, sulful. In functie de prezenta sau absenta acidului fosforic, se impart in lipide fosforate si nefosforate. Lipidele fosforate cele mai importante sunt lecitinele (prezente intr-o proportie apreciabila in creier, galbenusul de ou), cefalinele ( prezente indeosebi in creier), sfingomielinele ( aflate in splina, ficat, filetele nervoase). Lipidele nefosforate cuprind cerebrozidele ( prezente indeosebi in substanta nervoasa dar si in alte tesuturi: splina, rinichi, retina, suprarenala, plaman), sulfatidele si lipoproteinele ( reprezinta forma de transport plasmatica a lipidelor). Colesterolul Este un alcool policiclic complex, care se gaseste numai in tesuturile animale, indeosebi in lipoproteinele membranelor celulare. Acizii grasi Sunt compusi cu lanturi de atomi de carbon care difera intre ei prin lungimea lantului si gradul de saturare ( fara dubla legatura intre atomii de carbon) sau nesaturare ( cu dubla legatura intre atomii de carbon). Gradul de nesaturare poate fi diferit pentru acizii grasi cu dubla legatura ( acidul oleic contine o dubla legatura, acidul linoleic si linolenic, doua , respectiv trei duble legaturi). Lipidele in care predomina formele saturate ale acizilor grasi ( grasimile animale) sunt solide la temperatura ambianta, in timp ce lipidele in care cea mai mare proportie este reprezentata de acizi grasi nesaturati ( grasimi vegetale) sunt lichide. Grasimea din lapte, desi contine o proportie mare de acizi grasi saturati, nu are un caracter net solid, intrucat predomina acizii grasi cu lanturi scurte si medii. Toti acizii grasi saturati pot fi sintetizati in organism spre deosebire de o parte din cei nesaturati care pot fi procurati numai prin alimentatie. Acestia din urma se numesc si acizi grasi esentiali sau indispensabili. Proportia de acizi grasi nesaturati fata de totalul acizilor grasi din compozitia
anumitor alimente este: ulei de nuca 75%, ulei de germene de grau, de floarea soarelui 65%, ulei de arahide 26%, grasime de gasca 20%, ulei de soia 60%, ulei de peste 40%, margarina din plante 8%, untul, untura 4%. Valoarea biologica a lipidelor Cercetarile efectuate au demonstrat ca aceste substante nutritive poseda proprietati biologice de prim ordin datorita aportului lor in compusi biologic activi cum sunt acizii grasi polinesaturati, fosfatidele, steridele, vitaminele D, etc. De aceea mentinerea sanatatii si bunei functionari a organismului este dependenta de prezenta lipidelor in ratia alimentara. Rolul lipdelor in organism Principalul rol al lipidelor este furnizarea de energie, fiecare gram de grasimi eliberand prin oxidare aproximativ 9 calorii( fata de glucide si proteine care elibereaza fiecare aproape 4 calorii /gram substanta). In perioada dintre mese sau in restrictiile alimentare, energia necesara organismului este furnizata de grasimile depozitate in tesutul adipos. Acizii grasi polinesaturati au un rol esential in metabolismul organismului.Principalul rol este profilaxia aterosclerozei si eliminarea colesterolului, de asemenea previn imbatranirea precoce, bolilor vasculare si reduc numarul radicalilor liberi din organism. Importanta acizilor grasi polinesaturati Organismul uman sintetizeaza acizii grasi saturati si pe cel oleic, insa nu poate forma acizi grasi cu mai multe duble legaturi: linoleic,linolenic, arahodonic. Daca dispune de acidul linoleic sau linolenic organismul poate sintetiza pe cel arahidonic care este forma cea mai activa (de 2-3 ori mai activ decat acidul linoleic). Acizii grasi nesaturati, in special acidul arahidonic sunt utilizati la sinteza prostaglandinelor, substante implicate in controlul si modularea unor functii esentiale, cum sunt: tonusul musculaturii netede, functiile aparatului genital, raspunsul inflamator, functia renala, controlul multiplicarii celulare, functiile sistemului nervos, lipoliza. Ele au o inalta activitate biologica si sunt elaborate la nivelul membranelor. Alaturi de acidul arahidonic, un rol important il are acidul linoleic. Necesarul de acid linoleic repezinta aproximativ 3% din energia totala. Acidul linoleic prin intermediul derivatilor sai metabolici (prostaglandine) exercita functii structurale si dinamice unice. Acidul linolenic se gaseste in tesuturile vegetale (seminte oleaginoase: soia, inul, rapita). Acidul linolenic are un rol deosebit in metabolismul neuronilor si se caracterizeaza printr-o oxidabilitate ridicata ceea ce impune un raport marit de antioxidanti. Importanta fosfatidelor si steridelor Fosfatidele sunt prezente in toate celulele organismului, concentrandu-se in special in straturile de la suprafata protoplasmei, ceea ce demonstreaza ca intervin in procesele metabolice celulare. Participa activ la metabolismul lipidelor, influentand asupra intensitatii absorbtiei lipidelor si utilizarii lor in tesuturi. Se sintetizeaza in organism cand exista un raport suficient de proteine. Lecitinele participa la alcatuirea complecsilor care contin fosfor din celule si nuclee (acizii nucleici). Sunt importante in profilaxia aterosclerozei prin actiunea de normalizare a nivelului colesterolului in sange preintampinand acumularea
surplusului de colesterol si contribuind la descompunerea si eliminarea din organism. O ratie care contine oua, branza si carne nu duce la o ridicare a nivelului colesterolului in sange, daca concomintent in compozitia sa exista surse naturale de lecitina si colina, acizi grasi polienici, metionina, vitamina A si tocoferol. Steridele sunt substante biologic active cu rol important in normalizarea metabolismului lipidic si al colesterolului. In tubul digestiv steridele si in special fitosteridele se combina cu colesterolul formand compusi mai greu absorbabili ceea ce previne excesul de colesterol din organism. Dintre fitosteride o activitate biologica deosebita o au ergosterina si steosterina. Ergosterina este importanta prin rolul sau de provitamina D. Steosterina se gaseste in cantitati mari in uleiul de germeni de porumb si exista parerea ca efectul biologic deosebit de ridicat al acestui ulei in normalizarea continutului de colesterol din sange se datoreaza si prezentei steosterinei. Dintre steridele de origine animala, un rol fiziologic deosebit il are colesterolul. In organism colesterolul indeplineste o serie de functii vitale si, din acest motiv, face parte din categoria substantelor indispensabile organismului. Se mentioneaza participarea colesterolului la procesele de osmoza care au loc in celule si la care colesterolul mentine apa necesara pentru activitatea vitala. Participa la retinerea apei de catre tesutul adipos, la neutralizarea toxinelor bacteriene si parazitare, la metabolismul unor hormoni etc. Valoarea normala a colesterolului seric este: 150-220 mg/100ml sange. Schimbarea continutului de colesterol din sange depinde in mare parte de functia glandei tiroide decat de continutul de colesterol din hrana. Digestia, absorbtia, metabolismul si eliminarea lipidelor La adulti digestia lipidelor alimentare (reprezentate in cea mai mare parte de trigliceride) incepe sub actiunea lipazei pancreatice dupa o prealabila emulsionare de catre sarurile biliare. Grasimile sunt scindate in componentele lor (acizi grasi si glicerol). La nivelul celulei intestinale, acizii grasi sunt reesterificati si trec in cea mai mare proportie in vasele limfatice de unde, prin canalul toracic, sunt introduse in circulatia sangvina. Colesterolul esterificat din alimente este descompus de o esteraza pancreatica, absorbit si apoi reesterificat in celulele intestinale, de unde ia calea hepatica. Sarurile biliare sunt reabsorbite activ in ileonul terminal, se intorc la ficat si apoi, eliberate prin bila, din nou in intestin, realizand ciclul enterohepatic. In mod normal sunt absorbite 95% din grasimile consumate zilnic si 80% din colesterolul din ratie. In sange grasimile absorbite circula legate in proportii diferite de proteine, realizand lipoproteinele, singurele structuri lipidice cu o semnificatie fiziologica si patlogica. In mod permanent au loc in organism sinteza de lipide ca si catabolismul acestora. Lipogeneza se realizeaza la nivelul mucoasei intestinale, tesutului adipos si ficatului. Acizii grasi necesari sintezei de trigliceride provin fie din descompunerea grasimilor, fie pornind de la acetil coenzima A rezultata din oxidarea grasimilor, glucozei si a unor aminoacizi. Glicerolul, necesar acelorasi sinteze provine fie din descmpunerea lipidelor de provenienta alimentara, fie din unii metaboliti rezultati in urma degradarii anaerobe a glucozei. Catabolismul acizilor grasi si glicerolului urmeaza cai metabolice diferite. Acizii grasi sunt oxidati in procesul de betaoxidare, care are
drept rezultat formarea unor unitati de 2 atomi de carbon reprezentati de acetilcoenzima A. Aceasta este oxidata pentru producere de energie pana la CO2 si apa, fie este folosita pentru sinteza de noi acizi grasi, de colesterol sau alti compusi. Pornind de la acetilcoenzima A, printr-un ciclu de reactii in care intervin enzime specifice, se formeaza corpii cetonici care, trimisi in torentul circulator, ajung in tesuturile extrahepatice, fiind degradati pana la CO2 si apa cu eliberare de energie. In coma diabetica ei se acumuleaza in sange si tesuturi in cantitati mari producand o stare de acidocetoza. In ceea ce priveste sinteza colesterolului, aceasta are loc in special in intestin si ficat. Productia endogena zilnica se ridica la 1000-2000 mg. Acetilcoenzima A este precursorul direct al colesterolului. Organismul nu poate descompune nucleul colesterolic, dar ficatul, prin actiunea enzimatica, il transforma in acizi biliari. In afara cailor de eliminare metabolica, o proportie redusa din grasimile alimentare sunt indepartate prin scaun. Nevoile lipidice zilnice Necesarul de grasimi alimentare este determinat de prezenta proceselor de crestere, a efortului fizic si scaderea temperaturii mediului ambiant. Daca la sugarul alimentat natural nevoia de lipide este de 5-6 g/kg corp/zi, la adultul normal aceasta se reduce la 1-1,5 g/kg corp/zi. In conditii de efort fizic intens necesarul lipidelor este estimat la 1,5-2 g /kg corp/zi. La varstnici se asigura in jur de 1 g/kg corp/zi (jumatate de origine vegetala si jumatate de origine animala). Proprietati tehnologice ale lipidelor insolubile in apa topirea lipidelor, proprietate pe baza careia se obtin fripturi mai bune din carne de porc (fragezirea produselor) la temperaturi mai mari sau egale de 220 grade Celsius formeaza un produs toxic numit acroleina. Prin ardere se carbonizeaza. Capitolul I.3. Glucidele
Glucidele sunt compusi chimici ternari, care contin carbon, oxigen si hidrogen in aceeasi proportie ca aceea gasita in apa, de unde denumirea de hidrati de carbon. Formula lor generala este Cn(H2O)n. Sursele alimentare sunt de origine vegetala si intr-o mica masura de origine animala (lapte, ficat). Cele mai bogate surse vegetale in glucide sunt reprezentate de zahar (100% glucide) si derivatii acestuia (60-90% glucide), fainoase si legume uscate (50-70%), paine (55%) si cartofi (20%). Fructele proaspete au intre 10-20% glucide. Legumele verzi contin o cantitate mica de glucide absorbabile, ele au si hidrati de carbon neabsorbabili ce intra in structura fibrelor alimentare si care au multiple efecte benefice asupra starii de sanatate. Aceste fibre alimentare se gasesc in cantitati mai mari in tarate (44%), painea integrala (9,51%), painea intermediara (7,83%), fasolea boabe (7,27%) si cojile de fructe. Glucidele se impart in: monozaharide, dizaharide si polizaharide . Monozaharidele sunt glucide simple care nu pot fi descompuse in alte molecule de zaharuri. In functie de numarul atomilor de carboni din molecula(3-7) se impart in trioze, tetroze, pentoze, hexoze si heptoze. raspandite in alimente sunt unele pentoze ca arabinoza si xiloza (se gasesc in
stare libera in cirese, prune,mere, ceapa), dar mai ales hexozele (acestea din urma au cea mai mare importanta in alimentatia omului). Dintre ele, un rol deosebit in nutritie il au glucoza, fructoza si galactoza. Glucoza se gaseste numai in cantitate foarte mica in stare libera, ea fiind prezenta in alimente ca diverse combinatii. Fructoza este o hexoza de doua ori mai dulce decat zaharul, gasindu-se in stare libera in miere (80%), in fructele coapte si in unele vegetale. Galactoza nu se gaseste libera in natura, ci numai in combinatii cu glucoza. Dizaharidele sunt zaharuri rezultate din combinatia a doua hexoze.
Ele sunt reprezentate de zaharoza (glucoza +fructoza), maltoza ( glucoza +glucoza), lactoza ( galactoza+glucoza), celobioza ( glucoza+glucoza). Spre deosebire de maltoza, legatura dintre cele doua molecule de glucoza care formeaza celobioza este diferita, ceea ce confera dizaharidului alte calitati. Celobioza este continuta in celuloza, pe cand maltoza provine din degradarea amidonului. Zaharoza este dizaharidul cel mai raspandit in natura, reprezantand zaharul de uz comun provenit din plante ( trestie de zahar, sfecla). Lactoza se gaseste in lapte. Polizaharidele sunt compusi complecsi care au in moleculele lor un numar foarte
mare de monozaharide. Ele se impart in holozide, formate exclusiv din monozaharide (glicogen, amidon, celuloza) si heterozide care contin in structura lor o componenta glucidica si una neglucidica (hemiceluloza, pectina). Unele polizaharide sunt digerabile (amidonul, glicogenul), iar altele sunt rezistente la actiunea enzimelor tubului digestiv al omului (celuloza, hemiceluloza, pectina, agarul, lignina, etc). Amidonul este forma in care sunt stocate glucidele, ca granule, in semintele si
radacinile unor plante. El este alcatuit din doua componente distincte: amiloza ( prezenta in interiorul grauntelor de amidon) si amilopectina ( la exteriorul grauntelui), a caror proportie difera dupa specia respectiva de plante. Cand sunt preparate la caldura umeda, granulele de amidon absorb apa, se umfla, dand un gel de amidon, iar invelisul celulozic se rupe, usurand astfel accesul enzimelor digestive asupra amidonului. Sub actiunea acestora el este degradat treptat in numeroase unitati de glucoza. Glicogenul reprezinta forma de rezerva a glucidelor in organismul animalelor,
avand o structura similara cu amilopectina amidonului, dar contine mai multe lanturi de glucoza. El se gaseste depozitat in ficat si in muschi. Celuloza este polizaharidul cel mai raspandit in natura, intrand in compozitia structurilor de sustinere a vegetalelor. Ea provine din polimerizarea unui numar foarte mare de molecule de glucoza. Datorita structurii sale, nu este degradata in organismul uman, avand doar un rol mecanic. Pectinele , prezente in cantitate mica in unele fructe si legume verzi, in prezenta
zaharului si la cald, absorb apa si formeaza geluri, proprietate folosita in prepararea jeleurilor de fructe. O parte din heterozide intra in structura fibrelor alimentare care sunt un amestec de celuloza, polizaharide necelulozice si lignina. Ele nu sunt digerate de enzimele prezente in tubul digestiv uman, dar prin proprietatile lor hidrofile si adsorbante indeplinesc multiple roluri in organism. Digestia, absorbtia, metabolismul si eliminarea glucidelor
Digestia glucidelor consta in transformarea polizaharidelor si dizaharidelor in monozaharidele din care sunt constituite. Procesul incepe in cavitatea bucala, sub actiunea amilazei salivare ( ptialina) care scindeaza o parte din amidon in maltoza. Enzima nu actioneaza asupra amidonului crud ci numai asupra celui prelucrat culinar. Actiunea ei se mentine si in stomac pana cand continutul gastric se acidifica. Digestia glucidelor continua mai intens in intestinul subtire. Amilaza pancreatica actioneaza atat asupra amidonului crud, cat si asupra celui prelucrat termic ( acesta din urma este mai repede hidrolizat deoarece peretii granulelor de amidon au fost dezintegrati, iar enzimele au accces mai usor la aceasta). Amidonul este adus astfel pana la stadiul de maltoza. Dizaharidele intestinale actioneaza asupra maltozei, lactozei si zaharozei, transformandu-le in monozaharide: glucoza, galactoza si fructoza. Acestea sunt absorbabile in cea mai mare parte in jejun, reprezentand 99,8% din totalul glucidelor absorbite ( restul de 0,5% este reprezentat de dizaharide). Dupa pasajul prin mucoasa intestinala, glucidele sunt antrenate de circulatia porta in ficat, unde toti hidratii de carbon sunt transformati in glucoza. O parte din glucidele ramase nedigerate trec in colon, unde sunt supuse fermentatiei. Ceea ce scapa acestui proces este eliminat prin fecale. Metabolismul intermediar al glucozei implica trei procese importante: glicogeneza, glucuneogeneza si glicoliza. Glicogeneza este un proces care consta in formarea de glicogen hepatic si muscular, din care organismul isi asigura rezrva de glucide disponibila pentru nevoile sale fiziologice. Gluconeogeneza este un proces de sinteza a glucidelor pornind de la lipide si proteine. Mentionam ca si glucidele catabolizate pana la nivelul de actil-CoA participa prin intermediul acestui metabolit la sinteza de proteine si grasimi. Glicoliza este un proces de oxidare care se realizeaza pe doua cai: anaeroba, cu
formare de acid piruvic si acid lactic, si aeroba, cu formare in final de dioxid de carbon si apa. Ambele procese pun in libertate o cantitate importanta de energie. In etapa anaeroba transformarea unei molecule-gram de glucoza pana la acid lactic pune in libertate 56.000cal. In etapa aeroba cantitatea de energie este mult mai mare, deoarece reactia de oxidare totala a unei molecule gram de glucoza este insotita de eliminarea a 688.000cal. Energia rezultata este depozitata in moleculele de ATP. Rolul glucidelor un rol structural si unul energetic Cel structural consta in participarea la alcatuirea membranelor celulare, a tesutului conjunctiv si nervos, a hormonilor, enzimelor, anticorpilor, etc. Unii derivati de hexoza intra in compozitia mucopolizaharidelor, element structural importnat in cartilaje, lichid sinovial, umoarea vitroasa, etc. Dintre pentoze, riboza si dezoxiriboza participa la formarea acizilor nucleici. Din punct de vedere energetic, hidratii de carbon reprezinta principala sursa a organismului, acoperind mai mult de jumatate din necesarul sau caloric. Din intreaga energie eliberata numai 40% este utilizata in procesele vitale, restul pierzandu-se sub forma de caldura, neputand fi recuperata sau transformata in alte energii utilizabile.
Un rol important il detin si hidratii de carbon neabsorbabili, inglobati in fibrele alimentare. Acestea au capacitatea de a retine apa (fibrele din tarate pot absorbi o cantitate de apa de 4 ori mai mare decat propria lor greutate, iar fibrele din carote pot retine apa in cantitate de 20-30 de ori mai mare comparativ cu greutatea lor), contribuind astfel la cresterea dimensiunilor bolului fecal si implicit la stimularea tranzitului intestinal. Fibrele alimentare pot retine unele substante toxice pe care le antreneaza in exterior odata cu bolul fecal. Ele previn totodata instalarea obezitatii, intrucat pe de o parte creaza rapid senzatia de satietate cu o valoare calorica foarte redusa si scad capacitatea de absorbtie a principiilor nutritive bogat calorigene ( glucide, lipide). Fibrele alimentare intervin in reducerea concentratiei colesterolului sangvin ( 15-20 g de fibre alimentare scad colesterolemia cu 13%) si in reducerea incidentei cancerului de colon. Necesarul glucidic Ratia glucidica zilnica variaza in functie de starea fiziologica a individului si de gradul de efort depus. Pentru sugarii alimentati natural nevoia de glucide este de 10-12 g/kg corp/zi, iar la cei alimentati artificial 12g/kg corp/zi. La copiii pana la varsta de 12 ani ratia glucidica este de 53-55% din totalul caloric, iar la adolescenti 55-56% din valoarea calorica zilnica. La adulti proportia se mentine in jur de 55%. La varstnici glucidele acopera aproape 58-59% din valoarea calorica a ratiei. Femeia gravida are un necesar de aprox 56-57% din totalul de calorii zilnice. Eforturile fizice intense si de scurta durata impun cresterea aportului de hidrati de carbon, intrucat acestia se dovedesc in astfel de situatii cu 10% mai eficienti decat grasimile. La sportivii de performanta necesarul glucidic este apreciat la 6-10 g/kg corp/zi. Proprietatile tehnologice ale glucidelor glucidele simple sunt hidrosolubile absorbtia apei de catre amidon in proportie de 1:3 caramelizarea glucidelor (caramelizarea zaharului cu obtinerea cremei de zahar caramel) si obtinerea aspectului atragator al produselor coapte (colaci, briose, cozonac) fermentarea glucidelor: zaharoza din fructe fermenteaza si se obtin musturile; din lapte se obtine lapte batut, iaurtul (lactoza fermenteaza) poliglucidele, respectiv amidonul se transforma in molecule mai simple – dextrinizare pana se ajunge la zaharuri simple fermentescibile cu obtinere de aluaturi crescute Capitolul II. Principii alimentare cu rol biocatalitic si apa din alimente Capitolul II.1. Vitamine- caracteristici, clasificare, rol, importanta Capitolul II.2. Substantele minerale – caracteristici, clasificare, rol si importanta Capitolul II.3. Apa Capitolul II.4. Enzime Capitolul II.1. Vitamine- caracteristici, clasificare, rol, importanta Vitaminele sunt compusi organici esentiali, necesari in cantitati minime, provin
din mediul exterior si au rol functional in procesele metabolice. Fletcher a propus pentru ele numele de “Vitamine” . Vita in latina inseamna viata iar, sufixul amine a fost propus deoarece in acea perioada se credea ca toti acesti compusi sunt amine adica contin azot. Foarte curand acestea au fost identificate cu “factorii auxiliari ” specificati de Hopkins si desi se stia ca nu toti sunt amine, termenul de vitamine era deja larg utilizat si a ramas ca nume ce inglobeaza toate vitaminele. In 1920, dupa descoperirea vitaminei C, care nu este o amina, Jack Cecil
Drummond a propus ca litera finala “e” sa fie eliminata pentru a se minimaliza referinta la amine si astfel de atunci a ramas termenul “vitamin ” pentru factorii esentiali. In ordinea cronologica a descoperirii lor, vitaminele au fost numite prin literele alfabetului. De asemenea sunt utilizate si denumiri care arata rolul fiziologic (antirahitica, antianemica..) sau un compromis intre denumirea chimica si cea fiziologica (tocoferoli, axeroftol). Vitaminele sunt factori “esentiali” absolut necesari tuturor speciilor inclusiv vegetale si microorganismelor. Ele sunt mai mult sau mai putin exogene in functie de specii sau chiar in cadrul aceleiasi specii. Biosinteza vitaminelor si necesarul de aport extern este astfel specifica pentru fiecare specie si vitamina in parte. Dezvoltarea unui organism necesita, conform constructiei genetice, anumite vitamine si minerale la momentul potrivit si la locul potrivit. Daca acesti factori lipsesc sau sunt in exces apar serioase deficiente de dezvoltare. Cand organismul este adult, este nevoie ca acesti factori sa fie asimilate in cantitatile cerute pentru pastrarea unei sanatati si activitati fizice sau mentale corespunzatoare.
Pentru om, deficientele vitaminice pot fi primare sau secundare. Deficientele primare se datoreaza unei alimentatii necorespunzatoare, saraca in vitamine. Deficientele secundare se datoreaza fumatului, consumul excesiv de alcool sau utilizarea unei medicamentatii care interfera cu absorbtia unor vitamine din alimente. Un consum crescut necontrolat de vitamine conduce la hipervitaminoze, insotite de dereglari ale sanatatii. Cel mai bine este ca sursa de vitamine sa fie preponderent din alimentatie si utilizarea pastilelor de vitamine sa se utilizeze doar sub recomandarea medicului. Vitaminele se clasifica in liposolubile si hidrosolubile (Osborne, Mendel, 1915) in functie de solubilitatea lor in lipide si solventi organici si respectiv in apa si solventi polari. Solubilitatea se coreleaza si cu unele caracteristici fiziologice. De exemplu la om, vitaminele liposolubile se absorb in tractul digestiv dupa tipul absorbtiei lipidelor (necesita prezenta bilei, emulsionarea etc.), iar cele hidrosolubile prin mecanisme specifice, diferite. Vitaminele liposolubile sunt: vitaminele A, D, E, K si F. Vitaminele hidrosolubile sunt: grupul vitaminelor B (B1, B2=G, B3=PP, B5, B6,
B7=H, B9=M, B12) si C.
VITAMINELE LIPOSOLUBILE Vitamina A Vitamina A, o vitamina liposolubila, exista in cateva structuri chimice inrudite cum sunt forma alcoolica (retinol), forma aldehidica (retinal), forma de acid (acid retinoic) si forma alcoolica dehidratata (dehidroretinol). Cea mai importanta si raspandita forma este cea de retinol.
In alimentele de origine animala forma de vitamina A este un ester, cel mai adesea retinil-palmitat, care este hidrolizat la retinol in intestinul subtire. Precursorii vitaminei A din plante sunt α-, β- si γ-carotenoizii. Dintre acestia cel mai activ este β-carotenul care este oxidat in intestin la dubla legatura centrala prin intermediul caroten-dehidrogenazei: Descoperirea vitaminei A isi are originea in 1906 cand s-a aratat ca pentru pastrarea sanatatii vitelor este necesara in hrana acestora prezenta unor factori esentiali. Prima vitamina A sintetizata a fost obtinuta in 1947 de catre doi chimisti olandezi David Adriaan van Dorp si Jozef Ferdinand Arens. Printre cele mai bogate surse animale de viatmina A putem numi: oua, ficat, unt, lapte si pesti ca ton, sardine sau heringi. Dintre sursele vegetale bogate in viatmina A se numara legumele si fructele verde-inchis, portocalii si galbene cum sunt spanacul, morcovii si portocalele. Cerealele sunt surse sarace de vitamina A. Absorbtia vitaminei A din vegetale este mai scazuta decat din surse animale si mai mica decat cantitatea de vitamina gasita prin analize in diferitele alimente. Absorbtia si asimilarea de provitamine depinde in mare masura de lipidele ingerate o data cu acestea. De aceea cele mai noi cercetari arata ca fructele si legumele nu sunt foarte convenabile pentru asimilarea de vitamina A. Acest lucru este foarte important pentru vegetarieni si tarile unde carnea este putin disponibila. In aceste cazuri nictalopia este o boala foarte frecventa (tulburare de adaptare a vederii la intuneric). Vitamina A joaca un rol important intr-o varietate de functii in corpul uman: vedere, transcriptia genetica, functie imuna, dezvoltare embrionara si reproductie, metabolismul osos, hematopoeza, sanatatea pielii, reduce riscul de cancer si boli de inima, activitate antioxidanta.
Vitamina A este importanta in reglarea dezvoltarii a diferite tesuturi cum sunt pielea si tesuturile interioare ale sistemelor respiratorii, intestinale si urinare. Astfel vitamina A participa la mentinerea sanatatii pielii, desi inca nu se stie exact mecanisul de actiune, retinoidele sunt pe larg folosite pentru tratamentul a diferite boli de piele. Efectele deficientei de vitamina A sunt: nictalopia, xeroftalmia (orbul gainilor), conjuctivite, keratomalacia (distrugerea corneii) urmata de orbirea totala, scaderea imunitatii, hipokeratoza, scuamarea pielii, afectarea captuselii sistemelor respiratorii si urinare urmata de infectia acestora, deficiente dentare. Excesul de vitamina A este mult mai periculos decat cel de vitamina C sau B. Acesta poate condce la greata, stari de voma, ameteli, iritabilitate, anorexie, vedere tulbure, dureri muschiulare si abdominale, slabiciune, somnolenta si stare mentala alterata. In cazurile cronice, pierderea parului, uscarea membranelor, febra, insomnia, oboseala, pierderea de greutate, fracturi ale oaselor, anemia, diarea sunt simptomele vizibile ale intoxicarii pe langa simptome mai putin vizibile. Ingestia cronica de superdoze de vitamina A produce sindromul
“pseudotumoare cerebrala” asociata cu cresterea presiunii intracraniana. Vitamina D Vitaminele D sunt un grup de substante care deriva din steroli. Se gasesc in natura atat in stare libera cat si sub forma de provitamine. Dupa structura lor se cunosc mai multe vitamine D, numerotate de la 1 la 7 si dintre care predominante sunt vitamina D2 sau ergocalciferol si vitamina D3 sau colecalciferol . Impreuna aceste doua vitamine sunt cunoscute ca si calciferol. Vitamina D2 ergocalciferol
Vitamina D3 colecalciferol
Vitamina D2 deriva din ergosterol si este produsa de nevertebrate, fungi si plante sub radiatiilor ultraviolete dar nu este produsa de vertebrate. Deoarece ergosterolul poate absorbi in mod eficient radiatiile uv care pot afecta ADN-ul, ARN-ul si proteinele, a fost sugerat ca ergosterolul serveste ca un sistem de evaluare a radiatiilor solare in vederea protejarii organismelor de radiatiile uv distrugatoare. Vitamina D3 provine din 7-dehidrosterol in piele sub influenta radiatiilor luminii uv la lungimi de unda intre 270 – 300 nm, sinteza pe piele avand loc intre 295 – 297 nm. Cantitati suficiente de vitamina D3 se realizeaza in piele dupa numai 10 -15 minute de expunere la soare de cel putin 2 ori pe saptamana a fetei, bratelor sau spatelui. La o expunere mai lunga la soare, se realizeaza un echilibru la nivelul pielii si vitamina se degradeaza la fel de repede cum este generata. Sursa alimentara majora de vitamina D este reprezentata, ca si in cazul vitaminei A, de surse de origine animala cum sunt: uleiul de peste, pesti (hering, pestele pisica, somon, mackerel, sardine, ton, cod, tipar), ou intreg sau ficat de animale. Vitamina D joaca un rol esential in metabolismul calciului si fosforului la animale. In mod particular, vitamina D3, colecalciferolul, este necesara pentru absorbtia calciului din tractul gastro-intestinal si pentru calcifierea tesutului osos in dezvoltare. Inainte de a-si desfasura aceste functii metabolice, colecalciferolul este convertit in ficat la hidroxicalciferol (25-HCC) care apoi este convertit in rinichi in forma fiziologic activa 1,25-dihidroxicalciferol (1,25- DHCC). Aceasta este forma sub care actioneaza in tesuturile tinta si este responsabila pentru sinteza proteinei care leaga calciul in celulele epiteliale intestinale.
In absenta vitaminei K sau in prezenta unor medicamente care interfera cu metabolismul vitaminei K, vitamina D poate ajuta la calcifierea tesutului moale. Inhiba secretia hormonului paratiroidian de catre glanda paratiroida. Influenteaza sistemul imun prin sustinerea fagocitozei, activitatii anti-tumorale si functiilor imunomodulatorii. Contribuie la prevenirea bolilor cardiovasculare.
Deficienta de vitamina D Deficienta de vitamina D poate fi rezultatul a unui numar de factori cum sunt
lipsa expunerii la soare, dereglari in procesul de absorbtie din tractul gastrointestinal, factori care tulbura procesul de transformare a vitaminei D in forma activa in ficat sau rinichi, deficiente corporale ca de exemplu culoarea pielii sau obezitatea. Foarte rar apare din cauza unor boli ereditare. Deficienta de vitamina D conduce la diferite boli, deregleri de dezvoltare cum sunt: Rahitismul – o boala a copilariei caracterizata prin impiedicarea cresterii si deformarea oaselor lungi. Rolul dietei in prevenirea rahitismului a fost determinat de catre Edward Mellanby intre 1918 -1920 si Elmer McCollum care a aratat in 1921, ca anumite substante gasite in unele grasimi pot preveni aceasta boala. Inainte de aceste descoperiri rahitismul a fost o problema publica major. Prin fortifierea laptelui cu vitamina D, din 1930 numarul de cazuri de rahitism a scazut foarte mult. Osteomalacia – o boala ce se manifesta prin subtierea oaselor si este caracterizata prin fragilitatea oaselor si slabirea muschilor de langa oase. Apare exclusiv la adulti. Osteoproza – o stare caracterizata prin reducrea densitatii minerale a oaselor si cresterea fragilitatii oaselor. Supradoza de vitamina D conduce la hipercalcemie, cresterea tensiunii arteriale, anorexie, ameteli, stari de voma, poliurie, polidipsie (sete crescuta), slabiciune, nervozitate, prurit, insuficienta renala, etc. Expunerea la soare timp indelungat nu cauzeaza in mod obisnuit toxicitate cu vitamina D deoarece expunerea la raze uv timp de 20 de minute bronzeaza individul si se ajunge la echilibru astfel incat orice vitamina D este produsa este degradata cu aceiasi viteza. Maximum de productie cu expunerea intrgului corp la soare este de 250 μg/zi.
Vitamina E Vitamina E este un termen generic care se aplica unui grup de compusi organici formati din diferiti fenoli metilati cunoscuti sub numele general de tocoferoli si tocotrieoli.
Evans ii da numele de tocoferol, vitamine de reproducere sau antisterilitate, din greaca tokos = nastere, ferro = a purta si sufixul –ol semnificand alcool. Ulterior, in 1938 a fost elucidata si structura α-tocoferolului (Fernholz).
Dintre toti tocoferolii si tocotrienolii, α-tocoferolul este compusul cu cea mai mare biodisponibilitate si cel mai important pentru procesele metabolice, din acest motiv este cel mai studiat si a fost realizat sintetic pentru a fi utilizat ca supliment alimentar.
Functia biologica Absorbtia vitaminelor E are loc in intestinul subtire prin simpla difuzie. Apoi vitaminele sunt transportate pe cale limfatica in sange si complexate cu
lipoproteinele din sange, organe si tesuturi. In celulele organelor si tesuturilor tocoferolii se concentreaza in membrane. Cea mai mare cantitate de tocoferoli se depoziteaza in organism in tesutul adipos, ficat si muschi. Tocoferoliii care nu au fost absorbiti sunt eliminati prin fecale, iar produsii metabolizati prin urina. Tocoferolii controleaza reactiile producatoare de radicali liberi din celulele vii inhiband oxidarea peroxidica a lipidelor nesaturate din membrane, contribuind astfel la protectia organismului fata de boli cum sunt cancerul sau cardiovasculare. Tocoferolii sunt antioxidanti biologici care asigura stabilitatea membranelor celulare. Refacerea formei active se realizeaza prin reducerea altor antioxidanti cum sunt acidul ascorbic, retinolul sau ubiquinolul. Vitamina E poate bloca formarea nitrozaminelor care sunt cancerigene si se formeaza in stomac din nitriti ce pot fi prezenti in alimente si apa. Cele mai bogate surse de vitamina E sunt: uleiul din germeni de grau, uleiul de floarea soarelui, uleiul de migdale, alune, nuci, arahide, uleiul de masline, porumb, asparagus, ovaz, castane, cocos, tomate, morcovi si lapte de capra. Deficienta de vitamina E este foarte rara si apare in special la persoane care sufera de boli ce impiedica absorbtia lipidelor si nutrientilor solubili in lipide. Deficienta de vitamina E determina probleme neurologice datorita slabei transmisii nervoase. Aceasta duce la probleme de sanatate cum sunt: moartea embrionilor la femeile insarcinate, distrofii musculare, anemii, necroza hepatica, encefalomalacie, cerebelomalacie, etc. “Megadoze” de vitamina E pot conduce la cresterea riscului de sangerare. De altfel a fost observat ca excesul de vitamina E care depaseste doze de 150 unitati per zi, creste riscul de imbolnavire.
Vitamina K Vitamina K a fost descoperita in 1929 si studiata ulterior de catre Henrik Dam (danez) si Edward Adelbert Doisy (american) care pentru studiile lor privind structura si chimia acestei vitamine au primit in 1943 premiul Nobel. Denumirea sa provine din denumirea germana “Koagulations Vitamin” care arata, ca acest grup de vitamine, lipofilice si hidrofobice, sunt necesare pentru modificarea post-translationala a unor proteine, implicate in principal in coagularea sangelui. Se cunosc 5 vitamine K. Vitaminele K1 (filochinona sau fitomenadiona) si K2 (menachinona) sunt naturale in timp ce vitaminele K3, K4 si K5 au fost obtinute prin sinteze. Vitamina K1 este larg raspandita in legume – spanac, varza, urzici, mazare, tomate, gulii, conopida, broccoli, varza de Brussels, pastarnac dar si in fructe – avocado, fragi, macese, kiwi. De asemenea uleiurile vegetale contin vitamina K, in special cel de soia. Vitamina K2 este produsa in mod normal de bacteriile din intestine.
Vitamina K este implicata in carboxilarea unor resturi de glutamat din proteine,
pentru a forma gama-carboxilglutamati (abreviat Gla-resturi). Aceste resturi modificate sunt situate uneori in domenii specifice din proteine numite domeniiGla. Aceste domenii sunt implicate in principal la legarea calciului si sunt esentiale pentru activitatea acestor proteine. Pana acum au fost descoperite 14 proteine umane care au domenii-Gla si care ocupa pozitii cheie in trei procese fiziologice: Coagularea sangelui (protrombina-factor II, factor VII, factor IX, factor X, proteina C, proteina S si proteina Z); Metabolismul oaselor; Biologia vasculara.
Deficienta de vitamina K este extrem de rara deoarece necesarul este asigurat printr-o dieta zilnica obisnuita. Deficienta poate aparea la adulti, in cazul in care intestinele sunt deteriorate si nu pot absorbi moleculele sau datorita scaderii productiei de catre flora normala care a fost afectata de utilizarea indelungata de antibiotice. Risc crescut de deficienta prezinta nou nascutii, persoanele care au probleme cu ficatul (alcoolici), fibroza cistica, boli intestinale, operatii abdominale recente, bulimicii, cei care iau anti-coagulante. Printre medicamentele care pot fi asociate cu deficienta de vitamina K putem enumera salicilatii, barbituricele, cefamandolele. Simptome care arata deficienta de viatmina K sunt anemiile, sangerarea gingiilor, sangerare din nas si la femei excesiva sangerare menstruala. Desi sunt posibile reactii alergice, nu se cunosc pana acum fenomene de toxicitate asociate cu doze inalte de vitamine K naturale. Totusi se pare ca vitamina K3 (sintetica) s-a dovedit a fi toxica peste anumite nivele determinand reactii alergice, anemie hemolitica si citotoxicitatea celulelor ficatului. Vitamina F Acizii grasi esentiali – AGE (EFA) nu pot fi in nici un fel sintetizati de organismul uman si trebuie obtinuti prin dieta. Exista doua familii de acizi grasi esentiali: ω-3 (sau n-3) si ω-6 (sau n-6). Datorita proprietatilor lor, dupa ce au fost descoperiti ca fiind esentiali, acestia au fost desemnati, in 1923, ca fiind vitamina F . Fiind acizi grasi, vitaminele F au structura chimica a acizilor grasi. Vitaminele F sunt absorbite din intestinal subtire. In tesuturi acestea sunt folosite pentru producerea unor lipide importante care fac parte din biomembrane si prezinta o activitate de reglare metabolica. Vitamina F actioneaza pentru mentinerea rezervei de vitamina A si faciliteaza activitatea vitaminei A in tesuturi. De asemenea reduce continutul colesterolului in sange si joaca un important rol in viata si moartea celulelor cardiace. O serie de aspecte privind functia biologica a vitaminelor F este inca destul de neclara. Se presupune de exemplu ca sunt implicate in producerea de prostaglandine care controleaza metabolismul.
Acizii grasi esentiali sunt implicati in numeroase procese metabolice si nu exista dovezi ale deficientelor de acizi grasi sau de balanta dezechilibrata privind acizii grasi esentiali, dar lipsa lor poate fi cauza a diferite boli inclusiv osteoporoza si determina simptome ca pierderea parului, eczeme, probleme la rinichi, inima si ficat. De asemenea pot aparea tulburari de comportament , sistemul imun este mai putin eficient crescand susceptibilitatea la infectii, glandele lacrimogene devin uscate, pot creste tensiunea arteriala si nivelul de colesterol in sange si in plus se pot forma mult mai usor cheaguri in sange. Toxicitatea vitaminei F nu a fost determinata. Se pare ca aceasta nu este o problema dar este bine ca inainte de a se lua suplimente de vitamina F sa fie consultat medicul. VITAMINE HIDROSOLUBILE Vitaminele hidrosolubile sunt furnizate organismelor prin alimentatie sau sintetizate de catre bacteriile intestinale. Din punct de vedere structural, sunt foarte diferite si prezinta activitate biologica care se aseamana cu cea prezentata de coenzime in procesele metabolice. COMPLEXUL DE VITAMINE B Complexul de vitamine B cuprinde o serie de substante cu structura foarte diferita dar cu rol important asupra dezvoltarii organismului. De obicei se gasesc in aceleasi produse vegetale si de aceea au fost luate impreuna ca si “complex B”.
Vitaminele din complexul B sunt: vitamina B1 sau Tiamina, vitamina B2 sau vitamina G sau Riboflavina, vitamina B3 sau vitamina PP sau Niacina, vitamina B5 sau Acidul Pantotenic, vitamina B6 sau Piridoxina, vitamina B7 sau vitamina H sau Biotina, vitamina B9 sau vitamina M sau Acidul Folic si vitamina B12 sau Ciancobalamina. Vitamina B1 sau Tiamina Pentru prima data, tiamina a fost descoperita in Japonia in 1910 cand Umetaro Suzuki a cautat sa afle de ce taratele de grau vindeca bolnavii de beriberi. Acest compus a fost cristalizat pentru prima data de catre Jansen Donath in 1926 numindu-l aneurina dar compozitia sa chimica i-a fost determinata abia in 1935 de catre Robert R. Williams care i-a dat numele de tiamina . Tiamina se gaseste in mod natural in mazare verde, spanac, ficat, carne de vita, carne de porc, nuci, fistic, soia, boabe intregi de cereale, paine, drojdie si legume. In calitate de vitamina, este necesara in cantitati mici pentru un metabolism normal. Este implicata in coordonarea complexa a ciclului Krebs, care este principala cale de extragere a energiei de catre organism din glucoza, aminoacizi sau grasimi. Este esentiala pentru o crestere si dezvoltare normala si contribuie la mentinerea in bune conditii a functiilor inimii, sistemului nervos si a celui digestiv. Serveste ca si coenzima in caile de sinteza a NADPH si pentozelor (riboza, deoxiriboza) necesare pentru formarea ADN respectiv a ARN. Boli genetice determinate de functionalitatea tiaminei sunt rare dar serioase. Sindromul de Anemie Megaloblastica Tiamin Selectiva (TRMA) cunoscut si ca Sindromul Rogers, este o boala determinata de transportul defectuos al tiaminei. Se manifesta prin anemie megaloblastica, diabet zaharat, surzenie si raspunde la
tratament cu diferite doze de tiamina. Doza zilnica minima considerata necesara in cele mai multe dintre tari este de 1,4 mg. Studiile insa au aratat ca doze zilnice de 50 mg cresc capacitatile mentale de concentrare, intelegere, buna dispozitie si un timp crescut de reactie la teste. Fiind solubila in apa, vitamina B1 nu poate fi depozitata in corp, dar o data absorbita se concentreaza in muschi. Alimentatia echilibrata este necesara pentru furnizarea adecvata de vitamina B1. Deficienta sistematica de tiamina poate conduce la o serie de probleme incluzand neurodegenerarea, slabirea si moartea. Lipsa de tiamina poate fi determinata de malnutritie, alcoolism, si o dieta bogata in tiaminaza (pesti de apa dulce cruzi, crustacee crude, ferigi) si alimente bogate in factori anti-tiaminici: ceai, cafea, etc.
Unele dintre cele mai cunoscute boli determinate de deficienta de viatmina B1 sunt beriberi si sindromul Wernicke-Korsakoff, boli adesea comune cu alcoolismul cronic. Diagnoza pentru deficienta de tiamina se poate stabili prin determinarea activitatii transcetolazei in eritrocite sau direct in sange. Se pare ca autismul poate fi tratat cu tiamina. Rezultatele sunt inca discutabile. Singurele cazuri de supradoze de vitamina B1 au fost intalnite doar la utilizarea excesiva de tiamina injectabila. Excesul poate conduce la reactii anafilactice.
Vitamina B2 sau vitamina G sau Riboflavina Numele de “riboflavina” provine de la “riboza” si “flavina”. Vitamina B2 are formula chimica C17H20N4O6. Dintre alimentele cu continut bogat de riboflavina putem mentiona: laptele, lactatele, legumele frunzoase, soia, drojdia, granele intregi, fructele, ficatul, rinichii, albusul de oua, branza, si carnea proaspata. Riboflavina este un micronutrient care se absoarbe usor si are un rol cheie in pastrarea sanatatii umane si animale. Ca si alte vitamine B, desi este necesara in cantitati mici, joaca un rol important in metabolismul energetic, metabolismul grasimilor, carbohidratilor, proteinelor si corpilor cetonici. Este implicata in sustinerea sistemului imun, sistemului nervos, formarea celulelor rosii, reproductia celulara pentru pastrarea sanatatii pielii, parului, unghiilor, membranelor mucoaselor si ochilor, activarea vitaminelor B6 (piridoxina) si B9 (acid folic). Doza zilnica recomandata variaza cu varsta, astfel de la 0,4 mg/zi pentru copii sub 6 luni la 1,8 mg/zi pentru tineri intre 15 si 18 ani. Copii au nevoie de 0,5 mg/zi de la 6 luni la un an, 0,8 mg/zi de la 1 an la 3 ani si 1,2 mg/zi intre 7 si 10 ani. Femeile necesita 1,3 mg/zi intre 11 si 50 de ani si 1,2 mg/zi dupa aceasta varsta. Barbatii au nevoie de 1,5 mg/zi intre 11 si 14 ani, 1,7 mg/zi intre 19 – 50 ani si 1,4 mg/zi dupa varsta de 51 de ani.
Riboflavina este excretata continuu prin urina de catre indivizii sanatosi si de aceea daca dieta nu este corespunzatoare, cu un aport suficient de riboflavina, deficienta devine relativ obisnuita. Insa deficienta de riboflavina este intotdeauna insotita de deficienta altor vitamine. Deficienta de vitamina B2, cunoscuta ca ariboflavinoza , este asociata cu diferite simptome cum sunt craparea pielii la colturile gurii si fisurarea buzelor, inflamarea captuselii gurii si limbii, inflamarea gatului si dureri la nivelul acestuia, vascularizara corneelor si senzitivitatea ochilor la lumina, mancarimea si exfolierea pielii, anemie prin deficienta de fier, etc. Deficiente sub-clinice de riboflavina au fost observate la femei care folosesc contraceptive orale, la oameni in varsta, la persoane cu probleme la alimentatie si in cazul unor boli cum sunt HIV, boala intestinelor inflamate, diabet si boli cronice de inima. O deficienta de riboflavina se poate usor observa prin schimbarea culorii limbii, fenomen cunoscut ca Limba Purpurie. Faptul ca deficienta de riboflavina nu conduce imediat la manifestari clinice obisnuite arata ca nivelele sistematice a aceste vitamine sunt foarte bine/precis reglate.
Cand este luata oral, riboflavina nu este toxica, in plus solubilitatea scazuta a acestei vitamine face sa nu fie absorbita in cantitati periculoase din intestin. Prin injectii pot fi administrate cantitati toxice, dar orice exces este eliminat prin urina, colorand-o in galben stralucitor atunci cand este in cantitati mari. Riboflavina este utilizata, de peste 30 de ani, in scopuri terapeutice de exemplu ca parte in fototerapia icterului postnatal al bebelusilor, tratamentul migrenelor impreuna cu beta-blocanti, imbunatatirea transfuziei de sange, inactivant a numeroase microorganisme patogene (virusuri, bacterii, paraziti) sau incetinirea si stoparea bolilor de cornee. Vitamina B3 sau vitamina PP sau Niacina Numele ales este niacina derivat din nicotinic acid + vitamina. Termenul de niacina se refera atat la acid nicotinic cat si la nicotinamida . Vitamina B3 este de asemenea cunoscuta si ca “vitamina PP”, nume derivat de la termenul de “factor ce previne pelagra”. Niacina se gaseste in peste, carne de pui, ficat, rinichi, inima, lapte, oua,carne de vita, grane intregi, legume verzi, broccoli, tomate, morcovi, cartofi, asparagus, nuci, curmale, avocado, ciuperci, drojdie, etc. Pe langa sursele alimentare, niacina poate fi sintetizata in ficat din aminoacidul esential triptofan, dar cu o viteza de sinteza extrem de lenta si un consum mare de aminoacid. Astfel pentru un miligram de niacina sunt necesare 60 miligrame de triptofan. In plus aceasta biosinteza necesita si riboflavina si vitamina B6. Lipsa niacinei in alimentatie a fost de-a lungul istoriei o problema pentru populatiile la care porumbul constituia un aliment de baza. Abia recent s-a pus in evidenta ca porumbul contine cantitati apreciabile de niacina, numai ca acesta este legat chimic in structuri care il fac nedisponibil pentru oameni. De asemenea daca se foloseste calciu alcalin acesta elibereaza triptofanul din porumb si absorbit in intestine si apoi transformat in niacina. Vitamina B3, cunoscuta deci si ca niacina, acid nicotinic sau nicotinamida forma
amidica, este vitamina a carei derivati NAD+, NADH, NADP+ si NADPH joaca roluri esentiale in metabolismul energetic al celulelor vii precum si in refacerea ADN-ului. Conversia niacinei in NAD si NADP, precum si utilizarea acestor coenzime in procese biologice complexe ca de exemplu ciclul acidului citric arata complexa coordonare a proceselor in organismele vii. Niacina joaca de asemenea un rol important in producerea unor hormoni sexuali si de stres, in special cei produsi de glanda suprarenala. Ocupa un loc important in procesul de indepartare a substantelor chimice toxice sau periculoase din corp. Dozele de niacina recomandate sunt de 2 – 12 mg/zi pentru copii, 14 mg/zi pentru femei, 16 mg/zi pentru barbati si 18 mg/zi pentru femei insarcinate sau care alapteaza. Deficienta severa de niacina determina aparitia pelagrei in timp ce o deficienta medie conduce la o incetinire a metabolismului scazand toleranta la frig. Simptomele pelagrei cuprind inalta senzitivitate la lumina soarelui, agresiune, dermatite, leziuni rosii pe piele, insomnie, slabiciune, confuzii mentale, diaree si in cele din urma dementa. In general, simptomele pelagrei sunt cunoscute ca “cei patru D” : diaree, dermaita, dementa, moarte (diarrhea, dermatitis, dementia, death). Netratata, boala ucide in 4 – 5 ani. Doze de peste 20mg/zi produc puseuri de fierbinteala ce dureaza 15 – 30 minute. Doze foarte mari de niacina determina maculopatie (ingrosarea maculei si retinei) care conduce la vedere tulbure si orbire. Niacina insasi nu este toxica, dar compusii chimici rezultati din niacina in exces sunt toxici pentru piele si ficat, si problema este ca asimilata in cantitati mari se acumuleaza mai repede decat este eliminata prin metabolism. Niacina se administreaza in doze ridicate pentru cresterea lipoproteinelor cu densitate inalta (HDL) sau “colesterolul bun” in sange, pacientilor cu HDL scazut si cu inalt risc de atac cardiac. De asemenea este utilizata in tratamentul hiperlipidemiei deoarece reduce secretia in ficat a lipoproteinelor cu densitate foarte scazuta (VLDL), precursoare a lipoproteinelor cu densitate scazuta (LDL) sau “colesterolul rau” si inhiba sinteza colesterolului. Vitamina B5 sau Acidul Pantotenic Acidul pantotenic cunoscut si ca vitamina B5 este un acid uleios, vascos, galben, solubil in apa si absolut necesar pentru viata. Face parte din complexa coordonare a proceselor naturale fiind necesar pentru formarea coenzimei-A (CoA) si proteinei transportoare de grupari acil fiind astfel critic pentru metabolism si sinteza carbohidratilor, proteinelor si grasimilor. Numele de acid pantotenic deriva din greacul pantothen (παντόθεν) insemnand “de peste tot “. Mici cantitati de acid pantotenic se gasesc aproape in orice aliment, iar cantitati mai mari in grane intregi, legume, oua, carne si laptisor de matca. Se gaseste in mod obisnuit si ca alcool, provitamina pantenol, precum si ca pantotenat de calciu. Studii recente au aratat ca bacteriile din intestinul uman pot sintetiza acid pantotenic (1998). Este esential pentru toate formele de viata deoarece are un rol cheie in numeroase procese biologice. Acidul pantotenic este esential pentru sinteza coenzimei A si altor compusi inruditi, fiind implicat astfel pe langa metabolismul acizilor grasi, carbohidratilor si proteinelor dar si in formarea anticorpilor, conversia colesterolului in hormoni,
producerea de celule rosii si producerea neurotransmitatorului acetilcolina. Desi se gaseste in toate alimentele si se pare ca poate fi sintetizat si de catre bacteriile din flora intestinala se estimeaza ca doza necesara de vitamina B5 trebuie sa fie de la 2 mg/zi pentru copii mai mici de sase luni pana la 4 – 7 mg/zi la varste peste 11 ani. Deoarece acidul pantotenic este practic in toate alimentele, in conditii normale, o deficienta datorita dietei este practic necunoscuta. Insa pot aparea nivele scazute de acid pantotenic in dieta care impreuna cu deficienta altor vitamine conduce la diferite tulburari fiziologice. Deficienta de acid pantotenic este exceptional de rara si de aceea nu a fost foarte bine studiata. In putinele cazuri studiate (victime ale infometarii sau echipe de voluntari) s-a observat ca toate simptomele deficientei dispar la furnizarea corespunzatoare de vitamina. Simptomele deficientei sunt similare cu cele ale altor vitamine B. Cele mai multe sunt minore incluzand oboseala, alergii, ameteli si dureri abdominale. In extrem de rare cazuri (reversibile insa) au fost observate si simptome mai grave ca insuficienta glandei suprarenale si encefalopatie hepatica. Toxicitatea cu vitamina B5 este improbabila. Nu s-au raportat efecte secundare la doze mari de vitamina (de exemplu 10 g/zi), poate doar o laxitate a intestinului si in cel mai rau caz diaree. De asemenea nu au fost observate reactii adverse la aplicarea parenterala a vitaminei. Experiente pe cobai au arata ca deficienta conduce la pierderea si/sau albirea parului. De aceea la un moment dat viatmina B5 era cunoscuta si ca “factor anti par gri”. Ca urmare a fost introdusa intr-o serie de cosmetice, inclusiv in sampon. Insa acestea nu au aratat nici un beneficiu pentru om desi multe firme de cosmetice folosesc acidul pantotenic ca si aditiv. Tot ca urmare a studiilor pe cobai in anii 1995, acidul pantotenic era folosit pentru tratarea acneelor. Insa studiile au fost efectuate doar de echipa unui singur cercetator american, Leung, si desi a obtinut rezultate foarte bune care insa nu au fost confirmate de alte studii si nici nu se stie procesul exact de actiune, problema a intailnit multe critici si este inca discutabila. S-a stabilit insa ca suplimentari de 2 g/zi de pantotenat de calciu pot reduce durata rigiditatii matinale, gradul de invaliditate si de durere datorate artritei reumatoide. Desi pana in prezent rezultatele sunt inconsistente, aceasta suplimentare poate imbunatati eficienta utilizarii oxigenului si reduce acumularea de acid lactic la atleti. Vitamina B6 sau Piridoxina Prin vitamina B6 se intelege un complex de trei derivati chimici solubili in apa ai piridinei: piridoxina (PN), piridoxal (PL) si piridoxamina (PM). Vitamina B6 a fost descoperita in anii 1930 in timpul studiilor asupra nutritiei unor cobai. A fost denumita piridoxina datorita structurii sale omoloage cu piridina. Ulterior s-a aratat ca pe langa piridoxina exista cu aceleasi activitati metabolice si in alte doua forme usor diferite chimic si anume piridoxalul si piridoxamina. Vitamina B6 este larg distribuita in alimente atat in forma libera cat si legata.
Surse bune de vitamina B6 sunt reprezentate de: carne, produse din grane intregi, lactate, legume si nuci. Dintre plante cele mai bune surse sunt cartofii, bananele, mango si avocado. Merele si fructele in general sunt surse sarace de piridoxina. Gatirea, depozitarea, congelarea si procesarea conduce la pierderea de piridoxina, in unele cazuri mai mult de 50%, in functie de forma vitaminei prezente in aliment. Alimentele vegetale pierd cel mai putin. Ele contin mai ales piridoxina care este de departe mult mai stabila decat piridoxalul sau piridoxamina gasite in alimentele de origine animala. Vitamina B6, fosforilata sau nu, este absorbita prin simpla difuzie pasiva in jejun si ileum. Vitamina B6 este esentiala pentru metabolismul proteinelor, grasimilor si carbohidratilor si este cofactor in multe reactii din metabolismul aminoacizilor, incluzand transaminarea, deaminarea si decarboxilarea. Este implicata in reactiile de eliberare a glucozei din glicogen, realizarea unor neurotransmitatori, hormoni, hemoglobina si anticorpi. Un rol important il are in procesele de crestere sau diminuare a expresiei unor gene. Necesarul zilnic de vitamina variaza cu varsta. Dozele medii recomandate sunt pentru sugari intre 0-6luni de 0,3 mg/zi, sugari intre 7-12 luni 0,6/zi, copii intre 1-3 ani 1,0 mg/zi, copii intre 4-6 ani 1,1 mg/zi, copii intre 7-10 ani 1,4 mg/zi, barbati intre 11-14 ani 1,7 mg/zi, barbati peste 15 ani 2,0 mg/zi, femei intre 11-14 ani 1,4 mg/zi, femei intre 15-18 ani 1,5 mg/zi, femei peste 19 ani 1,6 mg/zi, femei insarcinate 2,2 mg/zi, lactatie 2,1 mg/zi. Dozele recomandate variaza usor cu institutia care recomanda si tara in care se aplica. Deficienta severa de vitamina B6 la oameni este rara deoarece cele mai multe alimente o contin, dar deficienta medie este destul de obisnuita. Fiind stabila poate fi folosita ca supliment sau in fortificarea unor alimente . Cazurile in care deficienta poate aparea se refera la dieta vegetariana, absorbtie slaba datorita unor probleme la nivelul tractului gastrointestinal (de exemplu alcoolismul), boli genetice, medicamente care o pot inactiva (penicilina, hidrolazina) sau anticonceptionale. Deficienta numai de vitamina B6 este relativ neobisnuita, apare de obicei impreuna cu deficienta altor vitamine din complexul B. Daca sursele animale sunt surse bune de vitamine B, vegetarienii trebuie sa suplimenteze alimentatia cu vitamine pentru a preveni deficienta. Sindromul clasic al deficientei de vitamina B6 este dermatita seboreica asemanatoare unei eruptii, atrofia glotei cu ulceratie, conjuctivite, intertrigo si simptome neurologice de somnolenta, confuzie si neuropatie.
Nu au fost pana acum semnalate efecte ale unor supradoze de vitamina B6 din alimente, dar aceasta nu inseamna ca prin ingerarea de suplimente excesive, astfel de efecte nu pot aparea. Deorece datele asupra acestei probleme sunt destul de limitate este bine ca suplimentele sa fie luate cu atentie. De exemplu
sensibilitate neuropatica (simptome de dureri neurologice) si dureri la extremitati au fost inregistrate la asimilarea de pastile in exces. Pentru a preveni astfel de fenomene se recomanda sa nu se ia suplimentar vitamina mai mult decat este nivelul superior de toleranta stabilit prin cercetari si care pentru piridoxina este pentru adulti de 100 mg/zi. Vitamina B6 este considerata ca avand rol terapeutic de calmare a sistemului nervos si asupra insomniei prin cresterea serotoninei in creier. De asemenea s-a pus in evidenta faptul ca reduce ametelile la unele femei insarcinate care au dimineata senzatia de boala, slabiciune si nu afecteaza fatul. Descreste riscul bolilor de inima scazand nivelele de homocisteina. In anumite cazuri, de exemplu de autism, doze superioare de vitamina B6 impreuna cu magneziu au fost benefice. Un studiu a stabilit ca aceasta vitamina face visele mai active si creste capacitatea de reamintire a acestora, probabil datorita rolului indeplinit in conversia triptofanului la serotonina. Impreuna cu magneziu se foloseste ca tratament alternativ. Unele studii arata ca aceasta combinatie B6 – magneziu poate contribui la imbunatatirea atentiei in boli cu deficit de atentie, imbunatatirea hiperactivitatii, hiperemotivitatii, atentiei scolare si scaderea agresivitatii. Vitamina B7 sau vitamina H sau Biotina Biotina cunoscuta si ca vitamina H sau vitamina B7 este una din vitaminele complexului B, complex considerat odata ca fiind o singura vitamina cum este de exemplu vitamina C. O relatie armonioasa cu bacteriile simbiotice din intestine permit omului sa aibe sursa proprie de biotina. Pe de alta parte este important sa fie echilibrata si prin dieta. Surse bogate in biotina sunt ficatul, rinichii, lactatele, scoicile, somonul, homarii, drojdia, conopida si pieptul de pui.
Biotina este importanta pentru o serie de reactii metabolice printre care sinteza acizilor grasi, metabolismul leucinei si gluconeogeneza (generarea de glucoza din compusi neglucidici cum sunt piruvatul, glicerolul si aminoacizii). La dezvoltarea celulelor ocupa un rol important in ciclul Krebs, calea biochimica de eliberare de energie din alimente. In calitate de cofactor al unor enzime contribuie la transferul de dioxid de carbon si la mentinerea nivelului normal de glucide in sange.
Deficienta de biotina este o boala genetica rara. Fara tratament deficienta de biotina poate conduce la moarte. Adeseori persoanele care sufera de diabet 2 prezinta si deficienta de biotina, care probabil este implicata in sinteza si eliberarea de insulina. La persoane sanatoase deficienta de biotina nu apare decat extrem de rar deoarece necesarul este foarte mic si este asigurat de alimentatie si de sinteza ei de catre bacterii intestinale. Din acest motiv o serie de state nu recomanda o doza zilnica necesara. Insa deficienta de biotina poate fi determinata de exemplu de un consum excesiv de albus de ou crud pe o perioada indelungata (luni sau chiar ani). Albusul de ou contine o proteina avidina care leaga puternic biotina intr-un complex ireversibil care este eliminat ca atare din corp prin fecale. Prin
fierbere/coacere avidina este denaturata si complexul nu se mai poate forma. Simptomele deficientei de biotina se manifesta prin uscarea pielii, dermatite seboreice, infectii fungice, asprimea pielii incluzand eruptii eritematoase, fragilizarea parului, pierderea parului si chiar alopecie totala. Netratarea deficientei de biotina conduce la simptome neurologice care includ depresia ce poate ajunge la somnolenta, schimbari in starea mentala, dureri muschiulare generale, hiperestezii si paresteszii. Tratamentul este simpla utilizare de suplimenti in biotina. Copiii cu boala metabolica mostenita cunoscuta ca fenilcetonurie (PKU) prezinta o slaba abilitate de a utiliza biotina, fapt manifestat prin simptomele uzuale, si cresterea dozelor de biotina imbunatateste in aceste cazuri unele aspecte cum sunt dermatitele seboreice. Se pare ca biotina nu prezinta efecte de toxicitate chiar la doze foarte mari utilizate pentru tratarea unor boli metabolice. Suplimente de biotina sunt adesea recomandate ca produse naturale (cosmetice) pentru contracara pierderea parului dar nu sunt obtinute rezultate sigure deoarece biotina nu se absoarbe bine prin piele. In laboratoarele biochimice, biotina este utilizata pentru determinari biochimice dupa ce este legata chimic, proces numit biotinilare, de unele situsuri chimice ale unor molecule sau proteine specifice. Vitamina B9 sau vitamina M sau Acidul Folic Acidul Folic cunoscut si ca, Folacin si Folat reprezinta vitamina hidrosolubila B9 care este esentiala pentru numeroase functii ale organismului animal de la sinteza nucleotidelor la remetilarea homocisteinei. Este deosebit de importanta in procesul de diviziunea rapida celulara si crestere. In 1931 dr. Lucy Wills a observat ca anemia ce poate aparea in timpul sarcinii poate fi prevenita prin alimentarea cu drojdie de bere. Factorul raspunzator, ca fiind substanta corectiva din drojdia de bere, a fost pentru prima data izolat la sfarsitul anilor 1930 – 1941 din frunze de spanac, de aici si numele care deriva din latinul folium (frunza). In 1943 a fost cristalizat si i s-a stabilit structura chimica, iar in 1945 a fost pentru prima data sintetizat. Acidul folic se gaseste in legumele frunzoase (spanac, salata, etc.), nap verde, fasole uscata, mazare uscata, seminte de floarea soarelui, legume, fructe, ficat, drojdie, unele cereale, produse fortifiate. Acidul folic este necesar pentru producerea si mentinerea noilor celule, mai ales in perioadele cu rapida diviziune celulara cum sunt cele de sarcina si din copilarie. Necesarul zilnic de folat este de 400 μg pentru persoane peste 19 ani, 600 μg pentru femei insarcinate si 500 μg pentru femei ce alapteaza. Deoarece s-a constatat ca foarte multa lume nu isi asigura necesarul prin dieta folosita in majoritatea tarilor se vand produse fortifiate cu acid folic dar si cu alte vitamine. Simptomele deficientei de vitamina B9 se manifesta prin lipsa de apetit, pierdere in greutate, slabiciune, limba inflamata si dureroasa, dureri de cap, palpitatii, iritabilitate comportament dezordonat. Deficienta la sugari si copii determina incetinirea cresterii. La adulti un semn de avansata deicienta de acid folic este anemia (macrocitica, megaloblastica).
Deficienta de acid folic poate fi implicata si in procese de generare a tumorilor (in special de colon) prin demetilarea/hipometilarea tesuturilor cu replicarea rapida. Deficienta de folat limiteaza diviziunea celulara, eritropoeza, producerea de celule rosii este incetinita si conduce la anemie megaloblastica caracterizata prin celule rosii mari imature. Atat adultii cat si copiii au nevoie de acid folic pentru a forma celule rosii normale si a preveni anemia. In cazul femeilor insarcinate (mai ales in primele 4 saptamani) deficienta de acid folic conduce la defecte in canalele neurale afectand embrionii (se pot naste cu boli mentale ca encefalii, encefalocele, spina bifida, copii slabi, prematuri si altele). Cercetari recente au aratat ca este foarte important ca si barbatii care planuiesc sa aibe copii sa se fortifice cu acid folic pentru a reduce posibilele defecte cromozomale din sperma. Riscul toxicitatii cu acid folic este scazut. Totusi s-a stabilit o doza maxima tolerabila de 1mg/zi pentru persoane adulte si de 800 μg pentru femeile insarcinate sau care alapteaza si au mai putin de 18 ani. Excesul de acid folic inrautateste efectele deficientei de vitamina B12 intrucat o mascheaza in parte si in plus afecteaza absorbtia ei. Vitamina B12 sau Ciancobalamina In sensul larg vitamina B12 se refera la un grup de compusi care sunt formati din cobalt si componente vitaminice: cobalamine. Cele mai importante cobalamine, sunt reprezentate de doua cobalamine naturale: 5-deoxiadenozilcobalamina si metilcobalamina si doua forme medicinale, anume un compus rezultat prin proceduri de purificare, folosidu-se cianuri, cianocobalamina si un altul hidroxicobalamina. Cand spunem vitamina B12 ne referim mai ales la cianocobalamina, principala forma folosita ca supliment nutritional. Din punct de vedere chimic vitamina B12 este cea mai complexa vitamina si este formata dintr-un nucleu porfirinic – similar cu cel al hemului, clorofilei si citocromului. Structura vitaminei prezentate in figura, apartine cianocobalaminei care este forma cea mai bine cunoscuta a vitaminei active B12 si care este usor metabolizata in corp in forma de vitamina activa, respectiv coenzima. Este in mod curent obtinuta cu ajutorul bacteriilor si dupa purificare comercializata in aceasta forma. Anemia pernicioasa o boala fatala a carei cauza nu a fost mult timp cunoscuta, este determinata de deficienta de vitamina B12. Cura de tratare a acesteia prin alimentare cu ficat a fost descoperita din intamplare prin anii 1920, iar extractul total din ficat care vindeca aceasta boala a fost pentru prima data obtinut in 1926. Acest extract, concentrat apoi de 50 – 100 ori, a fost ulterior folosit pentru tratarea bolii. Cercetatorii care au realizat acest lucru au fost premiati cu premiul Nobel pentru medicina in 1934 (Whipple, Minot, si Murphy). Factorul activ din extractul de ficat a fost izolat in 1948, fiind ultima vitamina identificata. Structura sa a fost determinata in 1956, desi inca de la inceputul anilor 1950, s-a dezvoltat obtinerea ei prin biotehnologii, anume prin cultivarea de bacterii. Vitamina B12 nu poate fi produsa de plante si animale. Numai bacteriile au
sistemul enzimatic necesar pentru a o produce. Sursele naturale de vitamina B12 pentru om sunt: carnea (in special ficatul si crustaceele), laptele, lactatele si ouale. Vitamina prezenta in plante nu este disponibila pentru om, astfel incat vegetarienii trebuie sa consume suplimente si alimente fortificate cu vitamine. Se recomanda in general ca un adult sa consume zilnic 2 – 3 μg de vitamina B12. Vitamina B12 indeplineste roluri cheie in functionarea creierului, sistemului nervos si formarea sangelui. Este in mod normal implicata in metabolismul fiecarei celule a corpului, in special influentand sinteza ADN, acizilor grasi si producerea de energie. O serie din activitatile vitaminei B12 pot fi inlocuite prin suficiente cantitati de acid folic, deorece vitamina B12 este utilizata pentru regenerarea acidului folic. Cele mai multe din “simptomele de deficienta B12” sunt de fapt simptome ale deficientei de acid folic de aceea numai cand este suficient acid folic pot fi determinate deficientele datorate vitaminei B12. Deficienta de vitamina B12 poate determina deteriorari severe si ireversibile, in special la nivelul creierului si sistemului nervos. La nivele usor mai scazute decat normale determina o serie de simptome ca oboseala, depresie si memorie slaba. Totusi aceste simptome nu sunt specifice numai pentru deficienta de B12. Alte simptome considerate a fi datorate in mod specific deficientei de B12 sunt mania si psihoza. Principala boala grava determinata de deficienta de vitamina B12 este boala lui Biermer sau anemia pernicioasa (anemie cu promegaloblastoza maduvei osoase); simptome gastrointestinale; simptome neurologice. Suplimentele de vitamina B12 trebuie evitate de persoanele sensibile la cobalamine, cobalt sau alti ingredienti din pastile/injectii. Totusi alergia la vitamina B12 este extrem de rara si chiar atunci cand este raportata trebuie sa ne gandim si la alte cauze. Exces de 20 μg/zi, sau mai mult, poate determina aparitia unor probleme la nivelul pielii, diaree, tromboze vasculare, hipocalcemie, boala lui Leber (neuropatie optica). Vitamina B12 este furnizata ca supliment in multe alimente procesate. De asemenea este disponibila in pastile multi-vitaminice, in injectii singura sau in combinatie cu alte vitamine. Pe langa suplimetari alimentare si tratament al deficientei, vitamina B12 se mai foloseste si pentru tratarea otravirii cu cianuri si a oamenilor in varsta pentru a evita atrofierea creierului asociata cu boala Alzheimer. Vitamina B12 poate interactiona cu o serie de medicamente care impiedica utilizarea sa. Dintre acestea putem aminti: aspirina, antibiotice (metronizadol, neomicina), contraceptive hormonale, cloramfenicol, iradierea cu cobalt, colchicina, questran, colebil, cimetidina, fametidina, ranitidina, nizatidina, metformina, fenobarbital, pirimidona, omeprazol, rabeprazol, si tratamente pentru HIV (combivir, retrovir, AZT). Vitamina C Vitamina C sau acidul ascorbic este un nutrient esential. Deficienta de vitamina C determina la oameni scorbutul . Scorbutul este cunoscut din antichitate ca fiind determinat de lipsa hranei cu
plante proaspete sau carne cruda. Cele mai bogate surse naturale de vitamina C sunt fructele si legumele. Macesele sunt in mod particular surse foarte bogate in vitamina C. Dintre fructe si legume putem enumera: prune, catina, mure, fragi, coacaze, portocale, lamai, pastarnac, kii, guava, baobab, brocoli, varza de Brussels, capsuni, piersici, lichee, papaia, pepene, conopida, usturoi, grapfruit, mandarine, fructul pasiunii, spanac, varza, mango, cartofi, tomate, ananas, morcovi, banane, caise, cirese, mere, asparagus, sfecla rosie, pere, salata, castraveti, vinete, struguri, smochine, etc. Surse animale care contin vitamina C sunt: lapte (inclusiv in lapte uman), ficat de vita/vitel, scoici, cod, ficat de porc, creier de miel, inima de miel, limba de miel, ficat de pui, glande suprarenale de vitel. Vitamina C este distrusa prin unele procedee de gatire cum sunt gatirea sub presiune, prajire, frigere, gatire la rotisor. Dozele recomandate ca fiind necesare unui om pe zi sunt extrem de variate, fiind inca in continua dezbatere in lumea stiintifica. De exemplu dozele recomandate in diferite tari de catre institutii specializate sunt: Anglia – 40 mg/zi; WHO (OMS) – 45 mg/zi; Canada – 60 mg/zi; SUA – 60 – 95 mg/zi.
Exista insa si recomandari calculate de diferiti cercetatori ca fiind necesarul unui om adult doze cuprinse intre 400 – 18000 mg/zi. In ultimul timp s-a dovedit ca dozele excesive nu sunt benefice ci dimpotriva si de aceea in diferite tari exista doze limite tolerabile pentru utilizare. Excesul de vitamina C este eliminat prin urina. Acidul ascorbic indeplineste in corpul uman numeroase functii fiziologice. Astfel are un inalt efect antioxidant actionand la reducerea stresului oxidativ, este substrat pentru ascorbat peroxidaza, cofactor enzimatic in biosinteza a numerosi compusi importanti biochimic si actioneaza ca donor de electroni pentru opt enzime diferite. Functiile sale sunt incluse in sinteza colagenului, carnitinei si a unui neurotransmitator, sinteza si catabolismul tirozinei, metabolismul microzomilor. Ca antioxidant are un rol deosebit in scaderea stresului oxidativ care induce boli cum sunt cele cardiovasculare, hipertensiunea, boli inflamatorii cronice si diabet. Acidul dehidroascorbic, principala forma oxidata a vitaminei C in corp, poate reduce deficientele neurologice si mortalitatea determinata de accidente cerebrale datorita capacitatii sale de a traversa bariera sanguina spre creier, in timp ce acidul ascorbic nu poate trece de aceasta bariera. Deficienta de vitamina C conduce la scorbut . Fara aceasta vitamina colagenul sintetizat este mult prea instabil pentru a-si indeplini functiile. Scorbutul in faza incipienta se manifesta prin pete de ficat pe piele, gingii spongioase si sangerare din toate membranele. Bolnavii de scorbut prezinta pete abundente pe coapse si picioare, sunt palizi, depresivi si sunt partial imobilizati. Avansarea bolii conduce la rani supurante, pierderea dintilor si in final la moarte. S-a aratat ca fumatorii care au o dieta saraca in vitamina C prezinta un risc inalt pentru boli de plamani. O serie de oameni de stiinta si organizatii pledeaza pentru utilizarea de mari
cantitati de vitamina C in alimentatia zilnica. Studii privind efectele dozelor mari de viatamina C asupra populatiei nu au fost niciodata efectuate. Vitamina C este necesara si pentru prevenirea altor boli determinate de malnutritie. Vitamina C este promovata ca fiind benefica fata de o serie de boli cum sunt: raceala, pneumonia, gripa aviara, sindrom respirator acut, boli de inima, SIDA, autism, nivel scazut de sperma, degenerare maculara, rau de inaltime, preeclampsie, scleroza amiotropica laterala, astm, tetanus si cancer. Doze relativ mari de vitamina C pot cauza indigestie, diaree, in special cand sunt luate pe stomacul gol chiar de persoane sanatoase. In caz de consum de doze mari de vitamina C perioade indelungate (ani), apar simptome ale excesului cum sunt: ameteli, greata, inrosirea brusca a fetei, dureri de cap, oboseala si somn tulburat. La copii, principala reactie fata de excesul de vitamina C este mancarimea pielii. Deoarece vitamina C intensifica absorbtia fierului, excesul de vitamina C poate conduce la oamenii cu boli rare de surplus de fier la otravire cu fier cum este hematocromatoza.
De foarte mult timp in medicina se crede ca excesul de vitamina C conduce la formarea de pietre la rinichi, desi studii recente nu pot confirma in mod cert acest lucru. Capitolul II.2. Substantele minerale – caracteristici, clasificare, rol si importanta –
Elementele minerale reprezintă numai circa 6 % din greutatea corporală şi totuşi au un rol important în nutriţie. Din cele 100 elemente minerale cunoscute, doar 20 – 21 sunt necesare pentru asigurarea structurilor tisulare şi pentru desfăşurarea normală a proceselor metabolice, acestea fiind numite bioelemente. După cantităţile care se găsesc în organism, elementele minerale au fost grupate în macroelemente şi microelemente. Macroelemente: carbonul, hidrogenul, oxigenul, azotul, calciul, fosforul, sodiul, potasiul, clorul, magneziul şi sulful. Microelementele numite şi oligoelemente se găsesc în organism în cantităţi foarte mici: fierul, cuprul, zincul, fluorul, iodul, cobaltul, manganul, molibdenul, cromul, seleniul. Roluri cu caracter general ale bioelementelor minerale : intră în structura tuturor celulelor şi lichidelor interstiţiale; intervin în reglarea cantităţii de lichide din organism şi a balanţei dintre apa intraşi extracelulară ; influenţează permeabilitatea membranelor ; menţin o anumită presiune osmotică şi echilibrul acido-bazic ; intră în structura a numeroase enzime; intervin în contracţia musculară şi în reactivitatea sistemului nervos. Principalele bioelemente ale corpului SODIU Se găseşte în cantitate de 100g la un organism de 70 Kg. Este hidropigen (generează edeme) şi prezenţa sa în cantităţi mai mari în plasmă şi ţesuturi produce retenţie apoasă şi edeme. Raţia zilnică normală pentru un adult este de 2-3g, dar de multe ori aportul de sodiu depăşeşte necesarul datorită faptului că de multă vreme omul a folosit clorura de sodiu pentru conservarea şi condimentarea produselor. POTASIU
Se găseşte în cantitate de 250g la un organism de 70 Kg. Este principalul constituent salin al protoplasmei. Măreşte eliminarea sodiului şi stimulează diureza. Raţia zilnică normală pentru un adult este de 2-3g potasiu. Intervine în formarea acetilcolinei şi în transmiterea excitaţiei de la terminaţiile nervoase la organele efectoare. Are rol în sinteza proteinelor şi glicogenului celular.
CLOR Se găseşte în cantitate de 100g la un organism de 70 Kg., în lichidele extracelulare (plasmă şi lichid interstiţial). Contribuie la formarea acidului clorhidric, stimulează activitatea amilazei salivare, facilitează transportul de bioxid de carbon şi oxigen şi eliminarea renală a ureei şi acidului uric. Raţia zilnică normală pentru un adult este de 4-5g clor . CALCIU Se găseşte în cantitate de 1.100-1.500g la un organism de 70 Kg. Este necesar pentru coagularea sângelui. Stimulează activitatea unor enzime. Participă la mecanismul contracţiei musculare. Necesarul de calciu este de 0,84g/zi cu mărirea raţiei în gestaţie (mai ales în luna a 5-a, când începe încorporarea calciului în scheletul fătului), în alăptare şi la copiii sub 15 ani. FOSFOR Constituie 1% din greutatea corpului. Cea mai mare parte se află în combinaţii anorganice cu calciu (oase, dinţi), iar restul în combinaţii organice. Fosforul este necesar pentru sinteza acizilor nucleici, a fosfolipidelor şi a moleculelor macrolitice. Raţia optimă de fosfor este de 1-2g/zi. MAGNEZIU Se află prezent în cantitate de 35g pentru un adult de 70 Kg. Este un cation intracelular şi se concentrează mai ales în mitocondrii. Scade excitabilitatea neuromusculară. Prin intermediul unor enzime intră în metabolismul glucidelor şi lipidelor. Necesarul de magneziu este apreciat la 1/3 din raţia de calciu. Insuficienţa magneziului favorizează creşterea colesterolemiei şi ateromatoza. FIER În organismul adultului se găseşte 3-5g fier. Mai mult de jumătate intră în structura hemoglobinei, iar restul în mioglobină, feroenzime, complexe proteice de transport (siderofilină sau transferină) şi depozit (feritină şi hemosiderină). Fierul plasmatic este de cca 120 mg/100ml.
Necesarul de fier este de 18-20 mg/zi la femei şi 12-14mg/zi la bărbaţi.
CUPRU Se află în cantităţi de 100-150 mg în organismul adultului. Contribuie la absorbţia fierului şi sinteza de hemoglobină. Circulă legat de proteine. Necesarul de cupru pentru adult este de 2,5 mg/zi. IOD Este un oligoelement constituent al hormonilor tiroidieni. Pentru prevenirea guşei endemice, raţia optimă este de 150 mg/zi. Calea folosită la noi în ţară pentru profilaxia distrofiei endemice tireopate este administrarea de sare iodată (10-20 mg iodat de potasiu/1 Kg sare). COBALT Atât prin prezenţa sa, cât şi sub formă de vitamină B12, favorizează hematopoeza. FLUOR Creşte rezistenţa la carii dentare, mai ales la copii reduce osteoporoza. Sursele cele mai importante de fluor sunt: apa de băut, ceaiul rusesc, grâul, orezul, caisele, strugurii, - cartofii, ridichile, roşiile ZINC Intră în structura unor enzime importante, facilitează procesele de oxidoreducere. În afară de produsele animale, zincul se găseşte în: drojdia de bere, germeniide grâu.
MANGAN Este un activator enzimatic, participă la formarea osului. Se găseşte în: legume, nuci,boabe de cereale. CROM Are rol în metabolismul glucidelor şi lipidelor . SELENIU Este un antioxidant. Are efecte hepato-protectoare .
Capitolul II.3. Apa Apa si importanta ei Apa este cel mai important constituent al organismului uman, o cantitate de pana la patru cincimi din greutatea corpului nostru fiind constituita din apa. Apa este solventul principal pentru produsii de digestie, fiind esentiala pentru eliminarea reziduurilor si toxinelor din organism. Desi nu exista o doza foarte exacta recomandata, sase pahare de apa zilnic sunt considerate suficiente pentru o buna sanatate a organismului. Femeile care alapteaza au nevoie crescuta de apa datorita cantitatii eliminate in procesul de lactatie. Rolul apei in organism Apa reprezinta un dizolvant pentru multe substante si este mediul in care se desfasoara majoritatea reactiilor chimice care fac parte din procesul de metabolism. In organism au loc numeroase reactii chimice al caror rezultat sunt energia si caldura, reactii ce sustin metabolismul necesar vietii. Aceste reactii necesita un mediu apos ,in caz contrar substantele nu se pot desface in ioni iar reactiile nu pot avea loc. Apa insasi este un electrolit slab , care se disociaza in ioni de hidrogen ( H+ ) si hidroxil ( OH- ). Acesti ioni pot avea rolul de catalizator, accelerand reactiile care in mod normal ar dura mult mai mult decat cateva secunde. O alta proprietate importanta a apei ar fi aceea de a disipa caldura prin evaporare. Aceasta insusire are un rol foarte important in fiziologia termoreglarii. La temperaturi atmosferice ridicate, organismul primeste mult mai multa caldura decat are nevoie. Daca aceasta caldura nu ar fi disipata, organismul ar avea de suferit. Din fericire, corpul uman dispune de serie de mecanisme de eliminare a caldurii. Unul dintre ele se bazeaza pe prezenta apei si presupune schimbarea acesteia din stare lichida in stare gazoasa cu o pierdere de caldura (transpiratie). Astfel, fiecare gram de apa evaporat de pe suprafata pielii la temperatura camerei faciliteaza pierdera a 580 de calorii. Apa ingerata este transportata prin sange in tot organismul si este retinuta in tesuturi in functie de nevoi. Rezervele de apa ale corpului se gasesc in special in muschi si in piele. Pe langa acestea, si alte organe contin o cantitate insemnata de apa care le faciliteaza functionarea: creierul , ficatul, plasma sanguina , plamanii, etc. Bilantul hidric Reprezinta diferenta dintre aportul si eliminarile de apa. In conditii normale cantitatile de apa introduse in organism sunt egale cu pierderile hidrice. Aportul hidric pentru subiectii sanatosi din regiunile temperate, ce efectueaza eforturi moderate (35 kcal/kg corp/zi) si au alimentatie echilibrata, este de aprox. 2500 ml/zi (cu variatii cuprinse intre 35-40 ml/kg corp/zi). Este asigurat din lichidele baute, apa existenta in alimentele solide (800-1000ml) si apa metabolica rezultata din catabolismul proteinelor (0,41 ml/g), glucidelor (0,55 ml/g) si lipidelor (1,07 ml/g). Exceptand zaharul si grasimile pure, apa se gaseste in alimente intr-o proportie importanta: laptele 87%, oul 75%, legumele si fructele proaspete 70-90%, cerealele fierte 80-85%, carnea 50-75%, painea 35%, branzeturi 30-35%.
Eliminarile hidrice se realizeaza pe patru cai: renala cutanata pulmonara digestiva Pe cale cutanata apa se pierde prin transpiratie, perspiratio insensibile. Eliminarile digestive sunt in medie de 200 ml pe zi, fiind mai scazute la persoanele constipate, dar mult mai pronuntate in caz de diaree (1-2 l/zi). Capitolul II.4. Enzime Enzimele sunt biocatalizatori prezenti in toate organismele vii si se gasesc in toate tipurile de celule animale, in fluide corporale (sange, limfa, lichid cefalorahidian, lichid intestinal), in unele secretii specifice pentru diferite organe (stomac, pancreas, intestin subtire, rinichi). Proprietatile generale ale enzimelor Sunt substante de natura proteica si indeplinesc rol de catalizatori ai transformarilor biochimice din celula vie. Cea mai importanta proprietate a enzimelor, total neintalnita in cataliza chimica, o constituie inalta specificitate de actiune a acestora, ceea ce inseamna ca o enzima catalizeaza transformarea unui singur substrat si doar in cazuri rare a unui grup restrans de substante inrudite structural. In functie de modul de manifestare, specificitatea de actiune a enzimelor poate fi de mai multe tipuri: specificitate de reactie, specificitate de substrat; specificitate absoluta de grup; specificitate relativa de grup; stereospecificitate etc. Ca biocatalizatori, enzimele pot fi caracterizate prin următoarele proprietăţi generale: acţionează în cantităţi extrem de mici, dar manifestă o activitate extrem de intensă; nu se consumă şi nu se transformă în reacţiile catalizate; catalizează reacţii termodinamic posibile, adică reacţii care corespund unei diminuări a energiei libere; orientează şi măresc viteza reacţiilor biochimice,determinând scăderea energia de activare a moleculelor de substrat asupra cărora acţionează; constituie cei mai eficienţi catalizatori cunoscuţi, determinând reacţii extrem de rapide; nu modifică starea finală de echilibru a reacţiilor ci numai viteza cu care se realizează acest echilibru; într-o reacţie reversibilă care conduce la o stare de echilibru, enzima accelerează numai cele două viteze de reacţie (1 şi 2) care evoluează simultan şi în sens invers, determinând astfel atingerea mai rapidă a stării de echilibru; se disting printr-o specificitate de acţiune, conversia unui substrat întru-un produs de reacţie sau biosinteza unei substanţe din componentele constitutive fiind catalizate de un anumit tip de enzime; asigură coordonarea, reglarea şi controlul proceselor biochimice la care participă, modulând activitatea metabolismului celular.
Fiind însă o clasă specială de molecule proteice, enzimele se caracterizează, sub aspect structural, prin două trăsături generale distinctive în strânsă corelaţie, şi anume: Existenţa unor particularităţi structurale specifice care le conferă activitatea catalitică; astfel, moleculele de enzimă posedă în structura lor anumite zone, denumite situsuri cu o secvenţă de aminoacizi şi conformaţia caracteristică, zone care sunt esenţiale pentru manifestarea activităţii catalitice (situs catalitic) sau pentru funcţia de reglare (situs allosteric) a unor secvenţe de reacţii; Existenţa unei configuraţii structurale spaţiale a moleculei, configuraţie care – în ansamblul ei – este responsabilă sau contribuie la manifestarea activităţii enzimatice. 2.3. Clasificarea enzimelor Dupa felul reactiei catalizate, enzimele se clasifica in urmatoarele grupe: Oxidoreductaze-enzimele care catalizeaza reactiile de oxido-reducere. Transferaze-enzimele care catalizeaza reactiile de transfer a unor grupari chimice. Hidrolaze-enzime care scindeaza hidrolitic legatura covalenta C-C, C-O, C-N, C-S in prezenta apei si sunt implicate in procesele de degradare. Liaze-enzime care catalizeaza scindarea legaturii C-C, C-O, C-S, C-N in absenta apei. Izomeraze-enzime care catalizeaza reactia de izomerizare. Ligaze (Sintetaze)-enzime care catalizeaza procesele de sinteza. Capitolul III. Elemente specifice valorii alimentare valoare nutritiva, energetica, biologica, senzoriala, sanitara (igienica, inocuitate) Capitolul III.1. Efectul energetic al unitatii de masa a proteinelor, lipidelor si glucidelor
Capitolul III. Elemente specifice valorii alimentare valoare nutritiva, energetica, biologica, senzoriala, sanitara (igienica, inocuitate) Valoarea nutritiva - reprezintă calitatea unui produs alimentar de a satisface necesitătile nutritive ale organismului. Pentru aprecierea valorii nutritive a unui produs alimentar este necesar să se cunoască continutul său în proteine, glucide, lipide, săruri minerale si vitamine, nu numai sub aspect cantitativ, dar si calitativ, inclusiv interactiunile posibile dintre diferitii componenti. Valoarea energetica - a unui aliment exprimă potențialul nutrienților săi de a furniza energie. Valoarea biologica - reflectă în primul rând calitatea proteinelor în produs, componența lor aminoacidă, gradul de digerare și asimilare a lor de către organism. Valoarea senzoriala – reprezinta insusirea de a impresiona in mod placut organele de simt prin aspect, culoare, gust, miros astfel incat sa determine alegerea si consumarea lui cu placere. Inocuitatea alimentelor reprezinta insusirea unui produs de a nu constitui un pericol pentru organism, adica sa fie lipsite de impuritati, substante toxice, microorganisme patogene, toxine microbiene. Capitolul III.1. Efectul energetic al unitatii de masa a proteinelor, lipidelor si glucidelor Determinarea valorii energetice a produselor alimentare Valoarea energetica sau calorica exprima cantitatea de energie furnizata organismului de unitatea de produs alimentar consumat. Principalii furnizori de energie sunt: glucidele, prin arderea unui gram de glucide se degaja 4,1 calorii
proteinele, prin arderea unui gram de proteine se degaja 4,1 calorii lipidele, prin arderea unui gram de lipide se degaja 9,3 calorii Necesarul de energie ca si valoarea energetica a alimentelor se exprima în calorii (cal) sau jouli (1cal = 4,18jouli), ca unitati de masura. Formula dupa care se calculeaza valoarea calorica este urmatoarea : W (cal) = P(g) * 4,1(cal/g) + L(g) * 9,3(cal/g) + G(g) * 4,1(cal/g) La determinarea valorii calorice a alimentelor trebuie sa se tina seama de partea necomestibila a alimentului precum si de pierderile specifice ce se produc în prelucrarea primara si termica a acestora. Nivelul energetic (în kcal) al raţiei alimentare se stabileste în funcţie de tipul consumatorului, categoria consumatorilor cărora le este destinată raţia: vârstă, sex, activitate etc. Se tine cont de coeficienţii calorigeni ai proteinelor (4,1 kcal/g), lipidelor (9,3 kcal/g) şi glucidelor (4,1 kcal/g) se calculează aportul energetic al fiecăruia din aceste substraturi calorigene. Exemplu calcul valoare energetica - meniu pentru o persoana de sex feminin, varsta 23 de ani, greutate corporala 49 kg si inaltime 169cm. Mic dejun: - ou 50 g - șuncă presată 50 g - roșie 50 g - castravete 50 g - pâine 50 g - suc de portocale 200 g Gustare: - suc de lămâie 200 g Prânz: - borș de miel (miel 100 g, ceapă verde 10 g, ceapă uscată 10 g, morcovi 20 g, orez 10 g, țelină 20 g, leu ștean 10 g, borș 70 g) – 250 g - macaroane cu sos vânătoresc (macaroane 100 g, iepure 75 g) – 175 g - apă 200 g Gustare: - piersici 100 g Cină: - mâncare ungurească de carne cu orez – Husos Rizs (orez 50 g, carne porc 100 g, mazăre 40 g, ceapă 10 g)–200 g - apă 200 g Capitolul IV. Fiziologia alimentatiei Capitolul IV.1. Metabolismul Capitolul IV. 2. Digestia Capitolul IV. Fiziologia alimentatiei Capitolul IV.1. Metabolismul
Prin metabolism se înţelege totalitatea transformărilor biochimice şi energetice care au loc în tesuturile organismulor vii. Metabolismul se caracterizeaza printr-un schimb permanent de substante dintre materia vie si mediul de viata inconjurator. Legatura organismelor vegetale, animale si microorganismelor cu mediul inconjurator se face prin substantele nutritive. Daca materia neinsufletita se distruge sub actiunea factorilor de mediu
(aer, apa, lumina, sol etc.), pentru materia vie acesti factori sunt indispensabili. Viata este posibila numai daca intre organismul viu si mediul inconjurator exista un schimb permanent de substanta. Daca acest schimb va inceta vreodata, in acel moment va inceta si viata Metabolismul este un proces complex, care are la bază două procese opuse: catabolism - totalitatea proceselor chimice de degradare a substanţelor din organism; se produce în special ruperea legăturilor dintre atomii de carbon, din moleculele diferitelor substanţe; acest tip de reacţii este însoţit de eliberare de energie (reacţie exotermă). anabolism - procesele chimice de biosinteză a substanţelor ce intră în alcătuirea materiei vii. Reacţiile anabolice se caracterizează prin consum de energie şi se numesc reacţii endergonice (reacţii endoterme). În funcţie de capacitatea de producere a energiei, organismele se împart în: autotrofe (greaca autos=însuşi; trophe=hrană) - organisme care îşi sintetizează substanţele organice necesare, prin procesul de fotosineza şi chemosinteza; heterotrofe (greaca heteros =diferit ; trophe=hrană) - organisme care îşi asigură hrana folosind diferite substanţe în descompunere (saprofite) sau parazitând alte organisme vii (parazite). Reactiile chimice care au loc sunt organizate in asa numitele cai metabolice in care orice compus este transformat in altul prin intermediul unei enzime. Acestea sunt cruciale pentru metabolism, deoarece permit ca in organisme sa se realizeze reactii rapid si eficient catalizandu-le, reactii care din punct de vedere termodinamic nu pot avea loc la temperaturile, valorile de pH etc. ale organismelor vii. Enzimele permit reglarea cailor metabolice in functie de semnalele primite de celule de la alte celule sau de la mediul inconjurator. Cele doua cai metabolice majore ale catabolismului carbohidratilor sunt: - Glicoliza - Ciclul Krebs Carbohidratii care sunt sursa de energie pentru om intra in dieta sub diferite forme: glucoza (fructe), fructoza (miere), diglucide (zahar), poliglucide (amidon) si glicogen. Celuloza este consumata dar nu este digerata de om. Prima etapa in metabolismul carbohidratilor este conversia acestora de la polimeri la forme mai simple, solubile care pot fi transportate prin peretele intestinal si trecute in tesuturi. Scindarea poliglucidelor are loc in gura. Saliva este usor acida, pH ≈ 6,8 si contine amilaze care incep sa digere carbohidratii . Actiunea acestor amilaze se limiteaza la nivelul gurii si esofagului si este inactivata de pH-ul mult mai acid al stomacului. Odata ajunse in stomac, dextrinele, diglucide si triglucide rezultate prin actiunea amilazelor sufera o hidroliza acida, iar proteazele si lipazele gastrice specifice contribuie la hidroliza proteinelor si grasimilor respective. Amestecul de secretii gastrice, saliva si alimente este trecut in intestinul subtire. Enzime intestinale incluzand maltaze, sucraze, lactaze si trehalaze hidrolizeaza di- si tri-glucidele. Rezultatul final este conversia aproape completa a poliglucidelor in monoglucide. Glucoza si celelalte monoglucide rezultate sunt transportate prin peretele intestinal la vena hepatica principala si apoi in ficat si
alte tesuturi. Ciclul Krebs , sau cunoscut mult mai rar ca ciclul Szent-Györgyi-Krebs – este reprezentat de o serie de reactii chimice catalizate enzimatic, de o importanta majoritara, in toate celulele vii care utilizeaza oxigen ca parte din respiratia celulara. Capitolul IV. 2. Digestia Gura si esofagul Procesul de digestie incepe in gura prin maruntirea hranei si amestecarea ei cu saliva. O enzima din saliva numita ptiaina incepe sa descompuna amidonul in zaharuri simple. Alimentele sunt apoi trimise catre fundul gurii si de acolo patrund in esofag; fiind antrenate mai departe cu ajutorul asa-numitului peristaltism - miscari ritmice de contractare si relaxare a peretelui muscular, cu rol de a impinge bolul alimentar de-a lungul tubului digestiv. Pentru a impiedica regurgitarea alimentelor, adica reintoarcerea lor in gura, si in acelasi timp pentru a permite eliberarea anumitor enzime necesare la un moment dat - fiindca o enzima nu poate implini actiunea alteia - traiectul digestiv este echipat cu sfinctere situate in punctele importante de jonctiune. Stomacul Dupa cum multi dintre noi stiu deja, stomacul este cel mai incapator segment al traiectului digestiv, fiind asezat mai sus insa de cat se crede in general. El ocupa spatiul dintre coastele inferioare, deasupra taliei; este un "sac" flexibil, imbracat in muschi in continua miscare, schimbandu-si astfel fara incetare forma. Cu exceptia alcoolului, nici o substanta ca atare nu este absorbita prin peretii stomacului. Alimentele ingerate in mod obisnuit la o masa parasesc stomacul intr-un interval de trei pana la cinci ore. Materialele lichide, ca supele de exemplu, parasesc stomacul mult mai repede; grasimile insa raman un timp mai indelungat. Un meniu obisnuit, compus din carbohidrati, proteine si grasimi, este eliminat dintr-un stomac normal in trei pana la cinci ore. Glandele stomacului si anumite celule specializate secreta enzime, acid clorhidric, un mucus si un anumit factor capabil sa faciliteze dizolvarea vitaminei B12 si trecerea ei prin peretii intestinali in circuitul sanguin. Unui stomac normal ii este caracteristic mediul acid; aceasta aciditate este asigurata de catre sucul gastric. Ficatul Este principalul organ in care se depoziteaza vitaminele solubile in grasimi. Este cel mai mare organ masiv din corpul uman si cantareste aproximativ un kilogram si jumatate. Poate modifica aproape orice structura sau compozitie chimica, distrugand si anihiland o serie intreaga de molecule toxice. Constituie totodata un rezervor de sange si un depozit pentru inmagazinarea vitaminelor A si D, precum si a glicogenului (carbohidrat digerat) ce are rolul de a regla nivelul zaharului in sange. In ficat sunt prelucrate enzime, colesterol, proteine, vitamina A (din caroten) si factorii ce asigura coagularea sangelui. Una din principalele functii ale ficatului este aceea de a produce bila. Sarurile continute in bila contribuie la digerarea eficienta a grasimilor, ele actionand asemeni detergentilor, emulsionand materiile grase. Vezica biliara
Chiar si simpla vedere a mancarii poate goli uneori vezica biliara. Vezica biliara este un organ cu rol de depozitare, lung de aproximativ 7 cm, care inmagazineaza bila, ii modifica structura chimica si o concetreaza putenic. Gustarea si uneori chiar simpla vedere a mancarii poate determina golirea ei. Anumiti constituenti fluizi ai vezicii biliare tind cateodata sa cristalizeze si sa formeze asa-numitii calculi biliari. Pancreasul Pancreasul este o glanda de aproximativ 15 cm lungime, situata in concavitatea formata din duoden. Celulele sale secreta insulina, un hormon cu rol in arderea accelerata a zaharurilor din corp. Insulina nu este varsata in traiectul digestiv, ci direct in circuitul sanguin. O functie importanta a pancreasului este fabricarea si secretia sucului pancreatic ce contine unele din enzimele de baza necesare in procesul de digestie: lipaza care descompune grasimile, tripsina - cu rol in descompunerea proteinelor - si amiliaza care hidrolizeaza amidonul Intestinul subtire Aproape toate elementele nutritive sunt absorbite prin peretii intestinului subtire. In lungime de peste sapte metri, intestinul subtire este segmentul in care are loc savarsirea procesului de digestie cu absorbtia tuturor elementelor nutritive. Mediul prezent in interiorul lui este alcalin, determinat fiind de secretiile peretilor intestinali. Intestinul subtire este structurat pe trei segmente: duodenul, care porneste chiar de la orificiul de iesire a stomacului, jejunul (de aproximativ trei metri lungime) si ileonul (pana la trei metri si jumatate lungime). Intestinul gros (colonul) Pentru a parcurge intesinul gros, substantele ajunse aici le trebuie 12-15 ore. Materialele care parasesc ileonul si patrund in cecum (prima portiune a intestinului gros) au o consistenta lichida. Reintoarcerea lor in intestinul subtire este impiedicata de un sfincter muscular aflat in punctul de jonctiune. Cu exceptia apei, prin peretii intestinului gros sunt absorbite putine substante. Functia primara a colonului este cea de stocare si deshidratare. Pe masura ce apa este absorbita, materialul lichid capata consistenta semisolida, fiindu-i necesare 12 pana la 15 ore pentru a realiza intreg circuitul intestinal. Spre deosebire de stomac, intestinul gros contine o bogata flora microbiana. O buna parte a materiilor fecale este constituita din bacterii, substante nedigerabile - in principa celuloza - si substante toxice eliminate din sange prin pereti intestinali. Capitolul V. Ratia zilnica Capitolul V.1. Nevoile energetice ale organismului uman V.2. Stabilirea suplimentului energetic pentru diverse grupe de profesie V.3. Aportul de substante nutritive pentru ratia zilnica Capitolul V. Ratia zilnica Capitolul V.1. Nevoile energetice ale organismului uman
METABOLISMUL BAZAL Metabolismul bazal corespunde cheltuielii energetice necesare mentinerii unor activitati fiziologice de baza: respiratia, activitatea inimii, functia rinichiului, activitatea cerebrala, echilibrul termic, echilibrul osmotic (al presiunii). Metabolismul bazal este definit ca energia necesara unui individ aflat in stare de veghe, in repaus fizic si psihic, la cel putin 12 ore dupa ultima masa si la cel putin 24 de ore dupa ultima ingestie de proteine, in conditii de neutralitate
termica( temperatura mediului ambiant de 20-21 grade C). 19% din aceasta energie este folosita pentru necesitatile metabolice ale sistemului nervos, 29% este utilizata de ficat, 10% de catre inima, 7% de catre rinichi, 18% de catre musculatura. Rata metabolismului bazal la adultul normal este in medie de 70kcal/ora ( aproximativ 65-70% din cheltuiala energica totala). Pentru barbati valoarea calculata a metabolismului bazal este de 1 kcal/ora /kg corp, iar la femei este de 0,9kcal/ora/kg corp. Deci, un individ de 70 kg greutate va avea nevoie pentru intretinerea functiilor vitale de 1680 kcal in 24 de ore (70x24=1680). Nevoile energetice bazale sunt mai crescute la copil, scazand treptat pe masura ce se inainteaza in varsta. Femeia gravida are un metabolism bazal mai crescut fata de cea negravida (in a doua jumatate a sarcinii), la fel si femeia care alapteaza (se impune un supliment caloric prin ratia alimentara). Factorii ce influenteaza metabolismul bazal sunt: varsta, sexul, starea fizica, inaltimea, greutatea, factorii de mediu, tipul morfo-functional, diverse stari fiziologice sau patologice. Aceasta poate creste excesiv in cursul unor stari patologicfe ( spre exemplu in cazul cresterii acrtivitatii glandei tiroide, hipertiroidie sau boala Basedow) sau poate scadea sub valorile normale in cursul incetinirii activitatii aceleiasi glande, boala cunoscuta sub numele de mixedem (hipotiroidie). Determinarea metabolismului bazal poate reprezenta un ajutor in diagnosticarea acestor boli. Formula de calcul a metabolismului bazal: 1.Formula Harris-Benedict este bazata pe varsta (V), greutate (G), inaltime (I) *pentru femei(kcal): 655+(9,56xG)+(1,85xI)-(4,68xV) *pentru barbati(kcal): 655+(13,75xG)+(5xI)-(6,78xV) 2. Formula Mifflin-St. Jeor –pentru adulti cu varsta cuprinsa intre 19-78 ani *pentru femei: (10xG)+(6,25xI)-(5xV)-16I *pentru barbati: (10xG)+(6,25xI)-(5xV)+5 Principalele surse de energie pentru organismul uman sunt reprezentate de carbohidrati (glucide) si lipide. Proteinele sunt mai putin utilizate drept sursa de energie. Prin arderea unui gram de glucide se elibereaza circa 4,1 kcal, a unui gram de proteine tot 4,1 kcal si a unui gram de lipde 9,3 kcal. Pe langa cheltuiala minima de energie, organismul necesita un supliment energetic pentru ingerarea hranei se numeste actiune dinamica specifica si reprezinta caloriile cheltuite in cursul digestiei si asimilarii hranei, variind in functie de principiul nutritiv utilizat. Este mai mica in cazul glucidelor si lipidelor si foarte ridicata in cazul proteinelor. Reprezinta 10-20% din metabolismul bazal. Organismul prezinta si un consum energetic necesar termoreglarii lui pentru a micsora pierderile de caldura cand este amenintat cu racirea sau pentru a accelera eliminarea acesteia cand este amenintat cu supraincalzirea. Deci, organismul prezinta functie de termoreglare indispensabila pentru desfasurarea in conditii normale a functiiilor fiziologice. Suplimentul energetic necesar pentru termoreglare se cifreaza intre 8-10% din valoarea metabolismului bazal, fiind dependent de o serie de factori, cum ar fi: clima, anotimpul, modul de viata, imbracamintea. Consumul energetic necesar activitatilor fizice variaza in functie de intensitatea si
durata efortului depus. In functie de energia depusa, diversele profesii au fost impartite pe mai multe grupe de profesii: Cheltuiala mica de energie: functionari de birou, medici, ingineri, profesori, studenti, femei casnice; Cheltuiala moderata de energie: soferi, militari, mecanici, zugravi, strungari, etc. Cheltuiala mare de energie: turnatori, instalatori, betonisti,etc. Cheltuiala foarte mare de energie: mineri nemecanizati, fierari, innotatori, canotori ; Cheltuiala exagerata de energie: taietori de lemne, alpinisti, sportivi de performanta. Pentru a calcula consumul energetic necesar desfasurarii activitatii organismului uman in conditii medii, este necesar de stiut valoarea metabolismului bazal, consumul energetic necesar actului alimentar, consumul energetic necesar termoreglarii organismului si consumul energetic necesar activitatii fizice, astfel: Metabolism bazal: 1kg corp/ 1kcal/ora Ex: 49 kg/49kcal/60min= 49x24=1176 kcal/zi V.2. Stabilirea suplimentului energetic pentru diverse grupe de profesie O alta posibilitate de a stabili nevoile energetice este si aceea de a adauga un plus de calorii peste valoarea metabolismului bazal al individului in functie de intensitatea efortului depus, astfel: Pentru viata sedentara: 800-900kcal Pentru o activitate usoara: 900-1400kcal Pentru activitate moderata: 1400-1800kcal Pentru activitate grea: 1800-4500kcal Raportand la kg corp greutate ideala, nevoile calorice ale unui individ in functie de efortul depus, sunt considerate astfel: Pentru repaus la pat sunt necesare 25-30kcal/zi Pentru un exercitiu usor sunt necesare 35-40kcal/zi Pentru un exercitiu moderat sunt necesare 40-45kcal/zi Pentru un exercitiu foarte intens sunt necesare 50-60kcal/zi V.3. Aportul de substante nutritive pentru ratia zilnica NEVOIA DE PROTEINE Nevoia de proteine se apreciaza nu numai sub aspectul aportului global cantitativ, ci si sub aspectul aportului calitativ legat de componenta proteinelor in aminoacizi. Un adult normal are nevoie de aproximativ 1,2-1,5 g proteine/kg corp greutate ideala/zi. Aceasta reprezinta nevoia optima fiziologica de proteine, care, odata acoperita, va impiedica arderea proteinelor proprii organismului (catabolismul azotat). Raportata la valoarea calorica globala a ratiei zilnice, aceasta reprezinta 13-18% din ea. Valoarea ratiei de proteine variaza functie de varsta, conditiile de lucru, efortul depus, diversele stari fiziologice (graviditate, alaptare, perioada de crestere) sau diverse stari patologice care pot solicita o marire a acesteia (hipertiroidism, de nutritie) sau reducere (nefrita). Doua treimi din cantitatea de proteine aduse zilnic trebuie sa fie de origine animala pentru a asigura un aport adecvat al tuturor aminoacizilor esentiali ( carne, viscerele, pestele, crustaceii, molustele, laptele, branzeturile, oul). Restul cantitatii de proteine (o treime din aportul proteic zilnic) sunt prezente in leguminoase uscate (soia, fasole, mazare, linte bob), orez, cereale si derivatele
lor. NEVOIA DE LIPIDE Raportat la valoarea calorica globala a ratiei zilnice, ele reprezinta 20-30% din ea, adica 1-2 g/kg corp greutate ideala. In calculul cantitatii de lipide din ratie, se iau in seama grasimile alimentare adaugate si cele continute de alimente. Sub aspect calitativ, intr-o alimentatie rationala trebuie sa pastram un echilibru intre grasimile de origine animala si cele de origine vegetala ( 1/3 pana la maxim ½ din grasimi sub forma de uleiuri vegetale si restul grasimi de origine animala). La copii, nevoia de lipide este mai crescuta, iar la cei in varsta scade. NEVOIA DE GLUCIDE Glucidele reprezinta elementul energetic de baza al ratiei, reprezentand circa 5560% din valoarea calorica globala a ratiei zilnice a individului. Aceasta reprezinta cam 300-500 g/zi sau 4-8g/kg corp greutate ideala. Glucidele sunt necesare atat ca sursa de energie, cat si pentru arderea proteinelor si a lipidelor in organism. De aceea, o cantitate minima de 175-200g glucide/zi este absolut indispensabila pentru evitarea acidozei. Dintre sursele cele mai bogate in glucide, amintim: zaharul, mierea, dulceata, gemurile, cerealele, painea, pastele fainoase, leguminoasele uscate, castanele, fructele uscate, cartofii, fructele si legumele. NEVOIA DE VITAMINE Vitaminele liposolubile sunt aduse prin alimente de origine animala. Astfel, vitamina A este furnizata prin consumul de peste, unt, produse lactate sau sub forma de caroten (morcovi, varza, patrunjel, ardei). Vitamina D se gaseste in uleiul extras din unele specii de peste, produse lactate, galbenus de ou. Vitamina E se gaseste in germenele de cereale, muschi. Vitamina K este furnizata prin consumul legumelor verzi. Vitaminele hidrosolubile formeaza complexul vitaminic B si se gasesc in alimente de origine vegetala si animala. Vitamina C este adusa prin consum de fructe si legume verzi. Nevoia zilnica de vitamine la un adult normal este urmatoarea: Vitamina A – 5000 U.I. (1,5mg) Vitamina D- 400 U.I. Vitamina E – 2-3mg Vitamina K – 0,5mg Vitamina B1 – 1,5mg Vitamina B2- 2-2,5mg Vitamina B6 – 2mg Vitamina C -50-150mg Vitamina PP – 15-26mg NEVOIA DE MINERALE O ratie alimentara echilibrata ofera organismului toate elementele minerale de care are nevoie, cu exceptia clorurii de sodiu, care se adauga zilnic sub forma de sare de bucatarie. Unele elemente minerale au un rol important in functionarea unor glande endocrine, altele in cresterea si inmultirea celulelor, altele ajuta la functionarea unor enzime sau intra in constitutia acestora, participand in procesele metabolice
din organism. Nevoile zilnice in elemente minerale pentru un individ adult sunt: Clor – 6g/zi- participa la mentinerea echilibrului osmotic extra si intracelular, la pastrarea echilibrului acidobazic, la producerea acidului clorhidric in stomac, la stimularea functiei depurative a ficatului si la distribuirea unor hormoni. Sodiu – 4g/zi- pastreaza echilibrele osmotice Potasiu – 3,2g/zi- participa la metabolismul miocardului inflentand contractilitatea acestuia. Sulf – 1,2g/zi-este implicat in aproape toate functiile vitale, avand un rol-cheie in procesul de oxigenare a celulelor, este un element de importanta capitala pentru oase si dinti, combate infectiile produse de bacterii si ajuta la tratarea si prevenirea constipatiei. Fosfor – 1,2g/zi- intra in alcatuirea scheletului alaturi de calciu, intr-un raport bine determinat si la metabolismul sistemului nervos si al mediului celular. Calciu – 0,84/zi- participa la fenomenele de coagulare a sangelui si intra in constitutia scheletului si a dintilor, participa la buna functionare a muschilor si nervilor. Magneziu – 0,32/zi- antidepresiv, previne atacurile de inima, mentine sanatatea dintilor, a muschilor si a nervilor, impiedica depunerile de calciu (calculi). Nevoile zilnice in oligoelemente sunt: Zinc – 20mg/zi – imunitate, oxigenare, control metabolic (sinteza insulinei, a proteinelor, scade colesterolul), gonade, prostata, favorizeaza cresterea si mentalul. Fier – 18mg/zi – sinteza hemoglobinei, impreuna cu cuprul . este important in respiratia celulelor, este transportor al oxigenului la tesuturi. Cupru – 2.5mg/zi – asigura sinteza hemoglobinei din fierul organic; carentaanemie, edeme, artrita. Mangan – 3mg/zi – asigura structura no9rmala a oaselor, imbunatateste reflexele musculare, stimuleaza memoria, reduce iritabilitatea nervoasa. Fluor – 1mg/zi – in prevenirea aparitiei cariilor dentare Iod – 0.3mg/zi – la formarea hormonilor tiroidieni, in metabolism, energie fizica si mentala, sanatate par si piele; carenta determina aparitia gusei. Cobalt – urme – imunitate, anemie, intra in constitutia vitaminei B12 NEVOIA DE APA Nevoile hidrice ale organismului sunt de 2500-3000ml/zi. O mare parte din aceasta cantitate este adusa prin apa continuta in alimente, cealalta parte sub forma de bauturi sau ca apa ingerata ca atare. O mica parte ( circa 300ml) rezulta din arderea in organsim a alimentelor. Este cunoscut ca prin arderea a 100 g proteine rezulta 41 ml apa, prin arderea a 100g lipide rezulta 107ml apa si prin arderea a 100g glucide rezulta 55ml apa. Intre aportul si eliminarile de apa exista un echilibru hidric. La mentinerea acestui echilibru contribuie o serie de mecanisme nervoase si umorale de reglare. Pierderile de apa se fac pe cale renala (1300ml), respiratoare (300ml), cutanata(750ml) si prin fecale (150ml). NEVOIA DE SUBSTANTE DE BALAST O ratie normala trebuie sa cuprinda si o anumita cantitate de substante de balast de tipul celulozei si al hemocelulozei, care au rolul de a facilita buna functionare a
