WYKŁAD 5 06.11.2006.

07.11.2006.

Węglowodany c.d.

Zalecane normy na spożycie dla węglowodanów

Ilość energii dostarczanej:

• tłuszcze 25 - 35% energii (w zależności od zapotrzebowania energetycznego)

• białka ok. 15% energii (kilkanaście)

• węglowodany 50 - 65% energii (tyle powinno być energii dostarczanej z cukrów; po

odjęciu energii uzyskanej z tłuszczy i białek)

Przed wysiłkiem podaje się dietę wysokowęglowodanową, ponieważ to one dostarczają największych ilości energii.

Aby uzyskać odpowiedni procent energii z węglowodanów, powinniśmy ich spożywać ok. 320 - 460 g/dziennie.

Należy unikać spożycia cukrów prostych (spożycie sacharozy powinno być niższe niż 10% energii racji pokarmowej).

Zalecane spożycie błonnika to 25 - 35 g/dziennie (3 g/MJ).

Zalecane spożycie alkoholu według norm dla krajów skandynawskich z 2003 r.:

• nie spożywać poniżej 10 g/dzień u kobiet

• nie spożywać poniżej 20 g/dzień u mężczyzn

• maksymalne spożycie nie powinno przekraczać 5% energii racji pokarmowej

Węglowodany powinny pochodzić z urozmaiconych produktów bogatych w węglowodany złożone.

Tłuszcze

Znaczenie słowa:

• związki chemiczne

• produkty spożywcze (tłuszcze wydzielone i niewydzielone)

Właściwości:

• nie rozpuszczają się w wodzie

• rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych

Funkcje:

• materiał energetyczny

• składnik błon komórkowych

Podział tłuszczów

• w zależności od budowy:

• właściwe (triacyloglicerole, kwasy tłuszczowe, estry triacylogliceroli i kwasów,

tłuszczowych)

• złożone (fosfolipidy, glikolipidy)

• w zależności od długości łańcucha i ilości wiązań podwójnych:

• nasycone

• z jednym podwójnym wiązaniem

• z trzema podwójnymi wiązaniami

• w zależności od położenia wiązań podwójnych w łańcuchu (liczy się C od grupy metylowej):

• przy trzecim węglu → omega 3 (n - 3)

• przy szóstym węglu → omega 6 (n - 6)

• przy dziewiątym węglu → omega 9 (n - 9)

• w zależności od konfiguracji - położenie wiązania podwójnego:

• forma cis

• forma trans

Ponieważ kwasy mogą różnić się między sobą, stąd wynikają pewne właściwości charakterystyczne dla różnych grup kwasów oraz ich odmienne funkcje, a także zalecenia związane z ich spożyciem, np. proporcją spożycia kwasów w różnych grupach wiekowych.

Prawidłowe proporcje spożycia powinny odznaczać się m.in. odpowiednim stosunkiem kwasów omega 3 do omega 6 (n - 3/n - 6).

W produktach naturalnych najczęściej kwasy tłuszczowe posiadają konfigurację cis. Natomiast pod wpływem różnych procesów, np. utwardzania tłuszczu, powstają kwasy o konfiguracji trans. Przy tym należy pamiętać, że przy zmianie konfiguracji z cis na trans kwas się prostuje i jest prawie identyczny z kwasem nasyconym i tak się też zachowuje. A często ta zmiana jest niekorzystna dla zdrowia. Toteż należy brać pod uwagę do zaleceń żywieniowych zawartość w pożywieniu kwasów nasyconych wraz z zawartością nienasyconych o konfiguracji trans, które wykazują działanie toż same.

Nowym kierunkiem badań stały się ostatnio sprzężone dieny kwasu linolowego. Zwraca się tu uwagę na fakt, że mogą one działać korzystnie na nasz organizm, hamując rozwój komórek rakotwórczych.. Dla określenia nazwy tych dienów stosuje się angielski skrót - CLA.

Ważniejsze funkcje tłuszczów w organizmie człowieka

• są skoncentrowanym źródłem energii

1 g tłuszczu → 9 kcal

1 g węglowodanów → 4 kcal

1 g białka → 4 kcal

• jest to więc koncentrat energii i nie ma innych związków, z których uzyskuje się więcej energii niż z tłuszczów

• w przypadku osób, które potrzebują dużo energii (np. sportowcy), jest to ułatwienie, ponieważ, gdyby nie było tłuszczów, należałoby ich spożycie nadrabiać węglowodanami i białkami, których spożycie z kolei musiałoby wzrosnąć trzykrotnie

• energię możemy czerpać tylko z produktów spożywczych

• umożliwiają gromadzenie energii

• dzięki temu można nagromadzić energie w zapasach, które w formie tkanki tłuszczowej nie zajmują dużo miejsca

• ułatwiają odczuwanie smaku i przełykanie pokarmu

• wszystkie związki smakowo-zapachowe są to związki tłuszczopodobne, np. po odciągnięciu tłuszczu z mleka traci ono swój smak i smakuje zupełnie jak woda

• hamują skurcze żołądka i wydzielanie soku żołądkowego

• stanowią budulec błon komórkowych i białej masy mózgu

• jako tłuszcz podskórny chronią przed nadmierna utrata ciepła

• jako tłuszcz okołonarządowy stabilizują narządy wewnątrz ciała

• dostarczają niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych

• organizm nie jest w stanie syntetyzować niektórych nienasyconych kwasów tłuszczowych, stąd muszą być one dostarczone z zewnątrz wraz z pożywieniem (jako egzogenne NNKT)

• decydują o sprawności układu krążenia, dzięki odpowiednim reakcjom nienasyconych kwasów tłuszczowych z innymi składnikami

• wpływają na stan skóry i włosów

• są nośnikami witamin A, D, E i K oraz ułatwiają ich przyswajanie z innych produktów

• stąd tak ważne jest urozmaicenie naszej diety różnymi produktami spożywczymi, np. witamina niezbędnych występuje we mleku (niezbędnych dokładnie niezbędnych jego frakcji tłuszczowej)

• w różnych grupach populacyjnych w zależności od wieku mleko pełnotłuste jest wskazane, bo zawiera dużo witamin, szczególnie A

Funkcje niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych ( NNKT) w organizmie człowieka

• służą do syntezy eikozonoidów

• eikozonoidy = bardzo istotne hormony tkankowe, wpływają na różne funkcje układu krwionośnego

• są niezbędnymi składnikami budulcowymi komórek

• są potrzebne do prawidłowego transportu lipidów we krwi

• wykazują zdolność hamowania procesu agregacji płytek krwi (powstawania skrzepów)

• zapobiegają nadciśnieniu tętniczemu krwi

• zwiększają przepływ krwi przez naczynia wieńcowe serca

Cholesterol

• 
  negatywne konsekwencje zdrowotne

• przyczyna miażdżycy funkcje negatywne

• odkłada się w tętnicach

• 
  składnik błon komórkowych

• prekursor kwasów żółciowych

• prekursor hormonów funkcje pozytywne

• prekursor hormonów nadnercza

• prekursor witaminy D

Przemiany pośrednie tłuszczów

• po spożyciu tłuszczy wszystkie muszą zostać zemulgowane w wyniku działania lipaz, aby mogły przejść dalej i spełniać swoje funkcje

• tłuszcze strawione wchłaniane są przez złożony mechanizm i zamieniane w ściance jelita na większe cząsteczki - połączenia tłuszczy i białek i transportowane do komórki (białka jako przenośniki)

• połączenia te wynikają z faktu, że tłuszcze jako nierozpuszczalne w wodzie składniki są trudno transportowane, toteż zostają otoczone białkiem, które się rozpuszcza i w takim połączeniu mogą być z łatwością już przetransportowane w dowolne miejsce

• kwasy tłuszczowe są w środku, otoczone glicerolem i otoczką z białek wodorozpuszczalnych

• albuminy i globuliny to białka wodorozpuszczalne, które łączą się z trójglicerydami tworząc lipoproteiny

• lipoproteidy w zależności od proporcji białek, cząsteczek tłuszczu i innych związków, które wchodzą w ich skład, mają różne właściwości, m.in. od proporcji białek do tłuszczy zmienia się masa połączeń

• metoda oznaczania ciężkości tychże połączeń polega na stosowaniu bardzo dużych prędkości przyspieszenia ziemskiego (100 x g) i wówczas lipoproteidy frakcjonują się w zależności od ciężaru właściwego

• centralnym miejscem ich przemian jest wątroba

Droga lipidów z jelita do wątroby

jelito komórki nabłonkowe krew/limfa wątroba

jelita

krótkołańcuchowe

KT

trójglicerydy glicerol

długołańcuchowe

KT

monoglicerydy

Lipoproteidy plazmy krwi według Lewisa

rodzaj	skrót	gęstość [g/cm^3]	składniki [%]
						białko	trójglicerydy	cholesterol	fosfolipidy
chylomikrony	-	< 0,96	2	85	4	9
lipoproteidy o bardzo małej gęstości	VLDL	0,96 - 1,006	10	50	22	18
lipoproteidy o małej gęstości	LDL	1,006 - 1,063	25	10	45	20
lipoproteidy o dużej gęstości	HDL	> 1,063	55	4	17	24

Budowa:

• najlżejsze lipoproteidy - chylomikrony są głównie zbudowane z tłuszczu i jego pochodnych, zawierają bardzo mało białka i stąd ich mała masa (frakcja najlżejsza, ale największa)

• lipoproteidy o bardzo małej gęstości to tylko ok. 10% białka i nadal przewaga tłuszczu

• lipoproteidy o małej gęstości zbudowane są w ¼ z białka, stad ich masa rośnie, ale nadal jest przewaga tłuszczu w ich budowie

• lipoproteidy o dużej gęstości maja dużą masę, bo w ich składzie przeważa białko (ponad ½)

Funkcje:

• chylomikrony - głównie transport trójglicerydów z jelita cienkiego do wątroby, w mniejszym stopniu fosfolipidów, cholesterolu i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach

• lipoproteidy o bardzo małej gęstości - transport trójglicerydów z wątroby do tkanek

• lipoproteidy o małej gęstości - transport i regulacje poziomu cholesterolu w surowicy krwi

• lipoproteidy o dużej gęstości - przenoszą lipidy z różnych tkanek do wątroby, ułatwiają wykorzystanie tłuszczy przez organizm

Czynniki wpływające na przemiany tłuszczów

• tłuszcze są ważnym składnikiem naszej diety, m.in. dostarczają NIKT, ale należy ich spożycie ograniczać do właściwych ilości

• ważnym czynnikiem niezbędnym do ich przemian jest obecność węglowodanów w organizmie człowieka

• węglowodany zapewniają całkowite spalanie tłuszczy, aby uzyskać energię potrzebną komórkom

• przy niższym spożyciu węglowodanów większe ilości ciał tłuszczowych przechodzą do krwi

• wątroba, która wychwytuje wolne kwasy tłuszczowe z krwi, nie może jednak zużytkować ich (spalać) w całości

• to niepełne spalanie tłuszczów powoduje powstawanie w wątrobie i przechodzenie do krwi produktów niepełnego spalania tłuszczów, zwanych ciałami ketonowymi (aceton), które gromadzą się w większych ilościach we krwi

• obecność związków ketonowych we krwi nazywa się ketonemią

• mogą one również przechodzić do moczu, a ich obecność w moczu nazywa się ketonurią

• nagromadzenie ciał ketonowych w organizmie może prowadzić do zatruć oraz powstania ketozy i śpiączki ketonowej, które zagrażają życiu

• proces β-oksydacji badano na psach

• psom podawano tłuszcz, a następnie, co jakiś czas z ich przewodu pokarmowego pobierano próbki, aby sprawdzić, jak ten proces przebiega

Transport tłuszczów w organizmie

SPOŻYCIE tłuszcze

trójglicerydy i inne

TRAWIENIE lipaza żołądkowa

żółć (emulgowanie tłuszczy)

lipaza trzustkowa

lipaza soku jelitowego

długołańcuchowe kwasy krótkołańcuchowe kwasy

tłuszczowe tłuszczowe

estry cholesterolu, fosfolipidy, glicerol, cholesterol

witaminy

chylomikrony

TRANSPORT limfa żyła wrotna

żyła czcza

KRĄŻENIE

PRZEMIANY β-oksydacja biosynteza

POŚREDNIE kwasów tłuszczowych tłuszczu zapasowego

acetylo-CoA

CO₂ + H₂O

WYDALANIE przez z moczem, kałem,

płuca przez płuca i skórę

Niezbędne kwasy tłuszczowe - EFA

witamina B₆ współdziała przy przedłużaniu witamina B₆ łańcuchów NNKT

witamina B₆

Prekursory prostaglandyn i ich pochodnych to zarówno kwasy n - 6 i n - 3, stąd ważny jest stosunek tych grup kwasów w diecie i organizmie człowieka.

Spożycie tłuszczów a zdrowie

DIETA

↑ kwasy tłuszczowe nasycone (> 10% energii)

↑ cholesterol (> 300 mg/dzień)

↓ NIKT ( < 10% energii ogółem)

↑ cholesterol we krwi

odkładanie płytek cholesterolowapniowych w naczyniach tętnic

(szczególnie tam, gdzie krew intensywnie przepływa)

zatkanie arterii

(zaczopowanie tętnic)

zawał serca

(niedotlenienie serca)

Według Willet'a (1998 r.) zły stosunek poszczególnych grup tłuszczy w diecie może doprowadzić do poważnego zagrożenia zdrowia, a nawet życia człowieka.

Jednak oprócz tak złożonej diety na stan ten wpływają również inne czynniki.

Związki powstające z cholesterolu

Zawartość cholesterolu w różnych produktach [mg/100g]

żółtko jaja	1790	wątroba barania	430
masło śmietankowe	220	wątroba cielęca	370
smalec	92	wątroba wieprzowa	290
śmietanka 18%	56	wątroba wołowa	270
śmietanka 12%	39	kurczak	160
mleko pełnotłuste	13	indyk pieczony	100
mleko 2%	8	indyk surowy	81
bekon surowy	57	salami	79
łój wołowy	57	szynka	33

Najważniejsze czynniki ryzyka choroby niedokrwiennej serca

Czynniki zależne od stylu życia:

• dieta obfita w tłuszcze nasycone, cholesterol i kalorie o małej zawartości warzyw i owoców

• palenie tytoniu

• nadmierne spożywanie alkoholu

• mała aktywność fizyczna

Cechy biochemiczne i fizjologiczne:

• podwyższenie cholesterolu LDL („złego”)

• małe stężenie cholesterolu HDL („dobrego”)

• podwyższenie stężenia trójglicerydów we krwi

• zwiększenie ciśnienia tętniczego

• hiperglikemia lub cukrzyca

• podwyższona aktywność pozakrzepowa krwi

Pożądane wartości najważniejszych czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca

czynniki ryzyka	pożądane wartości
palenie papierosów	zaleca się abstynencję tytoniową
stężenie cholesterolu całkowitego	poniżej 200 mg/dzień (5,2 mmol/l)
stężenie cholesterolu LDL	poniżej 130 mg/dzień (3,4 mmol/l)
stężenie trójglicerydów	poniżej 180 mg/dzień (2 mmol/l)
otyłość	należna masa ciała 18,5 - 24,5 BMI
stężenie glukozy w osoczu krwi żylnej na czczo lub	poniżej 126 mg/dzień (7 mmol/l)
stężenie glukozy we krwi włośniczkowej (z opuszki palca)	poniżej 110 mg/dzień (6,1 mmol/l)
ciśnienie tętnicze	poniżej 140/90 mmHg

Historia badań nad tłuszczami

• 1948 r.

• badania epidemiologiczne związane ze sposobem żywienia i jego wpływem na zdrowie, prowadzone w małym miasteczku w Bostonie (28 tys. mieszkańców pochodzenia irlandzkiego w USA);

• takie badania prowadzono coraz szerzej w wielu miastach równocześnie na osobach podobnych

• osoby biorące udział w badaniach miały być reprezentatywne dla ogółu

• „Seven cuntry study”

• program badań obejmujący m.in. Włochy, Japonię, Finlandię, Kretę, Jugosławię

• badania te koordynował Keys

• próba wyjaśnienia, jak przedstawia się przeżywalność osób w zależności od żywienia początkowego

• im większa populacja, tym waga pojedynczych wyników jest większa, stąd próbowano na te wyniki nakładać inne badania prowadzone w różnych krajach i m.in. próbowano też powiązać je z badaniami w Polsce, które odbyły się pod koniec lat 70. - lata 90. (międzynarodowe badania żywieniowe osób starszych w Polsce - żywienie a zdrowie u osób starszych)

• wzór Keys'a - zależność między zmianami zawartości cholesterolu w surowicy krwi a spożyciem kwasów tłuszczowych i cholesterolu (jak zmieni się struktura cholesterolu we krwi na podstawie zmian w diecie obejmujących kwasy nasycone, kwasy nienasycone i ilość spożytą na dzień):

; gdzie:

cholesterol - zmiany w stężeniu cholesterolu w surowicy krwi [mg/dl]

S, P - zmiany w diecie zawartości kwasów nasyconych (S) i wchłaniania (P) wyrażone jako

% energii diety

C - ilość cholesterolu w dziennej racji pokarmowej [mg/1000 kcal]

• osoby stosujące się do wszystkich ww. zaleceń prawidłowej diety przedłużą teoretycznie swoje życie o 3-4 miesiące

• dieta śródziemnomorska

• spożycie kwasów nasyconych jest niskie

• występuje w tych miejscach mniej zawałów w porównaniu do innych

Spożycie tłuszczów a nowotwory

Teoria wolnych rodników:

• wysokie spożycie tłuszczów może kojarzyć się z hipotezą nadmiaru wolnych rodników:

• uszkodzenia DNA

• synteza nietypowego białka

• składnik enzymu inaczej działającego

• współczynnik korelacji

• jak ścisłe jest występowanie dwóch zjawisk

• im wyższy, tym dwie cechy występują razem

• największe współczynniki korelacji:

• spożycie tłuszczów i nowotwory sutka u kobiet

• spożycie tłuszczów i nowotwory prostaty u mężczyzn

Żywieniowe i inne czynniki związane ze stylem życia a ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych (według WHO, 2002 r.)

zbieżność (dowody naukowe)	zmniejszenie ryzyka	wzrost ryzyka
przekonujące	aktywność fizyczna (jelito grube)	nadwaga i otyłość (przełyk, jelito grube, gruczoł sutkowy, endometrium, nerki) alkohol (jama ustna, gardło, krtań, przełyk, wątroba, gruczoł sutkowy) aflatoksyny (wątroba)
prawdopodobne	owoce i warzywa (jama ustna, przełyk, żołądek, jelito grube) aktywność fizyczna (gruczoł sutkowy)	konserwowane mięso (jelito grube) sól (NaCl) i solenie produktów (żołądek) bardzo gorące napoje i posiłki (jama ustna, gardło, przełyk)
możliwa i nieudowodniona dostatecznie	włókna, soja, ryby, kwasy tłuszczowe, karotenoidy, witaminy: B2, B6, C, D, E, kwas foliowy oraz Ca, Zn, Se i inne związki, jak flawonoidy czy izoflawony	tłuste heterocykliczne aminy policykliczne związki hydroweglowe nitrozoaminy

wątroba

krew

limfa

trójglicerydy

lipoproteidy

białko

wątroba

cykl Krebsa

rodzina omega - 6

rodzina omega - 3

kwas linolowy

18:2 n - 6

rośliny i nasiona roślin oleistych

kwas linolenowy

18:3 n - 3

oleje: lniany (55%), sojowy, rzepakowy (po 8%)

kwas arachidonowy

20:4 n - 6

chude produkty mięsne

większość prostaglandyn i ich pochodnych

kwasy tłuszczowe o dłuższym łańcuchu i bardziej nienasycone

kwas eikozopentaenowy

20:5 n - 3

ryby i inne morskie

kwas dekozaheksaenowy

22:6 n - 3

mniejsza część prostaglandyn i ich pochodnych

cholesterol

hormony steroidowe kory nadnerczy

kwasy żółciowe

hormony steroidowe męskie

progesteron

hormony steroidowe żeńskie

kwas chlorowy

prowitamina

witamina D₃

---