Лекции для студентов

Лекционный материал по дисциплине “Пищевая химия” — Антиалиментарные факторы питания

Антиалиментарные факторы питания

Помимо чужеродных соединений, загрязняющих пищевые продук­ты, так называемых контаминантов-загрязнителей, и природных токси­кантов, необходимо учитывать действие веществ, не обладающих общей токсичностью, но способных избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов. Эти соединения принято называть антиалиментарными факторами питания. Этот термин распростра­няется только на вещества природного происхождения, которые явля­ются составными частями натуральных продуктов питания.

Ингибиторы пищеварительных ферментов. К этой группе относятся ве­щества белковой природы, блокирующие активность пищеварительных ферментов (пепсин, трипсин, химотрипсин, α-амилаза). Белковые ин­гибиторы обнаружены в семенах бобовых культур (соя, фасоль и др.), зла­ковых (пшеница, ячмень и др.), в картофеле, яичном белке и других про­дуктах растительного и животного происхождения.

Механизм действия этих соединений заключается в образовании стой­ких комплексов «фермент-ингибитор» и, тем самым, подавлении активности главных пищеварительных ферментов.

Рассматриваемые белковые ингибиторы растительного происхождения характеризуются высокой термостабильностью, что в целом не характер­но для веществ белковой природы. Например, полное разрушение со­евого ингибитора трипсина достигается лишь 20 минутным автоклавированием при 115°С, или кипячением соевых бобов в течение 2–3 ч. Из этого следует, что употребление семян бобовых культур, особенно бога­тых белковыми ингибиторами пищеварительных ферментов, как для кор­ма сельскохозяйственных животных, так и в пищевом рационе человека, возможно лишь после соответствующей тепловой обработки.

Цианогенные гликозиды. Алкалоиды

К ционогенным относятся гликозиды некоторых цианогенных альдегидов и кетонов, которые при фермента­тивном или кислотном гидролизе выделяют синильную кислоту — HCN, вызывающую поражение нервной системы.

Цианогенные гликозиды содержатся в белой фасоли, косточках миндаля (до 8%), персиков, слив, абрикос (от 4 до 6%).

Алкалоиды — обширный класс органических со­единений, оказывающих самое различное действие на организм челове­ка. Это и сильнейшие яды, и полезные лекарственные средства.

морфин являет­ся очень хорошим обезболивающим средством, благодаря чему нашел применение в медицине, однако при длительном употреблении приво­дит к развитию наркомании.

К алколоидам относится кофеин. Содержание кофеина в сырье и различных продуктах колеблется в до­статочно широких пределах. В зернах кофе и листьях чая, в зависимости от вида сырья, от 1 до 4%; в напитках кофе и чая, в зависимости от спосо­ба приготовления, до 1500 мг/л (кофе) и до 350 мг/л (чай). В напитках пепси-кола и кока-кола до 1000 мг/л и выше. При систематическом употреблении кофеина на уровне 1000 мг в день вызывают у человека постоянную потребность в них, напоминающую алкогольную зависимость.

Антивитамины. Согласно современным представлениям, к антивитаминам относят две группы соединений.

1-я группа — соединения, являющиеся химическими аналогами витаминов, с замещением какой-либо функционально важной группы на неактивный радикал.

2-я группа — соединения, тем или иным образом специфически инактивирующие, разрушающие витамины, например, с помощью их модификации, или ограничивающие их биологическую активность.

Лейцин – нарушает обмен триптофана, в результате чего блокируется образование ниацина (витамина PP) из триптофана.

Индолилуксусная кислота и ацетилпиридин – также являются антивитаминами по отношению к витамину РР; содержатся в кукурузе.

Аскорбатоксидаза, тиаминаза и некоторые другие окислительные ферменты про­являют антивитаминную активность по отношению к соответствующим типам витаминов (С и В1).

Авидин – белковая фракция, содержащаяся в яичном белке, приво­дящая к дефициту биотина (витамина Н), за счет связывания и перевода его в неактивное состояние.

Гидрогенизированные жиры – являются факторами, снижающими сохранность витамина А (ретинола).

Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ. К ним, в первую очередь следует от­нести щавелевую кислоту и ее соли (оксалаты), фитин и танины.

Продукты с высоким содержанием щавелевой кислоты способны приводить к серьезным нарушениям солевого обмена, необратимо связы­вать ионы кальция.

Известны случаи отравлений с летальным исходом, как от самой щавелевой кислоты (при фальсификации продуктов, в частности вин, ког­да подкисление проводили дешевой щавелевой кислотой), так и от из­быточного потребления продуктов, содержащих ее в больших количе­ствах. Смертельная доза для взрослых людей колеблется от 5 до 150 г. Содержание щавелевой кислоты наиболее высокое в растениях шпинат, щавель, красная свекла, но они не представляют угрозы для здоровья человека.

Фитин, благодаря своему химичес­кому строению, легко образует трудно­растворимые комплексы с ионами Са, Mg, Fe, Zn, и Сu. Достаточно большое количество фитина содержится в злаковых и бобо­вых культурах: в пшенице, горохе, ку­курузе, причем основная часть сосредоточена в наружном слое зерна. Поэтом фитин практически отсутствует в хлебе, выпеченном из муки высшего сорта. Также фитин отсутствует в хлебе из ржаной муки, где в процессе подготовки теста фитин разрушается ферментом фитазой.

Дубильные вещества, кофеин, а также балластные соединения (пищевые волокна) также могут рассмат­риваться как факторы, снижающие усвоение минеральных веществ, так как эффективно их связывают.

Алкоголь. Алкоголь можно рассматривать как рафинированный про­дукт питания, который имеет только энергетическую ценность. Алкоголь не является источником каких-либо пищевых веществ, поэтому его часто называют ис­точником «холостых» калорий.

Попадая в организм человека, этанол под воздействием фермента — алкогольдегидрогеназы окисляется до ацетальдегида, ацетоальдегид далее под воздействием другого фермента — альдегиддегидрогеназы окисляется до ацетата — уксусной кислоты, которая в дальнейшем переходит в ацетил-кофермент А и далее может окисляться в цикле лимонной кислоты.

Алкоголь синтезируется ферментными системами организма для собственных нужд, и в течение дня организм человека способен синтезировать от 1 до 9 г этилового спирта. Эндогенный алкоголь является есте­ственным метаболитом, и ферментных мощностей организма вполне хватает для его окисления в энергетических целях. При потреблении алкоголя в больших количествах ферменты не справляются, происходит накопление этилового спирта и уксусного альдегида, что вызывает симп­томы обширной интоксикации (головная боль, тошнота, аритмия сер­дечных сокращений).

У людей, потребляющих большие количества алкоголя, обнаружива­ется дефицит незаменимых веществ (витаминов), нарушается углеводный, жировой и белковый обмен и заканчивается, как правило, биохимической катастрофой с тяжелыми патологиями. Доказано, что алкоголь обладает наркотическим действием, вызывая устойчивую зависимость, которая приводит к негативным изменениям психики.