bugorwiki.info
на главную

Питательное вещество

Вещество, которое организм использует для жизни
Эта статья о питательных веществах. Для Пищи в людях, посмотрите Человеческое питание. Для питания животных см. Питание животных. Для питания в растениях см. Питание растений.

Питательное вещество - это вещество, используемое организмом для выживания, роста и размножения. Требование к питательному питанию относится к животным, растениям, грибам и проституткам. Питательные вещества могут быть включены в клетки для метаболических целей или выделены клетками для создания неклеточных структур, таких как волосы, чешуя, перья или экзоскелеты. Некоторые питательные вещества могут метаболически превращаться в более мелкие молекулы в процессе выделения энергии, например, для углеводов, липидов, белков и продуктов ферментации (этанол или уксус), что приводит к конечным продуктам воды и углекислого газа. Все организмы требуют воды. Основными питательными веществами для животных являются источники энергии, некоторые из аминокислот, которые объединяются для создания белков, подмножества жирных кислот, витаминов и некоторых минералов. Растения требуют более разнообразных минералов, поглощаемых через корни, а также углекислого газа и кислорода, поглощаемых через листья. Грибы живут на мертвых или живых органических веществах и отвечают потребностям хозяина в питательных веществах.

Различные типы организмов имеют разные необходимые питательные вещества. Аскорбиновая кислота (витамин С) имеет важное значение, то есть она должна потребляться в достаточных количествах людям и некоторым другим видам животных, но не всем животным и не растениям, которые способны ее синтезировать. Питательные вещества могут быть органическими или неорганическими: органические соединения включают большинство соединений, содержащих углерод, в то время как все другие химические вещества являются неорганическими. Неорганические питательные вещества включают питательные вещества, такие как железо, селен и цинк, в то время как органические питательные вещества включают, среди прочего, энергосодержащие соединения и витамины.

Классификация, используемая в основном для описания потребностей животных в питательных веществах, делит питательные вещества на макроэлементы и микроэлементы. Потребляемые в относительно больших количествах (граммах или унциях), макроэлементы (углеводы, жиры, белки, вода) используются главным образом для выработки энергии или для включения в ткани для роста и восстановления. Микронутриенты необходимы в меньших количествах (миллиграммы или микрограммы); они играют тонкую биохимическую и физиологическую роль в клеточных процессах, таких как сосудистые функции или нервная проводимость. Недостаточное количество необходимых питательных веществ или заболевания, которые мешают усвоению, приводят к состоянию дефицита, которое ставит под угрозу рост, выживание и размножение. Рекомендации потребителей по потреблению питательных веществ, такие как рекомендуемое потребление в США, основаны на результатах дефицита и предоставляют руководства по питательным и питательным микроэлементам для нижних и верхних пределов потребления. Во многих странах согласно нормативным документам на этикетках пищевых продуктов должны содержаться макроэлементы и микроэлементы в значительном количестве. Питательные вещества в больших количествах, чем необходимо организму, могут оказывать вредное воздействие. Съедобные растения также содержат тысячи соединений, обычно называемых фитохимическими, которые оказывают неизвестное влияние на болезнь или здоровье, в том числе разнообразный класс с непитательным статусом, называемый полифенолами, которые остаются плохо изученными по состоянию на 2017 год.

Питательные вещества для растений состоят из более чем дюжины минералов, поглощаемых через корни, а также углекислого газа и кислорода, поглощаемых или выделяемых через листья. Все организмы получают все свои питательные вещества из окружающей среды.

Питание растений

Основные статьи: Питание растений и удобрения

Растения поглощают углерод, водород и кислород из воздуха. Эти три, в виде воды и углекислого газа. Другие питательные вещества поглощаются из почвы (за исключением некоторых паразитических или плотоядных растений). Считая их, есть 17 важных питательных веществ для растений: макроэлементы азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), сера (S), магний (Mg), углерод (C), кислород ( O) и водорода (H), а также микроэлементов железа (Fe), бора (B), хлора (Cl), марганца (Mn), цинка (Zn), меди (Cu), молибдена (Mo) и никеля (Ni) , В дополнение к углероду, водород и кислород, азот, фосфор и сера также необходимы в относительно больших количествах. Вместе «Большая шестерка» является основным макроэлементом для всех организмов. Они получены из неорганических веществ (например, двуокиси углерода, воды, нитратов, фосфатов, сульфатов и двухатомных молекул азота и, особенно, кислорода) и органических веществ (углеводов, липидов, белков).

Типы питательных веществ

Основная статья: Питание

Макронутриенты

Макронутриенты определяются несколькими способами.

  • Химические элементы, которые люди потребляют в самых больших количествах, - это углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера, обобщенно обозначенные как CHNOPS.
  • Химические соединения, которые люди потребляют в больших количествах и обеспечивают большую энергию, классифицируются как углеводы, белки и жиры. Вода также должна потребляться в больших количествах.
  • Ионы кальция, натрия, калия, магния и хлорида, наряду с фосфором и серой, перечислены вместе с макроэлементами, поскольку они требуются в больших количествах по сравнению с микроэлементами, то есть витаминами и другими минералами, которые часто называют микроэлементами или микроэлементами.

Макронутриенты дают энергию:

  • Углеводы - это соединения, состоящие из разных видов сахара. Углеводы классифицируются в зависимости от их количества сахарных единиц: моносахариды (такие как глюкоза и фруктоза), дисахариды (такие как сахароза и лактоза), олигосахариды и полисахариды (такие как крахмал, гликоген и целлюлоза).
  • Белки представляют собой органические соединения, которые состоят из аминокислот, соединенных пептидными связями. Поскольку организм не может вырабатывать некоторые аминокислоты (называемые незаменимыми аминокислотами), диета должна их снабжать. В результате пищеварения протеины расщепляются протеазами обратно на свободные аминокислоты.
  • Жиры состоят из молекулы глицерина с тремя жирными кислотами. Молекулы жирных кислот содержат группу -COOH, присоединенную к неразветвленным углеводородным цепям, связанным только одиночными связями (насыщенные жирные кислоты) или двойными и одинарными связями (ненасыщенные жирные кислоты). Жиры необходимы для создания и поддержания клеточных мембран, поддержания стабильной температуры тела и поддержания здоровья кожи и волос. Поскольку организм не производит определенные жирные кислоты (называемые незаменимыми жирными кислотами), они должны быть получены с помощью диеты.

Жир имеет энергетическое содержание 9 ккал / г (~ 37,7 кДж / г), а белки и углеводы 4 ккал / г (~ 16,7 кДж / г).

Микроэлементы

Микронутриенты поддерживают обмен веществ.

  • Пищевые минералы, как правило, представляют собой микроэлементы, соли или ионы, такие как медь и железо. Некоторые из этих минералов необходимы для метаболизма человека.
  • Витамины являются органическими соединениями, необходимыми для организма. Они обычно действуют как коферменты или кофакторы для различных белков в организме.

существенность

Основные питательные вещества

Основным питательным веществом является питательное вещество, необходимое для нормальной физиологической функции, которое не может быть синтезировано в организме - или вообще, или в достаточных количествах - и, следовательно, должно быть получено из пищевого источника. Помимо воды, которая повсеместно требуется для поддержания гомеостаза у млекопитающих, незаменимые питательные вещества незаменимы для различных клеточных метаболических процессов и поддержания функций тканей и органов. В случае людей есть девять аминокислот, две жирные кислоты, тринадцать витаминов и пятнадцать минералов, которые считаются необходимыми питательными веществами. Кроме того, есть несколько молекул, которые считаются условно необходимыми питательными веществами, поскольку они незаменимы при определенных патологических состояниях и состояниях развития.

Аминокислоты
Основная статья: Незаменимая аминокислота

Незаменимой аминокислотой является аминокислота, которая необходима организму, но не может синтезировать ее de novo , и поэтому она должна поступать в его рацион. Из двадцати стандартных белков-продуцирующих аминокислот девять не могут быть эндогенно синтезированы человеком: фенилаланин, валин, треонин, триптофан, метионин, лейцин, изолейцин, лизин и гистидин.

Жирные кислоты
Основная статья: Незаменимые жирные кислоты

Незаменимые жирные кислоты (EFAs) - это жирные кислоты, которые люди и другие животные должны проглатывать, потому что организм нуждается в них для хорошего здоровья, но не может их синтезировать. Известно, что для человека необходимы только две жирные кислоты: альфа-линоленовая кислота (омега-3 жирная кислота) и линолевая кислота (омега-6 жирная кислота).

Витамины
Основная статья: Витамин

Витамины - это органические молекулы, необходимые организму, которые не классифицируются как аминокислоты или жирные кислоты. Они обычно функционируют как ферментативные кофакторы, метаболические регуляторы или антиоксиданты. Люди нуждаются в тринадцати витаминах в своем рационе, большинство из которых на самом деле представляют собой группы родственных молекул (например, витамин Е включает токоферолы и токотриенолы): витамины А, С, D, Е, К, тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин ( B3), пантотеновая кислота (B5), витамин B6 (например, пиридоксин), биотин (B7), фолат (B9) и кобаламин (B12). Потребность в витамине D является условной, так как люди, которые получают достаточное количество ультрафиолетового света от солнца или искусственного источника, синтезируют витамин D в коже.

Полезные ископаемые
Основная статья: Минерал (питательное вещество)

Минералы - это экзогенные химические элементы, необходимые для жизни. Хотя четыре элемента: углерод, водород, кислород и азот необходимы для жизни, их так много в еде и питье, что они не считаются питательными веществами, и для них не рекомендуется употреблять их в качестве минералов. Потребность в азоте удовлетворяется требованиями, предъявляемыми к белку, который состоит из азотсодержащих аминокислот. Сера необходима, но опять же не имеет рекомендуемого потребления. Вместо этого рекомендуются потребления для серосодержащих аминокислот метионина и цистеина.

Основными питательными элементами для человека, перечисленными в порядке рекомендуемой диеты (в виде массы), являются калий, хлор, натрий, кальций, фосфор, магний, железо, цинк, марганец, медь, йод, хром, молибден, селен и кобальт (последний как компонент витамина В12). Существуют другие минералы, которые необходимы для некоторых растений и животных, но могут или не могут быть важны для человека, такие как бор и кремний.

Условно необходимые питательные вещества

Условно необходимыми питательными веществами являются определенные органические молекулы, которые обычно могут синтезироваться организмом, но при определенных условиях в недостаточных количествах. У людей такие состояния включают преждевременные роды, ограниченное потребление питательных веществ, быстрый рост и определенные болезненные состояния. Холин, инозит, таурин, аргинин, глютамин и нуклеотиды классифицируются как условно необходимые и особенно важны в рационе новорожденных и их метаболизме.

Ненужные питательные вещества

Незаменимые питательные вещества - это вещества в пищевых продуктах, которые могут оказывать существенное влияние на здоровье; Эти вещества могут быть полезными или токсичными. Например, пищевая клетчатка не всасывается в пищеварительном тракте человека, но важна для поддержания большей части дефекации во избежание запоров. Подгруппа пищевых волокон, растворимая клетчатка, может метаболизироваться бактериями, находящимися в толстой кишке. Растворимая клетчатка продается как пребиотическая функция, способствующая развитию «здоровых» кишечных бактерий. Бактериальный метаболизм растворимой клетчатки также приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот, таких как масляная кислота, которые могут всасываться в кишечные клетки в качестве источника калорий.

Непищевые вещества

Этанол (C2H5OH) поставляет калории. Для спиртных напитков (водка, джин, ром и т. Д.) Стандартная порция в Соединенных Штатах составляет 1,5 унции жидкости в США (44 мл), что при 40% этанола (80 проб) будет 14 грамм и 98 калорий. На 50% алкоголь, 17,5 грамм и 122,5 калорий. Вино и пиво содержат аналогичное количество этанола в порциях 5 унций США (150 мл) и 12 унций США (350 мл) соответственно, но эти напитки также содержат неэтанольные калории. Порция вина на 5 унций содержит от 100 до 130 калорий. Порция пива в 12 унций содержит от 95 до 200 калорий. По данным Министерства сельского хозяйства США, основанного на опросах NHANES 2013–2014 гг., Женщины в возрасте от 20 лет и старше потребляют в среднем 6,8 г алкоголя в день, а мужчины - в среднем 15,5 г в день. Не учитывая алкогольный вклад этих напитков, средний вклад этанола в калории составляет 48 и 108 кал / день соответственно. Алкогольные напитки считаются пустыми калорийными продуктами, потому что, кроме калорий, они не содержат необходимых питательных веществ.

По определению, фитохимические вещества включают все питательные и не питательные компоненты пищевых растений. В состав питательных элементов входят каротиноиды провитамина А, в то время как те, у кого нет статуса питательных веществ, представляют собой разнообразные полифенолы, флавоноиды, ресвератрол и лигнаны, которые, как часто утверждают, обладают антиоксидантным действием, которые присутствуют в многочисленных растительных продуктах. Ряд фитохимических соединений находится в стадии предварительного исследования на предмет их потенциального воздействия на болезни и здоровье человека. Однако квалификация для статуса питательных веществ соединений с плохо определенными свойствами in vivo заключается в том, что они должны сначала определяться с помощью контрольного уровня потребления пищи, чтобы обеспечить точную маркировку продуктов питания, условие, не установленное для большинства фитохимических веществ, которые, как утверждается, являются антиоксидантными питательными веществами.

Недостатки и токсичность

См. Витамин, Минерал (питательный), Белок (питательный)

Недостаточное количество питательных веществ является недостатком. Дефицит может быть вызван рядом причин, в том числе неадекватным потреблением питательных веществ, называемым дефицитом в питании, или любым из нескольких условий, которые препятствуют использованию питательного вещества в организме. Некоторые из условий, которые могут мешать использованию питательных веществ, включают проблемы с всасыванием питательных веществ, вещества, которые вызывают потребность в питательном веществе больше, чем обычно, условия, которые вызывают разрушение питательных веществ, и условия, которые вызывают большее выделение питательных веществ. Питательная токсичность возникает, когда избыточное потребление питательного вещества наносит вред организму.

В Соединенных Штатах и ​​Канаде рекомендуемые уровни потребления основных питательных веществ в рационе питания основаны на минимальном уровне, который "будет поддерживать определенный уровень питательности у человека", определение, несколько отличающееся от того, которое используется Всемирной организацией здравоохранения и продовольствием и сельским хозяйством. Организация «основного требования для указания уровня потребления, необходимого для предотвращения патологически значимых и клинически обнаруживаемых признаков неадекватного питания».

При установлении руководящих принципов по питательным веществам для человека правительственные организации не обязательно согласовывают суммы, необходимые для избежания дефицита, или максимальные суммы, чтобы избежать риска токсичности. Например, для витамина С рекомендуемое потребление варьируется от 40 мг / день в Индии до 155 мг / день для Европейского союза. В таблице ниже приведены оценочные средние требования США (EARs) и рекомендуемые диетические суточные нормы (RDA) для витаминов и минералов, PRI для Европейского союза (та же концепция, что и RDA), за которыми следуют то, что три правительственные организации считают безопасным верхним потреблением. RDA устанавливаются выше, чем EAR, чтобы охватить людей с потребностями выше среднего. Адекватные потребления (AI) устанавливаются, когда нет достаточной информации для установления EAR и RDA. Правительства не спешат пересматривать информацию такого рода. Для значений в США, за исключением кальция и витамина D, все данные относятся к 1997-2004 гг.

питательное вещество US EAR Самый высокий в США
RDA или AI
Высший ЕС
PRI или AI
Верхний предел Единица измерения
НАС Евросоюз Япония
Витамин а 625 900 1300 3000 3000 2700 мкг
Витамин C 75 90 155 2000 Северная Дакота Северная Дакота мг
Витамин Д 10 15 15 100 100 100 мкг
Витамин к Небраска 120 70 Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мкг
α-токоферол (Вит Е) 12 15 13 1000 300 650-900 мг
Тиамин (Вит В1) 1,0 1.2 0,1 мг / мДж Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мг
Рибофлавин (Вит Б2) 1,1 1,3 2,0 Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мг
Ниацин * (Вит Б3) 12 16 1,6 мг / мДж 35 10 60-85 мг
Пантотеновая кислота (Вит В5) Небраска 5 7 Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мг
Витамин В6 1,1 1,3 1,8 100 25 40-60 мг
Биотин (Вит В7) Небраска 30 45 Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мкг
Фолат (Вит В9) 320 400 600 1000 1000 900-1000 мкг
Цианокобаламин (Вит В12) 2,0 2,4 5.0 Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мкг
холин Небраска 550 520 3500 Северная Дакота Северная Дакота мг
кальций 800 1000 1000 2500 2500 2500 мг
Хлористый Небраска 2300 Небраска 3600 Северная Дакота Северная Дакота мг
хром Небраска 35 Небраска Северная Дакота Северная Дакота Северная Дакота мкг
медь 700 900 1600 10000 5000 10000 мкг
фторид Небраска 4 3,4 10 7 ____ мг
йод 95 150 200 1100 600 3000 мкг
Железо 6 18 (женщины)
8 (мужчины)
16 (женщины)
11 (мужчины)
45 Северная Дакота 40-45 мг
Магний * 350 420 350 350 250 350 мг
марганца Небраска 2,3 3.0 11 Северная Дакота 11 мг
молибден 34 45 65 2000 600 450-550 мкг
фосфор 580 700 640 4000 Северная Дакота 3000 мг
калий Небраска 4700 4000 Северная Дакота Северная Дакота 2700-3000 мг
Селен 45 55 70 400 300 330-460 мкг
натрий Небраска 1500 Небраска 2300 Северная Дакота 3000-3600 мг
цинк 9,4 11 16,3 40 25 35-45 мг
  • Для ниацина и магния, по-видимому, существует противоречие, присущее информации в таблице, поскольку количества, рекомендуемые для ежедневного потребления, могут превышать количества, определенные в качестве безопасных верхних пределов. Для обоих питательных веществ UL идентифицируют количества, которые не увеличивают риск побочных эффектов, когда питательные вещества потребляются в качестве порции биологически активной добавки. Магний выше UL может вызвать диарею. Ниацин выше UL может вызвать покраснение лица и ощущение тепла тела. Каждая страна или региональное регулирующее агентство принимает решение о запасе безопасности ниже, когда могут возникнуть симптомы, поэтому UL могут различаться.

EAR США Примерные средние требования.

RDA US Рекомендуемые диетические пособия; выше для взрослых, чем для детей, и может быть даже выше для беременных или кормящих женщин.

AI США адекватное потребление; AI создаются, когда нет достаточной информации для установки EAR и RDA.

Потребление населения PRI является эквивалентом RDA Европейского Союза; выше для взрослых, чем для детей, и может быть даже выше для беременных или кормящих женщин. Для тиамина и ниацина PRI выражены в виде количества на МДж потребляемых калорий. МДж = мегаджоул = 239 пищевых калорий.

Верхний предел Допустимые верхние уровни потребления.

НД ULs не определены.

NE EAR, PRI или AI еще не созданы или не будут созданы (ЕС не считает хром необходимым питательным веществом).


просмотров: 235