Wykład 1 15 - II - 10

	Proces, zjawisko (A)
Żywienie człowieka
	Dyscyplina naukowa (B)

1. żywienie człowieka jest procesem pobierania, przetwarzania i wykorzystywania składników odżywczych i innych z pożywienia dla zaspokojenia różnych potrzeb związanych ze wzrostem, pracą narządów wewnętrznych, pracą fizyczną a także regeneracją narządów, tkanek i komórek.

2. żywienie człowieka jako dyscyplina naukowa obejmuje zależności między żywnością, a organizmem człowieka (w czasie jego życia) na poziomie molekularnym, tkankowym, całego organizmu oraz populacji (grup ludności)

Wydarzenia o przełomowym znaczeniu dla odżywiania się człowieka
40 000 lat p.n.e.	Nabycie umiejętności rozniecania ognia	Zwiększenie przyswajalności i nieszkodliwości pożywienia
7 000 lat p.n.e.	Początki uprawy roślin (pszenica, jęczmień, ryż, kukurydza)	Wzrost dostępności pokarmów pochodzenia roślinnego
3500 lat p.n.e.	Udomowienie zwierząt (świnie, kozy, gęsi, kaczki, bydło)	Wzrost dostępności pokarmów pochodzenia zwierzęcego - otyłość
XVI w	Początki globalnego handlu żywnością	Różnorodność, ograniczenie geograficzno - klimatycznej determinacji diety
XVIII w	Rozwój metod utrwalania żywności	Ograniczenie sezonowo-czasowej determinacji diety
Pierwsza połowa XX w	Wprowadzenie nawozów sztucznych i dodatków paszowych	Chemiczna intensyfikacja produkcji żywności
Druga połowa XX w	Nowe wysokowydajne odmiany roślin (`zielona rewolucja`) i zwierząt (chów fermowy)	Biologiczna intensyfikacja produkcji żywności
XXI w	GMO, chemizacja żywienia (suplementacja)	Optymalizacja diety

Zawartość wybranych składników w przeciętnych racjach pokarmowych na różnych etapach rozwoju ludzkości
Etapy rozwoju ludzkości	Tłuszcze	Cukry proste	Skrobia	Białko	NaCl	Błonnik pokarmowy
		% energii				g/dzień
Zbieractwo - łowiectwo (~40 mln lat temu)	15-20	0	50-70	15-20	1	40
Prymitywne rolnictwo( 7 mln lat temu)	10-15	5	60-75	10-15	5-15	60-120
Współczesna gospodarka żywnościowa ( poniżej 1000 lat temu)	40+	20	25-30	12	10	20

Trzeba zrozumieć owe wahania bez LICZB!

WSPÓŁCZEŚNIE:

• Współcześnie jemy za dużo tłuszczów( nawet do 40 % to dużo więcej niż 40 tys. Lat temu)

• Cukry proste pojawiły się u współczesnych( wcześniej liczba ich w diecie była równa 0)

• Spada spożycie skrobi

• Mała zmiana białka( lekki spadek)

• Wzrost spożycia soli( bardzo niepokojące)

• Zmniejszenie błonnika prawie 50%

Główne czynniki determinujące o spożyciu/ wyborze produktów żywnościowych

Poziomy oddziaływań
I	II	III
Dostępność Cena Tradycja	Cechy organoleptyczne Walory smakowe wygoda	warunki towarzyskie stan fizjologiczny upodobania

• Sposób żywienia: co, jak, ile, kiedy, proporcje produktów, normy

• Stan odżywania: jak organizm na to reaguje ( na jedzenie) nadwaga, otyłość, poziom składników odżywczych

Udowodniono, że wykształcenie wpływa na sposób odżywiania się człowieka tzn, człowiek staje się świadomym konsumentem, lepiej się odżywia, zdrowiej, uważniej dobiera składniki. Na to mają także wpływ warunki socjoekonomiczne, może sobie pozwolić na więcej i bardziej przemyślanie dobierać posiłki

WAŻNY TRÓJKĄT BERGERA ( czynniki wpływające na stan odżywiania ks!!!)

Pan Roszkowski zmienia tytuł na czynniki wpływające na stan odżywiana w stosunku do norm i potrzeb organizmu czł

Względne ryzyko powstania niepożądanych objawów zdrowotnych niedoborów lub nadmiarów składników odżywczych w zależności od wielkości

OPIS:

Ryzyko niedoboru

• 
  1 to ryzyko 100% niedoboru gdy nie jemy jakiegoś składnika, 0,5- to połowa ludzi spożywa ten składnika w ilościach minimalnych, a 2 połowa je go. 0- wszyscy w grupie mają pokryte zapotrzebowanie na składniki mineralne

Nie ma niekorzystnych objawów zdrowotnych.

Powyżej norm żywieniowych organizm nie ma korzyści z tego że ma więcej składników odżywczych, dlatego nie powinno się tego więcej spożywać!!

Hiperalimentacja - nadmierne spożycie

• Żywienie człowieka (jako nauka) wywodzi się z zootechniki

Przykłady niekorzystnych zmian zdrowotnych związanych z czynnikami żywieniowymi
Choroba	Czynniki żywieniowe
Choroby układu krążenia	Niedostateczne spożycie warzyw i owoców oraz produktów wysokobłonnikowych, nadmiar spożycia NKT, energii i tłuszczy ogółem
Niektóre nowotwory	Niedostateczne spożycie warzyw i owoców oraz produktów wysokobłonnikowych, nadmiar spożycia alkoholu i NaCl, nadwaga i mała aktywność fizyczna.
Nadciśnienie tętnicze	Niedostateczne spożycie warzyw i owoców, nadmiar spożycia alkoholu i NaCl
Otyłość i cukrzyca typu 2 (prowadzi do chorób serca, utraty wzroku itp.)	Nadmiar spożycia energii, mała aktywności fizyczna
Osteoporoza	Niedostateczne spożycie wapnia, witaminy D, mała aktywność fizyczna
Próchnica	Częste spożywanie węglowodanów rozkładających się w jamie ustnej
Niedobory jodu	Niedostateczne spożycie produktów zawierających jod
Niedowaga głównie u niemowląt i dzieci	Niedostateczne spożycie energii i składników odżywczych
Niedokrwistość z powodu niedoboru żelaza	Niedostateczne spożycie mięsa, warzyw i owoców
Wrodzone wady cewy moczowej	Niedostateczne spożycie ciemnozielonych warzyw liściastych, jajek, wątroby
Brak odporności głównie u niemowląt i małych dzieci	Niedostateczne karmienie piersią , niedostateczne spożycie warzy i owoców
Alergie	Spożycie alergenów z żywnością

PODSUMOWANIE:

• Na cukrzyce jest 3,5 mln ludzi to jest 10% ludzi naszego kraju

• Na nowotwory i chorób układu krążenia umiera ¾ populacji

• Nie dobór jodu to aż 2,5 mln osób

• Struktura zgonów(%) według przyczyn w Polsce

Przyczyna zgonu	Lata
		1960	2005
Choroby ukł. Krążenia	27,4	45,7
Nowotwory złośliwe	11,8	25,0
Zewnętrzne przyczyny zgonu	5,7	6,8
Choroby zakaźne i pasożytnicze	8,7	0,6
pozostałe	46,4	21,9
RAZEM	100	100

• ¼ z powodu chorób układu krążenia, teraz co 2 osoba umiera na choroby układu krążenia

• Na Nowotwory złośliwe umiera co 10 pacjent teraz co 4 pacjent.

WHO - World Health Organization - Światowa Organizacja Zdrowia

FAO - Food and Agriculture Organization - Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa

Liczba ludności w mln. zagrożona ryzykiem niedoborów mikroskładników pokarmowych i wykazującej jego skutki
region	Zaburzenia w wyniku niedoboru
		jodu		Witamina A		Żelaza
		Grupa ryzyka	Z objawami wola	Grupa ryzyka	Z objawami kseroftalmii	Niedokrwistość
Europa	82	14	-	-	27
świat	1005	225	190	13,8	2150

Zalecenia WHO i spożycie w Polsce w 2003 roku wybranych składników odżywczych
Składnik odżywczy		Zalecenia	Spożycie w Polsce
Cukry proste	%E	<10	13
Tłuszcze ogółem			15-30	38
NKT			<10	12
Kwasy tłuszczowe trans			<1	2 (?)
Sól (g/dzień)		<5	10-13

Wykład 2 25 - II - 09

26,5 mln ludności cierpi na choroby i schorzenia dietozależne (należy jednak pamiętać o współwystępowaniu schorzeń - jedna osoba, kilka dolegliwości)

	1960	2005
Choroby układu krążenia	27,4%	45,7%
Nowotwory złośliwe	11,8%	25%

Główne czynniki decydujące o spożyciu/wyborze produktów żywnościowych

Poziom oddziaływania
I: dostępność cena tradycja	II: cechy organoleptyczne walory zdrowotne wygoda	III: warunki towarzyski stan fizjologiczny upodobania

zasoby mórz				przemysł spożywczy
	oświata		postęp techniczny
rolnictwo		sposób odżywiania
	nauka		tradycje i zwyczaje
		warunki socjo-ekonomiczne
stan odżywiania ZDROWIE				rozdział żywności i organizacja żywienia

Metody badania spożycia żywności:

• Pośrednie:

• Skala kraju - badania bilansu żywności (food balance sheets)

• Gospodarstwo domowe - badania budżetu domowego

• Bezpośrednie:

• Prospektywne - rejestracja spożycia (bieżące notowanie)

• Retrospektywne - historia żywienia. FFQ (food frequency question), wywiad 24 - godzinny

bilans = (produkcja - eksport + import - pasza - przemysł)/ liczba ludności

Jakość żywności
Zdrowotność: wartość odżywcza i kaloryczność wartość dietetyczna i prozdrowotna bezpieczeństwo chemiczne i mikrobiologiczne	Cechy sensoryczna: wygląd zewnętrzny (barwa, połysk) zapach, smak tekstura	Dyspozycyjność: trwałość wielkość porcji łatwość przygotowania

Wartość odżywcza jest to przydatność produktów spożywczych i złożonych z nich racji pokarmowych do pokrycia potrzeb organizmu związanych z przemianami metabolitycznymi będąca funkcją zawartości, zbilansowania i biodostępności składników odżywczych.

Wartość odżywcza jest różna dla różnych grup żywności..

Składniki pokarmowe:

• odżywcze

• niezbędne

• nie niezbędne

				niezbędne składniki odżywcze
		energetyczne					regulujące
węglowodany				tłuszcze
					budulcowe			Witaminy
						składniki mineralne
białka i aminokwasy
1	8-10		2-3			13		15

razem około 40

Porównanie składu organizmu dorosłego człowieka i jego pożywienia

	organizm człowieka		spożycie
						dzienne		przez 65 lat
składniki	kg	%	kg	%	tony
białko	10,2	17,0	0,07	2,3	1,6
tłuszcze	7,8	13,0	0,08	2,6	1,9
węglowodany	0,6	1,0	0,40	13	9,5
substancje mineralne	4,2	7,0	0,02	0,7	0,5
woda	37,2	62,0	2,50	81,4	59,5
razem	60,0	100,0	3,07	100,0	72,8
energia kcal (MJ)	133410(559)		2600 (10,9)		61685000 (2584600)

Wykład 3 02 - III - 09

tłuszcze	polisacharydy	białko	e tap I
kwasy tłuszczowe i glicerol	glukoza i inne cukry	aminokwasy	etap II
	acetylo-CoA
ATP ADP O2 oksydacyjna s fosforylacja	CoA e^- CO2		etap III

Etapy wydobywania energii z pożywienia

Typowe wykorzystanie energii zawartej w spożytej żywności przez osobę dorosłą o średniej aktywności fizycznej w przeciętnych warunkach

Energia z pożywienia (brutto) - 100%
Energia wchłonięta przez ścianki jelita (pozornie strawna)	Energia wydalana z kałem i gazami (5%)
Energia metaboliczna	Energia wydalana z moczem (3%)
Energia netto	Energia cieplna
Podstawowa przemiana energii (53%)	Praca mięśni (25%)	Specyficzne dynamiczne działanie pożywienia (6%)	Przyrost masy ciała (8%)

Podstawowa przemiana materii - PPM - zwana inaczej metabolizmem podstawowym, oznacza najniższy poziom przemian energetycznych niezbędnych do zachowania podstawowych funkcji życiowych w optymalnych warunkach bytowych (spokój fizyczny, psychiczny, na czczo, w pozycji leżącej, warunki środowiska optymalne - ciepło itp.)

PPM=1kcla/kg m. c./h

Całkowita przemiana materii (CPM) oznacza wszystkie wydatki energetyczne człowieka związane z normalnym funkcjonowaniem w środowisku i pracę zawodową.

Czynniki wpływające na PPM i PPPM (ponad podstawowa przemiana materii)

PPM:

• stopień aktywności poszczególnych narządów

• wiek oraz tempo wzrostu, masa ciała

• płeć

• inne czynniki

PPPM:

• stopień aktywności fizycznej

• wiek oraz masa ciała i jego skład

• temperatura otoczenia

• termogeneza po posiłkowa

udział poszczególnych narządów PPM
narząd/układ	udział w PPM (%)
Układ pokarmowy wraz z wątrobą	27
Układ nerwowy	19
Serce i układ krwionośny	7
Układ wydalniczy	10
Mięśnie szkieletowe	18
Pozostałe narządy i tkanki (z różnicy)	19
Razem	100

Wiek a PPM:

• niemowlęta >2kcal/kg m. c./h

• okres dojrzewania >1,25

• dorośli (19-65 lat) >1

• starsi >0,75

1000kcal/m² skóry/dobę - powierzchnia skóry człowieka to około 1,5m²

MET - jednostka stosowana do kategoryzacji stopnia aktywności fizycznej

Metabolic Energy Turnover (MET) - wydatek energetyczny podczas odpoczynku

1 MET = 3,5 O²/kg m. c./min = 1,05 kcal/kg m. c./min

Metoda kalorymetryczna pośrednia:

Zasada: energia wykorzystywana przez organizm uzyskiwana jest w wyniku utlenienia składników odżywczych, a proces ten wiąże się z zużyciem tlenu i wydzielaniem CO₂ w ilościach proporcjonalnych do wydatkowanej energii

Metoda kalorymetryczna bezpośrednia:

Zasada: energia wykorzystywana przez organizm (PPM+PPPM) jest ostatecznie zamieniona na ciepło, które należy zmierzyć w komorze kalorymetrycznej

Średnie równoważniki energetyczne dla białek, tłuszczów i węglowodanów (kcal/g) !!!
	Równoważniki fizyczne	Straty w moczu	Współczynniki strawności (%)	Równoważnik Atwatera
Białka	5,65	1,35	92	4
Tłuszcze	9,45	-	95	9
Węglowodany	4,15	-	98	4
Alkohol etylowy	7,10	-	100	7

Tabela 3.2.2 (z książki?) - brak

NORMY NA ENERGIĘ

Normy żywieniowe określają ilość energii i niezbędnych składników odżywczych w przeliczeniu na 1 osobę, które zgodnie z aktualnym stanem wiedzy powinny otrzymywać poszczególne grupy ludności w codziennym (zwyczajowym) pożywieniu aby zapewnić prawidłowy rozwój fizyczny i psychiczny oraz pełnię zdrowia.

Normy są często nowelizowane.

Normy na energię dla osób w wieku 30-59,9 o umiarkowanej aktywności opracowane przez FAO/WHO (UNU) kcal/dobę
rok	Mężczyźni (65kg, PPMx1,75)	Kobiety (55kg, ppm1,60)
1957	3200	2300
1973	3000	2000
1984	2700	2100
2001	2850	2050

Normy odnoszą się do ilości produktów rzeczywiście spożytych.

Normy odnoszą się przede wszystkim do osób zdrowych.

Normy nie muszą się dokładnie pokrywać z dziennym spożyciem (średnie tendencje!)

Normy mają zastosowanie przy ocenie czy dobrze się żywimy, czy nie i do planowania wyżywienia.

Wykład 4 04 - III - 09

Nie można ustalać norm dla pojedynczych osób.

Normy określa się dla grupy osób.

Dla średniego wyniku dodaje się dwa odchylenia standardowe - statystyka! :o

	Średnie zapotrzebowanie -2SD	Średnie zapotrzebowanie w grupie	Średnie zapotrzebowanie +2SD	Inne rodzaje norm	Zakres zapotrzebowania
Polska IŻŻ 2008	-	Średnie zapotrzebowanie (EAR)	Zalecane spożycie (RDA)	Wystarczające spożycie (AI)
UE EFSA - 2008 (wstępne propozycje)	Lower Treshold Intake (LTI)	Average Requirement (AR)	Population Reference Intake (PRI)	Adequte Intake (AI)	Recommented Intake ranges for macronutries (RI)

Rodzaj normy	Skrót	Definicje
Średnie zapotrzebowanie	EAR	Pokrywa zapotrzebowanie ok. 50% osób wchodzących w skład grupy
Zalecane zapotrzebowanie	RDA	Pokrywa zapotrzebowanie około 97,5% osób wchodzących w skład grupy przy symetrycznym rozkładzie zapotrzebowania
Wystarczające spożycie	AI	Uznana za wystarczającą dla prawie wszystkich osób zdrowych prawidłowo odżywionych wchodzących w skład grupy; ustalana na podstawie badań eksperymentalnych lub obserwacji przeciętnego spożycia żywności w sytuacji, gdy wyznaczenie średniego zapotrzebowania wyników w grupie nie jest możliwe

Rozkład skośny - żelazo u kobiet w wieku reprodukcyjnym.

Normy na energię osób dorosłych o różnej aktywności fizycznej (wyrażone jako wielokrotność PPM)
rodzaj aktywności fizycznej	lekka	umiarkowana	duża
mężczyzna	1,55	1,78	2,10
kobieta	1,55	1,64	1,81

Aktywności fizyczne:

1. …

2. ….

3. Utrzymywanie ogólnej sprawności fizycznej

4. Ograniczenie ryzyka przewlekłych chorób

Wskaźnik BMI (kg/m^2)
Niedowaga	<18,5
Prawidłowe	18,5-24,5
Nadwaga	25-29,9
Otyłość: I II III	30-34,9 35-39,9 >40

W zależności od wieku
wiek	BMI
19-24	19-27
25-34	20-25
35-44	21-26
45-54	22-27
55-64	23-28
>65	24-29

Sposoby oznaczania otyłości:

• BMI

• Mierzenie fałd skórnych

• Proporcje ciała (talia, biodra)

Typ aneroidalny - otyłość brzuszna (typ jabłko)

Typ gruszka - otyłość biodrowa

85-105 kg - współczynnik umieralności 1

Jeżeli jest niedowaga lub otyłość sprzyja to zgonom (rość współczynnik umieralności)

Główne choroby spowodowane (wiążące się z) otyłością:

• układu krążenia

• woreczka żółciowego

• cukrzyca typu II

• niektóre nowotwory

• układu rozrodczego

• układu oddechowego

Wykład 5 09 - III - 09

WITAMINY

Ważne terminy:

• witaminologia - nauka o witaminach

• witaminy:

• związki organiczne - nie dostarczające energii,

• nie są strukturalnymi składnikami tkanek (materiałem budulcowym)

• są natomiast w niewielkich ilościach niezbędne do wzrostu i prawidłowego przebiegu procesów fizjologicznych, zachowania zdrowia

• muszą być dostarczane z pożywieniem

• witamina (określenie Międzynarodowej Unii ds. Nazewnictwa) - grupa obejmująca wiele związków

niektóre witaminy mogą być wytworzone w organizmie (w pewnym zakresie), ale w niewystarczających do pokrycia zapotrzebowania ilościach:

• wit. grupy B (B₁, B₆, B₁₂, PP, kwas foliowy) - w jelitach przez mikroflorę

• wit. K - przez mikroflorę przewodu pokarmowego

• wit. A - w przewodzie pokarmowym z karotenoidów

• wit. D₃ - w skórze pod wpływem promieni UV z prowitaminy D (7-dehydrohydroksycholesterolu)

• wit. PP - w ustroju z tryptofanu

• cholina z seryny (niewielkie ilości)

WITAMERY

- związki chemiczne o budowie zbliżonej do witamin, ulegają przemianom do aktywnych metabolitów o takiej samej lub zbliżonej aktywności biologiczne

Przykładem są karotenoidy (prowitamina A) ulegające przemianom do retinolu

WITAMINOIDY

- związki chemiczne o aktywności biologicznej podobnej do witamin ale nie zakwalifikowanych do nich

Przykłady: inozytol, kwas paraminobenzoesowy (PABA), ubichinony, kwas pangonowy, ornityna, rutyna, amigdalina (B17), kwas limonowy, kwas pangaminowy (B17) kwas ortowy (B13)

WITAMINA P

Grupa bioflawonoidów (rutya, hesperydyna) obecne w niektórych owocach i warzywach - brak dowodów na niezbędność dla ustroju

• właściwości przeciwutleniające

• wzmacniają, uelastyczniają ściany naczyń krwionośnych

• poprawiają wykorzystanie witaminy C

witaminy antyoksydacyjne:

• działające jako antyutleniacze w organizmie i żywności

• zapobiegają szkodliwemu działaniu procesów peroksydacyjnych, unieszkodliwiają wolne rodniki i aktywne formy tlenu

• uczestniczą w procesach obronnych ustroju, chroniących organizm przed stresem oksydacyjnym

• tokoferole (wit. E), retinol (wit. A), karotenoidy, kwas L-askorbinowy (wit. C)

ANTYWITAMINY:

Związki chemiczne o budowie i strukturze zbliżonej do witamin (np. oksytiamina, galaktoflawina, tiaminaza, askorbinaza, awidyna - antywitamina wit. H) - mogą wchodzić w reakcje biochem., w których uczestniczą witaminy, utrudniają i uniemożliwiają przebieg reakcji.

Okresy rozwoju witaminologii:

1. leczenie schorzeń produktami spożywczymi na podstawie doświadczenia (szkorbut - ekstrakty z igieł jodłowych, kurza ślepota - wyciąg z wątróbek)

2. wywoływanie eksperymentalne chorób u zwierząt na tle niedoborów żywieniowych (XIX i XX wiek)

3. K. Funk 1911 - wprowadzenie nazwy `witamina` (niezbędne do życia aminy…)

4. podział witamin:

1. rozpuszczalne w wodzie - 10 witamin (z gr. B i wit. C)

2. rozpuszczalne w tłuszczach - A, D, E, K

3. nie magazynowane, nadmiar wydalany z moczem, codzienne dostarczanie

4. nadmiar odkładany w różnych narządach, głównie wątrobie - groźba nadmiaru

Witaminy rozpuszczalne w wodzie:

• zawierają w cząsteczce C, H, O, N (poza wit. C)

• wchłanianie prostsze do układu krwionośnego

• nie są magazynowane w org.

• Wydalane z moczem i potem

• Związane głównie z przemianami energetycznymi - metabolicznymi (z wykorzystaniem energii)

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach:

• zawierają w cząsteczkach C, H, O

• wchłanianie w obecności tłuszczu przez system limfatyczny (wchłanianie zwiększają czynniki emulgujące np. żółć)

• transport - lipoproteidy

• wydalanie - z żółcią, z przewodu pokarmowego i z kałem

• nadmiary A i P - niebezpieczne

• pełnią specyficzne role

awitaminoza - b. duży, długo trwający niedobór witamin, najczęściej otrzymywany sztucznie

hipowitaminoza - niedobór częściowy, bez specyficznych symptomów, zwiększa ryzyko chorób cywilizacyjnych

hiperwitaminoza - zaburzenie z powodu nadmiaru witamin (występuje przy pobieraniu suplementów)

hipowitaminozy, awitaminozy w Polsce:

• wit.: C, B­₁, B₂, PP, kwas foliowy, wit. A, E

• wpływ na układ nerwowy: B₁, B₂, PP, biotyna, B₁₂

• wpływ na stan skóry: wit. B₂, PP, B₆, biotyna, kwas pantotenowy, wit. A

• wpływ na proces krwiotwórczy: wit. B₆, kwas foliowy, wit. B₁₂, kwas pantotenowy, wit. C

• straty krwi: wit. K i C

• hemoliza: wit. E

Zmiany objawów niedoboru witamin miarą jego pogłębiania:

• brak zaburzeń funkcjonalnych w tkankach

• upośledzenie funkcji, bez zmian morfologicznych w tkankach

• zmiany czynnościowe i morfologiczne

• choroby i obraz kliniczny

Witaminy - większość - związki azotowe - biorą udział w metabolizmie organizmu w formie koenzymów, które po połączeniu z różnymi białkami funkcjonalnymi (enzymami) w charakterze biokatalizatorów uczestniczą w metabolizmie.

Tiamina - jako difosforan tiaminy DPT

Ryboflawina - mononukleotyd flawinowy FMN

- dwunukleotyd flawinowy FAD

Kwas foliowy - kwas tetrahydrofoliowy CoF

Kwas pantotenowy - koenzym A, CoA-SH

Pirydoksyna - fosforan pirydoksalu - PAL

…

(mile widziane poprawki w tabelce!)

	glikogen
		Fosforylaza glikogenowa (wit. B6)
	glukoza	Utlenianie NADPH, wit. PP
		glicerol z tłuszczów
	kw. pirogronowy
		Dehydrogenaza pirogronaniowa, wit. B1
	acetylo-CoA
		Cykl Krebsa
Karboksylaza pirogronaniowa (biotyna)		Dehydrogenaza alfa - ketoglutaranowa, wit. B1, utlenianie i redukcja NADH, wit. PP
CO2 + H2­­­O -> energia (?)

udział witamin w przemianach tłuszczów
Glicerol Kwas pirogronowy Cykl Krebsa wit. B1	Kwasy tłuszczowe Beta oksydacja Acetylo koenzym A Kwas pantotenowy wit. B2, PP

W przemianach aminokwasów biorą udział nast. witaminy:

B₆, B₁, B₂, folacyna, biotyna, B₁₂, niacyna

Interakcja z innymi składnikami odżywczymi

• wit. B₁, B_2, PP, kwas pantotenowy - energia (tłuszcze, węglowodany)

• wit. B₁, B_2, B₆, B₁₂, folacyna, biotyna - przemiany białek

• przemiana tryptofanu do witaminy PP

• przemiany kwasów w NNKT

• wit. D - wpływ na gosp. wapniem

• wit. C - wpływ na wykorzystanie i gosp. żelazem

• wit. E - zapobiega utlenianiu WNKT (PUFA), współdziała z żelazem w ochronie przed wolnymi rodnikami

Wzbogacanie i suplementacja:

• witaminy grupy B, wit. C (B₁ -> mąka, odżywki dla dzieci)

• wit. A, beta karoten, E, D

• nie wzbogaca się w wit. K

przeciętne straty witamin w procesach technologicznych:

• wit. B₁ -> 20-50%

• ryż ok. 50%

• gotowane mięsa 40%

• smażenie - 40%

• duszenie - 30%

• wit. B­2 -> 10-30%

• wit. PP -> 10-20%

• wit. B₆ -> 10-40%

• wit. C - 20-80% (ba! nawet 100%!)

• kompot 75%

• bigos 80%

• zupy 50%

• kwas foliowy -> 70-80% (nawet do 100%)

• wit. A -> 20%

• beta karoten -> 20%

• wit.E -> 20%

Grupy produktów jak źródła witamin

• witamina B₁ - zbożowe (>35%), mięso (>30%), ziemniak (<15%)

• witamina B₂ - mleko (>35%), mięso (<25%), zbożowe (>15%)

• witamina PP - mięso (>45%), ziemniaki (>25%), zbożowe (>15%)

• witamina C - ziemniaki (<50%), owoce (>30%), warzywa (>25%)

• witamina A - tłuszcze (<50%), ryby, podroby (<25%), mleko (>15%), jaja (>15%)

• beta karoten - warzywa (>80%), jaja (<5%), mleko (<5%), owoce (<5%)

• witamina E - oleje roślinne (ok. 50%), zbożowe (<20%), warzywa (ok. 10%), owoce (>5%), rybi, jaja (>10%), mleko (>2%)

Wykład 6 16 - III - 09

Zasłyszane ciekawostki:

• W ciągu ostatnich 20 lat problem otyłości społeczeństwa powiększył się trzykrotnie.

• 1/5 dzieci i młodzieży posiada nadwagę - niższe socjologicznie grupy ludności.

• Rocznie około milion zgonów wynika z otyłości

• Na świecie panuje epidemia otyłości!

• Powinno się ograniczyć presję rynku na dzieci

• Powinno się zwiększyć produkcję zdrowej żywności - warzywa i owoce

• Powinno się propagować możliwości rekreacyjne - promocja aktywności

• Polska jest w europejskiej czołówce nadwagi i otyłości (kobiety na 3 miejscu, a mężczyźni na 4)

Przewidywania z 2006 roku na 2010 rok (dzieci - wiek szkolny)

USA -> 46% (nadwaga + otyłość), w tym 15,2% otyłości

Europa -> 38%, 10%

Południowa Azja - około 60% dzieci z niedowagą

Region subsaharyjski - 30%

Chiny - 25%

Niedowaga u dzieci w wieku przedszkolnym dominuje w Afryce, południowej Azji, w mniejszym stopniu w Ameryce Południowej.

WĘGLOWODANY

• związki organiczne składające się z O, H, C

• stosunek tlenu do wodoru wynosi 1:2

• dzielą się na:

• monosacharydy (heksozy: fruktoza i glukoza)

• oligosacharydy i ich monomery (laktoza, sacharoza)

• polisacharydy i ich monomery [polisacharydy : skrobia (amyloza, amylopektyna), glikogen, celuloza, hemicelulozy, pektyny]

• budowa przestrzenna powiązana z pełnią funkcją - szybkie uwalnianie energii - szybkie odrywanie fragmentów łańcucha

Amylopektyna - mocno rozgałęziony wielocukier będący głównym składnikiem skrobi. Skrobia składa się w ok. 80% z amylopektyny. Drugim wielocukrem występującym w skrobi jest nierozgałęziona amyloza.

Amyloza to złożony polisacharyd, jeden ze składników skrobi. Amyloza stanowi zwykle ok 20% składu skrobi. Drugim polisacharydem występującym w skrobi jest amylopektyna.
Wzór ukazujący amylozę jako prosty, długi łańcuch złożony z merów D-glukozy połączonych ze sobą wiązaniem α-1,4- glikozydowym jest bardzo uproszczony. W rzeczywistości w skład amylozy wchodzą także słabo rozgałęzione łańcuchy glukanowe.

Włókno pokarmowe
polisacharydy		skrobia oporna (resistance touch)	ligniny
Celuloza (nierozpuszczalna w wodzie)	Polisacharydy niecelulozowe
Nierozpuszczalne w wodzie		Rozpuszczalne w wodzie
hemicelulozy		pektyny	Polisacharydy roślin morskich	Gumy i kleje roślinne

współcześnie spożywa się znacznie mniej błonnika niż dawniej

błonnik pokarmowy - nie trawione węglowodany + lignina

Zapasy węglowodanów u mężczyzn o wadze 70kg odżywiających się mieszaną dietą
Tkanki i płyny ustrojowe	Ilość (g)
Wątroba	70 (0-180)
Płyny pozakomórkowe	10 (8-11)
mięśnie	150 (300-900)

Ważniejsze funkcje węglowodanów w żywieniu człowieka:

dostarczanie łatwo przyswajalnej energii (źródło energii)

składniki regulujące

obrona białek przed zużywaniem ich jako źródła energii

rola budulcowa

oddziaływanie na zmysły jako składnik żywności (zapach, smak, barwa)

funkcje specjalne - heparyna (hamuje krzepnięcie krwi)

Alkohol etylowy dostarcza 7kcal, ale nie jest w 100% przyswajalny.

Funkcje błonnika pokarmowego:

• pobudza funcie żucia i wydzielanie śliny

• buforuje i wiąże nadmiar kwasu solnego w żołądku

• ogranicza strawność składników odżywczych

• zwiększa wypełnienie jelit, pobudza ich ukrwienie i perystaltykę

• tworzy korzystne podłoże dla rozwoju pożądanej flory bakteryjnej w jelicie grubym

• działa jako wymiennik jonowy (adsorbent), ograniczając wchłanianie toksycznych substancji z pożywienia ( np. metali ciężkich)

• zwiększa wydalanie z kałem kwasów żółciowych i tym samym obniża poziom cholesterolu we krwi

• zapobiega nadmiernemu odwodnieniu mas kałowych i zaparciom

	sacharoza	fruktoza (15%)	transport bierny
amylopektyna	dekstryny
	maltotrioza
		glukoza (80%)
amyloza	maltoza		transport aktywny
	laktoza	galaktoza (5%)

Indeks glikemiczny, wskaźnik glikemiczny (ang. glycemic index, GI) - klasyfikacja produktów żywnościowych na podstawie ich wpływu na poziom glukozy we krwi w 2-3 godziny po ich spożyciu (glikemia poposiłkowa).

Indeks glikemiczny jest definiowany jako średni, procentowy wzrost stężenia glukozy we krwi po spożyciu, przez reprezentatywną statystycznie próbkę ludzi, porcji produktu zawierającej 50 gramów przyswajalnych węglowodanów. Wzrost poziomu cukru we krwi w przypadku spożycia 50 gramów glukozy przyjęto jako podstawę skali (100%).

Wskaźnik glikemiczny:

• >85% -> wysoki

• 60-85% -> średni

• <60% -> niski

Co wpływa na wchłanianie glukozy?:

• rodzaj obróbki termicznej

• proporcja amylazy do amylopektyny

• stopień żelowania

• inne czynniki

wysoki wskaźnik glikemiczny wykazują cukry, herbatniki itp.

niski wskaźnik glikemiczny wykazują owoce, rośliny strączkowe, produkty mleczne

	Laktoza (w czasie laktacji)
Aminokwasy glukogenne		Inne związki ważne dla organizmu
Glukoneogeneza Glukogenoliza	Glukoza	(25%E)
Glikogen (forma zapasowa w mięśniach i wątrobie	Glikogeneza (5%E)	Tłuszczowce (forma zapasowa - głównie jako triacyloglicerole)
	Energia (dla procesów życiowych w komórkach)

Wykład 7 23 - III - 09

Dehydrogenaza alkoholowa jest wytwarzana w wątrobie

dehydrogenaza alkoholowa

NAD⁺ NADH

etanol aldehyd octowy

akt. octan

TPP

NAD⁺
cykl kwasów ketony
karboksylowych



kwasy tłuszczowe

Ciekawostki:

• 75 - 100mg etanolu/kg m.c./h - dawka tolerowana przez organizm równa 160g etanolu przy 65 kg wagi na dobę

• W ostatnich latach zanotowano spadek wartości liczby zgonów z powodu marskości wątroby i zatruć alkoholem

• 10% wyjazdów karetek pogotowia w Warszawie ma związek z alkoholem

• Rośnie spożycie piwa w Polsce (30 -> 50 litrów)

Wykres nie zawsze jest zależności przyczynowo - skutkową. Wydawać by się mogło, że abstynencja jest szkodliwa, ale prawdopodobnie wykres uwzględnia osoby o słabym zdrowiu, które z tego powodu nie spożywają alkoholu.

Źródła węglowodanów
Grupa produktów	Węglowodany ogółem	Błonnik pokarmowy
Przetwory zbożowe	40,0-78,9	2,4 (ryż)-5,0
Warzywa	2,1-6,2	0,4 (ogórek)-2,1
Ziemniaki	13,5	0,8
Owoce	8,1-10,9 (czarna porzeczka 16,9 - nie brana pod uwagę ze względu na znikome spożycie w stanie nieprzetworzonym)	1,3-1,6
Strączkowe	Nie brane pod uwagę ze względu na znikome spożycie w naszym regionie.

	Cukry	Względny stopień słodkości
Monosacharydy	Fruktoza	170
		Glukoza	50
	Oligosacharydy	Sacharoza	100
		Laktoza	30

Ciekawostki:

• spadek spożycia produktów zbożowych i ziemniaków - produkty bogate w węglowodany złożone

• wzrost spożycia warzy

• wzrost spożycia owoców, ale w niezadowalającym tempie

• wzrost spożycia cukru do ok. 40kg/rok/osobę

• wzrost spożycia alkoholu do ok. 6l -> dane bilansowe uwzględniające nawet niemowlaki

• spadek spożycia produktów bogatych w błonnik

Cukrzyca (łac. diabetes mellitus) - grupa chorób metabolicznych charakteryzująca się hiperglikemią (podwyższonym poziomem cukru we krwi) wynikającą z defektu produkcji lub działania insuliny wydzielanej przez komórki beta trzustki. Przewlekła hiperglikemia wiąże się z uszkodzeniem, zaburzeniem czynności i niewydolnością różnych narządów, szczególnie oczu, nerek, nerwów, serca i naczyń krwionośnych.

W Polsce na cukrzycę typu 2 cierpi ok. 9% populacji, co daje 7 rezultat na świecie.

Nietolerancja laktozy jest zaburzeniem trawienia, w którym organizm wytwarza za mało lub nie wytwarza wcale laktazy, enzymu wymaganego do prawidłowego rozkładu laktozy (cukru obecnego w mleku i innych produktach nabiałowych). W przypadku nietolerancji laktozy spożycie produktów zawierających laktozę prowadzi do nadmiernej produkcji gazów trawiennych (wzdęcia i kurczowe bóle brzucha) i często do wodnistej biegunki. Ludzie z nietolerancją laktozy powinni zwracać uwagę na składniki i dodatki zawarte w produktach żywnościowych.

Testy na nietolerancje laktozy:

• wodorowy test oddechowy - w tym teście pacjent pije na czczo roztwór wodny (2 g/kg masy ciała, maks. 50 g laktozy) w odstępach 30 minutowych przez 4 godziny, a jego oddech jest analizowany w równomiernych odstępach czasu. Jeśli laktoza nie ulega rozkładowi w okrężnicy, ulega fermentacji bakteryjnej i wtedy powstają różne gazy, w tym wodór. Wodór jest wchłaniany z jelit, niesiony w krwiobiegu do płuc i wydychany. Podniesiony poziom wodoru (powyżej 20 ppm) w oddechu wskazuje na niewłaściwe trawienie laktozy

• test zmiany poziomu glukozy we krwi - jeśli laktoza nie jest w pełni rozkładana, poziom cukru we krwi nie wzrasta (uzyskujemy na wykresie płaski wzrost poziomu glukozy- wzrost nie osiąga poziomu wyższego niż 20 mg/dl względem wartości wyjściowej) i wynik badania potwierdza nietolerancję laktozy.

• testy oparte na badaniu moczu - bada się poziom galaktozy (jw.) w moczu po uprzednim podaniu pacjentowi 50g laktozy z etanolem.

• Pobieranie wycinka ściany jelita cienkiego i badanie wskaźnika laktoza-sacharoza

Galaktozemia - choroba genetyczna (dziedziczona w sposób autosomalnie recesywny, jednogenowa) objawiającą się niemożnością przekształcenia galaktozy w glukozę. Dzieci dotknięte galaktozemią źle się rozwijają, po spożyciu mleka wymiotują i cierpią na biegunkę, często mają powiększoną wątrobę, chorują na żółtaczkę. Zachodzi też możliwość rozwoju zaćmy, upośledzenia umysłowego i przedwczesnego zgonu, wywołanego uszkodzeniem wątroby.

Leczenie choroby polega na wczesnym wykluczeniu galaktozy z diety, co powoduje cofnięcie się wszystkich objawów z wyjątkiem opóźnienia w rozwoju umysłowym, które jest nieodwracalne. Częstość zachorowań jak 1 do 40000

Fruktozemia - choroba metaboliczna, jednogenowa, częstość zachorowań jak 1 do 20000-30000, objawy podobnie jak wyżej

Próchnica zębów (łac. caries dentium) - egzogenny proces polegający na demineralizacji i proteolitycznym rozkładzie twardych tkanek zęba.:

• Aby doszło do rozwoju próchnicy muszą jednocześnie zaistnieć cztery czynnik:

• Bakterie

• Cukry

• podatność zębów

• czas

Każdy z nich jest czynnikiem koniecznym, lecz niewystarczającym, do powstania próchnicy

• najmniejsze zmiany pH w ustach powoduje ser dojrzewający

• napój owocowy słodzony obniża pH z 7 do 4,3, po 20 minutach pH wyraźnie wzrasta

• największe zmiany pH wywołują płatki śniadaniowe (zbożowe?) obniżają je do poziomu 3,5 i długo na nim utrzymują

• Polska jest liderem w rankingach ilości zębów objętych próchnicą w mleczakach u 6-7 letnich dzieci, u dzieci 12 letnich Polska też jest na pierwszym miejscu (próchnica obejmuje do 5 zębów)

• W Holandii w latach 1965-90 przy niewielki spadku spożycia cukru nastąpił b. duży spadek ilości zębów dotkniętych próchnicą, utraty zębów itp. - zawdzięczano to pojawieniu się i dominacji na rynku pasty do mycia zębów z fluorem oraz wzrost jej użycia (5mln litrów rocznie)
  

Wykład 8 25 - III - 09

BIAŁKA

funkcje białek	przykłady
wzrost i rozwój młodych organizmów	Budowa różnych tkanek w tym mięśni (aktyna, miozyna), kości (kolagen)
uzupełnianie naturalnych ubytków	wzrost włosów, paznokci, regeneracja złuszczonych nabłonków skóry i przewodu pokarmowego
naprawa tkanek	gojenie ran, wytwarzanie blizn
sterowanie procesami przemiany materii przez układ enzymatyczny	udział enzymów w syntezie i degradacji różnych związków, regulacja enzymatyczna procesów życiowych, np. krzepnięcia krwi, udział enzymów w degradacji substancji obcych, np. leków, toksyn, udział w procesach obronnych ustroju, np. odporność komórkowa
regulacja wyższych czynności życiowych przez hormony	regulacja gospodarki energetycznej przez insulinę
udział w procesach immunologicznych ustroju	produkcja przeciwciał jako wyraz odporności hormonalnej ustroju
regulacja równowagi wodnej	własności fizykochemiczne białek umożliwiają wiązanie cząsteczek wody i utrzymywanie jej w środowisku wewnętrznym i zewnętrznym komórek, np. obniżenie zawartości albumin we krwi powoduje przechodzenie wody z krwiobiegu do tkanek i powstawanie obrzęków
regulacja równowagi kwasowo-zasadowej	wykorzystanie własności buforowych białek
transport białek	np. transferyna przenosi Fe, białka wiążące retinol - witaminę A, a lipoproteidy - tłuszcz
udział w procesie widzenia	białka światłoczułe (apsyna) przenosi bodźce świetlne do zakończeń układu nerwowego
udział w procesie krzepnięcia krwi	trombina, fibrynogen, fibryna

Cechy białek wykorzystywanych w technologii, m.in.:

• chłonie tłuszcz

• chłonie wodę

• ma zdolność żelowania

• tworzy emulsję

Wartość odżywcza białek = stopień, w jakim białko pokrywa zapotrzebowanie organizmu

na ten składnik (o wartości odżywczej biała decyduje jego strawność oraz skład aminokwasów ilościowy i jakościowy)

Ze strony jakościowej białka można podzielić na:

• aminokwasy niezbędne (egzogenne) - 8

• fenyloalanina

• treonina

• tryptofan

• walina

• izoleucyna

• leucyna

• lizyna

• metionina

• aminokwasy nieniezbędne (endogenne)

• alanina

• cysteina

• glicyna

• kwas asparaginowy

• kwas glutaminowy

• pralina

• tyrozyna

• aminokwasy warunkowo niezbędne (względnie egzogenne)

• histydyna

• arginina (glutamina, glutaminian, asparaginian)

• seryna

• glicyna (seryna, cholina)

• glutamina (glutaminian, amoniak)

• prolina (glutamina)

• cysteina (metionina, seryna)

• tyrozyna (fenyloalanina)

• asparagina

ciepło, UV, alkohol, HCl - czynniki denaturujące białka (struktura globularna -> łańcuchowa;
III rzędowa struktura -> I rzędowa)

	Białka organizmu 10000g
Rozkład ok. 300g		Synteza ok. 300g
	Pula aminokwasów we krwi
Białko spożyte ok. 80g		Białka skatalizowane około 80g (w formie mocznika wydalanego w moczu)

				Białka pożywienia
				hydroliza białko niestrawione w wydalone z kałem
				AK w jelicie
				AK we krwi
mocznik	cykl mocznikowy	NH3+CO2 część bez azotowa zamieniana na cukry proste lub tłuszczu spalana do CO2 i H2O	dezaminacja	AK wątroby Pula wolnych AK osocza krwi
				AK tkankowe	synteza degradacja	białka tkankowe
						Białka wydalane

Age group	Total body protein synthesis (g/kg/d)
Newborn (premature)	17,46
Infant	6,9
Young adult	3,0
Elderly	1,9

	Niemowlęta	Dzieci 2-5 lat	10-12 lat	Dorośli
Aminokwasy egzogenne (mg/kg m.c./d)	714	352	261	84

Zapotrzebowanie na białka zmienia się w zależności od wieku.

Chemiczny miernik jakości białka CS (chemical score) inaczej wskaźnik aminokwasu ograniczającego

Protein digestibility - corrected aminoacid score (PDCAAS)

zawartość ak ograniczającego w badanym białku x strawność badanego białka

PDCAAS =

zawartość ak w białku wzorcowym (dla dzieci)

w - wchłonięta

s - spożyta

k - kału

kbb - kału bez białek

wbb - wartość biologiczna białka

o - odłożona

m - moczu

mbb - moczu bez białek

Wykład 9 30 - III - 09

przyrost masy ciała

WWB (PER) =
1g spożytego białka

WWB _ wydajność wzrostowa białka, może być dodatnia lub ujemna, maksymalnie wynosi 4, jest wartością niemianowaną

produkt	CS [%]	PER	NPU [%]	BV [%]
Jaja kurze	100	3,8	94	93
Wieprzowina		2,1-2,5	78	80
Drób		2,1-2,5	75	77
Mleko krowie		2,8	82	91
Pszenica	47	1,5	50
Żyto	70		65
Kukurydza	50
Groch		1,0-1,5		48-69

Owies - największa wartość odżywcza wśród zbożowych

Inne produkty zbożowe jeśli chodzi o wartość odżywczą to kolejno żyto, jęczmień, kukurydza, pszenica

Normy na białko:

• metody epidemiologiczne

• średnie zapotrzebowanie w grupie

• odchylenie od normy na plus i na minus

powinno się spożywać ok. 2g białka/kg m.c./dobę

zerowy bilans azotowy = pokrycie zapotrzebowania na białko

wzór do wyliczenia minimalnego zapotrzebowania na białko metodą

Z_B - zapotrzebowanie na białko

N_m - azot wydalony z moczem

N_k - azot wydalony z kałem

N_p - azot wydalony z potem

W - zapotrzebowanie na wzrost

Ustalanie norm na białko metodą współczynnikowa na poziomie średniego zapotrzebowania

	EAR	RDA
		Średnie zapotrzebowanie (g/kg m.c./dobę)	Zalecane spożycie
Płeć męska powyżej 19 lat	0,66	0,80
Płeć żeńska powyżej 19 lat	0,66	0,80

Przeliczanie zaleconego spożycia (RDA) białka wzorcowego dla osób
r. ż. na białko krajowej racji pokarmowej o strawności 90% i wartości odżywczej CS=99% (IŻŻ 2008)

RDA białko krajowej racji pokarmowej (g/kg m.c./dobę)
= 0,80 (białko wzorcowe)*
(g/kg m.c./dobę)

Proponowane nowe normy, na białko w Polsce (IŻŻ 2008)

	EAR		RDA
		Białko wzorcowe	Białko krajowej racji pokarmowej	Białko wzorcowe	Białko krajowej racji pokarmowej
Mężczyźni	0,66	0,73	0,80	0,9
Kobiety	0,66	0,73	0,80	0,9

AI - wystarczające spożycie (dla niemowląt) ~ 1,5 - 1,6 _ więcej niż dorośli!

Niedobór i nadmiar białek nie są dobre!

Niedobór dotyczy krajów rozwijających się, głównie na terenie Azji i Afryki, dotyczy to około 0,5 mld populacji.

Niedobory białek w krajach rozwiniętych występują rzadko, najczęściej w wyniku chorób np. nerek.

Typy niedoborów:

• marazmu - niedożywienie białkowo energetyczne, następuje w wyniku długotrwałego głodzenia, urazów, długi chorób, okresie pooperacyjnym, objawem jest niedokrwistość i zanik mięśni (stan wyniszczenia organizmu niekiedy ze zmianami w korze mózgowej, prowadzące do zmniejszenia sprawności myślenia i apatii; apatię; depresję; przygnębienie)

• kwashiorkor - choroba powodowana niedoborem ilościowym, jak i jakościowym (białko, witaminy, pierwiastki śladowe) pożywienia; zaburza syntezę enzymów, niedostateczną podaż aminokwasów, która prowadzi do zmian funkcji, a potem również struktury narządów wewnętrznych, wtórnie - także do zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej i układu odpornościowego, dochodzi do zakażeń, w tym na przykład rzadko spotykanego u osób prawidłowo żywionych raka wodnego; cierpiący na kwashiorkor jest osłabiony, apatyczny, zaniki tkanki tłuszczowej i mięśni mogą być maskowane obrzękami, szczególnie brzucha; obserwuje się ginekomastię, powiększenie ślinianek, hipogonadyzm.

• typ mieszany - rozwinięcie i poglębienie stanu zdrowia w przypadku marazmusu

Klasyfikacja niedożywienia białkowo energetycznego u dzieci
Masa ciała	Brak obrzęków głodowych	Występują obrzeki
60-80% wzorcowej masy ciała	Niedowaga	Kwashiorkor
<60% wzorcowej masy ciała	marazmus	Typ mieszany (marazmus-kwashiorkor)

Fenyloketonuria - wrodzona, uwarunkowana genetycznie choroba polegająca na gromadzeniu się w organizmie i toksycznym wpływie aminokwasu fenyloalaniny. Spowodowana jest brakiem enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej, a co za tym idzie upośledzeniem przekształcania fenyloalaniny w tyrozynę. W moczu osoby chorej odkłada się kwas fenylopirogronianowy, objawami nieleczonej choroby są pogłębiające się zaburzenia neurologiczne z napadami padaczkowymi, znacznego stopnia upośledzenie rozwoju umysłowego i motorycznego, poza tym mogą występować, zaburzenia chodu, postawy, hipotonia mięśniowa, ruchy atetotyczne, zesztywnienie stawów, średnio występuje raz na 5000 urodzeń.

Celiakia - schorzenie polegające na występowaniu zaburzeń trawienia i wchłaniania jelitowego związanych z nietolerancją glutenu zawartego w zbożach. Nieprawidłowa reakcja immunologiczna wywoływana jest nadmierną odpowiedzią immunologiczną na grupę białek zbożowych zwanych prolaminami, a dokładniej na pochodzące z nich frakcje: gliadynę (w pszenicy), sekalinę (w jęczmieniu), hordeinę (w życie).

Spożycie białka
	powinno wynosić	72g
kraje	rozwijające się	50-60g
		rozwinięte	100-100 kilkanaście

TŁUSZCZE:

• nierozpuszczalne w wodzie

• rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych

• funkcje:

• materiał zapasowy (tkanka tłuszczowa)

• materiał energetyczny (1g = 9kcal)

• materiał budulcowy

same wiązania pojedyncze -> cząsteczka tłuszczu ma postać liniową

im więcej wiązań podwójnych tym struktura bardziej kolista

nasycone kwasy tłuszczowe są bardzo ważne, nie powstają w organizmie człowieka

zmiana konfiguracji cis na trans -> nienasycone kwasy tłuszczowe zachowują się jak nasycone kwasy tłuszczowe

Wykład 10 01 - IV - 09

Olej rzepakowy ma najwięcej kwasu oleinowego, jest najbardziej odporny na utlenianie i zawiera najmniej złych czynników, jest też najmniej popularny.

Kwasy tłuszczowe najczęściej występujące w żywności:

• palmitynowy 16:0

• stearynowy 18:0

• oleinowy 18:1, rodzina n-9

najczęściej występujące wielonienasycone kwasy tłuszczowe:

• linolowy 18:2, n-6 (LA)

• α-linolenowy 18:3, n-3 (ALA)

• arachidonowy 20:4, n-6

Dieta
	kwas linolowy (18:2, n-6)		Kwas α-linolenowy (18:3, n-3)
	Δ6-desaturaza		Δ6-desaturaza
	Kwas γ-linolenowy		(18:4, n-3)
	elongaza		elongaza
Kwas arachidonowy (20:4, n-6)	Δ6-desaturaza Kwas dihomo γ-linolenowy (20:3, n -6)		(20:4, n-3)

Funkcje tłuszczów w organizmie człowieka:

• są skoncentrowanym źródłem energii

• umożliwiają gromadzenie energii

• ułatwiają odczuwanie smaku i przełykanie pokarmu

• hamują skurcze żołądka i wydzielanie soku żołądkowego

• stanowią budulec błon komórkowych i białej masy mózgu

• jako tłuszcz podskórny chronią przed nadmierną utratą ciepła

• jako tłuszcz okołonarządowy stabilizują narządy wewnętrzne ciała

• dostarczają NNKT

• decydują o sprawności układ krążenia

• wpływają na stan skóry i paznokci

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

Funkcje NNKT w organizmie człowieka:

• służą do syntezy eikozonoidów

• 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

Droga lipidów z jelita do wątroby

jelito komórki nabłonkowe krew/limfa wątroba

jelita

krótkołańcuchowe

KT

trójglicerydy glicerol

długołańcuchowe

KT

monoglicerydy

żółć wytwarzana jest w wątrobie, a magazynowana w woreczku żółciowym

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 -oksydacja biosynteza

POŚREDNIE kwasów tłuszczowych tłuszczu zapasowego

acetylo-CoA

CO₂ + H₂O

WYDALANIE przez z moczem, kałem,

płuca przez płuca i skórę

uproszczony schemat przemian katabolicznych podstawowych i dodatkowych źródeł energii w tkankach

Glukoza
Fruktozo-1,6-difosforan
Glicerol aldehyd 3-fosfoglicerynowy
wolne kwasy tłuszczowe	kwas mlekowy	kwas pirogronowy	alanina cysteina
tłuszczowy acetylo CoA	alkohol etylowy acetylo CoA		Leucyna Izoleucyna Tyrozyna Fenyloalanina Tryptofan
zaburzenie metabolizmu węglowodanów, głodzenie ciała ketonowe	CYKL KREBSA Cykl kwasu cytrynowego Łańcuch oddechowy H2O CO2		Pozostałe aminokwasy NH3 cykl ornitynowy mocznik

Lipoproteidy plazmy krwi według Lewisa

rodzaj	skrót	składniki [%]
				białko	cholesterol
chylomikrony	-	2	4
lipoproteidy o bardzo małej gęstości	VLDL	10	22
lipoproteidy o małej gęstości	LDL	25	45
lipoproteidy o dużej gęstości	HDL	55	17

Rola w organizmie, funkcje lipoproteidów:

• chylomikrony:

• jelito cerkiew czasie wchłaniania tłuszczu pokarmowego

• transport kwasów tłuszczowych z jelit do innych organów

• VLDL:

• Wątroba

• Transport kwasów tłuszczowych z wątroby do innych narządów

• (transport trójglicerydów z wątroby do tkanek)

• LDL:

• Katabolizm VLDL, HDL

• Transport cholesterolu do tkanek obwodowych

• (transport i regulacje poziomu cholesterolu w surowicy krwi)

• Wątroba, ściana jelit

• Transport cholesterolu z tkanek obwodowych do wątroby, katabolizm chylomikronów i VLDL

• (przenoszą lipidy z różnych tkanek do wątroby, ułatwiają wykorzystanie tłuszczy przez organizm)

Objawy niedoboru NNKT:

• spadek przyrostu masy ciała i spowolnienie wzrostu

• zwiększona wrażliwość na infekcje

• zaburzenie transportu cholesterolu

• kruchość naczyń włosowatych

• zaburzenia nerkowe

• osłabienie kurczliwości mięśnia sercowego

• pogorszenie procesu gojenia ran

• ograniczenie biosyntezy eikozenoidów

Wykład 11 06 - IV - 09

Wpływ spożywania tłuszczów na zdrowie.

Według nomenklatury genewskiej liczy się położenie podwójnego wiązania od strony grupy karboksylowej, nazwę poprzedza się symbolem: Δ, zaś od grupy metolowej -> np. n-3, n-6,
n-9

Ciekawostki:

• na choroby układu krążenia umiera co drugi Polak

• z powodu nowotworu umiera co 4 Polak

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)

Wpływ niektórych składników pożywienia i otyłości na cholesterol całkowity i LDL-owy:

• nasycone kwasy tłuszczowe 

• nienasycone kwasy tłuszczowe - izomery trans 

• cholesterol pokarmowy 

• otyłość 

• wielonienasycone kwasy tłuszczowe n-6 i n-3 

• jednonienasycone kwasy tłuszczowe 

• węglowodany 

• błonnik pokarmowy 

• witaminy E, C, β-karoten i inne przeciwutleniacze 

Związki powstałe z cholesterolu:

• witamina D₃

• hormony steroidowe męski i żeńskie

• kwasy żółciowe

• hormony steroidowe kory nadnerczy

produkty zawierające cholesterol:

• mózg cielęcy 3100 mg/100g

• nerki 2200 mg/100g

• żółtko jaja 1700 mg/100g

• masło 220 mg/100g

Najważniejsze czynniki ryzyka choroby niedokrwiennej serca:

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

• wysokie ciśnienie tętnicze

• cukrzyca

• palenie tytoniu

• nadmierne spożycie alkoholu

• mała aktywności fizyczna

Pożądane wartości:

• abstynencja tytoniowa

• cholesterol poniżej 200mg/dl (5,2 mmol*l)

• stężenie cholesterolu LDL poniżej 130 mg/dl (3,4 mmol*l)

• stężenie trójglicerydów poniżej 180 mg/dl (2,0 mmol*l)

• brak otyłości

• stężenie glukozy w osoczu krwi żylnej na czczo poniżej 126 mg/dl

• ciśnienie tętnicze w normie

• stężenie glukozy we krwi włośniczkowej <110 mg/dl

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]

Wysokie spożycie oliwy z oliwek -> niższe zachorowanie na miażdżyce w rejonie basenu Morza Śródziemnego

Normy żywieniowe na tłuszcze (%energii) EA) 1993

Wiek (lata)	Tłuszcze ogółem (% energii)	NKT - NNKT
Do 2 lat	30-40
Osoby dorosłe >20 r. życia	>20 kobiety w wieku reprodukcyjnym	<10 4-10
			>15 mężczyźni i pozostałe kobiety
Osoby o siedzącym trybie życia	<30

Zakres norm na tłuszcze IŻIŻ (2008):

• 13 grup wiekowych

• 2 grupy kobiet w ciąży

• Kobiety karmiące

• 1-5 kategorii masy ciała

• 1-6 kategorii współczynników aktywności fizycznej

• 2 poziomy energii z tłuszczów

• [razem 14 tabel na 13 stronach (?)]

składnik	Wartość zalecana
Energia z diety	Odpowiednik wartości energetycznej
Tłuszcz (% energii z całodziennej diety)	<30%
Nasycone kwasy tłuszczowe (% energii z całodziennej diety)	<10%
Izomery trans kwasów tłuszczowych (% energii z całodziennej diety)	<1%
n-6	4-8%
n-3	2 g (kwasu alfa-linolenowego, 200mg długołańcuchowych wielonienasyconych KT
Wielonienasycone kwasy tłuszczowe (% energii z całodziennej diety)

tłuszcze	Zalecane
Ogółem	15-30
Nienasycone kwasy tłuszczowe	<10
Wielonienasycone kwasy tłuszczowe	6-10
n-6	5-8
n-3	1-2
Izomery trans	<1

Proporcje NNKT/α-tokoferoli

1g NNKT/0,6mg α-tokoferoli

Wykład 12 20 - IV - 09

Kraj, rok opublikowania	Białko	Kwasy tłuszczowe
				NKT	WNKT trans	WNKT
Holandia, 2001	25	10	1	12
Kraje niemieckojęzyczne, 2002	-	10	1	10
UK, 1991	-	10	2	10
UE, 1992	-	-	-	15 (n-3+n-6) 5 (n-3)

Zawartość tłuszczów w produktach spożywczych - podział według zawartości

grupa produktów	zawartość tłuszczu [%]	produkty
tłuszcze jadalne	75 - 100	masło, margaryny, słonina, smalec, oleje roślinne, oliwa
tłuszcze stołowe o obniżonej kaloryczności	45 - 55	margaryny „niskokaloryczne”
produkty o bardzo wysokiej zawartości tłuszczu	25 - 30	śmietana kremowa, sery żółte, węgorz, metka, parówki, wafle nadziewane
produkty o wysokiej zawartości tłuszczu	10 - 25	wieprzowina, baranina, gęś, kaczka, kiełbasy, śledź, makrela, jaja, sery tłuste, pieczywo cukiernicze
produkty o niskiej zawartości tłuszczu	3 - 10	polędwica, cielęcina, wołowina, kurczak, indyk, dorsz, ryby słodkowodne, podroby, produkty zbożowe, mleko pełne, lody, jogurty, twarożki
produkty o bardzo niskiej zawartości tłuszczu	0 - 3	mleko chude, twaróg chudy, kefir, pieczywo, polędwica, warzywa, owoce, grzyby

Zawartość tłuszczu w mleku kobiecym:

• nasycone KT - 50%

• jednonienasycone - 20%

• wielonienasycone - 30%

Produkt	Zawartość DHA w mg/100g
Makrela	1600
Śledź	900
Tuńczyk	1200
Pstrąg	1100
Biała ryba	1000

Źródła najważniejszych kwasów tłuszczowych pożywienia

kwasy tłuszczowe	nazwa kwasu	źródła
nasycone C12:0 C14:0 C16:0 C18:0	laurynowy mirystynowy palmitynowy stearynowy	Tłuszcz kokosowy Tłuszcz kokosowy olej palmowy, smalec masło i inne produkty
jednonienasycone C18:1 C18:3 C22:1	palmitoooleinowy oleinowy erukowy	w niewielkich ilościach w licznych produktach oliwa z oliwek, olej rzepakowy, awokado, sardynki, tuńczyk olej rzepakowy wysokoerukowy
wielonienasycone n - 3 C18:3 C20:5 C22:6	-linolenowy eikozopentaenowy (EPA) dokozoheksaenowy (DHA)	oleje: lniany, rzepakowy, sojowy, rośliny liściaste łosoś, olej wątłuszczowy (dorsz) olej wielonienasycone makreli
wielonienasycone n - 6 C18:2 C18:3 C20:3 C20:4	linolowy γ-linolenowy dihomo-γ-linolenowy arachidonowy	oleje: krokoszowy, kukurydziany, słonecznikowy, sojowy, bawełniany, arachidowy, rzepakowy, niskoerukowy, oliwa olej z wiesiołka, olej z ogórecznika, mleko kobiece mleko produkty zwierzęce, mięso

Zawartość poszczególnych grup kwasów tłuszczowych w wybranych tłuszczach jadalnych [g/100g produktu]

wyszczególnienie	kwasy tłuszczowe ogółem
		nasycone	jednonienasycone	wielonienasycone
oleje: słonecznikowy sojowy rzepakowy rzepakowy tłoczony na zimno	11,1 14,9 6,9 5,6	19,5 23,0 58,0 6,1	65,1 62,2 30,6 28,8
oliwa z oliwek	14,9	70,1	10,6
masło	49,3	26,3	2,3
mlemix zambrowki	30,6	20,2	8,6
smalec	43,6	44,5	7,6
margaryny: Flora Nova Słoneczna Kama	12,1 12,1 20,2 9,3	16,3 20,1 21,4 23,2	29,0 15,4 34,6 9,1

EFSA wydała opinię (2005) nt. że produkty mogą zawierać informację o wysokiej zawartości kwasów omeg 3 w momencie gdy znajduje się w nic 0,6g tych kwasów, czyli 30% ponad normę. W Polsce warunki te spełniają niektóre margaryny. W przypadku kwasów jednonienasyconych 45% w stosunku do kwasów tłuszczowych ogółem, a w przypadku wielonienasychonych ponad 45% kwasów tłuszczowych ogółem (powżej 10% energi nienasyconych kwasów tłuszczowych) ?

W ciągu ostatnich 45 lat spożycie tłuszczów rosło stopniowo (dane bilansowe), od lat 80 ustabilizowało się. Spadło spożycie tłuszczów zwierzęcych, a wzrosło roślinnych. Obecnie spożycie tłuszczów kształtuje się na poziomie 120g (na dobę jak mniemam)

Spożycie cholesterolu:

• 1950 rok - 273 mg

• 1975 - 450+ mg

• 1990 > 350mg

Limit dzienny to 300mg, a dla osób stanowiących grupę ryzyka chorób wieńcowych itp. 200

Masło vs margaryna - co jest lepsze?

Przemysł tłuszczowy jest przemysłem skoncentrowanym, posiada kilka zakładów w Polsce.

Przemysł maślany jest z kolei przemysłem rozproszonym, istnieje wiele spółdzielni maślarskich. Obecnie następuje eliminacja margaryn z rynku. Obecnie dzieci spożywają odpowiednią ilość masła, natomiast osoby starsze nie.

Polski konsens tłuszczowy

(ustalenia podjęte w wyniku spotkania grona ekspertów towarzystw dnia 04.12.1999 r.)

• w polskiej diecie należy obniżyć spożycie tłuszczu do poziomu poniżej 30% dziennego zapotrzebowania na energię

• nasycone KT i KT trans wywołują podobny wpływ na zdrowie człowieka

• podstawą zdrowego żywienia niemowląt w 1 roku życia powinno być karmienie piersią

• korzystny wpływ KT n - 3 na zdrowie, zaleca się większe spożycie ryb głównie morskich, które powinny być wprowadzane w żywieniu powyżej 3 roku życia

• stosować oleje roślinne jednorazowo, krótko smażyć

WODA W ORGANIZMIE

• niezbędny składnik pokarmowy - zapotrzebowanie przekracza możliwości wytwarzania jej w organizmie

• rozpuszczalnik wielu związków ustroju

• udział w przebiegu większości reakcji metabolicznych

• środek transportu wewnątrzustrojowego - składników odżywczych, produktów przemiany materii, hormonów, enzymów

• płynne środowisku do usuwania końcowych produktów przemiany materii

• udział w procesie termoregulacji org

• materiał budulcowy - strukturalna część wszystkich komórek i tkanek ustrojowych

• `mazidło' w przestrzeniach stawowych - jamach ustrojowych - właściwa ruchliwość stawów, przesuwanie się narządów wewnętrznych

• rola ochronna - gałka oczna, płyn mózgowo rdzeniowy, wody płodowe

• niezbędna do prawidłowego przebiegu procesów trawiennych

• zawarta w ślinie i pokarmie - umożliwia formowanie kęsów w jamie ustnej

• Umożliwia przesuwanie się pokarmu wzdłuż przewodu pokarmowego

• zapewnia właściwe działanie enzymów trawiennych

• umożliwia wchłanianie składników odżywczych z jelit

Zapotrzebowanie:

• 800-1000 cm³/dobę - minimalna ilość zabezpieczająca potrzeby organizmu i zapobiegająca wystąpieniu zmian patologicznych

• Max ilość nie powinna przekraczać możliwości wydalniczych nerek

• Osoba dorosła na 1kg masy ciała 30 cm³ wody lub 1cm³ wody na 1kcal spożytego pokarmu

• Niemowlęta i osoby starsze 1,5 cm³ na 1 kcal, ze względu na mniejsze zdolności nerek do zagęszczania moczu

Woda:

• woda/napoje

• woda z produktów spożywczych stałych - np. chleb, mięso

• woda z produktów płynnych - zupy

• woda metaboliczna

z utleniania:

• 1g tłuszczu daje 1,1g wody

• 1g węglowodanów daje 0,6 g wody

• 1g białka daje 0,4 g wody

Przykładowy bilans wody w organizmie zdrowego, dorosłego człowieka o umiarkowanej aktywności fizycznej
Źródło wody	ilość		Droga wydalania	ilość
		cm^3		%		cm^3	%
Pożywienie stałe	1000	35,7	Nerki (mocz)	1500	53,6
Napoje	1500	53,6	Płuca ( wraz z wydychanym powietrzem	550	19,6
Procesy metaboliczne	300	10,7	Skóra (pot, parowanie)	600	21,4
						Przewód pokarmowy (kał)	150	5,4
łącznie	2800	100,0		2800	100,0

Podczas długotrwałego ciężkiego wysiłku ilość wody wydalanej z potem wzrasta do 5000 cm³

Czynniki wpływające na zapotrzebowanie na wodę:

• dieta

• aktywność fizyczna

• warunki środowiskowe

• choroby (gorączka, biegunka, cukrzyca, mukowiscydoza, choroby nerek)

przeciętna dieta wymaga wydalania ok. 650 mosmomoli/d , gdyby osmolarność moczu wyniosła ok. 1200 (Kamil miał 12000, nie wiem które dobre:p) mosmomoli/l potrzeba minimum 500 ml wody

Wpływ składników diety:

• białko, sód - powodują wzrost zapotrzebowania na wodę, czym więcej sodu tym większe wydalanie wody przez nerki

• węglowodany powodują spadek zapotrzebowania na wodę, bo zmniejsza się tworzenie ketonów, które muszę być wydalone

• wzrost spożycia błonnika może zwiększyć 2x straty wody z kałem

• kofeina działa diuretycznie i natriuretycznie, zmniejsza resorpcję wody z kałem

• alkohol działa diuretycznie

zapotrzebowanie na płyny wg EFSA

• minimalne zapotrzebowanie musie pokryć straty wody nerkowe i pozanerkowe (bilans)

• Ja też tego nie mam:p

Spożycie płynów zalecane przez ekspertów EFSA dla kobiet, umiarkowana temperatura i aktywność

Wiek	Ilość wody na dobę
9-13	1900	Obserwowane spożycie wody i osmolalność moczu
14+	2000
Ciąża	+300	Wartość energetyczna diety
Laktacja	+700	Produkcja mleka

Spożycie płynów zalecane przez ekspertów EFSA dla mężczyzn, umiarkowana temperatura i aktywność

Wiek	Ilość wody na dobę
9-13	2100	Obserwowane spożycie wody i osmolalność moczu
14+	2500

Spożycie wody, wiek 19+ (ml/dobę)
	IŻŻ	EFSA
Kobiety	2700	2000
mężczyźni	3700	2500

Normy IŻŻ zostały opracowane na podstawie norm amerykańskich i nie mają żadnego pokrycia w polskich realiach.

Korzyści duże (odpowiedniego) spożycia płynów/wody:

• zmniejsza liczbę nowotworów pęcherza moczowego (ryzyko spada o 7% na każde 240ml)

• zmniejsza ryzyko nowotworów jelita grubego i stanów przednowotworowych

• u kobiet zmniejsza o 41%, u mężczyzn o 54% ryzyko śmiertelnych incydentów choroby wieńcowej

• mniejsze ryzyko infekcji układu moczowego

• mniejsze ryzyko kamicy nerkowej

picie w czasie posiłku hamuje apetyt

niedobory wody:

• spada napięcie tkanki skórno - mięśniowej

• strata wody

• zmiana tętna

• zmiana ciśnienia

• skąpomocz/bezmocz

amerykanie przyjmują 20% energii wraz z płynami! - piją dużo napojów słodzonych

nadmiar wody - mało prawdopodobny

Spożycie wody przez osoby starsze w badaniach SENECA
	Średnie spożycie ml/dobę	% osób ze spożyciem powyżej 1700 ml/dobę (<8 szklanek)
Holandia	>2200	14
Belgia, Dania	do 2200	21-22
UK, Portugalia	2000-2100	27-28
Francja, Szwajcaria	1950-2000	29
Polska, Włochy	1850-1900	40-42

Wykład 13 22 - IV - 09

WITAMINY CD.

Budowa chemiczna i aktywność biologiczna witamin:

• grupa związków o bardzo różnorodnej budowie chemicznej - tworzą 2 rodziny różniące się obecnością azotu (N) w cząsteczce:

• witaminy nie zawierające N (bezazotowe) - rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, K) oraz witamina C - pełnią funkcje regulacyjne pozakoenzymatyczne

• wszystkie witaminy grupy B będące związkami azotowymi azotowymi - działając jako koenzymy, regulują procesy metaboliczne w organizmie

• zdecydowana większość witamin ma budowę pierścieniową - wyjątek -kwas askorbinowy (też może być w tej formie) i kwas pantotenowy (związki alifatyczne)

• witaminy A i D - związki alicykliczne (z nasyconymi pierścieniami)

• witamina K - związek aromatyczny

• pozostałe - związki heterocykliczne

• witamina B₁ i biotyna - mają w składzie siarkę S

• witamina B₁₂ - kobalt

Kilka witamin po dołączeniu dodatkowych grup - reszty kwasu fosforowego, adeniny, rybozy - przekształca się w formy koenzymatyczne (jako składniki enzymów niebiałkowe decydują o typie reakcji, jaką enzym katalizuje (utlenianie, hydroliza)

Witamina B₁

• czynnik przeciw beri - beri, czynnik antyneurotyczny, aneuryna, oryzamina, jedna z najwcześniej poznanych witamin

• beri - beri - polineuritis - zapalenie wielu nerwów obserwowane u ptactwa (toniczne skurcze mięśni wyprostnych u ptaków, zanikające po podaniu tiaminy)

• charakterystyczne zmiany degeneracyjne w układzie nerwowym i zanik mięśni - kraj Dalekiego Wschodu

• wyodrębniona z otrąb ryżu w 1927 r., 1936 r. - synteza

• Windaus (1932) - obecność siarki - sumarycznie:

C₁₂H₁₇ON₄S

• cząsteczka tiaminy składa się z pierścienia pirymidynowego i tiazolowego połączonych mostkiem metylenowym -CH₂

• biologicznie aktywna forma koenzymatyczna witaminy B₁ - dwufosforan tiaminy (di) pirofosforan TPP zwany też kokarboksylazą - koenzymatyczna forma wit. B₁

• formy ufosforylowane tiaminy - poza TPP:

• monofosforan tiaminy

• trifosforan tiaminy

• pirofosforan tiaminy - najczęściej spotykana forma w organizmach zwierząt (formy wzajemnie przekształcane)

• formy handlowe - chlorowodorek chlorku tiaminy

C₁₂H₁₇ON₄SCl - HCl

Bezbarwna substancja, krystalizuje z wodnych roztworów w postaci semihydratu w formie jednoskośnych igiełek, temp. topnienia ok. 250^oC. Odporny na działanie wysokiej temperatury w pH <5,0, wrażliwy na środowisko alkaliczne. B. łatwo się rozpada

FUNKCJE TIAMINY:

• grupa prostetyczna wielu enzymów, głównie w przemianach węglowodanowych 0 koenzym dekarboksylazy 2 - ketokwasów (pirogronowego i ketoglutaranowego i transketolazy

• uczestnictwo w przemianach energetycznych kompleksu enzymatycznego występującego w mitochondriach (odpowiedzialne za wykorzystanie energii zawartej w metabolizowanych składnikach odżywczych

• (dekarboksylacja pirogronianiu -> tiaminy (TPP) + aldehyd octowy)

• Transketolaza - TPP (koenzym) uczestniczy w reakcjach cyklu pentozowego - aktywna (ufosforylowana) forma D-rybozy - znaczenie nie w dostarczaniu energii, ale wytwarzaniu pentoz do syntezy wysokoenergetycznych RNA i DNA oraz NADPH = synteza kw. tłuszczowych i produktów

• Udział w procesach neurofizjologicznych - hipoteza, że trifosforan tiaminy odgrywa rolę w przewodzeniu impulsów nerwowych, dziś - komórki nerwowe zawierają stałą, znaczącą jego ilość, niedobór trifosforanu tiaminy (przy normalnym poziomie TPP - symptomy neurologiczne wskutek obecności inhibitorów blokujących syntezę trifosforanu z TPP

• Udział w procesach neurofizjologicznych (trifosforan tiaminy odgrywa istotną rolę w przenoszeniu impulsów nerwowych)

• Wspomaganie pracy układu sercowo-naczyniowego

• Wpływ na układ pokarmowy  jest potrzebna do wydzielania insuliny

• Wspomaga proces wzrostu organizmu

Wchłanianie tiaminy - ważna - normalna kwasota soku żołądkowego:

• niedokwaśność, leki zobojętniające HCl - gorsze wykorzystanie lub niszczenie tiaminy

• przy niedoborze tiaminy - nagromadzenie kwasu pirogronowego i kwasu mlekowego w organach i tkankach w nadmiernych ilościach - zaburzenie funkcjonowania przede wszystkim układu nerwowego

• zmiany czynnościowe, morfologiczne, m.in. rozpad i zanik otoczki mielinowej - zmiany tym szybsze, im więcej węglowodanów zawiera pożywienie

• Obciążenie wątroby kwasem pirogronowym - straty większe, niż przy obciążeniu innymi kwasami  straty składników mineralnych - mineralizacja ustroju i jego zakwaszenie (?)

• Potrzebna do wydzielania insuliny

RODZAJE NORM - NOWE

EAR - ustalone na poziomie średniego zapotrzebowania grupy - przy planowaniu i ocenie spożycia żywności, zarówno w żywieniu indywidualnym, jak i grupy

RDA - ustalone na poziomie zalecanego spożycia przeznaczone do planowania i oceny spożycia w żywieniu indywidualnym, nie powinny być stosowane do planowania średniego spożycia dla grup

AI - normy na poziomie wystarczającego spożycia - do planowania i oceny spożycia w żywieniu indywidualnym, jak i grup

SKUTKI NIEDOBORU TIAMINY:

• awitaminoza

• beri-beri - polineuritis - zapalenie wielonerwowe - zapalenie nerwów obwodowych - nerwy ruchome i czuciowe

• brak apetytu, zmęczenie

• zaburzenie pracy serca - tachikardia (u ludzi), bradykardia

• bóle nóg

• wychudzenie, utrata czucia - paraliż

• hipowitaminoza

• zaburzenia obwodowego układu nerwowego

• oczopląs, problemy z pamięcią, koncentracją uwagi, rozchwianie emocjonalne

• niewydolność pracy serca j.w., powiększenie serca, obrzęki rąk i nóg

• utrata apetytu, nudności, wymioty

chroniczne choroby układu pokarmowego - upośledzenie wchłaniania

enzymy - tiaminazy, termostabilne związki rozkładające tiaminę

• niewielkie niedobory:

• brak charakterystycznych symptomów

• brak apetytu, zmęczenie, drętwienie kończyn, zanik miesiączkowania

• zaburzenia w przemianie węglowodanów, zwiększone wydalanie …

• hiperwitaminoza:

• przedawkowanie - rzadkie, mało toksyczna

• u ludzi dawka toksyczna - stokrotnie większa w stosunku do zalecanej

• bóle głowy, drgawki, osłabienie, paraliż, arytmia serca, alergie

• megadawki podawane do krwi/ doustnie nie dawały negatywnych skutków

Normy na witaminę B1 (EAR) - zależne od zapotrzebowania energetycznego*
Grupa ludności	Norma mg/os/dz	Grupa ludności	Norma
Niemowlęta	0,2 -0,3 (Al.)	Ciężarne	1,2
Dzieci 1-3 lat	0,4	Karmiące	1,3
Dzieci 4-9 lat	0,5 - 0,7	Mężczyźni >60 lat
Dziewczęta 10-18 lat	0,7 - 0,9	Kobiety > 60 lat
Chłopcy 10-18 lat	0,9 - 1,0	Mężczyźni 19 lat	1,1
Kobiety >19 lat	0,9

znać rząd wielkości*

Występowanie w żywności

Wiele produktów zawiera na ogół małe ilości tiaminy w postaci fosforanów, mono, di i trifosforanów lub w postaci niezestryfikowanej (wolna)

Produkt	Zawartość (mg/100g)
Drożdże	0,70
Strączkowe	0,45-0,80
Kasza gryczana	0,53
Płatki owsiane	0,20

Produkt	Zawartość (mg/100g)
Zbożowe	0,20-0,30
Drób	0,20
Mięso	0,07-0,65
Jaja	0,13
Ryby	0,04-0,23
Mleczne	0,015-0,10
Warzywa	0,045-0,30
owoce	0,02-0,045

Główne źródła tiaminy:

• produkty zbożowe ok. 40-65%

• mięso, ryby, wędliny - ok. 30%

• ziemniaki ok. 12%

straty tiaminy:

• wysoka temperatura - pieczenie ok. 20%, gotowanie warzyw, owoców, ziemniaków - 30-40%

• środowisko obojętne, zasadowe (15-20 %

• tlen, SO₂, promieniowanie jonizujące

• przemiał ziarna do 75%

• tanina, kwas chlorogenowy

• ryby - tiaminaza

biodostępność - stopień, w jakim dany związek jest uwalniany w przewodzie pokarmowym z połączeń występujących w żywności, potem wchłaniany i rozprowadzany do tkanek i narządów

bioaktywność - pojęcie szersze - stopień w jakim określony związek jest przyswajalny z pożywienie, przekształcany w postaci aktywnej witaminy i zapobiega objawom niedoboru

na bioaktywność wpływa:

• forma chemiczna

• źródło: pożywienie, preparaty farmaceutyczne, ilość

• obecność substancji antagonistycznych i synergistycznych

• sprawność mechanizmów wchłaniani jelitowego (wit. A, D, E, K) - obecność tłuszczu, poziom wydzielania żółci, aktywność esterazy karboksylowej (rozkład estrów wit.)

WITAMINA B₂

• odkryta w 1932 roku - drożdże - `żółty enzym' - pierwsze nazwy od źródła wykrycia - laktoflawina, heparoflawina, ovoflawina

• składa się z rybitolu oraz układu izoalloksarynowego z 2 grupami metylowymi 6,7-dwumetylo-9-D-rybitoloizoalloksazyna

C₁₇H₂₀N₄O₆

• do aktywności biologicznej - konieczna obecność grup metylowych w pozycjach 6 i 7, nieczynna gdy grupa NH w pozycji 3 lub hydroksylowa rybitolu - zablokowane

Funkcje:

• podstawowy koenzym wit. B_2, FMN, FAD - składnik enzymatyczni czynnych flawoproteidów, flawin

• udział w:

• procesach oksydoredukcyjnych

• przemianach tłuszczy, białek, węglowodanów

• wytwarzaniu energii w łańcuchu oddechowym

• w degradacji i syntezie kwasów tłuszczowych

• w przemianach retinolu do kwasu retinowego

• w procesie widzenia

• koenzymy katalizujące reakcje utleniania:

• glukozy do kw. glukoronowego

• - aminokwasów do ketokwasów

• współdziała w prawidłowym funkcjonowaniu układu nerwowego

• współuczestniczy z witaminą A w prawidłowym funkcjonowaniu błon śluzowych dróg oddechowych, śluzówki przewodu pokarmowego, nabłonku naczyń krwionośnych i skóry

Wchłanianie witaminy B₂

• z produktów (występuje w formie związanej) uwalniana pod wpływem HCl, ulega fosforylacji do FMN, w komórkach błony śluzowej

• w wątrobie do FAD (transport aktywny) - wchłaniana aktywnie w górnym odcinku jelita cienkiego z udziałem soli żółciowych (żółć zwiększa absorbuję: zmniejszają Cu, Zn, Fe, kofeina, sacharyna, witamina C) Ok. 1/3 ogólnoustrojowych zapasów znajduje się w wątrobie

• Wchłanianie, metabolizm, wydalanie pod kontrolą hormonów tarczycy (wzrost przemian koenzymów, niedobór B₂ hamuje syntezę koenzymów)

• Wydalanie z moczem, potem i żółcią, 10% wchłoniętej - wydzielane z mlekiem matki

Objawy hipo i awitaminozy:

• łuszczenie, pękanie warg, zajady w kącikach ust

• zmiany zapalne języka i w obrębie jamy ustnej - zapalenie śluzówki jamy ustnej i nosa

• ogniska zapalne skóry

• opóźnienie wzrostu

• zmiany w narządzie wzroku - uszkodzenie gałek ocznych, rogówki

• zawroty głowy

• zmiany w ukł. nerwowym, bezsenność, zaburzenia oddechowe

• niedokrwistość normocytarna

• niedobory sprzyjają powstawaniu zaćmy

Wykład 14 27 - IV - 09

Hiperwitaminoza wit. B₂ - mało prawdopodobna, ze względu na ograniczoną możliwość wchłaniania z przewodu pokarmowego

Duże ilości - nudności, wymioty

Charakterystyczne dla niedoboru są zmiany skórne, okolic nosa, zmiany łojotokowe w fałdach policzkowo nosowych, pęknięcia skóry za uchem, zajady, obrzmienia powiek, pękające wargi, popękane naczynia krwionośne w gałce ocznej

Zapotrzebowanie na ryboflawinę:

(w badaniach nad zapotrzebowanie uwzględnia się bilans azotowy oraz natężenie przemiany materii):

• za małe spożycie białka - mniejsze zapasy, a większe wydalanie z moczem

• większy wydatek energetyczny - zwiększone zapotrzebowanie

• prawdopodobnie na wielkość zapotrzebowania wpływa stosunek spożyci tłuszczu do spożycia węglowodanów - mniejsze spożycie tłuszczów - mniejsze zapotrzebowanie na ryboflawinę

• zwiększone zapotrzebowanie - intensywny wzrost, ciąża, laktacja, stres, duży wysiłek fizyczny

zapotrzebowanie mg/os/dz
grupa	aktywność fizyczna	EAR śr. zapotrzebowanie	zalecane RDA
niemowlęta
dzieci 1-3		0,4	0,5
dzieci 4-9		0,5-0,8	0,6-0,9
dziewczęta 10-18		0,8-0,9	1,0-1,1
chłopcy 10-18		0,9-1,1	1,0-1,3
starsi >60
kobiety	umiarkowana	0,9	1,1
mężczyźni	umiarkowana	1,1	1,3
kobiety karmiące		1,3	1,6
kobiety ciężarne		1,2	1,4

źródła witaminy B2
drożdże	1,7mg/100g
mleko	0,170
jogurt naturalny	0,216
twarogi	0,358-0,495
sery podpuszczkowe	0,300-0,450
jaja	0,500
mięso, wędliny, ryby	0,130-0,450 (pasztet 0,550)
chleb żytni razowy	0,100-0,177
bułki pszenne, płatki jęczmienne	0,060
płatki owsiane	0,150
strączkowe	0,130-0,400
warzywa	0,03-0,100
owoce	0,015-0,060

Główne źródła w racji pokarmowej w Polsce - mleko i przetwory - ok. 45%, mięso, ryby i przetwory - 25%

WITAMINA B^­_­6 - PIRYDOKSYNA

• sześć związków pochodnych 3-hydroksy-2metylo-pirydyny

• wszystkie związki występują w żywności

• aktywne biologicznie - przekształcają się wzajemnie

Funkcja i rola:

• estry fosforanowe pirydoksalu i pirydoksaniny - grupy prostetyczne wielu czynników

• udział witaminy B₆ w przemianach aminokwasów - transaminacji, dekarboksylacji, dezaminacji

• udział w metabolizmie neurostransmiterów

• niezbędna w prawidłowym działaniu układu nerwowego

• udział w metabolizmie aminokwasów siarkowych ze względu na udział w przemianach aminokwasów - zapotrzebowanie związane z ilością spożywanego białka

• udział w syntezie niacyny (PP) z tryptofanu

• jako koenzym fosforylazy (???), fosforan pirydoksalu bierze udział w procesach glukoneogenezy i metabolizmie złożonych węglowodanów

• udział w syntezie pierścienia porfirytowego hemu

• udział w syntezie hormonów steroidowych

• uczestniczy w tworzeniu przeciwciał, zwiększa odporność immunologiczną organizmu

• udział w metabolizmie kwasów tłuszczowych wielonienasyconych i fosfolipidów

Wchłanianie:

• Wchłanianie: w jelicie cienkim, na drodze biernej dyfuzji, szybko - 80% dawki dociera do wątroby w ciągu 1h.

• Zapasy ustrojowe:

• 40-250mg - mięśnie 80%

• wątroba 10%

• inne tkanki 10%

• 10-50% jest metabolizowane do kwasu 4-pirydoksynowego

Niedobory witaminy B₆:

• zmiany w obwodowym układzie nerwowym - neuropatia - bezsenność, apatia, nadwrażliwość, drgawki, napadowe, depresja

• zmiany neurologiczne, przedwczesne starzenie się neuronów na skutek zaburzeń w syntezie amin katecholowych, ↓ kwas gamma - aminobutynowego (???) i zmian w składzie aminokwasowym w niektórych sferach mózgu

• stany zapalne skóry - dermatits - łojotokowe zmiany na twarzy, podrażnienia języka, błon śluzowych, jamy ustnej

• obniżona odporność organizmu

• zaburzenia metabolizmu tryptofanu

• gromadzenie się nadmiaru hemocysteiny

• wpływ na kancerogenezę - niedobór może sprzyjać rozwojowi nowotworów, np. rak pęcherza moczowego, może zwiększać powstawanie nowotworów przez uszkodzenie układu odpornościowego

• niedobór zaburza metabolizm tryptofanu

• niedokrwistość

• niedobory występują częściej, gdy bierze się leki i pije alkohol

hiperwitaminoza - w dużej ilości - dłuższe stosowanie - (>2g) - mogą powodować zaburzenia neurologiczne

zapotrzebowanie

• należy uwzględnić różne wskaźniki biochemiczne i próbę obciążeniową z tryptofanem oraz spożycie witamin i białka (optymalne stosowanie 0,02mg wit na 1g białka)

• Osoby zagrożone: kobiety w ciąży, starsi - szczególnie z miażdżycą.

normy zapotrzebowania
Grupa ludności	Poziom bezpieczny	Poziom zalecany
Mężczyźni > 18l	2,2	2,4
Kobiety > 18l ciężarne karmiące	1,8 2,6 2,5	2,0 3,0 2,9
> 60l kobiety mężczyźni	2,0 2,2	2,2 2,4

Źródła witaminy B6 mg/os/dz
drożdże	1,1
mięso, drób	0,3-0,5
strączkowe	0,47-0,57
zbożowe	0,04-0,2
mleko	0,04
sery	0,02-0,09
jaja	0,10
warzywa	0,8-0,30
owoce	0,03-0,26

Straty

• obróbka termiczna, technologiczna:

• warzyw, owoców - 15-70%

• mrożenie mięsa 50-70%

• zbożowe (przemiał) 50-90%

spośród trzech związków najbardziej odporna jest pirydoksyna

WITAMINA PP - NIACYNA - B₃

Kwas nikotynowy - kwas 3-pirydylokarboksylowy - czynnik przeciwpelagryczny:

C₆H₅NO₂

Amid kwasu nikotynowego 3-pirydylokarboksamin:

C₆H₅N₂O

Kwas nikotynowy - ciało krystaliczne, temperatura topnienia 237^oC, kwaśny smak, słaby zapach, trudno rozpuszczalny w wodzie, lepie w gorącej

Kwas nikotynowy - charakter zasady org. (obecność azotu w pierścieniu), zdolność do przemian oksydoredukcyjnych, podst. zdolność działania koenzymów niotynoamidowych.

Rola i funkcje niacyny:

• składnik 2 koenzymów katalizujących proces oddychania tkankowego

• współdziała w syntezie hormonów płciowych (estrogeny, progesteron), kortyzolu, tyroksyny, insuliny

• udział w funkcjonowaniu obwodowego układu nerwowego, mózgu

• udział w utrzymani właściwego stanu skóry

• podawany ze związkami chromu, obniża poziom cholesterolu u ludzi z chelesterolemią

wchłanianie - jelito cienkie

zapasy:

• krew( 3-17 mikrogramów/cm³ ), mózg, wątroba w formach koenzymów NAD i NADP przez 2-6 tygodni

• w organizmie= biokonwersja tryptofanu do kw.nikotynowego (niewydajny proces z 60cz. tryptofanu 1 cz. kw.nikotynowego)

Hiperwitaminoza:

• zaburzenia w procesie glikolizy i łańcucha oddechowego

• zaburzenia funkcji układu pokarmowego - upośledzenia syntezy kwasów tłuszczowych (spadek masy ciała, osłabienie, biegunki)

• zmiany skórne - szorstkość, zaczerwienienia, rumień lombardzki (pelagra)

• zaburzenia funkcji obwodowego i centralnego układu nerwowego, zawroty, bóle głowy, bezsenność, zapalenie nerwów, zaburzenia pamięci, znerwicowanie

Awitaminoza:

• pelagra:

• zapalenie skóry, nudności, biegunki, zmiany zapalne języka i jamy ustnej, niedokrwistość, demencja, paraliż kończyn (szczególnie nóg)

zaburzenie metabolizmu PP - obserwowane w schizofrenii, depresji, alkoholizmie, hipercholesterolemi i innych

Hiperwitaminoza:

• niestosowana przez b. długi czas - bez zagrożenia

• duże dawki mogą wywołać:

• zmiany skórne (swędzenie, pieczenie)

• arytmię serca

• podniesienie poziomu glukozy we krwi (dawki >2g/d) mogą zwiększać oporność na insulinę u osób z wysokim ryzykiem

• martwica wątroby

zapotrzebowanie:

• przy ustalaniu uwzględnia się ilość spożytego tryptofanu, wydajność przemianu tryptofanu w niacynę

• wyraża się w równoważnikach niacyny

• 1 równoważnik = 1 mg niacyny = 60 mg tryptofanu

………

zapotrzebowanie mg/os/dzień
grupa	norma EAR (RDA)
niemowlęta	2-4 (AI)
dzieci 1-3	5 (6)
dzieci 4-9	6-9 (8-12)
dziewczęta 10-18	9-11 (12-14)
chłopcy 10-18	9-12 (12-16)
kobiety >19	11 (14)
ciężarne	14 (18)
karmiące	13 (17)
mężczyźni >19	12 (16)

Źródła:

mg/100gu

• szynka z piersi kurczaka, wątroba, orzechy arachidowe >10

• kurczak, mięso wieprzowe, ryby (łosoś, makrela, sardynka, pstrąg, tuńczyk) 5-10

• ziemniaki, chleb graham, kasza gryczana, jęczmienna, ryż ciemny, fasola 1-5

• makaron, chleb żytni razowy, jasny, kasze drobne, płatki owsiane, 0,5-1,0 morele, kiwi, brokuł

• mleko, jogurty, twarogi, jabłka, truskawki, płatki kukurydziane, kapusta, 0,0-0,5 marchew

• sery żółte, topione, kefir, śmietana, jaja 0,1-0,5

witamina PP - jedna z najbardziej trwałych, niewrażliwa na światło, temperaturę, tlen, kwasy, zasady, narażona na dość duże straty 7-25% związane z dobrą rozpuszczalnością w wodzie

KWAS FOLIOWY

- kwas pteriukimonoglutaminowy, złożony z 3 elementów:

• 6 - metylopteryny

• Kwasu p- aminobenzoesowego

• Kwasu glutaminowego

Naturalne foliany - zredukowane pochodne, różniące się stopniem utleniania pierścienia pirazynowego, rodzajem jednowęglowych………

Sam kwas foliowy nie jest czynny biologicznie

………

Rola i funkcje kwasu foliowego:

• jako koenzym - przenoszenie i zużywanie grup jednowęglowych w reakcjach syntezy puryn kwasów nukleinowych, aminokwasów, np.:

• formylowa CHO-

• formyloksy HCOO^-

• metylowa CH₃

• hydroksymetylowa CH₂OH

• źródłem tych grup jest kw. glutaminowy, metionina, cholina

• glicyna-->seryna, homocysteina-->metionina

• histydyna--> kw.glutaminowy

• reakcje te mają znaczenie dla syntezy kw. nukleinowych i białek

• metylacja tRNA

• desaturacja i hydroksylacja długołańcuchowych kw. tł. w mózgu

• remetylowanie toksycznej homocysteiny do metioniny

• metylacja tRNA

• współuczestniczy z wit. B₁₂ w regulacji tworzenia i dojrzewania krwinek czerwonych

• niezbędny do prawidłowej funkcji ukł. krwiotwórczego, nerwowego, rozwoju wszystkich komórek ustrojowych

Wykład 15 04 - V - 09

Kwas foliowy cd.

Zapasy na 3-4 miesiące - głównie w wątrobie

Wchłanianie:

• w błonie śluzowej w jelicie cienkim(pH=6) hydroliza enzymatyczna poliglutaminianów do monoglutaminianów (niezbędny Zn) redukcja do kw. tetrahydrofoliowego (CoF lub FH4)

• w produktach wyst. w połączeniach z kwasem glutaminowym

• po przekształceniu do metylotetrafolianu i związaniu z białkiem transportowym przedostają się do krwi, w osoczu 6-27 mg/cm3, w czerwonych krwinkach 30razy więcej

• wchłanianie w 50 do 90%

wydalanie w kale ok. 20%, większość z moczem

Hipowitaminoza:

• ciężkie zaburzenia rozwojowe płodu (wady cewy nerwowej - WCN) - zaburzenie procesu zamykania się cewy moczowej - odcinek głowowy - bezmózgowie (wada letalna, przepukliny mózgowe (kwas foliowy podawany w okresie przed koncepcyjnym i w pierwszych 12 tygodniach ciąży zmniejsza ryzyko WCN)

• wczesna umieralność dzieci (kobiety powinny spożywać:

• w rodzinach ryzyka genetycznego- 4mg/dzień, pozostałe 0,4 mg/dzień

• nie więcej niż 1 mg/dzień - może powodować niedobory witaminy B₁₂

• 60% dzieci nie dożywa 7 lat

• niedokrwistość megaloblastyczna - duże krwinki z małymi jądrami, obficie wypełnione Hb o wrażliwych błonach kom.

• Spowolnienie syntezy DNA i replikacji komórkowej

• wzrost podatności komórek na transformacje nowotworowe

• spadek odporności organizmu

• schorzenia sercowo-naczyniowe (pozostałość homocysteiny w osoczu)

• osłabienie wchłaniania w przewodzie pok. (biegunka tropikalna)

• upośledzenie funkcji układu nerwowego (nadpobudliwość, bezsenność)

umieralność niemowląt z powodu WCN (zgony na 1000 żywych urodzeń)
kraj	ilość	kraj	ilość
Polska	0,78	Austria	0,19
Rumunia	0,57	Hiszpania	0,14
Rosja	0,37	USA	0,06
Czechy	0,23	Szwecja	0,05

normy na folacynę - EAR µg/os./dz.
grupa ludności	norma
niemowlęta	65-80 AI
dzieci 1-9	120-250
dziewczęta 10-18	250-330
chłopcy 10-18	250-330*
kobiety 19-60	320-400
ciężarne	520
karmiące	450
kobiety >60	-
mężczyźni >19	320-420
mężczyźni >60	-

* zależne od aktywności fizycznej

Zaleca się suplementacje racji pokarmowej kobietom w okresie rozrodczym UL - 1000µg/dzień

występowanie folacynę w żywności
drożdże	2-4,4
wątroba	0,08-0,35
kalafior, szpinak, brukselka, bób, szparagi	0,090-0,170
ziemniaki, pomidory	0,01
zielone warzywa	0,01
mleko, sery	0,002-0,016

Czynniki wpływające na trwałość folacyny:

• tlen z powietrza

• temperatura

• światło

• wymiał zbóż (50-60% strat)

• konserwowanie (na gorąco) 50-90%

WITAMINA B₁₂ - KOBALMINA

W. B. Castle - wchłanianie czynnika przeciwanemicznego w przewodzie zależy od interakcji między „czynnikiem wewn.” Tzw. czynnik Castle`a (w soku żołądkowym zdrowych ludzi), a „czynnikiem zewn.” wyst. w wątrobie (białku zwierzęcym)

Czynni Castle`a + 2 inne białka transportujące odnaleziono poza sokiem żołądkowym także w ślinie, żółci, mleku (?)

W 1955r Hodgkin ustaliła całkowitą strukturę wit. B₁₂ dzięki metodom rentgenostrukturowym w badaniach ukł. ………

Gospodarka:

• w żołądku

• uwalniana z połączeń z białkami pod wpływem HCl i pepsyny

• wiązanie wit. B12 z tzw. białkami R wydzielanymi przez ślinianki i żołądek

• w jelicie cienkim - trawienie kompleksów z białkami R przez enzymy soku trzustkowego

• w jelicie krętym - wchłanianie tego kompleksu przez enterocyty

• w enterocycie - odszczepieniu ulega IF, a sama witamina po 3-4 h uwalnia się do krwi

• nadmierne dawki wit. C - 500mg działają niszcząco na wit. B12

Rola:

• niezbędna do tworzenia elementów morfotycznych krwi - czynnik zapobiegający anemii złośliwej - spadek liczby erytrocytów przy zachowanej lub wyższej ilości hemoglobiny, anemia złośliwa wyst. u ludzi starszych, co związane jest z niedoborem HCl

• pojawienie się megaloblastów, megalocytów - spada ilość erytrocytów

• uczestniczy w przemianach puryn i pirymidyn

• bierze udział w syntezie DNA

• tworzy osłonki kom. nerwowych

• udział w transmetylacji

• jako koenzym uczestniczy w przemianach metabolicznych tłuszczu i cukru

• współdziała w przemianie kw. foliowego do aktywnego tetrahydrofolianu

• może być wykorzystany do syntezy puryn, nukleotydów

Hipowitaminoza:

• niedokrwistość megaloblastyczna

• zaburzenia w ukł. nerwowym- demielinizacja

• objawy imitujące chorobę Parkinsona, zahamowanie rozwoju fizycznego i psychicznego dzieci

• zmiany zwyrodnieniowe błony śluzowej żołądka, upośledzone wchłanianie (niedobory głębsze tylko u całkowitych wegetarian)

Czynniki ograniczające:

• zaburzone wchłanianie w jelicie

• po resekcji żołądka

• ……… błony śluzowej żołądka

Witamina B₁₂ zużywana jest przez

• ……… przedostające się z dolnej do górnej części jelita

• Tasiemnca

Megadawki wit. C - 500mg działają destrukcyjnie na witaminę B­₁₂ w żywności i w organizmie, szczególnie hydroksykobalmina

Hiperwitaminoza:

• jedynie przy stosowaniu przez długi okres, jednocześnie ze wzrostem dawki kobalaminy, spada jest adsorpcja

• megadawki - niezależnie, u niektórych osób

zapotrzebowanie na wit. B₁₂, uwzględnia się:

• zawartość wit. w surowicy krwi poniżej 150 pg/ml - duże ryzyko niedostatku, powyżej 250 - normalny stan odżywiania

• wegetariański sposób żywienia

• pogarszający się z wiekiem mechanizm selektywnego wchłaniania, zalecana suplementacje osobom powyżej 50 roku życia

W Polsce zwiększono normy zapotrzebowania na wit. B­₁₂

grupa ludności	poziom EAR w µg/os./dz.
niemowlęta 0,0 - 0,5	0,4 (AI)
0,5 - 1,0	0,5 (AI)
dzieci 1 - 3	0,7
4 - 9	1 - 1,5
10 - 12	1,5
młodzież 13 - 18	2,0
dorośli 19 - 60	2,0
ciężarne	2,2
karmiące	2,4

Zawartość wit. B12 w produktach (µg/100g)
wątroba	24 - 122
ostrygi	21
żółtko jaja	9,3
tuńczyk	2,8
homar	1,3
ser żółty	1,7
ser twarogowy	0,6
mleko pełne	0,4
jogurt	0,06

Na zawartość kobalaminy w mięsie, mleku, jajach wpływa obecność kobaltu w paszy

W Polsce do 60% wit. B₁₂ z mięsa i ryb, 28% z mleka i jego przetworów, 9% z jaj.

Straty pod wpływem

• światła

• tlenu

• zasadowego i kwaśnego środowiska

• procesy kulinarne 7-30%

WITAMINA B5 - KWAS PANTOTENOWY

• aktywna biologicznie forma: koenzym A

• CoA przyłączając dwuwęglową resztę kwasu octowego przechodzi do acetylo-CoA

Funkcje:

• Uczestniczy w wielu reakcjach enzymatycznych związanych z przenoszeniem reszt acetylowych i arylowych, prowadzących do uwolnienie energii zmagazynowanej w makroskładnikach (cykl kwasów trójkarboksylowych)

• jako składnik CoA udział w syntezie i rozkładzie tłuszczów, cholesterolu, hormonów steroidowych

• synteza hemu do hemoglobiny i cytochromów

• wpływ na odporność błony śluzowej

• uczestniczy w tworzeniu przeciwciał

• udział w regeneracji komórek skóry

• pomaga w pigmentacji włosów

• wpływa na wzrost

Wykład 16 06 - V - 09

Objawy niedoboru:

(mało specyficzne)

• syndrom piekących (boleśnie) stóp i rąk

• zmęczenie apatia, wymioty, mdłości, bóle głowy, brzucha

• zaburzenia funkcji obwodowego i centralnego układu nerwowego - bezsenność, słabszy refleks

• obniżenie odporności

• zmiany skórne i zaburzenia w pigmentacji włosów

normy zapotrzebowania na poziomie wystarczającym AI mg/os/dz
niemowlęta	1,7-1,8
dzieci 1-3	0
4-6	3
7-9	4
10-12	4
młodzież 13-18	5
mężczyźni >19	5
kobiety >19	5
ciężarne	6
karmiące	7

Hiperwitaminoza:

• dawki 0,2-0,9 g/os/dz w celach terapeutycznych - nie zaobserwowano żadnych niekorzystnych objawów

• b. duże dawki - ok. 10g/dz - rzadko niewielki rozstrój żołądkowo - jelitowy - biegunka

• niektórzy - objawy uczuleniowe

straty:

• obróbka kulinarna mięsa 15-50%

• obróbka kulinarna warzyw 37-70%

• przemiał zbóż 37-47%

WITAMINA H - BIOTYNA

• chemicznie - z 2 połączonych pierścieni : biofenowego i imidazolowego z dołączonym do nich bocznym łańcuchem kwasu walerianowego (CH₂)₄- COOH, zawiera S

• spośród 8 izomerów, tylko 1-d-biotyna występuje w naturze i ma aktywność witaminową dla człowieka

• u osób dorosłych - niedobory wskutek spożywania dużej ilości awidyny lub genetycznego niedoboru biotynidaza zmniejszającej wchłanianie

• konieczność spożywania odp. ilości wynika z ograniczonych możliwości jej endogennej syntezy udowodnionej w badaniach na zwierzętach i u ludzi (jelito cienkie)

awidyna - glikoproteina - z biotyną tworzy połączenia nieulegające trawieniu

wykorzystanie biotyny z produktów spożywczych z udziałem biotynidazy jelitowej:

• biotyna uwolniona z jej połączeń z białkami - wchłaniana w jelicie cienkim przy pomocy specjalnych nośników obecnych w błonach erytrocytów (wspólnych dla wielu witamin)

• biotyna podawana w większych ilościach (z suplementacje) wchłaniana na drodze biernej dyfuzji

rola biotyniadazy - uczestniczy w transporcie biotyny do tkanek

Funkcje biotyny:

• uczestniczy w przenoszeniu grup karboksylowych na odpowiednie receptory - wchodzi w skład karboksylaz uczestniczących w przemianach:

• pirogronianu do szczawiooctanu

• acetyla-CoA do malonlo-CoA -substrat w syntezie kwasów tłuszczowych

• propionylo CoA do metylokrotonylo-CoA - wchodzącego w skład cyklu kwasu cytrynowego

• β-metylokrotonyloCoA do β-metyloglutaryloCoA

• uczestniczy w syntezie kw. tłuszczowych

• uczestniczy w przemianach aminokwasów

• wpływa na układ immunologicznych

• współdziała z wit. K przy syntezie protrombiny (krzepnięcie krwi)

niedobory biotyny - zaburzenia w procesach syntezy białek, metabolizm tłuszczów i węglowodanów z b. …….. objawami

Hipowitaminoza:

• znużenie

• brak apetyty

• zaburzenia funkcji odśrodkowego układu nerwowego

• depresja

• bóle mięśni

• drżenie kończyn

• przeczulica skóry

• łuszczenie naskórka

• zapalenie spojówek

• łysienie

• niedokrwistość - współdziała z wit. K przy syntezie protrombiny (odpowiada na krzepnięcie krwi)

• wpływa na układ immunologiczny

• zwiększenie stężenia cholesterolu

hiperwitaminoza - przy dawkach 10-20 krotnie wyższych niż zalecane normy - brak objawów

źródła biotyny
wątróbki drobiowe	200µg/100g
wątroba wołowa	100
wątroba wieprzowa	78
soja	60
jaja	25
żółtko	52
groch	18
kurczak	9
cielęcina	5
wieprzowina	3
banany	4
mleko	3

Straty technologiczne nieznaczne - gotowanie do ok. 30%

Zaktualizowane normy na biotynę, ustalane na poziomie wystarczającego spożycia (AI) w µg/os/dz
niemowlęta	5-6
dzieci 1-3	8
4-6	12
7-9	20
chłopcy 10-18	25
dziewczęta 10-18	25
mężczyźni >19	30
kobiety >19	30
ciężarne	30
karmiące	35

Brak norm w krajach skandynawskich, Anglii

W UE tzw. akceptowany zakres spożycia biotyny 15-100 µg

CHOLINA:

• chemicznie - trimetyloaminoetanol, czwartorzędowa zasada aminowa

• występuje w dużych ilościach jako składnik niektórych tłuszczowców złożonych - fosfolipidy, lecytyna, sfingomielina

• w organizmie syntetyzowana z seryny (przy udziale kw. foliowego, kobalaminy, metioniny)

Funkcje choliny:

• uczestnictwo jako składnik fosfolipidów w tworzeniu i utrzymaniu prawidłowej struktury błon kom.

• Fosfolipidy zawierające cholinę: lecytyna i sfingomielina są prekursorami subst. Uczestniczących w przekazywaniu sygnałów zarówno wewnątrzkomórkowych jak i pomiędzy nimi.

• Jako składnik fosfatydocholiny uczestniczy w regulacji gosp. fosfolipidowej - udział w usuwaniu cholesterolu z tkanek, usuwaniu z wątroby TG i cholesterolu

• Udział w syntezie kwasów tłuszczowych

• Prekursor acetylocholiny, neuroprzekaźnika w tzw. układzie cholinergicznym, cholina uczestniczy w kontrolowaniu funkcji mięśni, serca, układu oddechowego, a także w funkcjach mózgu związanych z pamięcia

• Betaina - powst. w wyniku utleniania choliny, jest donorem grup uczestniczących w reakcjach transmetylacji związanych m.in. z przekształcaniem homocysteiny w metioninę

Objawy hipowitaminozy:

• bóle mięśniowe, osłabienie, apatie

• na skutek zmniejszenia rezerw choliny w wątrobie, nast. nadmierne gromadzenie się cholesterolu i TG w wątrobie

Hiperwitaminoza:

• spadek ciśnienia krwi

• pocenie się

• torsje

• tzw. rybi odór - wskutek powst. w dużych ilościach metabolitu choliny - trójmetyloaminy

normy w µg/os/dz
niemowlęta	125-150
dzieci 1-3	200
4-6	250
7-9	375
chłopcy 10-18	500
dziewczęta 10-18	400
mężczyźni >19	550
kobiety >19	425
ciężarne	450
karmiące	550

występowanie
żółtka	682mg/100g
wątroba	333
kiełki pszenicy	152
fasola	87
orzechy pistacjowe	71
ryby	29-83
niektóre warzywa	-

WITAMINA C

Formy chemiczne: kwas askorbinowy i kwas dehydroaskorbinowy

Funkcje:

• uczestniczy w syntezie kolagenu i tk. łącznej:

• uszczelnianie naczyń krwionośnych

• udział w budowie kości, chrząstki, zębów

• inhibitor enzymu rozkładającego tk. Łączną

• bierze udział w reakcjach redox:

• hamuje utlenianie aminokwasów, np. Phe, Tyr

• zapobiega niedokrwistości:

• udział w tworzeniu erytrocytów, syntezie hemoglobiny, zwiększenie przyswajalności Fe

• udział w syntezie karnityny

• uczestniczy w przemianach kw. foliowego

• bierze udział w syntezie ciał odpornościowych, właściwości bakteriostatyczne

• udział w metabolizmie neurotransmiterów, histaminy

• udział w syntezie hormonów adrenaliny i kortyzolu

• udział w detoksykacji organizmu

• rola głównego antyoksydantu

• neutralizuje wiele wolnych rodników oraz tlen singletowy

• regeneruje tokoferol z jego postaci wolnorodnikowej

• duże stężenie kwasu askorbinowego w obecności żelaza (3+) i miedzi - działanie prooksydacyjne!

• zmniejsza ryzyko powstawania:

• nowotwórów przełyku, żołądka, jamy ustnej

• nadciśnienia krwi

• zmniejsza ryzyku NChS, udaru mózgu

• udaru mózgu, zaćmy ocznej

Hipowitaminoza:

• bóle stawów, kręgosłupa,

• uczucie zmęczenia

• krwawienie dziąseł,

• krwawe wybroczyny (kończyny dolne)

Awitaminoza:

• spadek odporności organizmu

• samoistne krwawienia, kruchość naczyń krwionośnych, trudne gojenie się ran

• niedokrwistość

• podskórne wybroczyny

• krwiomocz

• szkorbut: silne przekrwienie i stany zapalne dziąseł, owrzodzone dziąsła, wypadanie zębów, śmierć

Wykład 17 11 - V - 09

Witamina A

• związek zawierający beta-jonon

C20H29O4

• wszystkie pochodne beta-jononu wykazują aktywność biologiczną i podobnych strukturalnie all-trans-retinolu (...

Formy chemiczne witaminy A

• retinol - forma alkoholowa i jej pochodne

• retinal - forma aldehydowa i jej pochodne

• kwas retinowy i jego sole i estry retinylu

• karotenoidy:

• beta-karoten - 100% aktywności biologicznej

• alfa-karoten - 50-54% akt. biol

• gamma-karoten - 30-45% akt. biol.

• kryptoksantyna 55-60% akt. biol.

• likopen - brak akt. biol.

• ksantofil - brak akt. biol. (gr.hydroksylowa)

Karotenoidy

• żółte i pomarańczowe, naturalne, dienowe barwniki szeroko rozpowszechnione w świecie roślin, dobrze rozpuszczalne w tłuszczach

• w produktach spożywczych w większych ilościach: beta-karoten, alfa-karoten i beta-kryptoksantyna

• zidentyfikowana ponad 500 karotenoidów

• spośród nich tylko 50 wykazuje akt. biol. wit. A

• w swej cząst. zawierają przynajmniej 1 beta-jonon

• karotenoidy - nienasycone węglowodory polienowe licznymi wiązaniami podwójnymi

• wzór sumaryczny:

C40H54

• intensywność zabarwienia - od żółtego do czerwonego, zależy od układu sprzężonych wiązań podwójnych pochłaniających światło w widzialnej strefie widma

• powinowactwo karotenów tylko do tłuszczu

retinol - występuje w produktach w postaci estrów kwasów tłuszczowych (gł. kwasu palmitynowego)

• zawartość związków o właściwości wit. A wyraża się w równoważnikach retinolu (mikrog) przy założeniu, że

beta-karoten ma1/16 aktywności retinolu

alfa-karoten/kryptoksantyna 1/12 akt.

ekwiwalent retinolu = 1 mikrog retinolu

= 6 mikrog beta-karotenu

=12 mikrog innych prowitamin A

=3,33 jm retinolu

Witamina A w produktach zwierzęcych - w postaci retinolu i jego pochodnych

retinol, dehydroretinol, beta-karoten - obecne w skórze człowieka

kwas retinowy w osoczu - pobudza wzrost, wspomaga podział kom., hamuje kancerogenezę

Funkcje:

• odkryta jako jedna z pierwszych witamin, do tej pory nie poznano wszystkich jej funkcji

• funkcje somatyczne - wzrost, rozwój, wspomaga odporność

• różnicowanie, utrzymywanie zawartości tkanki nabłonkowej (gardła, ukł. pokarmowego, moczowego), regeneracja tkanek

• różnicowanie i wzrost tkanki kostnej i zębów (retinol, kwas, retinowy, retinaldehyd), jako przeciwutleniacz działa antykancergennie, utrzymuje apetyt

• reprodukcja - spermatogeneza, wzrost, embrionu, rozwój łożyska

• udział w procesie widzenia

Procesy widzenia - forma aktywna- retinaldehyd jako skł. purpury wzrokowej - rodopsyny obecnej w pręcikach (receptory siatkówki) w ciemności widzenie za pomocą pręcików

opsyna (białko) + 11 cis retinal

rodopsyna absorbuje całe widmo, dlatego nie odróżnia się barw w ciemności

W ciemności regeneracja rodopsyny - utrudniona w stanach niedoboru wit. A, objawem jest kurza ślepota, wolna adaptacja do ciemności

widzenie przy silnym oświetleniu - za pomocą 3 rodzajów czopków, zbudowanych z różnych opsyn i 11-cois-retinalu wrażliwych na barwę:

- czerwoną

- zieloną

- niebieską

gdy światło pada na siatkówkę, bieleje barwnik, który absorbuje...

Gospodarka witaminy A:

• spożyta z pokarmem wit. A ulega wchłonięciu w 80%

• wchłanianie w postaci zemulgowanej z żółcią

• karotenoidy - wchłanianie w 30%w połowie przekszt. w śluzówce do retinaldehydu - redukcja do reinolu lub utlenienie do kwasu retinowego

• w śluzówce reestrefikuacja retinolu, wbudowanie do chylomikronów, wydzielone do limfy,z limfą do wątroby

• wit. A magazynowana w wątrobie, ale i w płucach, nerkach, tkance tłuszczowej, głównie w postaci estró retinylu

• po hydrolizie estrów karotenoidy uwolnione do osocza i transportoane w postaci związanej ze specjalnym białkiem RBP (retinol binding protein)

• nieprzekształcone w wit. A aktywne kaotenoidy docierają do krwi, z nią do gruczołu mlekowego

• część wchłoniętej wit. A (20-50%) ulega połączeniu lub utlenieniu do metabolitów i wydalana w ciągu 1-2 dni do tygodnia z kałęm lub moczem (metabolity ze skróconym łańcuchem węglowym)

Biodostępność wit. A zależy od:

• rodzaju pokarmu - białko, tłuszcz

• czynników jelitowych wpływających na absorbcję

• czynników kontrolujących metabolizm i rozmieszczenie w org

odziaływanie na plamkę żółtą oka

długotrwałe działanie wolnych rodników może doprowadzić do zmian chorobowych w obrębie tętnic siatkówki pod postacią degeneracji plamki żółtej (AMD)

Prowadzi do:

• utraty centralnego widzenia

• utraty widzenia kolorów

• pogłębiające się problemy z czytaniem i rozpoznawaniem twarzy

Objawy niedoboru wit. A (po wyczerpaniu zapasów, trudne do rozpoznania)

• wczesne stadia - trudne do rozpoznania- m.in:

• utrata apatytu, zmęczenie

• mniejsza odporność

• zmniejszenie tempa wzrostu

• suchość skóry , gęsia skórka - objaw charakterystyczny

• zmiany w błonach śłuzowych oczu, suchość spojówek

• większy niedobór wit. A:

• utrata przejrzystości gałki ocznej, z powst. zgrubień (białe, kremowe, żółte plamki Bitota)

Objawy niedoboru

• kurza ślepota

• kseroftalmia - wysychanie rogówki

• keratomalacja - rozmiękczanie rogówki

• utrata wzroku

• hyperkeratoza - suchość i rogowacienie skóry

• bardzo duża podatność na infekcje (wzrost śmiertelności)

• zmiany w ukł. nerwowym - degeneracja włókien

Objawy hiperwitaminozy wit. A

(* przyczyny hieprwitamonozy:

- wskutek nadmiernego spożycia produktów bogatych w wit. A

- wskutek suplementacji, ewentualne połączenej ze spożyciem żywności wzbogaconej w wit. A

Objawy:

• ociężałość, osłabienie mięśni

• brak apetytu

• zahamowanie wzrostu

• uszkodzenie skóry

• wytrzeszcz

• sztywność kończyn

• samoistne złamanie kości

• krwawienie jelitowe

• krwawienia ze skóry

• krwiomocz

• białkomocz

• krwotoki

• deformacje czaszki

• suchość i świąd skóry

• powiększenie wątroby

• dysfunkcja serca, nerek, centralnego ukł nerwowego

normy w µg/os/dz
niemowlęta	400-500
dzieci 1-3	280 (400)
4-6	300 (450)
7-9	350(500)
chłopcy 10-12	450 (600)
13-18	630 (900)
dziewczęta 10-12	430 (600)
13-18	490 (700)
mężczyźni >19	630 (900)
kobiety >19	500 (700)
ciężarne <19	530 (750)
ciężarne >19	530 (770)
karmiące <19	880 (1200)
karmiące >19	900 (1300)

występowanie
olej z wątroby halibuta	900000 µg
olej z wątroby dorsza	18000
śledzie i makrele	50
masło	830
margaryna	300
jaja	140
mleko pitne	40
twaróg tłusty	320
wątroba wołowa	15000
wołowina, wieprzowina	0-4
banany	30
brzoskwinie	250
marchew	2000
warzywa liściaste	685
pomidory	100

straty witaminy A
czynniki szkodliwe: tlen z powietrza temperatura środowisko alkaliczne środowisko kwaśne promieniowanie promieniowanie jonizujące	++ + - + ++ +++
straty końcowe 10-15%
smażenie do 25%
przygotowanie zup, potrwa 10-20%
przygotowanie tłuszczów do 80%

Witamina E - tokoferol

- alfa-tokoferol

- beta-tokoferol

- gamma-tokoferol i tokotrienole

- delta-tokoferol

8 związków, z których najbardziej aktywny jest alfa tokoferol

tokol - zawierający gr. CH3

Czynniki wpływające na obniżone wchłanianie

• obecność żelaza w formie nieorg.

• nadmiar NNKT w racji pokarmowej (zwiększa się również tempo utleniania wit. E)

• obecność chloru w wodzie pitnej

• obecność zjełczałych tłuszczów

Funkcje witaminy E:

• utrzymuje prawidłową strukturę błon kom.

• działa przeciwutleniająco w stosunku do NKT

• działa przeciwutleniająco w stosunku do witamin antyoksydacyjnych A, C, beta-karotenu

• jest przeciwutleniaczem dla enzymów zawierających siarkę, ATP, szczególnie w błonach kom

• przeciwdziała miażdżycy, chorobom nowotworowym

• przeciwdziała starzeniu się kom. i tkanek

• przeciwdziała hemolizie krwinek czerwonych u noworodków

• udział tokoferoli w biosyntezie DNA (wbudowywanie pirymidyny do kw. nukleinowych)

• u zwierząt zapobiega dystrofii mięśni, martwicy serca, ze względu na jej udział w oddychaniu

• u zwierząt wpływa na reprodukcje (niedobór = degeneracja kanalików nasiennych, osłabienie spermatogenezy, resorpcja płodu)

zadanie wit. E: ochrona struktury błon kom. i innych lipidowych składników pokarmowych przed chemicznym atakiem rodników tlenowych

Wykład 18 18 - V - 09

Witamina E

Objawy niedoboru:

• u zwierzą - zmiany degeneracyjne w jądrach, bezpłodność samców, resorpcja płodu u samic

• u noworodków i małych dzieci - anemie hemolityczne

• u dorosłych - rzadko zdarzają się niedobory, wit. E tworzy zapasy

• wzmaga mutagenne działanie wolnych rodników tlenowych i zwiększa ryzyko rozwoju nowotworowych komórek

• przyspiesza rozwój miażdżycy

zapotrzebowanie zależy od:

• masy ciała

• stanu fizjologicznego (ciąża karmienie)

• spożycia estrogenu

• spożycia NNKT

normy na wit. E - na poziomie
dzieci 1-9
chłopcy 10-18
dziewczęta 10-18
kobiety
kobiety ciężarne, karmiące
mężczyźni 19-25
mężczyźni 25

Zawartość witaminy E w żywności w mg równoważnikach tokoferolu

olej słonecznikowy	48
margaryna	15-30
kiełki pszenicy	15
olej sojowy	13
masło	2,5
smalec	1,2
jaja	0,7
zbożowe	0,2-0,6
kapusta, pietruszka, szpinak	2,0
śliwki, porzeczki	-
inne warzywa	0,1-1

Zawartość ekwiwalentu wit. E

olej z kiełków pszenicy	110-133 mg
olej kukurydziany	20
olej rzepakowy	18
margaryny	5-32
warzywa	1-2,5
smalec	1

Trwałość witaminy E:

• odporna na temperatura i działanie kwasów

• wrażliwa na utlenianie (zjełczałe tłuszcze)

• wrażliwa na środowisko zasadowe

• wrażliwa na światło

• wrażliwa na obecność żelaza (obniżona absorpcja)

straty:

• w czasie gotowanie do 50%

• przy przemiale zbóż do 60%

• przy rafinacji oleju rzepakowego do 70%

bezpieczny poziom spożycia

• od 12 r życia 8-10mg ekwiwalentu alfa-tokoferolu

• współczynnik Harrisa minimalny 0,4mg alfa-tokoferolu na 1g PUFA

• współczynnik wystarczający 0,6mg alfa-tokoferolu na 1g PUFA

• UL - 1000mg/dzień

WITAMINA K

Formy chemiczne witaminy K - naftochinony - związki aromatyczne:

- ciecz oleista, nierozpuszczalna w wodzie

Wit. K₁ - filochinon, pochodna naftochinonu, do którego przyłączony jest dwudziestowęglowy łańcuch boczny z jednym wiązaniem podwójnym

2-metylo-1,4-naftochinon (menadion - K₃)

Wit. K₁:

• zlokalizowana w chloroplastach, uczestniczy w procesach fotosyntezy

• dla człowieka menachinony produkowane przez bakterie flory jelitowej nie są istotnym źródłem wit. K

• wit K₁ jest praktycznie jedyną formą witaminy K, występującą w układzie krążenia, ale w tkankach narządów stanowi tylko niewielka część (…)

• nazwa witaminy K odnosi się do grup związków przeciwkrwotocznych (K₁, K₂, K₃)

• witamina K₁ występuje w produktach roślinnych

• witamina K­₂ syntetyzowana przez bakterie w jelicie grubym człowieka

• menadion K₃ - syntetyczna

• niezbędna organizmom zwierzęcym do tworzenia związków zapewniających prawidłową krzepliwość krwi…

• w wątrobie, nerkach, tkance kostnej katalizuje karboksylację kwasu glutaminowego z wytworzeniem kwasu gamma-karboksyglutaminowego, niezbędnego do wytworzenia białka protrombiny…

I faza	tromboplastyna	+Ca + wit. K
II faza	protrombina	trombina
III faza		fibrynogen	fibryna
utrzymuje prawidłowe stężenia czynników krzepnięcia - III, VII, IX, X (spośród XIII)

• bierze udział w formowaniu, kalcyfikacji tkanki kostnej

• kwas gamma-karboksyglutaminowy (otrzymywany w procesie karboksylację kwasu glutaminowego katalizowanego witaminą K - niezbędny do syntezy białka osteokalcyny z reszty kwasu gamma-karboksyglutaminowego wiąze Ca z hydroksyapatytu, to umożliwia połączenie substancji organicznych z nieorganicznymi (lol)

• działanie przeciwbakteryjne, przeciwgrzybiczne, przeciwzapalne

niedobory - bardzo rzadkie:

• dość rozpowszechniona, występuje w rozmaitych produktach

• w znikomych ilościach wytwarzana przez bakterie jelitowe

• objawy niedoboru:

• wybroczyny i nie dające się zahamować krwawienia

niedobory u osób dorosłych:

• przy długotrwałym przyjmowaniu leków niszczących bakterie przewodu pokarmowego - antybiotyki, aspiryna

• w marskości wątroby

niedobory, awitaminoza u dzieci:

• niedostateczny rozwój mikroflory jelit

• wskutek środków niszczących mikroflorę przewodu pokarmowego np. antybiotyki

• niedostateczne wydzielanie żółci

• zbyt małe zaopatrzenie płodu w witaminę K

• mała zawartość w mleku matki i krowim

zapotrzebowanie:

• trudne do ustalenia

• mała rolę odgrywają drobnoustroje przewodu pokarmowego

normy w µg/kg m c
niemowlęta	5-10
dzieci 1-3	15
4-6	20
7-9	25
chłopcy 10-12	40
13-15	50
16-18	65
dziewczęta 10-12	40
13-15	50
16-18	55
mężczyźni >19	65
kobiety >19	55

Występowanie witaminy K:

• zielone części roślin - zawartość w przybliżeniu proporcjonalna do zawartości chlorofilu

• nie ma jej w roślinach bezchlorofilowych

• kapusty (włoska), boćwina, szpinak, ponad 300 µg/100g

• brokuły, brukselka, niektóre oleje (sojowy, rzepakowy, oliwa)

>100 µg	50-100	10-50	<10
- sałata - brukselka - brokuły - herbata zielona	- wątroba wołowa - kalafior	- sery - masło - jaja - oleje roślinne (kukurydziany) - groszek zielony - kasza	- mleko - mięso - pieczywo - ziemniaki - marchew - pomidor - banany - brzoskwinie - pomarańcze

Czynniki wpływające na trwałość:

• dość odporna na temperaturę, ale powyżej 100^oC się rozkłada

• wrażliwa na światło, szczególnie promieniowanie nadfioletowe

• wrażliwa na środowisko mocniejszych kwasów i zasad

• wrażliwa na tlen z powietrza

tolerowane górne spożycie
witamina	działanie	UL
A (µg)	teratogenne, uszkodzenie wątroby	3000
E (mg)	krwotoki	1000
D (µg)	hiperkalcemia	50

SUBSTANCJE WITAMINOPODOBNE - witaminoidy

Związki o aktywności biologicznej podobnej do witamin:

• bioflawonoidy (witamin P - rutyna, hesperydyna)

• cholina

• inozytol

• kwas paraaminobenzoesowy (PABA)

• karnityna (witamina B-T)

• ubichinony (koenzym Q)

• kwas pangamowy (B₁₅)

• amigdalina (B₁₇)

• kwas limonowy

• kwas ortowy (B­_13­­)

Bioflawonoidy:

• rozpowszechnione w świecie roślinnym glikozydy o charakterze barwników

• działanie poprawiające przepływ wieńcowy oraz wzmacniające ściany naczyń włosowatych (ziele gryki)

• działanie silnie przeciutleniające

Witamina P:

• rutyna, czynnik P, cytryn, cytrulina - pokrewna flawonoidów

• otrzymywana ze skórek cytryn

• zmniejsza przepuszczalność naczyń włosowatych

• obniża kruchość naczyń krwionośnych

• obniża ciśnienie krwi

• obniża wpływ czynników zapalnych

• działa przeciwutleniająco witaminę C (ochrona)

• ułatwia wchłanianie witaminy C

• zapobiega negatywnym skutkom promieniowania X

• zalecane ok. 30mg rutyny

• występuje w cytrynach, pomarańczach, czarnej porzeczce, zielonych warzywach liściastych

Inozytol - witamina B₇

• alkohol wielowodorotlenowy o budowie heksozy występujący w produktach roślinnych i zwierzęcych w postaci soli wapniowych i magnezowych kwasu inozytoheksafosforowego - tzw. fityn, oraz fosfolipidów inozytolowych

• niezbędny do wzrostu drobnoustrojów, duży niedostatek u człowieka powoduje wypadanie włosów

• odgrywa rolę w gospodarce lipidowej organizmu

• stosowany powszechnie jako składnik napojów energetyzujących takich, jak np. Red Bull, Burn i podobnych (odpowiada głównie za poprawę samopoczucia)

• obniża również ciśnienie tętnicze powstałe wskutek stresu.

PABA:

• przypisywano mu rolę w zapobieganiu siwieniu włosów

• czynnik wzrostowy dla drobnoustrojów, ale i dla kurcząt

• występuje naturalnie w wielu produktach zwierzęcych (wątroba, ziarna zbóż)

Ubichinony:

• pochodne menadionu

• łączą funkcje witamin E i K - udział w metabolizmie komórkowym, szczególnie w procesach oksydoredukcyjnych

• stosowane jako suplement diety w leczeniu zaburzeń metabolizmu, migren, raka, chorób neurodegeneracyjnych, nadciśnienia oraz w stanach po zatrzymaniu krążenia.

Karnityna:

• organiczny związek chemiczny, który jest syntetyzowany w wątrobie, nerkach i mózgu z aminokwasów lizyny i metioniny

• spełnia funkcje transportowe wobec kwasów tłuszczowych o długich łańcuchach, które przekazywane są do mitochondriów, gdzie ulegają przemianom, w wyniku których powstaje energia niezbędna do prawidłowego funkcjonowania komórek organizmu.

• bierze udział w usuwaniu z mitochondriów średnio- i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, mających w nadmiarze działanie toksyczne. Zdolność L-karnityny do przyłączania grup acylowych pozwala na wypełnianie roli w procesach detoksykacyjnych.

• transport z peroksysomów produktów utleniania kwasów tłuszczowych o bardzo długim łańcuchu do mitochondriów

• utrzymanie w komórkach odpowiedniego stosunku acetylo-CoA do CoA

• donor grup acetylowych w biosyntezie neuroprzekaźnika - acetylocholiny.

• Skutki niedoboru karnityny:

• osłabienie lub zaniki mięśni szkieletowych (miopatia)

• niewydolność mięśnia sercowego (kardiomiopatia)

Witamina U:

• występuje w soku ze świeżej kapusty

• stosowana w leczeniu choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy

• czynnik

• przeciwhistaminowy (H2)

• żółciopędny

• zapobiegający powstawaniu kamicy żółciowej

• ochronny dla błony śluzowej żołądka i jelit.

Kwas pangamowy:

• stymuluje procesy utleniania i oddychania komórkowego

• zwiększa utlenianie glukozy i stymuluje metabolizm białek

• zapobiega starzeniu się ustroju, zaburzeniom krążenia

• wspomaga leczenie miażdżycy

• wykazuje działanie antykancerogenne

• otrzymywany pestek moreli, drożdży piwnych, nie łuskanego ryżu, pełnego ziarna zboża, nasion dyni, ziarna sezamowego

Amigdalina:

• glikozyd (w jego skład wchodzi grupa cyjankowa)

• przypisywanie jej działania antynowotworowego jest kontrowersyjne

• występuje w nasionach moreli, śliwek, migdałów, brzoskwiń, wiśni i wielu inny pestkowych

witamina T:

• sprzyja tworzeniu skrzepów

• stosowana w leczeniu anemii

• występuje w ziarnach sezamu i maśle sezamowym

Wykład 19 25 - V - 09

Suplementacja nie jest równoznaczna ze wzbogacaniem.

SUPLEMENTACJA -

- indywidualne przyjmowanie składnika odżywczego lub substancji o działaniu odżywczym Kub fizjologicznym w postaci jedno lub wielsadnikowych preparatów, które w zależności od dawki mogą być suplementami lub lekami

Rozporządzenie MZ z 19 grudnia 2002r.

- suplementy diety wprowadzane do obrotu i prezentowane jako środki spożywcze

W suplementach zawartość składnika odżywczego lub substancji o działaniu odżywczym czy fizjologicznym zwykle nie przekracza 100% zalecanego dziennego spożycia w normach żywieniowych

W lekach zawartość składnik odżywczego lub jak wyżej jest dużo wyższa czasem stanowi tzw. megadawkę przekraczającą wielokrotnie poziom zalecanego dziennego spożycia w normach żywieniowych

Suplementy - witaminy, składniki mineralne, niektóre aminokwasy (np. metylmetionina), NNKT (głównie z rodziny kwasu linolenowego n-3), a także subst. o zbliżonym działaniu do witamin np. cholina, karnityna

Mogą też nimi być produkty roślinne, pszczelne, enzymatyczne i inne…

SUPLEMENT NIE JEST LEKIEM

Większość witamin przeznaczonych do suplementacji - syntetyczne - jest definiowanych jako identyczne z naturalnymi, niekiedy są ze względu na trwałość są celowo modyfikowane - co może wpływać na ich aktywność biologiczną

Postać preparatów do suplementacji - kapsułki, drażetki, tabletki, tabletki musujące, proszki, syropy, krople, ampułki do iniekcji

W złożonych preparatach występuje od 21 do 30 różnych komponentów

Suplementy diety - środki spożywcze, których wprowadzenie ma na celu uzupełnienie normalnej diety, będące skoncentrowanym źródłem witamin, lub składników mineralnych, lub innych substancji wykazujących efekt odżywczy lub inny fizjologiczny, pojedynczych lub złożonych wprowadzonych do obrotu w formie umożliwiającej dawkowanie w postaci… (j.w.)

Suplement - środek spożywczy specjalnego przeznaczenia żywieniowego

Orzeczenie Trybunału Sprawiedliwości z 9 marca 2005 roku:

W rozumieniu prawa wspólnotowego - zakwalifikowanie produktu jako leczniczego czy spożywczego przez właściwy organ krajowy powinien być rozstrzygany przez właściwy organ krajowy indywidualnie na podstawie cech charakterystycznych produktu:

• składu

• właściwości farmakologicznych (oparcie na wiedzy)

• sposobu użycia

• zasięgu dystrybucji

• świadomości konsumentów

• ryzyka związanego z zastosowaniem

Badania ogólnopolskie (IŻŻ)

• odchylenia stanu zdrowia i choroby dietozależne dotyczą około 20% ludności kraju

• w większości grup wiekowych wykazano niedobory m.in. Ca, Zn, Cu, witamin B₁, PP, zbyt niskie pobranie Fe wśród dziewcząt i kobiet

Badanie OBOP-u z 2006 roku:

• 22% Polaków stasuje suplementację diety (↑)

• Przyczyny:

• Poczucie osłabienia fizycznego

• Wspomaganie walki z przeziębieniem lub inną choroba

• Zapobieganie chorobom

• Sezonowe niedobory witaminy w pożywieniu

• Ogólne zmęczenie

• Chęć poprawienia wyglądu skóry, włosów

• Poszukiwane składniki: Mg, kompleks witamin i składników mineralnych, wit. C, A, E, kompleks wit. B, Ca, K, Fe

W przypadku produktu, który spełnia warunku kwalifikacji jakos środek spożywczy i jako produkt leczniczy - stosuje się wyłącznie przepisy prawa wspólnotowego dotyczące produktów lecznicych

Maksymalne ilości witamin i składników mineralnych obocznych w suplementach diety w dzinnej porcji zalecanej przez producenta ustala się biorąc pod uwagę:

• górne bezpieczne poziomi witamin i składników mineralnych ustalone na podstawie naukowej oceny ryzyka uwzględniającej zmienne stopnie wrażliwości różnych grup konsumentów

• spożycie witamin i składników mineralnych z innych źródeł diety

• zalecane spożycia dla populacji

UL:

Najwyższe dzienne spożycie składnika pokarmowego, które jeszcze nie będzie miało wpływu na zdrowie populacji. Wyższe spożycie może wywołać działanie toksyczne

PSI (population safety index) - wskaźnik bezpieczeństwa dla populacji

Produkty zawierające składniki ziołowe mogą być kwalifikowane do grupy suplementów diety. Niektóre mogą być uznane jako nowa żywność - ze względu na dotychczasowe nie stosowane składniki roślinne - jeżeli:

• suplement zawierające rośliny i ekstrakty roślin wyizolowane substancje czynne - nie wykazujące działania farmakologicznego, a ich dawki są kilka-, kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt razy niższe od dawek leczniczych

wiele składników ziół wykazuje właściwości farmakologiczne i wpływa na funkcjonowanie organizmu na różnych poziomach

UWAGA - podatność osobnicza na działanie składników ziół jest indywidualna

`chińskie zioła' - słabo poznane, część z nich zawiera alkaloidy pirolizydynowe (kancerogenne, toksyczne), działają w niekorzystny sposób na układ pokarmowy, sercowo - naczyniowy, oddechowy

Suplementy nie są lekami, ale poprzez zmniejszenie ryzyka zachorowania oraz właściwości wzmacniania posiadanego potencjału zdrowia, źródło składników odżywczych, mogą wspierać efekty farmakologii

Dane niezbędne na opakowaniu suplementu:

…

• stwierdzenie, że suplementy powinny być przechowywane w sposób niedostępny dla mały dzieci

• dla witamin i składników mineralnych należy podać % zalecanego dziennego spożycia

• znakowane, prezentacja czy reklama nie mogą zawierać informacji stwierdzających czy sugerujących że zbilansowana i urozmaicona dieta nie może dostarczy wystarczającej dla organizmu ilości składników odżywczych

• nie może przypisywać działania, których produkt nie ma

• nie może sugerować, że środek spożywczy ma szczególne właściwości, gdzy wszystkie podobne środki spożywcze mają te właściwości

• opakowaniea oznakowane w sposób zrozumiały

• wyraźne, czytelnie, nieusuwalne, umieszczone w widocznym miejscu, nie mogą być w żaden sposób ukryte, zasłonięte

suplementy mogą być wykorzystywane w celu zmniejszenia niedoboru składników odżywczych czy innych w organizmie, jeżeli z różnych powodów trudno jest zapewnić dietę pokrywającą wszystkie potrzeby organizmu - jedne z alternatyw właściwego żywienia.

WYKŁAD 20 1.06.2009

Składniki mineralne

Skład organizmu człowieka

	Kg	%
Woda	40	61,6
Białko	11	17
Tłuszcz	9	13,8
Węglowodany	1	1,5
Składniki mineralne	4	6,1

Składnikami mineralnymi nazywa się pierwiastki, które pozostają po spopieleniu tkanek w postaci popiołu. Dzielimy je na:

• Makroelementy: zawartość w organizmie jest większa niż 0,01%, a zapotrzebowanie dzienne przekracza 100 mg/dobę, np. Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S

• Mikroelementy: występują w organizmie w ilości mniejszej niż 0,01%, przy zapotrzebowaniu poniżej 100 mg/dobę, m.in. Fe, Zn, Cu, Se, Cr, Mn, Co, I, F, Mo

• Ultraśladowe: zawartość w organizmie jest mniejsza niż 0,00001% masy ciała, np. Co, Ni, V, Mo

Pierwiastki występujące w dużych ilościach: H, C, N, O

Niezbędne makroelementy: Na, K, Mg, Ca, P, S, Cl

Niezbędne mikroelementy: Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Se, I, F, Mo

Przypuszczalnie niezbędne: V, Sn, Si, B, Ni

Makroelementy - wszystkie pierwiastki z tej grupy stanowią niezbędne składniki odżywcze, muszą być dostarczane z pożywieniem.

Kryteria niezbędności (zgodnie z aktualnym stanem wiedzy)

• Deficyt pierwiastka powoduje w organizmie człowieka charakterystyczne objawy, cofające się po uzupełnieniu niedoboru

• Wyjaśniona zostaje jego funkcja w ustroju (np. udział w syntezie, regulacji, niezbędny składnik ważnego fizjologicznie związku)

Niezbędność składników mineralnych

• Żelazo, cynk, miedź, kobalt, jod, molibden, selen - spełnione oba kryteria

• Mangan - znane funkcje w organizmie, nie opisano objawów niedoboru

• Chrom, fluor - znane objawy niedoboru, brak danych odnośnie specyficznych funkcji w organizmie

• Nikiel, krzem, wanad, cyna, bor - przypuszczalnie niezbędne dla człowieka, znane wyniki badań na zwierzętach

• Lit - znane działanie farmakologiczne

• Brom, stront, glin - dane niepełne i kontrowersyjne

Funkcje składników mineralnych w organizmie

• Stanowią materiał budulcowy: kości, zębów, włosów, skóry (Ca, P, Mg, S, F)

• Wchodzą w skład związków niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu, np.

• Fe  hemoglobina, mioglobina

• I  tyroksyna

• P  związki wysokoenergetyczne

• Wchodzą w skład enzymów, np. Zn, Se

• Odgrywają podstawową rolę w gospodarce wodno-elektrolitowej (Na, K, Cl), w równowadze kwasowo-zasadowej i pobudliwości nerwowo-mięśniowej

Biodostępność - określa tę ilość składnika, która po uwolnieniu w świetle przewodu pokarmowego zostaje wchłonięta (zaabsorbowana) i wykorzystana przez organizm

Miara wykorzystania składników mineralnych

• Retencja (zatrzymanie) - określana na podstawie bilansu spożycia i wydalania

• Ocena zapasów składników mineralnych w organizmie - np. stężenie ferrytyny w osoczu dla żelaza

• Ocena puli funkcjonalnej składnika - aktywność specyficznych enzymów, wbudowanie w biologiczne struktury jako wskaźniki biodostępności specyficznej

Mierniki wykorzystania składników mineralnych w organizmie

Absorpcja (strawność) pozorna	S - K
Absorpcja (strawność) rzeczywista	S - (K - Ke)
Retencja pozorna	S - K - M
Retencja rzeczywista (biodostępność)	S - (K - Ke) - (M - Me)
Biodostępność specyficzna	[S - (K - Ke) - (M - Me)] x β

S - ilość spożyta

K - ilość wydalona z kałem

M - ilość wydalona z moczem

K_e - endogenne wydalanie z kałem

M_e - endogenne wydalanie z moczem

β - współczynnik mówiący, jaka część ilości zatrzymanej w oeganizmie została użyta na określone cele funkcjonalne

Homeostaza - zachowanie przez organizm względnie stałego stanu równowagi procesów życiowych, niezależnie od wpływów środowiska

Utrzymanie homeostazy gwarantowane jest przez mechanizmy regulacji procesów wchłaniania jelitowego, magazynowania i wydalania. Dzięki tym mechanizmom organizm może funkcjonować przy dużych wahaniach w spożyciu składników mineralnych

Czynniki wpływające na wykorzystanie składników mineralnych w organizmie

Wchłanianie składników mineralnych

• Transport aktywny - przeciw gradientowi stężeń (przenośnik + energia): Na, małe spożycie Ca, P, Cu, Mn

• Dyfuzja ułatwiona - przenośnik: Mg, Fe, Zn, Mo

• Dyfuzja prosta - zgodnie z gradientem stężeń - K, większe spożycie Ca, P, Cu, Mn

• Wchłanianie niskie <25% spożytej ilości: Fe, Mn, Cr, Ni, V, Si

• Wchłanianie średnie 25-75%: Ca, P, Mg, Zn, Cu, Se, Mo

• Wchłanianie wysokie >75%: Na, K, Cl, I, F, Co

Źródła składników mineralnych dla organizmu

• Żywność, woda, sól kuchenna

• Produkty spożywcze wzbogacane, np. soki wzbogacane w wapń, płatki zbożowe wzbogacane w wapń i żelazo

• Suplementy diety: preparaty farmaceutyczne, dietetyczne środki spożywcze

Normy żywieniowe na składniki mineralne

Składnik mineralny	Norma żywieniowa	UL - Upper Level
Ca i P Mg Fe i Zn I Se	Poziom bezpieczny i zalecane spożycie ~1000 mg ~300 mg ~15 mg ~150 μg 50 μg	Ca - 2500 mg P - 4000 mg - Fe i Zn - 25 mg I - 600 μg Se - 300 μg
Cu F	Zalecany poziom spożycia 2-2,5 mg 1,5-4 mg	Cu - 5 mg -
K Na Cl	Minimalna norma spożycia 3500 mg ~600 mg ~750 mg	- - -

Źródło: Nordic Nutrition Recommendations 2004, Kopenhaga 2004

Wapń ~1000-1200g

• Podstawowy składnik kości i zębów, w których występuje w postaci hydroksyapatytu - Ca₁₀(OH)₂(PO4)₆, w mniejszych ilościach w postaci fosforanów i węglanów

• Uczestniczy w reakcji skurczowo-rozkurczowej mięśni gładkich oraz mięśnia sercowego, wpływa na częstość uderzeń I na objętość wyrzutową serca; działa skurczowo

• Wchodzi w skład czynników krzepnięcia krwi, odpowiada za przekształcanie protrombiny w trombinę

• Wpływa na aktywność niektórych enzymów (np lipazy, ATP-azy)

• Wpływa na funkcje błon komórkowych, zmniejszając ich przepuszczalność

• Pełni ważną rolę w regulacji metabolizmu energetycznego organizmu; duża jego podaż hamuje lipogenezę, nasila lipolizę, oksydację lipidów i termogenezę

Wchłanianie wapnia jest ograniczone przy:

• Niskim spozyciu witaminy D

• Zbyt rzadkim przebywaniu na słońcu

• Obniżonej zdolności do przekształcenia witaminy D (powstałej w skórze bądź dostarczonej z produktami spożywczymi) w formę aktywną w nerkach, a tylko forma aktywna witaminy D wzmaga wchłanianie wapnia w jelitach

Homeostaza wapnia zależy od:

• Wymiany pierwiastka między płynami ustrojowymi a kośćmi

• Wchłaniania w przewodzie pokarmowym

• Oraz wydalania przez nerki (wzrost wydalania przy wzroście spożycia Ca, Na, białka kofeiny)

Przeciętne wchłanianie jest 25-40% spożytego wapnia, w stanach głębokich niedoborów wartość ta może wzrosnąć do 75%

Wapń wchłaniany jest w początkowym odcinku jelita cienkiego - głównie w dwunastnicy

Niewchłonięty wapń jest wiązany z kwasami żółciowymi, wolnymi kwasami tłuszczowymi, kwasem szczawiowym i wydalany z kałem

Czynniki wpływające na biodostępność wapnia:

• Wiek i stan fizjologiczny (dzieci, kobiety w ciąży i karmiące - większa, osoby starsze - mniejsza)

• Stan odżywienia organizmu wapniem i witaminą D

• Kwasowość soku żołądkowego i skład mikroflory jelitowej

• Gospodarka hormonalna (głównie parathormon, kalcytriol i kalcytonina),

• Rodzaj spożywanych produktów (roślinne - mniejsza) i rodzaj diety (np. dieta wegetariańska - mniejsza)

• Skład pożywienia

• Aminokwasy zasadowe, laktoza, kwasy organiczne np. cytrynowy, mlekowy - obniżają pH, tworzą z wapniem łatwo rozpuszczalne połączenia, co zwiększa jego wchłanianie

• Wolne kwasy tłuszczowe - wiążą się z jonami wapnia tworząc nierozpuszczalne i nieprzyswajalne mydła

• Stosunek wapnia do fosforu

• Niektóre leki

• Szczawiany - kawa, herbata

• Fosforany organiczne i nieorganiczne (fityniany)

• Zawartość błonnika pokarmowego w diecie

• Obniżona aktywność fizyczna

• Nadmiar magnezu i potasu

Ważną rolę w homeostazie wapnia odgrywa receptor wapniowy (CaR), umiejscowiony w wielu tkankach i narządach, np. w mózgu, nerkach.

Wzrost stężenia jonów wapniowych i magnezowych prowadzi do aktywacji receptora, co powoduje zmniejszenie resorpcji pierwiastków i zwiększone ich wydalanie z moczem

Hormony utrzymujące homeostazę wapnia w organizmie

• Parathormon (PTH)

• Nasilenie procesów osteolizy (rozpuszczania kości)

• Pobudzenie resorpcji zwrotnej wapnia w nerkach

• Aktywuje syntezę kalcytriolu w nerkach (pośredni wpływ na wchłanianie wapnia)

• Kalcytriol (aktywna forma witaminy D₃)

• Rozpuszczenie kości

• Pobudza transport wapnia i fosforanów przez śluzówkę jelita oraz uczestniczy w indukcji syntezy w enterocytach białka wiążącego wapń

• Nasila działanie parathormonu w nerkach ułatwiając reabsorpcję wapnia w kanalikach bliższych

• Kalcytonina (CT)

• Obniża stężenie wapnia w osoczu

• Hamuje jelitową absorpcję wapnia i fosforanów

• Hamuje procesy osteolizy

• Zwiększa wydalanie wapnia, fosforanów i sodu z moczem

Wystarczające spożycie (Adequate Intake - AI)

• Dziewczęta i chłopcy 10-18 lat 1300 mg/dobę

• Kobiety i mężczyźni 19-50 lat 1000 mg/dobę

• Kobiety i mężczyźni >50 lat 1300 mg/dobę

• Kobiety karmiące i ciężarne

• <19 lat 1300 mg/dobę

• ≥19 lat 1000 mg/dobę

Górny tolerowany poziom spożycia: 2500 mg/dobę

Spożycie wapnia w Polsce

• Kształtuje się na niewystarczającym poziomie

• Średnio dla kobiet i dziewcząt wynosi około 540 mg/d

• W populacji męskiej wynosi około 670 mg/d

Produkty bogate w wapń

Produkt	Zawartość wapnia na 100g produktu	Zawartość wapnia
Sery podpuszczkowe Mleko i napoje mleczne Sery twarogowe Sardynki, śledzie Jarmuż Fasola	800 mg 100 mg 100 mg 85-110 mg 250 mg 150 mg	240 mg/30g produktu 250 mg/kubek 40 mg/40g produktu - - -

Udział grup produktów w dostarczaniu wapnia

• Mleko i przetwory 47-49%

• Woda pitna 13-15%

• Produkty zbożowe 8-10%

• Warzywa 9%

Niedobór wapnia

Przyczyny niedoboru wapnia:

• Niewystarczające spożycie

• Zaburzenia wchłaniania

• Nieprawidłowa gospodarka hormonalna

• Nadmierne wydalanie z moczem - choroby nerek

Hipokalcemia - zmniejszenie stężenia wapnia we krwi wynikające najczęściej z zaburzeń hormonalnych

Niedobór wapnia:

• Obniżenie stężenia wapnia we krwi

• Objawy ze strony układu nerwowego: tężyczka - mrowienie warg, języka, kończyn górnych i dolnych, kurcze mięśni, uogólnione bóle mięśni

• Krzywica

• Osteoporoza

• Osteomalacja

• Nadciśnienie tętnicze

• Zwiększone ryzyko zachorowania na raka jelita grubego

• Zwiększona kumulacja ołowiu i kadmu w organizmie

Nadmiary:

• Zaburzenia wchłaniania magnezu, żelaza i cynku

• Tworzenie kamieni w nerkach

• Prowadzą do zwapnienia nerek i innych narządów

Krzywica - nieprawidłowe kształtowanie się i uwapnienie kości w dzieciństwie, przerost chrząstek nasadowych. Może powodować zniekształcenia oraz zmniejszonej odporności mechanicznej kości, a także prowadzić do zahamowania wzrostu. Schorzenie to dotyczy przede wszystkim dzieci.

Osteomalacja - zachwianie prawidłowych proporcji między składnikami organicznymi i nieorganicznymi kości; w kościach zmniejsza się ilość składników mineralnych przy zachowaniu niezmienionej ilości białek w macierzy kostnej. Prowadzi do zmian w parametrach mechanicznych kości, które stają się miękkie, podatne na odkształcenia i deformacje. Może dotyczyć osób dorosłych z zaburzeniami gospodarki wapniowej.

Osteoporoza - zmniejszenie gęstości tkanki kostnej z zachowaniem prawidłowego stosunku między składnikami mineralnymi a białkami. Dochodzi do utraty masy kości (składników mineralnych i białka). Ryzyko choroby jest większe u osób starszych. Kości zachowują swoją twardość, na skutek zmniejszonej ich masy zmniejsza się ich wytrzymałość mechaniczna.

Czynniki ryzyka osteoporozy

• Wiek - ryzyko powstania i stopień zaawansowania wzrasta wraz z wiekiem

• Płeć - stopień zaniku struktury kostnej u kobiet w pierwszych 10 latach po menopauzie jest wyższy niż u mężczyzn w podobnym wieku; złamania występują częściej u kobiet niż u mężczyzn

• Przynależność etniczna - osteoporoza występuje częściej u białych, jasnowłosych ludzi

• Czynnik rodzinny - ryzyko wzrasta, gdy ktoś z najbliższej rodziny chorował na osteoporozę

• Wczesna menopauza - im wcześneij nastąpi menopauza, tym większe jest ryzyko wystąpienia choroby

• Wysmukła, szczupła sylwetka - bardzo szczupłe osoby o delikatnych kościach są bardziej podatne na osteoporozę, niż osoby z normalną lub ciężką budową ciała

• Choroby - może być zjawiskiem towarzyszącym licznym zaburzeniom hormonalnym i przemiany materii

• Leki - np. stosowanie przez dłuższy czas leczenia kortykosteroidami

• Mała aktywność fizyczna - jeśli kości nie są regularnie obciążane mechanicznie, osteoporoza powstaje w wyniku bezczynności

• Niedobór wapnia - niedobór wapnia w dzieciństwie może powodować małe jego rezerwy w kościach

• Niedobór witaminy D - upośledza wchłanianie wapnia w jelitach

• Alkohol, tytoń, kofeina, białko zwierzęce - zbyt duża ilość tych substancji przyczynia się do powstawania osteoporozy

Wpływ wieku na masę kośćca w organizmie

• Wiek rozwojowy: stały wzrost masy kości do osiągnięcia szczytowej masy kości (bilans dodatni)

• Następne 10-20 lat: stała masa kości (bilans zerowy)

• Wiek 40-45 lat: ubytek masy kośćca w tempie 0,2-0,5% w ciągu roku (bilans ujemny)

• Menopauza (najbliższe lata przed i po): ubytek w tempie 2-5% w ciągu roku (bilans ujemny)

• Później: ubytek masy kostnej 0,2-0,5% - spadek wchłaniania (bilans ujemny)

Wykład 21 03 - VI - 09

Fosfor ~ 700-900g:

• składnik kości i zębów (80-85% fosforu występuje w układzie szkieletowym w połączeniu z Ca, 15% w tkankach miękkich

• składnik kwasów nukleinowych - RNA, DNA (uczestniczy w budowie, powielaniu i przekazywani informacji genetycznej)

• udział w przemianach tłuszczów i węglowodanów

• wchodzi w skład związków o właściwościach buforujących (utrzymanie pH krwi)

• składnik tkanki mózgowej, błon kom. (lecytyny), związków wysokoenergetycznych (ATP, fosfokreatyny), koenzymów (NADP< FAD),

• bierze udział w reakcjach fosforylacji

gospodarka fosforem - spożycie z dietą ok. 1400 mg/d

Homeostaza fosforu zależy od:

• wymiany pierwiastka między płynami ustrojowymi a kośćmi

• wchłaniania w jelicie cienkim

• wydalania przez nerki

przeciętne wchłaniani stanowi 55-75% spożytego fosforu przez osoby dorosłe, przez dzieci dochodzi nawet do 90%

wchłanianie zachodzi głownie w jelicie cienkim

czynniki wpływające na biodostępność fosforu:

• niektóre leki

• niskie pH

• gospodarka hormonalna (głównie parahormon, kalcytriol, kalcytonina)

• stosunek wapnia do fosforu

• stan odżywienia organizmu witaminą D

• utrudnia wapń, magnez, żelazo

• rodzaj spożywanych produktów (roślinne ↓, błonnik, kwas szczawiowy, fityniany, zwierzęce↑)

• rodzaj diety np. wegetariańska

stosunek wapnia do fosforu:

• optymalny molowe 1:1

• jednostki wagowe 1,3:1

• optymalny dla dzieci 2:1

zalecane dzienne spożycie:

• u mężczyzn i kobiet w wieku 10-18 lat _ 1250mg/d

• u mężczyzn i kobiet w wieku >19 lat 700mg/d

• u kobiet karmiących i ciężarnych

• <19 lat 1250 mg/d

• >19 lat 700 mg/d

Niedobory fosforu należą do rzadkości, spożycie fosforu zazwyczaj jest wyższe od zalecanego

Produkty bogate w fosfor [mg/100g]
otręby pszenne	1280
sery podpuszczkowe	500
kasza gryczana	460
fasola, groch	400
sery twarogowe, jaja	200
mięso, ryby	150-200

Niedobór fosforu:

• obniżenie stężenia fosforu we krwi, np. u alkoholików, osób zażywających leki zobojętniające kwas solny

• obniżenie syntezy związków bogatoenergetycznych

• bóle mięśni i kości

• jadłowstręt

• złe samopoczucie

• ubytek pierwiastka z kości (krzywica u dzieci, osteomalacja u dorosłych

• niedokrwistość hemolityczna

• trudność w przekazywaniu tlenu

• układ nerwowy

• zaburzenie koncentracji

• niepokój

• zawroty głowy

• drgawki

• śpiączka

nadmiar fosforu:

• zmniejszają nerkowa syntezę kalcytriolu przez co hamuje jelitowe wchłanianie wapnia i zubaża kości w wapń

• kalcyfikacja tkanek miękkich i narządów (zwłaszcza nerki, spojówki)

• obniżenie wchłaniania wapnia

Magnez ~ 25-35g

• składnik kości i zębów (55-60%), tkanek miękkich (40-45%)

• kofaktor ok. 30 reakcji enzymatycznych m.in.

• odpowiada za transkrypcję i biosyntezę białek

• beta-oksydację kwasów tłuszczowych

• metabolizm węglowodanów

• transport przez błony kom

• fosforylację

• antagonista Ca

• bierze udział w skurczu mięśnia, przewodnictwie bodźców nerwowych, syntezie kwasów nukleinowych i metabolizmie lipidów

• ułatwia syntezę insuliny

• przyspiesza syntezę wit. B₆ w jelitach

Homeostaza:

• wydalanie przez nerki - na największe znaczenie, wzrasta przy nadmiernym spożyciu białka, Ca, Na, przy stresach

• wchłanianie w jelicie

• hormony: PTH, kalcyferol i kalcytonina

Wchłanianie magnezu waha się średnio od 15 do 40%, w stanach niedoborowych może wynosić nawet 60-70%

Wchłanianie:

• obniża się wraz z wiekiem

• obniżone przy dużym spożyciu z dietą tłuszczów, błonnika, fitynianów, szczawianów, Ca, P , Na, metali ciężkich (Pb, Hg), oraz przy niewystarczającym spożyciu białka

• wzrasta przy obecności w diecie laktozy

spożycie ok. 300mg/d

wydalanie z kałem 200mg/d

absorpcja 135 (?)

sekrecja 35

trudno określić ilość absorpcji i resorpcji wapnia do kości

zapotrzebowanie
dziewczęta 13-18 lat	360
kobiety 19-30 lat	310
kobiety powyżej 30 lat	320
ciężarne i karmiące	360-400
chłopcy 13-18 lat	410
mężczyźni 19-30 lat	400
mężczyźni powyżej 30 lat	420

Górny tolerowany poziom spożycia z suplementów diety: 205mg/d

produkty
otręby pszenne	490
kakao, proszek	420
kiełki pszenne	310
kasza gryczana (sucha)	220
groch, fasola, orzechy	100-185
płatki, owsiane	129
pieczywo z pełnego przemiału	55
makarony	65
czekolada	60-70

Udział grup produktów w dostarczaniu magnezu

• produkty zbożowe 27-32%

• warzywa (i ziemniaki) 23%

• mięso i przetwory 13%

• mleko i przetwory 12%

woda pitna może być istotnym źródłem tego pierwiastka

niedobór (niewystarczające spożycie, stres, alkoholicy, diabetycy, przy leczeniu diuretycznycm, w chorobach nerek przy żywieniu pozajelitowym):

• nadmierna pobudliwość układu nerwowo-mięśniowego i sercowo-naczyniowego, namierna pobudliwość mięśniowa, drżenie i bolesne skurcze mięśniowe, arytmia i częstoskurcz serca, zaburzenia krążenia, nadciśnienie

• większe prawdopodobieństwa wystąpienia zawału serca

• wzrost stężenia we Kri wolnych kwasów tłuszczowych i cholesterolu, rozwój miażdżycy tętnic

• odporność na insulinę i upośledzenie jej wdalania

• czynniki ryzyka rozwoju osteoporozy

• depresja

nadmiar magnezu:

• biegunka

• upośledzenie przewodnictwa nerwowo-mięśniowego, co prowadzi do podrażnienia mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego

• obniżenie wchłaniania i wykorzystywania wapnia

niedobór a ryzyko wystąpienia osteoporozy:

• u kobiet z osteoporozą stwierdza się niższe stężenie Mg w surowicy i zawartość składnika mineralnego w kościach

• przy spożyciu <187mg/d występuje mniejsza gęstość kości

• Suplementacja Mg (750mg/d przez 6 miesięcy i 250mg/d przez kolejne 6 miesięcy) powodowała wzrost gęstości kości - niezbędne dalsze badania w tym zakresie

Niedobór Mg, a ryzyko występowania cukrzycy:

• przy deficycie Mg zmniejszone jest wydzielanie insuliny

• zwiększona jest odporność tkanek na insulinę

MIKROELEMENTY

Żelazo ~3,5-4,5 g

• składnik hemoglobiny, mioglobiny

• niezbędny w s kładzie wielu enzymów oraz związków niezbędnych do:

• transportu elektronów (cytochromy)

• denaturacji kwasów tłuszczach

• destrukcji nadtlenku wodoru (katalaza)

• jodowania tyrozyny (peroksydaza tarczycowa)

• detoksykacji związków obcych (cytochrom P-450)

• obrony immunologicznej organizmu

• wpływa na metabolizm cholesterolu

formy Fe w organizmie
formy chemiczne związku	związek	miejsce występowania	ilość Fe jako % ogólnej zawartości w organizmie
hemowe	hemoglobina	krew	60-70
		mioglobina	tkanki	3-5
		enzymy tkankowe (cytochromy, katalaza)			0,2
	niehemowe	transferyna	osocze
		ferrytyna	wątroba, szpik kostny, śledziona
		hemosyderyna

Hemoglobina - przenosi tlen z płuc do tkanek za pośrednictwem jonów Fe²⁺ ulegając utlenowaniu do oksyhemoglobiny.

Mioglobina - magazynuje O₂ w mięśniach i przenosi tle wewn. kom,

Homeostaza Fe warunkowana jest kontrolą procesów wchłaniania przy nadmiernym spożyciu Fe gromadzi się w nabłonku rąbka szczoteczkowego enterocytów, po czym ulega wydaleniu z kałem wraz ze złuszczającym się nabłonkiem

Przez nabłonek jelitowy przechodzi Fe²⁺ (jony żelazawe) i utlenia się do Fe³⁺ (jony żelazowe).

(dziwny schemat, którego nie dałem rady narysować - przemiany żelaza w organizmie)

Czynniki wpływające na biodostępność Fe niehemowego w organizmie:

• wzrost absorpcji:

• niedobór Fe w organizmie

• czynnik mięsny

• witamina C

• przy spożyciu produktów fermentowanych

• kwas solny

• obniżenie absorpcji

• kwas fitynowy i jego sole

• błonnik oraz niektóre polifenole

• białko soi

• duże ilości wapnia

• duże ilości miedzi, oraz miedzi w diecie

• obróbka termiczna

żelazo niehemowe wchłanianie jest w 3-8%, występuje w produktach pochodzenia roślinnego, stanowi 2/3 zawartości żelaza, występuje w produktach zwierzęcych

czynniki wpływające na biodostępność Fe hemowego w organizmie:

• wzrost absorpcji

• niedobór Fe w organizmie

• czynnik mięsny

• obniżenie

• degradacja na skutek długotrwałego ogrzewania

• nadmiar wapnia

żelazo hemowe wchłaniane jest w 20% przy niedoborach 30% znajduje się w niektórych produktach pochodzenia zwierzęcego: mięso, drób, ryby, owoce morza, żelazo hemowe stanowi 1/3 żelaza zawartego w tkankach zwierzęcych

produkty zwierzęce zawierają 35% żelaza hemowego, a 65% niehemowego. Produkty roślinne zawierają 100% żelaza niehemowego. Dieta mieszana dostarcza 10% żelaza hemowego i 90% niehemowego.

zapotrzebowanie na żelazo
kobiety 10-12	10 (15*)
13-18	15
19-50	18
po 50	10
karmiące	10
ciężarne	27
mężczyźni 10-12	10
13-18	12
po 19	10

Górny tolerowany poziom spożycia to 45mg/d (wg. norm nordyckich: 25mg/d, w UK 17mg/d)

• przed wystąpieniem/ po wystąpieniu miesiączki

spożycie:

• kobiety 12 mg +/- 3,9

• mężczyźni 16,1 mg +/-5,4

produkty
wątroba	10-18
kiełki pszenne	9
rośliny strączkowe	4,7-8
szpinak	3,3
mięso	1,0-3,0
kasza gryczana	2,8
pieczywo serowe	2,2
makarony	2,2

Udział grup produktów w dostarczaniu Fe

• produkty zbożowe 35%

• mięso i przetwory 25%

• warzywa 10%

niedobory żelaza:

• niedokrwistość

• obniżenie stężenia w tkankach, niedotlenienie tkanek

• zaburzenie rozwoju psychomotorycznego i intelektualnego

• obniżenie odporność

• zaburzenia w przebiegu ciąży

• zwiększenie toksyczności metali ciężkich (Cd, Pb)

• zmiany na paznokciach (kształt)

nadmiar żelaza:

• wolne żelazo jest toksyczne

• nadmierne gromadzenie Fe w narządach prowadzące do ich uszkodzenia

• wzrostu produkcji wolnych rodników (wzrost ryzyka wyst. choroby niedokrwiennej serca, zawału oraz choroby nowotworowej.

Wykład 22 08 - VI - 09

Nadmiary żelaza

• Wolne żelazo jest toksyczne

• Nadmierne gromadzenie żelaza w narządach prowadzące do ich uszkodzenia

• Wzrost produkcji wolnych rodników (wzrost ryzyka wystąpienia choroby niedokrwiennej serca, zawału oraz choroby nowotworowej

Hemochromatoza pierwotna

• Genetycznie uwarunkowana choroba charakteryzująca się nasilonym wchłanianiem żelaza w dwunastnicy

• Prowadzi do zwiększonego jego deponowania w narządach miąższowych i ich niewydolności; przede wszystkim żelazo gromadzi się w wątrobie, następnie w innych tkankach: mózgu, sercu, nerkach

• Uszkodzenie wątroby, marskość wątroby, choroba nowotworowa tego narządu

• Leczenie - upust krwi

Hemochromatoza wtórna

• Choroba wywołana nadmiarami żelaza w organizmie (preparaty żelaza)

• Nagromadzenie żelaza przede wszystkim w wątrobie, następnie w innych tkankach: mózgu, sercu, nerkach

• Uszkodzenie wątroby, marskość wątroby, stany zapalne trzustki, prowadzi do mukowiscydozy

Spożycie żelaza a ryzyko rozwoju chorób układu krążenia

Grupa badana - 16136 kobiet

Wiek - 49-70 lat

Czas obserwacji - 4,5 lat

Spożycie	RR*
Żelaza ogółem	0,98 (0,61-1,58)
Żelaza hemowego	1,65 (1,07-2,53)
Żelaza niehemowego	0,68 (0,48-1,12)

*W modelu uwzględniono wiek, spożycie energii, BMI, palenie, aktywność fizyczną, występowanie nadciśnienia, cukrzycy, hipercholesterolemii, wystandaryzowane na energię spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych, węglowodanów, błonnika pokarmowego, alkoholu, β-karotenu, witaminy E oraz witaminy C

Spożycie żelaza, cynku i alkoholu a umieralność z powodu chorób układu krążenia, udaru

Grupa badana - 34492 kobiety

Wiek - 55-69 lat

Czas obserwacji - 15 lat

Spożycie alkoholu
	0-9g/d	≥10g/d	≥30g/d
Żelazo hemowe	0,94 (0,71-1,26)	2,47 (1,10-5,55)	4,11 (1,14-14,5)
Żelazo niehemowe	1,05 (0,81-1,35)	1,20 (0,57-2,51)	1,67 (0,53-5,23)
Cynk	1,00 (0,69-1,44)	0,37 (0,13-1,06)	0,21 (0,04-1,16)

W modelu uwzględniono wiek, ilość dostarczonej energii, BMI, WHR, aktywność fizyczną, palenie, występowanie nadciśnienia, konsumpcję alkoholu, stosowanie hormonalnej terapii zastępczej, występowanie menopauzy, stosowanie aspiryny, stosowanie suplementów, spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych, kwasów trans, wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, folianów, β-karotenu, witaminy C oraz witaminy E

Szkodliwy wpływ nadmiaru żelaza w organizmie wiąże się z katalizowaniem reakcji produkcji wolnych rodników przez jony żelaza. Wolne rodniki w organizmie powstają m.in. w reakcji Fentona, która jest źródłem rodnika wodorotlenowego (in hydroksylowego *OH)

Reakcja Fentona przebiega następująco:

Fe²⁺ + H₂O₂  *OH + OH^- + Fe³⁺

O₂^- + Fe³⁺  O₂ + Fe²⁺

Sumarycznie ujmuje to reakcja Habera-Waissa

O₂^- + H₂O₂
*OH + OH^- + O₂

Rodnik *OH jest jedną z najbardziej reaktywnych form tlenu, wykazujących działanie utleniające.

Nadmiar żelaza może prowadzić do nasilenia przemian biochemicznych w organizmie, prowadzących do zaburzenia równowagi prooksydacyjno-antyoksydacyjnej, czyli powstania stresu oksydacyjnego, prowadzącego do uszkodzenia m.in. DNA, lipidów, kwasów nukleinowych, białek i węglowodanów, a w konsekwencji do przedwczesnego starzenia się.

Cynk ~1,6-2,3g

90% w mięśniach i kościach, duże stężenie we włosach, wątrobie i w jądrach

• Aktywator enzymów wszystkich klas (ok. 200), m.in.

• Polimeraz DNA, RNA

• Dysmutazy ponadtlenkowej (ochrona przed wolnymi rodnikami)

• Anhydrazy węglanowej (rozkład kwasu węglowego do CO₂ i H₂O)

• Dehydrogenazy alkoholowej (metabolizm witaminy A)

• Fosfatazy alkalicznej (metabolizm wapnia)

Funkcje cynku - w dużej mierze są związane z funkcją enzymów

• Niezbędny do syntezy białek (m.in. wiążącego witaminę A) i kwasów nukleinowych - niezbędny do właściwego rozwoju płodu

• Chroni przed wolnymi rodnikami

• Obniża stężenie cholesterolu ogółem, LDL, a wzrasta stężenie cholesterolu HDL

• Wpływa na wytwarzanie hormonów, tj insuliny, tyroksyny, testosteronu

• Jest odpowiedzialny za odczuwanie smaku i zapachu

Homeostaza cynku zależy od wchłaniania pierwiastka spożytego z dietą oraz wydalania endogennego pierwiastka z kałem. Absorpcja z diety regulowana jest przez metalotioneinę - niskocząsteczkowe białko zawierające wiele grup SH syntetyzowane w śluzówce jelita.

Przeciętnie wchłaniane jest 20-40% spożytego cynku, w stanach głębokich niedoborów wartość ta może istotnie wzrosnąć

Czynniki wpływające na biodostępność cynku:

Wzrost absorpcji:

• Niedobór cynku w organizmie

• Białko zwierzęce, obecność niektórych aminokwasów

• Obecność cukrów

• Obecność kwasu pikolinowego

• Obecność kwasu cytrynowego

Obniżenie absorpcji:

• Kwas fitynowy i jego sole

• Błonnik pokarmowy

• Kwas szczawiowy

• Taniny

• Żelazo niehemowe

• Zbyt duże ilości miedzi

• Kadm

• Duże ilości wapnia

• Obróbka termiczna w pH zasadowym produktów zawierających białko

Niedobór cynku:

• Łuszczycopodobne zmiany skórne (u dzieci acrodermatitis enteropatica), zapalenie języka, hiperkeratoza, parakeratoza

• Wypadanie, łamliwość włosów

• Karłowatość, spowolnienie wzrostu

• Niedorozwój płciowy (hipogonadyzm, hipospermia), wpływ na płodność i rozrodczość, poronienia, zniekształcenia płodu

• Zaburzenia ze strony układu odpornościowego (atrofia grasicy i węzłów chłonnych)

• Wystąpienie nowotworów

• Niedokrwistość

• Zaburzenia smaku i powonienia, obniżony apetyt

• Kurza ślepota, forofobia

• Upośledzone gojenie się ran, oparzeń (zmniejszenie syntezy białka)

• Depresje, zmienne nastroje, rozdrażnienie

• Zaburzenia syntezy hormonów (tyroksyny, testosteronu, insuliny)

Zalecane dzienne spożycie cynku:

Kobiety:

• Dziewczęta i kobiety: 13 mg/dobę

• Kobiety karmiące: 21 mg/dobę

• Kobiety ciężarne: 16 mg/dobę

Mężczyźni:

• Chłopcy i mężczyźni: 16 mg/dobę

Górny tolerowany poziom spożycia: 25 mg/dobę

Produkty bogate w cynk:

Produkt	Zawartość cynku na 100g produktu	Zawartość cynku
Zarodki pszenne Wątroba Soja, groch Kasza gryczana Mięso Sery podpuszczkowe Orzechy Pieczywo razowe	15 mg 3,6-4,5 mg 3,0-4,2 mg 3,5 mg 1,7-3,0 mg 2,0-5,5 mg 2,0-3,0 mg 1,7-2,3 mg	3 mg/20g produktu - - 2,5 mg/200g potrawy - 0,6-1,7 mg/30g produktu - 0,7-0,9 mg/kromkę

Nadmiary cynku:

• Wzrost cholesterolu ogółem i frakcji LDL, obniżenie cholesterolu HDL

• Prowadzi do miażdżycy tętnic

• Obniżone wchłanianie żelaza i miedzi

Udział grup produktów w dostarczaniu cynku

• Produkty zbożowe 27-31%

• Mięso i przetwory 24-26%

• Mleko i przetwory 13-14%

Niektóre grupy ludności z wodą pitną spożywają znaczne ilości cynku - nawet do 10% całkowitego spożycia

Miedź ~ 60-80mg

• 85-95% miedzi w organizmie związana jest z ceruloplazminą - białkiem, które jest donorem dla innych tkanek

• Składnik wielu enzymów

• Niezbędnych do uwalniania żelaza z wątroby (ceruloplazmina)

• Usuwa wolne rodniki - dysmutaza ponadtlenkowa

• Bierze udział w tworzeniu wiązań krzyżowych w kolagenie i elastynie

• Synteza melaniny

• Utrzymanie struktury kreatyny

• Wchłaniana do ok. 50%

Utrzymanie homeostazy tego pierwiastka gwarantuje absorpcja z przewodu pokarmowego i wydalanie z żółcią (przy niedoborze Cu w org. jej straty z żółcią ulegają obniżeniu)

Obniżenie absorpcji:

• zbyt duże ilości Fe i Zn i Cd

• fruktoza i witamina C - powodują przekształcenie miedzi w postać trudno absorbowalnego jonu miedziowego

• fityniany

zalecany poziom bezpiecznego spożycia Cu u osób dorosłych to 0,8-1 mg/d

produkty bogate w Cu [mg/100g]
orzechy	0,28-1,29
wątroba	0,6
groch, fasola	0,5
kasza gryczana, pieczarki	0,4
makarony, zbożowe	0,35
ryby	0,05-0,33

Główne źródła Cu:

• produkty zbożowe 37%

• ziemniaki 20%

• mięso, wędliny, ryby 12%

niedobór:

• stany zapalne stawów, zwiększona łamliwość kości

• pękanie naczyń krwionośnych

• odbarwienie skóry i włosów

• niedokrwistość, (utrudnione uwalnianie zapasów Fe z wątroby, zaburzenie syntezy hemu, obniżony czas przeżycia erytrocytów

• powstawanie nowotworów

• choroby układu krążenia

• miażdżyca, hieprcholesterolemia

• senność, osłabienie, mrowienie, drętwienie kończyn

nadmiary:

• powstawanie nowotworów

• niedobory Fe i Zn

• choroby układu krążenia

• miażdżyca, hipercholesterolemia

• choroba Wilsona - nadmierne nagromadzenie Cu w organizmie, uszkodzenie mózgu, marskość wątroby

Choroba Wilsona:

• wrodzone zaburzenie, charakteryzuje się nadmiernym gromadzeniem Cu w różnych tkankach organizmu, głownie w wątrobie, ośrodkowym układzie, nerwowym, rogówce oka

• prowadzi do marskości wątroby

• kumulująca spowodowana jest defektem wydalania miedzi z żółcią

• objawy wątrobowe obejmują zapalnie wątroby, marskość lub ostrą niewydolność wątroby, objawy neurologiczne obejmują zaburzenia mowy, drżenia, brak koordynacji ruchowej, trudności w połykaniu, objawy psychiczne obejmują chwiejność emocjonalną

• leczenie preparatami wiążącymi Cu…

Zespół Menkesa:

• genetycznie uwarunkowany defekt transzo. Cu

• organizm nie ma zdolności syntetyzowania białek miedziozależnych (oksydaza lizynowa, oksydaza cytochromowi, ceruloplazmina)

• następstwem choroby Menkesa jest upośledzenie umysłowe, wypadanie włosów, szare zabarwienie włosa, poskręcanie włosów i śmierć…najczęściej przed 10 rokiem życia

• Cu nie jest wiązane z odpowiednimi białkami

Selen ~6-12mg:

• składnik enzymu peroksydazy glutationowej, chronii błony komórkowe i czerwone krwinki przed wolnymi rodnikami

• odpowiedzialny za prawidłowy rozwój płodu poprzez wpływ na rozwój systemu obronnego organizmu

homeostaza jest regulowana poprzez wydalania Se z moczem

zalecane dzienne spożycie [µg/d]
dziewczęta 10-15	45
16+	60
karmiące	75
ciężarne	65
chłopcy 10-12	45
13-15	60
16+	70

Osłonie górny tolerowany poziom spożycia to:

• dla osób w wieku 9-13 lat ,280 µg/d

• dla osób powyżej 14 lat 400 µg/d

nerki	100-200
ryby	30-60
kukurydza	30
wątroba	20
orzechy	20
w produktach spożywczych Se wyst w połączeniach z aminokwasami, w suplementach stosuje się nieorganiczne formy tego pierwiastka

Niedobór:

• obniżenie aktywności wielu enzymów biorących udział w detoksykacji związków obcych

• obniża odporność organizmu

• osłabienie mięśni

• zahamowanie wzrostu u dzieci

• wzrost ryzyka wystąpienia choroby nowotworowej

• choroba niedokrwienna serca, kardiomiopatia

nadmiary:

• wypadanie włosów

• białe prążki na paznokciach

• zmiany skórne

• nowotwór

Chrom ~ 1-6mg:

• rola nie do końca wyjaśniona

• składnik czynnika tolerancji glukozy (Cr³⁺) zwiększa magazynowanie glukozy w mięśniach

• tolerancja glukozy - zdolność do przywracania prawidłowego stężenia glukozy, z wysokiego do normalnego, ułatwia transport glukozy do komórek

• tylko Cr³⁺ jest biologicznie aktywny

• obniża stężenie cholesterolu ogółem i LDL, zwiększa HDL - zmniejsza ryzyko zawału

• prawdopodobnie - pikolinian chromu może zwiększać masę mięśniowa obniżając masę tłuszczową

zalecane spożycie: brak norm w polskich normach żywieniowych

USA: 50:200 µg/d

produkty [µg/d]
drożdże	500
wątroba wołowa	42
groszek zielony	42
kukurydza	20
jaja	16

Absorpcja z przewodu pokarmowego:

• chrom w postaci soli nieorganicznych jest wchłaniany w ilości ok. 1%

• z wątroby, drożdży wchłaniany jest w 15-20%

przy dużej zawartości cukrów prostych w diecie występuje zwiększone wydalanie chromu z moczem

przemiał ziarna pozbawia je prawie całej ilości chromu

niedobór:

• może przyczyniać się do rozwoju cukrzycy

• może powodować wzrost stężenia cholesterolu ogółem, cholesterolu LDL, a poprzez to zwiększać ryzyko choroby niedokrwiennej serca

nadmiary:

• nowotwory

WYKŁAD 23 10.06.2009

Jod

Funkcje w organizmie

• Składnik hormonów tarczycy (trójjodotyroniny T3 i tyroksyny T4)

• Regulacja podstawowej przemiany

• Rola w produkcji ciepła w organizmie

• Regulacja przemiany białek i węglowodanów

• Zapewnienie prawidłowego rozwoju

• Zapewnienie funkcjonowania mózgu i obwodowego układu nerwowego

• Wpływ na wydzielanie hormonów płciowych

• Zwiększanie siły skurczu serca

Niedobory

• Schorzenia tarczycy

• Powiększenie tarczycy - tzw wole

• Niedoczynność tarczycy - niedostateczna produkcja hormonów T3 i T4

• Opóźnienie rozwoju psychicznego i fizycznego dzieci i młodzieży

• Zaburzenia rozrodczości

Wole - to proces adaptacyjny umożliwiający zwiększoną produkcję hormonów przez przerost gruczołu tarczowego

Powiększenie tarczycy przybiera nazwę wola endemicznego, jeśli występuje u 10% ogółu ludności

Świat - około 1,5 miliarda ludzi żyje w regionach ryzyka niedoboru jodu

Polska - powszechne niedobory jodu, około 10 mln Polaków mieszka na obszarze, gdzie nie ma dostatecznej ilości jodu w środowisku

• Endemia umiarkowana - Sudety, Karpaty, Polska Centralna, Polska płn-wsch

• Endemia lekka - Polska płn-zach

• Obszar wolny od wola - tereny nadmorskie

Przyczyny niedoboru

1. Niewystarczające spożycie jodu - m.in. mała zawartość jodu w żywności i wodzie pitnej

2. Mała ilość jodu w powietrzu

3. Spożycie substancji wolotwórczych w dużych ilościach

1. Zaburzenia metabolizmu jodu i syntezy hormonów tarczycy

2. Substancje wolotwórcze - występowanie: rośliny krzyżowe (np. kapusta, brukselka), strączkowe, orzeszki ziemne

Zapobieganie niedoborom jodu:

1. Jodowanie soli kuchennej

1. W Polsce jodowanie obligatoryjne - 2300 μg I/100g

2. Jedna łyżeczka soli (5g) - pokrycie zapotrzebowania na jod

2. Woda i powietrze morskie - jod może wnikać do organizmu przez skórę i drogi oddechowe

Normy

Grupa ludności	Norma zalecana (μg/dobę)
Dzieci 0-1 lat	40-50
Dzieci 1-9 lat	70-120
Młodzież 10-18 lat	150
Dorośli	160
Kobiety ciężarne	180
Kobiety karmiące

Zawartość w produktach

Ilość	μg/100g produktu	Produkty
Duża	50-100	Ryby morskie (dorsz, halibut, makrela, łosoś), mięczaki
Średnia	25-50	Sery podpuszczkowe, suche nasiona strączkowych
Mała	1-25	Mleko i napoje mleczne, ryby słodkowodne, warzywa, ziemniaki, orzechy
Bardzo mała	<1	Mięso i przetwory mięsne, produkty zbożowe, owoce

Fluor

Występowanie w organizmie:

• 3000-4000 mg u dorosłego człowieka

• 96% zawartego w organizmie - kości i zęby

• W postaci fluoroapatytu

• Stężenie w tkankach zwiększa się z wiekiem i przy nadmiernym pobraniu

Wchłanianie z przewodu pokarmowego

• Dyfuzja prosta

• Sprzyja kwaśne środowisko

Absorpcja

• Z preparatów farmaceutycznych - 100%

• Z diety - 50-80%

Rola

• Prawidłowy rozwój i budowa kości

• Sprzyjanie odnowie tkanki kostnej

• Zwiększenie odporności emalii zębowej na kwasy organiczne

• Zapobieganie rozwojowi drobnoustrojów w osadzie nazębnym - hamowanie aktywności ich enzymów

• Pozytywna korelacja między spożyciem fluoru a gęstością kości

Główne źródła

• Woda - najwięcej woda twarda - odpowiednie stężenie F (ok. 1mg/l)

• W produktach spożywczych w małych ilościach

• W nieco większych w rybach - od 0,5-1 mg/100g

• W herbacie - 1 szklanka do 0,2 mg F

• Pozapokarmowe źródła - pasta do zębów, preparaty farmaceutyczne, fluorowanie wody

Zalecane spożycie: 1,5-4 mg/dzień

Nadmiar - fluoroza

• Plamki, następnie jamki na powierzchni szkliwa

• Ciężka fluoroza - zmiany kostne

Potas

Funkcje

1. Utrzymanie prawidłowej równowagi kwasowo-zasadowej w organizmie

2. Regulacja gospodarki wodnej

3. Udział w przemianach węglowodanów

4. Udział w przemianach energetycznych

5. Udział w przekazywaniu impulsów nerwowo-mięśniowych (decyduje o skurczu mięśni)

6. Utrzymanie prawidłowego ciśnienia tętniczego krwi

7. Zapewnienie właściwego funkcjonowania układu nerwowego

8. Istotna rola w regulacji pracy mięśnia sercowego, działa rozkurczowo, reguluje

9. częstość uderzeń serca, działa antyarytmicznie

Niedobory

• Zakłócenia pracy mięśnia sercowego - nieregularne skurcze oraz częstoskurcze (arytmia)

• Nadciśnienie tętnicze

• Znaczny niedobór - możliwość zawału serca

• Osłabienie mięśni szkieletowych, porażenie mięśni gładkich, upośledzone funkcjonowanie układu nerwowego (wolniejsza reakcja na bodźce)

Zapotrzebowanie

Grupa ludności	Zalecane spożycie mg/dobę	Grupa ludności	Minimalna norma spożycia mg/dobę
Niemowlęta 0-1 rok	350-1275	Młodzież 10-12 lat	2000
Dzieci 1-6 lat	550-1650	Młodzież 13-18 lat	2500
Dzieci 7-9 lat	1000-3000	Osoby dorosłe	3500

Występowanie w żywności

Kategoria	Zawartość (mg/100g produktu)	Produkty
Wysoka zawartość	>600	Orzechy, suche strączkowe, suszone owoce (morele, figi, daktyle)
Średnia zawartość	300-600	Ziemniaki, mięso, drób, groszek zielony, brukselka, banany, melony, ryby
Niska zawartość	<300	Produkty zbożowe, przetwory mleczne, większość owoców i warzyw, jaja

Sód

Funkcje

• Udział w przewodzeniu impulsów nerwowo-mięśniowych

• Udział w transporcie wody - regulacja jej zawartości w organizmie

• Utrzymanie ciśnienia osmotycznego w zewnątrzkomórkowych płynach ustrojowych

• Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej - utrzymanie stałego pH krwi i innych tkanek

• Umożliwianie wnikania aminokwasów i cukrów prostych do tkanek

• Działanie antagonistyczne do potasu! (nauczyć się, które pierwiastki działają w stosunku do siebie antagonistycznie!)

Zapotrzebowanie

Zalecane spożycie sodu dla ludzi dorosłych:

• Minimalny poziom spożycia wg polskich norm wynosi 575 mg/dobę

• Maksymalne spożycie nie może przekraczać 2000 mg/dobę (wg FAO/WHO) lub 3500 mg/dobę (wg Unii Europejskiej)

• Spożycie soli powinno być mniejsze niż 5g dziennie

Nadmiar sodu:

• Nadciśnienie tętnicze - czynnik ryzyka chorób układu krązenia, m.in. choroby niedokrwiennej serca, zawału serca, udaru mózgu

• Zatrzymywanie wody w organizmie (obrzęki)

• Czynnik ryzyka raka żołądka

• Pobudzanie wydalania wapnia z moczem  utrata wapnia z tkanki kostnej  ryzyko osteoporozy

Niedobór sodu

Przyczyny:

• Biegunki

• Wymioty

• Nadmierne pocenie się - gorączka, intensywny wysiłek fizyczny

Objawy:

• Utrata łaknienia

• Wymioty (przyczyna, skutek  zamknięte koło )

• Spadek sprawności fizycznej

Produkty naturalne	Zawartość sodu mg/100g produktu	Produkty przemysłowo przetworzone	Zawartość sodu mg/100g produktu
Jabłka	2	Chleb pszenny	383
Ryż	6	Pasztet drobiowy	574
Ziemniaki	7	Ser żółty	618
Kapusta	19	Ogórek kwaszony	704
Mleko	45	Chipsy	888
Buraki	52	Parówki	889
Wołowina	64	Keczup	967
Wieprzowina	65	Słone paluszki	1093
Marchew	82	Płatki kukurydziane	1167
Wątroba	83	Dorsz wędzony	1170
Śledź	89	Szynka wędzona	1205
Jaja	132	Śledź solony	5930

Chlor

Funkcje

• Udział w gospodarce wodnej

• Utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej

• Zachowanie właściwego ciśnienia osmotycznego

• Składnik soku żołądkowego

• Aktywator amylazy ślinowej

Umieralność na 1mln osób rocznie	2500
		2000
		1500
		1000
		500
		0

Ilość standardowych drinków dziennie
0	1	2	3	4	5	6

Choroba wieńcowa serca współczynnik śmiertelności)	8 6 4 2
			4,5 5,5 6,5
		Cholesterol w surowicy (mmol/l)

trójglicerydy

lipoproteidy

białko

krew

limfa

wątroba

wątroba

cykl Krebsa

---