1
Normy żywienia:
makroskładniki
Dr med. Dorota Szostak-Węgierek
Głównym celem norm żywienia
na energię i składniki pokarmowe
dla określonych grup populacji
z uwzględnieniem wieku, płci,
ciężkości pracy fizycznej
oraz określonych stanów
fizjologicznych, jak ciąża i laktacja,
jest zapobieganie chorobom z
niedoboru składników odżywczych.
W ostatnich latach normy
uwzględniają również górne
dopuszczalne granice spożycia dla
niektórych składników pokarmowych.
Wiąże się to z ryzykiem rozwoju
niektórych chorób niezakaźnych w
przypadku nadmiernego spożycia
pewnych składników, a także z
ryzykiem skutków ubocznych w
przypadku przedawkowania np.
witamin podczas ich suplementacji.
DRI- Dietary Reference Intakes,
zalecane wartości referencyjne spożycia
składa się z 4 wartości podstawowych,
określających różne poziomy spożycia:
RDA- Recommended Dietary Allowance
EAR- Estimated Average Requirement
AI- Adequate Intake
UL- Tolerable Upper Intake Level
EAR- średnie ustalone zapotrzebowanie w
grupach populacyjnych na składniki
odżywcze.
Około 50% osób w danej grupie wykazuje
zazwyczaj wyższe zapotrzebowanie od EAR i
50% niższe
EER- średnie zapotrzebowanie na energię
RDA- zalecane spożycie;
poziomy spożycia niezbędnych składników
pokarmowych pokrywające potrzeby
żywieniowe praktycznie wszystkich
zdrowych ludzi w określonych grupach
populacji;
RDA= EAR + 2SD
2
AI- wystarczające spożycie;
uzyskany doświadczalnie wskaźnik
dobowego spożycia określonego składnika
odżywczego, dostarczanego z dzienną racją
pokarmową, który wystarcza by pokryć
zapotrzebowanie określonej grupy.
Wskaźnik AI opracowuje się w przypadku,
gdy aktualny poziom wiedzy naukowej jest
niewystarczający by ustalić RDA.
UL- najwyższe dzienne spożycie składnika
pokarmowego, które jeszcze nie będzie
miało niepożądanego wpływu na zdrowie
populacji.
Spożycie powyżej tej wartości może
wywołać działanie toksyczne
ENERGIA
Energia zawarta w spożytym pokarmie,
konieczna dla prawidłowego przebiegu
wszystkich procesów życiowych, uwalniana
jest w wyniku utleniania produktów
degradacji pobranych makrokskładników, tj.
białek, tłuszczów i węglowodanów, po jej
uprzednim przekształceniu w energię
wysokoenergetycznych wiązań
fosforanowych ATP.
Wielkość zapotrzebowania na energię
zależy m.in. od wieku, płci,
stanu fizjologicznego,
masy ciała i wzrostu, składu ciała
(proporcja między beztłuszczową
i tłuszczową masą ciała).
Indywidualne zapotrzebowanie na
energię: taka ilość energii zwarta w
pobieranym pożywieniu, która
równoważy jej wydatek,
a równocześnie zapewnia utrzymanie
organizmu w dobrym stanie zdrowia
3
Zapotrzebowanie na energię grupy
populacyjnej (pobieranie energii zalecane
dla grupy), czyli norma na energię
podawana w tabelach norm żywienia:
wartość średnia (EER) zapotrzebowania na
energię osób wchodzących w jej skład
Fizjologiczne równoważniki
energetyczne:
4 kcal/ g białka i węglowodanów
9 kcal / g tłuszczu
7 kcal/ g alkoholu etylowego
E pobierana= E gromadzona+ E wydatkowana
przy niezmiennej masie i składzie ciała:
E pobierana= E wydatkowana
Nadmiar spożytej energii jest gromadzony w
postaci tłuszczu w tkance tłuszczowej
nadmiar 7000 kcal odpowiada zwiększeniu
masy ciała o 1 kg
Energia wydatkowana jest
w toku przemian metabolicznych
związanych z:
1) utrzymaniem podstawowej przemiany
materii- PPM
(BMR- basal metabolic rate): 60-75%
Najniższy poziom przemian energetycznych
niezbędny do utrzymywania podstawowych
procesów życiowych, mierzony u ludzi na czczo, w
warunkach komfortu cieplnego, przy zupełnym
odprężeniu fizycznym i psychicznym
Zależy od wysokości i masy ciała, wieku, płci,
beztłuszczowej masy ciała
2) aktywnościa fizyczną: 15-30%
3) termogenezą poposiłkową: 5-10%
4) termogenezą
Wzory obliczeń wielkości PPM.
W- masa ciała, wg FAO/WHO/UNU, 1985
10,5 x W + 596
>60
13,5 x W + 487
>60
8,7 x W + 829
30-60
11,6 x W + 879
30-60
14,7 x W + 496
18-30
15,3 x W + 679
18-30
12,2 x W + 746
10-18
17,5 x W + 651
10-18
22,5 x W + 499
3-10
22,7 x W + 495
3-10
61,0 x W – 51
0-3
60,9 x W - 54
0-3
Płeć żeńska
Płeć męska
kcal/doba
Lata
kcal/doba
Lata
PAL= Physical Activity Level
współczynnik charakteryzujący średni
poziom aktywności fizycznej
w ciągu doby
4
Norma na energię
dla grup ludności powyżej 10. roku
życia:
PAL x PPM
dla grup ludności poniżej 10. roku
życia:
średni dobowy wydatek energii
kcal/kg mc x mc
PAL:
oblicza się na podstawie
wydatku energii podczas
- pracy zawodowej
- pracy w domu, ogrodzie
- udziału w zebraniach, imprezach
kulturalnych i sportowych, wizyt u lekarza
itp.
- wysiłku fizycznego niezbędnego do
utrzymania sprawności fizycznej i dobrego
stanu zdrowia
Wartości PAL
w zależności od aktywności fizycznej
2,2
Duża
1,75
Umiarkowana
1,6
Mała
M i K
Rodzaj pracy
Przykład sposobu obliczania
zapotrzebowania na energię
2580
24
1,54 x 70
Razem
420
140
750
2
1/3
7 2/3
3,0 x 70
6,0 x 70
1,4 x 70
Aktywność
pozazawodowa
710
6
1,7 x 70
Praca
zawodowa
560
8
1,0 x 70
Sen
kcal
godz
PAL x PPM
Praca lekka
Rodzaj
czynności
Normy na energię dla ludności Polski, wybrane grupy
3900
3100
2800
70
M 19-30
3800
3000
2700
90
4600
3600
3300
90
3000
2400
2200
70
M >75
3300
2600
2300
90
3400
2700
2500
70
M 51-65
2900
2300
2000
80
2600
2000
1800
60
K >75
3200
2500
2300
80
2800
2200
2000
60
K 51-65
3700
3000
2700
80
3000
2400
2200
60
K 19-30
Du
ż
a akt.fiz.
PAL=2,2
Umiarkowana
akt.fiz.
PAL=1,75
Mała akt.fiz.
PAL=1,6
mc
Grupa
EER
ciąża II trymestr:
+ 360 kcal
ciąża III trymestr:
+ 475 kcal
laktacja:
+ 505 kcal
5
WĘGLOWODANY
Cukry proste (monosacharydy):
glukoza (cukier gronowy):
miód, owoce, soki
fruktoza (cukier owocowy):
owoce, soki, miód
galaktoza: wchodzi w skład laktozy
Dwucukry (disacharydy):
sacharoza (cukier buraczany lub trzcinowy):
fruktoza i glukoza
laktoza (cukier mlekowy):
galaktoza i glukoza
maltoza (cukier słodowy):
2 cząsteczki glukozy
produkt hydrolizy skrobi
Oligocukry:
3-10 jednostek cukrowych
Wielocukry (polisacharydy):
z wielu jednostek cukrowych
lub ich pochodnych
skrobia: w ziemniakach i produktach
zbożowych
glikogen: w tkankach zwierzęcych
Przyswajalne, źródło energii:
glukoza, fruktoza,
sacharoza, maltoza, laktoza,
skrobia, glikogen
Nieprzyswajalne (błonnik pokarmowy,
włókno pokarmowe):
celuloza, hemiceluloza, pektyny
Zapotrzebowanie:
przynajmniej 50% ogólnej kaloryczności
dziennej;
optymalnie 55-65% ,
głównie w postaci węglowodanów
złożonych, tj. skrobi;
nie mniej niż 130 g dziennie
spożycie sacharozy do 10% energii
6
Dieta ubogowęglowodanowa:
rozpad białek, utrata kationów,
zwłaszcza sodu, odwodnienie
Błonnik pokarmowy:
naturalnie występujące w żywności
roślinne wielocukry i ligniny
oporne na działanie enzymów trawiennych.
Pochodzą ze ścian komórek roślinnych
(celuloza, hemicelulozy, pektyny);
także gumy, kleje roślinne i polisacharydy z glonów
Rozpuszczalne frakcje błonnika:
pektyny, hemicelulozy, gumy roślinne,
duża zdolność wiązania wody i żelowania
Są rozkładane i metabolizowane
przez bakterie okrężnicy
Podczas fermentacji pektyn powstają
krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe,
które korzystnie wpływają na stan błony śluzowej jelita
grubego i prawdopodobnie mają działanie
przeciwnowotworowe
Dieta bogata w błonnik rozpuszczalny powoduje wzrost
wydalania kwasów żółciowych i cholesterolu z kałem,
może obniżyć stężenie cholesterolu i glukozy w
surowicy.
śródła: płatki owsiane, owoce cytrusowe
Nierozpuszczalne frakcje błonnika:
celuloza, niektóre hemicelulozy, ligniny
wpływają na objętość mas kałowych i
zapobiegają zaparciom
Przeciwnowotworowe działanie błonnika:
- przyspieszenie pasażu jelitowego,
- skrócenie kontaktu błony śluzowej jelita z
kancerogennymi zawartymi w treści
jelitowej,
- wytworzenie korzystnej flory jelitowej
przez obniżenie pH treści jelitowej,
- zmniejszenie zawartości amoniaku,
- wzrost ilości wchłanianego kwasu
masłowego.
Niedobór błonnika:
- zaparcia,
- miażdżyca,
- otyłość,
- kamica żółciowa,
- uchyłkowatość jelita,
- prawdopodobnie polipy i nowotwory jelita
grubego,
- rak sutka
7
Norma:
20-40 g/doba
Nadmiar, szczególnie lignin,
może powodować
trwałe wiązanie Ca, Fe, Cu i Zn.
TŁUSZCZE
Tłuszcze są źródłem:
- energii (9 kcal/ g)
- witamin rozpuszczalnych w tłuszczach
- niezbędnych wielonienasyconych kwasów
tłuszczowych (WNKT)
- materiał budulcowy (np. lipidy błon
komórkowych)
- materiał do syntezy eikozanoidów
CH
3
COOH
Kwas stearynowy (C 18:0, SFA)
Kwas oleinowy (C18:1, n-9, MUFA)
COOH
Kwas linolowy (C 18:2, n-6, PUFA)
COOH
COOH
Kwas α-linolenowy (C18:3, n-3, PUFA)
KWASY TŁUSZCZOWE
CH
3
CH
3
CH
3
kwas 20:4, n-6
arachidonowy (AA)
kwas 22:6, n-3 dokosaheksaenowy
(DHA)
kwas 20:5, n-3 eikozapentaenowy
(EPA)
Kwasy tłuszczowe nasycone
Olej palmowy, słonina,
smalec, produkty mięsne
Stearynowy
C
18:0
Tłuszcz mleczny,
olej palmowy, słonina,
smalec, produkty mięsne
Palmitynowy
C
16:0
Tłuszcz mleczny,
orzech kokosowy
Mirystynowy
C
14:0
Tłuszcz mleczny, orzech
kokosowy
Laurynowy
C
12:0
Źródło
Nazwa
Wzór
Kwasy tłuszczowe jednonienasycone
Oliwa z oliwek, olej
rzepakowy, palmowy,
sezamowy, sojowy, z
pestek winogron,
migdały, orzechy
Oleinowy
C
18:1
Źródło
Nazwa
Wzór
8
Kwasy tłuszczowe wielonienasycone n-6
Olej z wiesiołka,
z ogórecznika
γ
-
linolenowy
C
18:3
Olej sojowy, słonecznikowy,
kukurydziany, krokoszowy,
z pestek winogron,
z zarodków pszennych,
migdały, orzechy włoskie
Linolowy
C
18:2
Źródło
Nazwa
Wzór
Kwasy tłuszczowe wielonienasycone n-3
Ryby morskie
Eikozapenta-
enowy (EPA)
C
20:5
Ryby morskie
Dokozaheksa-
enowy (DHA)
C
22:6
Olej lniany, rzepakowy,
sojowy,
z zarodków pszennych,
orzechy włoskie,
zielone części roślin
α
-
linolenowy
C
18:3
Źródło
Nazwa
Wzór
NNKT
(niezbędne nienasycone kwasy
tłuszczowe)
nie powstają w organizmie człowieka,
muszą by dostarczone z pożywieniem
Metabolizm WNKT n-3 i n-6
kwas n-6
enzym
kwas n-3
C 22:5
dokoza-heksa-
enowy
(C 22:6)
dihomogamma-
-linolenowy (C 20:3)
6-desaturaza
alfa-linolenowy
(C 18:3)
gamma-linolenowy
(C 18:3)
arachidonowy
(C 20:4)
C 22:4
elongaza
(syntetaza)
5-desaturaza
elongaza
4-desaturaza
(C 18:4)
(C 20:4)
eikozapenta-
enowy
(C 20:5)
C 22:5
linolowy
(C18:2)
Kaskada eikozanoidów
Kwas arachidonowy
20:4 n-6
Cyklooksygenaza
Lipoksygenaza
Epoksyprostaglandyny
Cykliczne nadtlenki
Hydroperoksykwasy
Prostacykliny
Tromboksany
Leukotrieny
Hydroksy-
kwasy
Prostaglandyny
Wybrane działania biologiczne eikozanoidów,
+ określa siłę działania biologicznego,
Drevon 1990
LTB
5
chemotaksja +
agregacja +
wiązanie z receptorem +
przepuszczalność +
LTB
4
chemotaksja +++
agregacja +++
wiązanie z receptorem +++
przepuszczalność +++
Leukocyty
PGI
3
antyagregacyjna
wazodylatacyjna
PGI
2
antyagregacyjna
wazodylatacyjna
Komórki
śródbłonka
TXA
3
bez wpływu na agregację
TXA
2
proagregacyjny
wazokonstrykcyjny
Płytki krwi
EPA (20:5, n-3)
AA (20:4, n-6)
Typ
komórek
9
Kwasy tłuszczowe- ich źródła i wpływ
na lipidy i lipoproteiny
Bez znaczenia
Mięso
Stearynowy
C18:0
TC,
LDL-chol,
HDL-chol
Olej palmowy,
produkty mleczne
i mięsne
Palmitynowy
C16:0
TC,
LDL-chol,
HDL-chol
Produkty mleczne
Mirystynowy
C14:0
TC,
LDL-chol,
HDL-chol
Olej kokosowy,
produkty mleczne
Laurynowy
C12:0
Wpływ na lipidy
Główne źródła
pokarmowe
NKT
Kwasy tłuszczowe- ich źródła i wpływ
na lipidy i lipoproteiny
TG,
VLDL-TG
Ryby,
oleje rybne
Dokozaheksaenowy
C20:6
TG,
VLDL-TG
Ryby,
oleje rybne
n-3
Eikozapentaenowy
C20:5
TC,
LDL-chol,
HDL-chol
(je
ś
li wysokie
spo
ż
ycie)
Olej
kukurydziany,
słonecznikowy,
sojowy i
margaryny z
nich pochodzące
n-6
Linolowy C18:2
Wpływ na lipidy
Główne źródła
pokarmowe
NNKT
Izomery trans kwasów tłuszczowych:
powstają podczas utwardzania tłuszczów
roślinnych:
obecne w margarynach twardych
i tłuszczach cukierniczych
podnoszą stężenie LDL-chol
interferują z metabolizmem n-6 i n-3
Zalecenia:
Tłuszcz całkowity
Osoby dorosłe 25-35%
energii
najlepiej do 30%
w tym NKT poniżej 10% energii
Tłuszcze trans <1% en
(wg WHO)
WNKT
n-6
4-8% energii
n-3
2g dziennie kwasu α
-
linolenowego
i 200 mg dziennie długołańcuchowych
wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
(EPA i DHA)
10
Optymalny
n-6/n-3:
poniżej 4:1
Cholesterol:
synteza hormonów sterydowych,
kwasów żółciowych,
składnik strukturalny błon
komórkowych
Cholesterol pokarmowy
do 300 mg dziennie
BIAŁKO
Białka:
- elementy strukturalne komórek
- biokatalizatory
- regulatory ekspresji genów
- przeciwciała
- elementy kurczliwe mięśni (miozyna)
- transport tlenu (hemoglobina)
- białka osocza
Aminokwasy są wykorzystywane do syntezy
- niektórych neurotransmiterów,
- hormonów,
- zasad purynowych i pirymidynowych
wchodzących w skład kwasów
nukleinowych,
- aminocukrów wchodzacych w skład
mukopolisacharydów,
- porfiryn (np. hemu),
- glutationu
Białko może być źródłem energii
Zaspokojenie zapotrzebowania na energię jest
nadrzędną potrzebą organizmu:
w sytuacji niedoboru tłuszczu i węglowodanów
dochodzi do nadmiernego zużywania białka
11
Dla oceny zapotrzebowania na białko:
- katabolizm (azot mocznika)
- straty w kale, pocie, złuszczających się nabłonkach,
w powietrzu wydechowym
- synteza białka w organizmie
bardziej intensywna jest synteza
u osobników rosnących:
u dzieci
i podczas ciąży
- różnice w jakości spożywanych białek
białka pełnowartościowe
(białko jaja kurzego)
białko częściowo niepełnowartościowe
(białko mięsa, mleka, nasion roślin strączkowych)
białka niepełnowartościowe
(inne białka roślinne)
O jakości białka decyduje obecność
aminokwasów egzogennych, niezbędnych:
leucyna, izoleucyna, walina, lizyna, metionina,
fenyloalanina, treonina, tryptofan,
a w przypadku niemowląt także histydyna
Odpowiednie spożycie aminokwasów nie
niezbędnych decyduje o prawidłowym
pokryciu zapotrzebowania na azot białkowy
i o prawidłowej gospodarce aminokwasami
egzogennymi
Zapotrzebowanie człowieka na białko to
najmniejsza ilość białka o sprecyzowanej wartości
biologicznej, która zawarta w spożytym pożywieniu,
wystarcza organizmowi pozostającemu w stanie
równowagi energetycznej do zrównoważenia
wszystkich nie dających się uniknąć strat azotu
białkowego.
W przypadku organizmów rosnących i kobiet w
ciąży i laktacji ilość ta uwzględnia również potrzeby
związane z budową nowych komórek i
wydzielaniem mleka.
Białko wzorcowe
początkowo białko jaja kurzego,
w 1973 roku zastąpione wzorcem obliczanym na
podstawie danych o zapotrzebowaniu człowieka na
poszczególne aminokwasy egzogenne.
Norma wyrażona w białku wzorcowym: dane o
zapotrzebowaniu na białko wzorcowe mnożone są
przez średnią masę ciała w grupie populacyjnej.
Dla opracowania normy wyrażonej w białku
racji pokarmowej, zwyczajowo spożywanej
w danym kraju:
stosowanie metody obliczeniowej opartej na
wskaźnikach:
1) CS (Chemical Score) tj wskaźnik
aminokwasu ograniczającego
2) TD: wyrażona w % wartość określająca
strawność białka
12
Przez odpowiednie zestawienie białek o
różnym składzie aminokwasowym można
wyrównać niedobory aminokwasów, np.
białko chleba + białko mleka
Normy na białko wzorcowe i białko krajowej racji
pokarmowej (wartość odżywcza 90%), w g/kg/dz
1,1
1,0
10-12, chłop.
1,1
1,0
13-15, chłop.
1,1
0,95
16-18, chłop.
0,75
0,85
0,9
1,0
1,0
1,1
1,2
2,1
2,4
Białko wzor.
0,8
Doro
ś
li
0,9
16-18, dziew.
1,0
13-15, dziew.
1,1
10-12, dziew.
1,1
7-9
1,2
4-6
1,3
1-3
0,5-1,0
0-0,5
Białko r.p.
Grupa (wiek, płe
ć
)
RDA dla białka wyrażone w białku racji pokarmowej,
g/osoba/d
54-96
Ci
ąż
a
65-116
Laktacja
45-81
M
ęż
czy
ź
ni
≥
19
41-72
Kobiety
≥
19
42
10-12, chłopcy
58
13-15, chłopcy
64
16-18, chłopcy
53
16-18,
dziewcz
ę
ta
56
13-15,
dziewcz
ę
ta
41
10-12,
dziewcz
ę
ta
30
7-9
21
4-6
14
1-3
RDA
Grupa (wiek, płe
ć
)
Niedobór białka:
- zaburzenia funkcji OUN
- obniżona odporność
- zahamowanie wzrostu
- zaburzenia czynności nerek
- obniżenie albuminy i transferyny w osoczu
- PEM- protein-energy malnutrition:
śmierć 6 mln dzieci rocznie
- w krajach uprzemysłowionych PEM u
chorych osób starszych
Niedobór białka:
- kwashiorkor – przy wystarczającym pokryciu
zapotrzebowania na energię- obrzęki, zanik
mięśni przy zachowaniu tkanki podskórnej
np. po odstawieniu od piersi i przejściu na
żywienie bogatowęglowodanowe
z jednoczesnym niedoborem białka
- marasmus- ogólne niedożywienie, ogromne
wychudzenie, zaniki mięśni i tkanki
podskórnej
Górna granica spożycia białka:
sugestia maksymalnej podaży białka na
poziomie 35% energii
13
Nadmiar białka (?):
- zwiększone wydalanie wapnia:
osteoporoza, kamica nerkowa,
- pogłębia niewydolność nerek,
- nowotwory,
- NChS,
- otyłość