Wykład 1 15 - II - 10
|
Proces, zjawisko (A) |
Żywienie człowieka
|
|
|
Dyscyplina naukowa (B) |
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.
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 |
|
|
|
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:
|
II:
|
III:
|
|
|
|
|
przemysł spożywczy
|
|
|
|
postęp techniczny
|
|
|
|
sposób odżywiania |
|
|
|
|
|
tradycje i zwyczaje
|
|
|
|
warunki socjo-ekonomiczne |
|
|
|
|
|
|
|
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:
|
Cechy sensoryczna:
|
Dyspozycyjność:
|
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
|
|
|
|
|
|
||
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
|
|
|
|
kwasy tłuszczowe i glicerol
|
|
aminokwasy |
|
|
|
|
|
ATP ADP
|
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 wydalana z kałem i gazami (5%) |
||
|
Energia wydalana z moczem (3%) |
||
|
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 |
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 |
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:
…
….
Utrzymywanie ogólnej sprawności fizycznej
Ograniczenie ryzyka przewlekłych chorób
Wskaźnik BMI (kg/m2) |
|
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:
leczenie schorzeń produktami spożywczymi na podstawie doświadczenia (szkorbut - ekstrakty z igieł jodłowych, kurza ślepota - wyciąg z wątróbek)
wywoływanie eksperymentalne chorób u zwierząt na tle niedoborów żywieniowych (XIX i XX wiek)
K. Funk 1911 - wprowadzenie nazwy `witamina` (niezbędne do życia aminy…)
podział witamin:
rozpuszczalne w wodzie - 10 witamin (z gr. B i wit. C)
rozpuszczalne w tłuszczach - A, D, E, K
nie magazynowane, nadmiar wydalany z moczem, codzienne dostarczanie
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 |
|
|
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, B2, PP, kwas pantotenowy - energia (tłuszcze, węglowodany)
wit. B1, B2, 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 |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Nierozpuszczalne 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
|
|
fruktoza (15%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
glukoza (80%) |
|
|
maltoza |
|
|
|
|
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
|
|
Inne związki ważne dla organizmu |
Glukogenoliza |
|
(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)
|
|
|
Rozkład ok. 300g |
|
Synteza ok. 300g |
|
|
|
Białko spożyte ok. 80g |
|
Białka skatalizowane około 80g (w formie mocznika wydalanego w moczu) |
|
|
|
|
Białka pożywienia
|
||
|
|
|
|
hydroliza
|
||
|
|
|
|
AK w jelicie |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AK we krwi |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AK wątroby
|
||
|
|
|
|
AK 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
ZB - zapotrzebowanie na białko
Nm - azot wydalony z moczem
Nk - azot wydalony z kałem
Np - 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
|
|
|
|
Kwas γ-linolenowy |
|
(18:4, n-3) |
|
elongaza
|
|
|
(20:4, n-6) |
Δ6-desaturaza (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
|
|||
|
|||
|
|||
|
|
|
cysteina |
|
|
Leucyna Izoleucyna Tyrozyna Fenyloalanina Tryptofan |
|
zaburzenie metabolizmu węglowodanów,
ciała ketonowe |
CYKL KREBSA
Cykl kwasu cytrynowego
oddechowy
H2O CO2
|
Pozostałe aminokwasy
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 |
||
|
cm3 |
% |
|
cm3 |
% |
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. 250oC. 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. B2, 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 B6 - 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 237oC, 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:
|
++ + - + ++ +++ |
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 |
|
|
|
III faza |
|
fibrynogen |
|
|
|
|
|
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 100oC 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 (B13)
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
Ke - endogenne wydalanie z kałem
Me - 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
Niewystarczające spożycie jodu - m.in. mała zawartość jodu w żywności i wodzie pitnej
Mała ilość jodu w powietrzu
Spożycie substancji wolotwórczych w dużych ilościach
Zaburzenia metabolizmu jodu i syntezy hormonów tarczycy
Substancje wolotwórcze - występowanie: rośliny krzyżowe (np. kapusta, brukselka), strączkowe, orzeszki ziemne
Zapobieganie niedoborom jodu:
Jodowanie soli kuchennej
W Polsce jodowanie obligatoryjne - 2300 μg I/100g
Jedna łyżeczka soli (5g) - pokrycie zapotrzebowania na jod
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
Utrzymanie prawidłowej równowagi kwasowo-zasadowej w organizmie
Regulacja gospodarki wodnej
Udział w przemianach węglowodanów
Udział w przemianach energetycznych
Udział w przekazywaniu impulsów nerwowo-mięśniowych (decyduje o skurczu mięśni)
Utrzymanie prawidłowego ciśnienia tętniczego krwi
Zapewnienie właściwego funkcjonowania układu nerwowego
Istotna rola w regulacji pracy mięśnia sercowego, działa rozkurczowo, reguluje
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