Ocena i rola produktów spożywczych ze względu a zawartość błonnika pokarmowego

1. Błonnik pokarmowy

   1. Kompleks wielu różnych składników organicznych wchodzących w skład błon komórkowych i tkanki podporowej roślinnej

   2. Obejmuje część pożywienia roślinnego, która jest oporna na działanie enzymów przewodu pokarmowego człowieka

   3. Skład

      1. Frakcje polisacharydowe

         • Celuloza

           • Nierozpuszczalna w wodzie

           • Główny składnik budulcowy ścian komórek roślinnych

           • Składa się z wielu jednostek glukozy połączonych ze sobą wiązaniami 1,4 beta glikozydowymi w długie łańcuchy, które łączą się za pomocą wiązań wodorowych w większe agregaty, tworząc włókienka elementarne

           • Włókienka tworzą zespoły- micele, o znacznych wolnych przestrzeniach, które w młodych roślinachy wypełnione są wodą, a w starszych w coraz większym stopniu ligniną

           • Micele mają psudokrystaliczną, przestrzenną strukturę, są bardzo trwałe

         • Hemiceluloza

           • Wraz z pektynami stanowią substancję ściany komórkowej, w której wbudowane są włókna celulozy

           • Ich łańcuchy polisacharydowe składają się z ok. 150 jednostek cukrów: ksylozy, arabinozy, galaktozy, mannozy i kwasu glukuronowego

           • W zależności od ich rozpuszczalności ( w zasadach lub w wodzie) i sposobu ekstrahowania (z roztworów kwaśnych albo obojętnych) dzielą się na hemicelulozy A i B

         • Pektyny

           • Są składnikiem każdej ściany komórkowej rośliny oraz wielu warst międzykomórkowych

           • Stanowią 1-4% masy ściany komórkowej

           • Regulują gospodarkę wodną

           • Są kompleksem głównie arabinozy, galaktozy i kwasu galakturonowego

           • Podział ze względu na stopień zestryfikowania wyróżnia:

             1. Pektyny wysokometylowane

             2. Stopień estryfikacji powyżej 50%

             3. W środowisku kwaśnym i o wysokim stężeniu cukru (powyżej 65%) tworzą żele

             4. Pektyny niskometylowane

             5. Tworzą żele bez cukru, w obecności jonów metali np. wapnia

         • Zbudowane z liniowych lub rozgałęzionych łańcuchów złożonych z monosacharydów połączonych głównie wiązaniami beta-1,4 glikozydowymi oraz z pochodnych utlenienia sacharydów-kwasów uronowych

      2. Frakcje niebędące polisacharydem

         • Lignina o strukturze charakterystycznej do tkanki drzewnej

           • Polimer zbudowany z hydroksyfenylopropanu, którego określone gr OH podstawione są gr metylową

           • Substancja inkrustująca celulozę: w dojrzałych i starszych roślinach, wchodząc w miejsce wody, tworzy z celulozą związek- lignocelulozę, będący formą drewna

      3. Węglowodany koloidalne

         • Beta-glukazy

           • Mieszanina łańcuchów beta-D-glukozy połączonej wiązaniami beta-1-4 i beta-1-3 glikozydowymi

           • Rozpuszczalne w gorącej wodzie, tworzą lepkie roztwory

           • Rozpuszczają się w gorącej wodzie

           • Tworzą lepkie roztwory

           • Wchodzą w skład ścian komórek warstwy aleuronowej i bielma ziaren jęczmienia i owsa

         • Gumy

         • Śluzy

         • Nie są składnikiem ścian komórkowych

         • Wykazują duże podobieństwo pod względem chemicznym i właściwości

2. Oznaczanie błonnika pokarmowego

   1. Zasada metody polega na usuwaniu z produktu metodą enzymatycznego trawienia pepsyną, następnie pankreatyną (w obecności detergentu) białek, tłuszczów i węglowodanów

   2. Pozostałość stanowiąca błonnik przemywana rozpuszczalnikiem np. acetonem, następnie suszona, a potem ważona

3. Substancje kutykularne

   1. Związane z błonnikiem

   2. Lipidy chroniące powierzchnię rośliny przed utratą wody

   3. Suberyny

   4. Substancje towarzyszące: kwas fitynowy, krzemiany, sterole, glikozydazy, bialka oporne na enzymy trawienne

4. Właściwości funkcjonalne i fizjologiczne błonnika pokarmowego

   1. Wszystkie frakcje błonnika pokarmowego wykazują oporność na działanie enzymów trawiennych człowieka

   2. Ale hemicelulozy i pektyny ulegają znacznemu rozkładowi pod wpływem

      • Bakterii dolnego odcinka przewodu pokarmowego

      • Między innymi do kw organicznych np. Mlekowego, gazów tj. Wodór, metan, dwutlenek węgla oraz krotko łańcuchowych kw tłuszczowych, które pobudzają ruchy perystaltyczne jelit

   3. Perystaltyka wzmagana jest najsilniej na drodze mechanicznego drażnienia śluzówki przewodu pokarmowego dzięki celulozie, która łatwo chłonąc wodę, zwiększa masę i objętość stolca

   4. Polisacharydy

      • Nierozpuszczalne w zimnej wodzie

      • W gorącej wodzie pęcznieją tworząc żele lub roztwory o dużej lepkości

   5. Pektyny i gumy

      • Wykazują dużą zdolność do wiązania wody i tworzeniu żeli

      • Wykorzystywane w przemyśle spożywczym do produkcji galaretek, substancji zagęszczających i zestalających

      • Zatrzymywanie wody jest największe w takich częściach rośliny jak: korzenie, liście i łodygi

      • Zatrzymywanie wody zależy od zawartości błonnika- większa, gdy jest go dużo

   6. Pektyny i w mniejszym stopniu hemicelulozy wykazują zdolność do wymiany kationów, co wiąże się z obecnością grup fenolowych i karboksylowych

      • Dzięki wiązaniu jonów metali ciężkich mogą działać odtruwająco na organizm

   7. Błonnik może też wiązać kwasy żółciowe i cholesterol, dzięki absorpcji kwasów żółciowych przez ligninę, w dużo mniejszym stopniu przez celulozę

   8. Beta- glukany wykazują silne działanie hipocholesterolemiczne

   9. Celuloza i lignina przyspiesza przesuwanie się treści pokarmowej przez przewód pokarmowy (pasaż)

   10. Hemicelulozy i pektyny opóźniają pasaż

5. Właściwości funkcjonalne błonnika

   • Zdolność wiązania wody

   • Zdolność wymiany kationów

   • Tworzenie żeli

   • Wiązanie soli kwasów żółciowych

   1. Zależą od proporcji poszczególnych frakcji błonnika

   2. Wpływają na działanie fizjologiczne błonnika

6. Działania fizjologiczne błonnika

   1. Zwiększanie masy i objętości stolca

      • Ułatwia i przyspiesza wydalanie kału

   2. Regulacja perystaltyki jelit na drodze drażnienia mechanicznego i chemicznego

   3. Obniżanie zawartości cholesterolu

      • dzięki zwiększonemu wiązaniu i wydalaniu z kałem kw żółciowych wraz z cholesterolem

      • dzięki działaniu krótkołańcuchowych kw tłuszczowych na zmniejszenie wątrobowej syntezy cholesterolu

   4. przemiana tłuszczowa

      • zmniejsza poziom lipidów i tri glicerydów we krwi wskutek wiązania ich (i cholesterolu) w świetle jelita i zwiększonego wydalania z kałem

   5. odtruwanie dzięki zdolności trwałego wiązania jonów metali ciężkich przez pektyny i hemicelulozy

   6. właściwości wewnątrzwydzielnicze działanie trzustki

   7. poprawa metabolizmu węglowodanów u chorych na cukrzycę przez opóźnienie wchłaniania glukozy

   8. korzystna regulacja składu bakteryjnej flory jelitowej

      • powoduje rozwój pałeczek kw mlekowego wypierających inne bakterie, między innymi gnilne

   9. obniżanie wykorzystania energii z pożywienia

      • na skutek skróconego i utrudnionego kontaktu z enzymami trawiennymi i powierzchnią resorpcyjną jelita

   10. metabolizm kwasów żółciowych przez ich adsorpcję i przeciwdziałanie resorpcji z jelita

   11. przeciwdziałanie powstaniu nowotworów jelita grubego

       • dzięki skracaniu czasu pasażu i rozcieńczaniu kancerogenów większej masie stolca

       • wskutek obniżonego pH przez wzrost pożądanej mikroflory i zdolność pochłaniania wolnych rodników

   12. zapobieganie stanom zapalnym i uchyłkowatości jelita, hemoroidom, żylakom podudzia

7. Źródła błonnika i zalecane jego spożycie

   1. Źródło: warzywa, owoce, produkty i przetwory zbożowe

   2. Duże ilości: rośliny strączkowe

   3. Różnice w zawartości błonnika zależą od:

      • Rodzaju i części rośli, z których pochodzą

      • Warunków wzrostu

      • Stopnia dojrzałości

      • Sposobu ich przetworzenia

   4. Wg Światowej Organizacji Zdrowia zalecane dzienne spożycie błonnika wynosi:

      1. Dla osób dorosłych

         • od 27-40g

         • 16-24g/dobę frakcji polisacharydowych bez lignin

      2. Małe dzieci

         • 5-7g w ciągu doby

   5. Spożycie nadmiernych ilości błonnika pokarmowego, szczególnie przez dłuższ okres, może dać skutki ujemne

   6. Utrudnia wchłanianie składników odżywczych i może prowadzić do niedoborów składników mineralnych takich jak Ca, Fe, Mg, Zn

   7. Może powodować wzdęcia, biegunki, odwodnienie

   8. Szczególnie niebezpieczne dla małych dzieci i ludzi starszych

Określanie zawartości tłuszczu, kwasów tłuszczowych i cholesterolu w wybranych produktach spożywczych i całodziennej racji pokarmowej oraz oznaczanie NNKT w wybranych tłuszczach

1. Tłuszcze

   1. Dostarczają 9kcal/g tłuszczu

   2. Są źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach A i E

   3. Sterole wchodzą w skład tłuszczów

2. Metabolizm kwasów tłuszczowych

   1. W organizmie człowieka kwasy tłuszczowe są syntetyzowane w procesie liponeogenezy, zachodzącym w cytozolu

   2. Substratem syntezy kw tłuszczowych jest acetylo-CoA

   3. Nie wszystkie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka, dlatego muszą być dostarczone z pożywieniem

   4. Kw tluszczowe niesyntetyzowane w organizmie człowieka:

      • Wielonienasycone kw tłuszczowe, które pierwsze wiązanie podwójne mają przy 6 lub 3 atomie C licząc od strony grupy metylowej

      • Kw linolowy (C18:2)

      • Kw alfa-linolenowy (C18:3)

      • Mogą byś syntetyzowane do kwasów o większej liczbie atomów węgla i większej liczbie wiązań podwójnych

3. NNKT- nienasycone kwasy tłuszczowe

   1. Wykorzystywane do budowy błon komórkowych

   2. Zapewniają prawidłowe funkcjonowanie komórek, właściwy transport i dystrybucję lipidów

   3. Są prekursorami eikozanoidów będących hormonami tkankowymi

      • Eikozanoidy odpowiedzialne są za funkcjonowanie wielu narządów i tkanek

   4. Stosunek kwasow omega6 do omega3 powinien wysonić 5-10:1

   5. Wiązania nienasycone mogą mieć konfigurację cis albo trans

   6. Większość naturalnie występujących kw tłuszczowych ma wiązanie podwójne w konfiguracji cis

   7. W tłuszczu mleka krowiego ok. 2% kw tł nienasyconych z konfiguracją trans

   8. Izomery trans mogą powstawać w wyniku przetwarzania tł naturalnych np. przy produkcji margaryny

   9. 60% kw tłuszczowych o konfiguracji trans pochodzi z uwodorniony tłuszczów roślinnych i rybich

   10. Nienasycone kw tłuszczowe o konfiguracji trans tracą swoją aktywność biologiczną, stając się jedynie źródłem energii dla organizmu

   11. Izomery trans podnoszą stężenie cholesterolu całkowitego oraz cholesterolu LDL w osoczu krwi, natomiast obniżają stężeniu cholesterolu –HDL przez co wykazują działanie aterogenne

4. Zapotrzebowanie organizmu na tłuszcz

   1. Ok. 30% dobowego zapotrzebowania energetycznego

   2. Powyżej 60 roku życia 25%

   3. Minimalne zapotrzebowanie na NNKT to 3%, wraz z wiekiem wzrasta (wynik zaburzeń wchłaniania i gospodarki lipidowej)

   4. U kobiet w ciąży zapotrzebowanie na NNKT to 4,5%, a u karmiących 6%

5. Cholesterol

   1. Występuje we wszystkich tłuszczach zwierzęcych oraz komórkach ssaków

   2. Składnik błon komórkowych

   3. W znacznych ilościach w tkance nerwowej

   4. Wykorzystywany do produkcji hormonów sterydowych, kwasów żółciowych i prowitaminy D3

   5. Niezbędny składnik w okresie intensywnego wzrostu i rozwoju

   6. Dzienne spożycie nie powinno przekraczać 300mg

   7. Duże ilości cholesterolu i nasyconych kw tłuszczowych w diecie działają hipercholesterolemicznie zwiększają jego całkowity poziom we krwi oraz frakcję LDL

6. Równanie Keysa

   1. Opisuje zależność między rodzajem spożywanych kw tłuszczowych a stężeniem cholesterolu w surowicy krwi
      ∆chol. (mg/dl)= 2,7∆S- 1,35∆P+ 1,5 $\ \sqrt{c}$
      ∆chol.- zmiany w stężeniu cholesterolu w surowicy krwi
      ∆S i ∆P- równoczesne zmiany w diecie zawartości kwasów tłuszczowych nasyconych i wielonienasyconych, wyrażonych w procesie całkowitej podaży energii
      c- ilość cholesterolu w dziennej racji pokarmowej wyrażona w mg/1000kcal

7. Małe spożycie warzyw, owoców, produktów zbożowych

   1. Niewielka ilość witaminy z grupy B

   2. Niewielka ilość błonnika pokarmowego, przeciwutleniaczy

   3. Wpływają niekorzystnie na profil lipidowy we krwi

Określanie zawartości fluoru w całodziennych racjach pokarmowych

1. Fluor

   1. Jeden z podstawowych składników biorących udział w budowie i rozwoju kośćca i zębów

   2. Odpowiada za twardość, wytrzymałość i sztywność tkanki zębowej i kostnej

   3. Jest składnikiem fluoroapatytu

   4. Powoduje wzrost absorpcji wapnia z przewodu pokarmowego, zwiększa jego zatrzymanie w kościach i zębach

   5. Utrudnia wytwarzanie w jamie ustnej szkodliwych dla szkliwa kwasów

   6. Jest inhibitorem enzymów znajdujących się w osadzie nazębnym bakterii glikoli tycznych

   7. Zmniejsza kwasowość w okolicy płytki nazębnej

   8. Jego ilość w diecie zależy od wieku

      1. Niemowlęta 0-0,5 roku

         • 0,01mg

      2. Niemowlęta 0,5-1 rok

      3. Dzieci 1-3 lat

         • 0,7mg

      4. Dzieci 4,6 lat

         • 1mg

      5. Dziewczęta 10-12 lat

         • 2mg

      6. Dziewczęta 13-18 lat

         • 3mg

      7. Chłopcy 10-12 lat

         • 2mg

      8. Chłopcy 13-18 lat

         • 3mg

      9. Mężczyźni

         • 4mg

      10. Kobiety

          • 3mg

2. Fluor w

   1. Niedoborze powoduje:

      • Próchnicę

      • Zmiany zwyrodnieniowe kości

   2. Nadmiarze powoduje:

      • Fluorozę zębów i kości

      • Kompleksowanie niektórych dwuwartościowych pierwiastków zaburzając gospodarkę wapniowo-fosforanową, funkcjonowanie tarczycy i proces syntezy kolagenu

3. Fluoroza

   1. Objawia się występowaniem białych, a w zaawansowanym stadium choroby brunatnych plam na szkliwie, smugowatymi zagłębieniami i porowatości szkliwa

   2. Fluorek wapnia odkłada się w zębach w miejsce fosforany wapnia

   3. U osób dorosłych objawia się początkowo bólami stawów, później zwapnieniem ścięgien, powstawaniem narośli na kościach oraz kalcyfikacją kręgosłupa (odcinka szyjnego)

4. Fluor w żywności

   1. Produkty mleczne

      • 0,2-2mg fluoru/kg

   2. Jaja

      • 0,9mg/kg

   3. Mięso i przetwory mięsne

      • 0,2-2mg/kg

      • W konserwach może być większa, ze względu na obecność fragmentów kośćca

   4. Produkty zbożowe

      • 0,5-2,7mg/kg

      • Najwięcej w produktach z pełnego ziarna

   5. Warzywa i owoce

      • 0,1-8mg/kg

   6. Suche nasiona roślin strączkowych

      • Soja 5mg/kg

   7. Konserwy rybne

      • 15-20 mg/kg

   8. Ryby i ich przetwory

      • 2-30 mg/kg

   9. Ryby świeże

      • 1-8mg/kg

   10. Małże, ostrygi, krewetki, kraby

       • 1-2mg/kg

   11. Konserwy rybne

       • 15-20mg/kg

5. Fluor w herbacie

   1. 50-250mg/kg suchej herbaty

      1. Czarne

         • 45-105mg fluoru/1kg suchych liści

      2. Zielone

         • 20-220mg/kg

      3. Ziołowe

         • 6-7mg/kg

   2. Jeden z podstawowych źródeł fluoru w diecie

   3. W 1l naparu herbacianego, w zależności od gatunku herbaty i mocy naparu może znajdować się 1-4mg fluoru

   4. Z herbaty liściastej przechodzi do naparu mniej fluoru niż z granulowanej

   5. Po 6 minutach zaparzania napar zawiera najwięcej fluoru

   6. Im wyższa T, tym napar ma więcej fluoru

   7. Stopień ługowania fluoru z suchej herbaty do naparu waha się od 25-85%

   8. Ilość fluoru spożywanego z herbatą wystarcza do zapobiegania próchnicy

6. Fluor w wodzie

   1. Morska

      • 1,09mg/dm3

   2. Rzeczna

      • 0-0,025mg/dm3

   3. Wodociągowa

      • 0-0,2mg/dm3

   4. Mineralna

      • 0,1-0,5mg/dm3

   1. Najwyższe stężenie fluoru w wodzie pitnej zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia nie powinno przekraczać 1,5mg/dm3

   2. W Pl większość wód wodociągowych charakteryzuje się niskim stężeniem fluoru 0,1-0,5mg/dm3

   3. Zawartość fluoru w wodzie wpływa na ilość spożywanego fluoru i może być w ten sposób czynnikiem decydującym o stanie uzębienia

7. Produkty bogate w fluor

   1. Duże ilości fluoru

      • 5-7mg/kg

      • Ryby i przetwory rybne

   2. Średnie ilości fluoru

      • 1-3mg/kg

      • Produkty zbożowe, owoce

   3. Małe ilości fluoru

      • Mięso i przetwory

      • Mleko i napoje mleczne, warzywa