1. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Beata Kozińska
Zastosowanie żywności do zaspokajania potrzeb
organizmu 321[11].Z1.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
2. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
prof. dr hab. Lidia Wądołowska
mgr inż. Magdalena Krystowska
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Ewa Superczyńska
Konsultacja:
dr hab. inż. Henryk Budzeń
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 321[11].Z1.02
„Zastosowanie żywności do zaspokajania potrzeb organizmu”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu dietetyk.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
3. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Składniki pokarmowe odżywcze, ich charakterystyka i rola w organizmie
człowieka 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzające 20
4.1.3. Ćwiczenia 20
4.1.4. Sprawdzian postępów 23
4.2. Składniki mineralne i woda – charakterystyka oraz rola w organizmie
człowieka 24
4.2.1. Materiał nauczania 24
4.2.2. Pytania sprawdzające 28
4.2.3. Ćwiczenia 29
4.2.4. Sprawdzian postępów 31
4.3. Witaminy, ich charakterystyka i rola w organizmie człowieka 32
4.3.1. Materiał nauczania 32
4.3.2. Pytania sprawdzające 34
4.3.3. Ćwiczenia 34
4.3.4. Sprawdzian postępów 36
4.4. Składniki nieodżywcze i ich charakterystyka 37
4.4.1. Materiał nauczania 37
4.4.2. Pytania sprawdzające 39
4.4.3. Ćwiczenia 39
4.4.4. Sprawdzian postępów 41
4.5. Przemiana energii w organizmie człowieka. Bilans energetyczny. Wartość
energetyczna pożywienia 42
4.5.1. Materiał nauczania 42
4.5.2. Pytania sprawdzające 45
4.5.3. Ćwiczenia 45
4.5.4. Sprawdzian postępów 47
4.6. Podział żywności na grupy i ich charakterystyka. Wpływ procesów
technologicznych na wartość odżywczą żywności i potraw 48
4.6.1. Materiał nauczania 48
4.6.2. Pytania sprawdzające 51
4.6.3. Ćwiczenia 51
4.6.4. Sprawdzian postępów 53
4.7. Znaczenie mikroorganizmów w żywieniu 54
4.7.1. Materiał nauczania 54
4.7.2. Pytania sprawdzające 57
4.7.3. Ćwiczenia 58
4.7.4. Sprawdzian postępów 60
5. Sprawdzian osiągnięć 61
6. Literatura 65
4. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik, który otrzymujesz będzie Ci pomocny w zdobyciu niezbędnych wiadomości
i umiejętności związanych z zastosowaniem żywności do zaspokajania potrzeb organizmu.
W poradniku zamieszczono:
− wymagania wstępne, czyli spis umiejętności i wiadomości niezbędnych do rozpoczęcia
realizacji programu tej jednostki modułowej,
− cele kształcenia, wykaz wiadomości i umiejętności jakie będziesz posiadał po
zrealizowaniu tej jednostki modułowej,
− materiał nauczania, który umożliwi Ci samodzielną pracę i przygotowanie się do
wykonywania ćwiczeń oraz uzyskanie zadowalających wyników sprawdzianów.
Niezbędne będzie jednak, abyś poszerzał swoje wiadomości w oparciu o literaturę oraz
inne źródła informacji, np. Internet,
− pytania sprawdzające wiedzę, która jest niezbędna do wykonania ćwiczeń,
− ćwiczenia, z których każde obejmuje:
− polecenie,
− kolejne czynności jakie należy wykonać, aby ćwiczenie zrealizować,
− wykaz materiałów i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczenia.
− sprawdzian postępów z pytaniami, na które odpowiadasz tylko twierdząco lub przecząco
i którego wynik pozwoli Ci stwierdzić, czy opanowałeś treści danego działu,
− przykładowy sprawdzian osiągnięć, zawierający zestaw zadań testowych, którego
rozwiązanie pozwoli Ci stwierdzić, czy w sposób zadowalający opanowałeś wiadomości
i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,
− literaturę uzupełniającą.
Jeżeli będziesz miał trudności w zrozumieniu niektórych tematów lub w wykonaniu
ćwiczenia, to poproś nauczyciela o wyjaśnienie trudniejszych zagadnień lub sprawdzenie, czy
dobrze wykonujesz daną pracę.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp i higieny
pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac.
Przepisy te poznałeś już podczas trwania nauki i należy je bezwzględnie stosować.
5. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
321[11].Z1
Podstawy fizjologii i żywienia
321[11].Z1.01
Charakteryzowanie funkcji narządów
organizmu człowieka
321[11].Z1.02
Zastosowanie żywności
do zaspokajania potrzeb organizmu
321[11].Z1.03
Planowanie żywienia odpowiednio
do potrzeb organizmu
321[11].Z1.04
Stosowanie zasad racjonalnego
żywienia
321[11].Z1.06
Planowanie żywienia w profilaktyce
chorób cywilizacyjnych
321[11].Z1.05
Określanie stanu odżywienia
człowieka
6. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− posługiwać się podstawową terminologią z zakresu anatomii i fizjologii człowieka,
− charakteryzować budowę oraz funkcje komórek, tkanek i narządów organizmu
człowieka,
− charakteryzować budowę i funkcje układu pokarmowego,
− charakteryzować budowę i funkcje gruczołów wydzielania wewnętrznego,
− charakteryzować budowę oraz rolę enzymów i hormonów w organizmie człowieka,
− charakteryzować główne procesy metaboliczne zachodzące w organizmie człowieka,
− określać współzależność procesów metabolicznych dla utrzymania homeostazy
organizmu człowieka,
− charakteryzować procesy energetyczne zachodzące w organizmie człowieka,
− wyjaśniać wpływ mikroflory na organizm człowieka,
− określać wpływ zaburzeń procesów metabolicznych na powstawanie chorób.
7. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− posłużyć się podstawową terminologią dotyczącą żywności i składników żywności,
− rozróżnić składniki żywności i określić ich wpływ na funkcjonowanie organizmu,
− dokonać podziału żywności według określonych kryteriów,
− określić rolę składników pokarmowych dla organizmu człowieka,
− scharakteryzować metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów,
− scharakteryzować przemiany energetyczne zachodzące w organizmie człowieka,
− określić wpływ procesów technologicznych na zmianę wartości odżywczej żywności
i potraw,
− zinterpretować wpływ składników pożywienia na utrzymanie homeostazy organizmu i jej
zaburzenia,
− określić skutki żywienia niezbilansowanego, niedoborowego i nadmiernego,
− rozpoznać zagrożenia mikrobiologiczne pochodzące ze źródeł pokarmowych,
− scharakteryzować żywność zawierającą drobnoustroje o korzystnym oddziaływaniu na
zdrowie człowieka.
8. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Składniki pokarmowe odżywcze, ich charakterystyka i rola
w organizmie człowieka
4.1.1. Materiał nauczania
Warunkiem wzrostu, rozwoju i życia człowieka jest obecność tlenu oraz dostarczenie mu
wody i pożywienia. Normalne funkcjonowanie organizmu jest możliwe tylko przy
odpowiedniej podaży tych składników. Podział składników pokarmowych przedstawia
rysunek 1.
Rys. 2. Podział składników pokarmowych [opracowanie własne]
Niniejszy rozdział jest poświęcony składnikom odżywczym występującym w żywności.
Charakterystyka nieodżywczych składników pokarmowych zostanie przedstawiona
w rozdziale 4.4.1. poradnika dla ucznia.
Składniki odżywcze, zależnie od spełnianych w organizmie funkcji, dzieli się na:
energetyczne ⇒
− to przede wszystkim węglowodany (W), tłuszcze (T) i białka (B)
− stanowią one źródło energii dla organizmu
− energii mogą dostarczać też niektóre kwasy organiczne i alkohol
budulcowe ⇒
− to głównie białka i składniki mineralne
− składnikiem budulcowym struktur komórkowych są też między
innymi lipidy i niektóre cukry
regulujące ⇒
− składniki mineralne i witaminy
− ich zadaniem jest regulacja przemian metabolicznych w organizmie
Składniki pokarmowe
związki chemiczne występujące
w żywności
odżywcze
po strawieniu i wchłonięciu do krwi
wykorzystywane są przez organizm jako:
− źródło energii
− budulec
− czynnik regulujący procesy życiowe
nieodżywcze
− zazwyczaj nie wnoszą żadnej wartości
odżywczej do diety
− mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia
− wyjątkiem są niektóre substancje
dodawane do żywności
(np. przeciwutleniacze o charakterze
witamin oraz substancje balastowe)
9. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Charakterystyka węglowodanów
Węglowodany, nazywane inaczej cukrowcami lub sacharydami, to związki chemiczne
zbudowane z węgla, wodoru i tlenu. W każdej cząsteczce węglowodanów stosunek węgla do
wodoru jest taki sam jak w cząsteczce wody, co przedstawia wzór:
Cn (H2O)n
Najczęściej stosowany obecnie podział, zgodnie z wiedzą o żywieniu, przedstawia
rysunek 2.
proste złożone błonnik skrobia oporna
oligosacharydy polisacharydy
Rys. 3. Podział węglowodanów [opracowanie własne]
Z punktu widzenia żywienia człowieka z cukrów prostych istotne są heksozy:
glukoza ⇒
cukier gronowy; jedyny cukier prosty, który gromadzi się w roślinach
oraz w organizmach zwierząt i ludzi; odkładana w postaci glikogenu
w wątrobie i mięśniach, jako zapasowy materiał energetyczny
fruktoza ⇒
cukier owocowy; występuje tylko w świecie roślinnym; najsłodszy
cukier; dużo fruktozy zawiera miód
galaktoza ⇒
występuje tylko w połączeniu z białkami lub tłuszczami; wchodzi też
w skład węglowodanów złożonych
Cukry proste są szybko wchłaniane do krwiobiegu i dzięki temu w krótkim czasie
dostarczają energię organizmowi człowieka.
Do heksoz należy również mannoza budująca ściany komórek roślinnych. Pentozy
wchodzą przede wszystkim w skład węglowodanów złożonych, budujących ściany komórek
roślinnych (ksyloza) oraz kwasów nukleinowych (dezoksyryboza, ryboza).
Oligosacharydy
Najpopularniejsze dwucukry w grupie oligosacharydów to:
sacharoza ⇒
cukier buraczany lub trzcinowy; potocznie cukier – środek słodzący;
sacharoza ogrzewana w wysokiej temperaturze topi się i brązowieje
(karmelizacja)
laktoza ⇒ cukier mleczny; najmniej słodki cukier
Węglowodany
przyswajalne
ulegają wchłanianiu do krwi
bezpośrednio lub po strawieniu przez
enzymy przewodu pokarmowego do
cukrów prostych
nieprzyswajalne
nie są trawione w organizmie człowieka
i nie mogą być wchłaniane
10. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
maltoza ⇒
cukier słodowy; nie występuje naturalnie w przyrodzie – jest
produktem rozkładu skrobi; łatwo ulega fermentacji
Pozostałe dwucukry: celobioza i trehaloza są spotykane bardzo rzadko. Celobioza
powstaje w wyniku mikrobiologicznego rozkładu celulozy. Trehalozę można spotkać jedynie
w grzybach.
Odrębną grupę oligosacharydów stanowią cukry rodziny rafinozy, nazywane cukrami
gazotwórczymi. Występują w nasionach roślin strączkowych. W wyniku ich rozkładu
bakteryjnego w przewodzie pokarmowym człowieka powstają gazy, co prowadzi do wzdęć.
Dwucukry, podobnie jak cukry proste są szybko wchłaniane do krwiobiegu i dzięki temu
w krótkim czasie dostarczają energię organizmowi człowieka.
Polisacharydy przyswajalne
Najbardziej powszechne w tej grupie to:
skrobia ⇒
występuje w roślinach jako materiał zapasowy; jest to związek
zbudowany z wielu cząsteczek glukozy; w stanie surowym nie ulega
trawieniu; w środowisku wodnym wiąże wodę, pęcznieje i klepkuje
dekstryny ⇒
powstają w czasie ogrzewania skrobi bez obecności glukozy
(dekstrynizacja); składają się z mniejszej niż skrobia liczby cząsteczek
wody
glikogen ⇒
stanowi materiał zapasowy w tkankach zwierzęcych i u człowieka;
zbudowany z bardzo rozgałęzionych łańcuchów glukozy
Polisacharydy nieprzyswajalne
Błonnik pokarmowy jest to część strukturalna ścian komórek roślinnych, odporna na
rozkład przez enzymy trawienne przewodu pokarmowego człowieka. W jego skład wchodzą
polisacharydy: celuloza, hemiceluloza, pektyny, gumy, śluzy, polisacharydy alg, kutyna na
powierzchniach owoców i liści, suberyny na podziemnych częściach roślin oraz nienależąca
do wielocukrów lignina.
Oporna skrobia (resistant starch RS) nie występuje w żywności jako naturalny związek,
lecz powstaje w wyniku procesów technologicznych, np. preparowania produktów
zbożowych. Gdy skrobię poddaje się działaniu temperatury w zbyt małej ilości wody,
dochodzi do uszkodzenia jej struktury. Organizm człowieka nie trawi tak zmodyfikowanej
skrobi.
Rola węglowodanów w organizmie człowieka
Węglowodany, zarówno przyswajalne jak i nieprzyswajalne, pełnią szereg istotnych dla
człowieka funkcji.
Węglowodany przyswajalne:
− należą do podstawowych składników energetycznych, pokrywają ok. 50–65%
zapotrzebowania na energię,
− ich wartość energetyczna wynosi 4 kcal/g,
− glukoza jest jedynym materiałem energetycznym dla komórek centralnego układu
nerwowego i krwinek czerwonych,
− są niezbędne do prawidłowego metabolizmu tłuszczów,
− stanowią też materiał budulcowy niektórych substancji biologicznie czynnych i struktur
komórkowych,
11. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
− decydują o cechach organoleptycznych produktów – nadają smak, uczestniczą
w tworzeniu barwy, zapewniają odpowiednią konsystencję i strukturę.
Błonnik pokarmowy, mimo że jest nieprzyswajalny, ma istotne znaczenie dla
prawidłowego funkcjonowania organizmu:
− ma zdolność wiązania wody, przez co zwiększa masę i objętość kału oraz wypełnia jelita,
umożliwiając ich ruchy perystaltyczne i usuwanie z przewodu pokarmowego nie
strawionych resztek pożywienia (zapobiega nowotworom jelita grubego),
− daje uczucie sytości (ułatwia odchudzanie),
− może wiązać sole kwasów żółciowych oraz cholesterol, w wyniku czego zwiększa się ich
wydalanie z kałem (obniża zawartość cholesterolu we krwi zapobiegając miażdżycy),
− zmniejsza wchłanianie węglowodanów i obniża zawartość glukozy we krwi,
− posiada zdolność wiązania metali ciężkich i innych substancji toksycznych (działa
odtruwająco).
Zapotrzebowanie na węglowodany i skutki ich nieprawidłowego spożycia
Węglowodany powinny dostarczać dziennie 50-65% całkowitej energii spożytej z dietą,
a udział sacharozy nie powinien być wyższy niż 10%. W prawidłowej diecie powinna znaleźć
się też odpowiednia ilość błonnika pokarmowego. Jego zalecane spożycie wynosi
25-40 g/dzień.
Zbyt wysokie spożycie węglowodanów powoduje zamianę ich nadmiaru w tłuszcz
i odkładanie się w tkance tłuszczowej. Może to prowadzić do nadwagi i otyłości,
a w konsekwencji do powstawania cukrzycy i sprzyjać miażdżycy. Nadmiar cukrów prostych
i dwucukrów w pożywieniu jest też przyczyną próchnicy. Niewystarczające, w stosunku do
zapotrzebowania spożycie błonnika pokarmowego może stać się przyczyną miażdżycy
i chorób nowotworowych, głównie jelita grubego.
W celu zapobiegania tym groźnym chorobom zaleca się ograniczenie spożywania
produktów zawierających jednocukry i dwucukry (cukier, miód, słodycze) na korzyść
żywności bogatej w węglowodany złożone przyswajalne (produkty zbożowe, ziemniaki)
i nieprzyswajalne (warzywa, rośliny strączkowe, przetwory zbożowe z pełnego ziarna).
Charakterystyka tłuszczów
Tłuszcze są to związki chemiczne, których wspólną cechą jest nierozpuszczalność
w wodzie oraz rozpuszczalność w eterze, alkoholu i chloroformie.
Pod pojęciem tłuszczów rozumie się również grupę produktów spożywczych (tłuszcze
jadalne) o konsystencji stałej lub płynnej, do których zalicza się między innymi masło,
smalec, oleje, margaryny.
12. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Rys. 4. Podział lipidów według budowy chemicznej [opracowanie własne]
Trójglicerydy są podstawową grupą lipidów. Są to estry glicerolu oraz 3 cząsteczek
kwasów tłuszczowych. Kwasy te mogą być jednakowe lub różne. Woski są wytwarzane przez
rośliny jako powłoka ochronna i nie ulegają trawieniu w przewodzie pokarmowym człowieka.
Fosfolipidy i glikolipidy zawierają oprócz glicerolu i kwasów tłuszczowych również inne
grupy (fosforowe, węglowodany). Sterole, izoprenoidy i tokoferole mają nieco inną budowę
niż typowe tłuszcze. Fitosterole i tokoferole występują w produktach pochodzenia roślinnego
(oleje). Do steroli zalicza się także cholesterol obecny w produktach zwierzęcych.
* EPA – eikozapentaenowy, DHA - dokozaheksaenowy
Rys. 5. Podział i źródła kwasów tłuszczowych [opracowanie własne]
Tłuszczowce
(lipidy)
Tłuszcze
proste
Tłuszcze
złożone
Inne
związki
trójglicerydy
woski
fosfolipidy
- lecytyna
glikolipidy
inne związki
sterole
- cholesterol
- fitosterole
izoprenoidy
- karoteny
tokoferole
- witamina E
nasycone nienasycone
Kwasy tłuszczowe
kwasy
− palmitynowy
− stearynowy
− mirystynowy
− laurynowy
źródła
− mięso i przetwory
− mleko
i przetwory
mleczne
− tłuszcz kokosowy
− olej palmowy
jednonienasycone wielonienasycone
kwasy
− oleinowy
− erukowy
kwasy
− linolowy
− arachidonowy
źródła
− oliwa
− oleje
− orzechy
NNKT - omega 6
źródła
− oleje
− nasiona
− orzechy
źródła
− oleje
− nasiona
− orzechy
− kwas linolenowy
NNKT - omega 3
− kwasy EPA i DHA*
źródła
− tłuszcz rybi
13. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
W oleju otrzymywanym z nieuszlachetnionych odmian rzepaku występuje kwas erukowy,
który może przyczyniać się do degeneracji narządów (zwłaszcza wątroby i mięśnia
sercowego). W wyniku modyfikacji genetycznej otrzymano odmiany rzepaku dające olej
o obniżonej lub zerowej zawartości tego kwasu.
Nienasycone kwasy tłuszczowe, czyli takie, które mają podwójne wiązanie między
atomami węgla, występują w dwóch formach izomerycznych – cis i trans. Izomery cis są
niezbędne dla człowieka i łatwo metabolizowane przez organizm, natomiast izomery trans nie
mogą być wykorzystywane jako kwasy nienasycone. Naturalnie występujące kwasy
tłuszczowe mają w zdecydowanej większości konfigurację cis. Zmiana konfiguracji z cis na
trans jest zjawiskiem niekorzystnym i zachodzi między innymi pod wpływem stosowania
procesów utwardzania (przekształcania z konsystencji płynnej w stałą) tłuszczów jadalnych
przez uwodornianie tłuszczu. Otrzymywane w ten sposób margaryny zawierają pewne ilości
izomerów trans, które, podobnie jak kwasy tłuszczowe nasycone, podnoszą w osoczu krwi
stężenie cholesterolu całkowitego oraz cholesterolu LDL, a ponadto obniżają stężenie
cholesterolu HDL. Tłuszcze, które w temperaturze pokojowej mają konsystencję płynną
(oleje), zawierają z reguły duże ilości kwasów jedno – i/lub wielonienasyconych. Produkty
zwierzęce zawierające tłuszcz o konsystencji stałej, jak masło, mięso, przetwory mleczne
zawierają z reguły dosyć duże ilości kwasów nasyconych.
Rola tłuszczów w organizmie człowieka
Tłuszcze są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania każdego organizmu. Pełnią
wiele funkcji:
− są źródłem i główną formą zapasu energii (1 g tłuszczu dostarcza 9 kcal),
− ułatwiają odczuwanie smaku i przełykanie,
− hamują skurcze żołądka i wydzielanie soku żołądkowego,
− stanowią budulec błon komórkowych,
− tłuszcz podskórny chroni przed utratą ciepła,
− tłuszcz okołonarządowy stabilizuje nerki i inne narządy,
− są źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT),
− wpływają na stan skóry i włosów,
− są źródłem witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A, D, E, K),
− decydują o sprawności układu krążenia.
NNKT są niezbędne do:
− budowy błon komórkowych,
− właściwego transportu lipidów,
− prawidłowego rozwoju i wzrostu organizmu,
− wpływają na stan skóry,
− powstają z nich hormony tkankowe,
− obniżają poziom cholesterolu we krwi zapobiegając miażdżycy,
− zapobiegają nadciśnieniu tętniczemu,
− zapobiegają zakrzepom krwi w naczyniach krwionośnych
Cholesterol pełni istotne funkcje w organizmie, przede wszystkim jako składnik błon
komórkowych, związek wyjściowy do syntezy hormonów sterydowych kory nadnerczy,
hormonów płciowych, witaminy D3 oraz kwasów żółciowych niezbędnych do trawienia
tłuszczów. Jednocześnie jego nadmiar może mieć bardzo niekorzystne następstwa.
W odróżnieniu od NNKT cholesterol może być syntetyzowany w organizmie (w wątrobie),
zatem jego spożycie powinno być ograniczane. Cholesterol w surowicy krwi występuje
14. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
w połączeniu z lipoproteinami jako tzw. „zły cholesterol”, czyli LDL-cholesterol oraz jako
„dobry cholesterol”, czyli HDL-cholesterol. Optymalny stosunek wartości LDL:HDL
powinien być mniejszy od 3. Pamiętać jednak należy, że podział na „dobry” i „zły” nie
dotyczy cholesterolu występującego w produktach żywnościowych. Cholesterolu dostarczają
produkty zwierzęce, szczególnie: żółtko jaja, podroby (mózg, wątroba) oraz tłuszcze i mięso
zwierząt rzeźnych.
Zapotrzebowanie na tłuszcz i skutki nieprawidłowego spożycia
Tłuszcz powinien dostarczać w przeciętnej diecie 15–30% energii. W tym: nie więcej niż
10% powinny stanowić kwasy tłuszczowe nasycone, do 15% kwasy tłuszczowe
jednonienasycone, od 6% do 10% kwasy wielonienasycone. NNKT powinny dostarczać
3–7% całkowitej energii otrzymanej z racji pokarmowej. Cholesterol pełni istotne funkcje
w organizmie, jednak z uwagi na to, iż jego nadmiar w diecie wpływa niekorzystnie (rozwój
miażdżycy) zaleca się, aby dziennie spożywać nie więcej niż 300 mg tego składnika.
Zaleca się, aby ograniczać spożycie tłuszczów nasyconych (zawartych w produktach
zwierzęcych), izomerów trans (tłuszcze utwardzane) i cholesterolu, a zwiększać ilość kwasów
jednonienasyconych i wielonienasyconych, co wiąże się między innymi z ograniczeniem
spożywania tłuszczów zwierzęcych na korzyść tłuszczów roślinnych.
Tabela 1. Skutki nadmiernego lub zbyt niskiego spożycia lipidów w stosunku do zapotrzebowania [2, s. 28]
Niekorzystny stosunek
Rodzaj tłuszczu
Zbyt duże spożycie Zbyt niskie spożycie
Wszystkie rodzaje
nadwaga, otyłość, miażdżyca, cukrzyca,
nowotwory; u dzieci dodatkowo
powstawanie zbyt dużej ilości
adypocytów (komórek tłuszczowych)
w organizmie, co prowadzi do skłonności
do tycia w dalszych latach życia
zaburzenie gospodarki lipidowej,
niedobory witamin rozpuszczalnych
w tłuszczach i NNKT oraz
związane z tym konsekwencje
Cholesterol
zmiany miażdżycowe (istotny jest
stosunek LDL-cholesterolu do HDL-
cholesterolu w surowicy krwi)
zaburzenia w produkcji hormonów,
kwasów żółciowych, rozwoju
tkanki nerwowej, syntezy witaminy
D (dotyczy przede wszystkim
dzieci)
Kwasy tłuszczowe
nasycone (głównie
laurynowy, palmitynowy)
wzrost stężenia cholesterolu we krwi;
zwiększone ryzyko miażdżycy,
nadciśnienia tętniczego oraz nowotworów
okrężnicy, prostaty i gruczołu
piersiowego
-
Kwasy wielonienasycone
n-6 (NNKT)
-
opóźniony wzrost i rozwój
organizmu; zmiany skórne;
zaburzenia funkcjonowania układu
nerwowego i hormonalnego;
stłuszczenie wątroby; zakłócenie
procesów rozrodczych, nadmierne
pragnienie
Kwasy wielonienasycone
n-3 (NNKT) -
ograniczona zdolność uczenia się,
zaburzenia widzenia, nadmierne
pragnienie
Charakterystyka białek
Białka to związki organiczne w skład, których wchodzą: węgiel, tlen, wodór, azot
i siarka. Zbudowane są z jednostek nazywanych aminokwasami, łączących się ze sobą za
pomocą wiązań peptydowych. Do prawidłowego funkcjonowania potrzebne są człowiekowi
różne aminokwasy:
15. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
endogenne ⇒
organizm człowieka może wytworzyć je sam: alanina, glicyna, kwas
asparaginowy, kwas glutaminowy, prolina, seryna
egzogenne ⇒
organizm człowieka nie jest zdolny je wytwarzać, są to: lizyna,
metionina, leucyna, izoleucyna, walina, treonina, fenyloalanina,
tryptofan
względnie
endogenne
⇒
powstają w ustroju z aminokwasów egzogennych, są to: tyrozyna –
tworzona z fenyloalaniny, cysteina – powstająca z metioniny
względnie
egzogenne
⇒
są niezbędne jedynie dla dzieci (histydyna) i osób chorych (arginina
i histydyna); organizm wytwarza je w zbyt małych ilościach
Białka występujące w żywności, jak i w organizmie człowieka można, w zależności od
budowy chemicznej, podzielić na proste i złożone.
Tabela 2. Klasyfikacja białek w zależności od ich budowy [2, s. 34]
Białka proste Białka złożone
Rodzaj Nazwa Źródła Rodzaj Nazwa Źródła
albuminy owoalbumina
laktoalbumina
miogen
jaja
mleko
mięso
fosfoproteiny kazeina mleko
globuliny tyreoglobulina ryż, owies
mięso
krew
nukleoproteiny
-
móżg,
wątroba
śledziona
gluteiny glutenina niektóre zboża,
składnik
glutenu
chromoproteiny hemoglobina,
mioglobina
chloroplastyna,
rodopsyna
krew
mięso
rośliny
zielone
oko
prolaminy gliadyna
sekalina
zeina
składnik
glutenu
(pszenica)
żyto
kukurydza
metaloproteiny ceruloplazmina
dysmutaza,
transferyna
osocze
tkanki
osocze
skleroproteiny kolagen
elastyna
keratyna
mięso (ścięgna)
włosy skóra
glikoproteiny mucyna ślina, tkanka
chrzęstna
kości
histony globina krew, jądro
komórkowe
lipoproteiny lipowitelina
chylomikrony
żółtko jaj,
krew
Przy ocenie produktów spożywczych pod względem zawartego w nich białka należy brać
pod uwagę nie tylko ilość białka, ale również jego jakość, czyli wartość odżywczą.
16. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Rys. 6. Podział białek w zależności od wartości odżywczej [opracowanie własne]
Wartość odżywczą białek zawartych w produktach roślinnych można zwiększać
spożywając je razem z produktami zawierającymi białko zwierzęce. W czasie łączenia
różnych produktów białkowych następuje:
efekt
uzupełniania
aminokwasów
⇒
polegający na tym, że niedobór jakiegoś aminokwasu w jednym
białku jest rekompensowany wysoką zawartością tego aminokwasu
w drugim białku; np. łączenie produktów zbożowych z produktami
mlecznymi
Rola białek w organizmie człowieka
W zależności od funkcji białka dzielą się na strukturalne (składniki budulcowe)
i funkcjonalne (pełnią rolę regulującą).
Tabela 3. Rodzaje białek strukturalnych i funkcjonalnych i ich znaczenie w organizmie [2, s. 35]
Rodzaj
białek
Przykłady związków
białkowych
Rola w organizmie
miozyna, aktyna budowa i odbudowa tkanki mięśniowej
kolagen składnik budulcowy kości i zębów,
materiał budulcowy tkanki łącznej,
uszczelnia naczynia krwionośne,
tworząc blizny sprzyja gojeniu ran
białka
strukturalne
keratyna składnik budulcowy skóry, włosów i paznokci
enzymy tkankowe (np. kinazy,
dehydrogenazy)
regulacja przebiegu reakcji biochemicznych
enzymy trawienne (np. proteazy,
lipazy, amylazy)
udział w trawieniu białek, tłuszczów
i węglowodanów
hormony (np. adrenalina, insulina,
tyroksyna)
regulacja i koordynacja procesów fizjologicznych
hemoglobina i mioglobina wiązanie i przenoszenie tlenu
lipoproteiny transport lipidów i cholesterolu
białka
funkcjonalne
transferyna, ceruloplazmina transport żelaza
Białka
niepełnowartościowepełnowartościowe
zawartość aminokwasów egzogennych
i ich wzajemne proporcje odpowiadają
zapotrzebowaniu człowieka
zawartość aminokwasów egzogennych
mniejsza niż zapotrzebowanie lub
proporcje pomiędzy aminokwasami
niewłaściwe bądź brak niektórych
aminokwasów
są to białka pochodzenia zwierzęcego:
− jaj (najwyższa wartość białka),
− mleka i przetworów,
− mięsa zwierząt rzeźnych, drobiu, ryb
i ich przetworów
są to białka pochodzenia roślinnego:
− produktów zbożowych,
− suchych nasion roślin strączkowych
(wyjątkiem jest białko soi, którego
wartość odżywcza jest zbliżona do
białka mięsa)
− orzechów i nasion
17. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
transferaza transport glukozy, potasu i sodu
ferrytyna, hemosyderyna magazynowanie żelaza
rodopsyna udział w procesie widzenia
przeciwciała niszczenie bakterii chorobotwórczych i wirusów,
nadawanie odporności
trombina, fibrynogen, fibryna udział w procesie krzepnięcia krwi
białczany i inne białka buforujące utrzymywanie równowagi kwasowo-zasadowej
poprzez wiązanie lub uwalnianie jonów wodoru
albuminy regulacja gospodarki wodnej dzięki zdolności do
wiązania wody
Białka mogą też stanowić materiał energetyczny. Podczas spalania 1g białka
w organizmie powstają 4 kcal.
Zapotrzebowanie na białko i skutki nieprawidłowego spożycia
Różnorodność funkcji, jakie spełnia białko w organizmie sprawia, że odpowiednia jego
podaż w pożywieniu ma bardzo duże znaczenie w każdym okresie życia. Białka powinny
dostarczać w przeciętnej diecie 10–15% energii. Człowiek dorosły potrzebuje dziennie
ok. 0,8 g białka na każdy kilogram masy ciała. Ze względu na różnice w wartości odżywczej
białka stosunek spożycia białka zwierzęcego do roślinnego powinien wynosić dla dorosłych
1:2, natomiast dla dzieci 1:1.
Nieodpowiednia podaż białka w stosunku do potrzeb organizmu, zwłaszcza, gdy
utrzymuje się przez dłuższy okres, ma poważne konsekwencje zdrowotne. U dzieci, przy
małej podaży, zostaje zahamowany wzrost, opóźniony jest też rozwój fizyczny i psychiczny.
Niedobór białka może powodować niedokrwistość, spadek odporności, wydłużenie czasu
krzepnięcia krwi, gorszą regenerację uszkodzonych tkanek. Mogą występować zaburzenia
gospodarki wodnej w organizmie, co prowadzi do obrzęków oraz zaburzenia procesu
trawienia. Niedożywienie, utrzymujące się przez dłuższy czas powoduje wyniszczenie
organizmu (marasmus – niedobór białka i energii, kwashiorkor – niedobór białka).
Nadmiar białka w diecie jest również szkodliwy dla organizmu. Niepotrzebnie przeciąża
pracą nerki i wątrobę. Skutkami nadmiernego spożycia białek (szczególnie u niemowląt)
mogą być: biegunki, odwodnienie, wzrost poziomu amoniaku i mocznika we krwi.
U dorosłych nadmiar białka wywołuje odwapnienie kości i sprzyja osteoporozie.
Metabolizm węglowodanów
Pod wpływem enzymów węglowodany zawarte w pożywieniu ulegają rozłożeniu na
monosacharydy (glukozę, galaktozę i fruktozę), które są następnie wchłaniane z przewodu
pokarmowego do krwi i z nią transportowane do wątroby, gdzie następuje przekształcenie
fruktozy i galaktozy na glukozę.
Glukoza jest wykorzystywana jako materiał energetyczny, ulegając w cyklu Krebsa
przekształceniu w wodę i dwutlenek węgla z wytworzeniem energii (4 kcal/g) natomiast
nadmiar glukozy jest wiązany w cukier zapasowy glikogen (glikogeneza). Glikogen może
zostać ponownie rozłożony do glukozy (glikogenoliza). Przemiany glukozy i glikogenu są
regulowane przez hormony trzustki: insulinę i glukagon. Po wyczerpaniu zapasów glikogenu
wątroby, dla zachowania stałego poziomu glukozy we krwi, zostaje zapoczątkowany
w wątrobie proces tworzenia glukozy z innych związków np. z aminokwasów lub glicerolu
(glukoneogeneza).
18. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
WĘGLOWODANY POŻYWIENIA
Trawienie i wchłanianie
glukoneogeneza glikogeneza
(wątroba,nerki) (wątroba, mięśnie)
glicerol, aminokwasy itp. GLUKOZA GLIKOGEN
glikogenoliza
(wątroba, mięśnie)
utlenianie
(tkanki)
ENERGIA + CO2+H2O
(cykl Krebsa)
Rys. 7. Przemiany węglowodanów w organizmie [2, s. 84]
Metabolizm tłuszczów
Tłuszcze w procesie trawienia są rozkładane do glicerolu i kwasów tłuszczowych.
Glicerol oraz krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są wchłaniane bezpośrednio do krwi żyły
wrotnej, natomiast długołańcuchowe kwasy tłuszczowe, monoglicerydy oraz cholesterol są
wchłaniane do limfy w formie lipoprotein, a dopiero stamtąd trafiają do krwi.
Kwasy tłuszczowe są wykorzystywane do tworzenia tłuszczu (lipogeneza). Gdy człowiek
spożywa niewiele tłuszczu a dużo węglowodanów, źródłem kwasów tłuszczowych w tym
procesie mogą być także kwasy tłuszczowe syntetyzowane z innych związków
(liponeogeneza). Proces ten zachodzi w komórkach wątroby (hepatocytach) i komórkach
tkanki tłuszczowej (adypocytach). Miejscem gromadzenia się tłuszczu w organizmie jest
tkanka tłuszczowa, jednakże spalanie odbywa się w innych tkankach (mięśnie) – triglicerydy
tkanki tłuszczowej ulegają rozpadowi na kwasy tłuszczowe pod wpływem lipazy
lipoproteinowej. Są one następnie transportowane z krwią do innych tkanek, gdzie są
utleniane. Prawidłowe spalanie tłuszczów może zachodzić jedynie w obecności glukozy,
dlatego niedobory tego cukru w organizmie są przyczyną wielu zaburzeń, np. zachwianie
równowagi kwasowo-zasadowej (nadmierne zakwaszenie ustroju).
Triglicerydy
Aminokwasy
liponeogeneza
19. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
TŁUSZCZE POŻYWIENIA
Trawienie i wchłanianie
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Długołańcuchowe kwasy tłuszczowe
Lipoproteiny, glicerydy
(wątroba)
Lipoproteiny, glicerydy
(komórki jelita)
liponeogeneza
Kwasy tłuszczowe
(tkanka tłuszczowa)
ENERGIA +CO2+H2O
(mięśnie, cykl Krebsa)
lipoliza lipogeneza
liponeogeneza
Rys. 8. Przemiany tłuszczów w organizmie [2, s. 86]
Metabolizm białek
Aminokwasy obecne we krwi pochodzą z trzech podstawowych źródeł: z rozpadu białek
organizmu, z pożywienia oraz z endogennej syntezy. Są one następnie wykorzystywane do
odbudowy białek organizmu, syntezy innych związków (np. witamin – niacyny z tryptofanu;
barwników pigmentowych – melaniny z tyrozyny; glukozy) lub ulegają spaleniu. Pierwszym
etapem spalania białek jest odłączenie grupy –NH2 (deaminacja). Powstający trujący dla
organizmu amoniak, jest następnie metabolizowany w wątrobie do nietoksycznego mocznika.
Mocznik jest wydalany przez nerki z moczem. Szkielety węglowe pozostałe po deaminacji
aminokwasów mogą zostać wykorzystane do syntezy tłuszczu zapasowego. Ostatecznym
efektem spalania białek jest wytworzenie energii (4 kcal/g), dwutlenku węgla i wody.
Głównym miejscem tworzenia i rozpadu aminokwasów jest wątroba. U zdrowego
dorosłego człowieka procesy rozpadu (katabolizmu) i tworzenia (anabolizmu) białek
w ustroju przebiegają w równowadze. W okresie rozwoju przeważają procesy anaboliczne,
a w wieku starszym – kataboliczne.
Triglicerydy
(tkanka tłuszczowa)
Różne związki
20. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Aminokwasy
Aminokwasy
pożywienia
Synteza
glukozy
Synteza
innych
Deaminacja Amoniak
Mocznik
(wątroba)
Inne produkty
przemian białek
Wydalanie z moczem
(nerki)
Rys. 9. Podstawowe drogi przemian białek w organizmie [2, s. 87]
Homeostaza organizmu człowieka
Harmonijne współdziałanie wszystkich narządów i ich układów pozwala utrzymywać
homeostazę (stan względnej równowagi środowiska wewnętrznego organizmu). Na stan ten
wpływa wiele czynników. Złożoność tego procesu ilustruje rysunek 9.
Rys. 10. Utrzymywanie homeostazy ustrojowej w organizmie człowieka – schemat ilustrujący złożoność tego
procesu [10, s. 94]
optymalny poziom
uwodnienia organizmu,
zawartość substancji
jonowych i niejonowych
w płynach ustrojowych
właściwe zaopatrzenie
w substancje odżywcze,
w tym stabilny poziom
cukru
zachowanie
odpowiedniej zdolności
do reagowania (w tym
do reakcji ruchowych)
HOMEOSTAZA
zmienne tempo
metabolizmu między
innymi spowodowane
kontrolą hormonalną
zachowanie własnej
odrębności dzięki
ochronie
immunologicznej
odpowiednio
wysoka
koncentracja tlenu
i niska dwutlenku
węgla we krwi
odpowiednio wysoka,
stała (niezależna od
środowiska)
temperatura ciała
Białka organizmuKwasy organiczne,
cukry
ENERGIA +CO2+H2O
(cykl Krebsa)
Synteza tłuszczu
zapasowego
21. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Metabolizm węglowodanów, tłuszczów i białek w organizmie jest wzajemnie powiązany,
bardzo ważne jest, zatem, aby codzienna dieta zawierała je we właściwych ilościach.
Niedobór węglowodanów w diecie nie tylko pociąga za sobą wykorzystywanie białek do
celów innych niż budulcowe (spalanie), ale również zaburza metabolizm tłuszczów.
Utlenianie lipidów nie jest możliwe bez udziału węglowodanów, zatem przy ich braku
następuje nadmierne gromadzenie się ketonów – produktów przemian tłuszczów –
a w konsekwencji zaburzenie równowagi kwasowo-zasadowej ustroju i jego nadmierne
zakwaszenie. Ketony mogą być awaryjnym materiałem energetycznym dla mózgu, gdy podaż
glukozy jest zbyt mała. Zbyt mała ilość tłuszczów w diecie może spowodować zużywanie
białek ustroju (głównie mięśniowych) jako materiału energetycznego. Przy nadmiernej ilości
węglowodanów w diecie możliwe jest ich wykorzystanie do syntezy triglicerydów oraz
aminokwasów. Dieta wysokobiałkowa może być przyczyną nadwagi i otyłości, gdyż białka –
w odróżnieniu od tłuszczów i węglowodanów – nie są magazynowane w organizmie, dlatego
muszą ulec przekształceniu do innych związków (glukozy i tłuszczu).
Wiadomości na temat wpływu innych składników pożywienia na utrzymanie homeostazy
organizmu zostaną opisane w następnych rozdziałach poradnika.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest podział składników pokarmowych?
2. Jak dzieli się składniki odżywcze w zależności od funkcji?
3. Jaki jest podział węglowodanów?
4. Jaka jest rola węglowodanów w organizmie człowieka?
5. Jakie jest zalecane spożycie węglowodanów?
6. Jakie są skutki nieprawidłowego spożycia węglowodanów?
7. Jaki jest podział tłuszczów?
8. Jaka jest rola tłuszczów w organizmie człowieka?
9. Jakie jest zalecane spożycie tłuszczów?
10. Jakie są skutki nieprawidłowego spożycia tłuszczów?
11. Jaki jest podział białek w zależności od wartości odżywczej?
12. Jaka jest rola białek w organizmie człowieka?
13. Jakie jest zalecane spożycie białka?
14. Jakie są skutki nieprawidłowego spożycia białek?
15. Jak przebiega metabolizm węglowodanów?
16. Jak przebiega metabolizm tłuszczów?
17. Jak przebiega metabolizm białek?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie danych z etykiet, opracuj wykaz zawartości węglowodanów, tłuszczów
i białka dla wybranych 10 produktów spożywczych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać 10 etykiet produktów spożywczych,
2) przeanalizować dane na etykietach pod kątem zawartości węglowodanów, tłuszczów
i białka,
22. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
3) opracować wykaz zawartości węglowodanów, tłuszczu i białka w wybranych produktach,
4) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− zbiór etykiet produktów spożywczych,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 2
Przedstaw na wykresach źródła węglowodanów ogółem, węglowodanów przyswajalnych
i źródła błonnika pokarmowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać i wypisać dane z tabel,
2) obliczyć zawartość węglowodanów przyswajalnych w wybranych produktach,
3) na podstawie danych sporządzić wykresy zawartości węglowodanów ogółem,
węglowodanów przyswajalnych oraz błonnika pokarmowego,
4) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− tabele „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 3
Przedstaw na wykresach źródła tłuszczów zwierzęcych i roślinnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować zawartość tłuszczu w produktach zwierzęcych i roślinnych, korzystając
z tabel „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”,
2) wybrać i wypisać dane z tabel,
3) na podstawie danych sporządzić wykresy zawartości tłuszczu w produktach zwierzęcych
i roślinnych,
4) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− tabele „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
23. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 4
Wyszukaj receptury 10 potraw, przeanalizuj ich wartość odżywczą pod kątem
uzupełniania białek niskowartościowych białkami wysokowartościowymi w danej potrawie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w literaturze (i w Internecie) receptury 10 różnych potraw,
2) przeanalizować skład surowcowy potraw pod kątem zawartości białek
niepełnowartościowych i pełnowartościowych,
3) określić w których potrawach zachodzi uzupełnianie się białek,
4) zapisać wnioski,
5) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 5
Oblicz i porównaj z dzienną normą spożycia zawartość cholesterolu w swoim
jednodniowym jadłospisie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) spisać swój 1 dniowy jadłospis,
2) wypisać dane z tabel „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych
i typowych potraw”,
3) obliczyć zawartość cholesterolu w produktach i potrawach,
4) obliczyć zawartość cholesterolu w jadłospisie,
5) porównać zawartość cholesterolu w swoim 1 dniowym jadłospisie z dzienną normą
spożycia cholesterolu wg „Norm żywienia dla ludności w Polsce”,
6) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− tabele „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”
− „Normy żywienia dla ludności w Polsce”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny lub program do oceny sposobu
żywienia),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
24. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) posłużyć się nazewnictwem dotyczącym węglowodanów, tłuszczów
i białek? □ □
2) rozróżnić składniki pokarmowe (węglowodany, tłuszcze, białka)? □ □
3) określić rolę węglowodanów, tłuszczów i białek w organizmie
człowieka? □ □
4) wskazać źródła węglowodanów, tłuszczów i białek? □ □
5) scharakteryzować metabolizm węglowodanów, tłuszczów i białek? □ □
6) zinterpretować wpływ metabolizmu węglowodanów, tłuszczów
i białek na utrzymanie homeostazy organizmu i jej zaburzenia? □ □
7) określić skutki niedoboru i nadmiernego spożycia węglowodanów,
tłuszczów i białek? □ □
8) obliczyć zawartość cholesterolu w jadłospisie? □ □
25. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
4.2. Składniki mineralne i woda – charakterystyka oraz rola
w organizmie człowieka
4.2.1. Materiał nauczania
Składniki mineralne mają istotne znaczenie dla właściwego funkcjonowania ustroju.
Zawartość składników mineralnych w organizmie jest bardzo zróżnicowana, wynosi od 1 kg
do 1 mg i stanowi kryterium ich podziału.
Rys. 11. Podział składników mineralnych [opracowanie własne]
Tabela 4. Charakterystyka składników mineralnych [opracowanie własne].
Najważniejsze funkcje Źródła Niedobór
Składniki mineralne budulcowe
Wapń
składnik kości i zębów, wpływa na wzrost i
rozwój; reguluje skurcze mięśni, bierze udział
w krzepnięciu krwi
mleko i przetwory (najlepsza
przyswajalność),
szproty (konserwy),
nasiona roślin strączkowych,
produkty zbożowe z pełnego
ziarna
osteoporoza, próchnica,
krzywica, osteomalacja,
tężyczka
Fosfor
składnik kości i zębów, wchodzi w skład
kwasów nukleinowych (DNA i RNA)
i związków wysokoenergetycznych (ATP);
bierze udział w metabolizmie
mleko i przetwory,
nasiona roślin strączkowych,
mięso,
ryby,
produkty zbożowe z pełnego
ziarna
obecnie występuje rzadko
osteoporoza,
osteomalacja
Magnez
składnik kości i zębów, tkanek miękkich;
wpływa na układ nerwowy (antystresowy)
kakao, czekolada, orzechy,
nasiona roślin strączkowych,
produkty zbożowe z pełnego
ziarna
nadpobudliwość układu
nerwowo-mięśniowego
Fluor
składnik kości i zębów; przeciwdziała
próchnicy
ryby morskie, herbata próchnica
Składniki mineralne
MikroelementyMakroelementy
− zawartość w organizmie jest większa
niż 0,01%
− dzienne zapotrzebowanie jest wyższe
niż 100mg/osobę
− zawartość w organizmie jest mniejsza
niż 0,01%
− dzienne zapotrzebowanie jest niższe
niż 100mg/osobę
wapń sód
fosfor chlor
potas magnez
siarka
żelazo miedź molibden
fluor jod chrom
cynk selen kobalt
mangan
26. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Siarka
wchodzi w skład włosów, paznokci, skóry
i chrząstek oraz witaminy B1, biotyny
i aminokwasów siarkowych
sery podpuszczkowe, jaja, mięso,
ryby, strączkowe
nie występuje w diecie
bogatej w białko
zwierzęce
Składniki mineralne wchodzące w skład związków decydujących o przebiegu metabolizmu
Żelazo
składnik hemoglobiny, mioglobiny, i wielu
enzymów; niezbędny do transportu i
magazynowania tlenu
wątroba, podroby, mięso
i przetwory, żółtko jaja (najlepsza
przyswajalność)
niedokrwistość,
niedotlenienie tkanek
Miedź
niezbędna do transportu żelaza; konieczna do
syntezy barwników skóry i włosów
orzechy, wątroba, nasiona roślin
strączkowych, produkty zbożowe
z pełnego ziarna
niedokrwistość, kruchość
naczyń krwionośnych
Cynk
składnik ponad 200 enzymów niezbędny do
syntezy białka i kwasów nukleinowych,
składnik hormonów: insuliny, tyroksyny,
testosteronu
mięso i przetwory, wątroba, sery,
nasiona roślin strączkowych,
produkty zbożowe z pełnego
ziarna, orzechy
zahamowanie wzrostu
i rozwoju, zmiany skórne,
spadek odporności
Jod
składnik hormonów tarczycy: tyroksyny
i trójjodotyroniny
ryby morskie, sól kuchenna
jodowana
wole endemiczne,
niedorozwój umysłowy
i fizyczny
Kobalt
wchodzi w skład witaminy B12; uczestniczy
w wytwarzaniu krwinek czerwonych
nasiona roślin strączkowych,
podroby, warzywa kapustne
niedokrwistość
Składniki mineralne uczestniczące w gospodarce wodno-elektrolitowej
Sód
zatrzymuje wodę w organizmie, podnosi
ciśnienie osmotyczne, bierze udział
w kurczliwości mięśni
sól kuchenna, wyroby
konserwowane, sery
podpuszczkowe, ryby solone
odwodnienie, utrata
apetytu
Potas
wydalanie wody z organizmu; obniża
ciśnienie osmotyczne; bierze udział
w kurczliwości mięśni
warzywa strączkowe, orzechy,
ziemniaki, produkty zbożowe
z pełnego ziarna
zakłócenie w pracy
mięśnia sercowego,
osłabienie mięśni
szkieletowych
Chlor
udział w gospodarce wodno-elektrolitowej;
występuje w soku żołądkowym i ślinie
sól kuchenna, wędliny, sery
podpuszczkowe
utrata apetytu, obniżenie
napięcia mięśniowego
Składniki mineralne o różnorodnych funkcjach
Selen
wchodzi w skład enzymu; który ma działanie
przeciwutleniające; niezbędny do przemiany
hormonów tarczycy
podroby, ryby, kukurydza,
produkty zbożowe z pełnego
ziarna
zaburzenia czynności
serca, podatność na
nowotwory
Chrom
reguluje poziom glukozy we krwi; obniża
poziom cholesterolu
wątroba, drożdże piwne, ryby, jaja sprzyja cukrzycy,
miażdżycy
Mangan
aktywator wielu enzymów; niezbędny w
procesie wytwarzania chrząstek i kości
orzechy, produkty zbożowe
z pełnego przemiału, suche
nasiona roślin strączkowych
odwapnienie kości
27. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Molibden
składnik enzymów uczestniczących
w powstawaniu kwasu moczowego
suche nasiona roślin
strączkowych, podroby, warzywa,
mięso
zaburzenia neurologiczne
Równowaga kwasowo-zasadowa
Do prawidłowego funkcjonowania organizmu konieczne jest utrzymanie równowagi
kwasowo-zasadowej. Jest to taki stan ustroju, kiedy zachowany jest stały odczyn (pH) płynów
ustrojowych, komórek i tkanek. Procesy metaboliczne ustroju mogą przebiegać bez zakłóceń
tylko przy stałym stężeniu jonów wodorowych. Bardzo istotna dla prawidłowych przemian
biochemicznych jest stałość pH krwi – powinno ono wynosić 7,35–7,45.
Organizm człowieka posiada mechanizmy pozwalające utrzymać równowagę kwasowo-
zasadową, są to systemy:
− buforów krwi i tkanek,
− oddechowy płuc,
− wydalniczy nerek.
Gdy stężenie jonów wodorowych we krwi wzrasta, w wyniku połączenia jonu
wodorowego z jonem wodorowęglanowym powstaje kwas węglowy, ulegający następnie
dysocjacji do dwutlenku węgla i wody. Powstający dwutlenek węgla, krążąc we krwi,
pobudza ośrodek oddechowy do zwiększonej wentylacji płuc, (CO2 jest usuwany wraz
z wydychanym powietrzem). Głębokość i ilość oddechów decyduje o ilości wydychanego
dwutlenku węgla. Zachodzi też reakcja odwrotna. W ten sposób system wodorowęglanów, we
krwi zostaje odnowiony. Oprócz systemu wodorowęglanów, we krwi obecne są inne związki
o charakterze buforującym, również tkanki mają takie właściwości. W utrzymaniu właściwej
równowagi kwasowo-zasadowej uczestniczą też nerki. Wraz z moczem jest wydalany
z organizmu nadmiar kwasów i zasad.
Na zachowanie równowagi kwasowo-zasadowej może mieć też wpływ sposób
odżywiania się, ale jego znaczenie dla całości metabolizmu jest dużo mniejsze.
Wpływ odżywiania na równowagę kwasowo-zasadową
Wpływ produktów spożywczych na równowagę kwasowo-zasadową organizmu zależy
od stosunku w tych produktach, składników mineralnych kwasotwórczych (fosfor, chlor,
siarka), do zasadotwórczych (sód, potas, wapń, magnez).
Do produktów spożywczych o działaniu kwasotwórczym (przewaga składników
mineralnych kwasotwórczych) należy większość produktów pochodzenia zwierzęcego: mięso
i jego przetwory, ryby, jaja oraz przetwory mleczne o małej zawartości tłuszczu a także
produkty zbożowe. Alkalizująco na organizm działają produkty (przewaga składników
mineralnych zasadotwórczych): owoce, warzywa, ziemniaki oraz mleko i przetwory o małej
zawartości tłuszczu. Wyjątkiem są borówki i żurawiny, ponieważ znajdujący się w nich kwas
benzoesowy rozkłada się do substancji o właściwościach kwasotwórczych (kwas hipurowy).
Większość produktów spożywczych, które wchodzą w skład pożywienia człowieka,
wykazuje działanie kwasotwórcze na organizm. Ze względu na utrzymanie równowagi
kwasowo-zasadowej należy pamiętać o uwzględnieniu w diecie odpowiedniej ilości
produktów działających zasadotwórczo. Dlatego owoce lub warzywa powinny być dodatkiem
do każdego posiłku.
Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej
W pewnych sytuacjach może dochodzić do zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej.
Może powstawać kwasica (acidoza) lub zasadowica (alkaloza). Zakwaszenie organizmu
objawia się podatnością na zmęczenie, sennością, bólami głowy, zmianami skórnymi, utratą
28. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
apetytu. Może też prowadzić do nadciśnienia i chorób nerek. Kwasica jest stanem
chorobowym występującym dość często. Zasadowica jest schorzeniem spotykanym bardzo
rzadko. Najczęstszą jej przyczyną jest nadmierna wentylacja płuc (usuwanie CO2)
np. w czasie gorączki. Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej wpływają negatywnie na
zdrowie, dlatego należy stosować urozmaiconą dietę.
Rola wody w organizmie człowieka
Oprócz składników odżywczych do prawidłowego funkcjonowania organizm potrzebuje
odpowiedniej ilości wody. Woda pełni wiele ważnych funkcji:
− jest składnikiem organizmu (tkanki, ciecze ustrojowe, narządy) – około 70% masy ciała
(noworodek 75–80%, mężczyzna ok. 60%, kobieta ok. 54%),
− warunkuje prawidłowe krążenie krwi,
− roznosi po organizmie tlen, składniki odżywcze, hormony,
− potrzebna do przemiany materii, trawienia, wchłaniania strawionego pożywienia,
− jest regulatorem temperatury ciała,
− hamuje procesy gnilne w jelicie cienkim,
− dostarcza niektórych składników mineralnych (wody mineralne),
− wydala produkty przemiany materii: mocznik przez nerki, CO2 przez płuca i pot przez
skórę,
− pobudza perystaltykę jelit.
Zapotrzebowanie na wodę
Odpowiednia ilość wody w pożywieniu jest jedną z podstawowych zasad racjonalnego
żywienia. Za minimalną ilość wody, którą człowiek dorosły musi bezwzględnie otrzymać
z pożywieniem uznano 800–1000 cm3
/dobę, ale przeciętnie należy spożywać w napojach
i pokarmach stałych 2500 cm3
/dobę (około 1 cm3
na 1 kcal wartości energetycznej racji
pokarmowej). Zapotrzebowanie człowieka na wodę jest bardzo zróżnicowane. Dla dzieci
wynosi 10–15% masy ciała, zaś dla dorosłych 2–4% masy ciała. Intensywny wysiłek fizyczny
(ciężka praca, uprawianie sportu) zwiększa znacznie zapotrzebowanie organizmu na wodę do
4–5 l/dobę, co jest wynikiem konieczności uzupełniania strat potu. Zapotrzebowanie na wodę
wzrasta też przy wysokiej temperaturze otoczenia i w niektórych stanach chorobowych
(gorączki, biegunki, wymioty, choroby nerek, cukrzyca).
Bilans wodny
Dla zachowania homeostazy ustrojowej ważne jest, aby zawartość wody w organizmie
dorosłego człowieka była utrzymywana na stałym poziomie, co oznacza, że bilans wodny
powinien być zerowy (rys. 11). Dodatni bilans jest zjawiskiem fizjologicznym tylko w okresie
wzrostu i w czasie ciąży.
W normalnych warunkach pobieranie płynów jest regulowane przez pragnienie,
natomiast objętość wydalanego moczu przez wazopresynę – hormon produkowany przez
przysadkę mózgową.
Skutki niedoboru i nadmiaru wody
Zarówno niedobór jak i nadmiar wody może mieć negatywne skutki. Odwodnienie
organizmu występuje, gdy wydalanie wody z ustroju jest znaczne. Przyczyną dużych strat
wody może być obfite pocenie się (intensywny wysiłek fizyczny, wysoka temperatura
otoczenia, gorączka), długotrwałe biegunki lub wymioty oraz nadmierne wydalanie moczu
(cukrzyca, choroby nerek).
Do objawów odwodnienia zalicza się: silne pragnienie, wysychanie jamy ustnej, mała
produkcja śliny, brak apetytu, bezsenność, bóle i zawroty głowy.
29. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
ilość wody
dostarczonej
2800 cm3
z kałem 150 cm3
przez płuca 550 cm3
z potem 600 cm3
z moczem 1500 cm3
ilość wody
wydalonej
2800 cm3
woda
70%
woda metaboliczna 300 cm3
napoje 1500 cm3
pokarmy stałe 1000 cm3
Rys. 12. Bilans wodny organizmu człowieka [opracowanie własne]
Znaczna utrata wody z organizmu powoduje zmęczenie, zaburzenia koordynacji ruchów
oraz kurcze mięśni. Główną przyczyną tych zmian są niedobory składników mineralnych.
W dłuższym czasie zbyt mała diureza może prowadzić do kamicy nerkowej na skutek bardzo
zagęszczonego moczu. Przy zbyt niskiej podaży płynów ograniczona zostaje także ilość
wydalonego potu, co może być przyczyną przegrzania organizmu.
Również nadmiar wody może być szkodliwy dla organizmu wywołując obrzęki (woda
gromadzi się w komórkach), a także nudności i wymioty.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest podział składników mineralnych?
2. Jakie są najważniejsze funkcje składników mineralnych?
3. Jakie są źródła składników mineralnych?
4. Jakie są objawy niedoboru składników mineralnych?
5. Na czym polega równowaga kwasowo-zasadowa organizmu?
6. Jaki jest wpływ odżywiania na równowagę kwasowo-zasadową?
7. Jaka jest rola wody w organizmie człowieka?
8. Jakie jest zapotrzebowanie człowieka na wodę?
9. Na czym polega bilans wodny organizmu?
10. Jakie są skutki zaburzeń bilansu wodnego organizmu człowieka?
30. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przyporządkuj 10 wybranym składnikom mineralnym ich najważniejsze funkcje, źródła,
objawy niedoboru oraz dzienną normę spożycia (wyszukaj w Normach żywienia dla ludności
w Polsce).
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać 10 składników mineralnych,
2) przyporządkować im najważniejsze funkcje, źródła i objawy niedoboru,
3) wyszukać dzienne normy spożycia wybranych 10 składników mineralnych,
4) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− „Normy żywienia ludności w Polsce”,
− gra dydaktyczna (układanka) – kartki do ułożenia (nazwy składników mineralnych,
najważniejsze funkcje, źródła, niedobór),
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 2
Oblicz i porównaj z dzienną normą spożycia zawartość wapnia i żelaza w swoim
1 dniowym jadłospisie (możesz wykorzystać jadłospis z ćwiczenia 5, rozdział 5.1.1.).
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) spisać swój 1 dniowy jadłospis lub wykorzystać jadłospis z ćwiczenia 5, rozdział 5.1.1.,
2) wypisać dane (zawartość wapnia i żelaza w produktach) z tabel „Wartość odżywcza
wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”,
3) obliczyć zawartość wapnia i żelaza w produktach i potrawach,
4) obliczyć zawartość wapnia i żelaza w jadłospisie,
5) porównać zawartość wapnia i żelaza w swoim 1 dniowym jadłospisie z dzienną normą
spożycia wapnia i żelaza wg „Norm żywienia dla ludności w Polsce”,
6) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− tabele „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”
− „Normy żywienia dla ludności w Polsce”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny lub program do oceny sposobu
żywienia),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
31. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Ćwiczenie 3
Wyszukaj receptury 10 potraw (lub wykorzystaj receptury z ćwiczenia 4, rozdział 5.1.1.),
przeanalizuj ich skład surowcowy pod kątem zachowania równowagi kwasowo-zasadowej
w danej potrawie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w literaturze i w Internecie receptury 10 różnych potraw,
2) przeanalizować skład surowcowy wybranych potraw pod kątem równowagi kwasowo-
zasadowej,
3) zapisać wnioski,
4) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− plansze (foliogramy) określające kwasotwórczość lub zasadotwórczość produktów,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 4
Przedstaw na wykresie i porównaj zawartość wody w wybranych produktach
spożywczych z różnych grup.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować zawartość wody w produktach spożywczych korzystając z „Tabel
wartości odżywczej produktów spożywczych”,
2) wybrać i wypisać dane z tabel,
3) na podstawie danych sporządzić wykresy zawartości wody w wybranych produktach
spożywczych z różnych grup,
4) zapisać wnioski,
5) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− „Tabele wartości odżywczej produktów spożywczych”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 5
Sporządzić dobowy bilans wodny dla swojego organizmu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeczytać materiał nauczania dotyczący bilansu wodnego,
32. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
2) sporządzić zestawienie wody pobranej w ciągu doby,
3) sporządzić zestawienie wody wydalonej w ciągu doby,
4) zapisać wnioski,
5) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz
Tak Nie
1) posłużyć się podstawową terminologią (makroelementy,
mikroelementy) dotyczącą składników mineralnych? □ □
2) wymienić mikroelementy i makroelementy? □ □
3) określić rolę składników mineralnych w organizmie człowieka? □ □
4) wskazać źródła składników mineralnych? □ □
5) określić rolę wody w organizmie człowieka ? □ □
6) określić skutki niedoboru spożycia składników mineralnych? □ □
7) określić skutki niedoboru i nadmiernego spożycia wody? □ □
8) zinterpretować wpływ składników mineralnych i wody na
utrzymanie homeostazy organizmu? □ □
9) obliczyć zawartość składników mineralnych w jadłospisie? □ □
10) sporządzić dobowy bilans wodny organizmu człowieka? □ □
33. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
4.3. Witaminy, ich charakterystyka i rola w organizmie
człowieka
4.3.1. Materiał nauczania
Witaminy są to związki organiczne o dużej aktywności biologicznej, niezbędne do
zachowania zdrowia i prawidłowego funkcjonowania organizmu. Nie stanowią źródła energii,
a zapotrzebowanie ilościowe na nie jest stosunkowo niewielkie i jest uzależnione od wieku,
płci i aktywności fizycznej. Niektóre związki wymagają wcześniejszego przekształcenia
w organizmie we właściwą witaminę, dlatego nazywa się je prowitaminami (np. beta-karoten
jest prowitaminą A).
Rys. 13. Podział witamin [opracowanie własne]
Brak witamin w organizmie powoduje choroby, zwane awitaminozami. Niedobory
witamin mogą prowadzić do różnego rodzaju zaburzeń (hipowitaminoza) oraz zwiększać
ryzyko zapadnięcia na choroby cywilizacyjne. Nadmierne spożycie lub przedawkowanie
niektórych witamin jest również szkodliwe i może być przyczyną powstawania innych
specyficznych zaburzeń (hiperwitaminoz).
Tabela 5. Charakterystyka witamin [opracowanie własne].
Najważniejsze funkcje Źródła Niedobór
Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach
Witamina A (retinol)
Prowitamina A (beta-karoten)
wpływa na procesy widzenia; zapewnia
odpowiedni stan skóry oraz nabłonka błon
śluzowych; niezbędna do prawidłowego
wzrostu komórek; zwiększa odporność;
przeciwutleniacz
retinol:
wątroba, masło, jaja, ser, tran
beta-karoten:
marchew, dynia, zielone warzywa,
morele
zahamowanie wzrostu,
kurza ślepota, wysychanie
rogówki
Witamina D (kalcyferol)
wpływa na metabolizm wapnia i fosforu;
działa uspokajająco; wzmacnia system
immunologiczny
tran, jaja, ryby, masło, mleko, sery krzywica, odwapnienie
kości
Witamina E (tokoferol)
jest przeciwutleniaczem, chroni NNKT przed
utlenianiem, stabilizuje błony komórkowe
tłuszcze roślinne, produkty
zbożowe (kiełki)
bezpłodność,
rzadko – zanik mięśni
Witaminy
rozpuszczalne w wodzie C,
z grupy B
rozpuszczalne w tłuszczach
A, D, E, K
− są magazynowane w różnych
narządach, dlatego istnieje groźba ich
nadmiaru
− muszą być dostarczane z pożywieniem
− nie są magazynowane w organizmie
− nadmiar jest wydalany z moczem
− powinny być spożywane codziennie
34. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Witamina K (filochinon)
wpływa na krzepliwość krwi; jest także
syntetyzowana w jelitach
zielone liściaste warzywa,
wątroba, jaja
słaba krzepliwość krwi -
krwawienia
Witaminy rozpuszczalne w wodzie
Witamina B1 (tiamina)
wpływa na metabolizm węglowodanów;
wpływa na układ nerwowy
mięso, wątroba, żółtko jaj,
produkty zbożowe z pełnego
ziarna, nasiona strączkowe
choroba beri-beri,
zapalenie nerwów,
pobudliwość nerwowa
Witamina B2 (ryboflawina)
wpływa na metabolizm białek i tłuszczów oraz
odporność organizmu; wpływa na stan skóry
i procesy widzenia
mleko i przetwory, mięso,
przetwory zbożowe z pełnego
ziarna
pękanie kącików ust
(zajady), zapalenie skóry,
nadwrażliwość na światło
Witamina PP (niacyna)
wpływa na funkcjonowanie układu
nerwowego i stan skóry; w organizmie może
powstawać z tryptofanu
drożdże, mięso, orzeszki ziemne,
ziemniaki, ryby
pelagra (zmiany skórne
i psychiczne), bóle głowy
Witamina B6 (pirydoksyna)
pomaga w zamianie tryptofanu na niacynę;
niezbędna dla układu nerwowego; wpływa na
układ krwiotwórczy
zielone warzywa, mięso, ryby,
drób, ziemniaki, warzywa
strączkowe
osłabienie, rozdrażnienie,
bezsenność,
niedokrwistość, zmiany
skórne
Folacyna
zapobiega wadom wrodzonym; niezbędna
w procesie tworzenia krwinek czerwonych
wątroba, ciemnozielone warzywa
liściaste
niedokrwistość, wady
wrodzone cewy nerwowej
u płodu
Witamina B12 (kobalamina)
uczestniczy w wytwarzaniu czerwonych
krwinek; wpływa na układ nerwowy
mięso, drób, ryby, mleko, ser, jaja niedokrwistość,
uszkodzenie układu
nerwowego
Biotyna
bierze udział w metabolizmie białek i cukrów
mleko, warzywa, mięso, drożdże rzadko – zła praca serca,
brak apetytu, depresja,
zapalenie skóry
Witamina B5 (kwas pantotenowy)
składnik koenzymu A – bierze udział
w metabolizmie kwasów tłuszczowych
drożdże, mięso, zielone warzywa
liściaste
zespół „palących stóp”,
zmęczenie
Witamina C (kwas askorbinowy)
bierze udział w metabolizmie tłuszczów,
cholesterolu i kwasów żółciowych; niezbędna
do syntezy kolagenu, hormonów,
hemoglobiny; zapewnia gojenie ran; wpływa
na odporność organizmu; zwiększa
przyswajanie żelaza; jest silnym
przeciwutleniaczem
owoce: czarna porzeczka,
truskawki, kiwi, dzika róża, owoce
cytrusowe;
warzywa: nać pietruszki, papryka,
warzywa kapustne, warzywa
liściowe, ziemniaki,
szkorbut (zapalenie
dziąseł), osłabienie,
zmęczenie, spadek
odporności,
niedokrwistość
Niepożądane skutki zdrowotne może powodować także spożywanie witamin
w nadmiernych ilościach, co stanowi zagrożenie dla ludzi stosujących suplementację.
Szczególnie groźne mogą być hiperwitaminozy witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.
Nadmiar witaminy A powoduje powiększenie wątroby, nudności, światłowstręt, wypadanie
włosów. Toksyczny jest również nadmiar witaminy D powodujący osłabienie mięśni, bóle
stawów oraz zwapnienie miękkich narządów i tkanek. Witamina E, spożywana przez dłuższy
czas w nadmiarze, może powodować zmęczenie, bóle głowy i antagonistyczne oddziaływanie
35. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
w stosunku do witaminy K. Nadmierne dawki witaminy K mogą wpływać niekorzystnie na
pracę wątroby.
Nadmiar witamin rozpuszczalnych w wodzie nie powoduje tak poważnych konsekwencji
dla zdrowia. Objawy przedawkowania witamin grupy B występują rzadko, mogą wywoływać
zawroty głowy, odczyny alergiczne, zmiany skórne. Witamina C w większych dawkach nie
jest toksyczna, u niektórych osób spożywających większe ilości tej witaminy przez dłuższy
czas, może być przyczyną łatwiejszego tworzenia się kamieni w nerkach.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest podział witamin?
2. Jakie są najważniejsze funkcje i źródła witamin rozpuszczalnych w tłuszczach?
3. Jakie są najważniejsze funkcje i źródła witamin z grupy B?
4. Jakie są najważniejsze funkcje i źródła witaminy C?
5. Jakie jest znaczenie pojęć: awitaminoza, hipowitaminoza, hiperwitaminoza?
6. Jakie są objawy niedoboru witamin rozpuszczalnych w tłuszczach?
7. Jakie są objawy niedoboru witamin z grupy B?
8. Jakie są objawy niedoboru witaminy C?
9. Jakie są objawy nadmiaru witamin?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sporządź, na podstawie informacji zawartych na etykietach, wykaz zawartości witamin
dla 10 wybranych produktów spożywczych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać 10 etykiet produktów spożywczych,
2) przeanalizować dane z etykiet pod kątem zawartości witamin,
3) sporządzić wykaz zawartości witamin w wybranych produktach,
4) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− zbiór etykiet produktów spożywczych,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
36. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Ćwiczenie 2
Oblicz (uwzględniając 50% straty podczas obróbki) i porównaj z dzienną normą spożycia
zawartość witaminy C w swoim 1 dniowym jadłospisie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeczytać materiał nauczania z poradnika dla ucznia, poszerzyć go wiadomościami
z literatury uzupełniającej,
2) opisać swój 1 dniowy jadłospis,
3) wypisać dane (zawartość witaminy C w produktach) z tabel „Wartość odżywcza
wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”,
4) obliczyć zawartość witaminy C w produktach i potrawach,
5) obliczyć zawartość witaminy C w jadłospisie, uwzględniając 50% straty witaminy
podczas obróbki,
6) porównać zawartość witaminy C w swoim 1 dniowym jadłospisie, z dzienną normą
spożycia witaminy C wg „Norm żywienia dla ludności w Polsce”,
7) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− tabele „Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw”,
− „Normy żywienia dla ludności w Polsce”
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny lub program do oceny sposobu
żywienia),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 3
Wyszukaj w literaturze lub w Internecie zdjęcia obrazujące objawy niedoboru i nadmiaru
spożycia witamin rozpuszczalnych w tłuszczach oraz sprawdź w „Normach żywienia dla
ludności w Polsce” dzienne normy spożycia tych witamin.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w literaturze lub w Internecie zdjęcia obrazujące objawy niedoboru i nadmiaru
spożycia witamin rozpuszczalnych w tłuszczach,
2) sprawdzić w „Normach żywienia dla ludności w Polsce” dzienne normy spożycia
witamin rozpuszczalnych w tłuszczach,
3) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− „Normy żywienia dla ludności w Polsce”
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
37. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) posłużyć się podstawową terminologią (hipowitaminoza,
awitaminoza, hiperwitaminoza, prowitamina) dotyczącą witamin? □ □
2) rozróżnić witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalne
w wodzie? □ □
3) określić rolę witamin rozpuszczalnych w wodzie dla organizmu
człowieka? □ □
4) określić rolę witamin rozpuszczalnych w tłuszczach dla organizmu
człowieka? □ □
5) wskazać źródła witamin rozpuszczalnych w wodzie? □ □
6) wskazać źródła witamin rozpuszczalnych w tłuszczach? □ □
7) określić skutki niedoboru i nadmiaru spożycia witamin
rozpuszczalnych w wodzie? □ □
8) określić skutki niedoboru i nadmiaru spożycia witamin
rozpuszczalnych w tłuszczach? □ □
9) obliczyć zawartość witamin w jadłospisie? □ □
38. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
4.4. Składniki nieodżywcze i ich charakterystyka
4.4.1. Materiał nauczania
Żywność, oprócz składników odżywczych, zawiera rozmaite inne substancje, które
określa się mianem związków nieodżywczych. Składniki te zazwyczaj nie tylko nie wnoszą
żadnej wartości odżywczej do diety, ale mogą nawet stanowić zagrożenie dla zdrowia.
Wyjątkiem są niektóre substancje dodawane do żywności (np. przeciwutleniacze
o charakterze witamin) oraz substancje balastowe, które zapewniają prawidłowe
funkcjonowanie przewodu pokarmowego.
Rys. 14. Podział substancji nieodżywczych [opracowanie własne na podstawie 2 s. 68]
Zanieczyszczenia
Do zanieczyszczeń zalicza się substancje i organizmy, które dostały się do środka
spożywczego w czasie produkcji pomimo zastosowania właściwych metod technologicznych
oraz te, które znalazły się w żywności w wyniku nieprzestrzegania zasad higieny i produkcji.
Do zanieczyszczeń chemicznych zalicza się:
pestycydy ⇒
pozostałości środków ochrony roślin; uszkadzają system
nerwowy człowieka
nawozy sztuczne ⇒
zawierają azotyny, które powodują w organizmie
przekształcenie hemoglobiny w methemoglobinę (nie ma
możliwości transportowania tlenu); są rakotwórcze
metale ciężkie ⇒
w żywności znajdują się w wyniku zanieczyszczenia
środowiska; powodują wiele zaburzeń np. niedokrwistość
(ołów), zaburzenia w układzie nerwowym (ołów, rtęć),
uszkodzenia tkanek i narządów wewnętrznych na skutek
kumulacji w komórkach (ołów, kadm, rtęć)
leki weterynaryjne ⇒
pozostałości np. antybiotyków i hormonów; mogą wywoływać
reakcje alergiczne
wielopierścieniowe
węglowodory
aromatyczne (WWA)
⇒
powstają podczas wędzenia i grillowania; mają działanie
rakotwórcze i mutagenne
Substancje nieodżywcze w żywieniu
Substancje
balastowe
Zanieczyszczenia Naturalne
substancje
antyodżywcze
i toksycznechemiczne
fizyczne
biologiczne
Substancje
celowo
dodawane do
żywności
pochodzenia
roślinnego
pochodzenia
zwierzęcego
39. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Zanieczyszczenia fizyczne są to wszelkiego rodzaju ciała obce, które mogą znaleźć się
w żywności: kamyki, piasek, elementy metalowe, włosy i inne nieczystości.
Zanieczyszczenia biologiczne są dużym zagrożeniem dla zdrowia, mogą być przyczyną
zatruć pokarmowych oraz chorób zakaźnych. Zaliczamy do nich bakterie, pleśnie, pasożyty,
szkodniki oraz substancje toksyczne i metabolity wytwarzane przez te organizmy. Typowe
zatrucia pokarmowe mogą wystąpić w wyniku spożycia żywności skażonej Salmonellą,
toksyną produkowaną przez gronkowca złocistego, toksyną botulinową wytwarzaną przez
bakterię Clostridium botulinum. Niektóre produkty mogą stanowić zagrożenie dla człowieka
z uwagi na obecność w nich toksycznych substancji produkowanych przez niektóre pleśnie.
Zagrożenia mikrobiologiczne żywności zostaną dokładniej opisane w rozdziale 4.7.1.
Może również dochodzić do zachorowań na choroby odzwierzęce (przenoszone ze
zwierząt hodowlanych na człowieka). Przyczyną jest spożycie skażonego produktu
zwierzęcego. Groźne są choroby wywołujące zmiany neurologiczne spowodowane tzw.
prionami (choroba „szalonych krów”).
Spożycie skażonego mięsa może powodować zakażenia pasożytami zwierzęcymi, np.
tasiemcem.
Naturalne substancje antyodżywcze i toksyczne
W wielu produktach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego występują substancje, które
działają niekorzystnie hamując wykorzystanie składników odżywczych przez organizm.
Niektóre substancje wykazują oprócz działania antyodżywczego również działanie toksyczne.
Istnieje też grupa związków, które są wyłącznie toksyczne dla organizmu (saponiny, solaniny,
substancje trujące w grzybach).
Tabela 6. Substancje antyodżywcze i toksyczne [opracowanie własne na podstawie 2 s. 72, 73]
Nazwa substancji Występowanie Działanie
Substancje antyodżywcze
enzym askorbinaza ogórek, kabaczek, cukinia rozkład witaminy C
enzym tiaminaza mięso zwierząt rzeźnych i ryb rozkład witaminy B1
awidyna surowe białko jaja kurzego tworzy nieprzyswajalne połączenie z biotyną
(po ugotowaniu traci właściwości
antyodżywcze)
kwas szczawiowy warzywa (rabarbar, szczaw,
szpinak); używki (kawa, herbata,
kakao)
tworzy nieprzyswajalne połączenie z wapniem
(gdy dieta zawiera dużo kwasu szczawiowego
należy zapewnić odpowiednią podaż
produktów dostarczających wapń), może
doprowadzić do kamicy nerkowej
kwas fitynowy zboża, nasiona roślin
strączkowych, orzechy
tworzy nieprzyswajalne połączenie z cynkiem,
wapniem, magnezem, żelazem
niektóre polifenole niektóre warzywa (kapusta
czerwona), orzeszki ziemne
w organizmie wchodzą w reakcję z jodem,
zaburzając syntezę hormonów tarczycowych
(wole)
siarkocyjanki kapusta brukselka, kalafior,
jarmuż
powodują zaburzenia gospodarki jodem
(wole); gotowanie bez przykrycia powoduje
ulotnienie się większości substancji
wolotwórczych
40. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Substancje trujące
czynniki hamujące
aktywność trypsyny
i chymotrypsyny
warzywa strączkowe, białko jaja,
ziemniaki, pszenica
hamują aktywność enzymów trawiących
białka; tracą swe właściwości po ugotowaniu
amygdalina gorzkie migdały, nasiona moreli,
brzoskwiń itp.
powodują zaburzenia nerwowe
saponiny szpinak, buraki, soja powodują uszkodzenie czerwonych krwinek
solanina ziemniaki (zielono zabarwione
części)
powodują zatrucie (nudności, wymioty)
Substancje celowo dodawane do żywności
Jest to duża grupa związków pełniąca różne funkcje:
− chemiczne substancje konserwujące (np. kwas benzoesowy, kwas sorbowy) zapobiegają
rozwojowi szkodliwych drobnoustrojów i przedwczesnemu psuciu się żywności,
− przeciwutleniacze (np. galusany, tokoferole), hamują psucie się tłuszczów jadalnych,
− sztuczne substancje słodzące (np. aspartam, sacharyna) zastępują cukier,
− barwniki (np. annato, czerń brylantowa) nadają produktom określoną barwę,
− ze względów technologicznych dodawane są też substancje: zagęszczające, emulgujące,
klarujące itp.
Substancje dodatkowe do żywności są dopuszczone do stosowania po przeprowadzeniu
odpowiednich badań i po stwierdzeniu, że dana substancja nie stanowi zagrożenia dla zdrowia
człowieka.
Produkty zawierające substancje dodatkowe muszą być odpowiednio znakowane, tzn. na
etykietce musi być zamieszczona nazwa i/lub symbol E (dozwolone w Unii Europejskiej)
danej substancji dodatkowej.
Substancje dodatkowe nie powinny stanowić zagrożenia dla zdrowia człowieka. Znane są
jednak przypadki uczulenia na niektóre substancje dodatkowe np. na kwas benzoesowy.
W takim przypadku należy szczególnie zwracać uwagę na dobór produktów i wykluczać
z jadłospisu produkty zawierające substancje uczulające. W chorobie fenyloketonurii
wyklucza się spożywanie produktów zawierających substancję słodzącą – aspartam (E 951).
Stąd niezmiernie ważne jest podawanie na opakowaniu produktu wszystkich jego składników.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest podział składników nieodżywczych w żywności?
2. Jakie substancje nazywa się zanieczyszczeniami?
3. Jakie substancje zalicza się do zanieczyszczeń chemicznych?
4. Jakie substancje określa się naturalnymi substancjami antyodżywczymi?
5. Jakie substancje zalicza się do naturalnych substancji toksycznych?
6. Jaką rolę w żywności pełnią substancje celowo dodawane do żywności?
41. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przyporządkuj nazwy substancji antyodżywczych i toksycznych do odpowiedniej grupy,
określ ich występowanie i działanie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) Sporządzić wykaz substancji antyodżywczych i toksycznych,
2) przyporządkować nazwy substancji do odpowiedniej grupy,
3) przyporządkować substancjom ich występowanie i działanie,
4) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− gra dydaktyczna (układanka) – kartki do ułożenia (nazwy grup, nazwy substancji,
występowanie, działanie),
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 2
Opracuj wykaz substancji celowo dodawanych do żywności dla 5 wybranych produktów,
na podstawie danych z ich etykiet.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać 5 etykiet produktów spożywczych,
2) przeanalizować dane z etykiet pod kątem zawartości substancji celowo dodawanych do
żywności,
3) sporządzić wykaz substancji celowo dodanych w wybranych produktach,
4) wyszukać w literaturze i w Internecie informacje na temat roli poszczególnych substancji
w danym produkcie,
5) zaprezentować wyniki na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− zbiór etykiet artykułów spożywczych,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem,
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
42. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz
Tak Nie
1) posłużyć się nazewnictwem (zanieczyszczenia, naturalne substancje
antyodżywcze i toksyczne) dotyczącym substancji nieodżywczych
w żywności? □ □
2) rozróżnić zanieczyszczenia, substancje antyodżywcze i toksyczne
oraz substancje celowo dodawane do żywności? □ □
3) określić rolę substancji celowo dodawanych do żywności? □ □
4) określić działanie naturalnych substancji antyodżywczych? □ □
5) określić działanie naturalnych substancji toksycznych? □ □
6) wskazać metody zapobiegania zakażeniom pasożytami przewodu
pokarmowego? □ □
43. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
4.5. Przemiana energii w organizmie człowieka. Bilans
energetyczny. Wartość energetyczna pożywienia
4.5.1. Materiał nauczania
Podstawowym celem odżywiania jest zaspokojenie potrzeb energetycznych ustroju
związanych z całkowitą przemianą materii. Pod pojęciem całkowitej przemiany materii
rozumie się sumę przemian energetycznych związanych z procesami życiowymi człowieka
oraz codzienną aktywnością fizyczną. Składa się ona z dwóch zasadniczych elementów:
podstawowej przemiany materii ⇒ PPM
ponadpodstawowej przemiany materii ⇒ PPPM
Podstawowa przemiana materii (PPM) obejmuje wszystkie wydatki energetyczne
niezbędne do podtrzymania funkcji życiowych człowieka będącego w całkowitym
spoczynku: pracę narządów wewnętrznych, oddychanie, przemiany metaboliczne,
wytwarzanie krwinek, procesy wydalania, wydzielania, itp.
Rys. 15. Czynniki wpływające na wielkość PPM [opracowanie własne]
Przeciętnie wydatek energii na podstawową przemianę materii u dorosłego człowieka
wynosi 1 kcal na 1 kg masy ciała na godzinę. Pomiaru i obliczeń PPM można dokonywać
różnymi metodami. Jedną z nich, uwzględniającą różnice w przemianie materii związaną
z płcią jest obliczanie PPM na podstawie opracowanych doświadczalnie wzorów Harrisa
i Benedicta:
− dla mężczyzn PPM (kcal/dobę) = 66,47 + 13,75 W + 5 H – 6,75 A
− dla kobiet PPM (kcal/dobę) = 665,09 + 9,56 W + 1,85 H – 4,67 A
gdzie: W – masa ciała (kg), H – wzrost (cm), A – wiek (lata)
PPM
ciąża i karmienie
powoduje wzrost
stan fizjologiczny
przy większym
wzroście i masie ciała
większa
wzrost i masa ciała
maleje
z
wiekiem
wiek
u kobiet
mniejsza niż
u mężczyzn
płeć
wysoka temperatura
powoduje spadek
a niska wzrost
temperatura otoczenia
spadek: niedożywienie,
niedoczynność tarczycy;
wzrost: gorączka,
nadczynność tarczycy
stan zdrowia
44. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Całkowita przemiana materii (CPM) określana inaczej jako całkowity wydatek
energetyczny człowieka, jest równoważna jego zapotrzebowaniu energetycznemu:
CPM = PPM + PPPM
Ponadpodstawowa przemiana materii to wydatek energetyczny związany z:
− utrzymaniem stałej temperatury ciała,
− swoiście dynamicznym działaniem pożywienia (sddp), które określa wydatki
energetyczne związane z przyswojeniem i wykorzystaniem zawartych w pożywieniu
białek, tłuszczów i węglowodanów (stanowi ok. 10% PPM),
− wykorzystaniem energii w wielu różnych codziennych czynnościach związanych z pracą
zawodową i pozazawodową.
Prostą metodą obliczania całkowitej przemiany materii jest karta aktywności dziennej.
W karcie zapisuje się wszystkie czynności wykonywane w ciągu doby z uwzględnieniem
czasu ich trwania i kosztu energetycznego. Następnie mnoży się czas trwania czynności przez
jej koszt energetyczny. Uzyskany całkowity koszt energetyczny czynności należy następnie
pomnożyć przez masę ciała (m.c.) danej osoby.
Tabela 7. Karta aktywności dziennej [2, s.96].
Czynność
Czas trwania
czynności (min)
Koszt energetyczny
czynności
(kcal/kg m.c./min)
Całkowity koszt
energetyczny czynności
(kcal/kg m.c.)
Suma
Bilans energetyczny organizmu jest to porównanie ilości energii dostarczonej do
organizmu z pożywieniem z ilością energii wydatkowanej przez organizm (zużytej na
wykonanie czynności i wydalonej z organizmu).
Rys. 16. Bilans energetyczny organizmu dorosłego człowieka [opracowanie własne]
Bilans energetyczny organizmu dorosłego człowieka
dodatni
ilość energii pobranej
większa od ilości energii
wydalonej
nadmiar energii
odkładany w postaci
tkanki tłuszczowej
⇓
wzrost masy ciała
nadwaga, otyłość
ujemny
ilość energii pobranej
mniejsza od ilości energii
wydalonej
wykorzystywane są zapasy
energii odłożone
w tkankach tłuszczowych
⇓
spadek masy ciała
zerowy
ilość energii pobranej
równoważna ilości
energii wydalonej
masa ciała bez zmian
brak negatywnego
wpływu na zdrowie
podatność na choroby
zahamowanie wzrostu
45. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
Bilans ujemny jest wykorzystywany w leczeniu nadwagi i otyłości. Dla zdrowych
dorosłych osób najbardziej korzystny jest bilans zerowy. Sprzyja zachowaniu stałej masy
ciała, nie ma negatywnego wpływu na stan zdrowia.
Wartość energetyczna pożywienia to energia cieplna powstająca w czasie spalania
składników organicznych zawartych w produktach spożywczych, potrawach lub posiłkach.
Energii dostarczają zawarte w produktach spożywczych składniki odżywcze, czyli tłuszcze,
węglowodany i białka, źródłem energii może też być alkohol. Wartość energetyczną wyraża
się w kilokaloriach (kcal) lub w kilodżulach (kJ), najczęściej w przeliczeniu na jednostkę
wagową (1 kcal odpowiada 4,18 J).
Równoważniki Attwatera (współczynniki energetyczne) określają ilość energii
powstającej w organizmie ze spożytych składników odżywczych. Ich wartości są następujące:
1 g białka ⇒ 4 kcal
1 g tłuszczu ⇒ 9 kcal
1 g węglowodanów ⇒ 4 kcal
1 g alkoholu etylowego ⇒ 7 kcal
Produkty spożywcze charakteryzują się bardzo zróżnicowaną wartością energetyczną.
Tabela 8. Podział produktów spożywczych w zależności od ich wartości energetycznej [2, s. 104]
Kategoria
Zawartość energii
kcal/100 g produktu
Produkty spożywcze
produkty o bardzo dużej
wartości energetycznej
700–900 oleje, smalec, margaryna, masło
produkty o wysokiej wartości
energetycznej
450–700
ciasta, niektóre ciastka, chipsy, chałwa,
czekolada, orzechy, salami, wieprzowina -
boczek
produkty o średniej wartości
energetycznej
250–450
przetwory zbożowe, suche nasiona strączkowe,
śmietana, sery topione i podpuszczkowe, tłuste
ryby, wieprzowina, większość wędlin
produkty o niskiej wartości
energetycznej
100–250
cielęcina, drób, jaja, niektóre gatunki
pieczywa, przetwory owocowe, sery
twarogowe, wędliny drobiowe, wędliny
luksusowe, wołowina
produkty o bardzo niskiej
wartości energetycznej
poniżej 100
chude ryby, grzyby, mleko i napoje mleczne,
owoce, warzywa, ziemniaki
O wartości energetycznej pożywienia człowieka decyduje:
− ilość i rodzaj spożywanych produktów, potraw i posiłków,
− sposób przyrządzania potraw,
− przyzwyczajenia żywieniowe.
Na podstawie zawartości węglowodanów przyswajalnych, tłuszczu i białek w badanym
produkcie lub w potrawie oraz równoważników energetycznych oblicza się wartość
energetyczną według wzoru:
Wartość energetyczna (kcal/100 g) = T x 9 kcal + B x 4 kcal + W x 4 kcal
gdzie: W – zawartość węglowodanów przyswajalnych [g/100 g]
T – zawartość tłuszczów [g/100 g]
B – zawartość białek [g/100 g]
węglowodany przyswajalne = węglowodany ogółem – zawartość błonnika pokarmowego
46. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie wydatki energetyczne obejmuje podstawowa przemiana materii?
2. Jakie czynniki wpływają na wielkość podstawowej przemiany materii?
3. Jakie wydatki energetyczne obejmuje ponadpodstawowa przemiana materii?
4. Jakie wydatki energetyczne obejmuje całkowita przemiana materii?
5. W jakim celu wypełnia się kartę aktywności dziennej?
6. Co to jest bilans energetyczny organizmu?
7. Jakie są skutki dodatniego bilansu energetycznego?
8. Jakie jest znaczenie i co określają równoważniki Attwatera?
9. Co decyduje o wartości energetycznej pożywienia?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Oblicz i porównaj podstawową przemianę materii dla siebie i dla kolegi/koleżanki
z grupy z wykorzystaniem wzorów Harrisa-Benedicta.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wypisać dane do obliczeń – masa ciała, wzrost, wiek, (swoje i kolegi/koleżanki),
2) obliczyć podstawową przemianę materii podstawiając odpowiednie dane do wzoru,
3) porównać otrzymane wyniki,
4) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 2
Obliczyć całkowitą przemianę materii dla swojego organizmu metodą sumowania
wydatków energetycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) obliczyć podstawową przemianę materii,
2) obliczyć swoiście dynamiczne działanie pożywienia,
3) wypełnić kartę aktywności dziennej (tabela 7, rozdział 4.5.1. Poradnika dla ucznia),
wprowadzić dane do arkusza kalkulacyjnego,
4) uzyskany całkowity koszt energetyczny czynności (w kcal/kg masy ciała) pomnożyć
przez masę swojego ciała,
5) zsumować wszystkie wydatki energetyczne,
6) zaprezentować wnioski na forum grupy.
47. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− karta aktywności dziennej,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 3
Wyszukaj receptury 5 potraw. Oblicz i porównaj na wykresie wartość energetyczną
1 porcji wybranych potraw.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać receptury 5 potraw,
2) wypisać dane z tabel „Wartość odżywcza podstawowych produktów spożywczych
i typowych potraw”,
3) obliczyć wartość energetyczną potraw,
4) obliczyć wartość energetyczną 1 porcji wybranych potraw,
5) na podstawie wyników sporządzić wykres wartości energetycznych 1 porcji wybranych
potraw,
6) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− receptury,
− tabele „Wartość odżywcza podstawowych produktów spożywczych i typowych potraw”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny, program do oceny sposobu
żywienia),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 4
Oblicz wartość energetyczną swojego 1 dniowego jadłospisu i porównaj z dzienną normą
na energię.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) spisać swój 1 dniowy jadłospis,
2) wypisać dane z tabel „Wartość odżywcza wybranych produktów i typowych potraw”,
3) obliczyć wartość energetyczną produktów i potraw,
4) obliczyć wartość energetyczną jadłospisu,
5) porównać wartość energetyczną jadłospisu z normą na energię wg „Norm żywienia dla
ludności w Polsce”,
6) zaprezentować wnioski na forum grupy.
48. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− tabele „Wartość odżywcza wybranych produktów i typowych potraw”,
− „Normy żywienia dla ludności w Polsce”,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny, program do oceny sposobu
żywienia),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 5
Scharakteryzuj skutki niezrównoważonego bilansu energetycznego organizmu na
podstawie zdjęć wyszukanych w literaturze lub Internecie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w dostępnych źródłach zdjęcia prezentujące skutki niezrównoważonego
bilansu energetycznego,
2) przeanalizować jakie skutki może wywołać dodatni bilans energetyczny,
3) przeanalizować jakie skutki może wywołać ujemny bilans energetyczny,
4) zapisać wnioski,
5) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− materiały piśmiennicze (arkusze papieru format A1 i A4, kolorowe pisaki),
− komputer z oprogramowaniem (arkusz kalkulacyjny),
− rzutnik multimedialny lub rzutnik pisma, drukarka,
− literatura z rozdziału 6.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować przemiany energetyczne zachodzące w organizmie
człowieka? □ □
2) obliczyć podstawową przemianę materii? □ □
3) obliczyć całkowitą przemianę materii? □ □
4) obliczyć wartość energetyczną produktów spożywczych i potraw? □ □
5) określić skutki niezrównoważonego bilansu energetycznego? □ □
49. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
4.6. Podział żywności na grupy i ich charakterystyka. Wpływ
procesów technologicznych na wartość odżywczą żywności
i potraw
4.6.1. Materiał nauczania
Podział żywności na grupy i ich charakterystyka
Charakterystykę żywieniową produktów spożywczych ułatwia ich podział na grupy. Za
podstawę podziału przyjmuje się kryteria:
− podobieństwa wartości odżywczej (znane są podziały na 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12 grup),
− pochodzenie (zwierzęce, roślinne),
− stopień przetworzenia (surowe, półprodukty, produkty gotowe).
Dzięki pogrupowaniu produktów według podobieństwa wartości odżywczej ułatwione
jest właściwe zestawianie ze sobą produktów w potrawy i posiłki, a także planowanie
prawidłowego wyżywienia i ocena wartości odżywczej potraw i posiłków.
Na potrzeby modelowych racji pokarmowych podzielono produkty na 6 grup.
Tabela 9. Podział produktów spożywczych na 6 grup i ich charakterystyka [opracowanie własne]
Grupa I – produkty zbożowe i ziemniaki
Są źródłem:
− energii (zawierają dużo skrobi)
− niepełnowartościowego białka
− składników mineralnych (wapń, żelazo, magnez, cynk, potas - ziemniaki)
− witamin z grupy B (B1, B2, PP)
− niewielkiej ilości witaminy C (ziemniaki)
− błonnika (w produktach zbożowych z pełnego ziarna)
− dostarczają niewielkie ilości tłuszczu
− nie zawierają witaminy A, a produkty zbożowe również witaminy C
− przez obecność błonnika oraz fitynianów obniżona jest przyswajalność z nich składników pokarmowych
− produkty zbożowe wykazują właściwości zakwaszające, natomiast ziemniaki alkalizujące
Grupa II – warzywa i owoce
są źródłem:
− węglowodanów prostych (owoce) i skrobi (warzywa – szczególnie nasiona roślin strączkowych)
− niskowartościowego białka – orzechy i nasiona roślin strączkowych (białko soi posiada wyższą wartość
biologiczną)
− błonnika – bób, brukselka, groszek, agrest, jeżyny, maliny
− składników mineralnych:
potasu – pietruszka, pomidory, sałata, seler, banany, kiwi, morele, orzechy
magnezu – fasolka szparagowa, groszek, szpinak, orzechy
− witaminy C – chrzan, brukselka, kalafior, kalarepa, natka pietruszki, papryka, pomidory, agrest, jagody,
kiwi, maliny, pomarańcze, porzeczki, poziomki, truskawki
− karotenu – boćwina, brokuły, cykoria, dynia, jarmuż, kabaczek, koperek, marchew, natka pietruszki, sałata,
szczaw, szpinak, arbuz, brzoskwinie, czereśnie, mandarynki, mango, melony, morele
− witamin z grupy B – fasolka szparagowa, groszek zielony, pietruszka, orzechy, nasiona roślin
strączkowych
− witaminy K – warzywa zielone, kapusta, szpinak, sałata
− wykazują działanie zasadotwórcze
− należą do produktów o bardzo małej wartości energetycznej (oprócz orzechów i nasion roślin