http://www.zdravie.sk/clanok/47682/energeticka-a-biologicka-hodnota-potravin

Energetická a biologická hodnota potravín

Všeobecné informácie

Na zabezpečenie správnej výživy je nevyhnutné, aby sa do organizmu dostávali všetky živiny v primeranom množstve. Živiny sa musia prijímať potravou v optimálnom, čiže vo fyziologicky požadovanom množstve. Žiadna živina nemá v potrave chýbať, ale ani sa vyskytovať v nadmernom množstve. Potravu hodnotíme z hľadiska energetického (koľko obsahuje energie) a biologického (aké živiny obsahuje a v akom sú pomere).

Energetická hodnota potravín

Energetická hodnota (využiteľná energia) je množstvo energie uvoľnenej z potraviny pri látkovej premene v ľudskom organizme. Energia z prijatých živín sa využíva na metabolické deje živých systémov. Jej príjem do organizmov závisí od živočíšneho druhu, od faktorov vonkajšieho prostredia, od vývinového stupňa organizmov, od ich fyziologickej aktivity a od ďalších sociálnych a behaviorálnych faktorov. Energia sa udáva v kilojouloch (kJ) alebo kilokalóriách (kcal). Potreba energie závisí od veku, pohlavia, druhu vykonávanej práce a fyziologického stavu. Človek využíva energiu na prácu približne z jednej štvrtiny, zvyšok energie je využitý na činnosť dôležitých orgánov (na bazálny metabolizmus) a na udržiavanie telesnej teploty. Energetická hodnota potravín je množstvo tepla, ktoré poskytujú potraviny pri dokonalej oxidácii.

Biologická hodnota potravín

Vo výžive organizmov je dôležitá aj biologická hodnota potravy (z akých zložiek sa potrava skladá). Biologická hodnota potravy je nevyhnutná pre metabolické deje, rast a rozmnožovanie. Je to pomer živín a ostatných výživových faktorov v potravine, ktorý zabezpečujú optimálne uchovanie a rozvíjanie všetkých fyziologických funkcií v ľudskom organizme. Biologická hodnota je tvorená pomerom bielkovín, tukov, sacharidov a zastúpením minerálnych látok, vitamínov a stopových prvkov v potravinách.

Zložky výživy

Chemické látky v potrave, ktoré telo vstrebáva a používa k tvorbe buniek, ako zdroj energie, alebo uspokojuje iné potreby, nazývame živinami alebo nutrientami. Za živiny v potrave považujeme bielkoviny, tuky, sacharidy, vitamíny, minerálne látky, stopové prvky a vodu.

Bielkoviny

Bielkoviny sú makromolekulové látky s osobitým postavením v živočíšnych systémoch. Sú štruktúrou, ktorá podmieňuje základné prejavy života organizmov a sú základnou stavebnou jednotkou všetkých živých organizmov.
Základnou bazálnou jednotkou všetkých typov bielkovín sú aminokyseliny.

Bielkoviny sú vysokomolekulové látky pozostávajúce z viac ako 100 aminokyselín spojených peptidovou väzbou. Základnou jednotkou bielkovín teda sú aminokyseliny, tie sa viažu do dlhších reťazcov peptidov, ktoré tvoria bielkoviny.

Funkcia bielkovín

Bielkoviny plnia v organizme tieto základné funkcie:

• štruktúrne – tvorba buniek a tkanív organizmov
• katalytické – enzýmy
• transportné – prenos biologicky aktívnych látok
• pohybové – kontrakcia svalových vlákien
• obranné – vo forme protilátok
• nutričné – vo výžive
• regulačné – ako hormóny
• oporné
• ochranné a iné.

Bielkoviny môžu svoju biologickú funkciu plniť len v určitej špecifickej štruktúre. Túto štruktúru určuje presné poradie aminokyselín v polypetidovom reťazci a priestorové rozloženie jednotlivých atómov v makromolekule bielkoviny.
Bielkoviny môžu byť:

• jednoduché (zložené iba aminokyselinami)
• zložené (obsahujú iné naviazané zložky na aminokyseliny alebo peptidy zložky napr. kyselinu fosforečnú, molekulu cukru, pigment, lipidy)

Aminokyseliny

Aminokyseliny sú základnou stavebnou jednotkou všetkých typov bielkovín. Aj keď je ich počet pomerne malý (doteraz poznáme 25) vzájomnou väzbovosťou môžu vytvoriť množstvo kombinácii a rôzne druhy bielkovín.
Rozdelenie aminokyselín na esenciálne (nepostrádateľné) a neesenciálne (postrádateľné) je platné iba z hľadiska výživy, pretože každá aminokyselina má svoju špecifickú funkciu:

• nepostrádateľných esenciálnych aminokyselín je osem. Organizmus  si ich nedokáže sám  syntetizovať, preto ich musí prijímať potravou. Patria sem  leucín, izoleucín, valín, metionín, treonín, lyzín, fenylalanín, tryptofán. Pre deti je esenci8lnou aminokyselinou aj histidín. V potrave musia byť zastúpené všetky a v správnom pomere, aby sa uskutočnila dostatočná syntéza bielkovín. Ak vzniká nedostatok  jednej z aminokyselín,  alebo aminokyselina vo potrave  chýba, dochádza k spomaleniu až zástave syntézy bielkovín.
• postrádateľné neesenciálne aminokyseliny môžu vznikať v organizme z medziproduktov pre katalýze a syntéze cukrov a lipidov.

Podľa pôvodu je možné deliť  bielkoviny na živočíšne a rastlinné. Bielkoviny prijímané stravou hodnotíme predovšetkým podľa toho, či obsahujú všetky esenciálne aminokyseliny. Takéto bielkoviny nazývame plnohodnotné a ich zdrojom sú predovšetkým potraviny živočíšneho pôvodu a vhodne volené kombinácie rastlinnej potravy.

Živočíšne bielkoviny – obsahujú všetky aminokyseliny, hlavne esenciálne. Ich hlavnými zdrojmi sú: vajíčka, mäso, mlieko, ryby a produkty z nich vyrábané. Z celkového príjmu bielkovín by mali bielkoviny živočíšneho pôvodu tvoriť okolo 60 % všetkých prijímaných bielkovín.

Rastlinné bielkoviny. Ich hlavnými zdrojmi sú potraviny ako sójové bôby, semená, obilniny, strukoviny, pšeničné klíčky, ryža, cereálne výrobky. Potraviny rastlinného pôvodu neobsahujú plnohodnotné bielkoviny t.j. chýba im niektorá z esenciálnych aminokyselín, ale ich vhodnou kombináciou sa môžu dopĺňať, napr. obilniny, orechy a semená dopĺňame fazuľou, hrachom alebo šošovicou, zeleninu dopĺňame pšeničnými klíčkami či semenami. Rastlinné bielkoviny by mali tvoriť 40 % z celkového príjmu bielkovín.

Odporúčaná denná dávka bielkovín je individuálna. Väčšina zdrojov uvádza ako optimálnu dennú dávku bielkovín 0,8 – 1 g bielkoviny na 1 kg telesnej váhy. Vyššie dávky sú odporúčané u detí, mladistvých, športovcov, ťažko pracujúcich, tehotných a kojacich žien.

Sacharidy

Sacharidy sú prírodné zlúčeniny tvorené fotosyntetickou asimiláciou výlučne v zelených rastlinách. Skladajú sa z dusíka, vodíka a kyslíka. Sacharidy sú definované ako aldehydy alebo ketóny vyšších viacsýtnych alkoholov – polyhydroxyalkoholy, polyhydroxyketóny, alebo sú to ich polykondenzáty.

Funkcia sacharidov

V živočíšnych bunkách sú dôležitým zdrojom energie pre životné pochody, zásobné látky škrob a glykogén slúžia ako zásobáreň energie pri vyčerpaní krvných zdrojov glukózy. Niektoré sacharidy majú štruktúrnu a špecifickú funkciu (napr. deoxyribóza v nukleových kyselinách), v tkanivách sú prekurzormi lipidov, bielkovín a iných zložiek živej hmoty).

Rozdelenie sacharidov:

• jednoduché – monosacharidy
• disacharidy (2 monosacharidové jednotky)  a oligosacharidy (2 – 10 monosacharidových  jednotiek)
• polysacharidy (škroby, vláknina, celulóza, pektíny)

Sacharidy sú najdôležitejším a najpohotovejším zdrojom energie, ktorý tvorí viac ako polovicu energetickej hodnoty našej potravy. Potraviny bohaté na sacharidy obsahujú často aj sprievodné vitamíny, najmä: vitamín C a niektoré vitamíny skupiny B. Nestráviteľné sacharidy –  vlákniny – priaznivo ovplyvňujú činnosť čriev a majú význam v prevencii pred niektorými metabolickými poruchami a civilizačnými ochoreniami. Potraviny bohaté na sacharidy ovplyvňujú v črevách rast niektorých potrebných mikroorganizmov.

Zdroj sacharidov

Sacharidy sa nachádzajú predovšetkým v potravinách rastlinného pôvodu. Nevhodný a napriek tomu u nás veľmi používaný je biely cukor, jeho základnou chemickou podstatou je sacharóza. Nadbytok cukru sa z 30 – 40 % mení na tuk a prispieva k obezite.

Monosacharidy (jednoduché cukry)

Glukóza (hroznový cukor) – z metabolického hľadiska je základným sacharidom, pretože ho neprijímame  v čistej podobe, ale vzniká štiepením niektorých zložitejších cukrov – sacharózy, laktózy, škrobu, maltózy, glykogénu.
Glukóza je cukor s osobitnou funkciou v tele, je to jediná forma sacharidov vyskytujúca sa vo vnútri organizmu a dodávajúca energiu spaľovaním. Glukóza sa môže ukladať aj ako depotný – zásobný zdroj energie  vo forme glykogénu. Hladina krvného cukru sa pohybuje medzi 3,5 - 5,6 mmol/l. Pokles pod tieto hodnoty vedie ku zníženiu svalového výkonu. Glukóza sa v potravinách vyskytuje spoločne s fruktózou v ovocí a mede. Vyrába sa hydrolýzou trstinového cukru, škrobu alebo celulózy.

Fruktóza (ovocný cukor) –  je sladšia ako glukóza, v tele sa rýchlo mení na neutrálne cukry (triglyceridy). Dôležitý je  polysacharidový  škrob inulín zložený z molekúl fruktózy,  ktorý sa nachádza v topinamburoch a čakanke. Užívajú ho hlavne diabetici ako náhradu škrobu.

Galaktóza vzniká rozkladom mliečneho cukru laktózy. Biologický význam má v tom, že je súčasťou mozgových lipoproteínov. Pri úplnej karencii galaktózy sa pozoroval oneskorený vývoj dieťaťa, preto v umelej detskej výžive by mala  byť zdrojom cukru galaktóza alebo manóza.

Disacharidy (cukry zložené z dvoch molekúl monosacharidov)

Obsahujú 2 zvyšky molekúl monosacharidov viazaných glykozidovou väzbou.

Patria sem:

Sacharóza (repný alebo trstinový cukor) sa v tele  štiepi na glukózu. Ide o najpoužívanejšiu formu cukru  v kulinárstve, je obľúbená pre svoju výrazne sladkú chuť. Nadmerný príjem sacharózy je jednou z príčin obezity, ďalej sacharóza  výrazne napomáha tvorbe zubného kazu. Z hľadiska výživového sa teda odporúča konzumovať polysacharidy a uprednostňovať ich pred repným cukrom, lebo do organizmu  prinášajú aj iné potrebné látky, rozkladajú sa pomalšie na glukózu, čím pozitívne ovplyvňujú „tzv. glykemický index“.

Laktóza (mliečny cukor) sa  trávením štiepi na glukózu a galaktózu. Pre dojčatá je niekoľko mesiacov jediným zdrojom sacharidov. Je sladká ako sacharóza. Jej špecifický význam je daný obsahom galaktózy. Vekom a pri niektorých črevných ochoreniach klesá schopnosť črevnej sliznice produkovať enzým laktázu, ktorá  laktózu rozkladá, čo vedie k ochoreniu označovanému ako laktózová intolerancia.

Maltóza (sladový cukor) vzniká hydrolýzou škrobu, má veľký význam v pivovarníctve.

Polysacharidy

Z polysacharidov sú ako potravina najdôležitejšie rastlinné škroby, patrí sem aj vláknina, pektíny, celulóza. Do polysacharidov patrí aj zásobný humánny škrob glykogén a rastlinný zásobný škrob inulín.

Škrob – skladá sa z polysacharidu amylózy a amylopektínu, ktoré sú zložené z molekúl glukózy. Štiepenie škrobu trvá dostatočne dlhú dobu, uvoľnené jednoduché cukry vstupujú do látkovej premeny postupne, čo je z hľadiska zdravia a postupného stúpania glykémie výhodné,  pretože hladina krvného cukru príliš nekolíše. Škrob obvykle hradí asi 40 % prijímanej energetickej dávky.
Medzi najdôležitejšie škroby patrí  škrob zo zemiakov, pšenice, kukurice, ryže, jačmeňa, ovsa, raže, prosa, pohánky  alebo hrachu.  Príjem potravín  bohatých  na škrob poskytuje  organizmu tiež bielkoviny, niektoré vitamíny, nerastné látky, vláknimu, celulózu resp. iné látky.

Glykogén –  živočíšny  je  zložený z veľkého množstva pospájaných molekúl glukózy, zásobná sacharidová látka v ľudskom organizme. V ľudskom tele je obsiahnutých asi 380 g glykogénu, z toho 250 g vo svaloch, 110 g v pečeni a zvyšok v krvi a iných orgánoch.

Celulóza – zložená z molekúl glukózy. Je to látka pre človeka nestráviteľná (vláknina), ľudský organizmus nemá žiaden enzým, ktorý by ju dokázal štiepiť. Je však pre organizmus dôležitá pre peristaltiku čriev.

Vláknina - je z chemického hľadiska tvorená z polysacharidov,  celulózy, hemicelulózy, pektínu  a ďalších rastlinných látok ako je lignín, živica a vosky. Každá z týchto zložiek má rozdielnu úlohu pri trávení. Lignín (nerozpustná neuhľovodíková vláknina) pravdepodobne funguje ako väzbový činiteľ. Zdrojmi  v potravinách sú  čerstvé ovocie a zelenina, nemleté obilniny a strukoviny, orechy, semená a otruby. Vláknina a jej optimálny príjem majú význam v prevencii zápchy, rakoviny hrubého čreva a konečníka a v prevencii ostatných civilizačných ochorení. Vláknina, ktorá sa nachádza v zelenine a v ostatnej potrave musí byť poriadne rozžuvaná inak namiesto podpory peristaltiky čriev môže mať úplne opačné účinky na hrubé črevo – tvorbu plynov, zahnívanie potravy a nadúvanie.

Tuky

Tuky sú organické látky vyskytujúce sa v živej hmote, ktoré sú nerozpustné vo vode, ale rozpustné v organických rozpúšťadlách.

• z chemického hľadiska sú estery glycerolu a vyšších mastných kyselín
• vlastnosti tukov – lipidov sú závislé na dĺžke reťazca a na stupni ich nasýtenia resp. nenasýtenia

Funkcia tukov:

• sú zdrojom energie (triacylglyceroly), pri spálení 1 g tuku sa uvoľní energia 38 kJ
• sú najdôležitejším zdrojom vitamínov rozpustných v tukoch A, D, E, K
• sú zložkou membrán (fosfolipidy, glykolipidy)
• deriváty mastných kyselín slúžia ako hormóny a vnútrobunkové prenášače

Rozdelenie tukov

Podľa naviazaných skupín a štruktúry tuky  rozdeľujeme na:

• jednoduché (obsahujú len alkohol a karboxylovú kyselinu)
• zložené (okrem alkoholu a karboxylovej kyseliny obsahujú ešte inú zložku napr.: fosfolipidy obsahujú estericky viazanú kyselinu fosforečnú, glykolipidy zasa sacharidovú zložku galaktózu alebo glukózu)

Z hľadiska výživy tuky rozdeľujeme podľa pôvodu na:

• rastlinné –  slnečnicový, repkový, podzemnicový, makový olej, iné rastlinné oleje; rastlinné maslá (Rama, Veto, Perla, Flora a iné)
• živočíšne –  maslo, bravčová masť, hovädzí loj, iné druhy živočíšnych mastí

Jednotlivé druhy jedlých tukov sa líšia predovšetkým zastúpením mastných kyselín.

Mastné kyseliny sú jednou zo základných stavebných súčastí tukov. Rozdeľujeme ich na nasýtené a nenasýtené mastné kyseliny a sú významné tým, že môžu výrazne ovplyvňovať niektoré základné parametre zdravia resp. sa  môžu spolupodieľať na výskyte niektorých ochorení. Okrem toho môžeme rozdeľovať mastné kyseliny na esenciálne a neesenciálne.

Esenciálne mastné kyseliny sú také, ktoré si organizmus nevie sám vytvoriť, musí ich prijať potravou. Patria sem kyseliny linolová, linolénová a arachidová, ktoré sú nevyhnutnými zložkami buniek najaktívnejších orgánov ľudského tela ako sú – srdce, mozog, nervy, pľúca.

Nenasýtené mastné kyseliny sú pre organizmus človeka prospešnejšie, niektoré druhy nenasýtených mastných kyselín tzv. polynenasýtené majú veľký význam v zdravej výžive a prevencii kardiovaskulárnych ochorení. Platí pravidlo, že v živočíšnych tukoch sa vyskytuje viac nasýtených mastných kyselín, preto z hľadiska zdravej výživy je odporúčané hlavne uprednostňovať tuky rastlinné s vyšším obsahom prospešných nenasýtených mastných kyselín pred tukmi živočíšnymi.

Rastlinné oleje obsahujú väčší počet nenasýtených mastných kyselín ako živočíšne.

Odporúčaná dávka tukov závisí od fyziologického stavu organizmu, od výšky energetického výdaja aj od klimatických podmienok. U detí sa pohybuje okolo 3 – 5 g/kg hmotnosti/deň, u dospelých by odporúčaná denná dávka nemala prekročiť 30 % celkového energetického príjmu. Slovenská kuchyňa a národné stravovacie zvyklosti na Slovensku prinášajú vo väčšine prípadov vyšší obsah  tuku v podávanej potrave.

Cholesterol

Cholesterol patrí medzi zložité tuky, ide o výsostne živočíšny druh tuku, v rastlinách sa rastlinných produktoch sa nevyskytuje. Zaraďujeme ho k zoosterolom – je  to  steroidný alkohol so špecifickou štruktúrou. V ľudskom tele cholesterol spolu s triacylglycerolmi (TAG) patrí k najdôležitejším lipidom.  Zvýšené hladiny triacylglycerolov zvyšujú riziko srdcovo-cievnych ochorení.

Cholesterol, ktorý sa nachádza v každej bunke tela, je pre naše telo potrebný, pretože plní niekoľko dôležitých funkcií – je základným stavebným prvkom bunkových membrán a iných tkanív, je prekurzorom steroidných hormónov a žlčových kyselín, podporuje vstrebávanie vitamínov A, E, K, a je dôležitý pri premene vitamínu D. Cholesterol je dôležitý pre zdravé fungovanie pečene. Väčšia časť cholesterolu sa tvorí v pečeni, len malú časť telo prijíma potravou.

Cholesterol v ľudskom organizme  a v potravinách

Poznáme dva typy cholesterolu – jeden typ sa nachádza v ľudskom tele, druhý v potrave živočíšneho pôvodu (napríklad  živočíšne tuky, mäso, mlieko, vajíčka).

Do krvi sa dostáva cholesterol dvoma cestami – priamo z pečene, kde sa tvorí asi 70 % cholesterolu, a zvyšok z tráviaceho traktu. Organizmus je teda schopný aj syntézy vnútorného endogénneho cholesterolu aj bez externého výživového prísunu tejto látky do organizmu (exogénny cholesterol).

Z tráviaceho traktu sa do krvi vstrebáva asi polovica –  zo spomínanej živočíšnej potravy a z ďalších zdrojov, druhá polovica je v žlči pri trávení vylúčená stolicou (jediná cesta, ako sa organizmus zbavuje cholesterolu). Cholesterol je krvou distribuovaný  k jednotlivým bunkám v tele, ktoré ho potrebujú na vyššie uvedené procesy.

Organizmus väčšinu svojej potreby cholesterolu čerpá z krvi. Na druhej strane môže byť cholesterol škodlivý. Spôsobuje artériosklerózu –  ukladá sa na vnútornej strane tepien zásobujúcich sval srdca. Dochádza k zvyšovaniu hladiny cholesterolu v krvi. Túto hladinu však môže v určitej miere ovplyvniť vhodným výberom potravín.

Krvný cholesterol

Tu sa stretávame s fenoménom "dobrého" a "zlého" cholesterolu. Keď sa hovorí o "zlom" a "dobrom" cholesterole, majú sa na mysli lipoproteíny, ktoré transportujú cholesterol v krvi. Lipoproteíny s nízkou hustotou, označované ako LDL alebo spomínaný "zlý cholesterol", prispievajú k rozvoju chorôb, to znamená, čím je ich hladina nižšia, tým lepšie. Naopak lipoproteíny s vysokou hustotou, označované ako HDL alebo "dobrý cholesterol", chránia organizmus pred chorobami.

V zdravom organizme prevládajú lipoproteidy s vysokou hustotou (HDL), v chorom s nízkou hustotou (LDL), pričom lipoproteidové nosiče cholesterolu (LDL, HDL) sa tvoria v pečeni. Práve zvýšené hladiny LDL cholesterolu často vedú k ateroskleróze, teda kôrnateniu stien tepien. Následkom je vznik závažných srdcovo-cievnych ochorení, akými sú srdcový infarkt, cievna mozgová príhoda, ischemická choroba srdca a ďalšie.

Na Slovensku sú srdcovo-cievne ochorenia príčinou takmer až 56 % úmrtí, čo znamená, že prekračujeme nielen európske, ale aj svetové údaje, pričom tieto ochorenia ohrozujú čoraz mladšie vekové skupiny.

Hladinu cholesterolu je možné regulovať správnou životosprávou, pohybom a prípadne aj liečbou.

Denná dávka

Prijaté množstvo cholesterolu z výživy by nemalo byť vyššie ako 300 mg/deň. Cholesterol sa z potravy vstrebáva v tenkom čreve pričom jeho množstvo môže byť znížené prítomnosťou vlákniny, pretože časť cholesterolu je viazaná na jej povrchu.

Literatúra - Zdroje

Publikácia je súčasťou grantu KEGA 260-002UPJŠ-4/2010.

Literatúra: