Sastojci hrane i uloga u organizmu
Hranjive tvari-nutrijenti
Hranjive tvari ili nutrijenti su tvari koje čovjek mora unositi u organizam kako bi ga izgrađivao i kako bi dobivao energiju potrebnu za život i rad. U prirodnom stanju hranjive tvari su sastavni dio hrane. U osnovne hranjive tvari ubrajamo: ugljikohidrate, masti, bjelančevine, vitamine, mineralne tvari (minerale) i vodu. Ostale hranjive tvari su: organske kiseline, alkoholi, enzimi, hormoni, fitokemikalije i dr.
Osnovne hranjive tvari možemo podijeliti prema više kriterija:
- Prema količini koju je dnevno potrebno unašati u organizam
makronutrijenti (u organizam se dnevno unose u većim količinama-
ugljikohidrati, masti, bjelančevine)
mikronutrijenti (u organizam se dnevno unose u manjim količinama
vitamini i mineralne tvari)
- Prema porijeklu
tvari organskog porijekla ( ugljikohidrati, masti, bjelančevine, vitamini)
tvari anorganskog porijekla ( mineralne tvari, voda)
- Prema ulozi u organizmu
Uloga hranjivih tvari u organizmu
Prema ulozi u organizmu, hranjive tvari se dijele na:
Masti i ugljikohidrati primarno se smatraju dobrim izvorima energije, a bjelančevine primarno služe kao građevni materijal za organizam ( izvor aminokiselina potrebnih za izgradnju vlastitih bjelančevina). Vitamini i minerali nazivaju se zaštitnim tvarima jer su neophodni za normalno odvijanje metaboličkih procesa u organizmu, a samim time za zaštitu od poremećaja i bolesti.
Makronutrijenti u hrani
Sastav i podjela ugljikohidrata
Ugljikohidrati imaju osnovnu ulogu u dobivanju energije. Ulaze u sastav stanica, krvi i tkivnih tekućina. Ugljikohidrati su organski spojevi građeni od ugljika (C), vodika (H) i kisika (O), opće formule Cn(H20)n. Nastaju fotosintezom u biljkama iz ugljik (IV)–oksida( CO2) i vode uz pomoć sunčeve svijetlosti i zelenog pigmenta u biljkama – klorofila.
Podjela ugljikohidrata:
Jednostavni ugljikohidrati
Jednostavni ugljikohidrati još se nazivaju šećeri. Građeni su od jedne ili dvije molekule šećera.
Monosaharidi su građeni od jedne molekule šećera i hidrolizom se ne mogu rastaviti na jednostavnije šećere. Najznačajniji monosaharidi u hrani i prehrani su glukoza, fruktoza i galaktoza.
Glukoza (grožđani šećer, krvni šećer, dekstroza) se pojavljuje slobodna u voću, povrću i medu, a najčešće se pojavljuje kao sastavni dio disaharida i polisaharida. Normalna razina glukoze u krvi kreće se od 3 do 8 mmol/L, ovisno o vremenu mjerenja u odnosu na obrok. Hipoglikemija je stanje preniske razine glukoze u krvi, a hiperglikemija stanje previsoke razine glukoze u krvi. I jedno i drugo stanje, nepovoljno utječu na organizam.
Fruktoza ( voćni šećer, levuloza) je najslađi šećer, slobodna se nalazi u voću, povrću i medu. Zajedno s glukozom čini tzv. invertni šećer (invert) koji nastaje hidrolitičkom razgradnjom saharoze i ima veliku važnost i primjenu u prehrambenoj industriji kao zaslađivač.
Galaktoza je sastavni dio disaharida laktoze.
Disaharidi su građeni od dvije molekule monosaharida, a u prehrani su najznačajniji saharoza, maltoza i laktoza.
Saharoza (kristalni šećer, konzumni šećer) najčešći je i najpoznatiji disaharid koji se koristi u prehrani. Sirovine za industrijsku proizvodnju saharoze su šećerna repa i šećerna trska. Saharoze u malim količinama ima i u voću i povrću. Djelovanjem kiselina i enzima lako hidrolizira na glukozu i fruktozu koji čine tzv. invertni šećer.
Maltoza (sladni šećer) je disaharid građen od dvije molekule glukoze. Maltoza je produkt hidrolitičke razgradnje škroba. Ovaj disaharid je u većim količinama prisutan u ječmenom sladu, glavnoj sirovini za dobivanje piva.
Laktoza (mliječni šećer) je disaharid građen od jedne molekule glukoze i jedne molekule galaktoze, sastavni je dio mlijeka sisavaca i mliječnih prerađevina, dajući im slatkoću. Laktozu probavlja enzim laktaza u tankom crijevu i u slučaju smanjene sinteze tog enzima, laktoza se otežano probavlja i nastupa intolerancija na laktozu.
Složeni ugljikohidrati
Oligosaharidi su složeni ugljikohidrati građeni od 3-10 molekula monosaharida, a u prirodi se najčešće nalaze kao sastojak mahunarki (leguminoza).
Polisaharidi su građeni od velikog broja molekula monosaharida. U većim se količinama nalaze u voću, sjemenkama, zrnju žitarica, krumpiru, tjestenini, mahunarkama te ostalom povrću. Prehrambena vlakna se, prema građi, također svrstavaju u skupinu polisaharida. Hidrolitičkom razgradnjom polisaharida nastaju kraći lanci ugljikohidrata, do disaharida i na kraju do monosaharida. Najvažniji polisaharidi su škrob, glikogen i celuloza. Škrob je građen od jedinica glukoze vezanih glikozidnim vezama. Sekundarni je produkt fotosinteze u biljkama gdje se sintetizira iz primarnog produkta – glukoze. Rezervni je šećer kod biljaka i glavni ugljikohidrat u prehrani. Gomolj krumpira može sadržavati 30%, a pšenična zrna do 70% škroba. Škrob je u biljkama uskladišten u obliku granula vidljivih pod mikroskopom čiji je oblik specifičan za svaku biljnu vrstu pa se dokazivanje patvorenja (krivotvorenja) hrane provodi preko mikroskopskog pregleda škrobnih zrnaca. Sirovi škrob je teško probavljiv. Škrob je u stvari smjesa dva glavna polisaharida: amiloze (25%) i amilopektina (75%). Amiloza je linearna nerazgranata molekula građena od velikog broja glukoznih jedinica povezanih α(1→4) glikozidnim vezama. Čitava molekula ima oblik uzvojnice. Kompleks amiloze i joda je intenzivno plave boje što se koristi kod dokazivanja škroba (dokazivanje škroba Lugolovom otopinom). Amilopektin je razgranati polimer glukoze u kojem je na svakom 25-30 glukoznom ostatku vezan bočni lanac sa α(1→6) glikozidnom vezom. Hidrolitičkom razgradnjom škroba nastaju manje jedinice – dekstrini koji se dalje hidroliziraju do maltoze i glukoze.
Glikogen je polimer glukoze, animalni ekvivalent škrobu. Rezervni je šećer kod ljudi i životinja, a najviše ga ima u jetri i mišićima. Po građi je sličan amilopektinu. Djelovanjem enzima amilaze iz gušterače razgrađuje se do glukoze isto kao i škrob. U prehrani ga nalazimo u hrani životinjskog porijekla i uglavnom, u odnosu na druge ugljikohidrate, zanemarivi izvor ugljikohidrata u prehrani.
Celuloza je linearni polimer glukoze, ali za razliku od škroba i glikogena molekule glukoze su međusobno povezane β-glikozidnom vezom. Ova razlika u načinu povezivanja rezultira i velikom razlikom u probavljivosti ovih polisaharida.
Ljudi ne mogu probaviti celulozu jer nemaju odgovarajuće enzima za razgradnju β-glikozidne veze. Iako nema energetsku ulogu u organizmu celuloza je nezaobilazan dio pravilne prehrane. Neophodna je za pravilan rad crijeva, utječe na apsorpciju hranjivih tvari, a samim time i na koncentraciju glukoze u krvi što je od posebnog značaja za oboljele od šećerne bolesti. Ubrajamo je u tzv. prehrambena vlakna.
Prehrambena vlakna
Prehrambena vlakna su biljne tvari koje su neprobavljive za enzime probavnog sustava, uključujući tvari staničnih stjenki biljaka ( celuloza, hemiceluloza, pektin i lignin) , kao i međustanične polisaharide kao što su guma i sluzi. Hrana koja sadrži veće količine prehrambenih vlakana pojačava peristaltiku crijeva i ubrzava njihovo pražnjenje čime se ubrzava odstranjivanje štetnih sastojaka iz organizma. Prehrambena vlakna, pogotovo u vodi netopljiv lignin, vežu na sebe organske tvari poput žučnih kiselina i mnogih lijekova. U vodi topljiva vlakna (pektini i gume) imaju veliku sposobnost bubrenja i povećanja viskoziteta, čime se usporava prolazak hrane kroz probavni sustav što je vrlo važno kod liječenja proljeva. Podjela vlakana, primjeri i karakteristike navedeni su u tablici 1.
Više o ugljikohidratima možete pročitati u časopisu Hranologija:
URL: https://issuu.com/hacpn/docs/hranologija_ugljikohidrati
Sastav i podjela masti
Masti su po kemijskom sastavu esteri alkohola glicerola i viših masnih kiselina te se nazivaju trigliceridima odnosno triacilglicerolima. Ubrajaju se u širu skupinu spojeva tzv. lipida čije je zajedničko svojstvo netopivost u vodi, a topivost u organskim otapalima ( eter, kloroform i sl.).
Podjela masti:
Masti i masne kiseline igraju vrlo važnu ulogu u organizmu. Služe kao dobar izvor energije, pomažu u transportu ostalih nutritivnih sastojaka, štite organe i važne su za izgradnju staničnih struktura. Masti su najveći izvor uskladištene energije. Važne su za transport u mastima topljivih tvari, prvenstveno vitamina A, D, E i K. Sloj masti štiti tijelo od temperaturnih promjena u okolišu i čuva tjelesnu toplinu.
Jednostavne masti
Jednostavne masti ili trigliceridi građene su od trovalentnog alkohola glicerola i viših masnih kiselina. Organizam ih mora dobiti hranom jer ih ne može sintetizirati. Masne kiseline koje grade masti, prema kemijskoj građi, mogu biti zasićene (palmitinska, stearinska) ili nezasićene (oleinska, linolna, linolenska). Zasićene kiseline u kemijskoj građi imaju sve kovalentne veze jednostruke dok se kod nezasićenih kiselina pojavljuje barem jedna veza dvostruka. Krute masnoće poput goveđeg loja i svinjske masti imaju velik udio zasićenih masnih kiselina, dok kod ulja prevladavaju nezasićene masne kiseline. Od namirnica dobar izvor zasićenih masnih kiselina je crveno meso, perad, žumanjak, mliječna mast i dr. , a nezasićenih maslinovo ulje, repičino ulje, lješnjak i dr.
Višestruko nezasićene masne kiseline, omega-3 i omega -6 imaju odličan učinak na zdravlje, naročito na kardiovaskularni sustav. Esencijalne su, što svakako treba uzeti u obzir kod planiranja prehrane. Dobar izvor omega-3 kiseline je riba i riblje ulje te sojino ulje, a omega-6 kiseline suncokret, soja i kukuruz.
Postoje i tzv. transmasne kiseline koje imaju nepovoljan učinak na zdravlje , naročito na kardiovaskularni sustav, pa ih u prehrani treba izbjegavati. Nastaju procesom hidrogeniranja nezasićenih masnih kiselina i nalaze su u procesuiranoj hrani.
Složene masti
Od složenih masti, u prehrani imaju važnu ulogu fosfolipidi (fosfatidi) i steroli.
Fosfolipidi sadrže masne kiseline i alkohole, ali i fosfornu kiselinu. Značajniji su lecitini (koristi se u prehrani i kao emulgatori), kefalini i sfingomijelini. Fosfolipidi su građevni element staničnih membrana, nalaze se u biljnim i životinjskim stanicama, naročito u mozgu (sfingomijelini), u žumanjku (lecitin), u jetri i u srcu. Imaju vrlo važnu funkciju u organizmu gdje, između ostalog, pomažu aktivni prijenos masnih kiselina kroz crijevnu sluznicu.
Steroli (steroidi, steridi, sterini) su ciklični organski spojevi. Najpoznatiji sterol je kolesterol. Kolesterol (grč. hole – žuč) je otkriven u žuči i žučnim kamencima, ali ga ima u svim stanicama, najviše u mozgu i nadbubrežnim žlijezdama. Danas ga smatraju glavnim uzročnikom ateroskleroze (začepljenja krvnih žila). Kolesterol se unosi hranom, to je vanjski ili egzogeni kolesterol, ali ga jetra može sintetizirati, pa se tada radi o unutarnjem, endogenom. Važan je sastojak staničnih membrana. Razlikujemo:
- LDL (engl. Low density lipoproteins) – tzv. „loš kolesterol“ , male gustoće, uloga je transport kolesterola do stanica
- HDL (engl. High density lipoproteins) – tzv. „ dobar kolesterol“, velike gustoće, uloga je transport kolesterola od stanica u jetri putem žuči do stolice i izvan organizma.
Sastav i podjela bjelančevina ( proteina)
Bjelančevine ili proteini su organski spojevi građeni od ugljika, vodika, kisika i dušika, često sadrže sumpor, a rijetko fosfor, jod, željezo, cink i bakar. Bjelančevine su građene od mnogo manjih jedinica -aminokiselina (dvadesetak različitih) koje su povezane peptidnim vezama. Bjelančevine su glavni građevni sastojci organizma, služe za sintezu enzima i hormona (regulatornih tvari organizma), važne su za kontrakciju mišića, regulaciju ravnoteže vode te niz drugih uloga u organizmu. Kao izvor energije troše se u slučaju kad nema dovoljno ugljikohidrata i masti u prehrani.
Podijeliti se mogu prema više kriterija:
Jednostavne bjelančevine su građene samo od aminokiselina dok složene bjelančevine osim aminokiselina sadrže i neproteinski dio npr. nukleotid (nukleoproteidi), šećer (glikoproteidi) i dr. Fibrilarne bjelančevine imaju oblik niti i netopive su u vodi (npr. keratin, kolagen), a globularne kuglasti oblik i topive su u vodi (npr. enzimi). Nutricionisti često bjelančevine dijele prema hranjivosti: na potpuno hranjive, koje sadrže sve esencijalne aminokiseline i nepotpuno hranjive, koje ne sadrže sve esencijalne aminokiseline.
Glavni izvori bjelančevina u prehrani su meso, ribe, jaja, mlijeko i njihove prerađevine te mahunarke.
Esencijalne aminokiseline i biološka vrijednost bjelančevina
Esencijalne aminokiseline su aminokiseline koje organizam ne može sintetizirati iz drugih spojeva već se moraju unositi putem hrane. Od dvadesetak aminokiselina koje grade bjelančevine polovica je esencijalna. Postoje i tzv. „uvjetno esencijalne“ koje se ipak u organizmu mogu stvoriti složenijim biokemijskim putovima i pod određenim uvjetima. Ako u prehrani nedostaje neka esencijalna aminokiselina, sinteza proteina biti će usporena ili se neće odvijati. Dobri izvori esencijalnih aminokiselina su namirnice životinjskog porijekla meso, riba, jaja pa se često javlja njihov deficit u veganskoj prehrani. Od namirnica biljnog porijekla izvor esencijalnih aminokiselina je soja koja se u veganskoj prehrani koristi kao zamjena za meso.
Biološka vrijednost bjelančevina ovisi o količini i vrsti aminokiselina koje se u
njima nalaze. Biološka vrijednost bjelančevina je veća ako je aminokiselinski sastav bjelančevina iz hrane sličniji aminokiselinskom sastavu bjelančevina ljudskog organizma. Kao standard se uzimaju bjelančevine mlijeka i jaja koje su biološki najvrjednije, jer ih organizam nakon resorpcije može gotovo u potpunosti iskoristiti za izgradnju svojih proteina (biološka vrijednost im se označava sa 100) i prema njima se određuje biološka vrijednost bjelančevina ostalih namirnica. Bjelančevine biljnog porijekla imaju nižu biološku vrijednost, jer im neke esencijalne aminokiseline nedostaju ili su pak prisutne u nedostatnim količinama. Izuzetak su bjelančevine iz mahunarki.
Više o bjelančevinama (proteinima) možete pročitati u časopisu Hranologija:
URL: https://issuu.com/hacpn/docs/hranologija_proteini
Dnevne potrebe za makronutrijentima
Ugljikohidrate, masti i bjelančevine treba unositi u organizam svakodnevno, ali u određenom omjeru. Kod odrasle zdrave osobe u ukupnom dnevnom energetskom unosu ugljikohidrati trebaju dati 50-60% energije, 20-30% energije treba potjecati od masti , a 15-20% od bjelančevina. Kod mlađe djece masti više doprinose dnevnom energetskom unosu (do 35%), ali se već kod starije djece taj postotak spušta na 30%. Od makronutrijenata najviše energije daju masti – 9 kcal po gramu, dok ugljikohidrati i bjelančevine daju 4 kcal po gramu. Ako su poznate dnevne energetske potrebe pojedinca i udio pojedinih makronutrijenata u dnevnom energetskom unosu, izračuna se koliko je dnevno potrebno unijeti pojedinih makronutrijenata. Kod planiranja prehrane prednost treba dati „ zdravijim“ izborima pojedinih nutrijenata (prethodno navedeno).
Kad se u organizam ne unosi dovoljno ugljikohidrata on može sam sintetizirati određenu količinu glukoze iz neugljikohidratnih tvari (oko 130 g glukoze/dan), a ako i to izostane, organizam počne proizvoditi ketonska tijela iz masnih kiselina i nastupa stanje ketoze koje se često manifestira smanjenom sposobnošću odlučivanja i orijentacije. Dnevne potrebe za prehrambenim vlaknima kod odraslih su 20-35g/dan, ovisno o tjelesnoj masi (preporuke Američkog dijetetičkog društva).
Masti organizam dobiva iz hrane, ali ih i sam sintetizira kao energetsku rezervu. Adekvatan unos masti u organizam je važan i radi unosa i metabolizma vitamina topivih u mastima, kao i unosa esencijalnih masnih kiselina koje organizam dobiva isključivo putem hrane. S druge strane, prevelik unos masti u organizam dovodi do zdravstvenih
problema kao što su pretilost, koronarne bolesti, šećerna bolest tipa 2, različite vrste karcinoma i dr.
Količina bjelančevina koju je svakodnevno potrebno unositi ovisi o dobi, uzrastu i količini mišićne mase. Za odraslu osobu koja je umjereno tjelesno aktivna dnevni prosjek je 0,8-1 g/kg tjelesne težine. Preporuča se 50 % od potrebnih dnevnih količina podmiriti biljnim bjelančevinama i 50 % životinjskim bjelančevinama. Nedostatan unos bjelančevina može rezultirati abnormalnostima u rastu i razvoju tkiva. Kod odraslih osoba nedostatan unos bjelančevina rezultira slabijom životnom snagom i izdržljivošću,
depresijom, slabošću, slabijom otpornošću prema infekcijama i sporijim oporavkom od bolesti. Djeca, ako je prehrana siromašna bjelančevinama, neće dostići svoj potpuni razvojni potencijal što može dovesti do zaostajanja u fizičkom i mentalnom razvoju.
Promjene makronutrijenata pri obradi hrane
Prilikom obrade hrane dolazi do kemijskih i fizikalnih promjena na makronutrijentima. Vrsta i intenzitet promjena ovise o načinu pripremanja hrane i trajanju određenog procesa obrade.
Tijekom pripremanja hrane na visokim temperaturama mijenja se nutritivna vrijednost bjelančevina. Kod većine namirnica vrijednost bjelančevina se smanjuje. Ako je vrijeme kuhanja kratko, nutritivna vrijednost bjelančevina se bitno ne mijenja. Kod namirnica koje sadrže bjelančevine i ugljikohidrate ( monosaharide i disaharide), kod obrade na povišenim temperaturama dolazi do serije reakcija tzv. Maillardovih reakcija
koje rezultiraju pojavom melanodnih pigmenata i posmeđivanjem. Što je proces zagrijavanja dulji i što su temperature na kojima se hrana priprema više, to se značajnije smanjuje biološka vrijednost bjelančevina. Na primjer pečenje i tostiranje proizvoda od žitarica rezultira nastajanjem produkata Maillardove reakcije na površini proizvoda i gubitkom aminokiseline lizina (10 – 15%).
Promjene koje se događaju na mastima tijekom zagrijavanja ovise o sastavu masti te o drugim sastojcima koji su prisutni. Glavne promjene odnose se na nezasićene masne kiseline koje se uz prisutnost kisika transformiraju u druge spojeve koji daju karakterističan miris prženoj hrani i dovode do tamnjenja ulja. Većina nastalih spojeva je toksična za organizam.
Ugljikohidrati su najosjetljiviji makronutrijenti u procesima obrade hrane. Osim što sa bjelančevinama ulaze u procese neenzimskog posmeđivanja ( Maillardove reakcije), podliježu i procesu karamelizacije kod povišenih temperatura. Pretvorbom protopektina u topljivi pektin, dolazi do omekšavanja teksture voća i povrća.
Mikronutrijenti u hrani
Vitamini-uloga u organizmu, podjela
Vitamini su organski spojevi, aktivni u malim količinama pa ih ubrajamo u mikronutrijente. Svaki vitamin prisutan je u različitoj količini u pojedinoj namirnici i svaki od njih je neophodan za pravilan rast i razvoj organizma i održanje dobrog zdravstvenog statusa. Vitamini su katalizatori, tj. biološki regulatori kemijskih reakcija izmjene tvari u organizmu; utječu na razvoj i rast organizma djeluju u sintezi enzima i staničnih tkiva, štite organizam od infekcija i bolesti. Vitamini omogućuju djelovanje enzima. Enzimi se uglavnom sastoje od dva dijela, jedan je molekula bjelančevine, a drugi je koenzim koji je često vitamin ili molekula nastala iz vitamina. Ljudski organizam ne sintetizira vitamine nego se unose u organizam pravilnim izborom hrane.
Podjela vitamina:
Vitamini topivi u mastima apsorbiraju se s mastima iz hrane, mogu se skladištiti u različitim tkivima i ne izlučuju se preko urina tako da višak u organizmu može dovesti do hipervitaminoza. Suprotno njima, vitamini koji su topljivi u vodi, ne skladište se u tijelu i izlučuju se preko urina.
Vitamini topivi u mastima
Karakteristike vitamina topivih u mastima prikazane su tablicom.
Vitamini topivi u vodi
Karakteristike vitamina topivih u vodi prikazane su tablicom:
Mineralne tvari-uloga u organizmu, podjela
Mineralne tvari (minerali) su mikronutrijenti koji su u organizmu važni za:
- normalno odvijanje metaboličkih procesa budući da su isto kao i vitamini
komponente koje utječu na aktivnost enzima (tzv. kofaktori)
- izgradnju kostiju i zubi
- funkcioniranje staničnih membrana
- reguliranje ravnoteže tekućine u tijelu
- provođenje živčanih impulsa
- kontrakciju mišića
itd.
Minerali se dijele u dvije skupine:
- makrominerali
- mikrominerali
U makrominerale ubrajamo one elemente čiji je dnevni potrebni unos veći od 100 mg/dan. To su kalcij, fosfor, magnezij, natrij, kalij, sumpor i klor.
U mikrominerale ubrajamo one elemente čiji je dnevni potrebni unos manji od 100 mg/dan. To su željezo, bakar, cink, mangan, jod, selen, krom itd.
Postoje i elementi toksični za organizam koji se ne bi smjeli unositi u organizam. To su olovo, živa, kadmij i arsen. Međutim, i esencijalni elementi mogu biti toksični, ovisno o količini koja se unese u organizam.
Makrominerali
Kalcij (Ca)Od svih minerala, kalcija u organizmu ima najviše, i to 1,5-2% ukupne tjelesne mase. Od te količine 99% nalazi se u kostima i zubima. Ostalih 1% kalcija nalazi se u plazmi i drugim tjelesnim tekućinama. Esencijalni je sastojak svih živih stanica pa osim u izgradnji kostura, kalcij ima ulogu u reguliranju normalne podražljivosti živaca i mišića, sudjeluje u koagulaciji krvi i regulira propusnost staničnih membrana za natrij. Kalcij je u dovoljnoj količini prisutan u vrlo malom broju namirnica, a mlijeko i mliječni proizvodi su dobar izvor kalcija. Apsorpcija kalcija iz hrane je slaba. Da bi kalcij mogao pravilno funkcionirati mora biti osigurana i dovoljna količina magnezija, fosfora i vitamina E.
Fosfor (P)Fosfor je po zastupljenosti drugi mineral u našem organizmu, nalazimo ga u svim stanicama. Zdravo tijelo održava pravilnu specifičnu ravnotežu kalcija i fosfora u omjeru 2,5 dijelova kalcija prema 1 dijelu fosfora. Fosfor ima važnu ulogu u gotovo svim kemijskim reakcijama u organizmu. Važan je za iskorištenje ugljikohidrata, masti i proteina, za rast, održanje i popravak staničnih struktura, proizvodnju energije, pravilnu kontrakciju srčanog mišića itd. Hrana bogata proteinima bogata je i fosforom. Meso, riba, perad, jaja, „puna“ zrna žitarica, sjemenke, i orašasti plodovi primarni su izvor fosfora u prehrani.
Natrij (Na) Esencijalni mineral koji se nalazi najvećim dijelom u izvanstaničnoj tekućini (oko 50% natrija u tijelu). Zajedno s kalijem važan je za očuvanje kiselinsko-bazne ravnoteže. Također, zajedno s kalijem, sudjeluje u očuvanje ravnoteže vode, odnosno pomaže distribuciju fluida kroz staničnu stjenku. Nalazi se u gotovo svim namirnicama, naročito u kuhinjskoj soli. Namirnice bogate natrijem su plodovi mora, perad, i meso. Alge su izvanredno dobar izvor natrija.
Kalij (K) Esencijalni mineral koji se nalazi uglavnom u intracelularnoj tekućini, dok se u
izvanstaničnoj tekućini nalazi samo manji dio. Kalij i natrij pomažu u reguliranju ravnoteže vode u organizmu. Kalij je potreban za normalan rast, stimuliranje živčanih impulsa, za kontrakciju mišića, očuvanje pravilnog alkaliteta tjelesnih tekućina.
Namirnice koje su dobar izvor kalija u prehrani su: povrće, posebno zeleno-lisnato
povrće, naranče, „puno“ zrno žitarica, ulje suncokreta, lišće metvice. Kao dobar izvor kalija navode se i krumpir i banane.
Magnezij (Mg) Magnezij je esencijalni mineral. Oko 70 % magnezija nalazi se u kostima s kalcijem i fosforom, dok je preostalih 30 % prisutno u mekim tkivima i tjelesnim tekućinama. Magnezij je važan za brojne esencijalne metaboličke procese. Veliki dio magnezija nalazi se unutar stanica gdje djeluje kao aktivni centar enzima važnih za metabolizam aminokiselina i ugljikohidrata. Pomaže apsorpciju drugih minerala (Ca, P, Na, K), iskorištenje vitamina C i E. Nedostatak uzrokuje drhtanje mišića, slabost, grčeve i mučninu. Magnezij je zastupljen u velikom broju namirnica: svježem voću i povrću (sastavni je dio klorofila), pšeničnim klicama, soji, mlijeku, „punom“ zrnu žitarica, morskim plodovima, smokvama, kukuruzu, jabukama…
Klor (Kloridi, Cl) Klor je esencijalni element koji u organizmu nalazimo najvećim dijelom u obliku klorida. Pomaže u regulaciji kiselinsko-bazne ravnoteže krvi, te se nalazi u sastavu želučane kiseline. Kloridi se prehranom najviše dobivaju iz kuhinjske soli (NaCl).
Mikrominerali
Željezo (Fe) – najznačajnija uloga željeza je sudjelovanje u izgradnji hemoglobina u krvi. Željezo sudjeluje i u izgradnji mioglobina koji se nalazi u mišićnom tkivu. Najbolji izvori željeza su crveno meso , jetra, kamenice, srce. Lisnato zeleno povrće, cjelovite žitarice, suho voće i leguminoze su također dobar izvor željeza u prehrani. Nedostatak u organizmu dovodi do anemije ili slabokrvnosti.
Jod (I) – jod se ubraja u grupu „elementa u tragovima“. Važan je za razvoj i rad tiroidne žlijezde (štitnjača). Izvor je kuhinjska sol koja se jodira. Nedostatak u organizmu dovodi do gušavosti.
Fluor (F) – najviše ga ima u kostima i zubima. Esencijalan je za procese mineralizacije kostiju i očvršćivanje zubne cakline.
Selen (Se) – selen je esencijalni mineral koji se u tijelu nalazi u vrlo malim količinama. Zajedno s vitaminom E sudjeluje u brojnim metaboličkim procesima. Važan je za normalan rast i razvoj, poboljšava učinkovitost imunološkog sustava, smanjuje toksično djelovanje elemenata kao što su živa, kadmij, olovo i arsen. Prirodni je antioksidans. Hrana bogata selenom je pekarski kvasac, meso, riba i školjke, integralno brašno, žumanjak. Za minerale vrijedi isto pravilo kao i za vitamine, može ih podmiriti samo raznolika prehrana bogata voćem i povrćem. Mnoge tvari mogu nepovoljno utjecati na apsorpciju vitamina i minerala iz hrane npr. kava, alkohol, nikotin, lijekovi pa ih kod stanja smanjenih količina vitamina i minerala u organizmu svakako treba izbjegavati.
Promjene mikronutrijenata pri obradi hrane
Vitamini su sastojci hrane na koje postupci obrade hrane najviše utječu. Vitamini u hrani gube se stajanjem, kuhanjem i drugim načinima obrade, a gubici su različiti, ovisno o vrsti vitamina i načinima obrade (tablica).
Nekim postupcima se može izbjeći prekomjeran gubitak vitamina:
- smanjiti pretjerano čišćenje, guljenje i rezanje
- kuhati u poklopljenim loncima kako bi se smanjilo vrijeme kuhanja
- kuhanje u minimalnim količinama vode
- ne previše kuhati
- upotreba vode za kuhanje za juhe.
Kuhanje na pari ili pod tlakom rezultira manjim gubitkom vitamina nego uobičajeno kuhanje i pečenje. Tijekom procesiranja npr. kuhanja ,konzerviranja, sušenja, zamrzavanja, guljenja te svih ostalih procesa koji su uključeni u obradu hrane za direktnu konzumaciju dolazi do visokog gubitka minerala. Najveći gubici su zamijećeni tijekom mljevenja žitarica kada one podliježu značajnom smanjenju nutrijenata. Gubitak minerala i vitamina iz žitarica, a time i njihov nedostatak u proizvodima rezultirao je uvođenjem obogaćivanja proizvoda nutrijentima u pojedinim zemljama.
Voda
Voda u hrani i u organizmu
Voda je glavni sastojak većine prehrambenih proizvoda, s time da svaki od njih ima drugačiji udio (tablica). Namirnice koje sadrže veći postotak vode su i lakše pokvarljive npr. meso, riba, mlijeko, voće i povrće. Voda je važan sastojak stanica biljnih i životinjskih tkiva gdje ima ulogu otapala, ali i reaktanta i produkta u brojnim kemijskim reakcijama u stanici. Voda se u hrani može nalaziti u dva oblika, kao slobodna i kao vezana voda. Većina vode je u slobodnom obliku i nju mogu koristiti mikroorganizmi za svoj razvoj tj. ako hrana sadrži više slobodne vode lakše se kvari. Slobodna voda lako se uklanja iz namirnica postupcima sušenja. Vezana voda je kemijskim vezama vezana uz druge sastojke, najčešće bjelančevine i teško se uklanja iz namirnica.
Voda se u organizmu nalazi izvan stanica i u stanicama. Najveći dio vode nalazi se u stanicama, posebice mišićnim (75%). Najmanje vode nalaze se u kostima (22%) i masnom tkivu. Tijelo prosječne muške osobe težine 75 kg ima oko 45 litara vode, dok je kod žena taj udio nešto manji zbog većeg udjela masnog tkiva. Od 45 litara vode, oko 30 litara nalazi se unutar stanica, a 15 litara izvan stanica. Starenjem organizma smanjuje se udio vode, ali ipak ostaje veći od 50%.
Količina vode u organizmu treba biti u ravnoteži. Ravnoteža vode u tijelu određena je unosom tekućine i gubitkom tekućine iz tijela. Da bi organizam mogao pravilno funkcionirati treba paziti da ne dođe do deficita tekućine u organizmu, odnosno do dehidracije. Dehidracija nastupa ako je gubitak vode veći od unosa. Ako organizam dehidrira, nastat će fizički i psihički poremećaji npr. gubitak vode od 3 % izaziva smanjeno stvaranje sline i suhoću ustiju, gubitak od 5 % ubrzani rad srca i pojačan puls, gubitak od 10 % gubitak koncentracije, a gubitak oko 20 % je smrtonosan. Čovjek u prosjeku izgubi 1000 do 2300 ml vode na dan. Voda se iz organizma gubi preko urina, disanjem, znojenjem i preko stolice. Da bi se održala ravnoteža tekućine voda se mora nadoknaditi. Potrebna voda unosi se u organizam kroz namirnice, kao voda u pićima, a određena količina vode stvara se metaboličkom razgradnjom hranjivih tvari.
Uloga vode u organizmu i utjecaj na zdravlje
Voda je sastojak od životnog značaja, bez hrane se može izdržati nekoliko tjedana, ali bez vode samo nekoliko dana. Voda je u organizmu neophodna u procesima:
- probavljanja i apsorpcije hranjivih sastojaka
- održavanja cirkulacije krvi
- izlučivanja otpadnih produkata tijela
- održavanja tjelesne temperature itd.
Dovoljan unos vode važan je u prevenciji urinarnih infekcija, migrena, koronarne bolesti srca, umora te je važan za zdravlje i ljepotu kože.
Skupine namirnica kao izvori nutrijenata
Svaka namirnica ima drugačiji nutritivni sastav, međutim prema sličnosti sastava mogu se podijeliti u šest skupina. Namirnice se mogu podijeliti i prema drugim kriterijima.
Žitarice, žito i prerađevine
Žitarice, žita ili cerealije (lat. cerealis = žitni) je zajednički naziv biljaka iz porodice trava. U grupu žitarica ubrajaju se pšenica, raž, hibridi pšenice i raži, ječam, zob, kukuruz, riža, heljda, proso i sirak.
Ovojnica sjemena i ploda ili vanjska ljuska zrna sadrže celulozu i ostala vlakna, mineralne soli i vitamine. Glavni sastojak aleuronskog sloja je bjelančevina aleuron. Endosperm je najveći dio zrna, a sadrži rezervne hranjive tvari važne za rast mlade biljke, sadrži pretežno škrob, bjelančevine, različite šećere, masti i male količine celuloze i mineralnih tvari.
Ugljikohidrati su najvažniji sastojak žita, čine preko 70% jestivog dijela žita, a najviše ima škroba. Zbog visokog sadržaja škroba žita su zasitna i jeftina namirnica. Bjelančevina ima 6-12% i one nisu potpuno hranjive, nedostaje im aminokiselina lizin. Oko 80% bjelančevina pšeničnog brašna čine glijadin i glutenin, tj. biljni lijepak ili gluten koji je važan za podizanje tijesta. Neke žitarice ne sadrže gluten npr. kukuruz i riža. Sadržaj masti ovisi o stupnju izmeljavanja jer masti ima najviše u klici. Sadržaj masti se kreće 2-4% , izuzetak je zob u kojoj ima oko 7% masti. Bijelo brašno ima manje pepela, odnosno mineralnih tvari nego crno brašno jer je kod meljave crnog brašna zahvaćen i dio omotača koji je bogat mineralnim tvarima. Od minerala najviše ima fosfora, zatim bakra, selena, cinka, magnezija i željeza. Od vitamina, najviše su zastupljeni vitamini B-kompleksa te vitamin E (najviše u klici). Cjelovite (integralne) žitarice i njihove prerađevine sadrži sve dijelove zrna pa su nutritivno najbogatije (osim navedenih tvari sadrže prehrambena vlakna, antioksidanse i esencijalne masne kiseline).
Voće i povrće
Energetska vrijednost voća i povrća je mala, osim pojedinih skupina, te su važan sastojak redukcijskih dijeta. Zauzimaju vrlo važno mjesto u pravilnoj prehrani zbog visokog sadržaja vitamina i minerala, vlakana te fitokemikalija važnih za održavanje dobrog zdravlja. Budući da sadrže velik udio vode, dobar su izvor tekućina za organizam. Voće je bogato organskim kiselinama (jabučna, limunska, vinska) koje mu daju osvježavajući okus. Od ugljikohidrata dominiraju monosaharidi i disaharidi, dok je škrob sastojak nezrelog voća koji zrenjem prelazi u šećere. Od prehrambenih vlakana u voću su zastupljena i netopljiva i topljiva vlakna. Mastima i bjelančevinama su bogati orašasti plodovi (orasi, lješnjaci, bademi). Od vitamina, u voću dominiraju C vitamin i vitamini B-kompleksa, a od mineralnih tvari kalij, natrij, kalcij, fosfor, magnezij, željezo, cink, bakar i dr. Visok sadržaj natrija i kalija utječe na alkalni karakter tih namirnica. Povrće je siromašno energetskim tvarima, osim mahunarki koje sadrže znatnije količine bjelančevina. Povrće je bogato celulozom koja je važna za rad crijeva, poboljšava probavu i smanjuje mogućnost nastanka raka crijeva. Kod korjenastog (mrkva, peršin, celer i dr. ) i plodastog (rajčica, paprika, tikvice i dr.) povrća znatna je količina vitamina A i vitamina C. Kod mahunarki (grah, grašak, soja, slanutak i dr.) valja spomenuti veći sadržaj škroba i bjelančevina zbog čega imaju i veću energetsku vrijednost. Bjelančevine soje zamjena su bjelančevinama animalnog porijekla u vegetarijanskoj prehrani zbog sadržaja esencijalnih aminokiselina.
Meso, ribe i prerađevine, jaja
Hranjiva vrijednost mesa ovisi o prehrani životinje, te o vrsti, starosti i spolu životinje. Meso koje sadrži više bjelančevina, a manje masti, bolje se probavlja i iskorištava. Meso koje sadrži više masti duže se zadržava u želucu i izaziva osjećaj sitosti. U mesu ima od 50 do preko 70% vode, stoga i energetska vrijednost može biti vrlo različita. Sadržaj masti podjednako je promjenjiv kao i sadržaj vode. Kreće se od 2 do 33%. Količina bjelančevina, u odnosu na količinu vode i masti je konstantnija 15-22% ( što je manje masti, sadržaj bjelančevina je veći) najznačajnije bjelančevine su miozin, mioglobin, globulin. Sadržaj glikogena u mesu je mali, 0,2-1%, pa on nema energetsko značenje, ali utječe na kakvoću mesa. Meso ima puno kalcija i fosfora, ali je odnos nepovoljan, kalija je puno više nego natrija. U mesu ima puno željeza, a u iznutricama i bakra i cinka. Količina vitamina u mesu nije značajna, ali iznutrice imaju vitamine B-kompleksa , A i D vitamin.
Kod ribe je sadržaj vode veći nego kod toplokrvnih životinja i iznosi 75-80%. Količina masti može biti ispod 0,5%, ali i oko 20%, što ovisi o podrijetlu (ribnjak ili rijeka, jezero). Što je sadržaj masti manji, riba sadrži više bjelančevina. Općenito sadržaj bjelančevina je visok, kao kod toplokrvnih životinja. Najvažnija razlika je što ribe nemaju miglobina, pa stoga nemaju crvenu boju kao meso toplokrvnih životinja. Riba sadrži nešto više mineralnih u odnosu na meso toplokrvnih životinja, 1,0-1,5%. Riba je naročito bogata kalcijem, fosforom, magnezijem, a morska riba ima puno kuhinjske soli. Najveća se biološka vrijednost ipak odnosi na sadržaj fluora i joda (10 puta više nego u mesu). Riblje je ulje nositelj vitamina topljivih u mastima, A,D i E. Najveća se količina nalazi u jetri. U mišićnom je tkivu sadržaj tih vitamina manji, ali je s prehrambenog stajališta vrlo važan. Vitaminima su bogatije morske ribe. Od vitamina topljivih u vodi, ima vitamina B1 i B2. Jaje u svom sastavu ima sve sastojke za razvoj novog organizma, stoga je njegova hranjiva vrijednost velika. Jaje sadrži najviše vode 73,5 % zatim 12-14 % masti, 15-22% bjelančevina koje imaju najveću biološku vrijednost. Od minerala, jaje je bogato kalijem, natrijem, kalcijem, željezom i dr. Od vitamina, u bjelanjku dominira vitamin B2, a u žutanjku D i A. Zbog visokog udjela kolesterola, treba ograničiti jaja u prehrani ( žutanjak).
Mlijeko i mliječni proizvodi
Usprkos velikom sadržaju vode, mlijeko je energetski bogata namirnica.
U hranjivoj vrijednosti mlijeka posebno mjesto zauzimaju bjelančevine koje su velike nutritivne vrijednosti. Najvažnija bjelančevina mlijeka je kazein – najkompletniji je u pogledu sastava aminokiselina koje su potrebne za ljudsko zdravlje, dolazi u obliku
Ca-kazeinata, a gruša se povećanjem kiselosti i djelovanjem enzima kimozina. Osim kazeina, u mlijeku se nalaze bjelančevine laktoalbumini i laktoglobulini koje se još nazivaju bjelančevinama sirutke jer se ne grušaju kiseljenjem nego zaostaju u sirutki.
Od mliječne masti najvažniji su trigliceridi (esteri glicerola i tri više masne kiseline), a također su prisutne i složene masti – fosfatidi (lecitin i kefalin) i steroli (kolesterol,
ergosterol). Ugljikohidrati se u mlijeku nalaze kao disaharid laktoza. Mlijeko je najbolji izvor mineralnih tvari u prehrani, naročito u pogledu kalcija kojega u mlijeku ima više nego u bilo kojoj namirnici. U mlijeku je najpovoljniji odnos između kalcija i fosfora što je vrlo važno za apsorpciju tih minerala. Mlijeko sadrži sve vitamine, ali su samo vitamini A i B2 prisutni u većoj količini. Vitamin A dolazi ili u obliku vitamina ili svog provitamina – karotena.
Masti i slatkiši
Sve namirnice s puno masti (masti i ulja, maslac, margarin, majoneze, različiti umaci, masno meso i dr.), kao i razni slatkiši i “grickalice” u prehrani se trebaju izbjegavati, prvenstveno zbog prekomjernog unosa masti i ugljikohidrata ( tzv. „prazne kalorije“) te komponenata kao npr. zasićene masnoće i transmasti, visok unos soli i jednostavni ugljikohidrati, odnosno rafinirani ugljikohidrati. Prehrana bogata ovim namirnicama glavni je uzrok kardiovaskularnih oboljenja, šećerne bolesti tipa 2, hipertenzije, dislipidemije te karcinoma.
Kao izvor „dobrih masnoća“ treba spomenuti maslinovo ulje koje ima odličan učinak na zdravlje srca i krvnih žila. Sadrži visok udio oleinske kiseline koja je jednostruko nezasićena masna kiselina i kao takva uz ostale nezasićene masne kiseline smanjuje razinu LDL kolesterola, a podiže razinu HDL kolesterola. Pored oleinske kiseline, maslinovo ulje sadrži antioksidanse koji zajedno s oleinskom kiselinom sprječavaju oksidaciju LDL kolesterola, a time čuvaju organizam od ateroskleroze. Također je važan i vitamin E.
Kod konzumiranja slatkiša prednost treba dati tamnoj čokoladi koja uz smanjenu količinu šećera sadrži vrijedne tvari koje imaju antioksidativno djelovanje te potiče stvaranje endorfina i serotonina koji utječu na bolje raspoloženje.
PRIMJERI PITANJA ZA PONAVLJANJE I PROVJERU ZNANJA
- Nabroji hranjive tvari-nutrijente i klasificiraj ih prema dnevnim potrebama i porijeklu!
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
- Nadopuni rečenice:
Energetske tvari u organizmu su ___________________________________________________________________________________________
Gradivne tvari u organizmu su
_____________________________________________________________________________________________
Zaštitne tvari u organizmu su _____________________________________________________________________________________________
- Popuni prikaz o podjeli ugljikohidrata:
- Za svaku grupu ugljikohidrata navedi najvažnije predstavnike i objasni ih!
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
- U netopljiva prehrambena vlakna ubrajamo ( zaokruži točne odgovore):
- Hemicelulozu
- Pektin
- Lignin
- Celulozu
- Gume
6. Što su masti po sastavu i kako se dijele?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
- Odredi da li je tvrdnja točna ili netočna:
- Masti su najveći izvor uskladištene energije u organizmu T N
- Oleinska kiselina je nezasićena masna kiselina i uglavnom je sastojak
krutih masti T N
- Transmasne kiseline su korisne hranjive tvari u organizmu T N
- Kolesterol je opasna tvar u organizmu i ne smije biti prisutan ni u malim količinama T N
- Što su bjelančevine ( proteini) i kako se dijele?
_______________________________________________________
______________________________________________________
- Aminokiseline koje su neophodne u organizmu , a organizam ih ne može sintetizirati iz drugih tvari već se moraju unositi u organizam hranom zovu se _______________________________________________.
- Objasni dnevne potrebe za makronutrijentima!
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
- Što su Maillardove reakcije ( objasni)?
______________________________________________________________
_____________________________________________________________
- Navedene vitamine klasificiraj u grupe:
Vitamini: A, B-kompleks, C, D, E, K
- Vitamini topivi u mastima:__________________________________________
- Vitamini topivi u vodi:_____________________________________________
- Poveži pojedine vitamine i minerale sa tvrdnjama koje se odnose na njih:
- Nedostatak tog minerala izaziva anemiju jod
- Važan je za imunitet, a nedostatak dovodi do skorbuta E-vitamin
- Faktor je plodnosti i važan antioksidans A-vitamin
- Važan je za vid, nedostatak dovodi do noćnog sljepila željezo
- Važan je u trudnoći , a nedostatak dovodi do malformacija ploda
- C-vitamin
- Važan je za rad štitnjače pa nedostatak dovodi do gušavosti Folna kiselina
- Objasni važnost fosfora i natrija za organizam te njihove izvore!
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
- Hranjive tvari koje se najviše gube prilikom termičke obrade hrane su_____________________________ .
- Zaokruži točne tvrdnje u vezi vode u organizmu i hrani:
- Namirnice sadrže različiti postotak vode
- Slobodna voda se lako uklanja sušenjem
- Gubitak vode od 5 % je smrtonosan za organizam
- Dijabetičari imaju smanjen osjećaj žeđi, a premalo vode u tijelu povećava krvni šećer
- Voda se u organizam unosi hranom i pićima, ali se i jedan dio vode stvara kemijskim reakcijama u organizmu:
TOČNO NETOČNO
- Najveći dio vode iz organizma se izluči preko kože:
TOČNO NETOČNO
- Dopuni rečenice:
- Oko 80% bjelančevina pšeničnog brašna čine bjelančevine
______________________ i _______________________ tj. gluten koji je važan za podizanje tijesta.
- Bjelančevine___________________ zamjena su bjelančevinama animalnog porijekla u vegetarijanskoj prehrani zbog sadržaja esencijalnih aminokiselina.
- Sadržaj _____________ u mesu je mali, 0,2-1%, pa on nema energetsko značenje,
ali utječe na kakvoću mesa.
- ___________ sadrži najviše vode 73,5%, zatim 12-14% masti, 15-22%
bjelančevina koje imaju najveću biološku vrijednost.
- Najvažnija bjelančevina mlijeka je _______________ dok se ugljikohidrati u
mlijeku nalaze kao disaharid________________________ .
- Kod konzumiranja slatkiša prednost treba dati______________________ koja uz
smanjenu količinu šećera sadrži vrijedne tvari koje imaju antioksidativno
djelovanje te potiču stvaranje endorfina i serotonina koji utječu na bolje
raspoloženje.
- Pojmovima s lijeve strane pridruži pojmove s desne strane:
glukoza zasićena masna kiselina
lecitini vitamin
palmitinska kiselina disaharid
kolesterol protein u mesu
saharoza nezasićena masna kiselina
oleinska kiselina polisaharid
škrob sterol
lignin protein u mlijeku
miozin prehrambeno vlakno
folna kiselina monosaharid
kazein fosfolipidi
KAKO LAKŠE UČITI!
Nacrtaj umnu mapu sastava hrane!