К. А. Тимирязев в книге «Жизнь растения» писал: «Спрашивается: какая же сила может быть скрыта в куле овса, в куске хлеба или мяса? Ответ далеко не так прост, да и самый вопрос, быть может, не всякому приходил в голову… Пища служит источником силы в нашем организме только потому, что она не что иное, как консерв солнечных лучей». По словам Тимирязева, растение – посредник между небом и землей: «Оно истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч Солнца горит в мерцающей лучине и в ослепительной искре электричества». Энергия нашей пищи – солнечный свет, использованный растениями для синтеза белков, жиров и углеводов.
Белки состоят из 20 аминокислот, соединенных в длинные цепочки. Наш организм способен образовывать многие аминокислоты из других веществ пищи, но, по крайней мере, 8 из 20 аминокислот он должен обязательно получать с едой в готовом виде. Эти аминокислоты получили название незаменимых, или эссенциальных. Больше всего их в пище животного происхождения, и такой белок лучше усваивается, что способствует образованию белка в нашем теле.
Источники белка в пище, – в первую очередь, мясо, рыба, молоко и молочные продукты, яйца, зернобобовые культуры, орехи. Вклад овощей и фруктов в обеспечение организма белком минимален.
Аминокислоты, входящие в состав белков пищи, используются организмом не только для синтеза присущих ему белков, но и для образования гормонов, а также веществ, передающих сигналы в нервной системе.
Жиры – это химические соединения глицерина с жирными кислотами. Сало, сливочное и растительное масла, маргарин в значительной мере состоят из жиров. Наш организм способен синтезировать глицерин и многие жирные кислоты из других веществ, но линолевую и линоленовую кислоты он должен получать с пищей.
Углеводы. К ним относятся такие вещества, как сахар и крахмал. Простейшие углеводы, или моносахара (моносахариды), – глюкоза, фруктоза и галактоза. Источником моносахаров являются многие фрукты, ягоды, сахар и мед.
Соединяясь попарно, молекулы этих простейших сахаров образуют дисахара (дисахариды). Среди них в аспекте питания человека наиболее важны сахароза, мальтоза и молочный сахар (лактоза). Молекула сахарозы состоит из связанных воедино фруктозы и глюкозы. Молочный сахар состоит из соединенных молекул глюкозы и галактозы. Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы. Этот сахар образуется при гидролизе крахмала (например, в солоде), а также при переваривании крахмала в организме.
Третья важнейшая группа углеводов – полисахариды, или сложные углеводы (греч. poly – «много»), их молекулы состоят из большого числа соединенных молекул глюкозы или других моносахаров. К этой группе относится, например, крахмал. Крахмалом богаты зерновые продукты, мука и хлеб, бобовые, картофель, орехи, бананы.
Белки, жиры и углеводы служат тем пластическим материалом, из которого образуются структуры тела, эти же вещества превращаются в многочисленные химические соединения, необходимые для жизнедеятельности организма.
К полисахаридам относится также целлюлоза (клетчатка) и ряд родственных ей веществ. Общее их качество – неперевариваемость ферментами пищеварительного тракта. Эту группу веществ обычно называют растительными, или пищевыми, волокнами, поскольку они присущи именно волокнистым структурам растительной пищи.
Ранее все эти соединения называли балластными веществами пищи, усматривая в них только ненужный организму балласт. Со временем раскрылось значение пищевых волокон в работе систем организма и в защите от болезней. Волокна стимулируют работу кишечника, способствуют прохождению по нему перевариваемой массы, предупреждают запоры, развитие дивертикулов (выпячиваний) кишечника, участвуют в формировании объема съеденной пищи, способствуют возникновению чувства сытости во время еды. Пищевые волокна способствуют удалению из организма холестерина, токсических металлов (свинец и др.), радионуклидов. Замедляют всасывание глюкозы, облегчая воздействие инсулина на углеводный обмен. Частично разрушаются в кишечнике под воздействием бактерий, образуют вещества, благоприятствующие нормализации функций кишечника.
Витамины – группа разнообразных по химической природе органических веществ, необходимых организму в весьма малых количествах. Они участвуют в регуляции процессов жизнедеятельности, и от обеспеченности ими зависят и здоровье, и эмоциональный настрой, и работоспособность, и сопротивляемость болезням.
Наряду с витаминами наш организм нуждается в небольших количествах многих других органических веществ, поставляемых растительной и животной пищей и не относящихся к белкам, жирам или углеводам.
Минеральные вещества нашей пищи используются не только для построения скелета. Это участники многих химических реакций, протекающих в организме. Минеральные вещества принято подразделять на макро- и микроэлементы. Первые представлены в окружающей среде в большем количестве, чем вторые (греч. macros – «большой», micros – «малый»). Потребность в макроэлементах исчисляется десятками и сотнями миллиграммов, а в микроэлементах – миллиграммами и долями миллиграммов. Казалось бы, суточная потребность в железе (10 мг для мужчины и 18 мг для женщины) слишком высока, чтобы его можно было отнести к микроэлементам, но из рациона усваивается лишь 10 % нормы.
Пища поставляет нам и другие важные для здоровья вещества, например, антиоксиданты, защищающие организм от повреждения кислородом. О них в следующих главах книги.
«Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской федерации» (https://rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=18979.) подскажут ваши личные потребности в веществах пищи в зависимости от возраста, пола и энерготрат. Сведения о витаминах и минеральных веществах даны также в «Приложении». Рассказывая о продуктах, я специально привожу сведения о количестве в них витаминов и минеральных веществ, чтобы читатель мог сопоставить их с реальными потребностями в этих веществах (даны в «Приложении»). Ведь нередко пища содержит полезное вещество, но в весьма малом количестве. Витамин С есть в черной смородине и в лимоне. В смородине много, в ломтике лимона – мизерное количество.