У сучасному суспільстві існує безсумнівний інтерес до проблем харчування та харчування, що виражається у появі всіляких видань, мабуть, призначених інформувати громадськість про знання, які ми маємо про ці проблеми. та думки, у яких відсутня необхідна наукова документація. З цієї причини, незважаючи на добрий намір їх авторів, сумнівно, що вони сприяють правильному уявленню про сучасний стан наших знань. Ця ситуація виправдовує фразу видатного північноамериканського дослідника Жана Мейєра: "Ті, хто говорять про харчування, не знають, а ті, хто знає, не говорять".
Існує багато причин низької якості багатьох публікацій, спрямованих на поширення знань про харчування. Однією з них є складність належного інформування про прогрес науки про харчування через швидкість, з якою цей прогрес перевіряється. Іншою причиною є неоднорідність знань, що складають науку про харчування в даний час, що походять з дуже різноманітних наукових дисциплін, включаючи, крім фізіології та біохімії, медицину, хімію, сільське господарство та зоотехніку, харчові технології, економіку та соціальну сферу. наук.
Коротка історія науки про харчування
Наука про харчування - це молода наука, вік якої не перевищує двох століть. Починається з досліджень французького хіміка Лавуазьє (1743-1794), який, порівнюючи дихання тварин із горінням, встановив, що їжа горюча, тобто речовини, які при окисленні в організмі забезпечують енергією, необхідною для її підтримки.
Ці дослідження, які тривали у другій половині 19 століття в Німеччині, а пізніше в Північній Америці та інших країнах, дали змогу встановити те, що ми називаємо "енергетичною концепцією харчування": їжа, а точніше її основні органічні компоненти, є принципово окислювальним джерелом енергії, і енергетичні зміни, що відбуваються в живому організмі, підкоряються термодинамічним принципам, що регулюють енергетичні зміни у Всесвіті. Цей факт, вперше встановлений Максом Рубнером (1854-1932) у 1894 р., Безсумнівно, є одним із найбільших внесків досліджень харчування у теоретичну біологію. Цей факт слід пам'ятати, тому що, як писав Ленінгер: "Не існує жодного вітаїзму чи чорної магії, здатних змусити живі організми врятуватися від невблаганної природи термодинамічних принципів" (1965).
Важливість і теоретична краса дослідження харчування, з енергетичної точки зору, обумовлена тим, що воно пропонує міцну основу для вивчення харчових процесів, без необхідності детально знати механізм хімічних перетворень, які матеріали поживні речовини в їжі відчуваються в організмі. Водночас це дозволило нам з розумним наближенням оцінити енергетичні потреби людини.
З енергетичної точки зору три основні групи харчових речовин: вуглеводи (цукри та крохмаль), жири та білки взаємозамінні. Іншими словами, можна замінити певну кількість одного з них у раціоні кількістю іншого, здатного виділити таку ж кількість енергії при окисленні організмом. Але існує важлива хімічна різниця між вуглеводами та жирами, з одного боку, та білками, з іншого. Вуглеводи та жири складаються з вуглецю, кисню та водню, тоді як білки містять також азот та, меншою мірою, сірку. З іншого боку, білки, звідси їх назва, є основними складовими живої речовини.
У 1816 р. Великий французький фізіолог Франсуа Магенді (1783-1855) продемонстрував на собаках, що вищі тварини не можуть жити на дієтах, позбавлених білка і що не всі білки мають однакову харчову цінність.
Дослідження ролі білків у харчуванні отримало помітний поштовх завдяки роботі Юстуса фон Лібіга (1803-1873) у Німеччині. Лібіх представив поняття їжі дихальної чия основна роль - служити паливом та пластмасовими продуктами, основна роль яких пов’язана з побудовою та відновленням власних тканин організму. Таким чином з'являється друге поняття про роль їжі в харчуванні. Їжа - це не тільки паливо, а й переносники того, що ми могли б назвати Будівельні матеріали, Речовини, які наш організм не може виробляти і які, оскільки вони необхідні для його харчування, повинні надходити із зовнішнього світу, складаючи частину їжі. Білки - не єдині харчові речовини, які належать до цієї категорії. Наприклад, кальцій необхідний для побудови кісток. У новонародженого людини не більше 30 грамів кальцію, але коли його ріст закінчується, через 18 або 20 років, його скелет містить близько півтора кілограмів цього металу, який, очевидно, надходить з їжею, спожитою протягом цих років.
Всі білки складаються з асоціації молекул амінокислот, органічних кислот, що містять азот у формі однієї або декількох аміногруп. Двадцять із цих амінокислот містяться в різних пропорціях у природних білках. Вісім з них (фенілаланін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонідин, треонін, триптофан та валін) не можуть бути синтезовані організмом тварини і, отже, повинні бути присутніми в раціоні. З цієї причини їх називають незамінними або незамінними амінокислотами. Роль білків у харчуванні значною мірою залежить від їх вмісту в незамінних амінокислотах, але не слід забувати, що дієта також повинна містити певну частку несуттєвих, які, на відміну від попередніх, можна замінити один для одного.
Наприкінці минулого століття здавалося, що харчові потреби людського організму обмежувались певною кількістю енергії, що забезпечується переважно вуглеводами та жирами, а також певною кількістю білків та неорганічних речовин, таких як кальцій, фосфор, магній ., натрію, калію, заліза тощо. Тому можна було б підготувати відповідну дієту, змішуючи ряд хімічно чистих речовин у відповідних пропорціях. Ця ідея, сформульована французьким хіміком М. Бертло (1827-1907), призвела до експериментів, які продемонстрували неможливість збереження життя тварин, яких годували такими очищеними раціонами.
У 1905 р. Голландський дослідник К. А. Пекелхарінг продемонстрував, що неможливо утримувати живих мишей, що харчуються дієтою, що складається із суміші вуглеводів, жирів і білків з неорганічними солями, і склад яких можна вважати досконалим згідно з тогочасними знаннями. Натомість миші жили нормально, якщо до раціону додавали невелику кількість свіжого молока. Цей важливий експеримент не привернув належної уваги, можливо тому, що він був опублікований у голландському журналі з обмеженим міжнародним тиражем.
У період між 1906 і 1912 рр. Англійський біохімік Ф. Г. Хопкінс (18611947) проводив подібні експерименти, використовуючи вирощування щурів з експериментальними тваринами. У цих дослідженнях, дуже ретельно спланованих та виконаних, можна було показати, що штучна дієта, складена з очищених речовин, не здатна підтримувати ріст щурів. Додавання невеликої кількості молока, недостатнього самі по собі для підтримки росту тварин, дозволило їм нормально рости. З цих досліджень Хопкінс дійшов висновку, що в натуральних продуктах є речовина, або речовини, доти невідомі, які в дуже малих кількостях необхідні для харчування тварин.
Хопкінс назвав ці речовини "дієтичними допоміжними факторами". Читач здогадається, що ці речовини - це те, що ми зараз називаємо вітамінами, назва, запропонована польським біохіміком Казіміро Функ у 1911 р. Ми можемо визначити вітаміни як органічні речовини (сполуки вуглецю), які в дуже малих кількостях є важливими для харчування тварини.
Історія вітамінів - одна з найбільш захоплюючих глав сучасної науки. Відкриття вітамінів продемонструвало, що низка захворювань, відомих з давніх часів, таких як рахіт, цинга, авітаміноз та пелагра, були наслідком вживання дієти, в якій бракувало вітаміну. Так виникло поняття «хвороба на дефіцит» і почали розуміти тісний взаємозв’язок між станом харчування та здоров’ям людини.
Спільними зусиллями біологічних досліджень та хімічних досліджень вдалося виявити, виділити, очистити, встановити структуру та здійснити синтез вітамінів, які ми знаємо сьогодні, трохи більше як за третину століття. У випадку людини цих вітамінів 13: чотири жиророзчинні A, D, E і K та дев’ять водорозчинних B1, B2, B9, B12, фолієва кислота, пантотенова кислота, біотин, нікотинамід та вітамін С або аскорбінова кислота.
Нарешті було встановлено, що ті вітаміни, біохімічна функція яких ми знаємо, діють як коферменти, компоненти малого молекулярного розміру, необхідні для активності певних ферментів, тобто каталізатори білкової природи, що регулюють швидкість хімічних реакцій у живих істот.
З відкриттям вітамінів в науку про харчування вводиться нове поняття. Продукти харчування є не тільки носіями палива та будівельних матеріалів, а й носіями того, що ми можемо назвати «регуляторами обміну речовин». Ця категорія також включає певні метали, необхідні нашому організму у дуже малих кількостях, і роль яких, загалом, можна вважати подібною до ролі вітамінів.
Харчові потреби організму людини
Поживні потреби людського організму можуть бути зменшені до певної кількості вуглеводів та жирів у пропорції, необхідній для задоволення близько 85% -90% енергетичних потреб, достатньої кількості білка для задоволення решти потреб в енергії, яка повинен містити вісім незамінних амінокислот плюс деякі з тих, що не є; дві незамінні жирні кислоти (лінолева та ліноленова), 13 вітамінів та близько 20 неорганічних або мінеральних елементів. Загалом приблизно від 45 до 50 хімічно визначених речовин. Було показано, що суміш у відповідних пропорціях цих речовин, яку ми називаємо а хімічна дієта, вводячи в достатній кількості для задоволення енергетичних потреб, він здатний підтримувати адекватний харчовий статус людини, незалежно від того, вводиться він перорально або внутрішньовенно.
Але людина не їсть звично, і я не думаю, що найближчим часом їстиме сумішами хімічних продуктів, а їжею, тобто продуктами тваринного або рослинного походження та складним хімічним складом, в якому речовини, необхідні нашому харчування розподіляється дуже нерівномірно. Важливо пам’ятати, що натуральна їжа також містить безліч речовин, які, очевидно, не є необхідними для нашого харчування.
За винятком грудного молока протягом перших місяців життя, їжа не існує ідеально. Я маю на увазі під цим, що жодна інша натуральна їжа не містить усіх харчових елементів у належних пропорціях. Отже, найпростішим способом досягнення задовільного харчового статусу є включення різних видів їжі в раціон, щоб деякі доповнювали недоліки інших. Дієта, що містить продукти, що представляють основні групи природних продуктів харчування в достатній кількості для задоволення енергетичних потреб, є, в принципі, адекватною дієтою для дорослого.
Харчові звички нашого виду значно змінювались протягом століть, і в даний час між одними країнами та іншими існують помітні відмінності з точки зору їх харчових звичок. Це означає, що людина має дивовижну здатність переживати споживання дієт дуже різного складу з точки зору натуральної їжі. Не здається ризикованим вважати, що ця здатність, мабуть, зіграла важливу роль у виживанні нашого виду. З цієї причини, мені здається, мало сенсу говорити про природний раціон, якщо під природним ми маємо на увазі конкретний, унікальний раціон, характерний для нашого виду. Людина всеїдна в найсуворішому розумінні цього слова і може задовольнити свої харчові потреби за допомогою дуже різноманітних поєднань натуральної їжі, приготованих з найрізноманітнішими кулінарними техніками.
Багато років тому Брилла-Саварін писав: "Скажи мені, що ти їси, і я скажу тобі, хто ти", і це правда, що чоловіки відрізняються один від одного своїми харчовими уподобаннями, але це жодним чином не означає, що їх Поживні потреби, як ми їх знаємо сьогодні, мають бути різними. У межах певної індивідуальної кількісної мінливості харчові потреби по суті однакові для всіх представників виду, і ми не маємо підстав вважати, що вони змінювались з моменту появи перших форм людського життя.
Основні речовини для нашого харчування практично однакові для всіх тварин, за винятком вітаміну С, присутність якого в раціоні життєво необхідна лише для п’яти видів (людина, антропоїдні мавпи, морська свинка, фруктова кажан та китайський соловей). Здається, все вказує на те, що харчові потреби з точки зору необхідних речовин не повинні суттєво змінюватися з часу появи перших форм життя тварин на планеті.
* Ця стаття вийшла в друкованому виданні 0007, 7 червня 1983 року.