Nutrienti ca bioconstituienti

NUTRIENTI CA BIOCONSTITUIENTI

INTRODUCERE IN NUTRITIE

Organismele vii se afla in stransa dependenta de arealul existential, prin ceea ce se denumeste cu un termen generic "mediul inconjurator'.

Intre organism si mediu exista un continuu schimb de materie, energie si informatie, schimb care se afla la baza desfasurarii tuturor proceselor biologice. In aceasta maniera se asigura mentinerea si perpetuarea asa numitelor "caracteristici dinamice ale proceselor biologice' : metabolismul, cronobiochimia, homeostazia si homeorezia.

La desfasurarea normala a proceselor biologice concura factorii de mediu esentiali intre care se mentioneaza aerul, apa si alimentele. Esentialitatea alimentelor rezida in aportul de substante nutritive necesare desfasurarii tuturor proceselor vitale.

Nutritia este "stiinta alimentului, a nutrientilor si actiunii acestora, a interactiilor si echilibrului in relatie cu sanatatea si boala, precum si a proceselor prin care organismul ingera, digera, absoarbe, transporta, utilizeaza si excreta substantele alimentare'.

Se estimeaza ca nutritia este o stiinta de sine statatoare care a fost recunoscuta de comunitatea stiintifica doar in deceniul al patrulea al acestui secol. Odata cu infiintarea primului "Institut de Nutritie' in U.S.A. in anul 1934. Nutritia umana a fost recunoscuta ca o disciplina stiintifica distincta.

Intr-o maniera simpla nutritia s-a definit ca "stiinta hranirii corecte a corpului sau studiul efectului alimentelor asupra organismului viu'.

PRODUSELE ALIMENTARE SI ALIMENTATIA OMULUI

Alimentul este un produs in stare naturala sau prelucrata care, inainte de toate, trebuie sa fie salubru si care contine substante nutritive necesare organismului pentru intretinerea activitatilor vitale.

Acesta poate fi caracterizat si ca un amestec de substante organice si anorganice, necesare organismului uman, dar si substante indiferente si chiar antinutritionale.
 Alimentele consumate de om trebuie sa contina:

- protide;

- glucide;

- lipide;

-vitamine;

-saruri minerale;

-apa;

-fibre alimentare;

Alimentele - sunt substante procesate sau neprocesate destinate pentru nutritia umana si menite a satisface necesarul trofic si necesarul energetic in vederea mentinerii functiilor vitale, asigurarea cresterii si dezvoltarii, pastrarea aptitudinilor pentru activitatile fizice si psihice. Evident consumul de alimente implica administrare exclusiv orala.

NUTRIENTII

Substantele prezente in alimente sunt denumite cu termenul generic de "nutrienti alimentari" "principii nutritive' sau "principii alimentare' folosindu-se uzual si termenii de "trofine'

Nutrientii alimentari sunt substante active cu proprietati energetice si plastice. Pentru ca procesele metabolice care intretin viata si care genereaza energia necesara tuturor activitatilor sa se desfasoare la parametri normali, este necesar ca cantitatea nutrientilor cat si raportul dintre ei, sa se afle la nivele optime.

Metabolismul se realizeaza in interiorul celulelor, iar substantele importante care provin din alimente trebuie sa ajunga din tubul digestiv in sange si de aici in spatiul interstitial, iar apoi trec de membrane in interiorul celulelor.

Nutrientii din alimente reprezinta acei compusi exogeni care dupa digestie si absorbtie participa la metabolism, proces indispensabil vietii.

Nutrientii (principiile nutritive) variaza sub raportul compozitiei si cuantumului de la un aliment la altul. Din acest considerent asigurarea necesarului de nutrienti se face printr-o ratie alimentara echilibrata si complexa.

Intre nutrienti, dependent de cuantumul acestora in produsele alimentare si de rolul fiziologic si biochimic, se disting:

a. macronutrientii:

- glucidele

- lipidele

- protidele;

b. micronutrienti:

- compusi minerali de interes biologic (biomineralele)

- vitaminele;

c. alti nutrienti:

- apa

- fibrele alimentare

- substante biologic-active

CANTITATEA SI RAPORTUL OPTIM DINTRE NUTRIENTI

Intre principalii nutrienti din alimente trebuie sa existe un anumit raport, care trebuieste individualizat in functie de varsta, efort, starea de sanatate, sex.
  In principiu, un raport intre glucide, proteine si lipide de 10:2:1 este corespunzator.

Se considera ca pentru stabilirea raportului si a cantitatii de nutrienti, trebuie sa se porneasca de la proteina, substanta fundamentala, pentru care organismul nu poseda organe de rezerva, decat celulele insele. Din acest motiv, aportul de proteine, de fapt de aminoacizi esentiali, trebuie sa se realizeze echilibrat si uniform.
   Specialistii in nutritie conchid ca daca in 1970, un adult avea nevoie in medie de 1,4 g proteine/kg corp, in 2000, acest necesar a scazut la 0,75g proteine/kg corp, adica aproape s-a injumatatit. Cantitatea necesara de proteine difera de la individ la individ, mai ales in functie de varsta si de efortul depus.
   Necesarul de proteine in functie de varsta si de efortul depus, este prezentat in tabelul de mai jos.

Cale parcursa de un principiu alimentar cu valoare de nutrient, este urmatoarea:

ALIMENT → DIGESTIE → ABSORBTIE DIGESTIVA → CIRCULATIE →ABSORBTIE CELULARA → NUTRITIE CELULARA

MACRONUTRIENTII

Aportul de nutrienti in cadrul unei ratii alimentare obisnuite pentru om este reprezentat in principal de macronutrienti: glucide, lipide si protide, care se afla in proportie aproximativa de 60 %, 20 %, respectiv 12%.

GLUCIDELE

Sunt compusi chimici naturali prezenti in regnurile vegetal si animal. In compozitia acestora se afla asa numitele "bioelemente ternare': carbonul, hidrogenul si oxigenul, care definesc structural glucidele simple de tipul ozelor (monozaharidelor): glucoza, fructoza, galactoza, riboza etc.

Exista derivati glucidici cu structura mai complexa numite ozide, dintre care in cantitati mai mari in natura se afla poliholozidele (poliglucidele): glicani (amidon, celuloza), fructani s.a.

Din clasa ozidelor fac parte si heterozidele (glicozidele) in compozitia carora s-au mai decelat azotul, fosforul si sulful.

Compusii din clasa glucidelor sunt cunoscuti si sub denumirea de "zaharide' sau "hidrati de carbon' (cu variantele de denumiri: carbohidrati sau hidrocarbonate).

In unele cazuri la compusul glucidic se leaga si un compus neglucidic, cunoscut sub denumirea generica de 'aglicon'.

Avand in vedere structura chimica, glucidele se clasifica in doua subclase:

1) oze;

2) ozide.

1. Ozele

Sunt cunoscute si sub denumirea de monoglucide, monozaharide sau glucide simple. Acestea contin in molecula o grupare carbonilica (aldehidica sau cetonica) si mai multe grupari hidroxilice.

In functie de natura gruparii carbonilice se disting:

Aldoze - cu structura de polihidroxi-aldehide: glucoza, galactoza, manoza;

Cetoze - cu structura de polihidroxi-cetone: fructoza.

Daca se are in vedere numarul de atomi de carbon din molecula (ex. 2,3,4,5,6 etc), se pot distinge: dioze, trioze, tetroze, pentoze, hexoze etc. in natura se afla mai frecvent oze cu 3-6 atomi de carbon.

2. Ozidele

Sunt compusi glucidici care se formeaza prin condensarea moleculelor de oze, unele avand si compusi neglucidici.      

Astfel, se disting doua subclase de compusi diferiti prin structura si compozitie

Holozidele - compusi constituiti exclusiv din resturi de monoglucide. In functie de marimea moleculei se disting:

oligoholozide (oligoglucide) - cu molecula mica;

poliholozide (poliglucide) - care au structura macromoleculara de tip glicani sau de tip glicozaminoglicani.

Heterozidele (glicozidele) - compusi cu structura mai complexa in constitutia carora se afla o componenta glucidica: oza sau ozida, si o componenta neglucidica denumita aglicon, care se leaga la hidroxilul glicozidic (semiacetalic) al restului glucidic.

Glucidele in regnul vegetal, se formeaza prin conversii intermetabolice pornind de la produsii de fotosinteza, iar in regnul animal provin din aport exogen.

Functiile pe care le indeplinesc glucidele in organism sunt urmatoarele:

- In materia vie, glucidele prezinta rol predilect in procesele de morfogeneza si energogeneza.

- Glucidele intra in compozitia organismului si influenteaza functionarea lor specifica.

- Rolul principal al glucidelor in alimentatia omului este cel energetic. Pe seama glucidelor se asigura mai mult de jumatate din energia necesara in 24 ore. Functionarea glucidelor drept sursa de energie in organism se explica prin capacitatea lor de a se metaboliza pe cale anaeroba, cat si aeroba

- Pe langa importanta calorigena, glucidele au si un rol plastic, deoarece intra in compozitia celulelor si tesuturilor si participa la procesele plastice.

- Glucidele sunt utilizate si pentru mentinerea nivelului glicogenului in ficat si reinoirea rezervelor sale, precum si pentru mentinerea constanta a nivelului zaharului in sange.

- Au rol important in cresterea rezistentei organismului fata de substantele toxice, asigurand prin prezenta lor o buna functionare si tonifiere a ficatului.

- Sunt componente ale acizilor nucleici (riboza) si ale unor sisteme coenzimatice. Glucidele circulante in organism pot fi de origine exogena (alimentara) si endogena (rezultate din procesele metabolice).

Glucidele alimentare de interes biologic sunt:

a. poliglucide (amidon si glicogen - care contin alfa-D-glucopiranoza)

b. diglucide (zaharoza, lactoza, trehaloza, maltoza, izomaltoza)

c. monoglucide (glucoza, fructoza, xiloza etc)

Interactiile metabolice, caracteristice pentru metabolismul glucidic, se realizeaza in cadrul fazelor caracteristice:

a. catabolismul (biodegradarea)

b. anabolismul (biosinteza)

Catabolismul glucidelor

In organismul uman procesele catabolice au ca substante de pornire nutrientii poliglucidici (amidonul, glicogenul s.a.), diglucidici (zaharoza, lactoza, maltoza s.a.) si chiar monoglucidici (glucoza, galactoza, manoza s.a.).

Anabolismul glucidelor

In organismul uman forma de depozit pentru glucide este glicogenul a carui stocare se face in tesuturile hepatic si muscular.

Totalul de glicogen din organism este de cca.350 g. Forma circulanta pentru glucide, este aceea de glucoza prezenta in sange si anumite lichide biologice.

Biosinteza glicogenului

Este un proces care porneste de la glucoza,de fapt alfa -D- glucopiranoza compus care poate fi considerat ca un monomer.

Necesarul de glucide

Cantitativ, glucidele ingerate zilnic reprezinta cca. 350-450 g, fiind constituite in principal din glucide complexe (amidon) 65 %, zaharoza 25%, lactoza 11 %. Acestea se transforma la nivelul ficatului in glucoza, care reprezinta in final cca. 80 % din totalul glucidelor. Rezerva de glucide in organismul omului adult este de cca. 370 g depozitate predilect sub forma de glicogen in ficat si muschi.

Cantitatea de glucide din alimentatie este in medie de 4 ori mai mare decat cea de proteine si lipide.

In conditii de munca fizica medie, cel mai bun raport intre proteine, lipide, glucide este :1:1:4; pentru persoane care efectueaza munca fizica intensa acest raport ar trebui sa fie 1:1:5, iar pentru persoane mature si in varsta, care efectueaza munca intelectuala, cel mai rational raport este este 1:0,8:3.

Necesarul de glucide al organismului este de 4-5 g/kilocorp/zi si depinde de intensitatea consumului de energie. De aceea, la stabilirea aportului de glucide pentru diferite categorii de persoane, in primul rand trebuie sa se tina cont de cantitatea de energie consumata, deoarece 55- 50% din aceasta enegie trebuie asigurata pe seama glucidelor.

Eseu: Forsitia (Forsythia suspensa) Eseu: Mierluta

Glucidele sunt insa necesare chiar daca nu se executa un efort fizic.

Cuantumul monoglucidelor alimentare poate sa creasca prin prepararea culinara a alimentelor: prin hidroliza poliglucidelor. In conditiile unei alimentatii normale, in organism se produce stocarea glicogenului in ficat, al carui cuantum poate ajunge la cca. 5-10 % si in muschi pana la maximum 2 % .

Absorbtia glucidelor

Se realizeaza prin mecanisme pasive: pentozele (indeosebi riboza) sau prin mecanisme active: hexozele (glucoza, galactoza, fructoza).

Glucidele transformate in monoglucide: glucoza, galactoza sunt absorbite in jejun, inainte de a ajunge la ileon. Viteza de absorbtie a glucozei este mai mare (cca. 120 g / h), a fructozei redusa la jumatate, iar a pentozelor si mai redusa. Tranzitul glucozei si galactozei se face paralel cu al Na*, care se afla in cantitate mai mare in lumenul intestinal. Se bazeaza pe transportul activ in contragradient de concentratie.

Glucoza si galactoza tranziteaza alaturi de Na+ cu ajutorul unor proteine transportoare. Fructoza tranziteaza independent de Na+. Pentozele tranziteaza prin difuziune simpla, fapt care explica si rata redusa a transportului acestora.

In organism glucidele se afla sub o forma circulanta - glucoza din sange si sub o forma care se preteaza stocarii - glicogenul in ficat si muschi.

LIPIDELE

Sunt compusi cu structura heterogena si proprietati chimice variate, avand doua caracteristici esentiale: hidrofobicitatea si insolubilitatea in apa.

Din aceasta clasa de compusi fac parte:

- lipidele simple: acilgliceroli, ceride, steride, etolide;

- lipidele complexe: glicerofosfolipide, sfingolipide.

Lipidele se afla in diversele produse alimentare vegetale si animale si, evident in organismul uman. Aceste trofine sunt recunoscute predilect ca "substante calorigene'.

Lipidele sunt componente de baza ale produselor alimentare si conform conceptiei actuale sunt substante indispensabile vietii, cu rol important in activitatea organismului.

a. Lipidele simple - sunt compusi ternari (contin C, H, O), cu structura de esteri organici care in functie de natura resturilor de alcooli si de acizi organici (acizi grasi) se grupeaza in:

- Acilgliceroli (gliceride) - constituite din glicerol la care se esterifica acizi grasi ;

- Steride - formate din alcooli din clasa sterolilor (colesterol, sitosterol etc.) esterificati cu acizi grasi superiori;

- Ceride (ceruri) - compusi formati prin esterificarea unor alcooli superiori cu masa moleculara mare cu acizi grasi superiori;

- Etolide - se formeaza prin esterificarea ciclica sau lineara a unor acizi grasi hidroxilati.

b. Lipidele complexe - sunt formate din bioelemente ternare alaturi de care se pot afla alte elemente biogene (P, N, S) distingandu-se in cazul:

fosforului - lipide fosfatate (fosfatide);

- azotului - lipide azotate;

- sulfului - lipide sulfatate (sulfatide).

In general, pentru lipidele complexe, este preferata o clasificare dependenta, in principal, de natura alcoolilor constituenti:

1. Glicerofosfolipide - contin glicerol, acid fosforic, acizi grasi etc. In aceasta grupa de compusi se includ:

- acizii fosfatidici (contin doar glicerol, acid fosforic si acizi grasi);

- colaminfosfolipidele (contin in plus colamina);

- colinfosfolipidele (contin colina);

- serinfosfolipidele (contin aminoacidul serina);

- inozitolfosfolipidele (contin inozita sau inozitolul);

- acetalfosfolipidele (contin grupari oxigenate, duble legaturi etc.)

2. Sfingolipide - contin un aminoalcool - sfingozina si acizi grasi.

In aceasta grupa se includ:

- ceramidele - sunt derivati N-acetilati ai sfingozinei in constitutia carora se afla glicerolul, aminoalcoolul - sfingozina si diversi acizi grasi superiori;

- sfingofosfolipidele - care in structura de tip ceramidic pot contine un rest de fosforilcolina sau fosforilcolamina;

3. Sfingozidofosfolipidele - sunt sfingolipide lipsite de gruparea fosfat (cerebrozide, gangliozide, sulfatide s.a.)

In general se estimeaza ca in natura lipidele prezinta importanta biochimica, nutritionala, biomedicala si industriala. Lipidele din materia vie au rol in procesele de morfogeneza si energogeneza.

Functiile pe care le indeplinesc lipidele in organism sunt urmatoarele:

- Sunt elemente calorigene si furnizeaza organismului o cantitate din energia necesara (9,1Kcal/g)

In comparatie cu celelalte substante nutritive, lipidele elibereaza o cantitate dubla de energie si ca urmare au avantajul furnizarii intr-un volum mic a unei importante cantitati de energie;

- Sunt constituenti structurali ai celulelor, deci au rol plastic. Toate celulele au in constitutia lor, in proportie mai mare sau mai mica, lipide. Tesutul adipos este constituit preponderent din lipide, care sunt depozitate ca substante de rezerva sub piele, fie in jurul diferitelor organe, de unde sunt mobilizate pentru nevoi energetice atunci cand alimentatia nu furnizeaza suficiente calorii;

- Sunt compusi de plecare in sinteza unor substante indispensabile organismului: fosfatide, acizi grasi nesaturati, steroli, tocoferoli, si alte substante biologic active, printre care prostaglandinele au un rol central;

- Sunt solventi si vehiculanti ai vitaminelor liposolubile; absorbtia si utilizarea vitaminelor A, D, E, K depinde intr-o masura considerabila de aportul de lipide in alimentatie.

- In afara de aceasta, trebuie mentionat faptul ca lipidele au o influenta pozitiva asupra gustului produselor alimentare si asupra valorii lor nutritive.

Compozitia chimica si distributia in alimente

Din punctul de vedere al nutritionistilor, este important a avea in vedere structura si cuantumul acizilor grasi din lipide, distingandu-se alimente cu continut ridicat de:

- acizi grasi saturati : unt, smantana, frisca, margarina, unt de cocos;

- acizi grasi monoenoici (cu denumirea triviala "acizi mononesaturati') : ulei de masline, ulei de arahide, galbenus de ou;

acizi grasi polienoici (cu denumirea triviala "acizi polinesaturati') : ulei de peste, ulei de floarea soarelui, ulei de soia, ulei de porumb s.a.

Valoarea biologica a lipidelor

Cercetarile efectuate in scopul elucidarii rolului lipidelor in alimentatia omului au demonstrat ca aceste substante nutritive poseda proprietati biologice de prim ordin datorita aportului lor in compusi biologic activi cum sunt acizii grasi polinesaturati, fosfatidele, steridele, vitaminele D.

Surse alimentare de lipide

In general, surse bogate de lipide in alimentatie sunt uleiurile vegetale (de floarea soarelui, de soia) si grasimile animale (unt, untura de porc si de pasare).

Carnea, pestele si produsele derivate contin cantitati variate de lipide. Branzeturile, cu exceptia celor obtinute din lapte degresat contin cantitati apreciabile de lipide. In oua, lipidele se gasesc numai in galbenus. Produsele alimentare obtinute prin utilizarea de grasimi (cartofi prajiti, prajituri) sunt surse alimentare bogate in lipide.

Necesarul de lipide

Intr-o alimentatie normala ratia de lipide nu trebuie sa depaseasca 35-30% din aportul energetic sau 1-2g/kilocorp si zi din care 1/3 mononesaturate, 1/3 saturate, 1/3 polinesaturate. Ele sunt reprezentate atat de lipide vizibile( ulei, unt, margarina) cat si de cele invizibile(din carne, lapte, oua, nuci, alune)

Necesarul de lipide depinde de varsta, caracterul muncii, sex, particularitati nationale, climaterice.

Necesarul de lipide pentru organismul adult se recomanda a fi de 1,0-2,0 g/kg corp/zi, reprezentand 25-30 % din valoare calorica a ratiei zilnice.

Absorbtia lipidelor

Are loc predilect in segmentul jejunal dar si in ileon. Monogliceridele, acizii grasi, colesterolul se absorb prin transport pasiv in intestin.  

Monogliceridele se descompun inca si la nivelul vilozitatilor rezultand glicerol si acizi grasi, de unde trec in circulatie.

Absorbtia acizilor grasi se produce doar dupa ce acestia se combina cu sarurile biliare rezultand combinatii hidrosolubile.

O mica parte din trigliceridele din lumenul intestinal trec in celulele mucoasei intestinale printr-un mecanism de pinocitoza.

PROTIDELE

Protidele sau proteinele reprezinta o clasa mare de bioconstituenti care au distributie ubicvitara in lumea vie. In produsele alimentare de origine vegetala si animala exista nutrienti de natura protidica care acced in organismul uman prin alimentatie. Acesti nutrienti in urma metabolizarii se transforma in bioconstituenti ai organismului uman.

Sub raportul compozitiei chimice protidele (proteinele) se constituie in doua grupe de compusi:

- proteine simple

- proteine complexe

Proteinele simple

Sunt substante cuaternare in compozitia carora se afla carbon, oxigen, hidrogen si azot (peptide si chiar holoproteide).

Acestea au ca unitati structurale de baza, aminoacizii care se elibereaza prin hidroliza chimica (acida, bazica) sau biochimica (enzimatica).

Proteinele complexe

Au in compozitie si alte elemente: fosfor, sulf, oligo- si micro-elemente metalice (Mg, Fe, Zn, Cu, Mn) etc. Proteinele complexe contin resturi moleculare neprotidice (derivati profirinici - in cazul unor cromoproteine; acizi nucleici - in cazul nucleoproteinelor, etc).

Functiile pe care le indeplinesc proteinele in organism pot fi sintetizate astfel:

- sunt componente ale tuturor celulelor, intrand in structura acestora si luand parte in acelasi timp la cresterea si refacerea lor, deci indeplinesc un rol structural, plastic;

- prin participarea lor la formarea unor enzime, proteinele intervin in desfasurarea tuturor proceselor vitale ale organismului;

- intra in structura unor hormoni al caror rol este deosebit de important in desfasurarea activitatii normale a organismului;

- participa la mentinerea echilibrului osmotic si la repartitia in organism a apei si a substantelor dizolvate in ea;

- intervin in procesul de aparare a organismului impotriva microbilor si a toxinelor, participand la formarea anticorpilor;

- in anumite situatii, proteinele pot fi folosite in organism in scop energetic.

- substantele din clasa protidelor au ca unitati structurale de baza, aminoacizii.

- aportul proteic determina cresterea, dezvoltarea cerebrala, performantele fizice si intelectuale, reactiile la agresiuni, comportamentul familial si social. La copii, nutritia proteica influenteaza si dezvoltarea intelectuala cu consecinte ireversibile.

- lipsa proteinelor din alimentatie si mai ales a proteinelor cu valoare biologica ridicata duce la stari de denutritie cronica, la modificari ale constitutiei umane si uneori la boli ca hepatita, ciroza, pelagra.

Prin hidroliza chimica (acida, bazica) sau biochimica (enzimatica) a proteinelor se elibereaza aminoacizii si, in cazul proteinelor complexe, resturi moleculare neprotidice (derivati porfirinici in cazul unor cromoproteine; acizi nucleici in cazul nucleoproteinelor etc.)

Clasificarea protidelor se face in principal in trei mari subclase:

1) aminoacizi (monopeptide);

2) peptide;

3) proteide.

Aminoacizii - provin din proteinele alimentare dupa digestia acestora.

Aminoacizii proveniti din tubul digestiv in urma proceselor de digestie, absorbtie, transport sunt utilizati de catre organism in diferite scopuri metabolice: biosinteza proteinelor, biosinteza hormonilor, biosinteza fosfolipidelor, biosinteza bazelor purinice si pirimidinice, biosinteza aminelor, formarea corpilor cetonici, formarea de energie.

Nu toti aminoacizii existenti in produsele alimentare sunt in egala masura necesari organismului.

Din totalul de 22 de aminoacizi care se stie ca exista in proteine numai 9 aminoacizi sunt necesari in mod absolut pentru functionarea normala a organismului. Lipsa totala sau partiala din hrana a unuia din acesti aminoacizi conduce imediat la franarea cresterii. Din aceasta cauza acesti aminoacizi care nu pot fi sintetizati de organismul uman si care trebuie adusi de hrana, au fost denumiti aminoacizi esentiali sau indispensabili.

Necesitatile organismului uman in aminoacizi variaza in raport cu diferiti factori ca: varsta, sexul, starea fiziologica, regimul de activitate si repaus, conditiile de munca, diferitele stari patologice.

Nevoia de aminoacizi la un copil este mult mai mare ca la un adult.

Necesitatile in aminoacizi la un barbat sunt mai mari ca la femeie.

Activitatea fizica intensa influenteaza nevoia zilnica de aminoacizi prin modificarile pe care le produc in organism.

Peptidele - sunt compusi rezultati prin condensarea mai multor molecule de aminoacizi identici sau diferiti. In cadrul acestei subclase de compusi se disting:

a) Oligopeptidele - contin 2-10 resturi de aminoacizi legate prin legaturi peptidice (-CO-NH-) constituind o catena stabila.

b) Polipeptidele - sunt constituite dintr-un numar mai mare de resturi de aminoacizi(peste 10)

In tesuturi si lichide biologice s-au izolat diverse polipeptide cu actiune hormonala, neurotransmitatoare, enzimatica etc. Se mentioneaza in continuare polipeptide:

- cu actiune hormonala : insulina, glucagonul, corticotropina , parathormonul.

- cu actiune asupra neurotransmisiei: colecistokinina ,endorfinele.

Proteide - sunt ansambluri macromoleculare in care se afla condensat un numar mare de aminoacizi la care in unele cazuri se leaga si alte molecule neprotidice. Sub raport structural se disting doua grupe de proteide:

Holoproteidele - numite si proteine simple - sunt compusi proteidici in compozitia carora se afla doar resturi de aminoacizi;

Heteroproteidele - numite si proteine conjugate - sunt compusi proteidici in compozitia carora se afla o grupare proteica formata doar din resturi de aminoacizi si o grupare prostetica, in care se afla compusi de natura neprotidica.

Catabolismul proteinelor

Biodegradarea aminoacizilor

Aminoacizii rezultati prin digestia si absorbtia proteinelor alimentare si aminoacizii rezultati prin hidroliza proteinelor tisulare care are loc in organism sunt supusi procesului de biodegradare. Acest proces se realizeaza prin mai multe cai biochimice:

a) dezaminare;

b) transaminare;

c) decarboxilare.

Biodegradarea aminoacizilor se desfasoara pe cai specifice fiecarui aminoacid. La randul sau biosinteza aminoacizilor se realizeaza pe cai specifice pentru fiecare aminoacid. Acest fapt este explicabil, avand in vedere diversitatea structurala a aminoacizilor.

Procesul de biodegradare a peptidelor se realizeaza printr-o succesiune de reactii hidrolitice in care intervin enzimele numite peptidaze.

Anabolismul protidelor

Procesele caracteristice biosintezei protidelor se discuta, de asemenea, avand in vedere clasele de protide respectiv aminoacizii, peptidele si proteidele.

1. Biosinteza aminoacizilor

In cazul biosintezei aminoacizilor in organismul omuluiprincipalele cai de formare ale aminoacizilor sunt aminarea reductiva si transaminarea.

2. Biosinteza peptidelor, polipeptidelor si holoproteidelor

Se bazeaza pe precursorii din clasa aminoacizilor care se pot lega in cadrul unor catene prin legaturi de tip peptidic. Mecanismul biosintezei acestor compusi este studiat detaliat in biologia celulara, biologia moleculara si biochimia metabolismului protidic.

3. Biosinteza heteroproteidelor.

Este un proces complex care intereseaza atat componentele prostetice, cat si compoentele proteice. Componentele prostetice difera de la o heteroproteida la alta, spre exemplu: gruparile de natura glucidica - in glicoproteide; de natura lipidica - in lipoproteide etc. Componentele proteidice formate din lanturi macromoleculare polipeptidice, deci de tip holoproteidic sunt sintetizate din aminoacizi.

Necesarul de proteine

In organismul uman, proteinele provin din alimente de origine animala si vegetala si exista un echilibru permanent intre aportul si eliminarea lor dupa o prealabila degradare.

Mentinerea unui raport constant intre sinteza si degradarea proteinelor, intre aportul alimentar si eliminarea produselor de degradare, constituie bilantul azotat al organismului. Acest bilant se defineste ca diferenta dintre cantitatea de azot ingerata si cea eliminata.

Necesarul trofic de protide pentru un individ adult se apreciaza a fi de 1,0-1,5 g / kg corp / zi. Aceasta reprezinta cca. 11-13 % din valoarea calorica a ratiei zilnice. Din cuantumul total de protide, aminoacizii esentiali constituie principii nutritive de baza. Astfel, pentru un individ adult aportul de aminoacizi esentiali trebuie sa reprezinte 1 2 din totalul protidic, iar pentru organismul tanar (copii) cca. 2/3.

Absorbtia proteinelor

Protidele cu structura complexa, proteinele simple (holoproteidele) si proteinele conjugate (heteroproteide), precum si peptidele sunt descompuse sub actiunea diverselor enzime proteolitice pana la aminoacizi.

Absorbtia aminoacizilor levogiri este dominanta, cuplata cu transportul Na+, care - fiind in cantitati mai mari - faciliteaza tranzitul acestor aminoacizi.

In cazul aminoacizilor dextrogiri - rezultati din hidroliza intracelulara a di- si tripeptidelor - absorbtia se realizeaza prin difuziune pasiva ajungand in sangele din vena porta.

Nucleobazele purinice si pirimidinice rezultate din biodegradarea acizilor nucleici se absorb prin transport activ.

*Din totalul, glucidelor, peste 75% trebuie sa fie cu absorbtie lenta, provenind din cereale leguminoase si legume; 20% cu absorbtie rapida, dar care sa provina din surse neconcentrate, asa cum se afla in fructe si 5%  sa reprezinte zaharurile concentrate, consumandu-se de preferinta miere naturala.
  ** Este important atat sa se respecte raportul optim intre acizii grasi. Din totalul necesarului zilnic  de lipide, grasimile si uleiurile concentrate, nu trebuie sa depasesca.25-30%, restul completandu-se cu alte produse (seminte oleaginoase, peste, lapte, oua

MICRONUTRIENTII

BIOMINERALELE

Sarurile minerale constituie principii nutritive de baza, fiind indispensabile pentru buna functionare a tuturor proceselor metabolice, care se desfasoara la nivelul organismului. Pentru organismul adult se redau cateva date referitoare la necesarul unor elemente minerale, e.g. sodiu 2,4-3,6 g / zi; potasiu 2-4 g / zi; calciu 700-800 mg / zi; magneziu 300-350 mg / zi etc.

Compusii biominerali prezenti in organismele vii (mentionati
adesea sub denumirea de "saruri minerale' din organisme), se afla in proportie de 3-5 %. Acesti compusi sunt reprezentati predilect de substante de tipul AC, care in urma disociatiei electrolitice pot forma anioni (A') si cationi (C+).

Absorbtia biomineralelor

Se produce predilect la nivelul intestinului subtire (duoden, jejun), dar in cantitati reduse si la nivelul altor segmente ale tractusului digestiv.

VITAMINELE

Descoperirea vitaminelor s-a facut de catre cercetatorul polonez Kazimir Funk, in anul 1912. Acesta a studiat structura tiaminei (vitamina B1,) si a remarcat prezenta unei grupari aminice (-NH2), numind compusul "amina vitala'.

Denumirea de vitamina data acestui compus, desi improprie, s-a extins la diverse clase de compusi. In perioada urmatoare s-au cercetat vitaminele B, vitaminele D (antirahitice), vitamina C (antiscorbutica) etc.

Odata cu aprofundarea informatiilor si a descoperirii de noi vitamine s-a procedat la clasificarea acestora dupa diferite criterii:

- ordinea descoperirii: vitaminele A, B, C, D, etc.

- structura chimica : acid ascorbic- vitamina C; tiamina - vitamina B;

- activitatea biologica: vitamina antiscorbutica - vitamina C; vitaminele antirahitice - vitaminele D;

- mediul de solubilizare: vitamine liposolubile: A, D, E, K; vitamine hidrosolubile: vitamine din complexul B (B1, B2, B6, PP, acid pantotenic, acid folic, biotina, B12), vitamina C.

Compozitia chimica si distributia in alimente

1. Vitamine liposolubile:

- vitaminele A (retinolii);

- vitaminele D (calciferolii);

- vitaminele E (tocoferolii);

- vitaminele K (menaftonele).

Vitaminele A sau retinolii sunt cunoscuti si sub denumirea de vitamine antixeroftalmice, pentru considerentul ca au rol important pentru vederea crepusculara si previn xeroftalmia.

De asemenea, vitaminele A sunt implicate in diverse procese metabolice si implicit in procesul de crestere si dezvoltare a organismului uman.

Distributie naturala

Vitaminele A se afla sub forma de provitamine A (caroteni) predominant in produse de origine vegetala colorate: ardei, morcovi, varza, rosii, caise, porumb si frunze verzi - spanac. Conform unor determinari analitice s-a demonstrat faptul ca exista o variatie a cuantumului de vitamine A in functie de sezon, fiind mai crescut vara decat iarna. Vitaminele A (retinolii) se afla in - cantitati mai insemnate- in produse de origine animala: untura de peste, ficat, galbenus de ou, lapte, unt.

Excesul de vitamine A duce la modificari fiziologice caracterizate prin indispozitie, stare de voma, dureri de cap, tulburari cutanate. La administrarea excesiva de vitamine A (un timp indelungat sau cantitati mari la o dozare) se observa marirea volumului ficatului si a splinei, reducerea activitatii glandei tiroide si fragilitate la nivelul scheletului.

Vitaminele D sau calciferolii sunt cunoscute si sub numele de vitamine antirahitice. Acestea se afla in natura si sub forma de provitamine.

Vitaminele D cresc permeabilitatea celulelor mucoasei gastrice pentru Ca; intervine si in procesul de osteogeneza. Vitaminele D favorizeaza acumularea de acid citric la nivel sanguin, intervenind astfel in procesul de osificare.

De asemenea, calciferolii participa la biosinteza unor enzime, la metabolismul lipidic, la activitatea sistemului nervos, intervine in buna functionare a cordului si in procesul de coagulare a sangelui.

Vitaminele E sau tocoferolii constituie un grup de compusi cunoscuti si sub denumirea de vitamine antisterilice.

Activitate biologica

Tocoferolii au, in principal, actiune antioxidanta si de transport al hidrogenului pentru procesele redox.

Distributie naturala

Vitaminele E se gasesc in produse de origine vegetala cu continut ridicat in lipide polinesaturate (care contin acizi grasi polienoici): ulei de soia, ulei de bumbac, ulei de germeni de grau, ulei de porumb, ulei de arahide, in cereale nedecorticate, nuci, avocado, vegetale cu frunze verzi, tomate etc.

In cantitati mai reduse se afla si in produse de origine animala: ulei de peste, lapte, galbenus de ou, carne - muschi si organe - ficat.

Vitaminele K sau menaftonele sunt compusi cunoscuti si sub denumirea de vitamine antihemoragice pentru faptul ca intervin in procesele de coagulare a sangelui.

Activitate biologica

Vitaminele K intervin in procesul de coagulare a sangelui.

-participa la procesul de biosinteza a protrombinei, compus cu importanta majora in procesele de coagulare a sangelui.

- participa la sinteza proteinelor si a acizilor nucleici, a mARN necesar in biosinteza protrombinei.

- participa la reactii de oxido-reducere de la nivel celular - avand rolul de a transporta hidrogen.

- menaftonele sunt implicate si in procese enzimatice de la nivel sanguin.

2. Vitamine hidrosolubile:

- "complex vitaminic B' : vitamina B1 (tiamina); vitamina B2 (riboflavina); vitamina B3 (acidul pantotenic) vitamina B6, vitamina B12;

- vitamina C;

- vitamina PP(bioflavone).

Vitamina B1 este numita si tiamina sau aneurina si face parte din complexul vitaminelor B.

De asemenea, vitamina B, intevine in metabolismul lipidic, participand la biosinteza unor lipide pornind de la glucide. Tiamina are o actiune de stimulare a activitatii acetilcolinei cu rol de mediator al transmiterii influxului nervos la nivelul sistemului nervos vegetativ.

Vitamina B2 sau riboflavina a fost initial izolata din lapte avand numele de lactoflavina, apoi din ou cu numele de ovoflavina si din alte produse biologice.

Terminatia de "flavina' s-a pastrat dupa numele pigmentilor galbeni care au denumirea generica de "flavine'.

Vitamina B3 sau acidul pantotenic cunoscuta si sub denumirea mai veche de , factor antidermatitic' are o vasta distributie in regnul animal si vegetal.

Vitamina B4 - numita si acid pteroilglutamic sau acid folic (lat. folium-frunza)- a fost izolata pentru prima data din frunzele plantelor.

Vitamina B5 este cunoscuta si sub denumirea de vitamina PP (i.e.: pellagra preventurae-PP) sau "vitamina antipelagroasa'.

Vitamina B6 sau piridoxina este de fapt reprezentata printr-un grup de trei derivati ai "nucleului piridoxinic' provenit din heterociclul piridina. Acestia difera prin gruparile functionale: hidroxilica (-OH); aldehidica (-CHO) si aminica (-NH2).

Vitamina B7 sau biotina este cunoscuta sub diverse denumiri (care se regasesc in tratatele mai vechi), cum ar fi: bios II, factorul X, vitamina H s.a. Astazi, acestea au doar semnificatie istorica.

Vitamina B12denumita si "vitamina antipernicioasa' sau ciancobalamina sau corinoida sau factor anemic extrinsec, este un compus indispensabil vietii omului.

Vitamina C este cunoscuta si sub denumirile de acid ascorbic, acid hexuronic, vitamina antiscorbutica sau factor antiscorbutic. Este primul compus cu actiune vitaminica studiat mai intens pentru efectele antioxidante.

Acidul ascorbic este cunoscut pentru efectul antioxidant.

Acidul ascorbic intervine in metabolismul glucidic si protidic; contribuie la formarea colagenului.

S-a constatat ca lipsa vitaminei C din hrana scade rezistenta organismului fata de diferite microorganisme si eficienta mijloacelor de aparare antiinfectioasa. Insuficiensa de acid ascorbic determina o micsorare a rezistentei organismului fata de reprezentantii tuturor grupelor de microorgaisme patogene, in timp ce aportul adecvat in bolile infectioase grabeste insanatosirea.

Pentru organismul adult, aportul zilnic recomandat difera mult de la o vitamina la alta. Pentru vitaminele lipo-solubile valorile sunt redate in unitati internationale (UI), e.g. la vitamina A este 4000-5000 UI / zi; la vitamina D este 200 UI / zi. in cazul vitaminelor hidrosolubile valorile sunt redate in mg, e.g.: la vitamina B, este de 1,1-1,5 mg / zi; la vitamina B7 (biotina) este 30-300 micrograme etc.

Absorbtia vitaminelor

Se produce in mare parte in segmentul proximal al intestinului subtire. In cazul vitaminelor liposolubile este necesara prezenta enzimelor pancreatice cu rol lipolitic si a sarurilor biliare care contribuie la formarea de micelii hidrosolubile.

APA

Apa reprezinta componentul chimic prezent in cea mai ridicata proportie in organismul viu. Cuantumul acesteia este cuprins intre 40-94 %, fiind diferit in functie de regn, specie, sex, varsta etc.

Organismul omului contine mai mult de 70% apa, ceea ce inseamna ca nevoia de hidratare este insemnata. Trebuie sa se stie ca lichidele alimentare sunt cu mult mai periculoase, sau dupa caz, cu mult mai benefice, decat alimentele, caci substantele dizolvate in mediul lichid ajung fara oprelisti in fluxul sanguin. Orice sfat competent cu privire la sanatate incepe cu 'beti multa apa'.
  Apa are un rol deosebit de important in organism, niciun proces fiziologic   neputandu-se desfasura in lipsa ei. Cele mai importante tesuturi si organe, asa cum sunt sangele si creierul, contin mai mult de 90% apa. Dupa cum spunea un mare intelept indian, fara apa sangele s-ar preface in praf.
  Multe persoane, nu consuma apa de teama ingrasarii. Aceasta este o falsa problema, caci apa are 0 calorii, deci nu poate aduce niciun surplus de greutate corpului. Totusi, pe baza retentiei hidrice, organismul poate castiga cateva kilograme in plus. Desi pare incredibil, edemul provocat de apa care inunda spatiile dintre celule (interstitiile), in afara unor afectiuni severe, apare ca o consecinta a deshidratarii.

Aceasta forma mascata de carenta hidrica, atrage dupa sine scaderea volumului total de sange precum si a apei din interiorul celulelor, astfel incat componentele de baza ale corpului raman 'insetate'. Retentia hidrica, de cele mai multe ori, apare ca o consecinta a privarii organismului de lichide. Atunci cand corpul pierde 10% din lichide, rinichiul, prin mecanisme specifice, incepe sa nu mai elimine apa si sa o redea circulatiei, de aici 'fugind' in spatiile dintre celule. Se creeaza astfel un cerc vicios, in care omul nu mai bea apa pentru a nu o retine, iar organismul nu o mai elimina fiindca nu i se mai da.
  Astazi, apa se bea in cantitati cu mult mai mici, decat in trecut, majoritatea oamenilor, potolindu-si setea cu bauturi racoritoare industriale.  Notiunea de 'suc natural' in sens comercial, este aproape un pleonasm. Un suc natural obtinut pe baza fructelor sau a legumelor, isi pierde toate proprietatile in mai putin de 30 de minute.

Necesarul hidric al unui organism adult este de 2500-3000 ml / zi, din care cca. 300 ml rezulta din arderea in organism a alimentelor ingerate prin aport exogen.

Se includ, de asemenea, fibrele alimentare -caracterizate printr-un cuantum relativ ridicat, precum si substantele bioactive - care se afla in cantitati extrem de reduse, dar sunt importante prin aportul la procesele ana-si catabolice, fiind considerate ca efectori biochimici auxiliari.

Absorbtia apei

Se produce predilect la nivelul intestinului subtire (duoden, jejun), dar in cantitati reduse si la nivelul altor segmente ale tractusului digestiv.

In etapa de absorbtie se poate face distinctia, sub aspect fiziologic si biochimic, a doua faze: intraluminala si intracelulara.

- Faza intraluminala a absorbtiei - intereseaza tranzitul nutrientilor prin peretele intestinal, spre a intra in circulatia limfatica si sanguina.

- Faza intracelulara a absorbtiei - mult mai complexa prin natura fenomenelor fizico-chimice - intereseaza tranzitul metabolitilor protidici, glucidici, lipidici, compusilor minerali spre interiorul celulei. In celule se desfasoara activitate ana- si catabolica si se formeaza bioconstituenti specifici propriului organism.