Питание это биология: Питание. Состав пищи. Питательные вещества — урок. Биология, Человек (8 класс).

Питание. Состав пищи. Питательные вещества — урок. Биология, Человек (8 класс).

Для нормальной жизнедеятельности организма человека нужно, чтобы он постоянно получал органические вещества (белки, жиры, углеводы и витамины), а также воду и минеральные соли. Все необходимые вещества человек получает из растительной и животной пищи.

Полноценное питание предусматривает соответствие энергетических затрат их восполнению. Средняя суточная потребность в белках примерно составляет \(100\)–\(150\) г (не менее \(40\) г), в углеводах — \(400\)–\(500\) г и в жирах — около \(80\)–\(100\) г.

Белки — важная часть питания человека. Они являются основным строительным материалом клеток. В состав белков организма человека входит приблизительно \(20\) видов аминокислот (некоторые из них являются незаменимыми, т. е. не могут синтезироваться в организме человека).

 

Основными источниками белка служат мясные и молочные продукты, рыба, яйца, орехи, бобовые.

 

В продуктах животного происхождения — мясе, рыбе, яйцах, молоке — состав аминокислот соответствует потребностям организма. Растительные белки не содержат всех необходимых аминокислот и не являются полноценными. Об этом нужно помнить тем людям, которые предпочитают вегетарианскую диету. Чтобы обеспечить организм полноценными белками, нужно правильно подбирать продукты. 

 

Жиры наш организм получает с продуктами как  животного происхождения (мясо, сливочное масло), так и растительного (разные растительные масла). В клетках нашего организма жиры служат строительным материалом — из них образуются клеточные мембраны. Они также выполняют в организме запасающую и энергетическую функции.

 

Нужно, чтобы пища содержала и животные и растительные жиры. Только в жидких жирах содержатся ненасыщенные жирные кислоты, которых необходимы для нормального функционирования организма.

 

Углеводы (глюкозу, фруктозу, крахмал и другие) мы получаем в основном из растительных продуктов: из картофеля, хлеба, круп, ягод и фруктов. Углеводы являются главным источником энергии.

 

 

Витамины нужны человеку в небольших количествах для нормального протекания процессов жизнедеятельности. Эти вещества содержатся в продуктах растительного и животного происхождения.

 

 

Минеральные соли тоже необходимы для нормальной работы нашего организма. Соли участвуют в обменных процессах. Они необходимы для нормальной работы нервной и мышечной тканей. Соли кальция влияют на свёртываемость крови. Большое количество солей содержится в костях и зубах.

 

Минеральные соли поступают в наш организм с разными продуктами.

 

 

Вода входит в состав каждой клетки нашего организма. Она составляет основную часть плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости, пищеварительных соков. Наш организм примерно на \(2/3\) состоит из воды. Для нормальной жизнедеятельности нужно, чтобы поступление воды покрывало её расход. Мы получаем воду с пищей и с питьём.

 

Питание и пищеварение — Сонин 6 класс (ответы)

73. Дайте определения

Питание — это процесс получения питательных веществ из окружающей среды

Фотосинтез — это процесс образования органических веществ из неорганических в растении, при участии воды, минеральных веществ, углекислого газа  и солнечного света

Пищеварение — это процесс переваривани яи всасывания пищи

---

74. Дополните предложение

При минеральном питании растения с помощью корня поглощают воду и содержащиеся в ней минеральные вещества, которые по проводящим тканям поступают в листья

---

75. Пользуясь рисунком, опишите, как происходит процесс фотосинтеза

Растение на свету, поглощая углекислый газ и при помощи воды синтезирует из неорганических веществ органические, при этом выделяя кислород

---

76. Как питаются растения

У растений да типа питания: подземное (минеральное) питание и воздушное (фотосинтез)

---

77. Заполните схему «Типы питания животных»

Группы животных по типу питания
Растительноядные	Хищники	Трупоеды	Паразиты
Представители: корова, заяц	Представители: волк, куница	Представители: жук-короед, шакал	Представители: клещ, аскарида

---

78. Дайте определение

Ферменты — это биологически активные вещества, ускоряющие реакции в живых орагнизмах

---

79. Каково значение пищеварительной системы?

Переваривание пищи, посупающей в пищевод, позволят живым организмам в последствии извлекать из нее энергию, необходимую для всех процессов жизнедеятельности

---

80. Рассмотрите рисунки. Закрасьте зеленым карандашом и подпишите отделы пищеварительной системы рыбы, лягушки и собаки

---

81. Заполните таблицу «Приспособления для питания животных»

Приспособления	Примеры
сосущий ротовой аппарат	бабочка
грызущий ротовой аппарат	кузнечик
челюсти хищника	волк
челюсти грызуна	сурок
ложноножки, вакуоль	амеба

Биология питания человека.

      Нарушение режима питания, дефицит в повседневном рационе основных питательных веществ, витаминов, макро- и микроэлементов являются причиной развития нарушений обмена, ухудшений показателей физического и умственного развития, снижение иммунитета, повышения уровня заболеваемости подростков.

       Питание в значительной степени определяет здоровье человека, и, чтобы приобрести навыки  здорового питания,нужно знать, как сформировался рацион людей,чем определяются его особенности у разных народностей, почему существует несколько вариантов желудочного пищеварения, какие проблемы современности возникают в связи с глобальным распространением промышленных продуктов питания.
        Человек всеяден и способен извлекать питательные вещества из различных растительных и животных источников. Но, как существо социальное, человек привыкает к пище,принятой  культурными традициями общества,в котором он растёт и воспитывается. Пища — это источник вещества и энергии,необходимые для роста, развития и жизнедеятельности организма. Питание-часть обмена веществ в пределах одного организма, получающего вещество и энергию из окружающей среды и выводящего обратно продукты метаболизма и неиспользованные частицы пищи.
      Уровень энергетического обмена зависит от возраста человека,пола,размеров тела,функционального состояния организма;возростает при умственной и физической нагрузке. суточная потребность человека в энергии равна примерно 2800-3000ккал.
Организму человека для нормального функционирования необходимы вода и около 50 различных веществ,снабжающих его энергией, строительным материалом,минеральными солями,витаминами и клетчаткой, — это так называемые питательные вещества,или нутриенты.
      Наши предки, обитавшие в тропических лесах,имели зубочелюстной аппарат,приспособленного для смешанного питания, включавшего насекомых, фрукты, листву, семена. В результате они получали с пищей животные и растительные белки и жиры, углеводы, микроэлементы и витамины.
      В ХХв.произошёл резкий перелом традиционного быта и модернизация питания. Он связан с развитием товарно-денежных отношений,взаимопроникновением культур,совершенствованием транспорта,размыванием этнических изоляций. В итоге пища «промышленного» типа,получила широкое распрстранение.Причины кроются в лёгкости получения пищи,возможности длительного хранения привозных продуктов;доступности углеводной пищи и быстром ощущении сытости;внешней привлекательности упаковки;возникновении генетической зависимости от чая,кофе,рафинированного сахара.
Высокое содержание жиров и углеводов,консервантов и других пищевых добавок в промышленных прдуктах питания, использование гормонов, антибиотиков и седативных препаратов в прмышленном животноводстве отрицательно влияют на здоровье человека.

Какие способы питания характерны для живых организмов — Организм — биологическая система

Все живые организмы питаются. Питание — это процесс получения организмом питательных веществ и энергии из окружающей среды. И то и другое организмы получают из пищи и используют ее как источник энергии и веществ, необходимых для поддержания их высокоупорядоченной структуры, роста и других процессов жизнедеятельности. В пище содержатся органические вещества (прежде всего углеводы, а также липиды и белки), которые и являются источником энергии.

Живые организмы различаются по тому, какую пищу они используют. Многие организмы способны сами синтезировать питательные вещества. Такие организмы называются автотрофами (от rp. autos — сам, trophe — пища, питание). Другие организмы используют в качестве пищи готовые органические вещества (в том числе углерод органического происхождения).

Такие организмы называются гетеротрофами (от гр. heteros — иной, разный). В отличие от гетеротрофов автотрофы сами синтезируют органические вещества из простых неорганических соединений (источником углерода для них является атмосферный диоксид углерода).

Для осуществления процессов синтеза органических веществ необходима энергия. Автотрофные организмы могут синтезировать органические вещества за счет энергии солнечного света. Такие организмы называются фототрофами (от гр. photos — свет). Фототрофами являются практически все растения, зеленые протисты и некоторые бактерии (цианобактерии, зеленые и пурпурные бактерии).

Организмы, которые для осуществления синтеза органических веществ используют энергию окисления некоторых химических веществ, называются хемотрофами. К хемотрофам относятся некоторые бактерии (железобактерии, бесцветные серобактерии, нитрифицирующие бактерии).

Гетеротрофы используют в пищу готовые органические вещества, из которых они извлекают энергию, необходимую для жизнедеятельности, специфические атомы и молекулы, идущие на поддержание и возобновление клеточных структур и новообразование протопласта в процессе их роста. Вместе с пищей гетеротрофы получают также коферменты и витамины, которые не синтезируются в их организме. К гетеротрофам относятся все животные, грибы, большинство протистов, бактерий, небольшая группа растений. Некоторые бактерии, например, несерные пурпурные, содержат бактериохлорофилл и способны к фотосинтезу, при этом для построения собственных органических веществ они используют атомы углерода не из С0

2, а из сложных органических соединений. Такие бактерии называются фотогетеротрофами.

Способы добывания и поглощения пищи у гетеротрофных организмов весьма разнообразны, но путь превращения питательных веществ у большинства из них очень сходен. По существу это превращение состоит из двух процессов: расщепление макромолекул на более простые (мономеры) — переваривание, всасывание простых молекул и их транспорт ко всем клеткам и тканям организма.

Известно несколько типов гетеротрофного питания. Основными из них являются: голозойный, сапротрофный, симбиотический и паразитический.

Голозойный тип питания характерен для большинства многоклеточных животных. При этом типе питания организм захватывает и направляет пищу внутрь тела, где она переваривается, всасывается и усваивается. Этот тип питания свойственен и некоторым протистам (например, амебе), осуществляющим фагоцитоз и пищеварение в фаголизосомах.

Голозойный способ питания состоит из следующих процессов: поглощение пищи, ее переваривание (ферментативное расщепление), всасывание и транспорт простых органических веществ к клеткам и тканям, ассимиляция (использование молекул клеткой для-получения энергии и синтеза собственных органических веществ), экскреция (выделение из организма в окружающую среду непереваренных остатков пищи).

Сапротрофный тип питания характерен для организмов, использующих мертвый или разлагающийся органический материал. Многие сапротрофы выделяют ферменты непосредственно на продукты питания, которые под воздействием этих ферментов подвергаются расщеплению. Растворимые конечные продукты такого внеорганизменного переваривания всасываются и ассимилируются сапротрофом. К сапротрофам относятся грибы и многие бактерии.

Симбиотрофный тип питания характерен для симбиотических организмов. Например, растительноядные жвачные животные дают приют многочисленным протистам, способным переваривать целлюлозу. Последние могут существовать только в анаэробных условиях, подобных тем, которые имеются в пищеварительном тракте животных. Протисты расщепляют содержащуюся в пище хозяина целлюлозу, превращая ее в более простые соединения.

При паразитическом способе питания организмы получают органические вещества от организма-хозяина. Паразитический способ питания характерен для некоторых бактерий (дифтерийная и столбнячная палочки, стафилококк, холерный вибрион и др.), протистов (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба, лейшмании, трихомонады, лямблии), животных (сосальщики, ленточные черви, аскариды и др.), растений (повилика европейская, заразиха, Петров крест и др.).

Существует группа организмов, которые нельзя всецело отнести по типу питания ни к автотрофам, ни к гетеротрофам. В зависимости от условий обитания они могут себя вести по-разному. На свету такие организмы ведут себя как типичные автотрофы, но если имеется источник органического углерода, они ведут себя как гетеротрофы. Эту группу составляют автогетеротрофные протесты (в первую очередь эвгленовые).

Таким образом, по типу питания подавляющее большинство растений (за исключением растений-паразитов) являются автотрофами, все животные и грибы являются гетеротрофами, бактерии — гетеротрофы и автотрофы.

Питание животных — Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь

Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь — Новая программа

Благодаря питанию животные получают

с пищей вещества и энергию, необходимые для жизни.

От автора учебника

Основные понятия и ключевые термины: ПИТАНИЕ ЖИВОТНЫХ. Гетеротрофы.

Вспомните! Какие процессы жизнедеятельности животных вы знаете?

Подумайте

Все живые организмы в зависимости от того, какая пища им необходима, можно разделить на две большие группы. Одни из них обладают удивительной способностью обеспечивать себя пищей из простых неорганических соединений, а другие могут жить лишь получая готовую пищу из внешней среды. О каких двух группах организмов идёт речь?

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы особенности обмена веществ гетеротрофного организма?

ПИТАНИЕ ЖИВОТНЫХ — это процесс поступления в организм готовых органических веществ, которые являются источником энергии и строительного материала для синтеза собственных органических веществ. Такое питания называют гетеротрофным, а организмы с таким питанием — гетеротрофами. Животные являются типичными гетеротрофами, как грибы и большинство бактерий. В отличие от гетеротрофов автотрофные организмы — растения, цианобактерии и фотосинтезирующие бактерии — способны из углекислого газа и воды создавать для себя органические вещества. Но гетеротрофное питание свойственно и растениям. Чтобы понять это утверждение, вспомним, на каких почвах лучше растут растения. Конечно, на почвах с повышенным содержанием органики. С помощью корней растения поглощают не только минеральные, но и органические вещества, как это делают животные и грибы. В растительном мире встречаются насекомоядные растения, или растения-хищники. Росянка, жирянка, непентес, венерина мухоловка и другие, как и животные, способны ловить и переваривать добычу, впитывать и усваивать органические вещества из своих жертв. А ещё есть растения-паразиты (петров крест, заразиха), растения-сапрофиты (гнездовка обыкновенная, подъельник обыкновенный), питание которых также гетеротрофное. Возникает вопрос: чем гетеротрофное питание животных отличается от гетеротрофного питания растений?

Ответ на этот вопрос зависит от того, что является источником энергии для образования органических веществ. Гетеротрофные животные организмы поглощают энергию, которая высвобождается при окислении готовых органических веществ — углеводов, жиров, белков. Эти же соединения служат для них и источником строительного материала, используемого для восстановления и образования новых клеток и тканей. А для гетеротрофных растительных организмов источником энергии является Солнце, которое обеспечивает их или растения, на которых они паразитируют, или остатки которых используют, светом для осуществления реакций фотосинтеза. Именно этот процесс и является основой отличий гетеротрофного питания растений и животных.

Итак, обмен веществ гетеротрофного животного организма связан с энергией, высвобождающейся при расщеплении готовых органических соединений, в отличие от обмена веществ у растений, который зависит от энергии Солнца.

Каковы источники пищи у животных?

Готовые органические вещества могут поступать в животный организм из внешней среды с пищей (экзогенное питание) или из запасов самого организма (эндогенное питание). Эндогенное питание особенно хорошо развито у животных, живущих в неблагоприятных условиях. Они способны накапливать запасы питательных веществ в определённых тканях и органах. Например, медведи накапливают значительные запасы жира в подкожной клетчатке, тушканчики — в основании хвоста, верблюды — в одном или двух горбах.

В животном мире есть два пути экзогенного питания. При первом питательные вещества поступают в организм в растворённом состоянии путём всасывания через поверхность тела. Такое питание наблюдаем у паразитических червей (эхинококка, цепней), вестиментифер, многощетинковых помпейских червей и др. Как правило, эти животные не имеют пищеварительной системы. Второй путь — это поступление питательных веществ в составе твёрдой непереваренной пищи в организм через пищеварительную систему. Такое питание свойственно большинству животных.

После того как пища попала в организм животного, происходит её переваривание и расщепление сложных питательных веществ на простые. Такие соединения всасываются, поступают в кровь или гемолимфу и транспортируются к живым клеткам, где и происходит их преобразование. Существует два основных типа таких превращений: 1) создание собственных веществ организма; 2) расщепление сложных веществ с высвобождением энергии, необходимой для жизни. В результате этих преобразований из клеток организма выводятся продукты обмена (СО2, Н2О и др.).

Итак, в зависимости от источника получения готовых органических веществ выделяют экзогенное и эндогенное питание.

Каковы способы питания у животных?

Способы питания животных

І. Питание свободноживущих животных: 1. Фитофагия 2. Зоофагия 3. Микрофагия 4. Бактериофагия

ІІ. Сапротрофное питание

ІІІ. Симбиотрофное питание

Основным источником пищи для многих животных могут быть различные растения: водоросли — для растительноядных рыб, листья деревьев — для жуков-листоедов, кора деревьев — для бобров, семена и плоды — для птиц и млекопитающих и пр. Эта пища легкодоступна, её достаточно, но единственной проблемой для животных является сложность переваривания из-за высокого содержания целлюлозы. Растительноядные животные часто питаются определённым видом растительной пищи. Например, сумчатый медведь Австралии — коала — поедает листья некоторых видов эвкалиптов, а тли, комары, клопы питаются только соками растений. Всех растительноядных животных называют фитофагами.

Для многих животных пищей служат другие животные. Эта пища высокопитательна, но её не так легко получить. Львы, тигры, гепарды и другие хищные животные тратят много энергии на то, чтобы догнать, поймать, победить и убить свою добычу. Хищники специализируются на животной пище, и это отражено в их названиях: птица-пчелоедка, тюлень-крабоед, змея-яйцеед, ястреб-осоед и другие. Есть среди этой группы животных и такие, которые используют питательные веществами жертв, не убивая их. Например, пиявки, вампиры, постельные клопы являются кровососущими видами. Всех животных, которые питаются животной пищей, называют зоофагами.

Есть среди животных микофагы — виды, которые питаются грибами (личинки комаров, почвенных клещей), и бактериофаги — виды, употребляющие бактерий (почвенные нематоды, глубоководные черви).

Все вышеназванные способы питания характерны для свободноживущих животных, имеющих различные приспособления для самостоятельного получения пищи. Наиболее распространёнными из них являются фильтровальные реснички мидий, фильтровальные щетинки дафний, язык с тёркой у брюхоногих моллюсков, щупальца кишечнополостных и головоногих моллюсков, ротовые органы членистоногих, клюв и когти птиц, клыки и конечности с когтями у млекопитающих и т. п.

Источником питательных веществ для отдельных животных служат отмершие остатки растений и животных. В природе такие организмы являются «санитарами мест обитания», а в науке их называют сапротрофами. К этой группе относятся существа, которые питаются мёртвой древесиной (личинки жуков), помётом животных (жуки-навозники), мёртвыми животными (жуки-могильщики, личинки мух), гниющими остатками организмов (дождевые черви, морские огурцы голотурии).

Среди животных можно найти и таких, которые в своём питании сосуществуют с другими организмами. Их называют симбионтами, а их питание — симбиотрофным. В отличие от свободноживущих эти животные зависят не только от условий среды, но и друг от друга. Эта зависимость может быть выгодна одной стороне или быть взаимовыгодной, поэтому выделяют несколько разновидностей такого питания. Например, актиния, живущая на раковине рака-отшельника, питается остатками его пищи. Тараканы и термиты сосуществуют со жгутиковыми животноподобными, которые живут в их кишечнике и питаются веществами их пищи. Аскарида человеческая в тонком кишечнике питается пищей человека, причиняя ему вред.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Рассмотрите иллюстрации животных, сопоставьте их с видовыми названиями, определите способ питания каждого животного и укажите тип, к которому они относятся. Заполните таблицу.

Видовые названия изображённых на иллюстрациях животных: 1 — рак речной узкопалый; 2 — дикий голубь вяхирь; 3 — сосальщик печёночный; 4 — ёж белобрюхий; 5 — ласка обыкновенная; 6 — косуля европейская; 7 — сова ушастая; 8 — жук-навозник обыкновенный

Таблица 13. РАЗНООБРАЗИЕ ПИТАНИЯ ЖИВОТНЫХ

Видовое название	Способ питания	Систематическая принадлежность

Биология + Океанография

Ил. 136. Вестиментиферы

Вестиментиферы — двухметровые черви с ярко-красными щупальцами, относящиеся к типу Погонофоры. Эти странные глубоководные животные живут на поверхности «чёрных курильщиков», где давление составляет почти 260 атм и нет кислорода. Учёные утверждают: «У них нет рта, кишечника и лёгких, питаются они автотрофно за счёт серобактерий-эндосимбионтов, населяющих их трофосому». Что такое «чёрные курильщики»? Раскройте суть приведённого научного описания питания вестиментифер.

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка	Вопросы для самоконтроля
1-6	1. Кто такие гетеротрофные организмы? 2. Что такое гетеротрофное питание? 3. Назовите основные стадии питания животных. 4. Что является источником энергии при гетеротрофном питании животных? 5. Приведите примеры растительноядных животных. 6. Кто такие всеядные животные?
7-9	7. Каковы особенности обмена веществ гетеротрофного организма? 8. Каковы основные стадии питания животных? 9. Каковы источники пищи у животных?
10-12	10. Чем гетеротрофное питания животных отличается от гетеротрофного питания растений?



Нормы питания

Питание — это физиологический процесс, необходимый для восполнения запаса энергии и реализации процессов роста и развития.

Энергия, которая необходима человеку, заключается в химических связях молекул органических веществ (белков, жиров и углеводов), получаемых с пищей.

В организме человека постоянно идут сложные процессы превращения этой энергии. В результате одних превращений организм пополняется энергией. В результате других — теряет её.

Пища должна полностью восстанавливать то количество энергии, которое было затрачено человеком в течение суток.

Количество энергии, необходимое человеку для жизнедеятельности, очень сильно зависит от многих условий: температуры окружающей среды, времени последнего приёма пищи, возраста и пола, интенсивности физических нагрузок.

Поэтому для каждого человека характерны определённые энергетические затраты.

Существуют профессии, которые требуют, на первый взгляд, малых затрат энергии, но на самом деле они чрезвычайно энергоёмкие.

Например, дирижёр симфонического оркестра, благодаря эмоциональному и физическому напряжению, теряет за время концерта до двух килограмм веса.

То есть в результате какой-то работы, неважно умственной или физической, организм все равно теряет энергию, которую затем необходимо восполнять потреблением питательных веществ, то есть пищи. 

Так вот, чтобы определить, какое именно количество питательных веществ необходимо тому или иному человеку, и существуют нормы питания. Они рассчитываются индивидуально для каждого.

Нормы питания − это определяющая величина потребления пищевых веществ, которые необходимы для восстановления энергетических затрат.

При физической нагрузке энергетические затраты мышц и сердца возрастают в 4-6 раз.

При умственном труде потребление энергии тоже увеличивается, но не так значительно, как при физическом.

Точно определить, сколько калорий человек сжигает за день, можно только путём индивидуального физиологического тестирования с помощью специального оборудования.

Зная, сколько энергии тратит в сутки человек, можно установить суточную норму питания.

Она измеряется не в килограммах съеденных продуктов, а в калориях, поступивших в организм с пищей.

1 килокалория в 1000 раз больше, чем 1 калория.

Для того чтобы рассчитать суточную норму, необходимо знать, сколько калорий, то есть энергии, содержится в продуктах. Для этого существуют специальные таблицы, в которых указывается энергетическая ценность продуктов питания.

При составлении пищевого рациона учитывают потребность организма в основных питательных веществах (белках, жирах и углеводах) и их энергетическую ценность, а также потребность в витаминах и минеральных солях.

Энергетическая потребность подростков в возрасте 11-15 лет составляет 2800-3000 ккал в сутки.

Чтобы восполнить такое количество энергии, необходимо соблюдать пищевой рацион.

Пищевой рацион ─ это набор продуктов, содержащих питательные вещества в количестве, достаточном для удовлетворения энергетических потребностей в соответствии с нормами питания.

При составлении пищевого рациона нельзя забывать, что он должен быть разнообразным, то есть содержать белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества.

Нельзя питаться, например, одними углеводами.

Белки – «кирпичики», из которых строится организм и все необходимые для жизни вещества.

Жиры обеспечивают организм энергией, жирорастворимыми витаминами и другими полезными веществами.

Углеводы – основной поставщик энергии для жизни.

Минеральные вещества и витамины поддерживают правильный обмен веществ и обеспечивают нормальное функционирование организма.

Белки мяса содержат все необходимые человеку аминокислоты. Незаменимых аминокислот много в белках животного происхождения, таких как мясо, творог, куриные яйца. Но в мясе нет многих витаминов и минеральных веществ, которые содержатся в продуктах с растительными белками.

Растительные белки содержатся в пшенице, орехах, кукурузе, а также в бобовых растениях. Белки бобовых растений по составу незаменимых аминокислот ближе к белкам мяса.

Так как необходимые организму белки содержатся и в мясных продуктах, и в растительных, поэтому около трети пищевых белков должно быть животного происхождения, а треть – растительного.

Жиры, необходимые организму, должны иметь в своём составе ненасыщенные жирные кислоты. Их много в растительных маслах: подсолнечном, оливковом, конопляном, кунжутном. В твёрдых жирах ненасыщенных жирных кислот меньше.

Углеводы необходимы человеку не только в виде конфет и варенья, то есть сахара – глюкозы, но и в виде крахмала ─ картофеля, а также фруктозы – в виде фруктов.

Необходимые организму витамины и минеральные вещества содержатся практически во всех продуктах растительного и животного происхождения.

В течение суток взрослому человеку необходимо около 85 г белков (из них 48 г – животного происхождения), 100 г жиров (в том числе 30 г растительных масел) и около 380 г углеводов.

Нормы питания удовлетворяют энергетические нужды организма, способствуют образованию новых клеток взамен погибших, обеспечивают высокую работоспособность и сопротивляемость человека инфекционным заболеваниям.

От качества пищи и режима питания зависят здоровье человека, его работоспособность и продолжительность жизни. 

Правильный режим питания включает приём пищи 3-4 раза в день, в точно установленное время. При этом завтрак должен обеспечить около 30 % энергии, обед – около 50 %, ужин – около 20 %.

Полноценный завтрак повышает умственную и физическую работоспособность. Поэтому школьнику перед началом занятий необходимо сбалансированное питание.

Мясные, рыбные и другие калорийные блюда лучше употреблять в первой половине дня.

А ужин, наоборот, должен быть лёгким, желательно употреблять молочные или овощные блюда не позднее, чем за 2 часа до сна.

Итак, режим питания – это количественная и качественная характеристика питания, включающая кратность, время приёма пищи и распределение её по калорийности и химическому составу, а также поведение человека во время приёма пищи.

Каждый человек имеет оптимальный вес, который определяется его ростом, полом, возрастом.

Однако несоблюдение режима, переедание ведёт к нарушению углеводного и жирового обменов, то есть нарушению обмена веществ.

Одним из самых распространённых симптомов нарушения обмена веществ и одновременно заболеванием является ожирение.

Ожирение — это накопление жира в организме, приводящее к появлению избыточной массы тела.

Ожирение повышает риск возникновения сахарного диабета, гипертонической болезни и других заболеваний, связанных с избыточным весом.

Однако, наоборот, если в организм поступает небольшое количество питательных веществ, особенно белка, то развивается дистрофия. Дистрофия характеризуется повреждением клеток и межклеточного вещества, в результате чего изменяются функции органов.

В современном мире, где стало модно быть стройным, люди, желающие похудеть, нарочно отказываются от приёма пищи, в результате такого голодания развивается серьёзное психическое расстройство – анорексия. Это синдром, который заключается в полном отсутствии аппетита при объективной потребности организма в питании, когда человек уже достаточно истощённый считает себя полным. Больные худеют настолько, что происходят нарушения пищеварения, кровообращения, психики.

Исторически нормы питания человека изменялись в зависимости от условий жизни. К примеру, несколько миллионов лет назад человек съедал намного больше, чем в настоящее время, продукты были калорийными и разнообразными. Поскольку он охотился, добывал пищу и постоянно вёл жестокую борьбу за существование.

Современный человек, который не занимается спортом, расходует чуть более 2000 ккал, а употребляет больше нормы и в итоге переедает.

При расстройстве приёма пищи, для которого характерны признаки непреодолимой тяги к перееданию, возникает психологическое заболевание – булимия. Для него характерны приступы обжорства.

Лечение булимии в конечном счёте зависит от самого больного, который должен научиться снимать стресс какими-то другими способами.

Итог урока. Здоровое питание, которое включает в себя соблюдение норм и режима питания в сочетании с регулярными физическими упражнениями обеспечивает рост, нормальное развитие и жизнедеятельность человека, способствует укреплению здоровья и профилактике заболеваний.

 

Здоровое питание для школьника.

Loading…

Пирамида здорового питания

К составлению полноценного рациона школьника требуется глубокий подход с учетом специфики детского организма. Освоение школьных программ требует от детей высокой умственной активности. Маленький человек, приобщающийся к знаниям, не только выполняет тяжелый труд, но одновременно и растет, развивается, и для всего этого он должен получать полноценное питание. Напряженная умственная деятельность, непривычная для первоклассников, связана со значительными затратами энергии.

Современный школьник, по мнению диетологов, должен есть не менее четырех раз в день, причем на завтрак, обед и ужин непременно должно быть горячее блюдо. Для растущего организма обязательны молоко, творог, сыр, кисломолочные продукты — источники кальция и белка. Дефицит кальция и фосфора также помогут восполнить рыбные блюда. В качестве гарнира лучше использовать не картошку или макароны, а тушеные или вареные овощи (капусту, свеклу, лук, морковь, бобовые, чеснок и капусту). За день школьники должны выпивать не менее одного-полутора литров жидкости, но не газированной воды, а фруктовых или овощных соков.

Родители возлагают большие надежды на правильный завтрак — ведь они лично контролируют этот процесс и могут быть абсолютно уверены, что хотя бы раз в день ребенок поел как следует. Однако не все знают, какой завтрак наиболее ценен для школьника.

Помимо сладкого чая, варенья и кондитерских изделий, в утренний завтрак школьников должны обязательно входить хлебобулочные изделия, каши (овсянка зарекомендовала себя лучше всех), макароны, свежие овощи, из фруктов предпочтительны яблоки, богатые клетчаткой и пектином. Это сложные формы углеводов, запас которых необходим ребенку. Остальные углеводы лучше распределить на промежуточные приемы в течение школьного дня: фруктовые напитки, чай, кофе, булочки, печенье, конфеты обеспечат постоянное поступление свежих порций глюкозы в кровь и будут стимулировать умственную активность школьников.

Второй по значимости компонент пищи, нужный для удовлетворения энергетических потребностей школьников,— это жиры. На их долю приходится от 20 до 30% от общих суточных затрат энергии.

В пищевом рационе школьника должна присутствовать в необходимых количествах клетчатка — смесь трудноперевариваемых веществ, которые находятся в стеблях, листьях и плодах растений. Она необходима для нормального пищеварения.

Белки — это основной материал, который используется для построения тканей и органов ребенка. Белки отличаются от жиров и углеводов тем, что содержат азот, поэтому белки нельзя заменить никакими другими веществами.

Школьники 7—11 лет должны получать в сутки 70—80 г белка, или 2,5—3 г на 1 кг веса, а учащиеся 12—17 лет — 90—100 г, или 2 −2,5 г на 1 кг веса.

Дети и подростки — юные спортсмены, имеющие повышенные физические нагрузки (в том числе и участники туристских походов), нуждаются в увеличении суточной нормы потребления белка до 116—120 г в возрасте 10—13 лет. и до 132—140 г в возрасте 14—17 лет.

В детском питании учитываются качественные особенности белков. Так, удельный вес белков животного происхождения в рационе детей школьного возраста составляет 65—60%, у взрослых—50%. Потребностям детского организма в наибольшей степени соответствует молочный белок, так же как и все остальные компоненты молока. В связи с этим молоко должно рассматриваться как обязательный, не подлежащий замене продукт детского питания. Для детей школьного возраста суточная норма молока — 500 мл. Следует иметь в виду, что 100 г молока соответствует 12 г сухого молока или 25 г сгущенного.

  Незаменимые аминокислоты: лизин, триптофан и гистидин — рассматриваются как факторы роста. Лучшими их поставщиками являются мясо, рыба и яйца.

Пища – единственный источник, с которым ребенок получает необходимый пластический материал и энергию. Нормальная деятельность головного мозга и организма зависит в основном от качества употребляемой пищи. Родителям полезно знать о том, что «трудный» характер ребенка часто является результатом нерационального питания, что правильное питание улучшает умственные способности, развивает память у детей и таким образом облегчает для него процесс обучения.

Обеспечение рационального питания школьника – одно из ведущих условий их правильного гармоничного развития. Школьный период, охватывающий возраст от 7 до 17 лет, характеризуется интенсивными процессами роста, увеличением костного скелета и мышц, сложной перестройкой обмена веществ, деятельности эндокринной системы, головного мозга. Эти процессы связаны с окончательным созреванием и формирование человека.

К особенностям этого возрастного периода относится также значительное умственное напряжение учащихся в связи с ростом потока информации, усложнения школьных программ, сочетания занятий с дополнительными нагрузками (факультативные занятия, кружки, домашнее задание).
Для обеспечения всех этих сложных жизненных процессов школьнику необходимо полноценное питание, которое покроет повышенные потребности его организма в белках, жирах, углеводах, витаминах, энергии. Эти показатели значительно изменяются в зависимости от возраста, пола, вида деятельности, условий жизни. В школьном возрасте дети должны получать биологически полноценные продукты, богатые белками, минеральными солями и витаминами.
Особенно важно для растущего организма ребенка включение достаточного количества белка.
Белки животного происхождения должны составлять не менее 50-60% от общего количества белка в зависимости от нагрузки и условия жизни ребенка. При дефиците белка у детей нередко отмечаются нарушения функции коры головного мозга, снижается трудоспособность, легко возникает переутомление, ухудшается успеваемость.
В питании детей школьного возраста большое место должны занимать продукты, богатые белком: яйцо, мясо, рыба, орехи, овсяная, гречневая крупа. Ежедневно в школьном меню необходимы молочные и кисломолочные продукты (творог, йогурт, молоко), яйца, мясные и рыбные продукты. При подборе продуктов нельзя не считаться с тем, что дети нуждаются в легкоусвояемой пище, ведь переваривающая способность их пищеварительных соков слаба. Молочные продукты – основные источники минеральных веществ, витаминов, белков. Предпочтение следует отдать кисломолочным продуктам, благоприятно действующим на пищеварение. Особенно, если ребенок страдает дисбактериозом и у него отмечается непереносимость цельного молока. Молочная кислота и другие бактерицидные вещества, содержащиеся в кисломолочных продуктах, подавляют рост болезнетворных микробов. Например, применение в жаркое время напитка «Бифидок» приводит к снижению заболеваемости дисбактериозом.
Хлеб лучше употреблять ржаной или с отрубями, так как в нем содержится на 30% больше железа, вдвое больше калия и второе больше магния, чем в белом хлебе.

Овощи – необходимый источник витаминов и микроэлементов. В рационе до 50% должно быть сырых овощей и фруктов. При этом надо иметь в виду, что овощи и фрукты надо включать каждый раз и обязательно употреблять до еды, но не после. Употребление фруктов и овощей после еды способствует длительной задержке пищевых масс, усиливает процесс брожения, что впоследствии может привести к хроническим заболеваниям органов пищеварения.
Большое внимание требует обеспечение учащегося полноценным завтраком. Утром организм ребенка усиленно расходует энергию, поэтому завтрак должен содержать достаточное количество пищевых веществ и калорий для покрытия предстоящих энергозатрат. Он должен обязательно содержать горячее блюдо, творожное, яичное, мясное, крупяное. В состав обеда следует включать максимальное количество овощей, в том числе сырых. Ужин в основном состоит из молочных, крупяных, овощных, творожных и яичных блюд, перед сном не рекомендуется блюда из мяса или рыбы, так как богатая белком пища действует возбуждающе на нервную систему ребенка и медленно переваривается. Дети при этом спят беспокойно и плохо отдыхают за ночь.
Для нормального функционирования мозга необходимы фосфор, сера, медь, цинк, кальций, железо и магний. Фосфор и фосфорные соединения способствуют образованию клеток мозга, сера нужна для насыщения их кислородом. Витамин мозга – витамин Е, а также: витамины В1, В2, В6.
В связи с этим вам будет полезно знать, какие продукты питания содержат вышеперечисленные микроэлементы, витамины. Это: картофель, петрушка, мята, хрен, говядина, мозги, морковь, капуста, сельдерей, огурцы, вишня, смородина, сухофрукты, яичный желток, крыжовник, виноград, печень, кисломолочные продукты, грибы, масло оливковое, апельсины, горох, малина, клубника, соевые бобы, ботва репы, пророщенная пшеница, хлеб из муки грубого помола.

Принципы сбалансированного питания

• если ограничить углеводы, в «топку» пойдут белки и жиры, при их распаде образуются вредные вещества, происходит отравление организма;
• в пище мало белка — страдает иммунитет (бесконечные простуды!), кожа становится сухой и дряблой, волосы тусклыми, а ногти ломкими; худеем за счет потери белка мышц;
• совсем без жиров нельзя — они необходимы для работы печени, всасывания многих витаминов, сжигания запасов жира; но жира должно быть в пище не более 25% от суточной калорийности; в жирном мясе, молоке, жареных продуктах и сдобном тесте содержатся вредные жиры, в морепродуктах и растительных маслах — полезные;
• процесс приготовления пищи должен проходить так, чтобы сохранить в продуктах максимум питательных веществ, поэтому лучше готовить пищу на пару, варить или тушить; от жареной пищи лучше отказаться.

Рыба и морепродукты — это здоровая пища.
Белок рыбы хорошо усваивается, из него строятся наши клетки. В жирных сортах рыбы (лосось, сельдь, сардины) есть жирные кислоты Омега-3 и Омега-6, которые сжигают лишний жир. В любой рыбе много витаминов и микроэлементов.
Овощи — это продление жизни.
В овощах содержится клетчатка и пектиновые вещества, которые играют важную роль в нормализации процессов пищеварения. А от того, как работает наш пищеварительный тракт, зависит наше здоровье и долголетие. Содержание белков в овощах невелико, исключение составляют бобовые (горох, фасоль, соя), в которых содержится до 20% белка, приближающегося по своему аминокислотному составу к животному белку.
Овощи являются источником витаминов С, А, группы В. Овощи также содержат большое количество минеральных веществ, органических кислот, эфирных масел, фитонцидов, дубильных и других веществ. Большинство овощей содержат соли калия, микроэлементы (железо, медь, кобальт, цинк и др.), так необходимые организму для поддержания жизнедеятельности.
Все знают, что фрукты полезны.
В них содержатся углеводы, которые мы можем употреблять без вреда для здоровья, заменяя ими сладости. В косточковых плодах (абрикосы, персики, вишни) содержится много глюкозы и сахарозы, в семечковых (груши, яблоки) — фруктозы. Во всех фруктах много витаминов и минеральных веществ, ценность которых обусловлена их хорошей усвояемостью. В персиках, бананах и абрикосах содержится большое количество калия, который так необходим для работы нашего сердца. Источником железа в сочетании с аскорбиновой кислотой (железо в этом сочетании лучше усваивается) являются яблоки, груши, сливы. Пищевые волокна представлены во фруктах пектинами, которые нормализуют микрофлору кишечника, подавляя гнилостные процессы, выводят токсические вещества.

 

Полноценное и правильно организованное питание — необ­ходимое условие долгой и полноценной жизни, отсутствия многих заболеваний.

Мы, родители, в ответственности за то, как организовано пи­тание наших детей.

ПРАВИЛА ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ:

1. Ребенок должен есть разнообразные пищевые продукты. Ежедневный рацион ребенка должен содержать около 15 наиме­нований разных продуктов питания. В течение недели рацион питания должен включать не менее 30 наименований разных продуктов питания.
2. Каждый день в рационе питания ребенка должны присут­ствовать следующие продукты: мясо, сливочное масло, молоко, хлеб, крупы, свежие овощи и фрукты. Ряд продуктов: рыба, яйца, сметана, творог и другие кисломолочные продукты, сыр — не обязательно должны входить в рацион питания каждый день, но в течение недели должны присутствовать 2—3 раза обязательно.
3. Ребенок должен питаться не менее 4 раз в день.
   Учащиеся в первую смену в 7:30—8:30 должны получать завтрак (дома, перед уходом в школу), в 11:00—12:00 — горячий зав­трак в школе, в 14:30—15:30 — после окончания занятий — обед в школе (обязательно для учащихся групп продленного дня) или дома, а в 19:00—19:30 — ужин (дома).
   Учащиеся во вторую смену в 8:00—8:30 должны получать завтрак (дома), в 12:30—13:00 — обед (дома, перед уходом в школу), в 16:00—16:30 — горячее питание в школе (полдник), в 19:30- 20:00-ужин (дома).
4. Следует употреблять йодированную соль.
5. В межсезонье (осень — зима, зима — весна) ребенок должен получать витаминно-минеральные комплексы, рекомендованные для детей соответствующего возраста.
6. Для обогащения рациона питания школьника витамином «С» рекомендуем обеспечить ежедневный прием отвара шипов­ника.
7. Прием пищи должен проходить в спокойной обстановке.
8. Если у ребенка имеет место дефицит или избыток массы тела (эти сведения можно получить у медицинского работника школы), необходима консультация врача, так как в этом случае рацион питания ребенка должен быть скорректирован с учетом степени отклонения физического развития от нормы.
9. Рацион питания школьника, занимающегося спортом, должен быть скорректирован с учетом объема физической нагрузки.  

Рекомендуется употреблять пищу, состоящую на 15 −20% из белков, на 20 −30% из жиров, на 50- 55% из углеводов, содержащихся в овощах, фруктах, злаках, орехах.

Пища плохо усваивается (нельзя принимать):

• Когда нет чувства голода.
• При сильной усталости. 
• При болезни.
• При отрицательных эмоциях, беспокойстве и гневе, ревности.
• Перед началом тяжёлой физической работы.
• При перегреве и сильном ознобе.
• Когда торопитесь.
• Нельзя никакую пищу запивать.
• Нельзя есть сладкое после еды, так как наступает блокировка пищеварения и начинается процесс брожения.

Рекомендации:

• В питании всё должно быть в меру;
• Пища должна быть разнообразной;
• Еда должна быть тёплой;
• Тщательно пережёвывать пищу;
• Есть овощи и фрукты;
• Есть 3—4 раза в день;
• Не есть перед сном;
• Не есть копчёного, жареного и острого;
• Не есть всухомятку;
• Меньше есть сладостей;
• Не перекусывать чипсами, сухариками и т. п.

Здоровое питание – это
ограничение жиров и соли, увеличение в рационе фруктов, круп, изделий из муки грубого помола, бобовых, нежирных молочных продуктов, рыбы, постного мяса.

А также…
Умеренность.
Четырехразовый приём пищи.
Разнообразие.
Биологическая полноценность.

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ!!!

 

4: Питание — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Без заголовков

В этой главе описаны питательные вещества, потребности в питательных веществах и здоровое питание для достижения полноценного питания. В нем также обсуждаются расстройства пищевого поведения, проблемы ожирения и недоедания, а также причины и профилактика болезней пищевого происхождения.

• 4.1: Практический пример: правильное питание нашего организма

  Что означает эта информация о питании? Читая эту главу, вы узнаете о питательных веществах, необходимых вашему организму для функционирования и сохранения здоровья, и о том, как употребление слишком большого или слишком малого количества определенных питательных веществ может нанести ущерб вашему здоровью. Вы узнаете, как интерпретировать приведенные выше таблицы, и лучше поймете последствия для здоровья диеты, в которой много типичных продуктов быстрого приготовления.

• 4.2: Питательные вещества

  Питательные вещества — это вещества, необходимые организму для получения энергии, строительных материалов и контроля процессов в организме. В зависимости от биохимических свойств существует шесть основных классов питательных веществ: углеводы, белки, липиды, вода, витамины и минералы. Клетчатка, которая в основном состоит из неперевариваемых углеводов, иногда добавляется в качестве седьмого класса питательных веществ.

• 4.3: Здоровое питание

  Здоровое питание — это панацея от многих человеческих недугов.Здоровая диета снижает риск ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета 2 типа, остеопороза и рака. Неудивительно, что это также увеличивает продолжительность жизни. Фактически, нездоровая диета — одна из основных предотвратимых причин смерти. Здоровая диета также полезна для психического здоровья. Это может остановить или снизить риск слабоумия и положительно повлиять на память.

• 4.4: Расстройства пищевого поведения

  Расстройства пищевого поведения — это расстройства психического здоровья, определяемые неправильными привычками питания, которые отрицательно сказываются на здоровье.Расстройства пищевого поведения обычно начинаются в позднем детстве, подростковом или раннем взрослом возрасте. В развитых странах, таких как США, они встречаются примерно у 4 процентов людей и гораздо чаще встречаются у женщин, чем у мужчин. В развивающихся странах они менее распространены, но становятся все более частыми. Расстройства пищевого поведения — серьезное заболевание, которое может привести даже к летальному исходу.

• 4.5: Ожирение

  Ожирение — это заболевание, при котором происходит накопление избыточного жира в организме до такой степени, что это может иметь негативные последствия для здоровья.Ожирение обычно диагностируется на основании индекса массы тела (ИМТ). ИМТ — это оценка ожирения тела, основанная на весе человека относительно его или ее роста. ИМТ рассчитывается путем деления веса человека (в килограммах) на квадрат роста человека (в метрах).

• 4.6: Недоедание

  Недоедание определяется как недостаточное потребление питательной пищи. Люди, страдающие от недоедания, скорее всего, имеют низкие запасы жира в организме, поэтому одним из показателей недоедания у людей является низкий индекс массы тела (ИМТ).Взрослые считаются с недостаточным весом, если их индекс массы тела (ИМТ) менее 18,5 кг / м2. Считается, что дети имеют недостаточный вес, если их ИМТ меньше 5-го процентиля референсных значений для детей того же возраста.

• 4.7: Болезни пищевого происхождения

  Болезни пищевого происхождения, обычно называемые пищевым отравлением, — это любые заболевания, передающиеся через пищу. Продукты для пикника создают повышенный риск болезней пищевого происхождения в основном из-за проблем с контролем температуры.Если горячая пища недостаточно горячая или холодная пища недостаточно холодная, она может попасть в температурный диапазон, в котором могут процветать такие микроорганизмы, как бактерии.

• 4.8: Вывод из практического примера: фастфуд и краткое содержание главы

  Что не так с фастфудом? Это вопрос, который Карлос, о котором вы читали в начале главы, задал себе, узнав, что его друг Кевин ест это пять или шесть раз в неделю и считает, что эта диета не обязательно так уж плоха для него.

забытая основная дисциплина диетологии

Genes Nutr. 2015 ноя; 10 (6): 55.

и

Франк Деринг

Отделение молекулярной профилактики, Институт питания человека и диетологии, Кильский университет, Heinrich-Hecht-Platz 10, 24118 Киль, Германия

Alexander Ströhle

Департамент физиологии питания и питания человека, Институт пищевых наук и питания человека, Университет Лейбница, Ганновер, Am Kleinen Felde 30, 30167, Ганновер, Германия

Департамент молекулярной профилактики, Институт питания человека и Наука о питании, Кильский университет, Heinrich-Hecht-Platz 10, 24118 Kiel, Германия

Департамент физиологии питания и питания человека, Институт пищевых наук и питания человека, Университет Лейбница, Ганновер, Am Kleinen Felde 30, 30167 Ганновер, Германия

Автор, ответственный за переписку.

Поступило 24 июля 2015 г .; Принято 3 ноября 2015 г.

Copyright © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Аннотация

На основе научно-философского анализа в этой статье делается попытка показать, что подходы в современной науке о питании, включая ее субдисциплины, которые сосредоточены на молекулярных аспектах, в основном ориентированы на применение. Это становится особенно очевидным из-за ряда концептуальных проблем, характеризующихся триадой «недостаток теоретических оснований», «частные исследовательские вопросы» и «редукционистское понимание питания».Представленный здесь тезис состоит в том, что интерпретирующая структура, основанная на биологии питания, способна пролить конструктивный свет на фундаментальные проблемы науки о питании. В этом контексте установление «биологии питания» в качестве базовой дисциплины в исследованиях и образовании было бы первым шагом к признанию феномена «питания» как процесса oecic как особого случая взаимодействия организма и окружающей среды. Современная наука о питании должна основываться на экологических — а значит, и на системной биологии, а также на организменных — принципах.Таким образом, целью биологии питания должна быть разработка почти универсальных «законных положений» в науке о питании — задача, которая представляет собой серьезную проблему для современной научной системы.

Ключевые слова: Биология питания, взаимодействие организма и окружающей среды, редукционизм, диетология

Введение

Философия науки — или размышление о собственной научной дисциплине — составляет существенный компонент просвещенных наук. В области науки о питании в прошлом было проведено лишь несколько научно-философских анализов (Doring and Rimbach 2014; Ströhle and Döring 2009a, b, 2010).Они были дополнены рядом методологических исследований в контексте дебатов о редукционизме (Fardet and Rock 2014; Hoffmann 2003; Jacobs and Tapsell 2007; Temple 2002).

Как указано в другом месте (Ströhle and Döring 2009a, b, 2010), наука о питании — это биопсихосоциальная мультидисциплинарная область, но не междисциплинарная. В отличие от мультидисциплинарной области, междисциплинарная область демонстрирует дополнительные теории, которые объединяют отдельные дисциплины друг с другом.Эволюционная биология развития, или короче «evo-DevO», является примером такой «истинной» междисциплины. Среди прочего, он объединяет популяционную генетику, биологию развития и экологию (Abouheif et al. 2014; Muller 2007; Noble et al. 2014). В области науки о питании все еще ожидается такой интегративный подход. Однако междисциплинарная область науки о питании хорошо подходит для решения повседневных проблем, поскольку они часто имеют многофакторный характер.Следовательно, феномен «питания» может — и также должен — анализироваться с разных точек зрения, принимая во внимание биологические, психологические и социологические аспекты. В то же время кажется необходимым и законным отдавать предпочтение одному из этих аспектов эпистемическим способом. Настоящая статья посвящена биологическим аспектам науки о питании. Он сознательно не принимает во внимание эпидемиологию питания, которая является независимой и четко разграниченной дисциплиной. С научно-философской точки зрения в этой статье будет обрисовано текущее состояние науки о питании в области биологии, выявлены ее концептуальные трудности и представлена ​​базовая концепция биологии питания.

Проблемная область:

Ориентация на приложение

Если взглянуть на историческое развитие науки о питании, можно выделить некоторые фундаментальные открытия (например, определение основных питательных веществ) в девятнадцатом и начале двадцатого века. Эти открытия были отмечены несколькими Нобелевскими премиями (Hopkins 1965). Поскольку наука о питании была создана и институционализирована как «отдельная» дисциплина, она сосредоточена в основном на биомедицинских и, следовательно, «повседневных проблемах».Поэтому сегодня исследования в области науки о питании в основном проводятся как с технологической, так и с прикладной точки зрения. В центре внимания медицинских исследований в области питания находятся три основных заболевания: диабет, ожирение и заболевания, связанные с микробиотой. Таким образом, эта сфера применения в области науки о питании основана на историческом самоограничении, которое, конечно, можно было бы приветствовать. Тем не менее, необходимо задать самокритичный вопрос о том, достаточно ли этой прикладной ориентации, чтобы узаконить науку о питании как подлинно научную дисциплину.Таким образом, возникает необходимый последующий вопрос: могут ли прикладные исследования получить пользу от фундаментальной науки о питании. Де-факто такая базовая наука о питании существует лишь частично. С нашей точки зрения, соответствующая дисциплина — биология питания — подходит для дополнения прикладной направленности науки о питании. В узком смысле цель биологии питания — выявить законы питания и сформулировать их с максимально возможным объяснительным и прогнозным потенциалом.Следовательно, биология питания стремится к универсальности. Более того, биология питания имеет эвристическую ценность, то есть потенциально может направить науку о питании в инновационном направлении.

Проблемная область:

теоретическая основа

Кроме того, наш анализ показывает, что в настоящее время наука о питании характеризуется нехваткой теоретической основы. «Охота и сбор» данных, а не построение теории, явно находится в центре внимания. Этот стадион характерен для всех «новых» наук; его можно было, например, наблюдать во время зарождения биологии аналогичным образом.В то же время взгляд на историческое развитие современного естествознания также показывает, что это ограничение можно преодолеть. Тем не менее, в настоящее время нет никаких признаков создания кафедр «теоретической науки о питании». Тем не менее, поощрение культуры задавать вопросы о концептуальных основах науки о питании было бы первым жизнеспособным шагом в направлении «зрелой науки о питании». ‘ наука. Биология питания уже предлагает концепции для укрепления теоретической основы науки о питании.Симпсон и Раубенхаймер, например, выдвинули основу «геометрии питания» и проверили ее эмпирически (Ли и др., 2008; Раубенхаймер и др., 2015). Согласно этой схеме, выбор питания живых существ определяется количественными соотношениями между питательными веществами; здесь оптимизация дарвиновской приспособленности является наиболее важной целью.

Проблемная область:

канонических вопросов

Основные вопросы науки о питании часто остаются непонятными.Это может быть связано с тем, что в биомедицинской области преобладают гипотезы – hoc или post hoc. Соответственно, наука о питании не имеет набора канонических, то есть фундаментальных вопросов, что представляет собой контраст с такими науками, как математика (Дэвид Гильберт: «23 нерешенных проблемы в математике»). Один из канонических вопросов биологии, например: «Как многоклеточный организм развивается из оплодотворенной яйцеклетки?» Такие «мировые загадки», насколько нам известно, не раскрыты в современной науке о питании.Однако в прошлом наука о питании не только поднимала фундаментальные вопросы, но и решала их в значительной степени. Например, функция питательных веществ, которая доказывает их важность, является частью современной канонической базы знаний науки о питании. С нашей точки зрения, разработка каталога вопросов, основанного на классическом понимании науки о питании, может оказаться полезной для ее продвижения. В конце концов, «хороший вопрос уже дает половину ответа». Следует включить следующие вопросы: какие питательные вещества абсолютно необходимы и почему? (текущий пример: McCall et al.2014). Какова внешняя роль питательного вещества в биосистеме? Как можно адекватно охарактеризовать отношение части-целого между питательными веществами, отдельными продуктами питания и моделями питания с учетом процессов в организме? Биология питания также может внести свой вклад в разработку таких канонических вопросов науки о питании. К ним относятся, например, вопросы о том, как поиск и выбор пищи «функционируют» с нейрофизиологической точки зрения и как оба эти фактора меняются в ходе индивидуального развития, соответственно.В дополнение к этим приближенным подходам в центре внимания биологии питания находятся конечные подходы. Здесь вопросы из области эволюционной биологии, например, касающиеся приспособляемости живых существ к изменяющейся среде питания или специфической модификации пищевой среды организмами (« конструкция ниши ») и ее биологических последствий в смысле совместной эволюции природы. и культура, изучаются (Laland et al. 2010; Döring and Ströhle 2015; Rendell et al. 2011).

Проблемная область:

Молекуляризация

«Молекуляризация» — то есть попытка свести явления в организме, отдельном органе или тканевом уровне к молекулярным процессам и объяснить их с точки зрения биохимии или молекулярной биологии, соответственно, — хорошо развита. в науке о питании, что соответствует мейнстриму биологических наук (обзор см. в Ströhle and Döring 2009a, b, 2010). В области науки о питании молекулярная обработка в основном используется для создания научной основы для практических вопросов.С этой целью молекулярные механизмы объясняются в модельных системах и контекстуализируются с учетом физиологии питания человека. Следовательно, молекулярная наука о питании предпочитает подход обратного перевода на («от модельной системы к человеку»). С методологической точки зрения этот подход демонстрирует черты классического микрорукционизма. Следовательно, новые свойства биотических систем могут быть зафиксированы только фрагментарно. Вот почему мы предлагаем использовать подходы перевода вперед («от человека к модельной системе»).Эти подходы нацелены на то, чтобы сначала как можно точнее отобразить фенотип питания человека в подходящем модельном организме, а затем объяснить его. Однако фундаментальная проблема трансляционных подходов заключается в том, что в большинстве случаев пригодность модели может быть оценена только после исследования на людях. Это связано с тем, что в фактических науках модель аналогии определяется как объект x ₁ , существенные свойства которого совпадают со свойствами материи, которую нужно представить (x ₂ ).Следовательно, только x ₁ , который аналогичен x ₂ в отношении свойств, которые считаются существенными, может служить моделью x ₂ . Это означает, что для выбора «правильной» модели необходим значительный объем предварительных знаний о реальном объекте исследования — в данном случае о человеке. Однако модель выбрана потому, что знание фактического объекта исследования — в данном случае снова человека (Ströhle 2010) — ограничено. Другой причиной является ограниченный доступ к образцу у людей, например, или любые другие более практические причины (например,г., время разработки).

Проблемная область:

абстракция

По сравнению с классической микрорукционистской методологией молекулярной науки о питании, биология питания основана на умеренной версии микроизменения, которая сочетает сокращение с интеграцией. Это основано на эмерджентном материализме; следовательно, мы — наряду с другими (Mahner and Bunge 1997) — предполагаем, что качественные новшества, т. е. эмерджентные свойства, которые сами по себе не обладают ни одним из своих компонентов (подсистем), происходят в абиотических и биотических системах.Молекула «H ₂ O», например, демонстрирует качественные свойства, совершенно отличные от ее компонентов «H ₂ » и «O» (например, поведение в реакции). То же самое верно и для «воды», которая как система молекул H ₂ O проявляет свойства, отличные от свойств одной молекулы H ₂ O (например, поверхностное натяжение). Таким образом, строго говоря, можно сказать следующее: «H ₂ O» вода. Еще одним примером является фермент глюкокиназа в β-клетках экзокринной поджелудочной железы в качестве регулятора контролируемого глюкозой высвобождения инсулина.Эта клеточная функция глюкокиназы достигается только за счет взаимодействия с другими клеточными компонентами. Кроме того, клеточная функция глюкокиназы мало что говорит о ее биохимической функции. Это еще одно предположение эмерджентного материализма, что определенные свойства системы, которые также включают в себя законы природы, могут существовать только как единое целое, а не независимо (платонизм) от соответствующей системы (подробности о эмерджентном материализме см. В Mahner and Bunge 1997). Другими словами, в клеточной биологии без клеток нет законов.По этой причине клеточная биология может быть сведена к биохимии настолько же мало, насколько физиология пищеварительного тракта может быть сведена к клеточной биологии (см. Рис.).

Появление новых законов (Mahner 2015)

Основанный на умеренной версии микрорукционизма (с точки зрения методологии) и эмерджентистского материализма (с точки зрения онтологии), соответственно, основанный на фенотипе вперед -механизм подходы находятся в в центре внимания биологии питания. Среди прочего, эти подходы служат для причинного объяснения универсальных фенотипов питания, таких как увеличение добычи пищи голодающими живыми существами, с помощью классической прямой генетики.В идеальном случае такие подходы приводят к формулировке законов биологии питания. Таким образом, соответствующая модельная система служит не моделью перевода , а моделью абстракции .

Необходим ли молекулярный уровень для формулирования законов питания — это вопрос, который был встречен скептически в области биологии питания. Согласно Сиднею Бреннеру, ячейка — это подходящий уровень абстракции (Brenner 2012).Строго говоря, ниже клеточного уровня нет биологии, потому что клетка является самой элементарной биосистемой. Следовательно, термин «молекулярная биология» был бы оксюмороном — угловатым кругом. Не может быть биологии неживых систем, таких как молекулы, или биологии, поскольку наука о живых системах перестает быть настоящей биологией (Ströhle 2010). Однако эта точка зрения не исключает, что для анализа пищевых фенотипов полезны молекулярные методы и биохимические знания, способствующие более глубокому пониманию соответствующей предметной области.

Проблемная область:

онтологическая основа

В конечном итоге наш анализ показывает, что объект исследования науки о питании — питание — часто описывается неявно. В большинстве случаев предполагается ответ на вопрос «Что такое такое ?». Однако ответ на этот типичный онтологический вопрос важен для самооценки науки о питании. Если, например, питание в первую очередь рассматривается как физиологический или биохимический процесс, следовательно, в науке о питании должны проводиться только физиологические и / или биохимические исследования.Однако с точки зрения биологии питания, питание — это специфическое взаимодействие организма и окружающей среды, и, следовательно, процесс oecic , который, соответственно, должен быть представлен в экологической манере. Следовательно, биология питания будет субдисциплиной экологии, которая, как традиционно известно, занимается анализом взаимодействий организм-среда.

Заключение и перспективы

В то время как классическая наука о питании и постулировала, и ответила на фундаментальные вопросы о питании, современная наука о питании в первую очередь занимается биомедицинскими проблемами — в основном, в отношении «молекулярного измерения» жизни.Одним из заметных симптомов этого является экспоненциально растущий поток данных, который, вероятно, является лучшим индикатором «молекулярности». Таким образом, нынешнее состояние науки о питании сопоставимо с ситуацией, описанной для наук о жизни в целом: « С одной стороны, они [науки о жизни, примечание авторов] более успешны, чем когда-либо: экспериментальные данные, субсидии, осведомленность общественности — во всех этих областях науки о жизни лидируют. С другой стороны, они демонстрируют дефицит теории, а отсутствие интегративных концепций все больше мешает их успешным исследованиям.Хотя новые данные все еще могут быть получены на полной скорости, их интерпретация приводит к все большим несоответствиям, которые невозможно устранить без адекватной теоретической основы. Реакция на эту ситуацию также разделилась: для некоторых проблема заключается в управлении, а также в улучшенной визуализации собранных эмпирических данных. Таким образом, решение проблемы — это прежде всего следствие лучшей организации исследования; Ожидается, что амбициозные дисциплины, такие как биоинформатика, исправят это.Однако другие, в том числе многие специалисты по биоинформатике, считают эту проблему более фундаментальной. Эти ученые убеждены, что решение разнообразных проблем интерпретации невозможно найти без новых теоретических концепций, которые составляют адекватную интерпретационную основу для наук о жизни »(Laubichler 2005).

Авторы этой статьи также придерживаются той точки зрения, что концептуальные трудности текущих исследований в области питания, характеризующиеся триадой «недостаток теоретической базы», ​​«вопросы партикуляристского исследования» и «редукционистское понимание питания», могут быть только устранены. растворяется с помощью подходящей интерпретирующей структуры.Общая биология разработала несколько предложений, которые по существу привели к созданию «системной биологии» и возрождению почтенной «теоретической биологии» (Laubichler 2005). В области науки о питании такого развития еще не произошло. С точки зрения авторов, установление биологии питания в качестве базовой дисциплины было бы первым шагом в правильном направлении: рассматривать феномен «питания» как процесс oecic в смысле особого организма-окружающей среды. взаимодействие.

«Геометрия питания», основа в биологии питания, разработанная и испытанная эмпирически Симпсоном и Раубенхаймером, вероятно, станет новаторским для дальнейшего развития исследований в области питания. При преподавании наук о питании биология питания также подходит для обеспечения студентов устойчивой теоретической базой. Конечно, институциональная учебная программа в области науки о питании требует более широкого охвата, чем просто перспектива биологии питания. Однако авторы скептически оценивают роль биологии питания в будущих исследованиях и обучении, поскольку нынешняя научная система имеет тенденцию к практической реализации политкорректных целей, которые имеют право на стороннее финансирование, вознаграждает простой сбор данных. , и наказывает за теоретизирование.(Zehnpfennig 2015).

Вещь размером x (материальный объект) имеет два свойства P и Q, которые связаны законом (связаны законом L _PQ ). Более сложный объект y может состоять из некоторых вещей того же типа, что и x , но дополнительно иметь новое эмерджентное свойство R. Если R является существенным свойством, оно должно быть законно связано либо с P, либо с Q, либо с обоими. . Как следствие, y должен обладать по крайней мере одним новым законом L _PR или L _QR , или обоими.

Соблюдение этических стандартов

Конфликт интересов

Конфликт интересов отсутствует. Финансовая поддержка со стороны спонсоров проекта или других третьих лиц отсутствует.

Сноски

На основе лекции (Proc. Germ. Nutr. Soc., Vol 20, S.5, V1-5), состоявшейся на 52-м научном конгрессе Немецкого общества питания в Галле, 3 марта 2015 г.

Ссылки

Abouheif E, et al. Эко-эво-дево: время пришло. Adv Exp Med Biol.2014; 781: 107–125. DOI: 10.1007 / 978-94-007-7347-9_6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Döring F, Ströhle A (2015) Ernährungsbiologie — ein vernachlässigte Basis-Disziplin der Ernährungswissenschaft / Биология питания — основополагающая дисциплина науки о питании, которой не уделяется должного внимания. редукционист к целостной парадигме для улучшения рекомендаций по питанию. Adv Nutr. 2014. 5 (4): 430–446. DOI: 10.3945 / ан.114.006122. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Хоффманн И. Преодоление редукционизма в исследованиях питания. Am J Clin Nutr. 2003; 78 (3 доп.): 514С – 516С. [PubMed] [Google Scholar] Хопкинс Ф.Г. Ранняя история исследований витаминов. Nobel Lect Physiol Med. 1965; 10: 211–222. [Google Scholar] Jacobs DR, Jr, Tapsell LC. Еда, а не питательные вещества, является основной единицей питания. Nutr Rev.2007; 65 (10): 439–450. [PubMed] [Google Scholar] Лаланд К.Н., Одлинг-Сми Дж., Майлз С. Как культура сформировала геном человека: объединение генетики и гуманитарных наук.Nat Rev Genet. 2010. 11 (2): 137–148. DOI: 10,1038 / NRG2734. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Лаубихлер Н.Д. (2005) Systemtheoretische Organismuskonzeptionen. Философия биологии. Suhrkamp, ​​Krohs U, Toepfer G (Hrsg.) 47 (1): 109–124

Ли К.П. и др. Продолжительность жизни и размножение у дрозофилы: новые сведения из геометрии питания. Proc Natl Acad Sci USA. 2008. 105 (7): 2498–2503. DOI: 10.1073 / pnas.0710787105. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Mahner M (2015) Философия разума нуждается в лучшей метафизике, том 84, № (Pt 2).Издательство «Джон Бенджаминс», Амстердам, стр. 293–309.

Mahner M, Bunge M. Основы биофилософии. Берлин: Спрингер; 1997. [Google Scholar] McCall AS, et al. Бром является важным микроэлементом для сборки каркасов коллагена IV в развитии и архитектуре тканей. Клетка. 2014. 157 (6): 1380–1392. DOI: 10.1016 / j.cell.2014.05.009. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Мюллер GB. Эво-дево: расширение эволюционного синтеза. Nat Rev Genet. 2007. 8 (12): 943–949.DOI: 10,1038 / nrg2219. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Раубенхаймер Д. и др. Геометрия питания в полевых исследованиях: иллюстрация с использованием диких приматов. Oecologia. 2015. 177 (1): 223–234. DOI: 10.1007 / s00442-014-3142-0. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Ströhle A (2010) Sub specie evolutionis. Eine Studie zur Evolutionären Ernährungswissenschaft. Shaker, Aachen

Ströhle A, Döring F. Zur Molekularisierung der Ernährungsforschung Teil 1: Der wissenschaftliche Status quo der Erährungswissenschaft.Ernährungsumschau. 2009; 56 (4): 6. [Google Scholar] Ströhle A, Döring F. Zur Molekularisierung der Ernährungsforschung Teil 2: von den kognitiven Zielen und Grenzen der molkularen Ernährungsforschung. Ernährungsumschau. 2009; 56 (5): 6. [Google Scholar] Стрёле А., Деринг Ф. Молекуляризация в науке о питании: взгляд из философии науки. Mol Nutr Food Res. 2010. 54 (10): 1385–1404. DOI: 10.1002 / mnfr.201000078. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Темпл, штат Нью-Джерси. Питание и болезни: проблемы дизайна исследования.Питание. 2002. 18 (4): 343–347. DOI: 10.1016 / S0899-9007 (01) 00759-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Zehnpfennig B. Die Austreibung des Geistes aus der Universität. Wissenschaftsrecht. 2015; 46: 37–53. DOI: 10,1628 / 094802113X668480. [CrossRef] [Google Scholar]

Биология питания — WUR

Наша миссия — способствовать лучшему пониманию взаимосвязи между диетой — пищей, энергией и питательными веществами — и биологией человека, чтобы достичь оптимальной физической и умственной работоспособности в различных условиях.В наших исследованиях и обучении мы в первую очередь сосредотачиваемся на значении питания для поддержания или улучшения физических и когнитивных способностей людей во время старения, восстановления и реабилитации.

Старение — это естественный процесс, включающий серию прогрессирующих биологических изменений, которые показывают заметные различия между людьми. Важно отметить, что эти изменения начинаются задолго до того, как мы осознаем, что стареем. В наших исследованиях и преподавании эта всеобъемлющая тема переводится на следующие 3 научные области:

1. Питание и старение. Мы работаем над определением эффективных диетических стратегий, чтобы замедлить или обратить вспять стадии до патологий, связанных со старением, включая остеопороз, саркопению и снижение когнитивных функций, и, таким образом, предотвратить их функциональные последствия в пожилом возрасте. Наряду с этим мы вносим свой вклад в разработку индивидуальных подходов к питанию, отвечающих особым потребностям стареющих людей, различающихся по профилям здоровья или риска для здоровья.
2. Питание и физическая работоспособность. К этой теме подходят с разных сторон.Во-первых, мы рассматриваем взаимосвязь между питанием и физической активностью с точки зрения пользы для здоровья и улучшения восстановления. Здесь наши целевые группы — это люди из группы риска, в том числе пожилые люди. Во-вторых, мы изучаем питание в зависимости от работоспособности, стресса и восстановления у людей, которые должны работать на высоком уровне.
3. Питание и обмен веществ во время болезни, стресса и выздоровления. Здесь мы сосредотачиваемся на межорганной и межтканевой коммуникации в течение более коротких или более длительных периодов ухудшения здоровья.В частности, мы изучаем роль желудочно-кишечного тракта, опорно-двигательного аппарата и центральной нервной системы. Мы исследуем роль питания в оптимизации процесса выздоровления у людей, которые пережили период сильного метаболического стресса / болезненного стресса.

Преподавание на уровне бакалавриата включает (координацию) следующих курсов: Введение в области питания и здоровья, фармакологии и питания, Методология исследования питания и здоровья II.На уровне магистра наук мы возглавляем курсы: питание и спорт, метаболические последствия хронических заболеваний, питание и мозг, а также питание человека и старение организма.

Основные публикации

• Новые продукты COX-2 конъюгатов n-3 полиненасыщенных жирных кислот с этаноламином, идентифицированные в макрофагах RAW264.7

  Автобус, Ян де , Zuilhof, Хан , Виткамп, Ренгер , Балверс, Михил , Альбада, Бауке (2019) Журнал исследований липидов 60 (2019) 11.- ISSN 0022-2275 — с. 1829 — 1840 гг.

• Различия в потреблении пищи у кахектических мышей с опухолями связаны с передачей сигналов серотонина в гипоталамусе

  Dwarkasing, J.T. , Бекшотен, М. , Виткамп, Р.Ф. , Норрен, К. ван (2015) Журнал кахексии, саркопении и мышц 6 (2015) 1. — ISSN 2190-5991 — с. 84 — 94.

• Белковая добавка способствует большему увеличению максимальной способности поглощать кислород и стимулирует рост мышечной массы во время длительных тренировок на выносливость: двойное слепое рандомизированное контролируемое исследование

  Кнуйман, Пим , Loon, Люк Дж.К. ван , Воутерс, Йерун , Хопман, Мария , Mensink, Марко (2019) Американский журнал клинического питания 110 (2019) 2. — ISSN 0002-9165 — с. 508 — 518.

• Эффективность диеты и интервенции с упражнениями с отягощениями на здоровье мышц у пожилых людей: ProMuscle на практике

  Донген, Эллен Дж. фургон , Хавеман-Нис, Аннемиен , Доутс, Эсме Л., Дорхаут, Бербер Г. , Groot, Lisette C.P.G.M. де (2020) Журнал Американской ассоциации медицинских директоров 21 (2020) 8. — ISSN 1525-8610 — с. 1065 — 1072.e3.

• Средиземноморская диета, диетические подходы к остановке гипертонии (DASH) и средиземноморская диета DASH для лечения задержки нейродегенерации (MIND) связаны с меньшим снижением когнитивных функций и более низким риском болезни Альцгеймера — Обзор

  Бринк, Аннелиен К.Ван ден , Брауэр-Бролсма, Эльске М. , Берендсен, Агнес А. , Отдых, Ундина ван де (2019) Достижения в области питания 10 (2019 г.) 6. — ISSN 2161-8313 — с. 1040 — 1065.

• N-Докозагексаеноилдофамин, эндоканнабиноидоподобный конъюгат дофамина и n-3 жирной кислоты докозагексаеновой кислоты, ослабляет индуцированную липополисахаридами активацию микроглии и макрофагов посредством COX-2

  Ван, Я , Пластина, Пьерлуиджи , Винкен, Жан Поль , Янсен, Ренате , Балверс, Михил , Клоостер, Жан Поль десять , Gruppen, Гарри , Виткамп, Ренгер , Мейеринк, Йоселин (2017) ACS Chemical Neuroscience 8 (2017) 3.- ISSN 1948-7193 — с. 548 — 557.

Больше публикаций

биологических камней! — Питание

Я объяснил, что вам нужно знать больше о питании, чем просто информация, содержащаяся в вашем учебнике Teen Health . Почему? Ответ прост. Во втором семестре, когда мы изучаем биологию, вы узнаете, как наши клетки и клетки всех живых существ используют питательные вещества, содержащиеся в пище.Так что вместо того, чтобы изучать один и тот же предмет дважды, давайте просто сделаем это правильно с первого раза!

Пища содержит много разных веществ. Некоторые из этих веществ встречаются в природе; другие добавляются в пищу людьми. Не все натуральные вещества, содержащиеся в пище, полезны для вашего здоровья, и не все вещества, которые люди добавляют в пищу, вредны для вашего здоровья. Вот почему так важно действительно иметь глубокое понимание того, что находится в пище и как она работает.

Давайте начнем с обзора основных питательных веществ, содержащихся в пище.Питательные вещества — это вещества, которые необходимы клеткам для выполнения жизненных процессов.

Углеводы

Углеводы содержатся во многих различных продуктах питания. Продукты, содержащие много углеводов, включают зерна, хлеб, макароны и картофель.

Слышали ли вы когда-нибудь о спортсменах, которые «нагружают углеводы» перед гонкой? Они едят большое количество углеводов, потому что углеводы обеспечивают ваши клетки энергией, необходимой им для выполнения своих жизненных процессов.Например, если вы участвуете в гонке, вы должны быть уверены, что у ваших мышц достаточно энергии, потому что они будут усердно работать во время гонки.

Углеводы можно разделить на два основных типа: простых углеводов и сложных углеводов . Самый распространенный пример простого углевода — , сахар . Самый распространенный пример сложного углевода — , крахмал . Одно различие между сахаром и крахмалом очевидно: сахар сладкий, а крахмал — нет.

Вы помните, что такое молекул ? Молекула представляет собой два или более атомов, соединенных вместе. Помните, что когда атомы соединяются вместе, образующееся вещество может иметь свойства, сильно отличающиеся от свойств атомов, из которых оно состоит. Прекрасный пример — вода. Вода состоит из двух атомов водорода , соединенных с одним атомом кислорода . Водород и кислород — оба газы, и оба они очень взрывоопасны. Но когда они соединяются вместе, получается жидкость, которую можно использовать для тушения пожаров!

Итак, вот почему мне нужно было напомнить вам о молекулах.Сахар — это молекула, состоящая из атомов углерода, водорода и кислорода, соединенных вместе. Глюкоза , очень распространенный и важный тип сахара, состоит из шести атомов углерода, двенадцати атомов водорода и шести атомов кислорода. Крахмал — это то, что вы получаете, когда соединяете сотни или даже тысячи молекул сахара. Подобно тому, как вещество, созданное, когда вы соединяете атомы вместе, отличается от любого из атомов, вещество, созданное, когда вы соединяете множество молекул вещества вместе, может отличаться от исходного вещества.Одна молекула сахара сладкая, но когда вы соединяете тысячи этих сладких молекул сахара вместе, они образуют несладкий крахмал.

Поскольку ваши клетки могут получать энергию только из глюкозы, все углеводы должны быть расщеплены, прежде чем они могут быть использованы. Вы можете подумать, что лучше просто отказаться от сложных углеводов в своем рационе и заменить их тем, что действительно нужно вашим клеткам — сахаром. Это было бы очень плохой идеей! Чрезмерное потребление сахара приводит к ожирению, и многие медицинские эксперты считают, что это может даже вызвать диабет.

Пора сделать перерыв!

Сделайте перерыв в чтении, посмотрев видео об углеводах. Информация в этом видео предназначена для средней школы или даже для уроки биологии в колледже, но держу пари, вы поймете большую ее часть! Не переживайте из-за того, что вам не нравится. Мы расскажем обо всем, что вам нужно будет досконально узнать в классе. Щелкните здесь , чтобы посмотреть видео.

Белки

Белки важны, потому что мы в основном состоим из белков.Белки — это то, что клетки используют для самовосстановления и создания новых клеток. Практически каждая часть нашего тела состоит из белков.

Белки — это питательные вещества, состоящие из более мелких субъединиц, называемых аминокислотами . Всего около 20 аминокислот. Девять из них называются «незаменимыми» аминокислотами. Они необходимы, потому что 1) без них ваши клетки не могут синтезировать (синтез означает производство) необходимых им белков, и 2) они находятся только в пище, а это означает, что ваши клетки не могут производить их самостоятельно.Некоторые продукты содержат полноценные белки, а это означает, что белки содержат все девять незаменимых аминокислот. Другие продукты содержат неполноценный белок, что означает отсутствие одной или нескольких незаменимых аминокислот. Вы можете комбинировать разные продукты, содержащие неполноценные белки, чтобы получить все незаменимые аминокислоты. В видеоролике Bill Nye Nutrition он показал два примера комбинирования продуктов для получения полноценных белков. В одном примере рис и бобы едят вместе. Ни рис, ни бобы не содержат протеин, в состав которого входят все незаменимые аминокислоты.Но, комбинируя их, можно получить все незаменимые аминокислоты.

Вы можете представить себе аминокислоты как буквы алфавита, а белки как слова. Взяв разные буквы алфавита и комбинируя их в разном порядке, вы можете создать каждое слово на английском языке. Принимая разные аминокислоты и комбинируя их в разном порядке, ваши клетки могут производить любой белок. Пошаговые инструкции, которые клетки используют для производства белков из аминокислот, находятся в ДНК.Фактически, это все, что делает ДНК: она содержит инструкции по созданию белков.

Липиды

Хорошо. Вы, наверное, думаете, что я пробрала сюда что-то новенькое. Я этого не сделал. Вместо терминов «жиры» и «масла» я использую научный термин, относящийся к ним обоим: липиды.

Жиры — это липиды животного происхождения. Один из способов определить жиры — твердые при комнатной температуре. Причина, по которой они твердые, заключается в их химической структуре.Липиды, химическая структура которых позволяет им оставаться твердыми при комнатной температуре, называются насыщенными .

Масла — это липиды, полученные из растений. Масла жидкие при комнатной температуре. Причина, по которой они жидкие, заключается в их химической структуре. Липиды, химическая структура которых позволяет им быть жидкими при комнатной температуре, называются ненасыщенными .

Липиды в основном используются для хранения энергии. Если вы придерживаетесь диеты, которая дает вам больше калорий, чем вам нужно, ваше тело будет накапливать энергию в виде жира.Липиды также важны для нервной системы. Точно так же, как электрический провод покрыт изоляцией, нервы покрыты миелином . Миелин состоит в основном из липидов. Миелин, покрывающий нервы, помогает электрическим импульсам перемещаться по нерву. Это также способствует регенерации (отрастанию) поврежденных нервов.

В нашем рационе мы получаем липиды из мяса, орехов, жареной пищи, многих закусок, молочных продуктов и авокадо. Большинство ученых согласны с тем, что слишком много насыщенных жиров в нашем рационе приводит к высокому холестерину.Холестерин — это воскообразное вещество, которое накапливается внутри наших артерий. Если накапливается слишком много холестерина, он может препятствовать нормальному току крови по артериям. Если это происходит в артериях, кровоснабжающих сердце, часть сердца может умереть, что приведет к сердечному приступу. Если приток крови к мозгу уменьшается, часть мозга может погибнуть, что приведет к инсульту.

Минералы

Минералы — еще одна важная часть нашего рациона. Нам нужно несколько разных минералов, но ни один из них нам не нужен.Примеры минералов, важных для здоровья, — это кальций, железо, калий и цинк.

Кальций важен для ваших костей и зубов. Молочные продукты и зеленые листовые овощи — хорошие источники кальция. Когда вы находитесь в супермаркете, вы можете заметить, что многие продукты «обогащены» кальцием. Это означает, что люди добавили в пищу кальций. Например, апельсиновый сок, как и многие сухие завтраки, часто обогащен кальцием.

Железо играет важную роль в крови.Кровь красная из-за компонента, называемого гемоглобином. Гемоглобин содержится в красных кровяных тельцах и переносит кислород из одной части тела в другую. Железо — один из компонентов гемоглобина. Вы можете найти железо в красном мясе, тунце и лососе, яйцах, бобах, печеном картофеле с оставленной кожицей, сухофруктах, листовых зеленых овощах и цельнозерновых продуктах. Как и в случае с кальцием, вы заметите, что железо добавлено в определенные продукты, особенно в злаки.

Калий важен для нервов и мышц.Калий помогает поддерживать правильный баланс воды в тканях (не в тканях, в которые вы сморкаетесь!). Если вы не получаете достаточно калия, у вас могут возникать частые мышечные судороги. Вы можете найти калий в бананах, помидорах, картофеле без кожуры, зеленых овощах, цитрусовых и бобовых (фасоль, колотый горох и чечевица).

Цинк — еще один важный минерал. Цинк играет важную роль в вашей иммунной системе, которая помогает вашему организму бороться с болезнями.Цинк также важен для роста клеток. Роль цинка в борьбе с болезнями привела к тому, что некоторые компании начали продавать цинковые конфеты. Эти конфеты призваны помочь вам быстрее переболеть простудой. Они работают? Я беру их, когда впервые чувствую простуду. Не знаю, действительно ли они заставляют меня быстрее уйти от простуды, но, по крайней мере, я чувствую, что делаю что-то, чтобы помочь. Вы можете получить весь необходимый цинк из говядины, свинины, курицы с темным мясом, орехов и бобовых.

Витамины

Витамины — еще одно питательное вещество, содержащееся в пищевых продуктах.Роль большинства витаминов заключается в облегчении жизненных процессов определенных клеток. Потребность в некоторых витаминах хорошо известна, но важность других витаминов остается загадкой. Например, большинство ученых сходятся во мнении, что нам нужен витамин B5. Но сколько? Что ж, количество, которое обычно принято в качестве рекомендуемой суточной нормы (RDA), составляет всего 5 мкг. Это 5 микрограммов. Микрограмм — это миллионная доля грамма!

Есть два разных типа витаминов. Некоторые витамины водорастворимы.Это означает, что они растворяются в воде. Другие витамины жирорастворимы. Это означает, что они растворяются в липидах, но не растворяются в воде. Это может показаться несущественной разницей, но это так. Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме. Если вы едите что-то, что содержит жирорастворимый витамин, и вам не нужно сразу использовать этот витамин, его можно сохранить и использовать при необходимости. Водорастворимые витамины хранить нельзя. Водорастворимые витамины, которые не используются сразу, выводятся из организма при мочеиспускании.Итак, вы должны быть уверены, что всегда едите продукты с достаточным количеством водорастворимых витаминов.

Во-первых, давайте взглянем на жирорастворимые витамины.

Жирорастворимые витамины

(PDF) Системная биология персонализированного питания

15. Добродетель С., Видаль-Пуиг А. Расширение жировой ткани, липотоксичность и метаболический синдром

— аллостатическая перспектива. Biochim Biophys Acta. 2010; 1801: 338–349.

16. Фрейн К. Жировая ткань как буфер для суточного липидного потока.Диабетология.

2002; 45: 1201–1210.

17. Vangipurapu J, Stan

c

akov

a A, Pihlajam €

aki J, et al. Связь показателей печени

и инсулинорезистентности адипоцитов с 19 подтвержденными локусами восприимчивости к диабету 2 типа

у 6733 финских мужчин, не страдающих диабетом. Диабетология. 2011; 54: 563–571.

18. Wang J, Ban MR, Zou GY, et al. Полигенные детерминанты тяжелого гипертриглицеридов —

демия.Hum Mol Genet. 2008; 17: 2894–2899.

19. De Castro-Oros I, Cenarro A, Tejedor MT, et al. Общие генетические варианты способствуют первичной гипертриглицеридемии без различий между семейной общей гиперлипидемией и изолированной гипертриглицеридемией. Circ Cardiovasc Genet.

2014; 7: 814–821.

20. Гегеле Р.А. Моногенные дислипидемии: окно детерминант метаболизма белков липо-

плазмы. Am J Hum Genet. 2001; 69: 1161–1177.

21. Ress C, Kaser S. Механизмы накопления внутрипеченочных триглицеридов. Мир J

Гастроэнтерол. 2016; 22: 1664. DOI: 10.3748 / wjg.v22.i4.1664.

22. Macaluso FS, Maida M, Petta S. Генетический фон неалкогольной жировой болезни печени

: всесторонний обзор. Мир Дж. Гастроэнтерол. 2015; 21: 11088–11111.

23. Малагуарнера М., Гарганте М.П., ​​Руссо С. и др. Добавка L-карнитина к диете

: новый инструмент в лечении неалкогольного стеатогепатита — рандомизированное контролируемое клиническое исследование

.Am J Gastroenterol. 2010; 105: 1338–1345.

24. Corpeleijn E, Saris WHM, Blaak EE. Метаболическая гибкость в развитии резистентности к инсулину и диабета 2 типа: влияние образа жизни. Obes Rev.2009; 10: 178–193.

25. Goossens GH, Moors CCM, Jocken JWE, et al. Измененная обработка жирных кислот скелетных мышц

у субъектов с нарушенной толерантностью к глюкозе по сравнению с нарушенной

глюкозой натощак. Питательные вещества. 2016; 8: 164. DOI: 10.3390 / nu8030164.

26. L

opez-Ot



ın C, Galluzzi L, Freije JMP, et al. Метаболический контроль долголетия. Клетка.

2016; 166: 802–821.

27. Фурман Д., Чанг Дж., Лартиг Л. и др. Экспрессия модуля

специфического гена инфламмасомы разделяет пожилых людей на два крайних клинических и иммунологических

состояний. Nat Med. 2017; 23: 174–184.

28. Stroeve JHM, van Wietmarschen H, Kremer BHA, et al. Фенотипическая гибкость как показатель здоровья

: тест оптимальной пищевой стресс-реакции.Genes Nutr.

2015; 10: 459. DOI: 10.1007 / s12263-015-0459-1.

29. Ван Оммен Б., Воперейс С. Биомаркеры здоровья нового поколения. Nestle Nutr

Inst Мастерская Сер. 2016; 84: 25–34.

30. Боуман Дж., Фогельс Дж. Т., Вопереис С. и др. Визуализация и идентификация пространства здоровья

на основе персонализированного молекулярного фенотипа и реакции лечения на соответствующие основные биологические процессы

. BMC Med Genomics. 2012; 5: 1.

DOI: 10,1 186/1755 -8794-5-1.

31. Сагнер М., Макнил А., Пуска П. и др. Спектр здоровья P4 — прогнозируемый, подготовленный до

, персонализированный и совместный континуум для повышения продолжительности здорового образа жизни.

Prog Cardiovasc Dis. 2016; 59: 506–521.

32. Lim EL, Hollingsworth KG, Aribisala BS, et al. Обращение вспять диабета 2 типа: нормальное —

восстановление функции бета-клеток в сочетании со снижением уровня триа-

цилглицерина в поджелудочной железе и печени. Диабетология. 2011; 54: 2506–2514.

33.Асано Р. Я., Сэйлз ММ, Браун Р. и др. Острые эффекты физических упражнений при диабете 2 типа

: обзор. Мир J Диабет. 2014; 5: 659–665.

34. Стивен С., Холлингсуорт К.Г., Аль-Мрабех А. и др. Очень низкокалорийная диета и 6

месяцев стабильности веса при сахарном диабете 2 типа: патофизиологические изменения в отношении-

размышляет и не отвечает. Уход за диабетом. 2016: 39; 808–815.

35. Blanco-Rojo R, Alcala-Diaz JF, Wopereis S, et al. Фенотип инсулинорезистентности

(мышцы или печень) взаимодействует с типом диеты, чтобы определить изменения индекса распределения

после 2 лет вмешательства: рандомизированное клиническое испытание CORDIOPREV-DIAB

cal.Диабетология. 2016; 59: 67–76.

36. Андерсон Дж. У., Уорд К. Высокоуглеводные диеты с высоким содержанием клетчатки для принимающих инсулин мужчин

с сахарным диабетом. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 2312–2321.

37. Кирнс К.Э., Шмидт Л.А., Гланц С.А. Сахарная промышленность и ишемическая болезнь сердца повторно

поиск. JAMAIntern Med. 2016; 176: 1680–1685.

38. Берк Дж. П., Уильямс К., Гаскилл С. П. и др. Быстрый рост заболеваемости диабетом 2 типа —

tes с 1987 по 1996 год: результаты исследования сердца в Сан-Антонио.Arch Intern

Med. 1999; 159: 1450–1456.

39. Менсинк РП. Влияние насыщенных жирных кислот на липиды и липопротеины сыворотки: систематический обзор и регрессионный анализ

. Женева, Швейцария: ВОЗ; 2016.

40. Имамура Ф., Миша Р., Ву JHY и др. Влияние насыщенных жиров, полиненасыщенных жиров, мононенасыщенных жиров

и углеводов на гомеостаз глюкозы и инсулина: тематический обзор системы

и метаанализ рандомизированных контролируемых испытаний кормления.PLOS

Мед. 2016; 13: e1002087. DOI: 10.1371 / journal.pmed.1002087.

41. Людвиг Д.С. Снижение планки низкожировой диеты. ДЖАМА. 2016; 2115: 5–6.

42. Куэнка-Санчес М., Навас-Каррильо Д., Оренес-Пинеро Э. Споры вокруг потребления высокобелковой диеты

: эффект насыщения и здоровье почек и костей. Adv Nutr

An Int Rev J. 2015; 6: 260–266.

43. Делимарис I. Неблагоприятные эффекты, связанные с потреблением белка сверх рекомендованной

диетической нормы для взрослых.ISRN Nutr. 2013; 2013: 126929. DOI: 10,5402 /

2013/126929.

44. Бача Ф., Ли С., Гунгор Н., Арсланян С.А. От предиабета до диабета 2 типа у молодых людей с ожирением

: патофизиологические характеристики по спектру нарушения регуляции глюкозы

. Уход за диабетом. 2010; 33: 2225–2231.

45. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. Научное заключение об обосновании заявлений о пользе для здоровья

, связанных с бета-глюканами из овса и ячменя и поддержанием нормальных концентраций ЛПНП в крови

(ID 1236, 1299), повышением чувства насыщения

, приводящим к снижению потребления энергии ( ID 851), снижение постпрандиальных ответов гли-

(ID 821, 824) и «пищеварительной функции» (ID 850) в соответствии с разделом 13 (1) статьи 13 (1) Регламента (ЕС) № 1924 / 2006 г.EFSA J. 2011; 9: 2207. DOI: 10.2903 /

j.efsa.2 011.2207.

46. Сильва Ф.М., Крамер С.К., де Алмейда Дж.С. и др. Потребление клетчатки и гликемический контроль у

пациентов с сахарным диабетом 2 типа: систематический обзор с метаанализом рандомизированных контролируемых исследований

. Nutr Rev.2013; 71: 790–801.

47. Nettleton JA, McKeown NM, Kanoni S, et al. Взаимодействие потребления цельного зерна

с пищей с генетическими локусами, связанными с глюкозой и инсулином натощак, у лиц европейского происхождения

: метаанализ 14 когортных исследований.Уход за диабетом.

2010; 33: 2684–2691.

48. Manders RJF, Wagenmakers AJM, Koopman R, et al. Совместное употребление дролизата белка hy-

и смеси аминокислот с углеводами улучшает удаление глюкозы в плазме

у пациентов с диабетом 2 типа. Am J Clin Nutr. 2005. 82: 76–83.

49. Manders RJF, Hansen D, Zorenc AHG, et al. Совместное употребление белков сильно увеличивает секрецию инсулина после приема пищи у пациентов с диабетом 2 типа. J Med Food.

2014; 17: 758–763.

50. Хеер М., Эгерт С. Питательные вещества, кроме углеводов: их влияние на меостаз глюкозы.

у человека. Diabetes Metab Res Rev.2015; 31: 14–35.

51. Ньюсхолм П., Бендер К., Кили А. и др. Аминокислотный обмен, секреция инсулина

и диабет. Biochem Soc Trans. 2007. 35 (pt 5): 1180–1186.

52. van Loon LJ, Kruijshoop M, Menheere PP, et al. Прием аминокислот

сильно увеличивает секрецию инсулина у пациентов с длительным диабетом 2 типа.Диабет

Уход. 2003; 26: 625–6 30.

53. Xu G, Kwon G, Cruz WS, et al. Метаболическая регуляция лейцином инициации трансляции через mTOR-сигнальный путь b-клетками поджелудочной железы. Сахарный диабет.

2001; 50: 353–360.

54. Педросо Дж. Б., Зампиери Т. Т., Донато Дж. Обзор эффектов L-лейциновой добавки

на регуляцию потребления пищи, энергетического баланса и застоя глюкозы. Питательные вещества. 2015; 7: 3914–3937.

55. Ребхольц С.М., Фридман Е.Е., Пауэрс Л.Дж. и др. Потребление белка с пищей и давление в крови

: метаанализ рандомизированных контролируемых исследований. Am J Epidemiol.

2012; 176 (приложение 7): S27 – S43.

56. Буэндиа Дж. Р., Брэдли М. Л., Зингер М. Р. и др. Диеты с более высоким содержанием белка предсказывают снижение риска повышенного артериального давления у взрослых в исследовании Framingham Offspring Study. Am J Hypertens.

2015; 28: 372–379.

57. Хьюстон М. Роль питания и пищевых добавок в лечении

гипертонии.Мир J Cardiol. 2014; 6: 38. DOI: 10.4330 / wjc.v6.i2.38.

58. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. Научное заключение по обоснованию заявлений о здоровье

, связанных с эйкозапентаеновой кислотой (EPA), докозагексаеновой кислотой

(DHA), докозапентаеновой кислотой (DPA) и поддержанием нормальной сердечной функции

(ID 504, 506, 516, 527). , 538, 703, 1128, 1317, 1324, 1325), поддержание нормальных концентраций глюкозы в крови

(ID 566), поддержание нормального давления в крови

(ID 506, 516, 703, 1317, 1324), поддержание нормального ЛПВП в крови

концентрации холестерина (ID 506), поддержание нормальной (натощак) концентрации триглицеридов в крови (ID 506, 527, 538, 1317, 1324, 1325), поддержание нормального уровня холестерина ЛПНП в крови

концентрации (ID 527, 538, 1317, 1325, 4689),

защита кожи от фотоокислительного (УФ-индуцированного) повреждения (ID 530), im-

доказанная абсорбция EPA и DHA (ID 522, 523 ), вклад в нормальную функцию иммунной системы

за счет уменьшения уровни эйкозаноидов, медиаторов арахи-

,

, производных донной кислоты, и провоспалительных цитокинов (ID 520, 2914),

и «иммуномодулирующего агента» (4690) в соответствии со статьей 13 (1) регламента

(ЕС) № 1924/2006.EFSA J. 2010; 8: 1796. DOI: 10.2903 / j.efsa.2010.1796.

59. Хиндерлитер А.Л., Бабяк М.А., Шервуд А., Блюменталь Дж. Диета DASH и чувствительность к инсулину

. Curr Hypertens Rep. 2011; 13: 67–73.

60. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. Научное заключение по обоснованию заявлений о здоровье

, связанных с пектинами и снижением постпрандиального гликемического ответа

(ID 786), поддержанием нормальной концентрации холестерина в крови (ID

818) и повышением уровня насыщения, ведущим к снижению потребления энергии (ID 4692) pur-

в соответствии со статьей 13 (1) Регламента (ЕС) № 1924/2006.EFSA J. 2010; 8: 1747.

DOI: 10.2903 / j.efsa.2010.1747.

61. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. Научное заключение по обоснованию заявления о пользе для здоровья

, касающегося бета-глюкана овса и снижения уровня холестерина в крови, а также снижения риска (ишемической болезни сердца) в соответствии со статьей 14 Регламента (ЕС) №

1924/2006. EFSA J. 2010; 8: 1885. DOI: 10.2903 / j.efsa.2010.1885.

62. Уайтхед А., Бек Э. Дж., Тош С. и др. Эффекты снижения холестерина b-глюкана овса:

метаанализ рандомизированных контролируемых исследований.Am J Clin Nutr.

2014; 100: 1413–1421.

63. Bartlett HE, Eperjesi F. Пищевые добавки при диабете 2 типа: система —

атический обзор. Ophthalmic Physiol Opt. 2008. 28: 503–523.

64. van Ommen B, van der Greef J, Ordovas JM, et al. Фенотипическая гибкость как ключевой фактор

во взаимоотношениях между питанием и здоровьем человека. Genes Nutr. 2014; 9: 423.

DOI: 10.1007 / s12263-014-0423-5.

65. Сакамото Н., Нисиике Т., Игучи Н. и др.Связь между острой реакцией инсулина и потреблением витамина К у здоровых молодых мужчин-добровольцев. Диабет Нутр

Метаб. 1999; 12: 37–41.

596 Обзоры питания

V

R

Vol. 75 (8): 579–599

Питание и производство энергии | Безграничная биология

Требования к продуктам питания и основные питательные вещества

Основные питательные вещества — это те вещества, которые не могут быть созданы метаболизмом животного и должны быть получены с пищей.

Цели обучения

Опишите основные питательные вещества, необходимые для функционирования клеток, которые не могут быть синтезированы организмом животного

Основные выводы

Ключевые моменты

• Рацион животных должен быть хорошо сбалансированным, чтобы обеспечивать получение всех необходимых витаминов и минералов.
• Витамины важны для поддержания здоровья, укрепления костей и способности видеть в темноте.
• Водорастворимые витамины не накапливаются в организме, и их необходимо употреблять более регулярно, чем жирорастворимые витамины, которые накапливаются в тканях организма.
• Незаменимые жирные кислоты должны потребляться с пищей и являются важными строительными блоками клеточных мембран.
• Девять из 20 аминокислот не могут быть синтезированы организмом и должны быть получены с пищей.

Ключевые термины

• питательное вещество : источник питания, такой как пища, который может метаболизироваться организмом для получения энергии и создания тканей
• катаболизм : деструктивный метаболизм, обычно включающий выделение энергии и расщепление материалов
• витамин : любые органические соединения из определенной группы, необходимые в небольших количествах для здорового роста, обмена веществ, развития и функций организма человека

Требования к продуктам питания

Каковы основные требования к диете животных? Рацион животного должен быть хорошо сбалансированным и обеспечивать питательными веществами, необходимыми для функционирования организма, а также минералами и витаминами, необходимыми для поддержания структуры и регулирования, необходимых для хорошего здоровья и репродуктивной способности.

Сбалансированная диета : Для людей сбалансированная диета включает фрукты, овощи, злаки и белок. Каждый из этих источников пищи обеспечивает разные питательные вещества, которые организм не может производить самостоятельно. К ним относятся витамины, жирные кислоты омега-3 и некоторые аминокислоты.

Органические прекурсоры

Органические молекулы, необходимые для построения клеточного материала и тканей, должны поступать из пищи. Углеводы или сахара являются основным источником органических углеродов в организме животного.Во время пищеварения перевариваемые углеводы в конечном итоге расщепляются на глюкозу и используются для получения энергии посредством метаболических путей. Избыток сахара в организме превращается в гликоген и откладывается в печени и мышцах для дальнейшего использования. Запасы гликогена используются для подпитки длительных физических нагрузок, таких как бег на длинные дистанции, и для обеспечения энергией во время нехватки пищи. Избыточные усвояемые углеводы запасаются млекопитающими, чтобы выжить в голоде и помочь в передвижении.

Еще одно важное требование — азот.Катаболизм белков является источником органического азота. Аминокислоты являются строительными блоками белков, а распад белка обеспечивает аминокислоты, которые используются для клеточной функции. Углерод и азот, полученные из них, становятся строительным материалом для нуклеотидов, нуклеиновых кислот, белков, клеток и тканей. Избыточный азот должен выводиться из организма, так как он токсичен. Жиры придают пище аромат и способствуют ощущению сытости или насыщения. Жирная пища также является важным источником энергии, потому что один грамм жира содержит девять калорий.Жиры необходимы в диете, чтобы способствовать усвоению жирорастворимых витаминов и выработке жирорастворимых гормонов.

Основные питательные вещества

Хотя организм животного может синтезировать многие молекулы, необходимые для функционирования, из органических предшественников, есть некоторые питательные вещества, которые необходимо потреблять с пищей. Эти питательные вещества называются незаменимыми питательными веществами: их нужно есть, поскольку организм не может их производить.

Витамины и минералы — это вещества, содержащиеся в пище, которую мы едим.Они нужны вашему организму для правильной работы, роста и развития. У каждого витамина своя особая роль. Например, витамин D (добавленный в цельное молоко или содержащийся в сардинах) помогает укрепить кости, а витамин A (содержащийся в моркови) помогает с ночным зрением. Витамины делятся на две категории: жирорастворимые и водорастворимые. Жирорастворимые витамины растворяются в жире и могут накапливаться в вашем теле, тогда как водорастворимые витамины должны раствориться в воде, прежде чем ваше тело сможет их усвоить; следовательно, тело не может их хранить.

Жирорастворимые витамины содержатся в основном в пищевых продуктах, содержащих жиры и масла, таких как животные жиры, растительные масла, молочные продукты, печень и жирная рыба. Вашему организму необходимы эти витамины каждый день для правильной работы. Однако вам не нужно есть продукты, содержащие их, каждый день. Если вашему организму не нужны эти витамины немедленно, они будут храниться в печени и жировых тканях для использования в будущем. Это означает, что магазины могут увеличиваться; если у вас есть больше, чем нужно, жирорастворимые витамины могут стать вредными.Некоторые жирорастворимые витамины включают витамин A, витамин K, витамин D и витамин E. В отличие от других жирорастворимых витаминов, витамин D трудно получить в адекватных количествах при обычном питании; поэтому может потребоваться добавка.

Водорастворимые витамины не сохраняются в организме; следовательно, вам нужно принимать их чаще. Если у вас их больше, чем нужно, организм избавляется от лишних витаминов во время мочеиспускания. Поскольку организм не хранит эти витамины, они, как правило, не вредны.Водорастворимые витамины содержатся в продуктах, включая фрукты, овощи и злаки. В отличие от жирорастворимых витаминов, они могут разрушаться при нагревании. Это означает, что иногда эти витамины часто теряются во время приготовления. Вот почему эти продукты лучше готовить на пару или гриле, чем варить. Некоторые водорастворимые витамины включают витамин B6, витамин B12, витамин C, биотин, фолиевую кислоту, ниацин и рибофлавин.

Омега-3 альфа-линоленовая кислота и омега-6 линолевая кислота являются незаменимыми жирными кислотами, необходимыми для синтеза некоторых мембранных фосфолипидов.Многие люди принимают добавки, чтобы обеспечить получение всех необходимых жирных кислот. Облепиха содержит много этих жирных кислот, а также много витаминов. Облепиху можно использовать для лечения прыщей, а также для похудания и заживления ран.

Масло семян облепихи : Масло семян облепихи содержит множество жизненно важных питательных веществ.

Минералы — это незаменимые неорганические питательные вещества, которые также необходимо получать с пищей. Помимо множества функций, минералы помогают в структуре и регуляции клеток; они также считаются сопутствующими факторами.Помимо витаминов и минералов, некоторые аминокислоты также должны поступать из пищи и не могут быть синтезированы организмом. Эти аминокислоты являются «незаменимыми» аминокислотами. Организм человека может синтезировать только 11 из 20 необходимых аминокислот. Остальное нужно получать с пищей.

Аминокислоты : Известно 20 аминокислот. Животные могут производить только 11, поэтому остальные должны поступать с пищей. Мясо — лучший источник аминокислот, хотя некоторые аминокислоты также можно получить из овощей и злаков.

Food Energy и ATP

Животные используют энергию для обмена веществ, получая эту энергию от расщепления пищи в процессе клеточного дыхания.

Цели обучения

Обобщите способы, которыми животные получают, хранят и используют пищевую энергию

Основные выводы

Ключевые моменты

• Животные получают энергию из пищи, которую они потребляют, используя эту энергию для поддержания температуры тела и выполнения других метаболических функций.
• Глюкоза, содержащаяся в пище, которую едят животные, расщепляется в процессе клеточного дыхания до источника энергии, называемого АТФ.
• Когда присутствуют избыток АТФ и глюкозы, печень превращает их в молекулу, называемую гликогеном, которая сохраняется для дальнейшего использования.

Ключевые термины

• глюкоза : простой моносахарид (сахар) с молекулярной формулой C6h22O6; это основной источник энергии для клеточного метаболизма
• аденозинтрифосфат : многофункциональный нуклеозидтрифосфат, используемый в клетках в качестве кофермента, часто называемый «молекулярной единицей энергетической валюты» при внутриклеточном переносе энергии.
• сложный фосфодиэфир : любое из многих биологически активных соединений, в которых два спирта образуют сложноэфирные связи с фосфатом

Food Energy и ATP

Животные нуждаются в пище для получения энергии и поддержания гомеостаза.Гомеостаз — это способность системы поддерживать стабильную внутреннюю среду даже перед лицом внешних изменений в окружающей среде. Например, нормальная температура тела человека составляет 37 ° C (98,6 ° F). Люди поддерживают эту температуру даже тогда, когда внешняя температура высокая или холодная. Энергия, необходимая для поддержания этой температуры тела, поступает из пищи.

Основным источником энергии для животных являются углеводы, в первую очередь глюкоза: топливо для организма. Усвояемые углеводы в рационе животного превращаются в молекулы глюкозы и в энергию в результате серии катаболических химических реакций.

Аденозинтрифосфат, или АТФ, является основным источником энергии в клетках. АТФ накапливает энергию в фосфатных сложноэфирных связях, высвобождая энергию при разрыве фосфодиэфирных связей: АТФ преобразуется в АДФ и фосфатную группу. АТФ образуется в результате окислительных реакций в цитоплазме и митохондриях клетки, где углеводы, белки и жиры подвергаются ряду метаболических реакций, которые в совокупности называются клеточным дыханием.

Пути производства АТФ : АТФ — это энергетическая молекула клетки.Он вырабатывается различными путями в процессе клеточного дыхания, каждый из которых производит разное количество энергии.

АТФ требуется для всех функций клетки. Он используется для создания органических молекул, необходимых для клеток и тканей. Он также обеспечивает энергию для сокращения мышц и передачи электрических сигналов в нервной системе. Когда количество доступного АТФ превышает потребности организма, печень использует избыток АТФ и избыток глюкозы для производства молекул, называемых гликогеном (полимерная форма глюкозы), которые хранятся в клетках печени и скелетных мышц.Когда уровень сахара в крови падает, печень высвобождает глюкозу из запасов гликогена. Скелетные мышцы превращают гликоген в глюкозу во время интенсивных упражнений. Процесс преобразования глюкозы и избыточного АТФ в гликоген и накопление избыточной энергии — важный шаг в эволюции, помогающий животным справиться с мобильностью, нехваткой пищи и голодом.

Кандидат биологии питания и метаболизма

• Зельцер Лори, к.м.н.

• Энтони Ферранте мл., MD

Требования к заявлению

• Студенты со степенью магистра или обладателем высококвалифицированной степени бакалавра рассматриваются для приема в докторантуру, пока не будут представлены следующие документы:
• Заполнение онлайн-заявки
• Результаты языковых тестов TOEFL или IELTS (международные заявители)
• Три рекомендательных письма
• Подача электронных транскриптов
• Личное заявление
• 110 $ регистрационный взнос
• ПРИМЕЧАНИЕ — Подача результатов тестов GRE БОЛЬШЕ НЕ ТРЕБУЕТСЯ

Программа PhD по пищевой и метаболической биологии (NMB) готовит студентов к работе на переднем крае биомедицинских исследований в области наук о питании и метаболизме, исследуя роль питания в поддержании оптимального здоровья человека.Целью учебной программы является подготовка людей, которые будут проводить оригинальные фундаментальные научные исследования, преподавать в медицинских школах и университетах и ​​занимать руководящие должности в области общественного и международного питания.

Размещенная в Институте питания человека (IHN) Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC), эта междисциплинарная и многопрофильная учебная программа имеет четкую структуру и включает как курсовую работу, так и фундаментальные исследования. Программа NMB — одна из немногих программ докторантуры по питанию в Соединенных Штатах, которая проводится в рамках медицинской школы и является уникальной среди других программ PhD в CUMC с таким же количеством докторантов и докторантов в качестве наставников факультетов (включая десять MD / PhD).Расположение программы обучения NMB в медицинском вузе предлагает слушателям широкий спектр исследовательских возможностей в лабораториях, возглавляемых авторитетными старшими учеными, а также молодыми независимыми исследователями, финансируемыми Национальным институтом здравоохранения, и все они сосредоточены на роли питания и метаболизма в здоровье и болезнях.

nmb_phd_program_faculty _-_ life_at_columbia

nmb_phd_program_students _-_ life_at_columbia

Для получения информации о факультете NMB посетите страницу факультета на сайте Высшей школы искусств и наук (GSAS).

.