Nutrienty v potravě Energetická bilance Mgr. Jitka Pokorná Mgr. Veronika Březková Energetická bilance •energetický příjem •ve formě chemické energie živin (sacharidů 4kcal/17kJ, tuků 9kcal/38kJ, bílkovin 4kcal/17kJ) •štěpením těchto makroživin vzniká energie, která se ukládá ve formě pro organismus rychle použitelných makroergních vazeb typu adenosintrifosfát (ATP) •Bazální metabolismus (BM) •= energie potřebná na udržení tělesného systému (60% BM produkce tepla, 40% udržení základních životních funkcí), což u normální populace odpovídá cca 60-75% CEV •= klidová energetická potřeba nalačno, při normální tělesné teplotě a teplotě okolí •- 30% játra, 20% CNS, 10% myokard, 7% ledviny, 33% ostatní tkáně •Termický vliv stravy •= zvýšení energetického výdeje po příjmu potravy, které je dáno trávením, vstřebáváním a metabolismem potravy a živin Metody odhadu BM (H = hmotnost v kg, V = výška v cm, R = věk v letech) 1. Harris – Benedictova rovnice •muži: BM (kcal/den) = 66,5 + 13,8 x H + 5,0 x V – 6,8 x R •ženy: BM (kcal/den) = 655 + 9,6 x H + 1,8 x V – 4,7 x R 2. hrubé odhady •muži: BM = 1 kcal/kg/hod. ženy: BM = 0,9 kcal/kg/hod. •všichni BM = 25 kcal/kg/den •Sacharidy •Tuky •Bílkoviny •Vitaminy •Minerální látky •Voda Sacharidy Charakteristika: polyhydroxyaldehydy, polyhydroxyketony Rozdělení > Význam: zdroj energie, 1g=17 kJ Zdroje: téměř všechny potraviny (obiloviny, luštěniny, ovoce, mléčné výrobky,/maso, zelenina/ DDD: 60 % celkového energetického příjmu (cca 5g/kg/den) Glykemický index •GI = schopnost sacharidové potraviny zvýžit hladinu krevního cukru (glykémie) – rychlost, s jakou se konkrétní sacharid mění v glukózu •obecně: vysoký GI > 70: rafinované obiloviny a brambory střední GI 56-69: luštěniny a celozrnné výrobky nízký GI < 55: ovoce a zelenina pozn: zanedbatelné GI potravin obsahujících hodně bílkovin a tuku (maso, vejce, ořechy, sýr) •faktory ovlivňující GI - typ škrobu (poměr amylózy a amylopektinu): amylopektin je lépe přístupný želatinizaci, např. při varu (bílá rýže má vyšší GI), amylóza se tráví pomaleji (lušteniny mají nižší GI) - velikost částic: čím jsou částice menší, tím mají větší povrch a tím více enzymů a vody na ně může působit (zrna obilí mají nízký GI, mouka ma vysoký GI) - vláknina: zvyšuje hustotu potravy v trávícím ústrojí, snižuje účinek trávících enzymů - zralost ovoce: čím zralejší, tím vyšší GI - obsah tuku: zpomalení vyprazdňování žaludku a vstřebávání sacharidů - zvýšení kyselosti (ocet, citrónová šťáva, zakysané mléčné výrobky, kvyšené potraviny) - snížení GI - způsob kuchyňské úpravy: zahřívání, máčení, mletí, mačkání → vetší přístup potraviny obsahující škrob hydrolýze a trávení = vyšší Gi než za syrova Glykemická nálož •GN = kromě účinku dané potraviny na glykémii zohledňuje i celkové množství sacharidů v potravině •výpočet: (GI x celkové množství dostupných sacharidů v potravině)/100 •výsledek: GN nízká (10 a méně) GN střední (11-20) GN vysoká (20 a více) př. mrkve - poměrně vysoký GI, obsah sacharidů je však nízký (GL nižší) = zvýšení glykémie po konzumaci je daleko nižší Vláknina •ta část stravy, která není rozkládána enzymy trávícího ústrojí člověka •DDD: děti do 2let 5g starší děti DDD = 5g+ věk v letech dospělí 30g •vláknina rozpustná a nerozpustná, ideální konzumovaný poměr (1:3) - jak je tomu v přirozených zdrojích potravy Vláknina - funkce •prevence zubního kazu •v žaludku vyvolává pocit sytosti •ve střevě působí proti zácpě a jejím komplikacím (např. divertikulóza) •regulace digesce a absorpce sacharidů v tenkém střevě •regulace absorpce tuků, snížené vstřebávání minerálních látek a žlučových kyselin (hypocholesterolemický účinek), zpomalení rychlosti resorpce glukózy (snížení strmosti vzestupu glykémie) •vazba vody a tím zvětšení střevního obsahu •je potravou pro bakterie tlustého střeva (vláknina je prebiotikum – potrava pro probiotické baktérie), které ji fermentují na mastné kyseliny s krátkým řetězcem (acetát, propionát, butyrát), jež jsou energetickým substrátem pro enterocyty tlustého střeva (1gram vlákniny = 3kJ) •současně zvětšuje obsah tlustého střeva a tím se naředí toxické látky obsažené ve střevě •úprava transit time (snižuje transit time v tenkém střevě) Probiotika a prebiotika Probiotika: •dle oficiální definice Světové zdravotnické organizace (WHO): „mikrobiální součást potravy, která při konzumaci dostatečného množství vykazuje účinky na zdraví konzumenta“ •baktérie především mléčného kysání a kvasinky •hlavními zdroji jsou kysané mléčné výrobky, jogurty a jogurtová mléka (především obohacené o bifidobaktérie), kefír, brynza, sýry typu ementál, zelenina konzervovaná mléčným kysáním (zelí, okurky) či kysané houby •fuknce: působí ve střevě, kde tlumí růst patogenních bakterií, produkují určité vitaminy, podporují imunitu a přispívají k regulaci cholesterolu v krvi •jejich růst či funkci specificky podporují látky zvané prebiotika (vláknina spotřebovávaná střevními baktériemi) Rozdělení tuků = estery glycerolu a tří mastných kyselin •Nasycené - krátký řetezec (do C4) - středně dlouhý řetězec (C6-10, částečně i C12) - dlouhý řetězec (C14-26) •Nenasycené (MK s dlouhým řetězcem) - monoenové (jedna dvojná vazba) - polyenové (více dvojných vazeb) - dle polohy dvojné vazby k methylovému konci řetězce: n-3/n-6 - konfigurace dvojné vazby: cis/trans Pozn.:100násobně vyšší schopnost oxidace než mají MUFA (vznik cytotoxických látek) •Esenciální MK - n-3 α-linolenová kyselina → další desaturace a elongace → EPA, DHA - n-6 linolová kyselina →arachidonová • pozn.: k. linolová → k. arachidonová, k. α-linolenová → k. eikosapentaenová (EPA), k. dokosahexaenová (DHA) prostaglandiny (odvozené z n-3): vazodilatační, antiagregační, antipermeabilní účinky tromboxan A2 (odvozený z n-6): proagregační, vazokonstrikční účinky, zvyšuje permeabilitu kapilár DDD CEP = 15-30% - SFA < 10% - PUFA 6-10% (n-6 5-8%, n-3 1-2%) - transFA < 1% - MUFA – zbytek •Zdroje: Nasycené MK: živočišné tuky, rostlinné tuky (kokosový, palmojádrový), k. stearová je ve větším množství v kakaovém tuku Nenasycené MK: rostlinné oleje, ryby Trans MK: mléčný a zásobní tuk přežvýkavců (vznikají činností mikroflóry trávícího traktu přežvýkavců z nenasycených kyselin v krmivu), ztužené tuky, potraviny do kterých se přidává ztužený tuk •Funkce: ▫Nejvydatnější zdroj energie, 1g=37 kJ ▫Funkce strukturální = součást fosfolipidů buněčných membrán (vliv na jejich fluiditu, permeabilitu, funkci membránových receptorů a signální transdukci) ▫Funkce regulační = ovlivňují aktivitu transkripčních faktorů regulující genovou expresi ▫PUFA (n-3 a n-6) = syntéza tkáňových mediátorů (prostaglandinů, prostacyklinů, tromboxanů a leukotrienů), uplatňujících se v procesu srážení krve, regulaci tonů cévní stěny či v zánětlivé reakci jako obraně organismu na poškození tkání ▫Nositelé nezbytných látek pro lidský organismus (esenc. MK, vitaminy rozpustné v tucích, steroly, …) ▫Dávají stravě jemnost chuti a příjemnost při žvýkání a polykání ▫Vyvolávají po určité době po požití pocit sytosti Cholesterol •Výskyt: ve všech buňkách živočišného původu - vnitřnosti (vepřová játra (300mg/100g) - vaječný žloutek (cca 250mg/1 žloutek) - máslo (240mg/100g) - mléčné výrobky s vysokým množstvím tuku Pozn.: FYTOSTEROLY v rostlinách jsou cholesterolu podobné, nemají však jeho účinek •Význam: - součást buněčných membrán a membrán uvnitř buněk - výchozí materiál pro tvorbu žlučových kyselin, steroidních hormonů a vitaminu D - podstatná součást žluče Mýty a fakta o cholesterolu •Obsah CH v potravě má poměrně malý vliv na hladinu CH v krvi •Jestliže se sníží příjem CH potravou - stoupá jeho tvorba v organizmu a naopak - zvyšuje se přestup LDL-CH do buněk •Podstatné snížení příjmu CH = snížení CH v krvi o 5% (výjimkou je dědičná hypercholesterolémie) •MK versus cholesterol: ▫SFA - ↑ CH a tím i LDL a VLDL - ↓ aktivitu LDL-receptorů na buněčných membránách a zpomaluje tím přísun LDL do buněk → zvyšuje se tak koncentrace cirkulujícího LDL-CH - negativní vliv mají pouze SFA s dlouhým řetězcem ▫- MUFA - ↓ LDL, ↑ HDL ▫PUFA - ω-6 ↓ LDL - ω-3 ↓ VLDL o 45% “Kdo” má protektivní účinek na CH? •Vláknina rozpustná ve vodě - pektin, guar, β-glukany - ↓↓↓ zpětnou resorpci CH a žlučových kyselin v tenkém střevě - v tlustém střevě částečně odbourána na org.kyseliny s krátkým řetězcem, které se vstřebávají a v játrech ↓ endogenní produkci CH •Fytosteroly (rostlinné steroly) - zdroj: slunečnicová a sezamová semínka, některé ořechy a obiloviny 1. mají velmi podobnou strukturu jako CH, v tenkém střevě soutěží s CH o vazebná místa v tzv. micelách 2. fytosteroly mají vyšší afinitu k micelám, na rozdíl od CH se z nich však nedokáží vstřebat 3. játra kompenzačně nezvyšují tvorbu CH, ale zmnožují LDL-receptory - ↓ hladiny CH v krvi o 10 - 15% - účinná dávka: 0,8 - 2,0g BÍLKOVINY řetězce z aminokyselin •AK - esenciální (leucin, isoleucin, valin, lysin, methionin, fenylalanin, tryptofan, threonin) - semiesenciální (histidin, arginin-růst, tyrosin-selhání ledniv..) - neesenciální •Zdroje bílkovin (živočišné: maso, mléko, vejce, rostlinné: obiloviny, luštěniny,...) •Hodnotnost bílkovin - plnohodnotné: obsahují všechny esenciální AK (např. mléčné a vaječné bílkoviny) - téměř plnohodnotné: některé AK mírně nedostatkové (např. sval. bílkovina) - neplnohodnotné: některé AK nedostatkové (např. rostlinné bílkoviny) •Potřeba bílkovin: cca 0,8 g/kg/den •Pozn: Biologická hodnota bílkovin závisí na obsahu esenciálních aminokyselin a na stravitelnosti bílkoviny. Tzv. biologicky kompletní, plnohodnotné bílkoviny obsahují všechny nezbytné aminokyseliny ve správném vzájemném poměru a potřebném množství. Poměr esenciálních a neesenciálních aminokyselin by měl být větší než 0,7. Kvalita bílkovin v některých potravinách •Neplnohodnotné bílkoviny (nedostatek esenc.AK) - obilniny, rýže, kukuřice (lysin, tryptofan, threonin, methionin) - luštěniny (methionin, cystein) > Funkce •Strukturální •Transportní •Enzymatické •Hormonální •Imunologické •Acidobazické •Energetické 1g=17 kJ Děkuji za pozornost