Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Существует предположение, что предки человека жили в тропиках и были темнокожими. По мере перемещения на север темный цвет кожи. защищающий се от ультрафиолета, становился неблагоприятныхь так как препнтствоеал синтезу визамина О. Сформировавшийся в результате генетического отбора белый цвет кажи способствовал лучшему усвоению ультрафиолетовых лучей у жителей севера. У зскимосов такого отбора не произошло, поскольку они получают Гюльшое количество витамина О о рыбой. в форме остеомаляции. Беременные женшины с ограниченным питанием особенно страдают от нехватки витамина П, поскольку развиваютцийся плод использует ионы Саз+ из материнского скелета При недостаточности ни~амина О в пишу добавляют облученный эргосшерол.
Этот стерол из дрожжей легко преврашается в эргокодьциферол (разд. 1ОЛ 5), который по своему действию аналогичен витамину П. Практически полное исчезновение )хахита в США является следствием обогащения коровьего молока облученным эргостеролом. Ежедневная доза витамина П для взрослых людей, не подвергаюшихся облучению солнечным светом, составляе~ 1О мкг. дозы, превышаюшие 1,5 мг в пень, крайне токсичны. 838 ЧАСТЬ П1. НЕКОТОРЪ|Е АСПЕКТЫ ВИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА 26ЛВ. Недостато июсть витаминов Е или К у лтодей нстречаетсн крайне редко 26Л9. В пище человека должны содержатьси многие химические элементы Сит с уЬ снд Снт СН» Снк СН СН1 СНк СНл СН Снр СН1 Снк СН Сти НО сн, Витвмин Е !и-тоноФерол) Активнвн Форме: неизвестна Функея: точно не уствновленв; известно лишь. что витнмин Е может нршижврмлвть нсвреждввив мембрвн кислородом Рекомендуемая ежедневжя лозе: 10 мг Рис.
20-22. Витвмин Е. сн, сн сн, сн, Снт сн,— сн-с — сн,— сн,— сн,— сн — сн,— сн,— сн,-сн — сн,— сн,— сн,— сн — сн, 1 Витвмин К Актививи Форне: неизвестнв Функиия; ко(ермент в ревкнии кврбоксилироввния гяутвмнновмн сствтксв срстромбинв и лругик белков Преднолвгммвк ежедневная нотребностм 1мг Рис. 26.23. Витвмин К,. Поскольку в США содержание Витаминов Е и К в обычных продуктах питания значительно превышает минимальные ежедневные потребности, недостаточность этих витаминов-явление крайне редкое. Витамин К могут, кроме того, синтезировать бактерии кишечника. Витаминьт Е и К относится к жирорастворимым витаминам, поэтому их всасывание в тонком кишечнике может нарушаться при состояниях, сопровождающихся патологическими изменениями процесса всасывания липидов, в частности при нарушениях секреции желчных кислот.
Витамин Е (рис. 26 22) предохраняет липиды мембран от окислнтельной деструкции полиненасыщенных жирных кислот. Ежедневно рекоменцуется потреблять 10-30 мг и-токоферола. В больших дозах токоферол не токсична, однако нет никаких доказательств, что большие дозы токоферола улучшают цвет лица и вы- лечивают бесплодие, как считают некоторые энтузиасты. Витамин К (рис. 26-23) дают новорожденным, а также больным до и после операций на печени или желчном пузыре с пелью поддержания нормального уровня протромбина в крови. Недостаточность витамина К, как уже говорилось ранее (рвзд.
10.17), приводит к нарушениям ферментативного карбоксилирования определенных остатков глугамнновой кислоты в протромбине и других белках, участвующих в работе свертывающей системы крови. Очень большие дозы витамина К токсичны. Кроме шести «основных» элементов -углерода, водорода, азота, кислорода, серы и фосфора;из которых состоят углеволы, жиры, белки и нуклеиновые кислоты, для нормального питания человеку и экспериментальным животным ГЛ 26. ПИТАНИЕ ЧЕЛОВЕКА 839 нужны также многие другие химические элементы (табл. 26-1 3). Недостаточносп микроэлементов у людей встречается редко скорее всего из-за того, что они в избытке содержатся в большинстве пищевых продуктов и питьевой воде Имеются все основания считать, что люди нуждаются в тех же элементах, необходимость в которых доказана для крыс и цыплят.
Не исключено также, что в результате развития в будущем новых экспериментальных методов, позволяющих изучать влияние недостаточности каких- либо питательных веществ, и расширения наших представлений об активных группах ферментов будут обнаружены новые необходимые человеку элементы, которые пока не вошли в табл.
26-13. Таблица Зб-1Е Химические элементы, необходимые для нормального питания человека Основнив элвмвнви Фосфор Калий Натрий Квльпий Хлор Магний Минравлвменви Магний Молибден Седея Цинк Медь Фтор Иод Железо Нвкаварые михраэлвмвнвы, необходииаввь коварих доказана длх животных и вильма вврохвна для человека Кремний Олово Ванадий Мышьяк Хром Никель Чтобы выяснить, необходим ли данный элемент организму, нельзя ограничиться простым мнкроанализом тканей экспериментальных животных. Ткани животных и человека могут содержать небольшие количества элементов, присутствие которых не является необходимым для образования какой-то биологической структуры или обеспечения какой-то функции, поскольку эти элементы могли попасть в организм случайно в качестве примесей пищевых продуктов.
В качестве примера можно привести накопление токсичных количеств ртути в тканях тунцов и других рыб, характерное для районов, где море загрязнено промышленными отходами. Ниже мы кратко рассмотрим элементы, нехватка которых в пище человека встречается сравнительно часто и может приводить к важным для здоровья последствиям. Химические элементы, необходимые для питания человека, могут быть разделены на макро- и микроэлвмвнвы (табл. 26-13). Напомним, что ежедневная потребность в макроэлементах 100 мг/сут, тогда как потребность в микроэлементах не превышает нескольких миллиграммоа Питательной ценностью обладают лишь биологически доступные химические элементы, которые присутствуют в пищевых продуктах в ниле солей или других растворимых химических соединений.
26.20. Кальций и фосфор необходимы для разннтия костей и зубов В организме взрослого человека содер. жится больше 1 кг кальшпь который почти целиком находится в костях и зубах, образуя вместе с фосфатом нерастворимый кристаллический минерал — гидраисилапатит кальция. Кроме того, во всех клетках кальций играет роль важного внутриклеточного регулятора или посредника(рази 25.23), помогая регулировать активности тканей скелетных и сердечной мысль а также многих других органов.
Кальций в больших количествах содержится во многих пищевых продуктах, особенно много его в молоке, сыре, зернах злаков, бобах, орехах и овопдх. В питании человека кальций играет очень важную роль; потребность в нем очень велика у детей в связи с ростом костей, а также у беременных и кормящих женщин. Всасывание кальция в кишечнике зависит от многих факторов, в том числе от рН, соотношения между содержанием кальция и фосфора в пище, наличия в пище жирных кислот, в том числе некоторых кислот растительного происхождения, и в первую очередь от наличия витамина Р, который регулирует процесс всасы нация кальция, Из-за перечис- 840 ЧАСТЬ ЦС НЕКОТОРЫЕ АГЦЕКТЪ| БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА ленных выше причин в кишечнике реально всасывается только часть поступающего с пищей кальция. Изучение роли кальция в питании осложнено наличием очень большого и лабильного запаса кальция в костях, который может использоваться при недостатке кальция в пище.
Например:, у беременных или кормящих женшин при недостаточном количестве кальция в пище запас кальция в костях используется дуга роста плода или образования богатого кальцием молока. Большая часть кальция в костях постоянно обновляется. Ежедневно из костей скелета уходит и в них возвращается примерно 700-300 мг кальция. Мощный резервуар кальция в скелете может легко удовлетворять кратковременные потребности других тканей. Взрослым людям рекомендуется ежедневно потреблять с пищей 800 мг кальция (табл 2б-2), беременным, кормящим женщинам и подросткам — 1200 мг в день. Всасывание кальция в кишечнике из зерен злаков затруднено, так как основная его часть прочно связывается с мноэпзнолгексафосфапюм (или фи.татом, рис.
26-241, образуя кальций-магниевую соль филгпн. Как мы увидим дальше, фитат связывает и другие важные для питания человека элементы, особенно пинк. Количество фосфора в организме человека также очень велико. Он входит в состав не только костей, но и нуклеиновых кислот, нуклеотидных коферментов и АТР— АЕ|Р-фосфатной системы, обеспечивающей сохранение н превращение энергии в организме. Фосфор настолько Π— РО»ь Π— РО * Π— РО,»- Рис. 26-24.
Аиион фитата Многочисленные фосфатные группы фитата могут очень прочно связывать ионы Са» ', Мя" и Еп» '. прелотврвпня таким образом их всвсывание. 4»итаты обнару»кевы только в рпститсльньп пролуктах, особенно много нх в зернах злаков. широко распространен в пищевых пролуктах, что случаи его явной недостаточности практически неизвестны. Однако далеко не весь фосфор, содержащийся в пищевых продуктах, может всасываться, поскольку его всасывание зависит от многих факторов, аналогичных тем, от которых зависит всасывание кальция, и в частности от наличия в пище витамина Е|. 26.21.
Некоторая недостаточность магиия— явление сравнительно частое В организме человека содержится около 25 г магния„большая часть которого сосредоточена в костях. Во всех клетках концентрация магния сравнительно велика (5-10 ММ1. Ионы Мйз' играют очень важную роль во многих ферментативных реакциях, особенно в гликолизе и АТР-зависимых реакциях.
Несмотр~ на то что бе~вша~ ~ас~~ пищевых продуктов содержит значительные количества магния (особенно много его в хлорофилле зеленых овощейь становится все более очевидным, что в США содержание этого элемента в пище часто все же недостаточно, например в рационе престарелых н малообеспеченных людей. Очень чувствительны к нехватке магния алкоголики; у них она часто наблюдается на фане белково- калорийной недостаточности пищи. Взрослым мужчинам рекоменпуется ежедневно потреблять 350 мг магния.
2б.22. Содержание натрия и калия в ппще имеет важное значение для профилактики и лечения гипертонии Натрий и калий в больших количествах присутствуют почти во всех продуктах питания, и явная недостаточность этих элементов-явление крайне редкое. Проблемы, связанные с этими элементами. возникают, как правило, не в результате их недостатка„а вследствие дисРжланса. Ион (ча ' представляет собой основной внеклеточный катион, ион К '- 841 ГЛ. 24. ПИТАНИЕ ЧЕЛОВЕКА основной внутрвклеточный катион в организме человека. Оба эти иона играют очень важную роль в регуляции водно-электролитного и кислотно-основного равновесий.
Содержание каждого иэ них в свою очередь регулируется минералокортикоидными гормонами коры надпочечников (разд. 25.18). Истинная ежедневная потребность организма в натрии составляет всего 1 г, тогда как среднее потребление этого элемента в США достигает приблизительно 5 г. Так же, как и в случае с сахаром, употребление соли резко возросло за последнее время.