Функциональное питание

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет пищевых производств Кафедра «Технологии и организация предприятий общественного питания»

Курсовая работа

по дисциплине «Технология продуктов общественного питания»

на тему: «Функциональное питание»

Выполнил студент 3-ФПП-2:

Абдрахманова Л.М.

Проверил к.б.н.:

Кривова Л.П.

Самара, 2014

Пусть ваша еда будет для вас лекарством, а лекарство — едой

Гиппократ

Каждый человек, как рассчитали ученые, съедает за свою жизнь около 60 тонн продуктов, и, вне всякого сомнения, пища вносит существенный вклад в состояние здоровья, который в несколько раз превышает влияние лекарственных препаратов. Питание должно обеспечивать равновесие между поступающей с едой энергией и энергией, расходуемой человеком во время жизнедеятельности. Также питание должно полностью удовлетворять потребности организма в белках, жирах, углеводах, витаминах, микроэлементах и других необходимых компонентах нормального развития и существования. Особенно важно это для детского питания, чтобы обеспечить правильное развитие организма, формирование еще не созревших ферментативной и иммунной систем.

Экологические проблемы 20 века — использование в земледелии и животноводстве ядов, пестицидов, антибиотиков и гормонов, применение в пищевой промышленности консервантов, нитратов и других веществ, а также изменение образа жизни большинства населения. Все это привело к изменению свойств питания, которое отчасти перестало соответствовать потребностям для нормального функционирования. Как следствие, у современных людей возросла численность таких заболеваний как: аллергические болезни, проблемы желудочно-кишечного тракта (в том числе дисбактериоз), обменные нарушения (сахарный диабет, ожирение), проблемы с иммунной системой, сердечно-сосудистых и онкологических болезней. Ученым пришлось задуматься, как улучшить качество пищи, а заодно за счет питания оздоровить человека и уменьшить потребление «химических» лекарств. Это совпало с резко возросшими настроениями среди населения большинства промышленно развитых стран по поддержанию здоровья и максимального продления продолжительности жизни.

На помощь пришло развитие науки, в частности, изучение полезных свойств бактерий, населяющих кишечник и выведение таких штаммов (разновидностей) полезных бактерий, которых можно использовать в пищевой промышленности без потери их свойств. Так стало разрабатываться направление функционального питания.

Функциональное питание подразумевает использование таких продуктов естественного происхождения, которые при систематическом употреблении оказывают позитивное регулирующее действие на определенные системы и органы человека или их функции, улучшая физическое здоровье и качество жизни. Функциональными называют продукты, которые за счет их обогащения витаминами, минералами, прои пребиотиками, другими ценными пищевыми веществами, приобретают новые свойства, благоприятно влияющие на различные функции организма, улучшающие не только состояние здоровья человека, но и предупреждая различные заболевания. Часто такие продукты называют обогащенными. Необходимость расширения ассортимента и увеличения объемов производства обогащенных продуктов предусмотрено основными направлениями Национальной концепции «Политика здорового питания в России», утвержденной Правительством РФ. В связи с актуальностью и важностью, темой курсовой работы является «Функциональное питание».

Функциональное питание

Родиной понятия физиологически функциональных продуктов питания является Япония, которая в 1991 г. приняла закон об улучшении питания. Новая система была направлена на то, чтобы помочь продвигать производство продуктов питания, нацеленных на решение серьезных проблем со здоровьем. Японское правительство признает функциональное питание как альтернативу медикаментозной терапии и определяет его как Food for Specific Health Use (FOSHU).

Закон об улучшении питания в Японии включает в себя пять категорий «Продуктов питания специального диетического использования» :

1. сухое молоко для беременных и кормящих женщин;

2. сухое молоко по особому рецепту для младенцев;

3. продукты питания для людей пожилого возраста, которым трудно пережевывать и глотать;

4. единичные продукты питания для больных (которые включают в себя продукты с натрием, калориями, протеином, лактозой и противоаллергические) и группы продуктов для диет с низким содержанием натрия, для диабетиков, для лиц с болезнями печени и старческой тучностью;

5. продукты питания для специального использования для оздоровления, или FOSHU. Продукты, относимые к категории FOSHU, представляют собой продукты питания, в которые добавляются полезные и эффективные ингредиенты. При этом функциональные ингредиенты должны доказать свое медицинское и питательное преимущество.

Функциональные продукты питания (ФП) — это именно продукты питания, еда (а не БАДы, порошки, таблетки) натурального или искусственного происхождения, обладающие приятным вкусом и выраженным оздоровительным эффектом для человека, удобные в использовании, предназначенные для каждодневного систематического применения и прошедшие длительные клинические испытания, имеющие подтвержденную медицинскую документацию.

Функциональные продукты — это продукты питания, содержащие ингредиенты с заданными функциональными свойствами, которые способны улучшить многие физиологические процессы в организме человека.

Функциональными могут быть натуральные природные источники пищи или продукты, специально созданные путем обогащения или фортификации, модификации естественных компонентов, путем извлечения или удаления нежелательных компонентов, а также путем сочетания этих приемов.

Положительное влияние функциональных продуктов питания на здоровье включает:

· уменьшение уровня холестерина в крови;

· сохранение здоровых зубов и костей;

· обеспечение энергией;

· уменьшение заболеваний некоторыми формами рака.

Эти продукты предназначены для широкого круга потребителей и имеют вид обычной пищи. Они могут и должны потребляться регулярно в составе нормального рациона питания. Термин «функциональное питание» должен применяться только в смысле, обозначающем функциональную пищу или функциональные продукты, он не подразумевает какую-либо теорию или концепцию питания. В связи с этим важно подчеркнуть, что функциональные продукты должны интегрироваться в общее традиционное питание человека и дополнять его, а не противопоставляться ему [6,7].

Потребительские свойства функциональных продуктов включают три составляющие: пищевую ценность, вкусовые качества, физиологическое воздействие. Традиционные продукты, в отличие от функциональных, характеризуются только первыми двумя составляющими. По сравнению с обычными повседневными продуктами, функциональные должны быть полезными для здоровья, безопасными с позиций сбалансированного питания и питательной ценности продуктов. Важно отметить, что эти требования относятся к продукту в целом, а не только к отдельным его ингредиентам.

Продукты здорового питания не являются лекарствами и не могут излечивать, но помогают предупредить болезни и старение организма в сложившейся экологической обстановке. Место функционального питания исследователи определяют как среднее между обычным, когда человек ест то, что он хочет, или может с целью насытить организм, и лечебным питанием, предназначенным для больных людей.

Функциональные ингредиенты.

Все продукты позитивного (функционального, здорового) питания содержат ингредиенты, придающие им функциональные свойства. По теории Д. Поттера на сегодняшнем этапе развития рынка эффективно используются следующие основные виды функциональных ингредиентов:

— пищевые волокна (растворимые и нерастворимые);

— витамины (А, В, С и т. д.);

— минеральные вещества (кальций, железо);

— полиненасыщенные жиры (растительные масла, рыбий жир, щ-3- и щ-6-жирные кислоты);

— антиоксиданты: в-каротин, витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Е (б-токоферол);

— пробиотики (препараты живых микроорганизмов);

— пребиотики (олигосахариды как субстрат для полезных бактерий).

Представление о физиологическом воздействии основных видов функциональных ингредиентов дается в табл. 1.

Таблица 1. Эффекты физиологического воздействия функциональных ингредиентов

Пищевые волокна Пищевые волокна — (dietary fibre, roughage) — часть пищи, которая не может быть переварена и абсорбирована в организме человека и не используется в процессе выделения энергии. Функциональные свойства пищевых волокон связаны в основном с работой желудочно-кишечного тракта. Пища, богатая волокнами, оказывает положительное воздействие на процессы пищеварения и, следовательно, уменьшает риск возникновения заболеваний, обусловленных этими процессами, например, рак кишечника. Развитие рака — комплексный процесс с многочисленными факторами. Пищевые волокна увеличивают объем каловых масс посредством разбавления их содержимого.

Растворимые и нерастворимые волокна усиливают ощущение сытости, т. к. пища, обогащенная волокнами, требует более длительного времени для пережевывания и переваривания, тем самым вызывая большее выделение слюны и желудочного сока. Удовлетворение чувства голода предотвращает избыточное потребление пищи, связанное с ожирением.

Установлено, что растворимые волокна, особенно пектин, оказывают положительное действие на обмен холестерина в организме. Одним из возможных объяснений эффекта снижения уровня холестерина является то, что растворимые волокна способствуют экстрагированию желчных кислот и увеличивают их выделение из организма.

Волокна имеют большое практическое значение при профилактике такого заболевания, как сахарный диабет. Употребление жирной и сладкой пищи, что типично для нашего общества, ведет к повышению массы тела, предваряя развитие диабета.

Употребление в пищу продуктов, содержащих волокна, положительно влияет на состояние зубов и полости рта. Более длительный процесс пережевывания такой пищи способствует удалению бактериального налета, имеющегося на зубах. Высоковолокнистая пища содержит меньшее количество сахаров, чем продукты, богатые углеводами и жирами, что также способствует уменьшению риска образования кариеса.

Специфические области физиологического воздействия пищевых волокон представлены на рис. 1.

Рис. 1. Специфические области физиологического воздействия волокон Пищевые волокна играют важную роль в питании и диете. Они представляют собой смесь большого числа органических соединений, имеют уникальную химическую структуру и физические свойства. Традиционно принято определять пищевые волокна как растительные полисахариды и лигнин, которые не могут быть метаболизированы пищеварительной системой человека. К основным представителям растворимых пищевых волокон относится пектин, нерастворимых — целлюлоза.

Волокна имеют большое практическое значение при профилактике такого заболевания как сахарный диабет. Употребление жирной и сладкой пищи, что типично для нашего общества, ведет к повышению массы тела, предваряя развитие диабета. Установлено, что повышение уровня сахара в крови связано с увеличенным потреблением углеводов и зависит от типа употребляемого продукта, показателем которого служит содержание волокон.

Употребление в пищу продуктов, содержащих волокна, положительно влияет на состояние зубов и полости рта. Более длительный процесс пережевывания такой пищи способствует удалению бактериального налета, имеющегося на зубах. Высоковолокнистая пища содержит меньшее количество сахаров, чем продукты, богатые углеводами и жирами, что также способствует уменьшению риска образования кариеса.

Пищевые волокна — комплекс биополимеров, включающий полисахариды (целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества), а также лигнин и связанные с ними белковые вещества, формирующие клеточные стенки растений.

Целлюлоза составляет в пищевых волокнах примерно одну треть. Ее содержание в растительной пище около 1%, но она в значительной мере структурирует пищу. Целлюлоза практически не переваривается в кишечнике. Ее усвояемость, в большей степени, определяется происхождением, содержанием в пищевом рационе и характером предварительной обработки и колеблется в среднем от 6 до 23%.

В пищеварительном тракте человека целлюлозу стимулирует деятельность кишечника, усиливая его перистальтику, нормализует деятельность кишечной микрофлоры, сорбирует стерины, препятствуя их всасыванию, способствует выделению холестерина.

Гемицеллюлозы составляют значительную часть пищевых волокон и представляют собой группу полисахаридов: арабинанов, ксиланов, галактанов. Каждая из групп подразделяется на подгруппы, принадлежность к которым определяется составом и строением разветвленной части молекулы.

Полисахариды гемицеллюлоз формируют разнообразное растительное сырье: злаковые и древесные растения, овощи, фрукты, ягоды и травы. Они образуют клеточные стенки различных микроорганизмов. Их содержание зависит от вида сырья и может достигать 38−39% (пленки овса, кукурузные стержни), 18−19% (древесина ели).

Роль гемицеллюлоз в питании многогранна. Они безвредны для человека и перевариваются в зависимости от строения на 69−95%. Гемицеллюлозы служат источником энергии, влияют на липидный обмен, играют роль энтеросорбентов, снижают содержание холестерина, сорбируют микрофлору, соли тяжелых металлов.

Пектиновые вещества — полигалактурониды, входящие в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений. В большинстве случаев пектиновые вещества-гетерополисахариды, сформированные из галактуронана, арабинана, галактана.

В пищевой промышленности используется свойство пектина связывать влагу, благодаря которому формируется консистенция продуктов, увеличиваются сроки хранения за счет снижения количества свободной влаги.

Лигнин формирует значительную часть пищевых волокон и представляет собой высокомолекулярное вещество-соединение нерегулярного строения, построенное из частично метилированных производных фенилпропана, содержащих различное количество гидроксильных, карбонильных, карбоксильных и фенольных групп.

Содержание лигнина определяется ботанической принадлежностью растений и характером анатомической его части. Максимальное количество лигнина содержится в оболочке гречихи (31%), у черной сосны (30,5%), восточной ели (29,6%), в подсолнечной лузге (26−27,9%), у белой березы (23,8%).

Лечебный лигнин применяется при острых и хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, диспепсических расстройствах, токсиногенных и послеоперационных парезах кишечника, острых воспалительных заболеваниях.

В настоящее время существует несколько классификаций пищевых волокон. По строению полимеров они делятся на гомогенные (целлюлоза, пектин, лигнин, альгиновая кислота) и гетерогенные (целлюлозолигнины, гемицеллюлозо-целлюлозолигнины).

Наряду с участием в регуляции деятельности кишечника, пищевые волокна, оказывают нормализующее влияние на моторную функцию желчевыводящих путей, стимулируя процессы выведения желчи, способствуют выведению из организма холестерина и токсичных соединений.

Недостаточное потребление пищевых волокон рассматривается как фактор риска развития болезней обмена веществ, злокачественных новообразований.

Кроме этого, пищевые волокна играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в ингибировании гнилостных процессов.

Различными исследователями было установлено, что в принципе нормальная кишечная микрофлора, наряду с волокноподобными олигосахаридами, усваивает и полисахариды пищевых волокон — устойчивый крахмал, полисахариды растительных клеточных стенок, гемицеллюлозу, пектин, камеди, (водорослей, грибов) и высших растений (злаков, трав, древесных). По физико-химическим свойствам, медико-биологическим особенностям целесообразно различать на растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые фракции гемицеллюлозы) и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, части гемицеллюлоз, ксиланы), а также полисахариды, в свою очередь подразделяющиеся на структурированные (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин) и неструктурированные (слизи, камеди, искусственные полимеры) [12,13].

Пищевые волокна влияют на обмен липидов (пищевые волокна пшеничных отрубей, трав, виноградных выжимок, пектины, целлюлоза, лигнин), обмен углеводов (пищевые волокна трав, пектины), обмен аминокислот и белков (глюкоманнаны), обмен минеральных веществ (пищевые волокна пшеничных отрубей, свеклы).

Все компоненты пищевых волокон находятся в тесном межмолекулярном взаимодействии. Поэтому для пищевых волокон характерен ряд физико-химических свойств, в том числе водоудерживающая способность, ионообменные и другие особенности.

Роль пищевых волокон в питании многообразна. Она состоит не только в частичном снабжении организма человека энергией, выведения из его ряда метаболитов пищи и загрязняющих ее веществ, но и в регуляции физиологических, биохимических процессов в органах пищеварения.

Пищевые волокна взаимодействуют с белками, ферментами, гормонами, продуктами распада углеводов, пептидами и аминокислотами, жирными и другими кислотами в процессе пищеварения в желудочно-кишечном тракте человека.

Пища, богатая волокнами, оказывает положительное влияние на процессы пищеварения.

Дефицит пищевых волокон в питании человека ведет к замедлению кишечной перистальтики, развитию дискинезий. Наряду с участием в регуляции деятельности кишечника, пищевые волокна, оказывают нормализующее влияние на моторную функцию желчевыводящих путей, стимулируя процессы выведения желчи, способствуют выведению из организма холестерина и токсичных соединений.

До настоящего времени нет окончательных данных о механизме благоприятных и негативных эффектов пищевых волокон на организм человека и животных. Общепризнано, что пищевые волокна выполняют в организме человека функцию «метлы». При этом различные токсические продукты попадаемые извне, или образуемые в организме, сорбируются в кишечнике на неперевариваемые кишечными соками растительные структуры и выбрасываются из организма с фекалиями. В последние годы в литературе стали накапливаться данные о наличии в кишечном просвете определенных взаимоотношений между растительными волокнами и кишечной микрофлорой.

Согласно современным данным, механизм позитивного эффекта пищевых волокон (прежде всего растворимых типа пектинов, в-глюканов овса, ламаранов, фуканов, альгинатов, водорослей) на организм человека включает в себя несколько моментов: сорбция токсических субстанций экзогенного и эндогенного происхождения (соли тяжелых металлов, микотоксины и т. д.), изменение скорости продвижения кишечного содержимого, создание дополнительной площади для фиксации дружественных для макроорганизма кишечных микроорганизмов, микробная трансформация пищевых волокон в доступные для эпителиальных клеток источники углерода и энергии (олигосахариды, летучие жирные кислоты и др.), улучшение адсорбции из кишечника минеральных солей, органических кислот, витаминов, коррекция кишечно-печеночной рециркуляции холестерина, желчных кислот и других макромолекул, стимуляция иммунной защиты, предотвращение микробной транслокации, увеличение продукции гормонов и энзимов, антиоксидантный и антимикробный эффект.

Витамины и антиоксиданты

Антиоксиданты — вещества, которые предотвращают или замедляют окисление. Витамины (от лат. vita — жизнь), группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.

В процессе метаболизма в организме образуются молекулы свободных радикалов, которые могут повреждать клетки нашего организма. Повышенному образованию свободных радикалов способствуют курение, нездоровое питание, загрязнение окружающей среды. Считается, что свободные радикалы — основные агенты нашего старения. Антиоксиданты блокируют свободные радикалы и, таким образом, замедляют процесс старения и возникновение проблем со здоровьем.

Антиоксиданты связывают не любые, а только определенные свободные радикалы, поэтому в организме должен присутствовать самый широкий их спектр. Это будет гарантировать блокирование всех агентов старения.

Cписок самых сильных антиоксидантов:

Витамин С. Его главная функция — обслуживание надпочечников и мозга, а также производство коллагена и клеточной энергии. Даже в небольших количествах витамин С защищает организм от окислительного повреждения.

Витамин Е. Его работа состоит в том, чтобы защищать жиры тела от окисления свободными радикалами. Другими словами, он препятствует тому, чтобы эти жиры превращались в плохой холестерин, забивая сосуды и вызывая сердечно-сосудистые заболевания. Это, а также его способность защищать кожу, делает его мощным средством борьбы со старостью.

Флавоноиды или биофлавоноиды. Они — ваши горячие сторонники, отбивающие атаки вирусов, канцерогенных веществ и аллергенов. Они придают продуктам яркие оттенки и найдены в овощах и фруктах, таких как зеленый чай и плоды цитрусовых.

Каротиноиды, включая бета-каротин, придают оранжевый цвет моркови и красный помидорам. Бета-каротин моркови эффективен для поддержания и улучшения зрения, у помидор есть свойство защищать простату от рака. Лютеин (Lutein) — вещество, найденное в шпинате, полезно для глаз и помогает предотвратить рак легкого. Есть еще около дюжины каротиноидов в продуктах, которые вы потребляете, и большинство из них имеют антиоксидантные свойства. Самым мощным считается Ликопин (Lycopene).

CoQ10 (Q10) — система производства энергии вашего тела. Способствует жизненно важным функциям, таким как сокращение мускулов и производство белка. Он помогает вам бороться с усталостью, похудеть и усиливает иммунную систему.

Куркума. Используется для предотвращения болезни Альцгеймера, проблем с памятью, артрита, болезней желудка и рака.

Витамины группы В. Восемь растворимых в воде витаминов, которые важны для клеточного метаболизма и роста клеток. Они также поддерживают мускулы и кожу, нервную систему, улучшают иммунитет. Вместе они помогают отразить напряжение, депрессию и сердечно-сосудистые заболевания.

Фолиевая кислота. Форма водорастворимого витамина, найденного в некоторых овощах, горохе, злаковых, семенах подсолнечника и в печени. Фолиевая кислота необходима для производства новых клеток организма, особенно во время беременности и в детстве, участвует в синтезе ДНК, предотвращает анемию и рак.

Альфо-липоевая кислота. Ее главная функция — участвовать в преобразование углеводов в энергию. Она помогает бороться с диабетом, заболеваниями мозга, в том числе с болезнью Паркинсона и эпилепсией.

Этот список, разумеется, далеко не полон, но он даст вам общее представление о антиоксидантах и о том, почему они так важны для нас. Существует мнение, что витамины и антиоксиданты, полученные из естественных источников, лучше усваиваются нашим организмом. Другими словами, действие составов, которые были химически синтезированы в лабораториях, может отличаться от действия их природных аналогов. Яркие фрукты, гранат, ягоды черники, морковь, помидоры, злаки являются хорошими источниками природных антиоксидантов. Вы также можете включить в свое меню батат, шпинат, мускусную дыню, манго, красное вино, шоколад, зеленый чай, оливковое масло, мед и многое другое. В табл. 2 приведен перечень продуктов, богатых антиоксидантами.

Табл.2. Продукты, богатые антиоксидантами

Рис. 2. Области физиологического воздействия витаминов и антиоксидантов

Минеральные вещества

Минеральные вещества как функциональные ингредиенты обладают следующими свойствами:

— натрий стабилизирует осмотическое давление межклеточной жидкости, улучшает работу мышц;

— калий играет важную роль в метаболизме клетки, способствует нервно-мышечной деятельности, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, улучшает работу мышц;

— магний активизирует деятельность ферментов и нервно-мышечную деятельность, снижает риск атеросклероза;

— кальций способствует работе клеточных мембран, ферментативной активности, участвует в строении костной ткани;

— фосфор участвует в строении костных тканей, способствует функционированию нервных клеток, работе ферментов и метаболизму клетки;

— цинк способствует росту организма, участвует в работе металлоферментов;

— селен активизирует иммунную систему, является детоксикантом, участвует в контроле свободных радикалов;

— йод регулирует количество гормонов щитовидной железы (противозобное средство);

— железо участвует в кроветворении, переносит кислород. 6]

Полиненасыщенные жирные кислоты

Полиненасыщенные жирные кислоты — это молекулы с двойной углеродной связью. Особенно усиленно изучались учеными в течение последних 20 лет.

Ненасыщенные жирные кислоты получаются при расщеплении липопротеинов низкой плотности, холестерина, предотвращают агрегацию кровяных тел и образование тромбов, снимают воспалительные процессы и т. д. Функциональные свойства полиненасыщенных жирных кислот показаны на рис. 3. Незаменимые жирные кислоты важны для сердечно-сосудистой системы: препятствует развитию атеросклероза, улучшает кровообращение, обладает кардиопротекторным и антиаритмическим действием. Полиненасыщенные жирные кислоты уменьшают воспалительные процессы в организме, улучшают питание тканей. Суточная потребность человека оценивается в 5−10 грамм.

Рис. 3. Основные направления физиологического воздействия полиненасыщенных жирных кислот в снижении риска заболеваний

Природными источниками полиненасыщенных жирных кислот являются: растительные масла из зародышей пшеницы, семени льна, рыжиковое масло, горчичное масло, масло подсолнечника, соевых бобов, арахиса, а также грецкий орех, миндаль, семечки подсолнуха, рыбий жир и рыба жирных и полужирных видов (лосось, макрель, сельдь, сардины, форель, тунец и др.) и моллюски.

Установлено, что наиболее эффективными функциональными ингредиентами этой группы являются ненасыщенные жирные кислоты с расположением первой двойной связи, считая от СН-группы, между третьим и четвертым углеродными атомами — щ-3-жирные кислоты.

ОМЕГА-3 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) являются незаменимыми для нормального функционирования клеток организма человека, они не синтезируются в организме и должны поступать извне с пищей.

Источником ОМЕГА-3 ПНЖК являются определенные сорта холодноводных морских рыб (лосось, тунец, сардина). Основные и наиболее изученные представители семейства ОМЕГА-3 ПНЖК это эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК).

История вопроса

В конце 70-х годов прошлого столетия в результате эпидемиологических исследований Bang H. и Dyerberg J. стали известны сенсационные данные, известные как Гренландский феномен, о крайне низкой распространенности и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний среди коренного населения Гренландии. Несмотря на одинаково высокое содержание жиров в ежедневном рационе у жителей Гренландии и Дании отличие в смертности от инфаркта миокарда достигало 10-кратной разницы. Исследования показали, что определяющее значение имело высокое потребление ОМЕГА-3 ПНЖК, а именно ЭПК и ДГК в рационе жителей Гренландии.

Соотношение ОМЕГА-3 и ОМЕГА-6 ПНЖК определяет эффективность

Количество и вид полиненасыщенных жирных кислот определяют структуру мембран практически всех клеток в организме человека. Способность ОМЕГА-3 ПНЖК встраиваться в клеточные мембраны зависит от соотношения ОМЕГА-6 и ОМЕГА-3 ПНЖК в плазме крови, поскольку ЭПК и ДГК конкурируют с ОМЕГА-6 ПНЖК за встраивание в клеточные мембраны. Замещение ОМЕГА-6 ПНЖК на ЭПК и ДГК приводит к изменению рецепторной и ферментативной активности клеток. Характерный для современного человека тип питания, сопровождается существенным перевесом в сторону ОМЕГА-6 ПНЖК, так показатель ОМЕГА-6/ОМЕГА-3 у жителей Европы и США составляет 1:30, тогда как для приверженцев «средиземноморского» типа питания это соотношение ОМЕГА-6/Омега-3 составляет 2:1. Именно правильное соотношение ОМЕГА-6 и ОМЕГА-3 ПНЖК определяет впечатляющую разницу в распространенности и смертности сердечно-сосудистых заболеваний среди населения индустриально развитых стран. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) рекомендует соотношение ОМЕГА-6/ОМЕГА-3 в поступающей пище 5:1. Основываясь на этих данных для использования ОМЕГА-3 ПНЖК в лечении атеросклероза важное значение имеет источник и дозировка ОМЕГА-3 ПНЖК. Кулинарная обработка морской рыбы в процессе приготовления блюда, особенно обжаривание, приводят к значительному снижению уровня ЭПК и ДГК в конечном продукте. Использование рыбьего жира, как источника ЭПК и ДГК не рационально, так как высокое содержание ОМЕГА-6 ПНЖК может нивелировать положительные эффекты, конкурируя за встраивание в фосфолипидный слой клеточных мембран.

На основании накопленных данных научных наблюдений и исследований был сделан вывод, что для применения ОМЕГА-3 ПНЖК в комплексной терапии пациентов с атеросклеротическим поражением сосудов целесообразно использовать лекарственные препараты, содержащие только ОМЕГА-3 ПНЖК.

Роль ОМЕГА-3 ПНЖК для организма человека

Основная роль ОМЕГА-3 ПНЖК состоит в обеспечении функционирования клеточных мембран, трансмембранных ионных каналов и регуляции физиологических процессов путем синтеза липидных медиаторов. ЭПК и ДГК встраиваются в фосфолипидный слой клеточных мембран, влияют на текучесть клеточных мембран, изменяя основные функции, такие как ферментативная активность, передача импульсов и работа рецепторов.

· Гиполипидемическое действие ОМЕГА-3 ПНЖК заключается в подавлении синтеза триглицеридов и липопротеидов низкой плотности в гепатоцитах, ускорении их выведения и увеличении экскреции желчи.

· Антиагрегантное действие ОМЕГА-3 ПНЖК основано на снижении выработки тромбоксана, А тромбоцитами, повышении уровня тканевого активатора плазминогена и улучшении текучесть оболочки эритроцитов, что приводит к уменьшению вязкости и улучшению реологических свойств крови.

· Противовоспалительное действие ОМЕГА-3 ПНЖК обусловлено встраиванием в фосфолипидный слой клеточных мембран моноцитов, лейкоцитов, эндотелиальных клеток, что сопровождается снижением выработки медиаторов воспаления, уменьшением адгезии лейкоцитов к эндотелиальной стенке.

· Антиаритмогенное действие ОМЕГА-3 ПНЖК наиболее изученное и исследования в этой области продолжаются. Встраивание ОМЕГА-3 ПНЖК в клеточные мембраны кардиомиоцитов изменяет трансмембранный ток ионов Ca++ и Na+. что сопровождается стабилизацией электрического потенциала мембраны и предупреждает нарушения ритма в условиях ишемии миокарда. ОМЕГА-3 ПНЖК влияют на синтез простагландинов, регулирующих сосудистый тонус и препятствующих вазоконстрикции сосудов под влиянием катехоламинов, что обуславливает умеренный гипотензивный эффект.

ОМЕГА-3 ПНЖК и сердечно-сосудистая система

Клиническое применение ОМЕГА-3 ПНЖК показало значительную эффективность в лечении больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Так, двойное слепое плацебо-контролируемое исследование «The Lyon Diet Heart Study», включавшее 4233 обследованных, было прекращено в связи с очевидным эффектом: у лиц, получавших диету, содержащую в рационе повышенное количество ПНЖК, частота внезапной коронарной смерти снизилась на 59% по сравнению с лицами, не принимавшими ПНЖК.

Эти данные стали предпосылкой для организации длительных клинических исследований, в которых больные с установленным диагнозом ИБС получали рекомендации по дополнительному приему продуктов с повышенным содержанием ОМЕГА-3 ПНЖК или их препаратов. В одном из первых подобных исследований DART (1989) применение препаратов ОМЕГА-3 ПНЖК в течение 2 лет среди 2033 мужчин с ранее перенесенным ИМ привело к снижению уровня смертности больных, перенесших инфаркт миокарда, на 29% по сравнению с группой плацебо.

Аналогичные данные были получены в «Physicians' Health Study» (1998) и «Hеalth Proffesiоnal Follow-up Study» (1995). Существенную связь между употреблением продуктов моря и уменьшением риска развития коронарной болезни показали «Zutphen study» (1985), «Multiple risk factor interventional trial» (1992), «Honolulu heart program» (1996), «Lyon diet heart study» (1999), «Indian trial by singh and colleagues» (1992).

В 1996 г. в обзоре Harris были проанализированы уже 72 плацебо-контролируемых исследования, в которых использовалась комбинация ЭПК и ДГК в количестве от 1 до 7 г в день в течение как минимум 2 нед. Гиполипидемический эффект был продемонстрирован у 25% пациентов с нормальным уровнем липидов в крови и у 28% пациентов с гиперлипидемией.

Прием ОМЕГА-3 ПНЖК в дозе 1000 мг у более чем 11 000 пациентов после перенесенного инфаркта миокарда привело к уменьшению общей смертности от инфаркта миокарда и инсультов на 20%, сердечно-сосудистой смертности на 30%, и продемонстрировало снижение внезапной смерти на 45%. (GISSI-Prevenzione trial).

Пробиотики

Пробиотики — препараты и продукты питания, в состав которых входят вещества микробного и немикробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения (с пищей) благоприятные эффекты на физиологические функции и биохимические реакции организма человека через оптимизацию его микроэкологического статуса (кишечную микрофлору).

Выделяют следующие категории пробиотиков:

1. Монопробиотики — субстанции, содержащие представителей только одного вида бактерий;

2. Ассоциированные пробиотики — субстанции, представляющие собой ассоциацию штаммов нескольких видов микроорганизмов (от 2 до 30).

В зависимости от назначения пробиотиков их также разделяют на:

1. Синбиотики — комплексные препараты и продукты функционального питания на основе живых микроорганизмов и пребиотиков — соединений различного состава и происхождения, поддерживающих рост «дружественных» человеку кишечных микроорганизмов.

2. Гетеропробиотики — назначаются вне зависимости от видовой принадлежности хозяина, от которого первоначально были выделены штаммы пробиотических бактерий;

3. Гомопробиотики — назначаются только представителям того вида животных или человеку, из биоматериала которых были выделены соответствующие штаммы;

4. Аутопробиотики — штаммы нормальной микрофлоры, изолированные от конкретного индивидуума и предназначенные для коррекции его микроэкологии.

Наиболее перспективными являются пробиотики на основе живых микроорганизмов с установленными специфическими физиолого-биохимическими эффектами, а также генно-инженерных штаммов с заданными медико-биологическими и технологическими характеристиками.

Положительный эффект пробиотиков на организм проявляется как на местном уровне через нормализацию микробной экологии пищеварительного тракта, так и системно.

Механизмов положительного влияния пробиотиков на организм несколько:

1. Ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в результате продукции антимикробных субстанций; конкуренции с ними за рецепторы адгезии и питательные вещества; активации иммунно-компетентных клеток и стимуляции иммунитета.

2. Восстановление и оптимизация функционирования биопленки, выстилающей слизистую пищеварительного тракта.

3. Стимуляция роста представителей индигенной «дружественной» флоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов; нормализация рН; нейтрализация токсинов.

4. Изменение микробного метаболизма, ведущего к повышению или снижению синтеза и активности бактериальных ферментов и, как следствие этого, продукции соответствующих метаболитов (например, глютамина, аргинина, витаминов, пептидогликанов и т. д.), обладающих способностью местно или после проникновения в кровь и другие биологические жидкости макроорганизма непосредственно вмешиваться в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей и модулировать его морфокинетические характеристики, физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции.

5. Другие механизмы (прямые эффекты пробиотиков после их всасывания из пищеварительного тракта на ферментативные и иные клеточные реакции гормональных, нервных, выделительных, иммунных и других органов и тканей).

Все вышеперечисленные положительные эффекты будут проявляться, только если микроорганизмы, используемые в качестве основы пробиотиков, будут соответствовать определенным требованиям. Необходимо, чтобы они были изолированы из организма тех видов животных и человека, для которых и будут предназначены; обладать полезным воздействием на макроорганизм, подтвержденным лабораторными исследованиями и клиническими наблюдениями; иметь четкую физиолого-биохимическую и генетическую маркировку как для исключения фальсификации, так и для периодического контроля идентичности исходных пробиотических штаммов и производственных культур в процессе их эксплуатации.

Идея использования полезных для человека живых микроорганизмов для восстановления нормального функционирования пищеварительного тракта принадлежит И. И. Мечникову. Он полагал, что с возрастом в нижних отделах кишечника накапливаются большие количества гнилостных бактерий, продукты жизнедеятельности которых начинают оказывать на организм токсический эффект. Для снижения количества подобных протеолитических микроорганизмов И. И. Мечников еще в 1907 году предложил ежедневно употреблять большие количества живых молочнокислых бактерий.

Практической реализацией этой идеи явилась рекомендация ученого употреблять кисломолочные продукты, ферментированные штаммом Lactobacillus bulgaricus, который он изолировал из болгарской простокваши. Этот представитель лактобацилл совместно со штаммом Streptococcus salivarius subsp. thermophilus в последующем стал основой заквасок подавляющего большинства присутствующих на рынках всего мира йогуртов.

Йогурт (тур. yoрurt, болг. кисело мляко) — кисломолочный продукт с повышенным содержанием обезжиренных веществ молока, изготовляемый путем сквашивания смесью чистых культур Lactobacillus bulgaricus (болгарская палочка) и Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококком).

Болгарская палочкаLactobacillus delbrueckiisubsp. bulgaricus (Ранее лат. Lactobacillus bulgaricus, болгарская палочка) — подвид Lactobacillus delbrueckii, одна из двух бактерий, используемых для производства йогурта. Названа в честь Болгарии, в которой она была впервые открыта. Родина йогурта — Балканский полуостров, а точнее древняя Фракия.

По одной из теорий древние фракийцы были первыми, которые стали изготовлять продукт, напоминающий йогурт. Они разводили овец и заметили, что прокисшее молоко сохраняется дольше, чем свежее, и стали смешивать свежее с закваской из прокисшего молока, тем самым получив первый йогурт.

По другой теории древние булгары были первыми, кто стал его получать. Сначала они изготовляли напиток кумыс из лошадиного молока. Впоследствии, когда они осели на Балканском полуострове и создали первое болгарское царство, они стали разводить овец и изготовлять йогурт из их молока.

В Европе некоторую известность йогурт приобрел в связи с болезнью живота короля Людовика XI. Король никак не мог излечиться, и ему помог некий армянин из Константинополя, который принес ему балканский йогурт.

В начале XX века известный русский биолог И. И. Мечников исследовал в Парижском институте вопросы старения. Собрав данные по 36 странам, он установил, что самое большое количество «столетников» — в Болгарии — 4 на 1000 человек. Так как он изучал кишечную флору, он связал это с болгарским йогуртом (в Болгарии его также называют кисело мляко — «кислое молоко»). В своих трудах он стал представлять широкой общественности полезность болгарского йогурта.

Микрофлору болгарского йогурта впервые изучил болгарский студент медицины Стамен Григоров в Женеве. В 1905 г. он описал ее как состоящую из одной палочковидной и одной сферической молочнокислой бактерией. В 1907 г. палочковидную бактерию назвали Lactobacillus bulgaricus в честь Болгарии, в которой она была впервые открыта и использована, а сферическую — Streptococcus thermophilus.

Справедливости ради следует заметить, что в 1903 году врачом И. О. Подгородецким была выделена молочнокислая палочка с уникальными свойствами и лучшими показателями в сравнении с болгарской палочкой, используемой для приготовления йогурта. Подгородецкий дал название новому организму «ацидофилин» (уникальные полезные свойства бактерии «ацидофильная палочка» были также исследованы русским естествоиспытателем Ильей Мечниковым. Ему также принадлежит и рецепт простокваши, которая так и называется —мечниковская простокваша).

Ацидофилин происходит от совмещения двух корней: латинского acidus («ацидус» -кислый) и греческого цйлЭщ («филео"-люблю) — кисломолочный продукт, незаслуженно обделённый вниманием нашими потребителями. Как и другие кисломолочные продукты, ацидофилин усваивается организмом человека гораздо лучше, чем обычное молоко за счет ферментации лактозы, а значит, хорошо переносится людьми с лактазной недостаточностью — непереносимостью коровьего молока (точнее молочного сахара). Поэтому этот продукт используют в лечебном и диетическом питании, в том числе детей.

Во времена СССР кисломолочные продукты ацидофилин, кефир и мечниковская простокваша занимали достойное место среди продуктов диетического и оздоровительного питания и были доступны повсеместно.

Пробиотическими эффектами обладают, в частности, различные виды бифидо — и лактобактерий.

Бифидобактерии, Лактобациллы (а с недавнего времени и Пропионовокислые бактерии) особо привлекают внимание биотехнологов ввиду их потенциального значения для сохранения здоровья, профилактики и лечения больных с различными острыми и хроническими заболеваниями пищеварительного тракта, воспалительными процессами дыхательных путей, бактериальными инфекциями мочеполовой системы. Данные пробиотики применяются как антиоксиданты и средства, понижающие липидную пероксидазу. Эти микроорганизмы обладают противоопухолевой активностью и стимулируют различные звенья иммунитета.

Оральная бактериальная терапия пробиотиками предотвращает возникновение у детей диарей, связанных с назначением им антибиотиков. Показано, что многие виды пробиотических микроорганизмов обладают выраженным вирусоцидным действием, благодаря продукции высокоактивной перекиси водорода.

Японские исследователи указывают на способность ряда штаммов полезных бактерий при оральном назначении снижать кровяное давление у больных с гипертонией. Накоплены многочисленные данные о том, что назначение кисломолочных продуктов, приготовленных с использованием различных пробиотических культур, значительно улучшает самочувствие больных, страдающих непереносимостью лактозы.

Проведенные исследования показали еще одну важную способность пробиотиков воздействовать на липидный (жировой) обмен организма, путем снижения содержания холестерина в сыворотке крови и нормализации уровня циркулирующих в крови липопротеинов и фосфолипидов. Данные свойства позволяют рассматривать перспективность применения пробиотических микроорганизмов в составе средств для профилактики и лечения атеросклероза и др. сопутствующих нарушений.

Пробиотики принадлежат к функциональным ингредиентам комплексного воздействия. Система «организм человека — кишечная микрофлора» способна к саморегуляции. Однако в настоящее время известно большое число факторов, превышающих компенсаторные возможности микроэкологической системы. К их числу относятся фармакологические препараты, промышленные яды, пестициды, радиация, стрессовые состояния и т. п.

Дисбаланс микробной экологии человека приводит к тяжелым заболеваниям как желудочно-кишечного тракта, так и организма в целом.

Пробиотики помогают восстановить и поддерживать нормальную микрофлору организма, обладают многофакторным регулирующим и стимулирующим воздействием, они являются для организма источником незаменимых аминокислот, в том числе триптофана, снижают уровень холестерина в крови.

Максимальный положительный эффект на организм человека оказывают продукты, содержащие живые бифидобактерии в количестве не менее 107 КОЕ/мл.

К важнейшим свойствам пробиотиков относятся их антиканцерогенная и антимутагенная активность.

Пребиотики

Пребиотики — пищевые добавки немикробного происхождения, неперевариваемые в кишечнике человека и способные оказывать благоприятный эффект на его организм через селективную стимуляцию роста и активности микрофлоры (бифидогенные факторы). К ним относятся непереваримые в верхних отделах пищеварительного тракта компоненты пищи, которые способствуют улучшению здоровья человека за счет избирательной стимуляции роста и метаболической активности одной или нескольких групп полезных бактерий (лактобактерий, бифидобактерий) в толстой кишке. Для того, чтобы компоненты пищи были классифицированы как пребиотик, он не должен подвергаться гидролизу пищеварительными ферментами, а также адсорбироваться в верхних отделах пищеварительного тракта, но должен являться субстратом для бифидобактерий и лактобактерий, заселяющих толстый кишечник человека. Пребиотики не относятся к лекарственным препаратам [3,6].

Фрукто-олигосахариды являются низкомолекулярными углеводами, состоящими из 3−10 молекул моносахаридов, из которых по крайней мере две являются молекулами фруктозы. Встречаются фрукто-олигосахариды в артишоках, луке репчатом, чесноке, кукурузных хлопьях, овсяной крупе, ржи, цикории, пиве. Свойствами пребиотиков обладают инулин, галакто-олигосахариды, раффиноза (содержится в фасоли).

Фрукто-олигосахариды вызывают более чем 10-кратное повышение уровня бифидобактерий и лактобактерий в кале и значительное уменьшение количества клостридий и энтеробактерий. В свою очередь, повышение уровня бифидобактерий и лактобактерий приводит к подавлению роста и размножения сальмонелл, листерий, кампилобактеров, шигелл и вибрионов.

Небольшое количество олигосахаридов обнаружено в молоке всех млекопитающих. Человеческое грудное молоко содержит около 130 различных олигосахаридов, действующих как своего рода растворимые пищевые волокна. Олигосахаридам грудного молока принадлежит ряд защитных функций, определяющих преимущества грудного вскармливания. Они повышают уровень бифидобактерий и действуют на рН содержимого толстой кишки.

В качестве добавок к функциональным продуктам могут использоваться комбинации пробиотиков и пребиотиков — синбиотики, которые положительно воздействуют на организм, улучшая выживаемость в кишечнике живых бактериальных добавок и избирательно стимулируя рост и активацию метаболизма эндогенных лактобактерий и бифидобактерий.

Требования к функциональным ингредиентам

Ингредиенты, придающие продуктам функциональные свойства, должны соответствовать следующим требованиям:

— быть полезными для питания и здоровья (полезные качества должны быть научно обоснованы, а ежедневные дозы одобрены специалистами);

— быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания;

— иметь точные физико-химические показатели и точные методики их определения;

— не снижать питательную ценность пищевых продуктов;

— употребляться перорально (как обычная пища);

— иметь вид обычной пищи (не выпускаться в таких лекарственных формах, как таблетки, капсулы, порошки);

— быть натуральными.

Функциональные продукты

В настоящее время выпускаются четыре группы продуктов функционального питания: зерновые завтраки, молочные продукты, эмульсионные продукты и растительные масла, безалкогольные напитки. Содержание в этих продуктах функциональных ингредиентов показано в табл. 3.