WARTOŚĆ ODŻYWCZA. STRAWNOŚĆ I BIODOSTĘPNOŚĆ PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH. Roman Cichon CM UMK Bydgoszcz 2015

Transkrypt

1 WARTOŚĆ ODŻYWCZA. STRAWNOŚĆ I BIODOSTĘPNOŚĆ PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH Roman Cichon CM UMK Bydgoszcz 2015

2 Wartość odżywcza produktów spożywczych określana jest jako stopień, w jakim produkt wykorzystywany jest przez organizm. Czynnikami warunkującymi wartość odżywczą produktu są: ilość zawartych w nim składników odżywczych, strawność i biodostępność składników odżywczych.

3 Mierniki wartości odżywczej żywności Zawartość energii Zawartość składników odżywczych Strawność/biodostępność

4 Strawność określa stopień, w jakim dany produkt lub składnik odżywczy może zostać rozłożony do części składowych, nadających się do wchłonięcia do krwi lub limfy.

5 Strawność jest cechą pokarmu lub zawartych w nim składników, wyrażającą jego podatność na działanie enzymów trawiennych. Pojęcie to odnosi się do białek, tłuszczów i węglowodanów, a także do całkowitej racji pokarmowej (tzw. strawność suchej masy).

6 Czynniki wpływające na strawność pokarmu: rodzaj i ilość zawartych w nim składników odżywczych, ilość obecnych w nim substancji niestrawnych, zawartość związków utrudniających strawność i przyswajalność (szczawiany, zw. fitynowe), sposób obróbki technologicznej, dokładność rozdrobnienia w jamie ustnej, czynność motoryczna i wydzielnicza układu pokarmowego.

7 Najczęściej stosowane wskaźniki strawności produktów lub składników pokarmowych: współczynnik strawności wyznaczony doświadczalnie na ludziach lub zwierzętach (tzw. strawność in vivo), podatność na działanie enzymów trawiennych, w warunkach laboratoryjnych (tzw. strawność in vitro), czas przebywania pokarmu w żołądku.

8 Współczynnik strawności jest to procentowy stosunek strawionej i wchłoniętej ilości składnika odżywczego, do ilości tego składnika spożytego z pokarmem. Wyróżniamy współczynnik strawności pozorny lub rzeczywisty.

9 Współczynnik strawności pozornej Dap: D ap X p X X p k 100% X p - ilość składnika odżywczego, spożytego z badanym pokarmem X k - ilość danego składnika wydalona z kałem

10 Współczynnik strawności rzeczywistej D t uwzględnia pozapokarmowe źródła danego składnika odżywczego w przewodzie pokarmowym: D t X p ( X X k X p ko ) 100% X p - ilość składnika odżywczego, spożytego z badanym pokarmem X k - ilość danego składnika wydalona z kałem X ko - ilość danego składnika wydalona z kałem podczas żywienia dietą pozbawioną tego składnika

11 Współczynnik strawności rzeczywistej wyznacza się głównie dla białka, rzadziej dla tłuszczu.

12 Czas przebywania pokarmu w żołądku jako wskaźnik strawności Zależy on od podatności na procesy trawienne składników zawartych w pokarmie. Miazga pokarmowa znajduje się w żołądku do czasu osiągnięcia odpowiedniego stopnia rozdrobnienia i upłynnienia. Przyjmuje się, że im dłużej pokarm zalega w żołądku, tym jest trudniej strawny. Czas przebywania w żołądku może wahać się od 1 do 6 godzin w zależności od rodzaju pokarmu: 1h 15 dla 75ml mleka krowiego, 2h 15 dla 200g warzyw gotowanych, 3h 30 dla 50g orzechów.

13 Współczynniki strawności (D) wybranych produktów spożywczych, określone metodą bilansową: Zawartość (D) (D) Produkt błonnika [g/100g] białka tłuszczu (D) cukrów Mleko (dzieci) - 95,5 97,0 99,0 Mleko (dorośli - 93,5 95,0 98,5 Mięso - 97,5 94,0 97,0 Ziemniaki 0,5 78,0 97,5 96,0 Mąka pszenna 0,5 81,0 75,0 98,5 Mąka żytnia 1,8 60,0 55,0 90,0 Groch 1,2 70,0 30,0 92,5 Jajo surowe - 89,0 98,0 - Jajo na miękko - 97,0 96,0 - Jajo na twardo - 96,0 95,0 - Olej roślinny (świeży) ,5 - Olej roślinny (po smażeniu) ,5 - Przeciętnie dieta mieszana 92,0 95,0 98,0

14 Strawność pożywienia można zwiększyć poprzez: rozdrabnianie, usuwanie części niestrawnych, np.: łusek, skórek, pestek, poddawanie obróbce hydrotermicznej, zapewnienie spokoju podczas konsumpcji.

15 Niekorzystnie na strawność produktów spożywczych wpływa: spożywanie nadmiernej ilości tłuszczów, długotrwałe smażenie potraw, konsumpcja w pośpiechu, spożywanie zbyt dużej ilości posiłków (objadanie się).

16 Biodostępność wyraża stopień, w jakim dany składnik odżywczy może zostać uwolniony i wchłonięty (zaadsorbowany) z przewodu pokarmowego oraz wykorzystany przez organizm. Pojęcie to odnosi się do witamin i składników mineralnych. Do wyznaczania biodostępności składników mineralnych i witamin stosuje się metody klasyczne bilansowe lub z użyciem izotopów.

17 Dla składników mineralnych poszukuje się mierników odzwierciedlających: wielkość ich zapasów w organizmie np. stężenie ferrytyny dla Fe poziom puli funkcjonalnej np. aktywność specyficznych enzymów lub wbudowanie w biologiczne struktury, które stanowiłyby wskaźniki biodostępności specyficznej dla tkanek lub procesów fizjologicznych.

18 Dzięki zachodzącym w fizjologii mechanizmom regulującym proces: wchłaniania jelitowego, magazynowania i wydalania składników mineralnych możliwe jest utrzymanie względnie stałego ich stężenia w płynach ustrojowych i komórkach. Dlatego organizm ludzki może funkcjonować nawet przy dość znacznych wahaniach w spożyciu składników mineralnych.

19 Homeostaza jest to zachowanie przez organizm względnie stałego stanu równowagi procesów życiowych, niezależnie od wpływów środowiska zewnętrznego.

20 Mechanizmy homeostazy składników mineralnych w organizmie (1) wchłanianie z przewodu pokarmowego wydalanie z kałem wydalanie z moczem rezerwy w tkankach Wyrównują one skutki zmiennego spożycia z żywnością, wodą i powietrzem (J) oraz źródeł nieżywnościowych (F).

21 Mechanizmy homeostazy składników mineralnych w organizmie (2)

22 Mierniki wykorzystania składników mineralnych w organizmie Absorpcja (strawność) pozorna S K Absorpcja (strawność) rzeczywista S (K K e ) Retencja (zatrzymanie) pozorna Retencja rzeczywista (biodostępność, przyswajalność) Biodostępność specyficzna S K M S (K K e ) (M M e ) [S (K K e ) (M M e )] S ilość spożyta K ilość wydalona z kałem M ilość wydalona z moczem K e ilość wydalona z kałem pochodzenia endogennego M e ilość wydalona z moczem pochodzenia endogennego współczynnik określający, jaka część ilości zatrzymanej w organizmie została wykorzystana na określone cele funkcjonalne

23 Czynniki wpływające na biodostępność składników mineralnych (1) Związane z pożywieniem rodzaj pierwiastka, ilość pierwiastka, forma chemiczna, stopień utlenienia, rozpuszczalność, obecność jonów konkurencyjnych, substancje ułatwiające wchłanianie, substancje utrudniające wchłanianie.

24 Czynniki wpływające na biodostępność składników mineralnych (2) Związane z organizmem: wiek, płeć, stan fizjologiczny, stan odżywienia, regulacja homeostazy, choroby, stres, mikroflora przewodu pokarmowego czynniki genetyczne.

25 Czynniki wpływające na wartość odżywczą białka pokarmowego zawartość aminokwasów egzogennych i endogennych, wzajemne proporcje pomiędzy aminokwasami egzogennymi, odpowiednia podaż energii niezbędnej w procesie syntezy białek ustrojowych z aminokwasów egzogennych, strawność produktów białkowych.

26 Strawność białka, posiłków będących mieszaniną surowych i przetworzonych produktów żywnościowych zależy od: struktury trzeciorzędowej białka, interakcji białka z innymi składnikami pokarmowymi, sposobu przechowywania, przetwarzania oraz technologii przygotowania posiłku.

27 Metody oceny wartości odżywczej białka (1) Metody chemiczne chemiczny miernik jakości białka CS (Chemical Score) - wskaźnik aminokwasu ograniczającego WAO, zintegrowany wskaźnik aminokwasów egzogennych EAA (Essential Amino Acids Index), Metody biologiczne wydajność wzrostowa białka PER (Protein Efficiency Ratio), retencja białka netto NPR (Net Protein Retention), względna wartość białka RPV (Relative Protein Value), wartość biologiczna białka BV (Biological Value) WBB, wykorzystanie białka netto NPU (Net Protein Utilisation) WBN, wskaźnik bilansu azotowego K

28 Metody biologiczne oceny wartości odżywczej białka (1) Zakładają wykorzystanie do badań żywego ustroju ze względów praktycznych doświadczenie przeprowadza się najczęściej na zwierzętach laboratoryjnych. Polegają na pomiarze przyrostu masy ciała zwierząt karmionych testowanym białkiem, lub na oznaczeniu ilości zatrzymanego azotu w organizmie tych zwierząt.

29 Spośród metod biologicznych oceny wartości odżywczej białka najczęściej korzysta się ze: wskaźnika PER, współczynnika NPU Wyniki uzyskane metodami biologicznymi i chemicznymi nie wykazują pełnej zgodności. Wynika to z braku uwzględniania strawności testowanych białek oraz dostępności z nich niektórych aminokwasów, np. lizyny.