AKTUALNE I PRZYSZŁOŚCIOWE WYRÓśNIKI. I FUUNKCJONALNEJ śywności HENRYK KOSTYRA

Transkrypt

1 AKTUALNE I PRZYSZŁOŚCIOWE WYRÓśNIKI JAKOŚCI śywieniowej, ENERGETYCZNEJ I FUUNKCJONALNEJ śywności HENRYK KOSTYRA

2 ZAKŁAD AD IMMUNOLOGII I MIKROBIOLOGII śywno YWNOŚCI INSTYTUT ROZRODU ZWIERZĄT I BADAŃśYWNO YWNOŚCI PAN W OLSZTYNIE

3 NOWE DEFINICJE BIOCHEMICZNE I śywieniowe BIAŁEK, WĘGLOWODANÓW, LIPIDÓW I WODY

4 IDEKS GLIKEMICZNY Indeks glikemiczny produktów węglowodanowych informuje o ich zdolności do podwyŝszania poziomu glukozy we krwi, przez co nie dochodzi do wysokiego wydzielania lipogennej insuliny, która przyspiesza odkładanie się tłuszczu w organizmie.

5 Metody enzymatycznej syntezy strukturyzowanych triacylogliceroli (stag) Dwu-etapowa synteza: 1: Alkoholiza triacylogliceroli do 2-MAG 2: Estryfikacja OOC 16:0 OOC 16:0 OOC 16:0 Lipaza, EtOH - 2 C 16:0 OEt OH OOC 16:0 OH + 2 C 18:1 OH Lipaza, - 2 H OOC 18:1 OOC 16:0 OOC 18:1 Otrzymywanie triacylogliceroli będących substytutami lipidów mleka kobiecego, tzw. OPO, charakteryzującymi się występowaniem kwasu oleinowego w pozycji sn-1 i sn-3 oraz kwasu palmitynowego w pozycji sn-2

6 β - kazomorfina 7 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile Peptydy opioidowe mleka- kazomorfiny Aktywność opioidowa, Potencjalne właściwości alergenne, Wpływ na ekspresję genu gastryny, Właściwości analgetyczne, Stymulacja trawienia, wysokotłuszczowego pokarmu, Udział w nagłej śmierci noworodków i psychozie poporodowej, Stymulacja fagocytozy i proliferacji limfocytów. morfina

7 WODA MNIEJ ZNANA Struktura ciekłej wody Cykliczny pentamer, dwucyklo-oktamer, tricyklo-dekamer Te trzy małe klastery są stosunkowo stabilne, a ich wzajemne oddziaływanie prowadzi do powstawania większych klasterów o symetrii ikosaedru.

8 Filozofia ewolucji Ŝywno ywności Bezpieczna Ŝywność Pojęcie Ŝywności bezpiecznej dla człowieka opiera się na koncepcji, Ŝe musi być pewność o jej nieszkodliwości w warunkach zamierzonego spoŝycia. Historycznie, Ŝywność przygotowywana i spoŝywana w sposób tradycyjny jest uwaŝana za bezpieczną na podstawie długotrwałego doświadczenia, a nawet jeśli moŝe ona zawierać naturalne substancje toksyczne lub przeciwŝywieniowe w zasadzie przyjmuje się, Ŝe Ŝywność jest bezpieczna, chyba Ŝe istnieje podejrzenie zagraŝającego ryzyka (Raport OECD, 1993)

9 śywność XXI wieku

10 QUO VADIS? Horatius: Głodny Ŝołądek rzadko gardzi pospolitym jadłem śywność funkcjonalna J A K O Ś Ć Z D R O W O T N O Ś Ć śywność/ Głód

11 śywność XXI wieku Gastronomia molekularna Badanie zmian właściwości funkcjonalnych Ŝywności podczas gotowania. Np. jajko gotowane dokładnie w 68ºC ma teksturę kremu, a sorbent gotowany w ciekłym azocie jest wspaniale aksamitny

12 RODZAJE śywności W I E L K O Ś Ć P R O D U K C J I śywność psychoaktywna śywność GMO śywność funkcjonalna śywność ekologiczna, organiczna śywność dietetyczna śywność wygodna śywność tradycyjna, konwencjonalna

13 ODśYWIANIE MÓZGU śywność PSYCHOAKTYWNA Wykorzystując barwniki radioaktywne, za pomocą pozytronowej tomografii emisyjnej uzyskano te obrazy dwóch mózgów. Widać na nich, ile glukozy przetwarza kaŝdy z nich podczas myślenia. Inteligentniejszy mózg z prawej zuŝywa mniej glukozy (oznaczonej kolorem Ŝółtym), by znaleźć właściwą odpowiedź, niŝ mózg z lewej.

14 śywność PSYCHOAKTYWNA - NEUROPRZEKAŹNIKI BIAŁKO FOSFOLIPID AMINOKWASY LECYTYNA TYROZYNA TRYPTOFAN CHOLINA ACETYLOCHOLINA DOPAMINA SEROTONINA

15 GMO

16 śywność FUNKCJONALNA śywność funkcjonalna obejmuje specjalnie opracowane produkty spoŝywcze, które wykazują korzystny, udokumentowany wpływ na zdrowie człowieka ponad ten, który wynika z obecności w niej składników tradycyjnie uznawanych za niezbędne. Bioaktywnymi składnikami Ŝywności, których korzystne zdrowotne właściwości zostały udokumentowane są: błonnik pokarmowy, oligosacharydy, aminokwasy, peptydy, białka, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy, składniki mineralne, cholina, lecytyna, bakterie fermentacji mlekowej (Świderski, 1999).

17 śywność funkcjonalna, prozdrowotna Naturalne matryce Ŝywności: białka, lipidy, sacharydy, witaminy substancje mineralne i smakowe Smakowita Pre- pro- i symbiotyki pochodzenia mlecznego i pozamlecznego. Biostymulatory i bioinhibitory Hypocholesterolowa Psychoaktywna śywność funkcjonalna Hypoalergiczna Bezpieczna Suplementy: bioaktywne nieodŝywcze składniki Ŝywności, dodatki syntetyczne Niskokaloryczna Modyfikowane fizycznie, chemicznie, enzymatycznie i genetycznie matryce Ŝywności

18 Produkcja Ŝywności funkcjonalnej Dodatek jednego lub Usunięcie jednego lub więcej składników więcej składników śywność śywność funkcjonalna Koncentracja jednego lub Modyfikacja jednego lub więcej składników więcej składników lub jego/ich biodostępności

19 Sprawdzanie efektów działania Ŝywności funkcjonalnej S P Wskaźniki statystyczne, np. poziomy witaminy E w krwi E C Y F Funkcje biochemiczne (odpowiedź), np. stabilność lipoproteiny o małej gęstości (LDL) wobec utleniania C Z N O Medyczny efekt, np. skurcz/zwęŝenie tętnicy szyjnej jako dowód zmian wieńcowego naczynia krwionośnego Ś Ć

20 Aspekty bezpieczeństwa Ŝywności funkcjonalnej Ryzyko niedoborów składników odŝywczych Podstawowe składniki odŝywcze Bezpieczeństwo stęŝenia składników odŝywczych Wartość dodana, biologicznie aktywne funkcje wyŝszego rzędu Ryzyko toksyczności (niekorzystne działanie uboczne obserwowane w dłuŝszym okresie czasu)

21 śywność organiczna (ekologiczna) i konwencjonalna śywność ekologiczna to ta wyprodukowana wg zasad najbardziej zbliŝonych do upraw naturalnych, bez uŝycia chemicznych środków ochrony roślin, nawozów sztucznych, dodatków do paszy.? Zbyt mało jest dowodów naukowych, by jednoznacznie rozstrzygnąć o wpływie obu rodzajów Ŝywności na zdrowotność człowieka Natomiast jednoznacznie moŝna stwierdzić, Ŝe dobrze zbilansowana dieta moŝe jednakowo poprawić zdrowotność człowieka bez względu na jej organiczne lub konwencjonalne pochodzenie

22 śywność DIETETYCZNA śywność dietetyczna to takie produkty, które ze względu na skład i sposób przygotowania są przeznaczony do Ŝywienia ludzi w przypadkach określonych chorób lub określonych stanów fizjologicznych i są wprowadzone do obrotu z oznaczeniem dietetyczny środek spoŝywczy Termin dieta pochodzi od greckiego słowa diaitia, które oznacza sposób Ŝycia, a w szczególności sposób odŝywiania się.

23 Celiakia śywność bezglutenowa

24 DIETA WĄTROBOWA

25 Choroba wrzodowa

26 Nadciśnienie tętnicze NaCl

27 MiaŜdŜyca

28 Diety odchudzające ce Dieta 1000 kalorii Dieta Cambridge jest gotową formą bardzo niskoenergetycznej diety prowadzącej do skutecznego obniŝenia masy ciała oraz jej długotrwałego utrzymania. Dieta Cambridge została opracowana i przetestowana klinicznie w 1970 r. przez naukowców z Cambridge w Wielkiej Brytanii jako pierwsza w świecie dieta bardzo niskokaloryczna. Obecnie diety bardzo niskokaloryczne uznane zostały jako efektywne metody odchudzania szczególnie w tych przypadkach, w których inne diety i metody tradycyjne nie odnosiły skutków.

29 śywność wzbogacana i suplementy diety Osoby szczególnie naraŝone na niedobory składników odŝywczych: chorujący (pobyt w szpitalu) rekonwalescenci po przebytych chorobach intensywnie uprawiający sport kobiety w róŝnych stanach fizjologicznych (ciąŝa, laktacja) stosujący restrykcyjne diety (wegetariańskie, redukcyjne) starsi (z zaburzonymi procesami wchłaniania) prowadzący nieregularny, niehigieniczny tryb Ŝycia

30 śywność WYGODNA, PROJEKTOWANA Inicjatorem Food Design był Martí Guixé, który zajmuje się nim od 1995 roku. Poszukiwał on nowego spojrzenia na produkty. Projektował innowacyjne kształty Ŝywności oraz przekąski, które miały być funkcjonalne np. chleb w pomidorze, ale jednocześnie swoim kształtem i wyglądem miały zachęcać do konsumpcji.

31 DODATKI DO śywności

32 DODATKI DO śywności cd. Substancjami dodatkowymi do Ŝywności food additive określa się substancje: normalnie same nie spoŝywane jako Ŝywność, nie będące typowymi składnikami Ŝywności, posiadające lub nie posiadające wartości odŝywczej, których, celowe uŝycie technologiczne w czasie produkcji, przetwarzania, preparowania, traktowania, pakowania, transportu i przechowywania spowoduje zamierzone lub spodziewane rezultaty w środku spoŝywczym albo w półproduktach będących jego komponentami. KaŜdej takiej substancji przypisano kod E i maksymalną dopuszczalną dawkę w mg/kg wyrobu, podano teŝ środki spoŝywcze, do których moŝe być stosowana. Są one podzielone na 24 grupy, np. barwniki, aromaty, konserwanty, przeciwutleniacze itd. Przykład: Siarczyn wapnia [siarczan wapnia, S (IV), Ca SO3, E 226]. Stosowany jest jako konserwant i utrwalacz. Potencjalnymi skutkami moŝe być : astma, podraŝnienie skóry, podraŝnienie Ŝołądka, przewodu pokarmowego, ujemny wpływ na nerki i wątrobę. W Ŝywności jest stosowany do konserwacji owoców i warzyw oraz środek do warzenia wina w domu.

33 SUPLEMENTY DIETY Środki spoŝywcze, których celem jest uzupełnienie normalnej diety, będące skoncentrowanym źródłem witamin lub składników mineralnych lub innych substancji wykazujących efekt odŝywczy lub inny fizjologiczny z wyłączeniem produktów posiadających właściwości produktu leczniczego (Ustawa o Bezpieczeństwie śywności i śywienia z 25 sierpnia 2006 r.)

34 SUPLEMENTY DIETY c.d. Suplementy diety mogą zawierać równieŝ inne substancje niŝ witaminy i minerały: inne substancje o przeznaczeniu odŝywczym, takie jak aminokwasy, kwasy tłuszczowe wielonienasycone, rośliny, które mają tradycyjny skutek fizjologiczny: błonnik, lecytyna, bakterie kwasu mlekowego (probiotyki), Ŝeń-szeń, guarana itp.

35 Suplementy diety wątpliwości DOSTĘPNE DANE NAUKOWE NIE POZWALAJĄ NA USTALENIE NAJWYśSZYCH BEZPIECZNYCH DOPDAWKI WITAMIN I SKŁADNIKÓW MINERALNYCH MOGĄ PRZEKRACZAĆ DAWKI LECZNICZE USZCZALNYCH ILOŚCI (UPPER-LEVEL) DLA WSZYSTKICH WITAMIN I SKŁADNIKÓW MINERALNYCH WITAMINY ANTYOKSYDACYJNE KORZYSTNIE ODDZIAŁYWUJĄ NA ORGANIZM CZŁOWIEKA TYLKO W ŚCIŚLE OKREŚLONYCH ZALECANYCH DAWKACH PRZEKROCZENIE DAWKI ZALECANEJ ZMIENIA ICH DZIAŁANIE NA PROOKSYDACYJNE PRZYCZYNIAJĄC SIĘ DO ROZWOJU ZMIAN MIAśDśYCOWYCH, NOWOTWOROWYCH, TERATOGENNYCH

36 Suplementy diety - inne substancje wykazujące efekt odŝywczy lub fizjologiczny: Brak wystarczających dowodów naukowych na potwierdzenie skuteczności działania róŝnych substancji Substancje, których przydatność ergogeniczna jest bardzo słabo udowodniona : - aminokwasy rozgałęzione BCAA - glutamina - karnityna (L-karnityna) - sprzęŝony kwas linolowy (CLA) - dehydroepiandrosteron (DHEA) - miłorząb japoński -Ŝeń szeń - inozyna - chrom - selen - wanad

37 ZAMIENNIKI SUBSTANJI POKARMOWYCH Zamienniki są to substancje zastępujące oryginalny produkt. Substancje te mogą zastępować cukier, mąkę, mięso, tłuszcz. Przykłady: Słodzik ASPARTAM (zamiast cukru) Błonnik zamiast mąki (glutenu) Tofu (twaróg sojowy zamiast twarogu z mleka krowiego. Podobnie zamiast kotletów z mięsa kotlety z białek soi

38 ZAMIENNIKI SUBSTANCJI POKARMOWYCH c.d. Imitacja tłuszczu za pomocą modyfikowanej skrobi

39 ZAMIENNIKI SUBSTANCJI POKARMOWYCH c.d. Zacylowana sacharoza (OLESTRA) ma kosystencję syropu (oleju). Charakteryzuje się wysoką temperaturą rozkładu, jest nietoksyczna i podobna do tłuszczu. MoŜe być stosowana zamiast niego w przekąskach, do smaŝenia mięsa i frytek. Z powodu wielkości cząsteczki nie jest hydrolizowana przez lipazę. Przechodzi niezmieniona przez przewód pokarmowy. Jej wartość energetyczna jest praktycznie zerowa.

40 Triada Ŝywieniowa śywienie tradycyjne śywienie specjalnego śywienie dietetyczne przeznaczenia

41 Ewolucja Ŝywności w aspekcie funkcji prozdrowotnej Ekosystem Ŝywieniowy Naturalnie zmieniający się Modyfikowany fizycznie,chemicznie i genetycznie Ewolucja naturalna i transgeniczna Ŝywności Systemu Ŝywieniowego Systemu trawiennego i metabolicznego człowieka Indywidualność biochemiczna

42 Obszary badawcze Ŝywności Mikrobiologia immunologia Ŝywności Chemia Ŝywności Biochemia Ŝywności Analiza Ŝywności Fizyka Ŝywności Surowiec, produkt Ŝywnościowy Procedury ilościowe Przetwarzanie Ŝywności Pakowanie Ŝywności Ocena sensoryczna Analiza statystyczna

43 Technologia współczesna i przeszłości Pasteryzacja wysokociśnieniowa Pasteryzacja mikrofalowa Super chłodzenie (1ºC) Napromieniowanie (surowca), Procesy (elektryczne) oporowe/aseptyczne Chłodzenie MroŜenie Puszkowanie Marynowanie Peklowanie Odwodnienie/dehydratacja Wędzenie

44 Technologia przyszłości Biotechnologia Zautomatyzowana produkcja w warunkach sterylnych Prozdrowotne środowisko naturalne Sterylizacja mikrofalowa Substancje przeciwbakteryjne, naturalne i genetycznie konstruowane Sterylizacja ciśnieniowa Utrwalanie za pomocą łączonego promieniowania Technologia pulsacyjna Utrwalanie ciśnieniowe lub elektryczne Produkcja w warunkach pola magnetycznego

45 Wolne rodniki Wolne rodniki są to cząsteczki lub atomy zdolne do samodzielnego istnienia, posiadające jeden lub więcej niesparowanych elektronów na powłoce walencyjnej. Atom tlenu (At) At pozbawiony elektronu Wolny rodnik

46 DZIAŁANIE SZKODLIWE DUśYCH DAWEK WITAMIN (uwzględniono zalecane dzienne spoŝycie dla kobiet lat) WITAMIN A DZIAŁANIE SZKODLIWE DAWKA NORMA witamina A witamina C witamina B6 Działanie teratogenne Uszkodzenie wątroby Zaburzenia czynności przewodu pokarmowego Rozszerzenie naczyń krwionośnych Kamica nerkowa Neuropatie Stany zapalne skóry (dermatoza) Niezborność ruchowa 3000 µg 700 µg 2000 mg 75 mg 100 mg 1,3 mg

47 Interakcje suplementów z lekami NH-CH 2 O H 2 NO 2 S COOH FUROSEMID - DIURETYK Powoduje wzmoŝone wydalanie witaminy B1 i podwyŝsza aktywność pirofosforanu tiaminy, co świadczy o nasilonej jej utylizacji

48 Równowaga energetyczna

49 RUCH Budowa i zdolność funkcjonowania organu określane są przez zespół cech dziedzicznych oraz przez jakość i ilość jego obciąŝenia. Umiarkowana aktywność fizyczna ma przede wszystkim znaczenie dla bezpośredniego wzmocnienia układu odpornościowego. Powoduje ona np. poprawę funkcjonowania określonych komórek odpornościowych. Kolejnym efektem jest aktywacja antyoksydacyjnych systemów ochronnych przeciwko wolnym rodnikom.

50 Dlaczego brakuje Ŝywności?

51 Skąd zdobyć białko potrzebne ludziom?

52 Nadzór nad warunkami sanitarno-higienicznymi determinującymi stan zdrowia człowieka w świetle obowiązującego ustawodawstwa 1.Państwowa Inspekcja Sanitarna. Stacje Sanitarno-Epidemiologiczne, 2. Inspekcja Weterynaryjna. 3. Wojskowa Inspekcja Sanitarna i Wojskowa Inspekcja Weterynaryjna. 4. Inspekcja Handlowa. 5. Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno-SpoŜywczych. 6. Baza naukowa resortów zdrowia, rolnictwa i obrony narodowej do spraw nadzoru sanitarno-epidemiologicznego oraz Ŝywności i Ŝywienia. Państwowy Zakład Higieny, Instytut Ŝywności i śywienia im. Prof.. A Szczygła, Państwowy Instytut Weterynaryjny, Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii im. Gen. K. Kaczkowskiego.

53 Spotkanie realizowane w ramach projektu Oficer Łącznikowy-sieć współpracy i wymiany informacji pomiędzy nauką a przemysłem rolno-spoŝywczym województwa warmińsko-mazurskiego