Mes valgius paprastai gaminame iš maisto produktų, tačiau ar žinojote, kad tie maisto produktai turi savo sudedamųjų dalių?

 

Baltymai

Baltymai – iš aminorūgščių sudarytos makromolekulės. Baltymai įeina į ląstelių ir audinių sudėtį, jų pagalba formuojami ląstelių ir audinių griaučiai, reguliuojama normali organizmo veikla, kovojama su infekcijomis, atliekamos sudėtingos cheminės reakcijos ir kita.

Baltymai yra labai plačiai išplitę gyvoje gamtoje ir sudaro gyvybės pagrindą. Fiziologiniu požiūriu baltymai yra svarbiausi natūralūs stambiamolekuliniai junginiai.

 

Globuliniai baltymai

Globulinius baltymus sudaro kamuolinės makromolekulės – globulės. Tokio tipo baltymų pavyzdžiu galėtų būti albuminai, globulinai, hemoglobinas bei mioglobinas. Išvados apie šių baltymų makromolekulių formą padarytos, remiantis rentgenografiniais, viskozimetriniais, osmometriniais ir elektronmikroskopiniais tyrimo metodais.

Globuliniai baltymai daugiausia yra tirpūs vandenyje, juose yra daug į globulės išorę nukreiptų hidrofilinių grupių.

 

Fibriliniai baltymai

Fibriliniams baltymams priskiriami tie baltymai, kurių makromolekulės yra ištęstos linijinės formos arba lengvai jungiasi tarpusavy, sudarydamos pluoštines struktūras. Tai daugiausia netirpios vandenyje ir druskų tirpaluose medžiagos. Fibriliniuose baltymuose polipeptidinės grandinės sudaro kuokštus, kuriuose makromolekulės grandinės kryptimi yra orentuotos viena kitos atžvilgiu. Šiai baltymų grupei priskiriamas keratinas, miozinas, fibrinas, fibrinogenas, šilko fibroinas, kolagenas, želatina, gliuteinas ir kt. Rengenografiškai nustatyta, jog dauguma šių polipeptidinių grandinių suvytos į spiralę taip, kad spiralės viduryje kiekvienas aminorūgšties likutis su kitu aminorūgšties likučiu susijungęs vandeniline jungtimi.

 

Fiziologiškai aktyvūs baltymai

Šios grupės baltymams priskiriamos šios medžiagos: proteohormonai (insulinas, kurio struktūrą 1952 m. nustatė F. Zangeris), toksinai (toksalbuminas, gyvačių nuodai, bakterijų toksinai) ir antikūniai.

 

Baltymų funkcijos

Struktūrinė: Kolagenas yra jungiamojo audinio tarpląstelinė medžiaga. Baltymai yra membranų, neląstelinio matrikso ir citoskeleto struktūros elementai, sausgyslių ir kremzlių sudedamoji dalis. Keratinas – odos, nagų, plaukų, plunksnų pagrindas.

Apsauginė: Kraujo baltymas fibrinogenas dalyvauja kraujo krešėjimo procese ir apsaugo organizmą nuo nukraujavimo. Patekus į organizmą svetimų medžiagų, susidaro specialūs imuniniai baltymai antikūnai ir jas neutralizuoja.

Medžiagų pernašos: Baltymas hemoglobinas transportuoja deguonį stuburinių kraujyje.

Katalizinė: Ląstelėse cheminių reakcijų eigą spartina baltyminiai katalizatoriai, vadinami fermentais.

Signalinė: Išorinėje ląstelės membranoje yra baltymų molekulių, kurios sugeba keisti savo tretinę struktūrą, reaguodamas į išorinius dirgiklius, kaip temperatūra, pH pokyčiai, šviesa.

Baltymai yra svarbi mitybos dalis. Rekomenduojama, kad per dieną būtų suvalgoma 0,8 gramo baltymų vienam kilogramui svorio. Jeigu žmogus sveria 80 kg, tai jam būtų rekomenduojama suvalgyti 64 gramų baltymų per dieną. Baltymai yra randami įvairiuose maisto produktuose skirtingais kiekiais.

 

Riebalai

Riebalai, dar vadinami trigliceridais yra glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai.

Gali kauptis dideli kiekiai praktiškai grynų ir nehidratuotų trigliceridų.

Būdami rezerviniai riebalai, yra pagrindinis endogeninės energijos šaltinis. Skylant trigliceridams, energijos išsiskiria dvigubai daugiau nei skylant angliavandeniams (atitinkamai 9 ir 4 kcal/g).

Kai kurių gyvūnų organizme trigliceridai atlieka ne tik energinių sankaupų, bet ir šilumos izoliacinę funkciją.

 

Lašiniai

Lašiniai – poodinis riebalų sluoksnis gyvūnų ir žmogaus organizme, susidedantys iš trigliceridų, turi daug riebalų rūgšties.

Maistui lašiniai vartojami švieži, kepti, rūkyti, sūdyti, troškinti, virti.

 

Angliavandeniai

Angliavandeniai, karbohidratai arba sacharidai (gr. σάκχαρον – cukrus) – polifunkciniai organiniai junginiai, kurie turi vieną aldehido funkcinę grupę arba ketogrupę ir daug -OH grupių.

Angliavandeniai būtini gyviesiems organizmams. Organizmuose jie veikia kaip energijos šaltiniai, sudėtingesnių organinių junginių dalys (pvz., deoksiribozė DNR molekulėse), atraminės molekulės (pvz., celiuliozė), atpažįstami komponentai (pvz., glikokalikso oligosacharidai veikia kaip antigenai) ir kt.

Polimerinės sandaros angliavandeniai vadinami polisacharidais. Angliavandenius sintetina visi organizmai. Fotosintezėje atmosferos anglies dioksido anglies atomai įjungiami į angliavandenių molekules.

Žmogaus maiste angliavandeniai nėra būtini, nes organizme baltymai gali būti verčiami angliavandeniais. Kai kurių žmonių dietoje angliavandenių kiekis artimas 0 %, bet jie išlieka sveiki. Tačiau angliavandenių įsisavinimui reikia mažiau vandens nei baltymų ar riebalų įsisavinimui, todėl jie išlieka svarbiu energijos šaltiniu.

Angliavandeniai sudaro 80 % sausosios augalų masės ir 2 % sausosios gyvūnų masės. Angliavandeniai labai paplitę gamtoje ir labai svarbūs gyvųjų organizmų ir žmogaus biologiniams procesams.

Kai maiste yra mažai arba visai nėra angliavandenių, dažnai pastebimi ilgalaikiai efektai – sumažėjęs atletiškumas, žala smegenims, nefrotoksikacija. Smegenys gali įsisavinti tik angliavandenius, o baltymų gali nepakakti angliavandenių gamybai. Be to, mintant vien tik baltyminiu maistu organizmas aminorūgštis verčia angliavandeniais, ir šio proceso metu pasigamina daug amonio, kurį organizmas perdirba į šlapalą. Tačiau per ilgesnį laiką perteklinis amonio kiekis pakenkia žmogaus organizmui.

Organizmas gali tiesiogiai pasisavinti tiktai gliukozę ir fruktozę, kurių yra augalų sultyse ir kai kuriuose vaisiuose. Daugelis kitų angliavandenių iš pradžių turi būti suskaidyti į monosacharidus, o egzotiškesni monosacharidai – paversti gliukoze.

Gyvūnų organizmai nesugeba sintetinti angliavandenių iš anglies dioksido. Tik augalai geba juos sintetinti iš atmosferos CO2 ir H2O, vykstant sudėtingai reakcijai – fotosintezei.

Sudėtingesni angliavandeniai suskyla į gliukozę, kuri įsiurbiama į kraują. Gliukozės lygis kraujyje visada pastovus (0,10–0,12 %). Jos kiekį reguliuoja insulino ir gliukagono sistema. Gliukozės perteklius kraujyje virsta gyvūniniu krakmolu – glikogenu, kuris kaupiasi kepenyse ir raumenyse. Kai gliukozės trūksta, ją atskelia iš glikogeno. Kai organizme trūksta insulino, susergama sunkia liga – cukriniu diabetu.

 

Pagal struktūrą angliavandeniai skirstomi į:

monosacharidus – sudarytus iš mažos tiesios aldehidų ir ketonų grandinės su daugeliu hidroksilio grupių,

disacharidus ir oligosacharidus

polisacharidus.

Monosacharidai – paprasčiausios sudėties angliavandeniai. Jie paprastai būna bespalviai, tirpūs vandenyje, kristalinės struktūros. Kai kurie monosacharidai yra saldaus skonio. Gamtoje labiausiai paplitę sacharidai gliukozė (dekstrozė), fruktozė, galaktozė, ribozė ir dezoksiribozė yra monosacharidai. Monosacharidai yra pamatiniai disacharidų (pvz., sacharozė) ir polisacharidų (pvz., celiuliozė, krakmolas) komponentai.

Ribozė ir deoksiriboze įeina į nukleorūgščių ir ATP sudėtį. Gliukozės ir fruktozės aptinkama meduje, vaisiuose. Gliukozės visada yra gyvūnų kraujyje, o galaktozės – žinduolių piene. Monosacharidų molekulėse gali būti nuo keturių iki dešimties anglies atomų. Visų monosacharidų pavadinimai baigiasi galūne „-ozė“. Pagal anglies atomų skaičių molekulėje jie skirstomi į tetrozes, pentozes, heksozes ir t. t. Didžiausią reikšmę turi heksozės ir pentozės.

Disacharidai – angliavandenių molekulės, susidedančios iš dviejų monosacharidų (vienodų ar skirtingų) ciklinių molekulių, susijungusių pagal eterių susidarymo reakciją.

Iš visų ciklinių monosacharidų hidroksilo grupių lengviausiai pakeičiamas glikozidinis hidroksilas, nes su juo sujungtas anglies atomas turi didžiausią krūvį δ+ (ta anglis sujungta iš karto su dviem deguonies atomais, o kitos – tik su vienu). Todėl, susidarant disacharidui, dalyvauja bent vieno iš dviejų pradinių monosacharidų glikozidinis hidroksilas; kito monosacharido gali reaguoti arba gliukozidinis, arba paprastas hidroksilas.Gausu cukruje ir piene.

Polisacharidai – polimerai, susidarę iš daug monosacharidų molekulių. Polisacharidų molekulių dydis būna nuo kelių dešimčių iki milijonų monosacharidų liekanų. Polisacharidai netirpsta vandenyje ir nėra saldūs. Krakmolo ir kitų polisacharidų, kurie kaupiami kaip atsarginės medžiagos, molekulės geba susilankstyti ir tapti ypač kompaktiškos. Gamtoje ypač paplitę keturi polisacharidai, sudaryti iš gliukozės: krakmolas, glikogenas, celiuliozė ir chitinas. Jie nesaldūs, jų gausu grūduose ir daržovėse.

 

Gliukozė

Gliukozė – gerai organizmo įsisavinamas angliavandenis ir natūralus saldiklis, kurio randama vynuogėse ir kituose vaisiuose bei uogose. Tai svarbiausias organizmo angliavandenis, visi kiti angliavandeniai virškinimo metu yra verčiami gliukoze.

Tai balta skaidri kristalinė medžiaga, gerai tirpstanti vandenyje. Jos molekules jungia daug vandenilinių jungčių, todėl kaitinama gliukozė nevirsta dujomis, o skyla.

Viena iš dviejų svarbiausių gliukozės funkcijų gyvuose organizmuose – aprūpinti juos energija. Gliukozė susidaro fotosintezės metu iš CO2 ir H2O, panaudojant Saulės energiją, kuri lyg „užkonservuojama“ šioje medžiagoje. Gliukozei oksiduojantis (tai vyksta laipsniškai), ta energija išsiskiria ir suvartojama gyvybiniuose procesuose.

Maistui labai naudinga vartoti pupelių, žirnių, daržovių, vaisių ir avižų ląstelieną, nes ji padeda kontroliuoti gliukozės kiekį, sulėtindama virškinimą, taigi ir cukraus įsisavinimą.

Gliukozę geriausia gerti ištirpintą vandenyje. Rekomenduojama kasdien suvartoti ne daugiau 10−15 g. Sergantiesiems cukriniu diabetu vartoti tik pasitarus su gydytoju.

Gliukozė tai vienas iš pagrindinių energijos šaltinių žmogaus organizme vykstantiems procesams. Ji dalyvauja daugybėje procesų, vykstančių žmogaus organizme. Angliavandenių turintys maisto produktai plonojoje žarnoje yra galutinai suvirškinami ir pasisavinami tik gliukozės pavidalu. Ji su krauju gabenama į kepenis, kur dalis kaupiamas atsargai glikogeno pavidalu, o kita dalis patenka į visas ląsteles ir naudojama kaip energijos šaltinis. Nepavalgius, glikogeno atsargos sunaudojamos maždaug per 12-20 val. Jei gliukozė negali patekti į ląsteles tuomet jos badauja ir miršta dėl energijos stygiaus. Kasos fermentas insulinas skatina gliukozės patekimą į ląsteles. Jei insulino kasa pagamina per mažai, ląstelė negali panaudoti gliukozės, todėl padidėja jos koncentracija kraujyje.

Gliukozė būtina viso organizmo veiklai, ypač smegenų ir nervų sistemos. Suaugusio žmogaus smegenys kasdien sunaudoja apie 120 g gliukozės. Ji gerina medžiagų apykaitą, stiprina širdies raumens susitraukimą, plečia kraujagysles, didina diurezę. Suteikia energijos procesams, vykstantiems organizme neutralizuojant nuodus (apsinuodijus alkoholiu, narkotikais, smalkėmis). Gliukozė reikalinga intensyviai sportuojantiems, įtemptai dirbantiems žmonėms − ji greitai pašalina atsiradusį nuovargį.

Kasdien vartojant alkoholį, kasa nesuspėja gaminti pakankamo kiekio insulino, todėl sutrinka gliukozės apykaita organizme. Dėl nuolat padidėjusio gliukozės kiekio kraujyje gali kilti įvairių komplikacijų – dažniausiai pažeidžiamos kraujagyslės ir nervai, o tai turi labai didelę įtaką kitiems mūsų organams. Per didelis kiekis kenkia kasos veiklai, gali išsivystyti diabetas.

 

Vitaminai

Vitaminai – smulkiamolekuliai organiniai junginiai, kurie turi būti gaunami su maistu ir organizmo naudojami ne energijai išgauti (kaip maistas), o kaip valdymo, kofermentinės ir panašios medžiagos. Paprastai organizmas vitamino molekulių negamina visiškai arba gamina pernelyg mažai.

Vitamino sąvoka paprastai yra specifinė rūšiai, o mikroorganizmuose – net kamienams. Pvz., vitaminas C yra vitaminas tik aukštesniesiems primatams ir kai kuriems kitiems gyvūnams, tačiau, pvz., žiurkėms jis nėra vitaminas.

Žmonėms reikalingi 13 skirtingų vitaminų. Jų pats organizmas pasigaminti (susintetinti) negali, todėl privalo gauti su maistu. Nors šių junginių dažnai užtenka gauti labai nedideliais kiekiais, organizmui jie yra būtini, daugelis gyvybiškai svarbių reakcijų be vitaminų pagalbos vykti negalėtų.

Specialistai dažnai nesutaria dėl optimalios tam tikrų vitaminų paros dozės, tačiau žinoma, kad per dideli vitaminų kiekiai organizmui gali būti taip pat pavojingi kaip ir per maži. Būklė, kai vitaminų organizme yra per mažai vadinama hipovitaminoze (kai jų trūksta kritiškai – avitaminoze), o kai vitaminų yra pavojingai per daug – hipervitaminoze.

Tiek kritiškas stygius, tiek pavojingas vitaminų perteklius organizme gali sukelti stiprius negalavimus, kartais net mirtį. Tuo tarpu yra tokių vitaminų (pvz., vit. C ar kai kurie B grupės vitaminai), kurių per dideli kiekiai didelės įtakos nepadaro ir yra pašalinami su šlapimu, tačiau trūkumas sukelia itin rimtas ligas. Vienos pavojingiausių ligų, atsirandančių dėl nepakankamo vitaminų kiekio – skorbutas (vit. C stoka), Beri-beri (per mažai vit. B1), pelagra (trūksta vit. B3).

Vitaminai, skirtingai nuo daugelio kitų su maistu gaunamų junginių, nenaudojami kaip energijos šaltinis ar statybinė medžiaga, jie reikalinga formuoti kofermentams, kurie būtini daugeliui fermentinių reakcijų vykti.

Vitaminų transportavimo organizme būdas priklauso nuo jų tirpumo. Vandenyje tirpūs vitaminai gali būti transportuojami laisvi kraujo plazma ir limfa, o riebaluose tirpūs vitaminai reikalauja sudėtingesnių pernašos būdų.Vitaminai A, D, K ir E susijungia su chilomikronais, kurie gaminami žarnyno mukozinių ląstelių. Vitaminai A ir D iš kepenų į periferinius audinius pernešami specifinių surišančių baltymų, kuriuos gamina kepenų ląstelės. Taip pat nedideli kiekiai Vit. B1 Vit. B2 Vit. B12 Vit. H pernešami susijungę su specifiniais surišančiais baltymais. Dar vitaminai pernešami nespecifiškai susijungę su albuminu (B2, Vit. B6) ar imunoglobulinais (Vit. B2), susijungę su specifiniais tarpląsteliniais surišančiais baltymais (TSB)(Vit. A, Vit. D, Vit. E, Vit. B2, Vit. B12), eritrocitais (Vit. E, Vit. B3, Vit. B6).

Organizme praktiškai kaupiami tiktai riebaluose tirpūs vitaminai, jie sandėliuojami susieti su audinių lipidais. Dėl šios priežasties didžiausios atsargos yra sukauptos rielabalinio audinio nestokojančiuose organuose, tokiuose kaip kepenys.

 

Vit. A – kepenyse, inkstuose, plaučiuose, antinksčių ir kūno riebaluose,

Vit. D –plazmoje, kūno riebaluose, raumenų ląstelėse,

Vit. E – kūno riebaluose, antinksčiuose, sėklidėse, trombuocituose,

Vit. K – kepenyse, labai nedideliais kiekiais

Vit. C –antinksčiuose, leukocituose,

Vit. B1 – širdyje, inkstuose, smegenyse, raumenų ląstelėse,

Vit. B2 – kepenyse, inksuose, širdyje,

Vit. B6 ir Vit. B12 nedideli kiekiai kaupiami kepenyse, inkstuose, širdyje.

 

Kiti vandenyje tirpūs vitaminai linkę būti greit pašalinami iš organizmo, todėl jų su maistu turime gauti nuolat.

Vitaminai gali būti skirstomi į dvi grupes pagal tirpumą: tirpūs vandenyje ir tirpūs riebaluose.

 

Tirpūs vandenyje:

B grupės vitaminai (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12)

Vitaminas C (askorbo rūgštis)

 

Tirpūs riebaluose:

Vitaminas A

Vitaminas D

Vitaminas E

Vitaminas K

 

Tariamieji vitaminai:

Vitaminu F buvo vadinamos nepakeičiamosios riebalų rūgštys.

Homeopatai vartoja terminus vitaminas T, vitaminas U ir vitaminas X.

Ubichinonas arba kofermentas Q10, kartais vadinamas vitaminu.

Pangamo rūgštis vadinama vitaminu B15; dimetilglicinas — neteisingai vadinamas vitaminu B15 arba B16.

Toksinai Laetrile ir amigdalinas kartais vadinami Vitaminu B17.

Flavonoidai kartais vadinami vitaminu P.

Kartais vitaminais vadinami augimo veiksniai: para – aminobenzoinė rūgštis (PABA) — vitaminu B10 (viščiukams), folacinas arba pteryl – heptaglutamo rūgštis — vitaminu B11 ar vitamino Bc – konjugatu (viščiukams), oroto rūgštis — vitaminu B13 (žiurkėms).

Senesni literatūros šaltiniai prie B grupės vitaminų priskiria B4 (adeniną) ir B8 (adenilo rūgštį).