Capitolul II

Principiile nutritive şi rolul lor în alimentaţie

Cunoaşterea compoziţiei chimice a produselor alimentare este deosebit de importantă, atât pentru stabilirea valorii lor biologice în scopul unei alimentaţii corecte, echilibrate, cât şi pentru înţelegerea şi dirijarea proceselor care au loc în alimente în timpul păstrării, conservării, prelucrării culinare sau industriale.

Principalele grupe de compuşi chimici care intră în compoziţia chimică a tuturor produselor alimentare sunt: apa, substantele minerale, substantele organice (protide, glucide, lipide, vitamine, acizi organici, enzime, coloranţi).

Între diferitele categorii de alimente există diferenţe calitative, dar mai ales diferenţe cantitative, ceea ce face ca fiecare produs alimentar să îndeplinească un rol specific în alimentaţia generală.

Constituenţii chimici ai alimentelor, care, în urma metabolizării în organism asigură statusul morfofiziologic al acestuia şi energia necesară proceselor vitale sunt principiile nutritive. În organism, principiile nutritive sunt supuse, într-o primă fază, proceselor de biodegradare (catabolice) în urma cărora se formează molecule mici (metaboliţi); în următoarea etapă, în cadrul proceselor de biosinteză (anabolice) compuşii formaţi în etapa anterioară sunt transformaţi în compuşi proprii organismului - “bioconstituenţi”, care vor asigura creşterea, dezvoltarea diferenţierea şi menţinerea funcţiilor vitale.

Pentru abordarea aspectelor privind constituenţii chimici din alimente şi corelarea acestora cu bioconstituenţii din organismul uman, este necesară cunoaşterea structurii chimice a nutrienţilor, distribuţia acestora în diverse produse alimentare, precum şi a consecinţelor induse de carenţa sau excesul principiilor nutritive în raport cu nevoile organismului.

Clasificarea principiilor nutritive se poate face după diferite criterii; o clasificare generală, unanim acceptată, grupează principiile nutritive în trei mari categorii:

macronutrienţi (glucide, lipide, protide); micronutrienţi (substanţe minerale, vitamine); alţi nutrienţi (apă, fibre alimentare, substanţe bioactive).

27

Macronutrienţi

Din categoria macronutrienţilor fac parte protidele, glucidele şi lipidele.

Protidele şi rolul lor în alimentaţie

Principiile nutritive de origine protidică sunt răspândite în majoritatea produselor alimentare de origine vegetală şi animală; structura lor chimică şi concentraţiile în care sunt prezente în aceste produse sunt diferite. Dintre protide, mai răspândite sunt proteidele, apoi peptidele şi, în măsură mai redusă, acizii aminaţi.

Protidele, indiferent de originea lor, sunt compuşi macromoleculari constituiţi din lanţuri de aminoacizi; conţin C, H, O, N, S. Unele conţin P şi, în concentraţii foarte mici ioni metalici (Fe, Cu, Zn, Mn, Mo etc). Conţinutul în azot al protidelor (N %) este cuprins între 15 şi 17,6 % (cu valoarea medie 16 %). Pe baza acestor date se poate calcula conţinutul în protide al unui produs, prin determinarea conţinutului procentual în azot:

100Protide (%) = x N (%) = 6,25 x N (%)

16

În funcţie de complexitatea moleculei, protidele se clasifică în trei mari categorii:

monopeptide (aminoacizi); peptide (oligopeptide, polipeptide); proteide:

holoproteide (proteine simple); heteroproteide (proteine conjugate, care pot fi: glicoproteide, lipoproteide, fosfoproteide, metaloproteide, cromoproteide,

nucleoproteide).

Aminoacizi

Aminoacizii-compuşi organici amino-carboxilici, cunoscuţi şi sub numele de monopeptide, pot fi aciclici (monoamino - monocarboxilici,

28

monoamino - dicarboxilici, diamino-monocarboxilici, diamino - dicarboxilici, hidroxiaminoacizi, tioaminoacizi) şi ciclici (homociclici, heterociclici).

Valoarea nutritivă a protidelor este condiţionată de speciile moleculare de aminoacizi care pot fi:

1. Aminoacizi esenţiali sau indispensabili (nu pot fi sintetizaţi în organism), care la adult sunt în număr de 9: fenilalanina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofanul şi valina, iar la copii în număr de 10 (la cei 9 anterior enumeraţi se adaugă arginina); la adult, arginina poate deveni aminoacid esenţial în unele stări patologice (malnutriţie, stări septice).

Dacă un aminoacid esenţial se găseşte într-o cantitate redusă, sinteza unei proteine în care acesta este inclus este posibilă până la epuizarea sa; aceşti aminoacizi au fost numiţi aminoacizi limitanţi; astfel, pentru proteinele din grâu, aminoacidul limitant este lisina, iar pentu cele din soia şi fasole, metionina.

2. Aminoacizi neesenţiali sau dispensabili (pot fi sintetizaţi în organism), în număr de 27, din care 22 sunt prezenţi curent în protide şi 5 întâlniţi ocazional în diferite protide. Cu excepţia prolinei, toţi aminoacizii au grupările aminică şi carboxilică fixate la acelaşi atom de carbon (alfa aminoacizi).

Peptide

Peptidele – compuşi de condensare ai aminoacizilor identici sau diferiţi; pot fi oligopeptide şi polipeptide. Dintre oligopeptide (2-10 molecule de aminoacizi) se cunosc: carnosina, anserina, glutationul, oxitocina, vasopresina, angiotensina etc.

Proteide PROTIDE

Proteidele sunt compuşi macromoleculari formaţi prin policondensarea unor molecule de aminoacizi la care în unele cazuri se leagă şi alte molecule neprotidice. Sub raport structural, se cunosc două mari grupe de proteide:

holoproteide - numite şi proteine simple, care conţin numai resturi de aminoacizi;

heteroproteide - numite şi proteine conjugate, care conţin, alături de aminoacizi şi o grupare prostetică, care conţine compuşi de natură neproteică (glucide - glicoproteide, lipide - lipoproteide, fosfat - fosfoproteide, ioni minerali - metaloproteide, porfirine, caroteni - cromoproteide, acizi nucleici – nucleoproteide).

29

Rolul protidelor în organismProtidele sunt constituenţi indispensabili ai protoplasmei vii,

participând la toate procesele vitale.În organismul uman, aproximativ 30 % din protide se găsesc în muşchi,

20 % în ţesutul osos, 10 % în piele, iar restul în toate celelalte ţesuturi şi lichide biologice, cu excepţia bilei şi a urinei, care în mod normal nu conţin protide.

Organismul unui adult în greutate de 70 Kg conţine în jur de 10 - 11 kg de protide.

Protidele îndeplinesc în organism roluri multiple: structural, funcţional şi informaţional.

Rol structuralProtidele sunt componente ale tuturor celulelor, fiind necesare creşterii

şi refacerii tuturor celulelor şi ţesuturilor. Rol funcţional

Protidele joacă un rol activ în desfăsurarea proceselor metabolice, fiind componente structurale ale diverselor enzime şi hormoni; sunt constituenţi structurali ai enzimelor de biosinteză, de catabolism, de transfer. Sunt susceptibile de a îndeplini şi unele funcţii specifice (anticorpi, hormoni).

Rol energetic Prin metabolismul protidelor rezultă 4,1 kcal /g. Deşi această valoare

este aceeaşi cu cea eliberată de glucide, rolul energetic al protidelor rămâne secundar. Nu trebuie ca organismul să ajungă în situaţia ca protidele ingerate să fie destinate asigurării necesarului de energie deoarece:

o nu eliberează integral energia conţinută în moleculă; produşii de catabolism, incomplet oxidaţi (uree, acid uric etc) păstrează încă energie;

o produşii de catabolism sunt nocivi pentru organism şi solicită un efort excretor crescut.

Reglarea presiunii osmoticePrin proprietăţile fizico-chimice specifice, protidele participă la reglarea

presiunii osmotice; alături de apă asigură ehilibrul osmotic şi hidric al organismului.

Menţinerea echibrului acido – bazicPrin caracterul amfoter se comportă ca sisteme tampon şi menţin

echilibrul acido-bazic al organismului. Creşterea rezistenţei faţă de noxeProtidele plasmatice, datorită grupărilor polare situate la suprafaţa

particulelor coloidale, servesc drept transportori pentru ioni minerali, pentru unele molecule organice (glucide, lipide, protide, vitamine liposolubile),

30

pentru unii produşi de metabolism sau pentru principii active medicamentoase.

Protidele alimentare mai acţionează în organism prin creşterea rezistenţei acestuia faţă de unele noxe chimice şi alţi agenţi patogeni (prin mecanisme imunitare) din mediul înconjurător. Acest rol se realizează prin:

o menţinerea troficităţii normale a ţesuturilor şi organelor asupra cărora acţionează substanţele nocive;

o asigurarea echipamentului enzimatic necesar metabolizării noxelor chimice;

o furnizarea de substraturi pentru conjugarea unor compuşi toxici.

Se cunoaşte efectul favorabil al protidelor alimentare, mai ales al caseinei din lapte, în prevenirea intoxicaţiilor cu plumb, seleniu, compuşi halogenaţi organici, hidrocarburi aromatice etc.

Rol informaţionalNucleoproteidele au capacitatea de a stoca şi transmite informaţia

prezentă în secvenţa nucleotidelor constituente.

Caracteristici nutriţionale ale proteinelor alimentare

Omul, spre deosebire de plante, nu are capacitatea de a sintetiza în organism moleculele complexe ale tuturor protidelor şi ale altor principii nutritive.

Sursa de protide pentru organismul uman o constituie alimentele de origine animală şi vegetală.

În alimentaţie prezintă interes nu numai cantitatea proteidelor ingerate, ci şi calitatea acestora, determinată de numărul şi cantitatea aminoacizilor esenţiali şi de coeficientul de utilizare digestivă.

Coeficientul de utilizare digestivă este de 68 – 88 % pentru protidele vegetale şi de 95 – 97 % pentru cele de origine animală.

Valoarea biologică a protidelor depinde şi de conţinutul lor în aminoacizi esenţiali; acesta se determină experimental printr-un raport între creşterea în greutate a animalului de experientă şi cantitatea protidelor ingerate.

În funcţie de valoarea lor biologică, protidele se clasifică în: Protide complete - conţin aminoacizi esenţiali în cantităţi suficiente

pentru a asigura creşterea şi dezvoltarea organismului; se mai numesc protide “cu valoare biologică ridicată” sau “protide de categoria I”; conţin aproximativ 33 % aminoacizi esenţiali şi 66 % aminoacizi

31

neesenţiali. Din această categorie fac parte proteinele din ou, carne, lapte.

Protide parţial complete – conţin toţi aminoacizii esenţiali, dar în cantităţi insuficiente; asigură menţinerea vieţii, dar nu permit dezvoltarea organismului; pentru a asigura dezvoltarea corporală şi echilibrul proteic trebuie consumate în cantităţi mai mari. Mai sunt denumite “protide cu valoare biologică scăzută” sau “protide de categoria a II-a”; conţin în jur de 25 % aminoacizi esenţiali. În această grupă intră protidele de natură vegetală din cereale, soia, legume.

Protide incomplete – sunt lipsite de unul sau doi aminoacizi esenţiali, iar cei prezenţi sunt în cantităţi necorespunzătoare; nu pot asigura nici dezvoltarea organismului, nici echilibrul proteic. Se mai numesc “protide total incomplete” sau “protide de categoria a III-a ”. Protidele incomplete sunt reprezentate de protidele din carne (stromă) şi protidele din cereale (zeină din porumb). Luându-se ca etalon valoarea biologică a protidelor din gălbenuşul de

ou, s-a stabilit valoarea biologică a protidelor din alte categorii de alimente, aşa numitul “scor chimic” (Tabel IV).

Tabel IVValoarea biologică (%) a protidelor din unele alimente,

comparativ cu protidele din gălbenuşul de ou

Alimentul Scor chimic (%)

Ou integral 100

Lapte 95

Carne 93

Soia 74

Orez 67

Grâu 53

Porumb 49

Valoarea biologică a unor proteine deficitare poate fi ridicată prin suplimentarea cu aminoacidul deficitar sau prin aplicarea principiului complementarităţii. Astfel, asocierea a două tipuri de protide cu valoare biologică scăzută duce la creşterea valorii biologice a acestora; spre exemplu, prin asocierea în alimentaţie a laptelui şi derivatelor din lapte (cu metionină şi cisteină ca factori limitanţi) cu derivate din cereale (cu lizina ca factor limitant) se realizează creşterea valorii biologice a proteinelor ingerate.

32

Necesarul de protide pentru organism

Stabilirea necesarului proteic al organismului este deosebit de importantă deoarece asigură echilibrul azotat al adultului şi un bilanţ azotat pozitiv pentru organismul în creştere sau în stări fiziologice particulare. Se consideră că efortul fizic şi factorii de mediu nu influenţează metabolismul azotat şi necesarul proteic deoarece organismul îşi procură energia necesară mai ales prin arderea glucidelor şi lipidelor.

Numai 14% din totalul necesarului energetic zilnic este acoperit prin protide.

În stabilirea necesarului proteic al organismului prezintă importanţă determinarea bilanţului azotat – diferenţa dintre cantitatea substanţelor protidice ingerate şi cantitatea compuşilor azotaţi eliminaţi prin urină şi fecale.

Bilanţul azotat = I - (F + U) unde: I = cantitatea de protide ingerate;F = cantitatea de protide eliminată prin fecale; U = cantitatea de protide eliminate prin urină şi pe alte căi.

Bilanţul azotat al organismului poate fi: pozitiv, caz în care ingestia este mai mare decât excreţia; în organism

are loc reţinerea materialului azotat; fenomenul se petrece în procesele anabolice intense din timpul creşterii, sarcinii, convalescenţei;

echilibrat, când există egalitate între ingestie şi excreţie; este bilanţul azotat al unui organism matur, sănătos;

negativ, când excreţia este mai mare decât ingestia; protidele ingerate sunt insuficiente şi sunt utilizate protidele tisulare. Bilanţul azotat negativ apare în urma unui aport alimentar insuficient, prin digestie sau absorbţie deficitară a alimentelor bogate în protide.Valoarea negativă a bilanţului azotat are efecte nedorite asupra

sănătăţii, provocând astenie fizică şi psihică, modificarea comportamentului social, scăderea rezistenţei la infecţii prin blocarea sintezei de anticorpi şi a producerii de limfocite.

Menţinerea vieţii necesită un consum permanent de protide. În prima fază de regim hipoproteic se consumă rezervele de protide existente în ficat şi alte organe. Prin epuizarea acestora, se consumă azotul din protidele din muşchi. Prelungirea regimului aproteic duce la scăderea greutăţii corporale chiar dacă aportul energetic este adecvat. Această pierdere obligatorie de azot,

33

numită şi  “cheltuială endogenă de azot”  sau “coeficient de uzură”  reprezintă costul de azot al vieţii. Coeficientul de uzură depinde de greutatea corporală şi de intensitatea metabolismului bazal.

Pentru 1 kcal. bazală se pierd în medie 2 mg azot, deci pentru un metabolism bazal de 1700 kcal în 24 de ore cantitatea de azot eliminată este de 3,4 g. Deoarece la 1 g azot corespund în jur de 6,25 g protide, în 24 de ore un adult sănătos elimină 21,25 g protide.

Teoretic, pentru compensarea pierderilor de azot, organismul adult de 70 kg ar trebui să primească prin alimente această cantitate de protide; în realitate, necesarul pentru asigurarea unui bilanţ azotat echilibrat este mai mare deoarece cheltuiala energetică a organismului este mai mare decât metabolismul bazal; în acelaşi timp o parte din aminoacizi este catabolizată.

Comitetul de experţi FAO / OMS a propus utilizarea conceptului de “aport de proteine de securitate”, cuprins între 0,5 - 0,61 g protide /kgcorp /zi la adult; acest aport este considerat insuficient de nutriţionişti.

Majoritatea autorilor consideră că necesarul optim de protide din lapte şi ou pentru un adult sănătos, cu activitate obişnuită este de 0,57 g /kgcorp /zi la bărbat şi 0,52 g /kgcorp /zi la femeie. Deoarece raţia alimentară nu conţine numai protide din lapte şi ou, se consideră necesarul zilnic de 1 g/kg corp. Necesarul creşte în timpul sarcinii (80 - 90 g /zi protide din lapte şi ou) şi al alăptării (100 - 120 g /zi).

Aportul de protide trebuie să reprezinte 10 – 18 % din cantitatea totală de energie cheltuită; 30 – 40 % din protidele necesare trebuie să fie de origine animală. La copiii peste un an şi la adolescenţi, procentul de protide de origine animală trebuie să fie de 50 – 75 %, iar în sarcină şi alăptare de 50 %.

Necesarul de protide variază şi în funcţie de alţi factori (vârstă, stări fiziologice particulare, stări patologice). La copii, necesarul de protide depinde de vârstă şi de cheltuiala de energie. În tabelul V este prezentat necesarul de protide al organismului uman.

Tabel VNecesarul de proteine al organismului uman

CategoriaVârsta (ani)

sau stări particulare

Greutatea

(kg)

Cantitatea de proteine

(g/kg) (g/zi)

Ambelesexe

0,0 – 0,50,5 – 1

1–34–67–10

69132028

2,21 61,21,11,0

1314162428

34

Bărbaţi

11 – 1415 – 1819 – 2425 – 50

>51

4566727977

1,00,90,80,80,8

4559586363

Femei

11 – 1415 – 1819 – 2425 – 50

>51

4655586365

1,00,80,80,80,8

4644465050

SarcinăTrim. ITrim II.Trim III.

+10+10+10

Alăptare1 – 6 luni6 – 12 luni

+15+12

Spre deosebire de lipide şi de glucide, care atunci când sunt în exces în alimentaţie realizează rezerve în organism, pentru protide nu se cunosc asemenea situaţii.

Unii autori au susţinut existenţa unor rezerve proteice neorganizate, care servesc la menţinerea echilibrului azotat atunci când aportul alimentar de protide este insuficient. În prezent, este acceptată existenţa unor protide labile la nivelul ficatului, rinichiului sau intestinului, protide care sunt utilizate de organism în situaţiile de deficit proteic în alimentaţie.

Digestia şi absorbţia protidelor

Digestia protidelor se realizează prin hidroliza legăturilor peptidice şi eliberarea moleculelor de aminoacizi; sub acţiunea proteazelor are loc o scindare a legăturilor peptidice din macromoleculele protidice, iar sub acţiunea peptidazelor are loc scindarea până la aminoacizi. Digestia începe în stomac sub influenţa pepsinei, care desface lanţurile peptidice, şi continuă în duoden şi jejun, prin acţiunea tripsinei şi chimotripsinei. Lanţurile peptidice sunt hidrolizate până la aminoacizi, care sunt absorbiţi la nivelul mucoasei intestinale şi, prin vena portă, ajung la ficat. O parte din aminoacizi trec în circulaţia generală şi ajung la diferitele ţesuturi ale organismului. După pătrunderea în celule, aminoacizii sunt implicaţi atât în procese de sinteză proteică, cât şi în reacţii de dezaminare şi transaminare, în vederea transformării şi utilizării în scop funcţional sau morfogenezic. În cazul proteinelor cu conţinut echilibrat în azot, absorbţia aminoacizilor este mai rapidă decât pentru cele incomplete.

35

Surse alimentare de proteine

Alimentele de origine animală reprezintă, pentru organism, sursa principală de proteine cu valoare biologică ridicată; dintre alimentele de origine vegetală, mai bogate în proteine sunt leguminoasele uscate, produsele derivate din cereale şi fructele cu coajă tare .

În privinţa conţinutului în protide, alimentele de origine animală şi vegetală diferă nu numai din punct de vedere calitativ, ci şi cantitativ.

Printre alimentele bogate în protide, amintim: brânzeturile (20 – 36 %), carnea şi peştele (17 – 20 %), soia (35 %), mazărea (26 %), oul (13 %); în legume şi fructe se găsesc concentaţii scăzute de protide: mere (0,3 - 0,4 %), vişine (1,0 - 1,1 %), morcovi (0,8 – 1 %), cartofi (1 - 1,6 %), varză (0,8 – 1 %).

Proteinele din carneProtidele din carne reprezintă, în medie, 18,5 g % din greutatea

ţesutului muscular (82 % din substanţa uscată). Substanţele protidice din ţesutul muscular se clasifică, după repartizarea lor morfologică, în trei grupe:

protidele din sarcoplasmă - protide complete (de categoria I); protidele din nucleu; protidele din stromă - protide incomplete (categoria a-III-a).

Protidele din sarcoplasmă sunt proteine complete, bogate în aminoacizi esenţiali (Tabel VI); sunt reprezentate de:

protide miofibrilare; protide din plasma interfibrilară.

Protidele miofibrilareProtidele miofibrilare sunt substanţe insolubile, formând fibra

musculară. Ele sunt reprezentate de miozină, actină, actomiozină şi tropomiozină.

Miozina este o globină care formează partea contractilă a miofibrilei. Din punct de vedere structural, miozina conţine toţi acizii aminaţi esenţiali, în total 17 tipuri de acizi aminaţi, predominând acizii dicarboxilici, glutamic şi aspartic. Miozina este componenta proteică cea mai importantă, atât cantitativ, cât şi funcţional, din ţesutul muscular. Din totalul de 18,5 g % protide din muşchi, miozina reprezintă 10,8 g %, deci aproximativ 50 % din protidele muşchiului. Miozina este insolubilă în apă dar se dizolvă în soluţii saline de săruri neutre şi baze slabe. Posedă proprietăţi enzimatice asemănătoare ATP-azei. Activitatea enzimatică a miozinei este stimulată de ionii de calciu şi inhibată de ionii de magneziu, la pH = 6,7-9,2.

Tabel VI

36

Conţinutul în aminoacizi al cărnii

Acidul aminatCarne de

vităCarne de porc

Carne de

oaie

Arginina 6,4 6,4 6,2

Histidina 3,8 3,8 3,2

Lizina 8,9 8,7 8,8

Leucina 7,6 7,2 8,1

Izoleucina 5,7 5,7 5,4

Valina 5,3 5,5 5,4

Cistina 1,4 - -

Metionina 2,5 2,4 2,4

Treonina 4,5 4,5 4,8

Triptofan 1,4 1,4 1,4

Fenilalanina 4,2 4,2 4,3

Acid glutamic 14,2 11,8 11,9

Tirozina 3.4 - -

Actina reprezintă 13 % din totalul protidelor musculare. Conţine toţi

acizii aminaţi esenţiali. Participă alături de miozină la procesul de contracţie musculară. În muşchiul relaxat este prezentă actina F- actina fibrilară, care în contracţie se transformă în actina G - actina globulară. Prin combinarea actinei cu miozina se formează actomiozina, compus hidrofob, responsabil de instalarea rigidităţii cărnii.

Actina globulară se transformă în actină fibrilară în prezenţa sărurilor neutre şi a ATP-ului, care trece în ADP şi fosfat anorganic; procesul este accelerat de ionii de magneziu, inhibat de ionii de calciu şi determinat de prezenţa grupărilor - SH.

Actomiozina este componenta proteică a muşchiului contractat. În prezenţa ATP-ului, complexul actomiozinic se scindează în cele două componente. Actomiozina posedă activitate ATP-azică, intensificată de prezenţa ionilor de magneziu.

Tropomiozina este o proteină miofibrilară, reprezentând 2,5 % din totalul protidelor musculare. Compoziţia sa chimică este asemănătoare cu a miozinei; nu posedă proprietăţi enzimatice şi nici capacitatea de a se combina cu actina.

37

Alte fracţiuni proteice existente în constituţia miofibrilei sunt: paramiozina, contractina, metamiozina.

Protidele din plasma interfibrilarăProtidele din plasma interfibrilară constituie fracţiunea solubilă a cărnii.

Aceste protide imprimă cărnii gust, miros, culoare.Cele mai multe dintre protidele din plasma interfibrilară posedă

activitate enzimatică. Din această grupă mai importante sunt: miogenul, mioalbumina, mioglobina şi globulina X.

Miogenul - reprezintă 20 % din totalul protidelor musculare şi este o proteină completă, conţinând toţi aminoacizii esenţiali. Prin precipitare fracţionată cu sulfat de amoniu s-au obţinut trei fracţiuni, dintre care una are proprietăţi enzimatice, conţinând enzimele glicolitice. Coagulează la căldură.

Mioalbumina este o albumină care precipită la încălzire, are punctul izoelectric la pH= 3 - 3,5; reprezintă 2 % din totalul protidelor musculare.

Mioglobina sau miocromul este pigmentul principal al ţesutului muscular. Este o cromoproteină a cărei grupare prostetică este constituită dintr-un nucleu tetrapirolic asemănător cu cel al hemoglobinei. Prin hidroliză eliberează hemul şi globina. Mioglobina posedă capacitatea de a lega oxigenul; afinitatea mioglobinei faţă de oxigen este de 6 ori mai mare decât a hemoglobinei, având, comparativ cu aceasta o afinitate mai mică faţă de oxidul de carbon. Muşchiul conţine şi alte cromoproteide cu rol respirator (citocromi, catalaze, peroxidaze).

Protidele din stromăProtidele stromei sunt constituentele structurale ale ţesutului conjunctiv

interfibrilar. Cele mai importante protide din această categorie sunt: colagenul, elastina şi reticulina.

Colagenul este proteina principală a ţesutului conjunctiv. Din punct de vedere structural conţine hidroxiaminoacizi (prolina –12 %) şi o cantitate mare de glicocol (34 %). Nu conţine triptofan şi este deficitar în tioaminoacizi, deci este o proteină incompletă. Prin fierbere îndelungată în apă, hidrolizează, formând gelatina.

Elastina este proteina din fibrele elastice ale cărei macromolecule sunt rezistente la acţiunea hidrolazei acide şi alcaline, precum şi la acţiunea pepsinei. Elastina este hidrolizată de tripsină, de elastaza pancreatică şi de proteazele vegetale. Este o proteină greu digerabilă.

Reticulina are proprietăţi asemănătoare colagenului, dar conţine mai puţin azot şi mai mult sulf; conţine în structura sa şi molecule de acizi graşi (miristic). Este rezistentă la fierbere şi la hidroliză acidă.

Proteinele din lapte

38

În categoria substanţelor azotate din lapte intră proteinele (95%) şi substanţele azotate neproteice (5%).

În lapte sunt prezente un număr mare de proteine, dintre care cele mai importante sunt : lactalbuminele, lactoglobulinele şi cazeina.

Lactalbuminele se găsesc în lapte sub formă de soluţie coloidală; nu precipită prin acţiunea acizilor organici diluati si a labfermentului, precipită sub acţiunea soluţiei saturate de sulfat de amoniu şi la 80 0C. Lactalbuminele nu conţin calciu, dar conţin cantităţi mari de aminoacizi esenţiali (triptofan, lizină).

Punctul izoelectric al albuminelor este 4,55.Laptele bogat în albumine se numeşte “ lapte albuminoidic” (laptele

uman).Lactoglobulinele (imunoglobulinele) au o deosebită importanţă

fiziologică în alimentarea noilor născuţi, fiind purtătoare de anticorpi. Sunt holoproteide formate dintr-un amestec de - si - lactoglobuline.

Coagulează la 75 0C, sunt insolubile în apă, au pH- ul izoelectric de 5,4.Cazeina este cea mai importantă proteină din lapte. Este o

fosfoproteidă în care gruparea neproteică este constituită din molecule de serină esterificate cu acid fosforic:

H2PO3 - O - CH2 – CH - COOH │

NH2

Cazeina nu este unitară din punct de vedere structural. Prin electroforeză si imunoelectroforeză s-au pus în evidenţă în structura cazeinei mai multe fracţiuni: , şi, mai importantă fiind fracţiunea ; aceste fracţiuni diferă prin conţinutul în aminoacizi şi fosfor.

O subfracţiune a cazeinei - cazeina K - prezintă mare importanţă pentru industria brânzeturilor.

Conţinutul în fosfor al cazeinei este diferit la diversele specii: 0,41 g % în cazeina din laptele uman, 0,81 g % în cazeina din laptele de vacă.

În molecula cazeinei sunt prezenţi toti aminoacizii esenţiali, în proporţii suficiente creşterii şi dezvoltării organismului tânăr; fenilalanina şi arginina se găsesc în concentraţie mai mică decât în proteinele din ou.

În lapte, cazeina se găseşte sub formă de fosfocazeinat de calciu- cazeinogen.

Cazeina este un compus amfoter; cazeina liberă este insolubilă; pH-ul izoelectric este 4,6 (pH-ul la care cazeina coagulează). Deasupra acestei valori de pH, cazeina se dizolvă în soluţii bazice, iar sub pH-ul izoelectric, în soluţii acide.

39

Cazeina din laptele uman precipită la pH = 6; deasemenea, precipită sub acţiunea labfermentului din sucul gastric. În aceste condiţii, cazeina trece în paracazeină, care, în prezenţa ionilor de calciu, trece în paracazeinat de calciu.

Cazeina nu precipită sub acţiunea căldurii; coagularea laptelui prin fierbere se datoreşte pH-ului acid. Temperatura ridicată (50 – 60 °C) grăbeşte coagularea cazeinei în mediu acid.

Alte proteine prezente în lapte sunt: lactosiderofilina, care leagă fierul, aglutinina, care împiedică aglomerarea particulelor de grăsime.

Prin păstrarea laptelui apar fracţiuni proteice rezultate prin acţiunea enzimelor bacteriene asupra proteinelor, albumoze şi peptone, care nu sunt prezente în laptele proaspăt.

Biosinteza cazeinei are loc în glanda mamară, din aminoacizii aduşi din sânge. Celelalte proteine provin din sânge, fiind sintetizate la nivelul ficatului.

Importanţa alimentară a laptelui este deosebită şi este justificată din punct de vedere biologic prin faptul că laptele este alimentul cel mai complex, care conţine toate cele 5 grupe de trofine, în concentraţii corespunzătoare necesităţilor morfogenetice şi energetice. Se afirmă, pe drept cuvânt, că laptele este alimentul ideal pentru copii, excelent pentru femei în perioada maternităţii şi pentru majoritatea bolnavilor, foarte bun pentru adolescenţi, bătrâni şi persoanele care lucrează în mediu nociv, şi bun pentru orice adult.

Totuşi, laptele este un aliment complet numai pentru copilul nou-născut, pe o perioadă de 5-6 luni după naştere; prin conţinutul scăzut în unele oligoelemente şi mai ales în fier, este un aliment incomplet, consumarea lui exclusivă după vârsta de 5-6 luni duce la instalarea anemiei feriprive.

Compoziţia laptelui uman este diferită de cea a laptelui de vacă în ceea ce priveşte conţinutul în glucide, proteine, săruri minerale şi vitamine; laptele uman este mai sărac în proteine, iar cazeina are un conţinut mai mic de azot şi mai mare de sulf. În condiţiile unei alimentaţii artificiale a copilului, laptele de vacă se diluează până la concentraţia în proteine a laptelui uman şi se îmbogăţeşte în glucide.

Substanţele azotate neproteice din lapte reprezintă 5% din azotul total al laptelui. Ele sunt reprezentate prin acizii aminaţi liberi (50 - 60 mg % în laptele uman şi 18 - 25 mg % în laptele de vacă) şi azotul rezidual reprezentat de acidul uric, creatină, creatinină, baze purinice, acid hipuric; concentraţia în lapte a azotului rezidual este de 23 - 25 mg%.

Proteinele din ouÎn ou, substanţele proteice sunt prezente atât în albuş, cât şi în

gălbenuş.Proteinele din albuş

40

Albuşul de ou conţine apă în proporţie de 87 %. Din punct de vedere fizic, albuşul este o dispersie coloidală de proteine în apă. Coagulează la încălzire şi poate fi precipitat cu sulfat de amoniu, soluţie semisaturată.

Substanţele proteice din albuş, în concentraţie de 11-12 %, sunt reprezentate prin: ovoalbumină, ovoglobulină şi glicoproteide.

Ovoalbumina se găseşte în proporţie de 8,5-9,5 g % şi reprezintă 80 % din proteinele din albuş.

Ovoglobulina se găseşte în cantitate mai mică, 0,8-0,9 g %, reprezentând 6,7 g% din totalul proteinelor din albuş. Din punct de vedere structural, atât ovoalbumina cât şi ovoglobulina, sunt holoproteide cu un conţinut important de acizi aminaţi esenţiali.

Glicoproteidele reprezintă 12,7 % din totalul proteinelor din albuş, respectiv 1,8 g%. Structural, sunt heteroproteide ce conţin pe lângă molecula proteică şi molecule glucidice sau oze aminate : glucozamină, galactoză, acid sialic. Din această grupă de proteine se evidenţiază în albuş, ovomucoidul şi ovomucina.

Glicoproteidele sunt inhibitori ai tripsinei, cu care formează un complex ovomucoid - tripsină, în raport de 1:1.

O altă componentă proteică din albuş este lizozimul, o globulină cu caracter bazic datorită conţinutului mare de histidină, lizină şi arginină. Posedă proprietăţi antibacteriene.

Avidina este tot o substanţă de natură proteică prezentă în albuş. Acţionează ca inhibitor al biotinei, prin complexul avidină - biotină care se formează.

Proteinele din gălbenuşÎn gălbenuş, proteinele se găsesc în concentraţie de 15-18 g %, şi sunt

reprezentate prin ovovitelină. Aceasta este o fosfoproteidă insolubilă în apă, solubilă în acid clorhidric. Ovovitelina nu este unitară din punct de vedere structural; este constituită din trei fracţiuni polipeptidice cunoscute sub denumirea de ovotirine , ,. Aceste fracţiuni conţin fosfor iar fierul este legat de -ovotirină. Gălbenuşul conţine şi o altă proteină - livetina - o albumină solubilă în apă. Coeficientul de utilizare digestivă al albuşului prelucrat termic este de 98-100 %; cel crud are utilizarea digestivă în jur de 50 %, (restul se elimină prin fecale).

Un ou consumat integral poate acoperi 10 % din necesarul de aminoacizi al organismului. Albuşul de ou ingerat crud poate produce tulburări digestive datorită prezenţei inhibitorului tripsinei - antitriptaza. Această antienzimă este termolabilă, deci oul prelucrat termic nu pune în pericol sănătatea consumatorului.

41

Un alt aspect negativ îl constituie faptul că, prin consumul ouălor crude, de către persoane cu leziuni ale mucoasei intestinale, pot apărea reacţii alergice, ca urmare a pătrunderii în circulaţie a proteinelor nedigerate. Consumarea albuşului de ou crud determină apariţia unor tulburări digestive şi datorită prezenţei avidinei - antivitamina biotinei.

Proteinele din cerealeProteinele sunt prezente în bobul cerealelor în concentraţii de 7 - 13 g

%.Grâul şi secara sunt mai bogate în proteine decât porumbul şi ovăzul.

Condiţiile de climă şi natura solului influenţează atât cantitatea, cât şi calitatea proteinelor din cereale. Substanţele proteice se găsesc în embrion în proporţie de  40 - 45 %; cu excepţia embrionului, concentraţia proteinelor din bobul cerealelor scade de la periferie spre interior. Conţinutul mediu în holoproteine al cerealelor este redat în tabelul VII.

Tabel VII Conţinutul mediu în holoproteine al cerealelor

CerealeProteine

totale

% faţă de total

albumine globuline prolamine gluteline

grâu 10 - 15 3 – 5 6 - 10 40 - 50 30 - 40

secară 9 - 14 5 - 10 5 - 10 30 - 50 30 - 50

orz 10 - 16 3 - 4 10 - 20 35 - 45 35 - 45

porumb 7 - 13 0 5 - 6 50 - 55 30 - 45

ovăz 8 - 14 1 80 - 85 10 - 15 8 - 10

orez 8 - 10 urme 2 - 8 1 - 5 85 - 90

Proteinele din bobul cerealelor sunt holoproteide. Clasificarea lor se face după solubilitatea în apă:

proteine solubile în apă - albumine; proteine insolubile în apă; globuline; prolamine: gliadina din grâu şi secară, hordeina din ovaz, zeina din

porumb, avenina din ovăz; gluteline: glutenina din grâu, orizenina din orez.

Albuminele sunt holoproteine solubile în apă, localizate atât în endosperm, cât şi în embrion. Principala albumină din bobul cerealelor este

42

leucozina, prezentă în concentraţie de 0,3 - 0,5 g %. Din punct de vedere structural, leucozina se caracterizează prin conţinutul ridicat de leucină, acid glutamic, acid aspartic, alanină şi arginină şi prin cantităţi mai reduse de glicocol, histidină, triptofan, lizină, valină, cistină. Albuminele din bobul cerealelor sunt asociate cu produşi de condensare ai glucozei, arabinozei şi xilozei.

Globulinele din cereale au un caracter acid mai pronunţat decât albuminele, imprimat de prezenţa în molecula lor a unor concentraţii mari de acid glutamic şi acid aspartic.

Globulinele sunt insolubile în apă dar se dizolvă în soluţii saline diluate. Principala globulină din bobul cerealelor este edestina prezentă în cantitate de 1 - 2 g %, reprezentând 10 - 20 % din totalitatea proteinelor bobului.

Edestina se găseşte atât în endosperm, cât şi în embrion.Gliadinele sau prolaminele sunt holoproteide cu caracter acid datorită

conţinutului ridicat de acid glutamic şi acid aspartic. Sunt bogate în prolină dar sunt deficitare în lizină şi triptofan. Aminoacizii dicarboxilici se găsesc şi sub forma amidelor corespunzătoare: glutamina şi asparagina. Prolaminele reprezintă aproximativ 50 % din totalul proteinelor bobului de cereale. Ele sunt insolubile în apă, greu solubile în soluţii saline dar se dizolvă în alcool etilic de 70o. Cele mai cunoscute prolamine sunt: avenina din boabele de ovăz, gliadina din grâu şi secară, hordeina din orz şi zeina din porumb. Prolaminele din diverse cereale diferă prin conţinutul în acizi aminaţi esenţiali şi prin valoarea lor biologică. Cercetările au evidenţiat că gliadina din grâu posedă o valoare biologică mai ridicată decât zeina din porumb, care este lipsită de lizină, triptofan şi glicocol.

Glutelinele reprezintă o altă grupă de holoproteide, existente în bobul cerealelor, care au, la fel ca şi prolaminele, un caracter acid. Glutelinele reprezintă aproximativ 25 % din totalul proteinelor din bobul cerealelor. Se cunosc două gluteline mai importante: glutenina din bobul de grâu şi orizenina din orez.

În bobul de grâu, gliadina este asociată cu glutenina, constituind amestecul de proteine cunoscut sub numele de gluten. Glutenul este format din 40 - 50 % gliadină şi 25 - 40 % glutenină. El se izolează din făina de grâu sub forma unei mase elastice, prin spălarea făinii cu apă rece. Glutenul mai conţine cantităţi mici de lipide, amidon, substanţe minerale. Glutenul din făina de grâu posedă capacitatea de a reţine bioxidul de carbon rezultat în cursul procesului de fermentaţie, imprimând pâinii o structură poroasă. Acizii aminaţi existenţi în gluten sunt cei prezenţi în proteinele componente ale acestuia.

43

Dintre substanţele azotate constituente ale bobului de cereale se remarcă prezenţa în embrion a nucleoproteidelor. În procesul de încolţire a boabelor, conţinutul în acizi nucleici creşte considerabil în embrionul de grâu şi secară.

Protide din legume şi fructeÎn legume, cu excepţia leguminoaselor uscate, protidele se găsesc în

concentraţii reduse; astfel, la castraveţi şi la legumele consumate sub formă de frunze, concentraţia protidelor variază între 0,6 - 2 g %. Protidele din legume aparţin grupei albuminelor şi globulinelor; spre exemplu, în cartofi este prezentă tuberina, globulină caracterizată printr-un conţinut crescut în acid glutamic şi arginină; în alte legume se găseşte legumină, globulină cu caracter acid datorită predominenţei acizilor glutamic şi aspartic.

Dintre albumine, în legume este prezentă leucozina, proteina care formează spuma care se ridică la suprafaţă la fierberea legumelor, şi legumelina din soia.

În fructe, protidele se găsesc în concentraţii mici, cu excepţia celor cu coajă tare; în nuci şi migdale conţinutul în proteine este de 17 – 22 %, iar în castane de 11 %.

Glucidele - principii nutritive Glucidele (zaharide, hidraţi de carbon, carbohidraţi), fac parte din

categoria principiilor nutritive fundamentale; alături de proteine şi lipide asigură necesarul energetic al organismului în proporţie de 50 – 60 %.

Glucidele sunt compuşi chimici naturali prezenţi în regnul vegetal şi animal. În compoziţia glucidelor simple intră carbonul, hidrogenul şi oxigenul; există şi glucide mai complexe, în compoziţia cărora intră şi azotul, fosforul şi sulful.

Clasificarea glucidelor

În produsele alimentare sunt prezente două grupe mari de glucide: oze (monoglucide) sau monozaharide; au un număr de 3 –7 atomi

de carbon şi pot fi aldoze sau cetoze; Cele mai întâlnite în alimente sunt hexozele (glucoză, fructoză, galactoză, ramnoza, manoza) şi pentozele (arabinoză, xiloză, xiluloză, ribuloză, riboză). ozide – compuşi glucidici care se formează prin condensarea

moleculelor de oze, unele având şi compuşi neglucidici, cunoscuţi sub numele de “aglicon”.

44

Glucidele constituite exclusiv din molecule de monozaharide poartă numele de holozide, iar cele care, pe lângă componenta glucidică (oză sau ozidă), conţin şi agliconul, care se leagă la hidroxilul glicozidic sunt cunoscute sub numele de heterozide (glicozide), care pot fi: O- heterozide, S-heterozide şi N-heterozide.

Holozidele, la rândul lor, pot fi: oligoholozide (dizaharide - zaharoza, lactoza, maltoza şi trizaharide

- rafinoza din struguri, solatrioza din tomate, trehaloza din ciuperci, drojdia de bere);

poliholozide (polizaharide) - formate exclusiv prin policondensarea monozaharidelor, fac parte din categoria glicani, iar cele care conţin în structura lor şi aminoglucide sunt glicozaminoglicani.În regnul vegetal, glucidele se formează prin conversii intermetabolice,

pornind de la produşii de fotosinteză, iar în regnul animal provin din aport exogen.

În organism, o parte dintre glucide sunt digerate şi absorbite, iar altă parte (celuloză, hemiceluloză) sunt parţial digerate şi utilizate digestiv. După comportarea în organism, polizaharidele pot fi:

polizaharide nedigerabile: celuloza, hemiceluloze (pot fi parţial scindate bacterian, pâna la glucoză, la nivelul intestinului);

polizaharide parţial digerabile: pectine, gume, mucilagii, inulină, manozani, pentozani.

polizaharide digerabile: amidon, dextrine, glicogen.

Rolul glucidelor în organism

Principalul rol al glucidelor alimentare este acela de furnizor de energie. Metabolizarea completă a glucidelor la nivelul ţesuturilor conduce la dioxid de carbon, apă şi energie: 1 g de glucide oxidate în organism eliberează 4,1 kcal.

Rol energeticGlucidele digerabile reprezintă principala sursă de energie pentru

organism. Pentru a fi utilizate ca sursă de energie, glucidele sunt absorbite la nivelul intestinului şi:

sunt oxidate imediat pentru a elibera energie ţesuturilor; sunt transformate în glicogen, ca formă de rezervă a energiei, rapid

mobilizabilă; rezerva de glucide a organismului adult este de aproximativ 370 g, depozitate sub formă de glicogen în ficat (100 g) şi în muşchi (270 g);

sunt utilizate de organism pentru sinteza de lipide; glucidele reprezintă modalitatea de tezaurizare a energiei la care organismul apelează după epuizarea rezervelor de glicogen. Creierul, sistemul

45

nervos periferic şi hematiile utilizează glucoza ca unică sursă de energie şi de aceea sunt foarte sensibile la scăderea glicemiei. Activitatea creierului necesită în jur de 100 g glucoză pe zi.Absenţa glucidelor din alimentaţie nu provoacă tulburări evidente,

datorită posibilităţii organismului de a sintetiza glucide pe seama acizilor aminaţi glicoformatori, asigurând în acest mod menţinerea glicemiei în limite normale.

Excesul de glucide în alimentaţie se depozitează sub formă de glicogen, în ficat. În vederea utilizării, glicogenul hepatic este hidrolizat la glucoză.

Rol morfogenezic (structural sau ”rol biostructural specific”) Pe lângă rolul energetic, glucidele îndeplinesc în organism şi un rol

structural în formarea membranelor celulare, a ţesutului conjunctiv, a ţesuturilor de susţinere şi al unor componente cu rol funcţional de bază (hormoni, anticorpi).

Rol funcţionalRolul funcţional al glucidelor constă în participarea la procese de

detoxifiere (acidul glucuronic), creşterea rezistenţei la infecţii (imunopolizaharide), activitatea sistemului nervos (galactolipide). Glucidele nedigerabile (fibre alimentare) nu prezintă valoare nutritivă, dar exercită efecte biologice particulare, şi vor fi tratate într-un capitol separat.

Necesarul de glucide pentru organism

Cu toate că există posibilitatea sintezei glucidelor în organism, prin procesul de gluconeogeneză, acestea sunt principii nutritive absolut necesare în alimentaţie.

Există un necesar minim de glucide, estimat la 100 - 150 g/zi, la adult. Cantitativ, glucidele ingerate zilnic reprezintă 350 - 450 g, fiind reprezentate de glucide complexe (amidon) - 65 %, zaharoză - 25 % şi lactoză 11 %.

Glucidele trebuie să asigure cel puţin 50 % din necesarul energetic zilnic al adultului; pentru copii, la care necesarul de proteine şi lipide este mai crescut, procentul de glucide din dieta zilnică poate fi mai redus.

În lipsa ingestiei de alimente, glucidele de rezervă din organism sunt primele metabolizate pentru asigurarea necesarului de energie. După epuizarea rezervelor glucidice, organismul utilizează lipidele din ţesutul adipos. Numai după epuizarea rezervelor de glucide şi lipide organismul face apel la proteinele structurale.

În momentul în care eliminarea compuşilor cu azot creşte mult (bilanţ azotat negativ), înseamnă că rezervele de energie s-au epuizat, iar necesarul de energie este asigurat numai de proteine.

46

Deci, consumarea glucidelor în cantităţi corespunzătoare economiseşte proteinele pentru funcţiile lor specifice, altele decât cele energetice; în prezenţa unor cantităţi adecvate de grăsimi, se asigură glucidele necesare aşa numitei acţiuni de ”economisire a proteinelor“.

Digestia şi absorbţia glucidelor

Glucidele ingerate se absorb numai sub formă de monozaharide; oligozaharidele şi polizaharidele (digerabile) sunt hidrolizate până la glucide simple, care pot fi absorbite la nivelul intestinului.

Digestia amidonului începe în cavitatea bucală, sub acţiunea amilazei salivare (ptialină); continuă în stomac atâta timp cât se menţine pH-ul alcalin al bolului alimentar, şi apoi în intestin, sub acţiunea unor enzime din sucul pancreatic şi intestinal (amilaza, maltaza, invertaza, lactaza). Iniţial, din amidon se formează dextrine, care sunt transformate apoi în maltoză.

Monozaharidele rezultate din digestie sunt absorbite la nivelul intestinului subţire. Viteza de absorbţie este aproape identică pentru glucoză şi galactoză; fructoza se absoarbe mai lent, iar alte monozaharide (manoza, xiloza, arabinoza) sunt absorbite în proporţii reduse.

Toate monozaharidele ajunse în ficat sunt transformate în glucoză - singura formă metabolizabilă.

O măsură a vitezei de absorbţie a zaharidelor de către organism este “indicele glicemic”, care se exprimă în procente de creştere a glicemiei, în raport cu o anumită cantitate de glucoză.

În funcţie de valoarea indicelui glicemic, glucidele pot fi: glucide simple (rapide); glucide complexe (lente ).

Comportamentul diferit asupra glicemiei este dat de complexitatea chimică a moleculelor de glucide şi conţinutul în fibre alimentare (glucide nedigerabile), forma sub care este consumat alimentul şi asocierea consumului lor cu lipide şi proteine. În tabelul VIII sunt prezentate valorile indicelui glicemic pentru unele alimente.

Tabel VIIIValorile indicelui glicemic al unor alimente

Alimentul Indice glicemic (%)

Glucoză 100

Fructoză 20

Miere 90

Mere 40

47

Portocale 40

Struguri 60

Zahăr 60

Banane 62

Porumb 59

Morcovi 90

Fasole albă 30

Linte 29

Pâine albă 70

Cartofi 80

Orez 66

Mazăre 29

Paste făinoase 60

Surse alimentare de glucide

În alimentaţia omului, cea mai importantă sursă de glucide este reprezentată de alimentele de origine vegetală şi în primul rând, cerealele prelucrate sub diverse forme. Pâinea este principalul furnizor de glucideru organism, contribuind în proporţie de 48 – 54 % la asigurarea necesarului de glucide.

Singura excepţie majoră o formează lactoza din lapte şi derivatele din lapte; glicogenul este prezent, în cantităţi scăzute, în carne şi în ficat.

Consumul de dulciuri, legume şi fructe contribuie la completarea necesarului zilnic de glucide. Conţinutul în glucide al unor alimente este prezentat în tabelul IX.

Tabel IXConţinutul în glucide al unor alimente

Alimentul Conţinut glucide (g%)Zahăr 99,9Miere 75,2Pâine 50,0Biscuiţi 75,0Orez 80,0

48

Cartofi 22,9Banane 22,6Struguri 17,0Fasole 70,9Tomate 4,3Morcovi 8,3Sfeclă roşie 9,1Ciuperci 2,5Varză 6,2

Glucidele din lapte

Glucidele din lapte sunt reprezentate de lactoză - dizaharid reducător format din -galactoză şi -glucoză (1-4), în concentraţie de 4-6 %. Lactoza din lapte este sintetizată în celulele glandei mamare, din glucoza adusă de sânge.

Acid sialic Fucoză

În lapte sunt prezente şi cantităţi mici de glucoză, de glicogen şi de oze aminate (oligozaharide care conţin în molecula lor pe lângă lactoză şi oze aminate).Ozele aminate puse în evidenţă în compoziţia acestor oligozaharide sunt N-acetilglucozamina şi acidul sialic, acid N-acetil neuraminic. Oligozaharidele identificate în lapte au următoarea structură: lactoză - galactoză - oză aminată - fucoză (6-dezoxigalactoza).

49

În laptete uman se mai evidenţiază un -galactozid al N-acetil glucozaminei numit “factor bifidus”.

Acest compus glucidic, cunoscut sub denumirea de factor bifidus, este factor de creştere pentru o specie de bacili lactici - Lactobacillus bifidus. Aceşti germeni asigură sinteza, în intestinul noilor născuţi, a vitaminelor din complexul B. Dezvoltarea florei bacteriene lactice se produce numai la copii alimentaţi cu lapte uman.

Glucidele din cerealeGlucidele din cereale sunt reprezentate, în majoritate, prin amidon.

Acesta se găseşte depozitat în endosperm sub forma unor granule mici, care se păstrează ca atare şi după măcinare, permiţând identificarea speciei de cereale de la care provine făina.

După aspectul şi forma granulelor, amidonul cerealelor se grupează în: grupa amidonului de grâu, secară şi orz, caracterizată prin granule

cu aspectul unor discuri sau lentile rotunde, de diferite mărimi; în aceste formaţiuni, amidonul este depus în straturi fine concentrice care se observă la microscop;

grupa amidonului de orez şi ovăz, se caracterizează prin granule de formă poliedrică, izolate sau aglomerate intr-o masă ovală;

grupa amidonului de porumb apare la microscop sub forma unor granule poliedrice, cu un lumen având aspectul unei rupturi neregulate.Amidonul este insolubil în apă rece; prin încălzire la 45 – 50 0C forma

se modifică, iar la 70 - 80 oC granulele se sparg şi amidonul formează o masă vâscoasă. O proprietate importantă a amidonului, utilă în procesul de panificaţie, este aceea de a absorbi apa pâna la 33 % din greutatea sa. Din punct de vedere chimic, amidonul este un polizaharid format din molecule de -glucoză legate 1-4 glicozidic, constituind macromolecule de amiloză şi amilopectină.

Amiloza se găseşte în centrul granulei; caracteristica sa structurală o reprezintă lanţurile neramificate de -glucoză unite, prin legături 1-4 glicosidice.

Gradul de policondensare al moleculelor de glucoză este de 600 – 1.200, lanţul amilozei având forma unei spirale. Greutatea moleculară a amilozei variază între 82.000 - 132.000.

Amilopectina este situată la periferia granulei; ea este o macromoleculă asemănătoare amilozei, fiind formată tot din molecule de - glucoză

50

legate 1-4, dar şi 1-6; aceste lanţuri posedă ramificaţii create prin legături 1-6 glicosidice.

Gradul de policondensare al moleculelor de glucoză în amilopectină este de 6.000 – 36.000 iar greutatea moleculară variază între 200.000 - 300.000.

Bobul cerealelor mai conţine cantităţi mici de glucide fermentescibile: glucoză şi maltoză. Glucoza liberă se găseşte în bobul cerealelor în concentraţii de 0,1 - 0,3 g % şi provine din degradarea amidonului sub acţiunea enzimelor. Maltoza se găseşte în cantităţi mici, atunci când cerealele sunt păstrate în condiţii optime. Dacă, însă, condiţiile de păstrare nu sunt corespunzătoare, umiditatea depăşind 16 % şi temperatura 20 oC, concentraţia maltozei creşte pe seama amidonului hidrolizat de enzimele proprii bobului de cereale. Zaharoza este prezentă în bobul cerealelor în concentraţie de 0,9 - 3,5 g %, fiind mai abundentă în embrion şi pericarp, şi în cantităţi mai mici în endosperm. Părţile exterioare ale bobului cerealelor sunt formate din pentozani, hemiceluloză şi celuloză, precum şi din lignină şi răşini.

Glucidele din făina de grâuGlucidele din făina de grâu sunt reprezentate de:

amidon - care poate ajunge până la 80 %; dextrine; zaharoză, maltoză, glucoză şi fructoză în concentraţii mici; celuloză, hemiceluloză - în concentraţii care cresc odată cu creşterea

gradului de extracţie (până la 10 %); substanţe pectice, lignină - în concentraţii mici.

Glucidele din legumeGlucidele se găsesc în compoziţia legumelor în cantităţi variabile,

concentraţia lor fiind cuprinsă între 1 şi 22 g %, în funcţie de specie şi de partea consumabilă a plantei; glucidele (în general, polizaharide) reprezintă în jur de 90 % din substanţa uscată a legumelor.

În castraveţi, glucidele se găsesc în cantităţi mici: 1-2 %, în morcovi 6,4 %, în sfeclă 7,1 %. În cartofi, gulii, legume consumate sub formă de bulbi sau tuberculi, cantitatea de glucide atinge 20-22 %. Legumele consumate sub formă de frunze sunt sărace în glucide. Mazărea şi fasolea conţin cantităţi de glucide cuprinse între 50 şi 75 %; soia este mai săracă în glucide (30 %). Alături de amidon, în legume este prezentă celuloza, componentă structurală a celulelor vegetale; concentraţia sa în legume este de 0,2-2,8 g%.

51

Glucidele din fructeDupă îndepărtarea apei, reziduul uscat al fructelor este format în

majoritate din glucide (aproximativ 90%). Proporţia glucidelor în fructe este cuprinsă între 5 şi 25 %; sunt

reprezentate de compuşi cu moleculă mică: glucoză, fructoză, zaharoză. Amidonul se găseşte mai ales în fructele necoapte, concentraţia lui scăzând pe măsură ce fructele se coc. Concentraţii mari de amidon se găsesc în banane (20,7 %) şi în castane (69 %). Alte componente cu structură glucidică sunt celuloza şi hemicelulozele, care formează pereţii celulelor vegetale, învelişul seminţelor şi al fructelor boabe. Proporţia de celuloză din fructe este cuprinsă între 0,4 şi 2,4%.

Substanţele pectice, derivaţi ai glucidelor, sunt prezente în unele fructe în concentraţii diferite: zmeură, căpşuni, pere (0,14-0,72%); mere (0,3-0,9 %), gutui (0,7-1,12 %), citrice. Din punct de vedere chimic, pectinele sunt polimeri ai acidului galacturonic, esterificat cu alcool metilic:

Substanţele pectice pot fi prezente ca: protopectine (pectoze), insolubile în apă şi pectine, solubile în apă.

Pectinele formează substanţa de constituţie a pereţilor celulelor vegetale şi se caracterizează prin natura lor coloidală şi capacitatea de a reţina apa. În acelaşi timp, pectinele sunt constituenţi ai pulpei fructelor şi prezintă importanţă în obţinerea conservelor de fructe - gem, peltea, dulceaţă. Pectinele sunt prezente în cantităţi mari în fructele citrice, de unde se şi extrag .

În fructe sunt prezente glicozide – glucide complexe – componente care imprimă fructelor aromă şi gust (amigdalina din migdale, din seminţele de mere, prune,cireşe, caise, citrice; hesperidina din citrice).

ZahărulZahărul (dizaharid format din -glucoză şi fructoză) este un produs

alimentar dulce, obţinut industrial prin extracţie şi purificare din sfecla de zahăr sau din trestia de zahăr.

52

Este folosit direct în alimentaţie sau constituie materie primă pentru produsele alimentare dulci. Este uşor asimilat în organism şi este o importantă sursă de energie pentru organism (100 g de zahăr eliberează 400 kcal). Zahărul se prezintă sub forma unor cristale albe sau uşor colorate în galben, solubile în apă. Compoziţia chimică a zahărului este redată în tabelul X.

Tabel XCompoziţia chimică a zahărului

Componentul mg %

Zaharoză 99,6-99,8

Substanţe reducătoare 0,05

Umiditate 0,0-0,15

Cenuşă 0,02-0,03

Glucidele din miere, bomboane, ciocolatăMierea este alimentul consumat curent pentru aportul de glucideCompoziţia chimică a mierii:

apă 10 - 20 %; zaharoză 3 - 5 %; zahăr invertit 67 - 70 %; dextrine 0,1 - 10 %; glucoză, fructoză, maltoză, izomaltoză, pentozani, în concentraţii

mici.Mierea artificială se poate prepara din zahăr invertit, la care se adaugă

acizi organici, arome, coloranţi.Mierea se utilizează ca atare în alimentaţie sau ca materie primă pentru

prepararea unor produse alimentare dulci (prăjituri, bomboane etc).Prin conţinutul în zaharuri uşor asimilabile şi vitamine, mierea este un

aliment cu valoare calorică deosebită; 100 g miere eliberează 300 kcal.

BomboaneleBomboanele sunt produse de caramelaj obţinute dintr-un amestec de

zahăr şi glucoză (2:1) dizolvate în apă şi concentrate prin fierbere până la obţinerea unei mase de caramel, care fiind plastică poate fi modelată în diferite forme; se pot incorpora acizi organici, aromatizanţi, coloranţi.

Caracteristică pentru această categorie de produse alimentare este marea lor diversitate; clasificarea bomboanelor se poate face după mai multe criterii:

după consistenţă:

53

tari (bomboane simple, sticloase); moi (caramele); după aspect: translucide (cu sau fără acoperiri); mate; după compoziţie: neumplute (simple, cu adaos de lapte, cafea) umplute cu marmeladă, fructe, sirop, miere.

Pentru aromatizarea, acidularea şi colorarea bomboanelor se pot utiliza produşi naturali sau sintetici admişi de legislaţia sanitară în vigoare.

Eticheta produsului consemnează aditivii alimentari adăugaţi.Bomboanele sunt produse alimentare cu valoare calorică ridicată,

datorită conţinutului crescut în glucide.

CiocolataCiocolata este produsul obţinut prin omogenizarea unui amestec de

lapte, pastă de cacao (produs fluid, bogat în lipide, obţinut din seminţele fructului arborelui de cacao) cu zahăr şi diferite alte ingrediente (nuci, alune, migdale, cafea, aromatizanţi etc). Conţinutul mediu în glucide al ciocolatei este de 64 %. Valoarea calorică a ciocolatei este 400 - 500 kcal/100 g.

Lipidele - principii nutritive

Lipidele reprezintă un grup heterogen de compuşi naturali caracterizaţi prin caracterul hidrofob. Sunt principii nutritive indispensabile pentru alimentaţia echilibrată a omului.

Din punct de vedere chimic, lipidele, ca şi glucidele sunt compuşi ternari, fomaţi din carbon, hidrogen şi oxigen; în structura unor lipide pot să fie prezente şi alte elemente: fosfor, azot, sulf.

În funcţie de complexitatea moleculei, lipidele alimentare se clasifică în mai multe categorii:

Lipide simple gliceride - esteri ai glicerinei cu acizii graşi; ceride - esteri ai unor alcooli superiori cu acizii graşi; steride - esteri ai alcoolilor sterolici cu acizii graşi; etolide - compuşi de esterificare ciclică sau liniară a unor acizi graşi

hidroxilaţi.Lipide complexe

glicerofosfolipide - conţin glicerină, acid fosforic, acizi graşi şi pot fi:

acizi fosfatidici - conţin glicerină, acid fosforic şi acizi graşi;

54

colamin fosfolipide – conţin glicerină, acid fosforic, acizi graşi şi colamină;

colin fosfolipide - conţin glicerină, acid fosforic, acizi graşi şi colină; serin fosfolipide - conţin glicerină, acid fosforic, acizi graşi şi serină; inozitol fosfolipide - conţin glicerină, acid fosforic, acizi graşi şi

inozină sau inozitol; acetal fosfolipide - conţin glicerină, acid fosforic, acizi graşi şi

grupări oxigenate. sfingolipide – conţin un aminoalcool (sfingozina) şi acizi graşi, şi

pot fi: ceramide - derivaţi N - acetilaţi ai sfingozinei, care

conţin glicerină, amino-acoolul sfingozină şi diferiţi acizi graşi superiori;

sfingo-fosfolipide - care în structura de tip ceramidic pot conţine un rest de fosforilcolină sau fosforilcolamină;

sfingozido-fosfolipide - sfingolipide lipsite de gruparea fosfat (cerebrozide, gangliozide, sulfatide).

Alături de aceste componente cu structură specifică de lipide, grăsimile alimentare includ şi aşa-numitele “lipide derivate”, compuşi insaponifiabili, care rezultă din hidroliza lipidelor simple sau complexe şi păstrează caracteristicile fizice ale acestora (acizi graşi, alcooli alifatici superiori, steroli, caroteni etc).

Lipidele alimentare sunt constituite, în proporţie de 98 – 99 %, din trigliceride, esteri ai glicerinei cu acizii graşi; în structura trigliceridelor pot să apară 24 tipuri de acizi graşi care diferă între ei prin lungimea lanţului de atomi de carbon şi prin gradul de saturare.

Acizii graşi din grăsimile alimentare

Acizi graşi din grăsimile alimentare se diferenţiază după numărul de atomi de carbon şi numărul şi poziţia legăturilor duble.

Numărul de atomi de carbon din acizii graşi variază între 4 şi 30; acizii graşi cu catenă scurtă conţin sub 6 atomi de carbon (acidul butiric); cei cu catenă mijlocie conţin între 8 şi 12 atomi de carbon şi sunt prezenţi, de obicei, în grăsimile sintetice, iar acizii graşi cu catenă lungă conţin 14 – 30 atomi de carbon (cei mai răspândiţi în alimente sunt cei cu 16 – 18 atomi de carbon).

Acizii graşi din grăsimi pot fi saturaţi, cu număr par de atomi de carbon (butiric – C4, caproic – C6, caprilic – C8,, capric – C10, lauric – C12, miristic – C14, palmitic – C16, stearic – C18, arahidic – C20, behenic – C22,,),

55

saturaţi, cu număr impar de atomi de carbon (acid valerianic – C5, pelargonic – C9) şi nesaturaţi cis (oleic – C18:1(9), palmitoleic – C16:1(9), erucic – C22:1(9), miristoleic – C14:1(9),linoleic – C18:2 (9,12), -linolenic – C18:3(6,9,12), arahidonic – C20:4 (5,8,11,14), - linolenic C18:33 (9,12,15) şi trans (elaidic – C18:1 (9)).

Gradul de nesaturareÎn structura lipidelor alimentare apar acizi graşi saturaţi şi acizi graşi

nesaturaţi: acizii graşi saturaţi mai răspândiţi în natură sunt: acidul palmitic

(C16), acidul stearic (C18), acidul miristic (C14) şi acidul lauric (C12). acizii graşi mononesaturaţi (monoenoici) prezenţi în alimente sunt:

acidul oleic (C18), care reprezintă 30 % dintre acizii graşi furnizaţi organismului prin alimentaţie;

acizii graşi polinesaturaţi (polienoici) conţin două sau mai multe duble legături, care le conferă o reactivitate crescută. Pot fi prezenţi în lipidele alimentare, frecvent, în forma “cis” şi mai rar în forma “trans”.Pentru a simplifica modul de evidenţiere a structurii acizilor graşi se

aplică nişte convenţii:Poziţia dublei legături din structura acidului gras polienoic este notată

în formule simplificate în raport cu gruparea metil prin semnul “ω”, iar în raport cu gruparea carboxil prin semnul “∆” .

Astfel, acidul linoleic poate fi scris sub forma:

C18:2ω 6,9 sau C18:2

9,12

Acizii graşi polienoici prezenţi în alimente se clasifică în două mari clase:

clasa “omega 6” (18 : 2) şi clasa “omega 3” (18 : 3).Cei mai răspândiţi în alimente sunt acidul linoleic (C18:2), acidul

linolenic (C18:3), acidul arahidonic (C20:4) şi acizii cu 4, 5 sau 6 duble legături (ultimii specifici lipidelor din peşte).

Acizii linoleic, linolenic şi arahidonic sunt consideraţi acizi graşi esenţiali (prin analogie cu aminoacizii esenţiali), crezându-se că nu pot fi sintetizaţi în organism. În prezent, se ştie că această caracteristică este condiţionată de prezenţa în ţesuturi a unor sisteme enzimatice capabile să producă desaturarea acizilor graşi cu număr mare de atomi de carbon. Caracterul de acid gras esenţial este confirmat doar pentru acidul linoleic şi pentru unii acizi polienici din grupa “omega 6”.

56

Alături de trigliceride, în produsele alimentare sunt prezente steridele: colesterolul, în produse de origine animală, beta - sitosterolul, în produse vegetale şi ergosterolul, în drojdii.

Din grupa fosfolipidelor, mai răspândite sunt lecitina (fosfatidilcolina), prezentă în concentraţii mai mari în ficat, gălbenuş de ou, soia, cefalina şi sfingo - mielinele.

Rolul biologic al lipidelor alimentare

Lipidele, ca principii nutritive de bază (macronutrienţi) prezintă unele particularităţi:

au o valoare energetică mult mai ridicată, comparativ cu glucidele şi proteinele;

sunt solvenţi pentru vitaminele liposolubile şi pentru alte substanţe biologic active (caroteni, hormoni);

pot fi consumate în alimentaţie ca atare, fără a necesita în prealabil preparare culinară;

participă la formarea lipidelor de constituţie şi a lipidelor de rezervă. Îndeplinesc în organism mai ales un rol energetic, acestea reprezentând

depozitul energetic, rezerva de energie a organismului.

Rol energeticLipidele reprezintă principala sursă de energie pentru organism; prin

oxidarea completă, în organism, a unui gram de lipide se eliberează 9,3 kcal. Rolul energetic al grăsimilor este asigurat de acizii graşi; prin insolubilitatea în apă, lipidele permit stocarea energiei în organism.

Rol plasticRolul plastic al lipidelor este secundar faţă de cel energetic. Lipidele

întră în constituţia membranelor celulare şi a fracţiunilor subcelulare; sub formă de fosfolipide (lecitine, cefaline, sfingomieline) sunt prezente în complexele lipoprotidice din creier, sistemul nervos periferic, ficat etc. Participă la transmiterea influxului nervos şi la reglarea permeabilităţii membranare şi a transportului transmembranar.

De asemenea, lipidele alimentare furnizează vitaminele liposolubile şi facilitează absorbţia acestora în organism.

Grăsimile animale au un conţinut ridicat în vitamine liposolubile; deci aportul de alimente bogate în grăsimi animale reprezintă şi un aport de vitamine pentru organism. Acizii graşi polinesaturaţi aduşi prin alimentaţie reprezintă vitamina F, cu rol în creşterea şi menţinerea sănătăţii organismului.

57

Fosfolipidele şi, dintre acestea, lecitinele au rol important în procesele de creştere şi dezvoltare a organismului tânăr, de mărire a capacităţii de muncă fizică şi intelectuală şi de refacere a organismului după eforturi intense.

În organism, o parte din lipide sunt depozitate ca material de rezervă, constituind ţesutul adipos, cu rol de protecţie mecanică şi termică.

Lipidele alimentare sunt unica sursă de acizi graşi esenţiali, compuşi care asigură desfăşurarea unor procese metabolice:

reduc nivelul colesterolului din sânge prin formarea unor esteri mai solubili cu acesta şi cu viteză mai mare de metabolizare; aşa se explică acţiunea antiaterogenă a grăsimilor alimentare bogate în acizi graşi polienoici;

uleiurile vegetale, prin conţinutul lor în acizi graşi nesaturaţi, au o valoare igienico-dietetică mare;

intervin în procese de oxido-reducere, în respiraţia celulară, prin reactivitatea crescută a grupărilor etilenice prezente în structura acizilor graşi;

stimulează activitatea unor enzime (citocromoxidaza, succinat dehidrogenaza etc;

funcţionează ca precursori ai prostaglandinelor (modulatori ai hormonilor), tromboxanului şi prostaciclinelor (substanţe care intervin în controlul tonusului vaselor sanguine, a proceselor de agregare a trombocitelor) prin aportul de acid arahidonic.Prin aport insuficient de acizi graşi esenţiali, mai ales în condiţiile unei

diete bogate în grăsimi saturate, pot apărea modificări metabolice: steatoză hepatică prin acumulare de colesterol, modificări renale, tendinţă de creştere a lipidelor plasmatice (în special pe seama colesterolului), depunerea colesterolului pe pereţii vasculari etc.

Necesarul de lipide pentru organism

Necesarul zilnic de lipide pentru organsim, este de 40 – 115 g, pentru un aport mediu de energie de 3000 Kcal; pentru necesarul zilnic de energie aportul caloric adus de lipide trebuie să reprezinte 30 – 35 % (proteinele aduc 10 – 14 %, iar glucidele 51 – 76 %). Se recomandă ca 35 – 50 % din aportul de lipide să fie de origine vegetală.

Exprimat în grame, necesarul de lipide este de: 0,7 – 1 g/kg corp/zi la adulţi; 1,5 – 2 g/kg corp/zi la copii, adolescenţi, persoane care efectuează

activităţi cu cheltuială mare de energie.Pentru un aport echilibrat al acizilor graşi, se recomandă ca în raţia

zilnică de lipide să existe:

58

10 % acizi graşi saturaţi; 10 % acizi graşi monoenoici, şi 10 % acizi graşi polienoici.

Acidul linoleic (singurul acid gras cu adevărat esenţial), trebuie să reprezinte:

3 % din aportul total de energie pentru adult; 4,5 % din aportul total de energie, pentru femeia însărcinată; 7 % din aportul caloric zilnic, pentru femei în perioada de alăptare; 10 – 15 % din necesarul zilnic, pentru persoanele cu riscuri cardio-

vasculare.Necesarul în grame de acid linoleic este de 3 – 4 g/zi.La persoanele în vârstă, sedentari, obezi, dislipidemici, femei în

perioada de maternitate, persoane cu afecţiuni hepato-pancreatice, aportul de lipide trebuie să reprezinte 20 % din necesarul caloric zilnic. Necesarul zilnic de lipide este influenţat de condiţiile de muncă, efortul fizic depus de individ şi starea fiziologică sau patologică organismului. Un efort fizic intens, cu cheltuială mare de energie, impune un regim mai bogat în lipide, care să furnizeze această energie.

În regiunile cu temperaturi scăzute, care măresc necesarul de energie, aportul de lipide trebuie să reprezinte 35 – 40 % din raţia calorică zilnică.

La altitudini ridicate (peste 2000 - 3000 m), datorită scăderii presiunii parţiale a oxigenului, se impune o creştere a aportului de energie, dar aceasta trebuie furnizată de glucide şi nu de lipide, deoarece lipidele produc acidoză şi micşorează toleranţa la hipoxie.

Factorii nocivi din mediul ambiant exercită o influenţă mai intensă asupra organismului atunci când regimul alimentar este bogat în lipide. Regimul hiperlipidic măreşte susceptibilitatea organismului la unele noxe chimice (arsen, metale grele, hidrocarburi aromatice, compuşi organici cloruraţi).

Consumul excesiv de lipide determină apariţia unor tulburări metabolice profunde (dislipidemii, hipercolesterolemii), inhibiţia secreţiei gastrice care întârzie digestia, scăderea activităţii nervoase superioare, scăderea rezistenţei organismului faţă de unele noxe chimice (cloroform, benzen, pesticide organoclorurate, metale grele).

Digestia şi absorbţia lipidelor Digestia grăsimilor fin emulsionate din gălbenuşul de ou, smântână,

frişcă, creme începe în stomac, sub acţiunea lipazei gastrice. În duoden şi apoi

59

în intestin, continuă şi se definitivează hidroliza grăsimilor alimentare, după ce au fost emulsionate de către sărurile biliare.

Produşii de hidroliză ai gliceridelor, care urmează a fi absorbiţi, sunt acizii graşi, glicerina, monogliceridele şi, probabil, unele digliceride. Acizii graşi liberi, colesterolul, monogliceridele, digliceridele, se leagă de sărurile biliare, formând compuşi hidrosolubili, absorbabili în prima parte a jejunului. Fosfolipidele sunt hidrolizate de fosfolipaze; colesterol-esteraza hidrolizează colesterinele.

În mod normal, sunt absorbite 95 % din grăsimile consumate zilnic şi 80 % din colesterolul ingerat. Sângele transportă lipidele în tot organismul, iar ficatul şi ţesutul adipos controlează metabolismul lipidic. Grăsimile neabsorbite se elimină prin fecale.

Compuşii de natură lipidică, reţinuţi în organism în urma proceselor de digestie, absorbţie şi metabolizare, se clasifică în două mari categorii:

lipide de constituţie; lipide de rezervă.

Lipidele de constituţie sunt prezente în concentraţii mai mici şi sunt reprezentate prin lipide simple (gliceride, steride) şi lipide complexe, de tipul glicerofosfolipidelor şi sfingolipidelor. Acestea sunt prezente în citoplasma celulară şi în membrana celulară (membrana lipoproteică). Trebuie precizat faptul că lipidele de constituţie prezintă o specificitate de organ (organo-specificitate).

Lipidele de rezervă reprezintă sursa de energie pentru organism; structural, predomină triacil-glicerolii. Se depun predilect în ţesuturile periviscerale, la nivelul celulelor mezenchimatoase şi în ţesutul conjunctiv, la nivelul celulelor numite adipocite. Lipidele de rezervă nu sunt substanţe stocate, ci într-un echilibru dinamic; între acizii graşi din adipocite şi acizii graşi din alimente există schimburi permanente.

Surse alimentare de lipide

În produsele alimentare lipidele apar sub două forme: lipide “ascunse”– prezente în alimente (carne, lapte, ouă, nuci, alune

etc); acestea reprezintă în jur de 60 % din aportul zilnic de lipide; prezintă dezavantajul că aduc în organism cantităţi mari de acizi graşi saturaţi;

lipide “vizibile”– grăsimile alimentare consumate ca atare sau utilizate la prelucrarea culinară sau industrială a alimentelor.În produsele alimentare, natura şi concentraţiile lipidelor sunt diferite (Tabel XI, tabel XII, tabel XIII).

Tabel XI

60

Conţinutul în gliceride, fosfatide şi colesterol al unor alimente

AlimentulGliceride (g

%)Fosfatide (g%) Colesterol (g%)

Carne de vită 10 - 25 2,6 - 3,0 0,075

Lapte 3 - 4 0,025- 0,05 0,05 - 0,10

Gălbenuş de ou 31 9 17

Unt 80 - 87 0,16 0,30

Ulei vegetal 99,5 0 0

Mazăre 0,20 0 0

Tabel XIIConţinutul în lipide al unor alimente de origine animală

Produsul Lipide (g %) Produsul Lipide (g %)

Carne de porc 52,00 Carne de găină 24,80

Carne de vită 21,00 Carne de raţă 28,60

Lapte de vacă 3,40 Carne de gâscă 31,50

Lapte de oaie 6,18 Crap 4,20

Ou integral (lichid) 9,50 Hering 2,60

Gălbenuş (lichid) 24,00 Cod 0,30

Albuş (lichid) 0,40 Somon 13,40

Tabel XIIIConţinutul în lipide al unor alimente de origine vegetală

Fructe Lipide (g %)Legume, cereale,

oleaginoaseLipide (g %)

Alune 64,4 Cartofi 0,11

Ananas 0,15 Ceapă 0,25

Arahide 49,00 Ciuperci 0,24

Avocado 26,40 Dovleac (seminţe) 47,40

Banane 0,18 Fasole boabe 2,00

Caise 0,40 Floarea soarelui (miez) 32,30

61

Căpşuni 0,50 Mazăre verde 0,48

Cireşe 0,50 Măsline 50,00

Fistic 54,00 Morcovi 0,20

Măceşe 1,20 Porumb 3 – 5

Migdale 54,10 Secară, Grâu 2,00

Nuci 60,00 Sfeclă roşie 0,10

Nuci cocos 48,80 Soia 20,00

Pere 0,40 Tomate 0,21

Portocale 0,20 }elină 0,33

Prune 0,17 Usturoi 0,12

Smochine 1,20 Varză albă 0,20

Struguri 0,28 Varză roşie 0,18

Zmeură 1,60 Vinete 0,18

Lipidele din carne În carne, lipidele se găsesc atât intracelular (lipide de constituţie), cât

mai ales în ţesutul adipos care însoţeşte ţesutul muscular. Cantitatea de lipide extractibile din ţesutul muscular variază de la un animal la altul şi chiar la acelaşi animal, de la un ţesut muscular la altul.

Proporţia de lipide din muşchi este cuprinsă între 1 şi 3 g %, predominând gliceridele, alături de cantităţi mici de colesterol şi fosfolipide.

Fosfolipidele fac parte din lipidele de constituţie, structura şi concentraţia lor fiind independentă de regimul alimentar. Lipidele din viscere se caracterizează printr-o proporţie mai ridicată de acizi graşi nesaturaţi. În funcţie de specia animalului de la care provine carnea, conţinutul în lipide al muşchiului variază astfel: 3 - 30 g % la ovine, 1 - 35 g % la bovine şi 5 - 55 g % la porcine.

Carnea păsărilor este mai săracă în lipide. Carnea de vânat are, în general, o proporţie mai redusă de lipide. Fosfatidele şi colesterolul se găsesc mai abundent în viscere.

Acidul arahidonic se găseşte în cantităţi mari în uleiul de peşte.

Lipidele din lapteÎn lapte, lipidele se găsesc în concentraţie de 3,5 - 5 %; sunt

reprezentate mai ales prin trigliceride şi în concentraţii mai mici, de steride şi fosfatide. Grăsimile din lapte sunt componentele care variază cel mai mult sub aspect cantitativ, dar si calitativ, în funcţie de rasă, perioada de lactaţie, alimentaţie, condiţii de climă.

62

La începutul perioadei de lactaţie, concentraţia de lipide din lapte este mai mică şi creşte spre sfârşitul acestei perioade, ca şi proprietăţile fizico-chimice ale acestora (consistenţă, punct de topire, conţinut în acizi graşi nesaturaţi).

În funcţie de specia animalului şi de condiţiile de mediu, se constată dependenţa nevoilor energetice ale nou-născutului de conţinutul de grăsimi din lapte. Astfel, în laptele renului, concentratia lipidelor ajunge la 20 - 22 g %, în laptele mamiferelor acvatice ai căror pui se dezvoltă în apă (delfin), lipidele ajung la 40 - 45 g%; în laptele de vacă proporţia de lipide este mai ridicată în regiunile şi în anotimpurile friguroase (5 - 6 %).

Grăsimile se găsesc în lapte sub formă fin emulsionată; stabilitatea emulsiei este asigurată de învelişul lipoproteic care se realizează în jurul picăturilor de grăsime. Aspectul caracteristic laptelui - lactescent - este determinat de această emulsionare fină a grăsimilor. În laptele proaspăt recoltat, grăsimea se găseşte în stare lichidă; prin scăderea temperaturii sub 20 0C particulele de grăsime se solidifică şi îşi reduc volumul. Dacă laptele este păstrat în repaus, particulele de grăsime, datorită greutăţii specifice mai mici decât cea a lichidului în care se găsesc, se ridică la suprafaţă, constituind stratul de smântână.

Din punct de vedere chimic, lipidele simple din lapte sunt reprezentate de gliceride şi steride.

Gliceridele sunt constituite mai ales din acizi graşi cu moleculă mică (4 - 10 atomi de C): butiric, caproic (C6), caprilic (C8), capric (C10). Aceşti acizi, fiind volatili, conferă aroma specifică laptelui. Acidul butiric se găseşte în proporţie de 3 - 4 g %. Acizii graşi cu mai mult de 10 atomi de carbon din lapte sunt: acid lauric (C12), acid miristic (C14), acid palmitic (C18) ca acizi saturaţi şi acizii oleic, linoleic şi arahidonic ca acizi nesaturaţi.

În ultimii ani au fost puşi în evidenţă în lapte acizi graşi cu număr impar de atomi de carbon (C15 - C23), cu o legătură dublă.

În lapte, acizii graşi sunt esterificaţi cu glicerina, formând trigliceridele.Alături de gliceride, lipidele simple din lapte sunt reprezentate şi de

steride, sub formă de colesterol liber (0,05 %) şi colesterol esterificat cu acid oleic.

Lipidele complexe din lapte sunt reprezentate de fosfolipide (lecitine, cefaline, sfingomieline). Lecitinele conţin mai ales acid miristic şi lauric, iar cefalinele, acid palmitic şi lauric.

Lecitinele prezintă importanţă atât pentru nutriţia organismului tânăr (stimularea activităţii nervoase) cât şi pentru acţiunea lor antiseptică.

63

Biosinteza acizilor graşi cu moleculă mică se realizează în celulele glandei mamare; acizii graşi cu moleculă mare provin din sânge.

Lipidele din ouLipidele oului sunt concentrate în gălbenuş, unde se găsesc în proporţie

de 32-36 %. Sunt reprezentate prin trigliceride, fosfatide şi steride. Lipidele se găsesc în gălbenuş în formă emulsionată şi prezintă o coloraţie galbenă, datorită colorantului luteina (care este un amestec de xantozidă şi zeaxantină), - carotenului şi criptoxantinei. Fosfolipidele sunt reprezentate prin lecitină, cefalină şi sfingomielină.

Oul aduce în alimentaţie lipide reprezentate în proporţie de 63 % prin trigliceride şi 33 % prin fosfolipide. Aceste grăsimi, găsindu-se în formă emulsionată, prezintă un CUD de 95-96 %. Prin aportul de lecitină, oul furnizează organismului colina necesară proceselor de transmetilare.

Oul este alimentul de origine animală cel mai bogat în lecitine, (8-11 g %) şi cefaline, care exercită o acţiune tonifiantă asupra activităţii nervoase superioare. Steridele se găsesc în gălbenuş sub formă de colesterol liber şi esterificat.

Un ou poate acoperi 2-4 % din nevoile energetice ale organismului (prin cele 85 calorii), 10 % din necesarul de vitamine şi 100 % din necesarul de tocoferol.

Datorită valorii nutritive ridicate, ouăle sunt alimente importante pentru copii în perioada de creştere şi pentru femei în perioada maternităţii. Valoarea calorică a 100 g ou deshidratat este de 156,9 kcal.

Consumul excesiv de ouă prezintă, însă, şi unele inconveniente. Astfel, prezenţa colesterolului într-o concentraţie de 2 g % face ca oul să nu fie indicat în alimentaţia persoanelor vârstnice sau a celor cu risc de ateromatoză.

Lipidele din legumeÎn legume, lipidele se găsesc în cantităţi mici, 0,1-0,7 %. Soia conţine

cantităţi apreciabile de lipide (până la 25 %); celelalte leguminoase sunt mai sărace (1,5-3 %) în lipide.

Lipidele din fructeFructele uscate se caracterizează prin conţinutul mare de lipide (53-67

% în nuci şi migdale, 7 % în castane). În fructele zemoase, proporţia de lipide este mică; sunt prezente îndeosebi ceridele, în straturile superficiale ale tegumentului. Fructele conţin şi cantităţi mici de fosfatide.

64

Lipidele din cerealeÎn cereale, lipidele, se găsesc în cantităţi mici, 1,5 - 2 g %. Concentraţii

mai mari se pun în evidenţă în porumb şi ovăz. Lipidele sunt concentrate în embrion, unde ating valori de 25 g % în bobul de porumb şi 9 g % în cel de ovăz. Lipidele din cereale sunt lichide la temperatura obişnuită (uleiul de porumb), fiind gliceride ale acizilor oleic şi linoleic. În complexul lipidic din seminţele cerealelor s-au evidenţiat şi steride (fitosterolii sunt reprezentaţi prin sitosterol) şi cantităţi mici de fosfolipide, respectiv lecitina.

Grăsimi alimentare Grăsimile, ca grupă de alimente, sunt produse eterogene alcătuite dintr-

un amestec complex de trigliceride, care predomină cantitativ, alături de ceride, steride, fosfatide, vitamine liposolubile, pigmenţi.

Grăsimile alimentare, prin conţinutul ridicat în acizi graşi, reprezintă o sursă foarte importantă de energie pentru organism; sunt alimente incomplete prin lipsa proteinelor, glucidelor, substanţelor minerale.

După originea lor, grăsimile se clasifică în două grupe: grăsimi animale (untura de porc, unt de vacă, seu de vită şi de oaie); grăsimi vegetale (ulei de floarea-soarelui, de soia, de porumb, de

sesam, de măsline, de nucă, unt de cacao).Dintre grăsimile animale, în alimentaţia omului se utilizează: untul de

vacă, grăsimea de porc (untura), seul (grăsimea de vacă sau de oaie), grăsimea de pasăre (raţă, gâscă, găină ), untura de peşte.

UntulUntul reprezintă grăsimea laptelui unor specii de mamifere, dar mai

ales de vacă. Se obţine prin centrifugarea smântânii fermentate, malaxare şi spălare (pentru îndepărtarea componentelor nelipidice). În urma acestui proces tehnologic rezultă o masă moale, colorată în galben caracteristic, (colorantul natural al untului este carotenul, mai rar xantofila).

Compoziţia chimică a untului cuprinde: apă - 14,7 %; lipide - 84 %; substanţe proteice - 0,54 %; lactoză şi acid lactic - 0,65 %; substanţe minerale - 0,11 %; vitamine A, D, E.

Untul are un gust şi miros specific, plăcut aromat. Aroma specifică untului se datoreşte prezenţei diacetilului (CH3-CO-CO-CH3 ), care se formează prin oxidarea acetil - metilcarbinolului (CH3-CO-CHOH-CH3) şi 2 - 3 butilen-glicolului, compuşi rezultaţi din descompunerea lactozei.

Pentru a mări perioada de păstrare, se poate adăuga clorură de sodiu (2,5 - 13 %) sau se prepară ”untul topit”. Prin topire, la 38 °C conţinutul în lipide al untului creşte la 98 - 99 %, iar apa scade la 1 - 2 %.

65

Calitatea untului este influenţată de: calitatea hranei animalului, perioada de lactaţie, anotimp, intensitatea contaminării microbiene, calitatea procesului tehnologic.

Din punct de vedere nutritiv, untul prezintă avantajul furnizării lipidelor sub formă emulsionată, uşor digerabile. În plus, prin conţinutul crescut în vitamine liposolubile, are o importanţă alimentară deosebită.

Pentru ca organismul să beneficieze de aportul de acizi graşi nesaturaţi şi vitaminele liposolubile pe care le conţine, se recomandă ca untul să fie adăugat la şfârşitul preparării culinare a alimentelor.

Grăsimea de porc (untura) Se obţine prin topirea ţesutului adipos subcutanat (slănina) sau din

jurul diferitelor organe. Materia primă, mărunţită în fragmente mici, se încălzeşte cu vapori de apă sau sub vid, la o temperatură mai mică de 80 ºC. În aceste condiţii se obţine un produs puţin colorat şi fără miros.

Untura de porc conţine 0,25 % acizi graşi liberi, 0,20 % substanţe insaponifiabile şi 99,5 % lipide saponifiabile (esteri). Punctul de topire este cuprins între 36 – 48 ºC, iar cel de solidificare între 26 – 32 ºC.

Deşi untura de porc are o valoare nutritivă ridicată, are o digestibilitate scăzută datorită conţinutului în acizi graşi saturaţi; este puţin recomandată în alimentaţia corectă a omului.

Seul (grăsimea de vacă sau oaie) se obţine prin topirea ţesutului adipos din jurul diferitelor organe (intestin, inimă, rinichi). Seul topit are un conţinut scăzut de apă (0,7 %) şi substanţe nelipidice. Datorită conţinutului mare de acizi graşi saturaţi, care îi conferă o consistenţă crescută, seul are o digestibilitate scăzută şi este puţin utilizat în alimentaţie.

Grăsimea de pasăre (raţă, gâscă, găină) are culoarea galbenă caracteristică. Are un conţinut ridicat în acizi graşi nesaturaţi (oleic, linoleic) şi deci, valoare nutritivă şi digestibilitate mai mare decât celelalte grăsimi animale.

Uleiul de peşte se obţine prin topirea grăsimii brute, direct sau cu ajutorul vaporilor de apă.

Prin conţinutul ridicat în vitamine liposolubile (A şi D) şi acizi graşi nesaturaţi (acid arahidonic), uleiul de peşte are o valoare nutritivă deosebită.

Grăsimile vegetaleDin grupul grăsimilor vegetale se utilizează în alimentaţie: uleiul de

floarea soarelui, uleiul de soia, uleiul de germeni de porumb, uleiul de măsline.

Grăsimile vegetale se obţin prin extracţia lor din diferitele părţi ale plantelor: embrion (uleiul de germeni de porumb), fructe (uleiul de măsline,

66

nucă), seminţe (uleiul de floarea soarelui, soia, dovleac, susan). Uleiurile vegetale sunt surse importante de acizi graşi nesaturaţi; astfel :

Acidul oleic este prezent în concentraţii mari în: uleiul de măsline (70 %); uleiul de arahide (54 %); uleiul din germeni de porumb (39 %).

Acidul linoleic se găseşte în concentraţii mari (50 - 55 %) în uleiul de porumb, uleiul de floarea soarelui, uleiul de soia.

Compoziţia chimică a seminţelor oleaginoase variază în funţie de: specia plantei, solul pe care a fost cultivată, climă. Astfel, uleiul extras din seminţele plantelor cultivate în regiunile nordice este mai bogat în acizi graşi nesaturaţi.

Tabel XIV Compoziţia chimică a uleiului de floarea soarelui

Componentele Ulei brut (g %) Ulei rafinat (g %)

Trigliceride 85 - 89 98 - 99

Acizi graşi liberi < 5 < 0,1

Fosfolipide < 3 < 0,1

Steroli < 2 < 1

Tocoferoli 0,14 0,09

Tocoferolii sunt antioxidanţi naturali, a căror prezenţă în ulei este dorită; concentraţia lor nu scade semnificativ prin purificarea uleiului. Uleiul rafinat are o stabilitate chimică ridicată.

Din punct de vedere alimentar, uleiurile vegetale, prin conţinutul ridicat în acizi graşi nesaturaţi, prin valoarea energetică deosebită, ocupă un rol important în alimentaţia omului. Se recomandă ca 50 - 35 % din conţinutul lipidic al raţiei alimentare să fie reprezentat de uleiuri vegetale.

Grăsimile hidrogenateGrăsimile hidrogenate sunt uleiuri solidificate, obţinute din uleiurile

vegetale sau animale, prin adiţia hidrogenului la dublele legături ale acizilor graşi nesaturaţi din componenţa lor.

Prin hidrogenare are loc o modificare a proprietăţilor fizico-chimice ale grăsimilor; pot avea loc şi procese de izomerizare ale acizilor graşi nesaturaţi (transformarea acidului oleic - cis în izomerul său trans - acidul elaidic), această izomerizare poate deposeda acizii graşi nesaturaţi de proprietatea lor de acizi graşi esenţiali.

67

Hidrogenarea grăsimilor se aplică în scopul măririi bazei de grăsimi solide (mai uşor de manipulat) şi asigurării unei stabilităţi ridicate a uleiurilor prin reducerea gradului de nesaturare (mai ales pentru uleiul de peşte şi uleiul de balenă).

Grăsimile hidrogenate reprezintă o materie primă importantă pentru fabricarea margarinei.

MargarinaMargarina este un produs obţinut din ulei vegetal hidrogenat şi uleiuri

vegetale, la care se adaugă apă (lapte), clorură de sodiu, pigmenţi (caroteni), arome, vitamine (A şi D) etc.

În funcţie de sortimentul dorit, în margarină se pot adăuga condimente, coloranţi naturali, arome specifice.

Valoarea nutritivă a margarinei este ridicată prin aportul substanţial de acizi graşi esenţiali, vitamine A şi D.

Coeficientul de utilizare digestivă al margarinei este, de asemenea, ridicat (94 - 96 %).

Apa şi substanţele minerale – principii nutritive

Apa şi compuşii biominerali din organism se intercondiţionează morfofiziologic şi intervin în principalele tipuri de echilibre biochimice.

Apa – principiu nutritiv

Apa este principalul constituent al organismelor din regnul vegetal şi animal; este bioconstituentul major al tuturor celulelor şi lichidelor biologice, fiind mediul în care se desfăşoară toate procesele catabolice şi anabolice, în relaţie cu funcţiile vitale ale organismului şi din mediul intern.      

Apa este necesară desfăşurării proceselor fiziologice normale din organism, ceea ce explică prezenţa sa în concentraţii crescute în organismul animal şi vegetal.

În organismul uman, apa se găseşte în concentraţii cuprinse între 72,2 % (nou-născut de 0 – 6 luni) şi 50,8 % (la vârsta de 71 – 84 de ani) .

Organismul uman îşi satisface nevoia de apă prin ingestie, sub formă de apă potabilă, diferite băuturi şi prin alimente în compoziţia cărora, apa intră în cantităţi variabile.

Rolul apei în organism

Apa îndeplineşte în organism roluri multiple:

68

participă la procesele de morfogeneză, fiind constituent al celulelor şi ţesuturilor;

dizolvă substanţele nutritive pe care organismul le primeşte ca hrană, le transportă la celule unde sunt metabolizate şi transportă reziduurile reacţiilor metabolice la organele prin care se elimină;

asigură mediul optim în care se desfăşoară procesele catabolice şi anabolice, chiar şi pentru procesele de biodegradare ale xenobioticelor;

participă la majoritatea reacţiilor care au loc în organism (hidroliză, hidratare, oxidare etc);

intervine în procesul de termoreglare, participând la menţinerea homeostaziei termice;

asigură menţinerea echilibrului acido – bazic, echilibrului osmotic şi coloid – osmotic (oncotic);

participă la transportul transmembranar al unor bioconstituenţi de la nivelul celulelor, cu interesarea sistemelor de microtransport şi de macrotransport.

Bilanţul apei în organism

Faptul că apa reprezintă constituentul principal al organismelor vii sugerează importanţa sa în menţinerea vieţii. Se ştie că organismul nu poate suporta o pierdere de apă care să depăşească 10-15 % din cantitatea totală pe care o conţine.

La omul sănătos, necesarul de apă este în raport direct cu cantitatea de apă eliminată de organism. Această cantitate variază în funcţie de temperatura ambiantă, modul de viaţă, compoziţia alimentelor ingerate.

Apa este un aliment mineral de primă importanţă şi de compoziţia sa va trebui să se ţină seama când se apreciază valoarea nutritivă a regimurilor alimentare ale unei regiuni date.

Necesarul de apă al organismului este de 1000 - 3000 ml/24 de ore la copil (la nou născut, 140 ml/kg corp) şi de 2000 - 2500 ml/24 de ore la adult (35 ml/kg corp).

Aceste cantităţi se asigură prin surse exogene şi surse endogene: surse exogene:

apă potabilă - 1300 ml; consumul de alimente – 800 ml;

surse endogene: apă, rezultată din metabolizarea principiilor nutritive:

100 g lipide eliberează 107 ml apă;

69

100 g glucide eliberează 55 ml apă; 100 g protide eliberează 41 ml apă.

}inând cont de cota de participare a celor trei categorii de principii nutritive de bază la un meniu zilnic echilibrat (10-14 % protide, 30-35 % lipide şi 51-67 % glucide), apa metabolică însumează zilnic 300 ml;

Organismul elimină zilnic în jur de 2.500 ml apă, prin: urină 1500 ml; piele (perspiraţie) 500 ml; aerul expirat 400 ml; materii fecale 100 ml.

În organism, apa poate exista sub mai multe forme:

apă liberă; apă legată, care participă la formarea structurilor moleculare

tridimensionale a proteidelor; apa legată are proprietăţi particulare (reactivitate chimică redusă, punct de congelare mult mai scăzut etc).

Cunoaşterea cantităţii de apă pe care o conţine fiecare produs alimentar

este importantă pentru stabilirea aportului alimentar al acestuia, dar şi pentru cunoaşterea condiţiilor de păstrare şi prelucrare culinară şi industrială, şi posibilităţile de contaminare microbiană ale produsului alimentar.

Produsele alimentare bogate în apă reprezintă un mediu favorabil dezvoltării microorganismelor, şi deci necesită procedee specifice de conservare şi prelucrare, în timp ce produsele cu un conţinut scăzut de apă îşi păstrează un timp îndelungat proprietăţile iniţiale.

În produsele alimentare apa se găseşte în concentraţii foarte diferite (de la 0,1 - 0,15 % în zahăr la 95 – 98 % în castraveţi) (Tabel XV).

Cunoscând cantitatea de apă din alimente, se poate asigura organismului o balanţă hidrică echilibrată.

Tabel XVConţinutul de apă al unor alimente

AlimentulConţinutul în apă (g

%)

Lapte de vacă integral 87

Lapte de vacă normalizat 88

Iaurt extra 88

70

Lapte praf din lapte normalizat 4

Brânză de vaci 70

Telemea de oi 55

Carne de vită slabă 74

Carne de porc semigrasă 61

Ficat vită 72

Ou integral 72

Andive 93

Ardei gras 90

Pătrunjel (frunze) 87

Gulii 92

Varză albă 92

Tomate 94

Morcovi 87

Spanac 91

Cartofi 82

Banane 76

Caise 85

Piersici 89

Căpşuni 89

Substanţele minerale - principii nutritive

Elementele chimice de interes biologic, numite generic “bioelemente” sau “elemente minerale esenţiale”– cu excepţia carbonului, hidrogenului, oxigenului şi azotului - reprezintă “compuşii biominerali”, prezenţi în organismul uman şi “compuşi biominerali compatibili” – prezenţi în micronutrienţii din alimente.

Bioelementele, numite şi ”elemente biogene”, se clasifică, în funcţie de concentraţie, în trei grupe:

macroelemente; se găsesc în organismul uman în cantitate mai mare de 0,05 % din greutatea sa şi necesită un aport zilnic de peste 100 mg (Ca, P, Mg, K, Na);

oligoelemente (S, Cl);

71

microelemente; se găsesc în organismul uman în cantitate mai mică de 0,05 % din greutatea sa şi necesită un aport zilnic mai mic de 100 mg (Fe, Cu, Zn, Co, Mn, Mo, Se, I, F, Cr).Alături de bioelemente, există elemente care pot însoţi compuşii

biominerali în organismul uman sau compuşii minerali biocompatibili din alimente; aceste elemente – considerate poluante – sunt cunoscute sub numele de “compuşi minerali cu potenţial toxicogen”.

Compuşii biominerali (sărurile minerale) reprezintă în jur de 4 – 5 % din greutatea organismului uman; substanţele minerale reprezintă 2,5 kg din greutatea unui adult de 70 kg, din care 50 % calciu, 25 % fosfor şi restul de 25 % este reprezentat de alte 5 macroelemente şi 14 microelemente.

Din cele 105 elemente minerale cunoscute, numai 11 (C, H, O, N, P, S, Na, K, Cl, Ca, Mg) stau la baza structurilor tisulare şi a desfăşurării normale a proceselor metabolice; multe alte elemente minerale sunt prezente în ţesuturile animale şi vegetale sub formă solubilă sau în componenţa unor molecule organice. Câteva elemente (Zn, Fe, Cu, Co, I, F, Cr, Mn, Mo, Se, V) sunt prezente în organism în concentraţii foarte mici, dar au rol metabolic important.

Rol în organism

Compuşii biominerali prezenţi în organismul uman se pot clasifica în: compuşi cu caracter cationic, care conţin: sodiu, potasiu, calciu,

magneziu, fier, cupru, zinc, mangan; compuşi cu caracter anionic, care conţin: fosfor, sulf, clor, iod etc

Compuşii minerali biocompatibili din alimente, odată ajunşi în organism, participă la organizarea arhitecturii celulelor şi ţesuturilor, intervin în procesele fiziologice şi biochimice.

În organism, elementele minerale sub formă de compuşi, îndeplinesc rol structural, iar sub formă de ioni au rol catalitic.

Rol morfogenezic (plastic)Numeroşi compuşi biominerali participă la procese morfogenezice:

astfel, calciul, magneziul, fosforul, intră în compoziţia oaselor; fierul este prezent în hemoglobină; magneziul este prezent în sistemele de transport transmembranar din celule; sulful participă la formarea acidului condroitin-sulfonic etc.Elementele minerale intervin în:

asigurarea echilibrului acido-bazic, echilibrului osmotic, coloid – osmotic (oncotic) şi la procesele electrochimice din membranele biologice; pe lângă proteine, cu rol primordial în menţinerea

72

echilibrului acido-bazic, unii ioni minerali - fosfaţii şi bicarbonaţii participă la realizarea acestei funcţii a organismului;

menţinerea reactivităţii normale a organismului; excitabilitatea neuromusculară este influenţată de raportul dintre microelemente. În mare parte, excitabilitatea neuromusculară depinde de raportul K+

intracelular/Na+ intracelular. Holmes propune raportul:

Na+; K+; OH-

Ca2+; Mg2+; H+

Szent - György, în cercetările întreprinse, utilizează raportul:

K+; HPO42-; HCO3

--

Ca2+; Mg2+; H+

Creşterea valorii acestor rapoarte determină creşterea excitabilităţii neuromusculare, apariţia spasmofiliei şi chiar a tetaniei;

participă la procesele metabolice, fie direct (Cu, Mn) fie prin intermediul unor enzime în constituţia cărora intră (Mg, Fe, Zn, Mo); Zn este implicat în activitatea a peste 70 de enzime, cu rol de bioconstituent sau de efector (activator) biochimic pentru anhidraza carbonică, carboxipeptidază etc; ionul de Cu este prezent ca bioconstituent sau activator enzimatic;

participă la activitatea glandelor endocrine, fie intrând în compoziţia hormonilor (I), fie stimulând activitatea endocrină (Zn, Mn);

rol în funcţia de apărare nespecifică a organismului; un aport alimentar insuficient de elemente minerale determină creşterea morbidităţii generale;

rol în unele funcţii de bază ale organismului; Na+, K+, Cl- sunt implicaţi în activitatea digestivă; funcţia respiratorie este legată de prezenţa unor elemente minerale (Fe, Cu, Co).În alimente, substanţele minerale se găsesc în concentraţii relativ mici

comparativ cu principiile nutritive de bază (proteine, lipide, glucide); cu toate acestea rolul lor în asigurarea unei alimentaţii echilibrate şi menţinerea sănătăţii organismului este deosebit de important.

În general, alimentaţia echilibrată (cu ingestia unor cantităţi suficiente de lichide) asigură necesarul de elemente minerale pentru organism.

73

Surse alimentare de substanţe minerale

Categoriile de produse alimentare care furnizează compuşi minerali biocompatibili pentru organism sunt: laptele, peştele, carnea şi produsele de origine vegetală (cereale, legume, fructe).

Substanţe minerale din lapteComponentele minerale din lapte sunt aceleaşi cu cele din sânge, dar

concentraţia lor este diferită. Rolul activ al glandei mamare apare şi în acest caz; absorbţia substanţelor minerale din sânge este un proces selectiv şi nu o simplă filtrare. Conţinutul în substanţe minerale al laptelui diferă în funcţie de specie: cenuşa laptelui de vacă reprezintă 0,75 g %, iar a laptelui uman - 0,20 g %. Comparativ cu sângele, laptele este mai bogat în calciu, fosfor şi potasiu, şi mai sărac în sodiu şi clor. Conţinutul laptelui în componente minerale este prezentat în tabelul XVI.

Tabel XVI

Conţinutul în substanţe minerale al laptelui

Tip de

lapte

mg la 100 ml lapte

Cenuşa Ca Mg K Na P S Cl Fe Cu

Lapte

uman200 34 5 48 11 15 3,6 3,6 0,1 0,03

Lapte

de vacă750

12

513

15

460 90 31

11

60,04 0,02

Laptele asigură organismului uman cantităţi importante de calciu, magneziu şi fosfor.

Calciul se găseşte în lapte sub formă de fosfat de calciu şi cazeinat de calciu. Cantitatea de calciu este mai mare decât cea de fosfor, raportul Ca/P fiind de 1: 0,8. Din cantitatea totală de calciu, 66 % se găseşte sub forma combinaţiilor minerale, şi numai 33% combinat cu cazeina.

Fosforul este prezent sub forma combinaţiilor minerale (fosfaţii primari şi secundari) şi sub forma combinaţiilor organice (fosfoproteine şi fosfolipide).

Laptele conţine, de asemenea, cloruri alcaline, sulfaţi de sodiu şi potasiu; sulfaţii se găsesc în concentraţii mai mari în laptele de vacă decât în cel uman.

74

Microelementele hematoformatoare (fier, cupru, cobalt) se găsesc în lapte în concentraţii mici, laptele fiind deficitar din acest punct de vedere.

Fierul este prezent în concentraţie de 0,1 mg%. Deficitul în aceste microelemente face ca laptele să asigure alimentaţia echilibrată a sugarului numai o perioadă de 5 - 6 luni. După această vârstă alimentaţia sugarului trebuie completată cu alimente care furnizează fier, cupru şi cobalt. Din aceleaşi considerente, în intreprinderile unde există noxe chimice (substanţe cu efecte anemiante - benzen), laptele ca aliment de protecţie trebuie asociat cu alte alimente care furnizează organismului microelemente hematoformatoare.

În lapte s-au mai evidenţiat şi alte microelemente: litiu, crom, vanadiu, stronţiu.

Substanţe minerale din carneSubstanţele minerale din carne sunt prezente în muşchi, în cantităţi

variabile în funcţie de specia şi vârsta animalului. Concentraţia lor în muşchi atinge 1 g % (Tabel XVII ).

Tabel XVII

Valorile medii ale elementelor minerale din carne

Substanţele minerale, sub forma combinaţiilor anorganice, se găsesc fie în interiorul celulei musculare (K+, Mg2+, P, S), fie în lichidul extracelular (Na+, Cl-, HCO3

-). Concentraţia Ca2+ în muşchi este redusă, comparativ cu alte alimente; raportul Ca/P este scăzut (0,1- 0,2). Ionii de calciu şi de magneziu îndeplinesc, în muşchi, rol de activatori ai enzimelor musculare. Ionii de fier, cupru şi cobalt există în concentraţii mici în structura unor enzime, a mioglobinei şi a hemoglobinei din muşchi. Aceste microelemente predomină în viscere.

Elementul chimic Concentraţia ( mg % )

Potasiu 370

Sodiu 65

Calciu 10

Magneziu 24

Fier 3

Fosfor 230

Sulf 180

Clor 60

75

Substanţe minerale din cereale Conţinutul în elemente minerale al bobului de grâu este prezentat în

tabelul XVIII.Tabel XVIII

Conţinutul în elemente minerale al bobului de grâu.

Elementul chimic Concentraţia ( mg %)

Potasiu 200 - 500

Magneziu 100 - 200

Sodiu 20 - 100

Calciu 20

Fier 2 - 5

Mangan 1 - 4

Cupru 0,5 - 2

Fosfor 300 - 500

Sulf 150 - 200

Clor 50 - 200

Se constată că în cereale predomină fosfaţii de potasiu şi de magneziu; fosfaţii de calciu se găsesc într-o concentraţie redusă. Cantitatea de fosfor din cereale este de 7 - 12 ori mai mare faţă de cea a calciului, raportul Ca/P fiind subunitar, nefavorabil unei bune utilizări digestive a calciului.

Caracteristică pentru cereale este şi tendinţa acestora de a acumula fosforul sub forma combinaţiei organice fitina; 15-70 % din fosforul total se găseşte în compoziţia acestei substanţe organice cu acţiune antimineralizantă.

Concentraţia elementelor minerale din seminţele cerealelor scade de la periferie la interior, de la 7 % la 0,3 %. Embrionul conţine sărurile minerale necesare dezvoltării viitoarei plante.

Substanţe minerale din fructeAcizii organici se găsesc în fructe sub forma sărurilor de potasiu,

magneziu, calciu, sodiu, substanţele minerale fiind prezente în cantităţi mici. Cenuşa fructelor reprezintă 0,4-0,7 %, iar pentru fructele cu coajă tare 1,7-2,7 %. Măceşele sunt cele mai bogate în substanţe minerale. Dintre oligoelemente se evidenţiază compuşi ai Fe, Cu, Co, Mn, Cu.

76

Substanţe minerale din legumeLegumele conţin cantităţi de săruri minerale cuprinse între 0,5 şi 2 %,

ca macroelemente ( K+, Ca2+, Mg2+), sub forma sărurilor acizilor organici(malic, citric, oxalic, tartric). Dintre macroelemente mai sunt prezente sub formă de combinaţii P, Cl, S, iar dintre oligoelemente se găsesc compuşi ai Fe, Cu, I, Zn, Mn, Co. (Tabel XIX).

Tabel XIX

Conţinutul fructelor şi al legumelor în substanţe minerale

Produsul ( g% ) Produsul ( g% )

Mere 0,1 0-0,42 Vişine 0,37-0,59

Pere 0,14 -0,54 Căpşuni 0,37-0,70

Gutui 0,28 -0,50 Coacăze 0,33-0,86

Caise 0,28-0,93 Pepene 0,27-0,82

Piersici 0,31-0,75 Rădăcinoase 0,69-1,18

Prune 0.29-0,65 Verdeţuri 1,94

Cireşe 0,19-0,62 Varză 0,69-1,28

Leguminoasele uscate acumulează fosforul, care este prezent în concentraţii de 200 - 400 mg %, sub formă de acid fitic; potasiul atinge valori de 700 - 1500 mg %, iar calciul 60 - 20 mg %. În general, plantele concentrează calciul în frunze şi păstăi, legumele consumate sub formă de frunze avândo acţiune mineralizantă şi calcifiantă. Varza, conopida, ceapa verde conţin 60 - 20 mg % compuşi ai calciului; în aceste legume, calciul este în concentraţii mai mari decât fosforul. Concentraţii mari de calciu se găsesc în spanac, măcriş (până la 120 mg %) dar contribuţia lor în acoperirea necesităţilor cu calciu ale organismului este redusă, datorită conţinutului lor bogat în acid oxalic cu care formează oxalat, insolubil şi neabsorbabil. Fierul, se găseşte mai ales în spanac, pătrunjel, varză, fasole şi mazăre verde. În spanac, varză, leguminoase concentraţia fierului atinge valori de 2 - 4 mg %.

O caracteristică a unor legume o constituie capacitatea lor de a acumula nitraţii din sol, prezenţa acestora determinând în unele situaţii, apariţia methemoglobinemiei. Concentraţii mai mari de nitraţi se pun în evidenţă în morcovi, spanac, sfeclă, salată verde, conopidă, ridichi. Tratarea solului cu

77

îngrăşăminte azotate îmbogăţeşte conţinutul acestor legume în nitraţi, concentraţia acestora putând creşte de 12 ori faţă de cea normală.

Apa minerală - sursă de elemente minerale pentru organism

În literatura de specialitate sunt definiţi termenii “apă minerală”, “apă de izvor“, respectiv “apă de masă”.

Apa minerală este apa de adâncime care poate să conţină unele componente în concentraţii mai mari decât cele autorizate pentru apa potabilă; în general, apele minerale sunt recunoscute pentru proprietăţile lor terapeutice.

Apa de izvor este apa care, spre deosebire de apa minerală trebuie să îndeplinească criteriile de potabilitate la sursă; nu poate fi supusă nici unui tratament.

Termenul de apă de masă se referă la apa îmbuteliată care trebuie să îndeplinească criteriile de potabilitate şi pentru care tratamentele preliminarii de îmbunătăţire a calităţii sunt autorizate.

Ape mineraleApele minerale sunt ape ce provin dintr-o sursă naturală sau forată

artificial. Prin proprietăţile lor fizice şi compoziţia chimică, de obicei complexă, pot exercita un efect terapeutic, atunci când sunt administrate în cura internă sau externă.

Pot fi utilizate în scop terapeutic sau ca “ape de masă”.Pentru a putea fi considerată minerală, o apă trebuie să conţină cel

puţin 1 g săruri dizolvate la litru sau, dacă nu atinge această mineralizare obligatorie, apa trebuie să conţină elemente chimice sau gaze cu acţiune famacodinamică recunoscută sau să aibă la izvor o temperatură de cel puţin 20 °C.

În sens balnear, o apă minerală trebuie să îndeplinească una sau mai multe condiţii:

să îndeplinească anumite condiţii de temperatură: ape termale cu temperatura între 32 şi 38 °C; ape hipotermale cu temperatura între 20 şi 3l °C; ape hipertermale cu temperatura de peste 38 C;

să aiba o anumită compoziţie chimică specifică (să fie îndeplinită una din următoarele condiţii):

să aibă o mineralizare totală de minimum 1 g/L; să conţină anumiţi ioni, cu efecte terapeutice cunoscute, în

cantităţi mai mari de 1 g/L: HCO3-, Cl -, Na+, SO4

2-; să conţină substanţe active biologic la concentraţii foarte mici:

iod sau sulf, minimum 1 mg/L, fer minimum l0 mg/L etc;

78

să conţină gaze cu efecte biologice specifice, dizolvate în anumite concentraţii: dioxid de carbon, hidrogen sulfurat;

să aibă o acţiune terapeutică ştiinţific recunoscută.Clasificarea apelor mineralePoate fi făcută după mai multe criterii: în funcţie de modul de

utilizare, compoziţie chimică etc.În funcţie de modul de utilizare, apele minerale pot fi:

ape minerale de masă; ape minerale terapeutice.

În funcţie de compoziţia chimică, apele minerale sunt împărţite în 11 categorii:

ape oligominerale, care au cel puţin 1g substanţe minerale/L; ape minerale alcaline, care conţin peste 1g substanţe minerale/L, cu

predominanţa bicarbonatului de sodiu şi a bicarbonatului de potasiu; ape minerale alcalino-teroase, care conţin peste 1g substanţe

minerale dizolvate/L, cu predominanţa ionilor bicarbonat, calciu, magneziu;

ape minerale carbogazoase, care conţin peste 1g CO2 liber/L; ape minerale feruginoase, care conţin cel puţin 10mg ioni fer/L; ape minerale arsenicale, care conţin cel puţin 1mg compuşi de

arsen/L; ape minerale clorosodice, care conţin peste 1g substanţe minerale/L,

(predomină ionii de sodiu şi clor); ape minerale iodurate, care conţin cel puţin 1mg iod/L; ape minerale sulfuroase, care conţin cel puţin 1mg sulf titrabil/L; ape minerale sulfatate, care conţin cel puţin 1g substanţe minerale/L

în care predomină anionul sulfat şi cationii de sodiu şi magneziu (ape purgative), de calciu (gipsoase) sau de fer (vitriolice);

ape minerale radonice, care conţin radon în diferite concentraţii.Apele minerale îmbuteliate şi distribuite spre consum trebuie să

respecte condiţiile de potabilitate impuse de legislaţia sanitară; trebuie să provină din surse aprobate de organele sanitare, să fie autorizate şi controlate din punct de vedere al protecţiei şi exploatării.

În funcţie de concentraţiile în care se găsesc în alimente şi rolul ăn organism substanţele minerale se pot clasifica în macroelemente şi microelemente.

În funcţie de concentraţiile în care se găsesc în alimente şi de rolul pe care îl îndeplinesc în organism, substanţele minerale se clasifică în macroelemente şi microelemente.

79

Macroelemente

Macroelementele reprezintă un grup de bioelemente de importanţă majoră pentru menţinerea sănătăţii organismului; afirmaţia este confirmată de implicarea acestor elemente minerale în majoritatea proceselor metabolice şi de necesarul crescut pentru organism, necesar care trebuie asigurat prin aport alimentar. Din categoria macroelementelor fac parte: calciul, magneziul, fosforul, sodiul şi potasiul.

CalciuCalciul este elementul care se găseşte în concentraţia cea mai mare în

organism (1100 – 1500 g la adult); reprezintă 1,5 – 2 % din greutatea corpului şi 39 % din totalitatea biocomponentelor minerale din organism.

Un procent de 99 % din calciul din organism se găseşte în oase şi dinţi (75 % din această cantitate este sub formă de fosfat tricalcic, 12 % sub formă de carbonat de calciu, 12 % legată de acid citric şi proteine) şi numai 1% în sânge şi în lichidele intra- şi extracelulare, sub formă de săruri solubile.

Rol biologicCalciul îndeplineşte în organism roluri importante:

intră în constituţia sistemului osos; intervine în coagularea sângelui, prin stimularea eliminării de

tromboplastină din plachetele sanguine; acţionează drept cofactor în transformarea protrombinei în trombină, factor favorizant al transformării fibrinogenului în fibrină;

activează unele enzime (lipaza, fosfataza, tripsina, colinesteraza); favorizează absorbţia vitaminei B12; participă la reglarea permeabilităţii membranare, antagonizând cu

ionii de sodiu şi potasiu; alături de magneziu participă la menţinerea excitabilităţii neuromusculare; la doze mari acţiunea acestor ioni devine antagonică;

reglează eliberarea de neurotransmiţători în joncţiunile sinaptice; participă la menţinerea echilibrului acido-bazic; favorizează menţinerea stării coloidale a proteinelor.

Necesar Aportul optim de calciu este estimat la 400 – 1200 mg/zi; necesarul de

calciu pentru organism este mai ridicat la copii şi la adulţi în stări fiziologice particulare (sarcină, alăptare).

Comitetul de experţi FAO / OMS recomandă cantităţile zilnice înscrise în tabelul XX.

80

Tabel XX

Necesarul zilnic de calciu recomandat de FAO/OMS

Grupa de vârstă (ani) Necesar de calciu (mg/zi)

0,0 - 0,5 400

0,5 - 1,0 800

1 - 10 800

11 - 24 1200

25 - 50 800

Sarcină începând cu luna a-IV-a şi alăptare 1000 - 1200

Apariţia carenţei de calciu este condiţionată de aportul alimentar redus, excreţia urinară crescută, instalarea unor stări fiziologice care necesită aport crescut, tulburări hormonale, carenţa în vitamine D, afecţiuni hepatice, consum excesiv de alcool, administrarea unor medicamente (fenobarbital, glutetimidă).

Efectele unui aport inadecvat de calciu sunt: rahitismul (la copii) şi osteomalacia sau osteoporoza (la adulţi şi

vârstnici), datorate unui aport deficitar; hipercalcemia (la copii şi adulţi), prin aport excesiv de vitamine D.

Absorbţie digestivăAbsorbţia are loc la nivelul intestinului subţire (mai ales în duoden şi

mai puţin în jejun), în mediu acid, numai din formele solubile în apă.Formele insolubile (calciul legat de proteine, fosfaţi, oxalaţi, acid fitic)

nu sunt absorbite decât dacă sunt transformate în compuşi solubili (cloruri), în prezenţa sucului gastric în stomac şi în duoden.

Absorbţia calciului în organism variază între 10 şi 40 % din calciul ingerat; această absorbţie depinde de vârstă şi creşte în stări fiziologice particulare. Nivelul acidităţii gastrice este deosebit de important pentru absorbţia calciului.

Absorbţia calciului este favorizată de: existenţa vitaminelor D şi C în concentraţii optime; prezenţa unor metaboliţi acizi (acid citric, acid lactic, lizină,

arginină); prezenţa lipazei şi a acizilor biliari care stimulează absorbţia acizilor

graşi şi nu mai este posibilă formarea săpunurilor de calciu;

81

raportul dintre cantităţile de calciu şi fosfor ingerate (cantităţile echivalente de calciu şi fosfor favorizează absorbţia calciului);

lactoza şi acidul lactic care formează cu ionii de calciu compuşi absorbabili.Unii constituienţi ai alimentelor defavorizează absorbţia calciului în

organism. Este vorba de aşa-numitele substanţe antimineralizante, care formează cu ionii de calciu compuşi insolubili, greu absorbabili (acidul oxalic din spanac şi din cacao, acidul fitic din cereale, acizii graşi din grăsimi).

Regimul alimentar bogat în glucide nedigerabile (fibre alimentare) reduce absorbţia calciului.

Eliminarea calciului are loc prin fecale (în jur de 80 %), sub forma compuşilor insolubili neabsorbabili şi prin urină (20 %); calciul eliminat prin urină reprezintă o parte din calciul absorbit.

Surse alimentare Alimentele sunt sursele de bază de calciu pentru organism; cele mai

mari concentraţii de calciu se găsesc în lapte şi produse lactate. Avantajele consumării de lapte şi produse lactate constau în faptul că aceste alimente, prin compoziţia lor, favorizează absorbţia calciului.

Legumele (varză, gulii, andive) şi fructele asigură, de asemenea, un aport important de calciu pentru organism.

Conţinutul în calciu al unor alimente este prezentat în tabelul XXI.

MagneziuAlături de sodiu, magneziul este cationul intracelular cel mai important.

Magneziul se găseşte în organism în cantitate totală de 20 – 35 g, din care 60 – 70 % este imobilizat în oase, sub formă de fosfat şi bicarbonat de magneziu, 26 % în muşchi şi restul în ţesuturile moi şi în lichidele fiziologice. În plasmă, magneziul este legat de proteine.

Rol biologicÎn organism, magneziul are roluri biologice multiple şi complexe:

intervine în metabolismele lipidic, proteic, glucidic; participă, alături de calciu şi fosfor la structura sistemului osos şi

alături de calciu şi fluor, la structurile de rezistenţă dentară; reduce excitabilitatea neuromusculară a fibrelor miocardice; alături

de ionii de Ca2+, Na+, K+, ionul Mg2+ este implicat în conductibilitatea electrică a cordului şi contractilitatea fibrelor miocardice; carenţa în Mg2+ şi K+ facilitează apariţia aritmiilor şi a fenomenelor toxice consecutive administrării de digitalice;

intervine în eliberarea grupărilor fosfat macroergice, asigurând fosforilările oxidative necesare proceselor de biosinteză;

82

sub formă ionizată, magneziul activează enzimele care intervin în metabolismul glucidelor şi în respiraţia celulară;

menţinerea echilibrului acido-bazic, în refacerea excitabilităţii neuromusculare;

intervine în transmiterea influxului nervos şi în fenomenele de transport transmembranar;

reduce acumularea de colesterol la nivelul pereţilor vasculari în procesul de aterogeneză.Echilibrul între concentraţiile de ioni de calciu şi magneziu trebuie

respectat, deoarece aportul excesiv de calciu, dar deficitar în magneziu, favorizează apariţia carenţei în magneziu. Spre deosebire de calciu, magneziul este mobilizat mai greu din oase.

Tabel XXIConţinutul în calciu şi în magneziu al unor produse alimentare.

ProdusulConţinut în Ca2+

(mg %)

Conţinut în Mg2+

(mg %)

Lapte de vacă 125 12

Lapte de vacă normalizat 125 12

Iaurt extra 125 12

Lapte praf din lapte normalizat 939 96

Brânză de vaci (grasă) 164 15

Telemea de oi 388 30

Carne de vită slabă 11 25

Carne de porc semi-grasă 10 25

Ficat de vită 12 22

Ou integral 52 12

Andive 104 13

Ardei gras 40 17

Pătrunjel (frunze) 300 50

Gulie 70 40

Varză albă 72 70

Spanac 75 57

Cartofi 9 27

83

Necesar Necesarul zilnic de magneziu (prin aport alimentar) recomandat este

prezentat în tabelul XXII.Necesarul creşte în urma unui aport crescut de calciu, vitamine D,

proteine şi alcool. Tabel XXII

Aportul alimentar de magneziu recomandat de FAO / OMS

Vârsta (ani) mg /zi

0,0 – 0,5 40

0,5 – 1,0 60

1 – 3 80

4 – 6 120

7 – 10 170

11 – 14 bărbaţi 270

femei 280

15 – 18 bărbaţi 400

femei 300

19 – 50 bărbaţi 350

femei 280

> 50 bărbaţi 350

femei 280

Necesarul de magneziu la femei, în perioada de maternitate este de

300 mg/zi iar în perioada de alăptare de 355 mg/zi, în primele 6 luni şi de 340 mg/zi, în următoarele 6 luni.

Absorbţie digestivăMagneziul existent în alimentele ingerate este absorbit în proporţie de

20–70 %; restul se elimină prin fecale. Absorbţia magneziului este condiţionată de aceiaşi factori ca şi calciul, cu excepţia vitaminei D; în plus, absorbţia magneziului este micşorată de aportul excesiv de calciu şi fosfor, excesul de vitamină C, deficitul de vitamină E şi de cantitatea de proteine din dietă, ca şi de un regim alcalin.

84

Deficitul de aport de magneziu apare rar, în stări patologice; se manifestă prin anorexie, scăderi în greutate, tulburări cardiace şi neuromusculare, iritabilitate, tetanie.

Surse alimentare Organismul uman îşi asigură necesarul de magneziu prin ingestia de

alimente. Conţinutul în magneziu al alimentelor este diferit; în afară de zahăr şi grăsimi, toate alimentele conţin magneziu (Tabel XXI).

Cele mai bogate surse de magneziu sunt legumele verzi (ionul de magneziu intră în structura clorofilei): salată, spanac, ceapă verde, mărar, pătrunjel, leuştean. Cerealele şi derivatele de cereale obţinute din făina cu un grad mare de extracţie, precum şi fructele, reprezintă, de asemenea, surse importante de magneziu pentru organism. Carnea şi peştele sunt alimente mai sărace în magneziu.

SodiuSodiul reprezintă 2 % din conţinutul în substanţe minerale din

organism. Se găseşte în organismul adult în cantitate totală de 90 g; 20 % din această cantitate o reprezintă sodiul din sistemul osos, aşa-numitul ” sodiu neschimbabil”, restul fiind distribuit mai ales în compartimentul extacelular.

Rol biologicÎn organism, sodiul îndeplineşte roluri esenţiale:

reglarea presiunii osmotice a lichidelor biologice; menţinerea echilibrului acido-bazic (sodiul are efecte alcalinizante); creşterea excitabilităţii neuromusculare; influenţarea secreţiilor salivară, gastrică şi intestinală; accelerarea peristaltismului intestinal; influenţarea resorbţiei renale a apei în organism; activator al amilazei.

NecesarNecesarul de sodiu al organismului este asigurat de un aport alimentar

echilibrat şi recomandat (pentru populaţia europeană) a fi de 2,4 – 3,6 g/zi; de fapt, consumul zilnic creşte cu 1,5 – 2,4 g/zi, prin sarea utilizată la asezonarea alimentelor.

Absorbţie digestivăAbsorbţia sodiului are loc la nivelul intestinului (mai ales în colon). Pe

lângă sodiul adus prin alimente se absoarbe şi întreaga cantitate de sodiu provenită din secreţiile digestive. Reglarea cantităţilor de sodiu în organism are loc la nivel renal, unde creşte sau scade eliminarea în funcţie de nevoile organismului.

Deficitul de sodiu poate să apară prin perturbarea homeostaziei organismului, aport alimentar insuficient, administrare prelungită de “saluretice”.

85

Surse alimentare Sodiul este prezent, în mod natural, în toate produsele consumate de om

ca alimente; în plus este adus în organism sub formă de clorură de sodiu - sarea de bucătărie - (consum de alimente prelucrate culinar sau tehnologic).

PotasiuÎn organismul uman, ionul de potasiu reprezintă 5 % din cantitatea

totală de substanţe minerale (aproximativ 175 g, din care 98 % se găseşte intracelular şi numai 2 % extracelular).

Rol biologicRolurile fiziologice ale potasiului în organism sunt multiple:

asigură osmolaritatea mediului intracelular; creşte excitabilitatea neuro-musculară (are efecte antagonice cu

calciul); intervine în menţinerea automatismului cardiac; participă la desfăşurarea normală a fenomenelor electrice de

membrană, intervine în contracţia musculară şi miocardică, în secreţia de adrenalină şi acetilcolină;

intervine în procesele de digestie, fiind prezent în conţinutul sucului pancreatic şi al sucului intestinal;

este indispensabil sintezei de proteine; are acţiune diuretică, prin favorizarea eliminării apei şi a sodiului

(pentru 1 g K se elimină 2 g Na); intervine în metabolismul glucidic - în procesul de glicogeneză are

loc migrarea potasiului din spaţiul extracelular în cel intracelular; sinteza a 1g de glicogen implică încorporarea în ţesut a 0,36 mEq potasiu;

intervine, indirect, în procesele de energogeneză, prin participarea la procesele de transfosforilare;

influenţează activitatea unor enzime, sinteza unor hormoni.NecesarNecesarul de potasiu care permite menţinerea unui bilanţ echilibrat al

potasiului este de 40 - 60 mEq zilnic (2 - 4 g/zi). Alimentaţia echilibrată conduce, în general, la depăşirea necesarului zilnic.

Absorbţie digestivăAbsorbţia digestivă a potasiului este importantă (80 – 90 % din potasiul

ingerat), eficace şi rapidă la nivelul intestinului; în 25 de minute, 50 % din potasiul ingerat traversează bariera intestinală.

86

Surse alimentareOrganismul sănătos îşi asigură necesarul de potasiu prin alimentele

ingerate.Potasiul se găseste în concentraţii mai mari în pâine (intermediară şi

neagră), legume (leguminoase uscate), fructe, carne, peşte, ouă; laptele şi derivatele din lapte conţin cantităţi mai mici, iar zahărul şi produsele zaharoase sunt foarte sărace în potasiu.

FosforOrganismul uman conţine între 550 şi 850 g fosfor; la adult 80 % din

această cantitate se găseşte în oase şi dinţi sub formă de fosfat tricalcic (hidroxiapatită), fosfat de magneziu, de sodiu şi de potasiu; restul de 20 % se găseşte sub formă ionizată, în toate celulele organismului şi în lichidele extracelulare.

Rol în organismÎn organism, fosforul este prezent sub formă de compuşi ai acidului

ortofosforic (fosfaţi anorganici primari, secundari, terţiari de Na, K, Ca, Mg sau chiar de Pb, Sr); monoesteri sau diesteri organici ai acidului ortofosforic sau pirofosforic (compuşi macroergici tipici: adenozin difosfat, guanozin - difosfat, adenozin - trifosfat, guanozin - trifosfat; coenzime: nicotinamid – adenin –dinucleotid şi nicotinamid - adenin - dinucleotid fosfat).

În organism, fosforul are roluri multiple:Structural intră în constituţia ţesutului osos şi a dinţilor;

este constituent al acizilor nucleici şi al fosfolipidelor intervine în sinteza proteinelor, în multiplicarea celulară şi în transmiterea caracterelor ereditare;

intră în structura membranelor celulare; participă la stocarea energiei necesare proceselor vitale; participă la schimburile intra- şi extracelulare şi la funcţionarea

sistemelor tampon; favorizează excreţia tubulară la nivelul rinichiului; intră în structura unor protide (caseina).

Energetic, prin participarea la realizarea legăturilor macroergice de tipul ATP, ADP etc;

Activarea unor enzime (vitaminele din grupa B devin active după combinarea cu acidul fosforic - tiamin pirofosfat, piridoxal fosfat);Formarea sistemelor tampon prin care se asigură menţinerea constantă a pH-ului.

87

NecesarNecesarul zilnic al organismului este de obicei acoperit prin aport

alimentar. Nevoile zilnice de fosfor sunt aproximativ egale cu cele de calciu (0,8 - 1g/zi) (Tabel XXIII).

Pentru copii se recomandă un raport Ca/P supraunitar, iar pentru adulţi aportul de fosfor trebuie să-l depăşească pe cel de calciu.

Tabel XXIII

Aportul alimentar de fosfor recomandat de FAO / OMS

Vârsta (ani) mg / ziSugari0,0 – 0,5 3000,5 – 1,0 500Copii1 - 3 8004 - 6 8007 - 10 800Bărbaţi 11 – 14 120015 – 18 120019 – 24 120025 - 50 80051+ 800Femei 11 – 14 120015 – 18 120019 – 24 120025 – 50 80051+ 800Graviditate 1200Lactaţie 1200

Absorbţie digestivă

88

Coeficientul de utilizare digestivă a fosforului este de aproximativ 70 %; este eliberat enzimatic din compuşii organici şi se absoarbe sub formă de fosfat.

Absorbţia fosforului în organism este influenţată de aceeasi factori ca şi calciul; raportul supraunitar calciu/fosfor favorizează absorbţia fosforului; vitamina D3 favorizează şi absorbţia fosforului.

Deficitul de fosfor (malnutriţie proteică, malabsorbţie) duce la reducerea sintezei de compuşi macroergici şi a altor compuşi, cu efecte asupra funcţiilor renale, funcţiilor neuromusculare, asupra sistemului osos şi a celui sanguin.

Surse alimentareÎn general, produsele alimentare bogate în proteine sunt bogate şi în

fosfor. Alimentele cele mai bogate în fosfor sunt laptele şi produsele lactate, gălbenuşul de ou, peştele, carnea, făina integrală. Legumele şi fructele conţin cantităţi reduse de fosfor (Tabel XXIV). În pericarpul seminţelor de cereale, fosforul este prezent sub formă de acid fitic care reduce absorbţia digestivă a ionilor bi- şi trivalenţi; în procesul de panificaţie, prin fermentaţia (dospirea) aluatului, o parte din fosforul fitic trece sub formă solubilă de ortofosfat.

Tabel XXIV

Conţinutul în fosfor al unor alimente

Produsul Conţinut în P (mg%)

Lapte de vacă 90

Lapte praf din lapte integral 1000

Iaurt extra 90

Lapte praf din lapte normalizat 784

Brânză de vaci 150

Telemea de oi 3000

Carne de vită 230

Carne de porc 172

Ou integral 220

Peste (crap) 220

Ficat 320

Pătrunjel - frunze 128

Pătrunjel - rădăcini 120

Varză albă 60

89

Spanac 55

Cartofi 45

Oligoelemente

Din această categorie de bioelemente minerale fac parte sulful şi clorul.

SulfSulful se găseşte în organismul uman mai ales sub formă organică

(aminoacizi cu sulf, proteine, mucopolizaharide, sulfolipide etc) şi în proporţie mai mică sub formă minerală (sulfaţi, tiocianaţi). Cantitatea totală de sulf din organismul adult este de 170 – 180 g.

Rol biologicÎn organism, sulful are un important rol în procesul de morfogeneză,

dar şi în alte procese fiziologice; intervine în toate procesele legate de dezvoltare, creştere, regenerare (mai ales sub formă de tioaminoacizi):

intervine în morfogeneză, contribuind la formarea proteinelor tisulare: glutation, colagen, elastină, keratină şi a unor glicoproteine;

participă la numeroase procese de oxido-reducere; participă la procesele de coagulare a sângelui; intervine în procese de detoxifiere, prin formare de sulfoconjugaţi

prin intermediul grupărilor – SH; intervine în metabolismele lipidic, glucidic şi protidic (component al

coenzimei A prin intermediul grupărilor– SH); este activator al unor sisteme enzimatice (grupările–SH); intervine în procese anabolice şi catabolice, prin prezenţa în unele

vitamine (tiamina, biotina) sau hormoni (insulina, oxitocina).NecesarNecesarul de sulf al organismului (1,2 g/zi, la adult) este acoperit de

aminoacizii cu sulf aduşi de o alimentaţie echilibrată.Absorbţie digestivăAbsorbţia sulfului la nivelul tubului digestiv se face, în mare majoritate,

sub formă de compuşi organici (aminoacizi cu sulf). Sulfaţii, prezenţi în cantităţi mici în alimente, se absorb în foarte mică măsură.

Surse alimentareCarnea, viscerele, ouăle, laptele, brânzeturile, conţin sulf sub formă

uşor asimilabilă, iar cerealele, leguminoasele uscate, varza, conopida, gulia, conţin compuşi ai sulfului mai greu absorbabili (sulfaţi, tiocianaţi).

90

ClorEste un oligobioelement prezent în organism sub formă de cloruri şi

chiar acid clorhidric. Se găseste în organism în cantitate de aproximativ 100 g (1900 - 2400 mEq, din care 1400 - 1750 mEq extracelular şi 750 mEq intracelular). În jur de 400 mEq reprezintă fracţiunea neschimbabilă. Concentraţia clorului în plasmă este de 97 - 106 mEq/L iar în sucul gastric de 150 - 200 mEq/L.

Este adus în organism sub formă de “sare„ (clorură de sodiu) şi prin alimente de origine vegetală şi animală.

Rol biologicRolul clorului în organism este complex:

participă la menţinerea echilibrului osmotic, fiind partenerul ionului de sodiu în deplasările sale în scopul menţinerii neutralităţii electrice a lichidelor organismului;

menţinerea echilibrului acido – bazic; menţinerea balanţei hidrice între diferite compartimente tisulare şi

umorale; uşurează fixarea oxigenului de către hemoglobină, respectiv

eliberarea dioxidului de carbon; participă la formarea acidului clorhidric în sucul gastric şi la activarea

amilazei salivare; la nivel renal, facilitează eliminarea compuşilor de catabolism ai

azotului (uree, acid uric)Necesar nutriţionalMinimul necesar de clor este de 4,5 g/zi; de obicei, această cantitate

este depăşită (ajunge la 6 - 9 g/zi) prin consum de sare. Aportul excesiv de clor poate fi consecutiv consumului excesiv de sare de bucătărie sau instalării unor stări patologice (afecţiuni renale sau cardiace).

Absorbţie digestivăClorul ionic se absoarbe pasiv la nivelul intestinului.Surse nutriţionaleEste adus în organism sub formă de “ sare de bucătărie”  şi prin

alimente de origine vegetală şi animală, în care este prezent în mod natural, sau adăugat pentru asezonarea alimentelor.

Microelemente

Microelementele se găsesc în organism în mod constant însă în cantităţi foarte mici, şi de aceea, în general, nu îndeplinesc rol morfogenezic.

91

Din această grupă fac parte: fierul, zincul, cuprul, nichelul, cobaltul, manganul, arsenul şi molibdenul ca metale şi iodul, fluorul, bromul, seleniul, siliciul şi borul ca nemetale.

FierOrganismul uman adult conţine aproximativ 3 – 5 g fier (50 mg

Fe/kg) .În hemoglobină se găseşte 75 – 80 % din fierul existent în organism.Rol biologicÎn organism, fierul îndeplineşte două roluri de importanţă vitală:

asigură funcţia respiratorie a organismului; sub formă heminică intră în structura hemoglobinei, componentă a hematiilor şi în structura mioglobinei, rezervorul de oxigen al muşchiului;

intervine în transportul oxigenului şi al dioxidului de carbon în procesul respirator, fiind implicat în activitatea unor enzime (citocromi, citocromoxidază, peroxidază, catalază) care asigură respiraţia celulară;

intervine în procese imunologice; intervine în numeroase procese redox din organism, prin participarea

la structura citocromului, atât sub formă redusă, cât şi sub formă oxidată. NecesarNecesarul zilnic de fier pentru organism trebuie asigurat ţinând cont de

faptul că numai 10 % din fierul ingerat se absoarbe.Comitetul de experţi FAO / OMS recomandă un aport alimentar

de 6 – 10 mg zilnic la sugar (0 – 1 an), 10 mg/zi la copii (1 – 10 ani), 10 – 12 mg/zi la bărbaţi (11 – 50 de ani) şi 15 mg/zi la femei (11 – 50 de ani). Necesarul de fier este crescut la femei în ultima lună de sarcină (20 – 40 mg/zi). La peste 50 de ani, necesarul zilnic este de 10 mg, atât la bărbaţi cât şi la femei.

Laptele uman este sărac în Fe; în primele luni nou-născutul utilizează fierul depozitat în ficat, apoi este necesar un aport suplimentar prin alimentaţie mixtă.

Absorbţie digestivăÎn alimentele ingerate, fierul se găseşte atât sub formă trivalentă, cât şi

divalentă. Cea mai mare parte din fier este absorbit la nivelul duodenului şi în prima parte a jejunului; cantităţi mici pot fi absorbite şi la nivelul stomacului şi ileonului.

92

Organismul absoarbe numai 2 - 10 % din fierul existent în alimente de origine vegetală, şi 10 – 30 % din alimentele de natură animală.

Fierul divalent se absoarbe mai uşor decât cel trivalent deoarece formează compuşi mai solubili şi la valori mai mari de pH.

Absorbţia fierului este favorizată de: acidul clorhidric din stomac, care solubilizează fierul din compuşii

organici şi favorizează reducerea fierului trivalent la fier divalent; vitamina C, care acţionează prin reducerea Fe3+ la Fe2+; Fe heminic din carne şi peşte se absoarbe mai uşor decât cel din

alimentele vegetale, în care acidul fitic împiedică absorbţia prin formare de compuşi neabsorbabili.Factorii care reduc absorbţia fierului:

pH - ul crescut al sucului gastric (după administrare de medicamente antiacide);

acidul fitic, acidul oxalic, taninurile, celuloza din alimentele ingerate micşorează coeficientul de utilizare digestivă al fierului, prin formarea unor compuşi neabsorbabili;

raportul neadecvat Ca/P, prin formarea fosfatului feric, insolubil; ingestia simultană a unor proteine (albuminele din ou, protide din soia).

Surse alimentareRegimul alimentar echilibrat asigură 10-14 mg fier /zi. Produsele de

origine animală (viscere (ficat, rinichi, inimă), muşchi, peşte, gălbenuş de ou) cu utilizare digestivă crescută, asigură un aport crescut de fier pentru organism. Alimentele de origine vegetală (legume verzi, leguminoase uscate, făina cu grad mic de extracţie) contribuie în mai mică măsură la asigurarea necesarului de fier al organismului; produsele zaharoase sunt foarte sărace în fier (Tabel XXV ).

Tabel XXVConţinutul în fier al unor alimente

93

CobaltÎn organismul uman, ionul de cobalt este prezent numai sub forma

vitaminei B12.Rol biologicCobaltul intră în structura vitaminei B12 şi, prin aceasta intervine în

hematopoeză şi în unele procese metabolice.Necesar Necesarul de cobalt pentru organism este legat de cel în vitamină B12 şi

este de 3 mg/zi la adult şi 1,5 - 2 mg/zi (vitamină B12) la vârsta de 5 - 10 ani. Deficitul de cobalt este corelat cu cel de vitamina B12; se manifestă prin anemie (anemia pernicioasă şi tulburări hematopoetice).

94

ProdusulConţinut în Fe (mg

%)

Lapte de vacă 0,05

Iaurt extra 0,05

Lapte praf din lapte normalizat 0,6

Brânză de vaci 0,5

Telemea de oi 0,6

Carne de vită 3,5

Carne de porc 3

Ou integral 2,7

Gălbenuş 7

Peşte 0,5 - 2

Pâine neagră 2,5

Pâine albă 1,5 - 1,7

Ardei gras 0,8

Leguminoase uscate 5 - 8,5

Pătrunjel rădăcină 6

Varză albă 1,5

Spanac 3

Cartofi 1

Nuci, alune 3

Cacao 12

AbsorbţieFiind micronutrient prezent în alimente, cobaltul se absoarbe la nivel

duodenal; absorbţia este influenţată de pH-ul gastric. S-a constatat o competiţie în raport cu fierul; în carenţa de fier are loc o absorbţie crescută de cobalt.

Surse alimentareUnele microorganisme au capacitatea de a sintetiza vitamina B12. În

organismul uman, microorganismele de la nivelul tractului digestiv au o capacitate foarte redusă de a sintetiza această vitamină; necesarul este asigurat de un regim alimentar echilibrat. Se găseşte în concentraţii mici (10 mg/kg), în ficat, creier, muşchi, rinichi, splină, cereale, varză, fructe de mare. Laptele uman are un conţinut de cobalt de 0,5 – 27 mg/L.

ZincOrganismul adult conţine 2 - 3 g de zinc din care 60 % intră în structura

ţesutului muscular, 20 % în structura sistemului osos şi pielii şi 20 % în restul ţesuturilor organismului (ficat, pancreas, hipofiză, hematii, leucocite).

Rol biologicÎn organismul uman, zincul intră în structura a numeroase enzime cu rol

metabolic important; se consideră că peste 200 de enzime sunt dependente de zinc.

Ionul de zinc îndeplineşte roluri multiple : este bioconstituent al unor metaloenzime: carboxi–peptidază,

fosfatază alcalină, lactic–dehidrogenaza, glutamic–dehidrogenaza, amino–peptidaze etc;

este cofactor-“efector metabolic”- activator al unor enzime: arginaza, enolaza, oxal-acetic-decarboxilaza, izomeraza, aldolaza etc;

intervine în activitatea unor hormoni: insulina (în structura insulinei există 0,153 % zinc), hormonii gonadotropi hipofizari (favorizează fecundaţia);

este stabilizator al structurii moleculare a lipoproteinelor din membrana celulară;

participă la biosinteza şi degradarea lipidelor, glucidelor şi protidelor (mai ales a celor bogate în sulf) şi acizilor nucleici;

intervine în transcripţia şi transferul polinucleotidelor şi în mecanismele transmiterii informaţiei genetice;

intervine în mobilizarea vitaminei A din ficat şi menţinerea unei vitaminemii normale.NecesarNecesarul de zinc pentru organismul adult este de 10 -15 mg/zi la

bărbaţi şi 12 mg/zi la femei; la sugar necesarul este de 5 mg/zi, iar la copii (5 –

95

10 ani) 10 mg/zi. La femei, necesarul este mai mare în sarcină (15 mg/zi) şi alăptare (9 – 16 mg/zi).

Deficitul de zinc se datorează aportului insuficient prin alimente, malabsorbţiei proteice (zincul este fixat pe proteine), unor stări patologice şi se manifestă prin: hipogonadism, întârzierea creşterii, anemie, anorexie, alopecie, diaree, sensibilitate la infecţii.

La copil, deficitul de zinc se poate instala printr-un sindrom de malabsorbţie congenitală şi produce acrodermatita enteropatică - leziuni cutanate de tip exematos, diaree, alopecie, infecţii bacteriene.

Absorbţie digestivăAbsorbţia zincului variază între 10 – 90 %; are loc la nivelul

intestinului subţire.Absorbţia digestivă a zincului este favorizată de o alimentaţie bogată în

proteine, prin formarea de chelaţi zinc-aminoacid uşor absorbabili, glucoză, lactoză, vin roşu.

Absorbţia zincului este diminuată de prezenţa simultană în tubul digestiv a calciului, cuprului, fosfaţilor; se cunoaşte chiar un antagonism calciu – zinc la om. De asemenea, prezenţa cadmiului (oligoelement toxicogen) inhibă transferul zincului prin peretele intestinal; această observaţie sugerează importanţa zincului în protecţia organismului faţă de intoxicaţia cu cadmiu. În acelaşi mod, cuprul şi fierul reduc competitiv absorbţia zincului.

Absorbţia digestivă a zincului este diminuată şi de prezenţa în alimente

a acidului fitic şi glucidelor nedigerabile.

Cupru Este prezent în organismul adult în cantităţi de peste 100 – 150 mg,

localizat în ficat, creier, rinichi, inimă, măduvă osoasă, muşchi. În plasma sanguină, cuprul se află în cea mai mare parte (90 %) sub formă de ceruloplasmină (compus cupro-globulinic), care asigură principala formă de transport a cuprului din sânge. În hematii, cuprul se găseşte sub formă de hemocupreină sau eritrocupreină, complex cupro – albuminic.

Rol biologicÎn organismul uman, cuprul îndeplineşte roluri specifice:

este component al unor cuproproteine cu funcţie de enzime: citocrom-oxidaza,lizil-oxidaza, ceruloplasmina, monoamino-oxidaza, superoxid-dismutaza, ascorbic-oxidaza, tirozinaza;

intervine în sinteza proteinelor complexe ale ţesutului conjunctiv din structura scheletului, vaselor sanguine şi ţesutului nervos;

intervine în producerea de energie la nivelul mitocondriilor, în protecţia faţă de oxidanţi;

96

intervine în sinteza de melanină şi catecholamine. NecesarSe estimează că aportul nutriţional optim este de 1,5 – 3 mg/zi la adult

şi 0,7 – 2,0 mg/zi la copil.Carenţa în cupru produce anemie hipocromă, microcitară,

asemănătoare celei feriprive, leucopenie, demineralizări ale oaselor, depigmentarea pielii şi părului (scăderea tirozinazei), anomalii vasculare (diminuarea activităţii lizil–oxidazei implicată în formarea elastinei şi colagenului), susceptibilitate la infecţii, anorexie. Sindromul congenital de mal-absorbţie de cupru (sindromul Menkes) însumează simptomele carenţei de cupru şi evoluează cu manifestări clinice dramatice.

Absorbţie digestivăCuprul se absoarbe intens la nivelul intestinului subţire dar şi în

stomac; utilizarea sa digestivă variază între 25 şi 60 %. Surse alimentareDieta zilnică echilibrată asigură necesarul de cupru al organismului.

Alimente bogate în cupru: ficat, rinichi, alune, ciocolată, legume şi fructe, cereale, peşte.

MolibdenEste un microbioelement prezent în organismul uman în cantitate totală

de 20 mg.Rol biologic Molibdenul este microelementul constituent al enzimelor flavinice

(xantinoxidaza şi xantin-dehidrogenaza), molibdo-flavinoproteine, enzimă care catalizează transformarea oxidativă a hipoxantinei în xantină şi apoi în acid uric.

Intră şi în compoziţia altor enzime: adehid - oxidaza (asigură oxidarea aldehidelor la acizi carboxilici), sulfit - oxidaza (asigură oxidarea sulfiţilor la sulfaţi), nitrat– reductaza (asigură reducerea nitraţilor la nitriţi).

Molibdenul poate declanşa producerea radicalilor liberi bogaţi în oxigen.

Necesar Necesarul zilnic de molibden este de 75 - 250 µg/zi pentru adulţi

şi 25 – 150 µg/zi pentru copii.

Absorbţie digestivăMolibdenul prezent în alimentele ingerate este absorbit la nivel

intestinal. Absorbţia este limitată de prezenţa cuprului, wolframului şi sulfaţilor.

97

Surse alimentareSursele alimentare mai bogate în molibden sunt legumele, cerealele,

făina cu grad mare de extracţie, laptele şi produsele lactate, viscerele (ficat, rinichi).

ManganManganul este prezent în organism, ca biomicroelement, în cantitate

totală de 20 mg.Rol biologicManganul îndeplineşte în organism roluri importante:

este bioconstituent al unor metalo-enzime: piruvat-carboxilaza, Mn– superoxid-dismutaza, diamino-oxidaza, glutamin-sintetază;

este efector metabolic cu rol de activator enzimatic pentru fosfataza alcalină, fosfataza acidă, galacto - transferază, arginază;

participă, specific sau nespecific, la procesele de oxidare celulară, prin diferite sisteme enzimatice: enzimele ciclului Krebs (decarboxilaze, izocitrat-dehidrogenază, malat-dehidrogenază), enzime fosforilante, arginază, tiaminază, fosfatază alcalină;

intervine în sinteza unor proteine şi a unor polizaharide (glicozaminoglicani) care participă la procesele de osificare şi la formarea cartilagiilor;

intervine în metabolismul lipidic, în reacţiile de fosforilare oxidativă, în sinteza colesterolului.NecesarSe consideră că necesarul zilnic de mangan este de 0,74 mg/zi.Deficitul nutriţional de mangan este corelat cu scăderea greutăţii

corporale, greţuri, vărsături, dermatite, afectarea sistemului osos şi a funcţiei de reproducere.

Absorbţia digestivăMecanismul absorbţiei digestive a manganului nu este elucidat; se ştie

că utilizarea digestivă este diminuată de excesul de calciu şi/sau de fosfor.Surse nutriţionaleAlimentaţia echilibrată asigură un aport optim de mangan pentru

organism. Alimentele care asigură acest aport sunt: cerealele, făina cu grad mare de extracţie, nucile, alunele, ceaiul, cafeaua.

IodIodul se găseşte în organismul adult în concentraţie totală de 20 - 40

mg, din care peste 8 - 10 mg se găsesc în glanda tiroidă şi în hormonii tiroidieni, iar restul în glanda mamară, mucoasa gastrică, sânge, muşchi (0,03 mg %), creier (0,02 mg %).

98

Rol biologicIodul este un bioconstituent al organismului, intrând în structura

hormonilor tiroidieni; la nivelul glandei tiroide, iodul se fixează pe molecula tirozinei şi formează mono- şi di-iodtirozina; în condiţii determinate, două molecule de tirozină iodată formează hormonii tiroidieni – tri-iodtironina (T3) şi tetra-iodtironina (T4, tiroxina). Hormonii tiroidieni sunt eliberaţi în sânge şi ajung la ţesuturi, unde stimulează procesele metabolice eliberatoare de energie.

Organismul îşi acoperă nevoile de iod prin ingestia de alimente şi apă potabilă.

În carenţa de iod, glanda tiroidă se atrofiază şi apare guşa.Guşa endemică se întâlneşte la populaţiile care consumă alimente şi apă

sărace în iod.NecesarNecesarul zilnic de iod, care previne apariţia guşei, este de 150 - 200

µg la adult, 40 - 50 µg la copii în primul an de viaţă, 70 - 90 µg la preşcolari şi 120 -150 µg la copiii şcolari. La femei, în perioada de maternitate, necesarul este de 175 µg/zi, iar în perioada de alăptare de 200 µg/zi.

Deficitul de iod se află la originea unor tulburări metabolice care perturbă activitatea glandei tiroide; apare o hipertrofie a glandei tiroide numită “guşa endemică” sau “distrofie endemică tireopată”. Deficitul de iod poate fi absolut (în regiunile de pe glob în care apa potabilă şi produsele vegetale sunt sărace în iod ca urmare a lipsei acestuia din sol), sau relativ (stări fiziologice particulare - sarcină, alăptare).

Distrofia endemică tireopată se manifestă prin scăderea metabolismului bazal, scăderea capacităţii fizice şi intelectuale (până la cretinism), alterarea procesului de mineralizare al oaselor (nanism), întârzierea apariţiei dinţilor, scăderea rezistenţei la frig, hipogonadism (infantilism sexual, amenoree), pilozitate redusă, retenţie de apă în organism (mixedem).

Absorbţie digestivăIodul se absoarbe foarte uşor sub formă de iodură, şi circulă în

organism liber sau legat de proteinele plasmatice. Deficitul de iod în organism (aşa-numita carenţă secundară de iod)

poate să apară prin consumul de către om a unor alimente care conţin, în mod natural, componente care reduc drastic încorporarea iodului în hormonii tiroidieni; aceste componente sunt cunoscute sub numele de “substanţe guşogene” sau “substanţe goitrogene”, şi vor fi prezentate în capitolul “Substanţe toxice prezente în mod natural în produsele alimentare”.

Surse alimentare

99

Aportul de iod pentru organism este asigurat, în proporţie de 80 – 90 % de alimente (Tabel XXVI). Peştele, scoicile, creveţii, algele marine conţin cele mai mari cantităţi de iod. Laptele, carnea, ouăle pot constitui o sursă importantă de iod pentru organismul uman, dacă animalele respective au fost hrănite cu furaje bogate în iod. Produsele vegetale cultivate pe sol bogat în iod, reprezintă, de asemenea, surse de iod pentru organism. Apa potabilă reprezintă, în unele regiuni ale globului o importantă sursă de iod pentru organism (în România aportul de iod prin apa potabilă este redus).

În multe ţări ale lumii, pentru a asigura aportul optim de iod pentru organism, se apelează la introducerea iodului în apă sau în alimente (sarea de bucătărie, uleiul de soia, uleiul de nuci, unele dulciuri) – “fortificarea cu iod”; se utilizează iodura de potasiu, iodatul de potasiu, iodatul de calciu.

În ţara noastră este obligatorie iodarea sării (Hotărârea 568 din 5 iunie 2002 privind iodarea universală a sării destinate consumului uman, hranei animalelor şi utilizării în industria alimentară). În articolul 4, alineatul 2 al Ordinului se prevede: “sarea iodată trebuie să conţină 20 – 5 mg iod/kg, respective 34 – 8,5 mg iodat de potasiu/kg de sare sau 26 – 6,5 mg iodură de potasiu/kg de sare.

Tabel XXVIConţinutul în iod şi fluor al unor alimente

AlimentulConţinutul în iod

(µg %)

Conţinutul în fluor

(µg %)

Lapte 5 - 25 5 - 20

Brânzeturi 4 - 10 15 - 25

Ouă 10 - 25 10 - 30

Carne de vită 3 - 5 20 - 60

Carne de porc 6 - 15 0

Ficat 16 - 25 120 - 160

Untură de peşte de mare 800 - 2000 120 - 160

Peşte de râu 15 - 50 10 - 30

Leguminoase uscate 3 - 10 1500 - 1700

Cartofi 2 - 10 10 - 20

Legume -frunze 30 - 60 15 - 25

Legume -rădăcini şi bulbi 10 - 30 10 - 20

Tomate, dovlecei, ardei 5 - 10 5 - 10

Mere, pere, caise 2 - 12 5 - 15

100

Nuci, alune 5 - 15 8 - 15

Ceai 10 - 40 7500 - 10000

FluorulOrganismul uman conţine cantităţi foarte mici de fluor, localizate

aproape în întregime în oase şi dinţi; saliva conţine în mod normal fluorură în cantitate de 0,02 mg/ml.

Rol biologicFluorul este un microbioelement cu rol morfogenezic de necontestat:

este indispensabil în perioada de osificare; fluorurile intervin în transformarea fosfatului de calciu în apatită, principalul compus mineral din structura scheletului;

intervine în formarea şi structurarea colagenului şi glicozaminoglicanilor din sistemul vascular, din piele şi din alte ţesuturi;

intră în constituţia smalţului dentar (transformă hidroxi-apatita în fluor-apatită), asigurând dezvoltarea dinţilor şi menţinerea rezistenţei acestora; efectele cariopreventive sunt maxime prin asigurarea unui aport optim începând cu viaţa intrauterină şi până la 10 – 14 ani (după această vârstă efectele aportului de fluor sunt mult mai reduse);

manifestă efecte antienzimatice, inhibând glicoliza bacteriană şi, implicit, procesele cariogene la nivelul smalţului dentar;

influenţează dinamica iodului, calciului şi fosforului în organism; inhibitor al metabolismului glucidic, al beta-oxidării acizilor graşi, a

carboxilării acidului piruvic şi a formării acetil – colinei.NecesarAportul de fluor prin alimente, la adult, se estimează la valori

de1,4 -1,8 mg/zi. La copil, în primul an de viaţă, necesarul de fluor este de 0,1 - 0,5 mg/zi, la 1 - 3 ani, de 0,5 - 1,5 mg/zi, la 4 - 10 ani, de 1,0 -2,5 mg/zi, iar la peste 11 ani, 1,5 - 2,5 mg/zi.

Deficitul de aport pentru fluor este corelat cu creşterea incidenţei cariei dentare.

Excesul de fluor în alimentaţie favorizează instalarea unor stări patologice specifice ţesutului osos - fluoroza dentară (pătarea smalţului dentar), osteofluoroza; aceste manifestări apar la un aport zilnic de 5 – 6 mg fluor.

101

Absorbţie digestivăFluorul din apă şi alimente se absoarbe uşor în stomac şi în prima parte

a intestinului subţire.Fluorul este reţinut în organism din compuşii solubili prezenţi în apa

potabilă şi alimentele ingerate (fluorura de sodiu şi silicofluorura de sodiu), precum şi din compuşii rezultaţi prin solubilizarea unor compuşi insolubili de către sucul gastric; calciul şi fosforul micşorează utilizarea digestivă a fluoru-lui.

Surse alimentareAlimentele, cu excepţia peştelui (mai ales cel de apă sărată), frunzelor

şi mugurilor de ceai, conţin cantităţi mici de fluor (0,02 - 0,7 mg/kg); alimentaţia obişnuită aduce în organism 0,25 - 0,50 mg F/zi. Fluorul este prezent în cantităţi ceva mai mari în alimente ca: viscere, carne, brânzeturi, cafea, fructe (Tabel XXVI). În scop profilactic, pentru a creşte aportul de fluor pentru organism se practică fluorizarea apei, în concentraţie de 0,1 mg/L de apă.

În ceai se găsesc cantităţi semnificative de compuşi ai fluorului(6-35 mg % din substanţa uscată). Consumul frecvent de ceai din unele ţări asigură un aport zilnic de 0,4-0,9 mg fluor, deosebit de important în protecţia dinţilor faţă de agenţii cariogeni.

Sursa cea mai importantă de fluor pentru organism este apa potabilă, al cărei conţinut în fluor, în ţara noastră, este de 0,15 – 0,70 mg/L.

SeleniuSeleniul este un microelement nemetalic prezent în toate celulele

organismului; concentraţiile diferă de la un ţesut la altul.Rol biologicSeleniul este un important antioxidant biologic, acţiune la care participă

în diferite moduri: este constituent al glutation-SH-peroxidazei, seleno-enzimă care

catalizează reducerea peroxizilor lipidici şi a peroxidului de hidrogen, şi în acest mod previne efectele nocive ale peroxidării lipidelor cu un conţinut ridicat în acizi graşi nesaturaţi şi protejează eritrocitele de hemoliză;

protejează celulele şi membranele celulare de procesele oxidative, facilitând reacţia dintre oxigen şi hidrogen şi transferul ionilor la nivel membranar;

în concentraţii mici are acţiune antinecrotică; alături de vitamina E şi tioaminoacizi, seleniul reprezintă factorul

hepatoprotector, numit curent factorul 3-hepatoprotector;

102

manifestă acţiune detoxifiantă; în concentraţii mici reduce acţiunea nocivă a unor ioni metalici toxicogeni: Hg2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, As3+.NecesarNecesarul zilnic de seleniu este prezentat în tabelul XXVII.

Tabel XXVII

Necesarul zilnic de seleniu recomandat de FAO / OMS

Vârsta Necesar zilnic (µg)

0,0 – 0,5 100,5 – 1,0 151 – 6 207 – 10 30

11 – 14 bărbaţi 40femei 45

15 - 18 50

> 19bărbaţi 70femei 55

La femei, în perioada de sarcină necesarul de seleniu este de 65µg/zi, iar în cea de alăptare de 75 µg/zi.

Deficitul de aport alimentar de seleniu (semnalat în regiunile în care solul este sărac în acest element chimic) este corelat cu apariţia unor manifestări patologice specifice: anemie hemolitică; cardiopatii (mai ales la copii - maladia Keshan); maladia Kashin-Beck caracterizată prin rigiditate musculară, dureri articulare, osteoartrită generalizată; malnutriţie proteico-calorică. În concentraţii mari are acţiune carcinogenă.

Absorbţie digestivăAbsorbţia seleniului are loc la nivelul intestinului subţire şi se realizează

în proporţie de 30 – 70 % din cantitatea ingerată; se absoarbe sub formă de compuşi orgnici: seleno-metionină, seleno-cisteină.

Surse alimentareAlimentaţia echilibrată asigură necesarul zilnic de seleniu. Alimente

mai bogate în seleniu sunt: carnea, viscerele (ficat, rinichi), peştele (mai ales cel de apă sărată), laptele şi derivatele, oul, cerealele, unele legume şi fructe; concentraţia de seleniu în alimente este dependentă de concentraţia acestuia în sol.

103

Vitaminele – principii nutritive

Vitaminele reprezintă o clasă distinctă de substanţe organice, care fac parte din categoria micronutrienţilor cu rol indispensabil pentru organismul uman.

În organism, vitaminele contribuie la menţinerea funcţiilor vitale şi desfăşurarea normală a proceselor de creştere, diferenţiere şi dezvoltare a organismului.

Necesarul de vitamine pentru organismul uman se asigură pe două căi: aport exogen, prin ingestia de alimente, care pot furniza, în condiţiile

unei alimentaţii echilibrate, concentraţiile optime în funcţie de nevoile organismului;

aport endogen, unele vitamine fiind produşi de metabolism ai microorganismelor intestinale; acest aport este, în general, mai redus, dar important pentru etapa de digestie intestinală.O parte dintre vitamine pot fi “cofactori enzimatici” sau “coenzime”,

vitamine care necesită în prealabil o activare (realizată prin conjugarea cu fragmentul proteic al enzimei – apoenzima); după legarea coenzimei (de natură vitaminică) la apoenzimă se formează enzima biologic activă.

Clasificarea vitaminelor

Vitaminele au fost descoperite de cercetătorul polonez Kazimir Funk, în anul 1912; plecând de la studiul structurii tiaminei în care este prezentă gruparea aminică - NH2), pe care a denumit-o “amină vitală”, denumirea s-a extins, impropriu la diferiţii compuşi din această categorie de principii nutritive.

Unii nutriţionişti afirmă că o substanţă este considerată vitamină autentică dacă îndeplineşte următoarele condiţii:

nu poate fi sintetizată în organism (necesarul este asigurat prin aport exogen);

în caz de carenţă apar simptomele specifice, clinice şi biochimice; simptomele de carenţă dispar la aportul în organism a vitaminei

deficitare. Structurile chimice ale vitaminelor sunt foarte diferite; în domeniul

biochimiei şi nutriţiei, este utilizat drept criteriu de clasificare, solubilitatea în apă (mediul biologic). Din acest punct de vedere se cunosc două mari grupe de vitamine:

vitamine liposolubile ( vitaminele A, D, E, K); vitamine hidrosolubile (vitaminele B şi C).

104

Acest criteriu de clasificare nu este absolut deoarece există vitamine din grupul celor liposolubile care se dizolvă în apă (vitamina K3), după cum se cunosc vitamine din grupul celor hidrosolubile, greu solubile în apă (vitamina B2, vitamina PP).

Din punct de vedere nutriţional, al acoperirii necesităţilor organismului uman cu vitamine, diferenţierile între cele două grupe apar şi mai evident dacă se are în vedere circulaţia lor în organism şi rolul în procesele metabolice:

vitaminele hidrosolubile nu se depozitează; traversează placenta şi ajung la făt; trec în glanda mamară şi sunt prezente în lapte. După realizarea concentraţiilor optime în diferite organe, excesul se elimină pe cale renală;

vitaminele liposolubile se depozitează, cantităţile stocate fiind proporţionale cu mărimea aportului alimentar.

Controlul biochimic al stării de nutriţie vitaminică se realizează prin determinarea concentraţiei în urină, pentru vitaminele hidrosolubile, şi în sânge, pentru cele liposolubile.

Cu toate că fiecare vitamină are rol nutriţional propriu, se constată unele diferenţieri între cele două grupe şi sub aspectul proceselor la care participă în organism: vitaminele liposolubile participă mai ales la procesele anabolice, iar cele hidrosolubile intervin în procesele care furnizează energie, în procesele de oxido-reducere; de aceea, necesarul de vitamine hidrosolubile pentru organism creşte proporţional cu cheltuielile de energie, iar cererea de vitamine liposolubile depinde de intensitatea proceselor morfogenezice (creştere, reproducere).

Rolul biologic al vitaminelor

Deşi aparţin unor structuri chimice variate, vitaminele au unele proprietăţi comune:

nu eliberează energie; nu îndeplinesc rol morfogenezic (nu furnizează material plastic); prezenţa lor este indispensabilă pentru desfăşurarea normală a

proceselor energogene şi anabolice; sunt considerate biostimulatori, alături de enzime şi hormoni.

Rolul vitaminelor în organism este foarte complex; o anumită vitamină poate influenţa mai multe procese metabolice, respectiv, un anumit proces metabolic este influenţat de mai multe vitamine. În aceste condiţii apariţia unei avitaminoze tipice se datoreşte lipsei din alimentaţie a vitaminei respective, în condiţiile unei multiple carenţe vitamino-mineralo-proteice, în cadrul unei malnutriţii.

105

Corelaţia vitamine – principii nutritive se manifestă şi prin participarea vitaminelor în constituţia enzimelor necesare digestiei şi metabolizării alimentelor ingerate.

De asemenea, unii aminoacizi aduşi prin alimente participă la sinteza unor vitamine; spre exemplu, triptofanul, generează acid nicotinic – care constituie vitamina PP; beta-alanina şi metionina participă la biosinteza acidului pantotenic.

Fiecare dintre vitamine îndeplineşte în organism roluri specifice, în funcţie de procesul fiziologic în care este implicată.

Vitamine liposolubile

În grupa vitaminelor liposolubile sunt incluse vitaminele A, D, E şi K.

Vitamine ASub numele de vitamine A este cunoscut un grup de substanţe, cu

structură apropiată şi cu activitate vitaminică identică: retinolul (vitamina A1), dehidroretinolul (vitamina A2), retinalul şi acidul retinoic – compuşi de origine exclusiv animală, precum şi criptoxantina şi carotenii (α,β,γ) – provitaminele A. Activitatea vitaminelor A se măsoară în unităţi internaţionale (UI); 1 UI = 0,3 µg retinol sau 0,6 µg β- caroten.

Activitate biologicăVitaminele A, numite şi retinoli, au roluri importante în organism:

după oxidarea la retinal, intră în structura pigmenţilor fotosensibili retinieni, rodopsina şi iodopsina, importanţi în mecanismul vederii;

favorizează formarea mucopolizaharidelor; sunt implicate în diferite procese metabolice de creştere şi dezvoltare

a organismului uman; menţin integritatea (troficitatea) celulelor epiteliale ale tegumentelor

şi mucoaselor; intervin în sinteza hormonilor sexuali.

Necesar nutriţionalNecesarul de retinoli la organismul uman variază cu vârsta, starea

fiziologică sau patologică, cu condiţiile de muncă şi de mediu; la adult este de

106

4000 – 5000 UI/zi (70 UI /kgcorp /zi); din acest necesar, este obligatoriu ca 1000 de UI să fie adus sub formă de retinoli şi restul ca provitamine.

Carenţa de vitamină A conduce la tulburări de vedere (hemeralopie, xeroftalmie şi chiar orbire, malformaţii ale scheletului, disfuncţii ale gonadelor, hipercheratinizări ale unor mucoase şi pielii.

Aportul excesiv de vitamine A produce indispoziţie, vomă, cefalee, tulburări cutanate, mărirea volumului ficatului şi splinei, reducerea activităţii glandei tiroide, fragilitate la nivelul scheletului.

Surse alimentareVitaminele A se găsesc numai în produse alimentare de origine

animală: lapte, gălbenuş de ou, ficat, peşte gras; provitaminele A (carotenii) sunt prezente în produse de origine vegetală: morcovi, tomate, ardei, salată, spanac, urzici, mărar, pătrunjel, porumb, caise (Tabel XXVIII).

Pentru creşterea aportului de vitamine A pentru organism, în unele ţări se suplimentează conţinutul în vitamină A al alimentelor bogate în grăsimi (ulei, unt, margarină); proprietăţile senzoriale ale alimentului nu sunt modificate, dar creşte stabilitatea vitaminelor A.

Pentru evaluarea corectă a conţinutului în vitamine A al unor alimente se utilizează curent exprimarea ”echivalent retinol” (ER):

1 echivalent retinol = 1 µg retinol = 3,3 UI vitamina A = 6 µg beta-caroten = 10 UI beta caroten = 12 µg alte carotenoide.

Vitamine DDin grupul vitaminelor D fac parte 10 compuşi liposolubili, cu structură

chimică asemănătoare celei a unor steroizi cu rol de provitamine D, cunoscute şi sub numele de calciferoli sau vitamine antirahitice.

Provitaminele D, prezente sub formă de compuşi sterolici (ergosterol - provitamina D2, 7-dehidrocolesterol - provitamina D3), sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete se transformă în calciferoli. Activitatea vitaminelor D se exprimă în unităţi; 1 UI = 0,025 mg vitamină D3 cristalizată (1mg vitamină D3 = 40000 UI).

107

vitamina D3 vitamina D2

Tabel XXVIII

Conţinutul în vitamine liposolubile al unor produse alimentare (mg %)

Alimentul VitaminaAlimentul

VitaminaA D E K A D E K

Ardei verde 0,65 Pere 0,43Cartofi 0,09 0,05 Piersici 0,60Ciuperci 0,08 0,02 Portocale 0,24Conopidă 0,09 0,01 Prune 0,80Fasole verde

0,28 0,02Carne de vită

50

Mazăre 3,00 0,02Carne de porc

0,60

Morcovi 0,70 0,08Carne de pasăre

0,21

Pătrunjel 1,80Carne de oaie

0,60

Salată 0,39 0,02 Sardine 180* 300Spanac 2,50 0,35 Hering 130* 900 2,00Tomate 0,49 0,63 Ton 70*

}elină 2,60 0,10 Somon 280* 650Varză albă 0,02 0,15 Ouă 1180* 200 1,00 0,002Varză roşie 2,50 1,50 Salam 0.11Alune 28,0 Ficat de vită 2000* 1,00

Banane 0,45Ficat de porc

10900* 1,00

108

Caise 0,50Ficat de pasăre

12100* 50

Căpşuni 0,22 0,01Ficat de oaie

50500*

Cireşe 0,27Rinichi de vită

1000*

Grape fruit 0,25Lapte de vacă

140* 2,7 0,06

Lămâi 0,80 Iaurt 145*

Mere 0,57 Caşcaval 1100*

Mure 9,70Brânză de vaci

1540*

Nuci 24,7 Unt 3300* 40

Legendă: * = UI

Activitate biologicăVitaminele D manifestă acţiuni biologice specifice:

cresc permeabilitatea celulelor mucoasei gastrice pentru Ca2+; favorizează absorbţia intestinală a ionului de calciu şi resorbţia

ionului fosfat; asigură menţinerea raportului Ca/P la valoarea 1/2, intervenind în

procesul de osteogeneză; favorizează acumularea de acid citric la nivel sanguin, intervenind în

procesul de osificare; participă la biosinteza unor enzime; participă la metabolismul lipidic; participă la activitatea sistemului nervos; intervin în buna funcţionare a cordului şi în procesul de coagulare al

sângelui.Necesar nutriţionalPentru organismul adult, aportul recomandat de vitamine D este

de 200 UI/zi.

Carenţa de vitamine D, la organismul tânăr conduce la rahitism (cu deformaţii la nivelul oaselor lungi), tetanie musculară iar la adult la fragilitatea oaselor întregului schelet, osteomalacie, osteoporoză, irascibilitate prin scăderea nivelului calcemiei.

Surse alimentare

109

Vitaminele D preformate se găsesc numai în alimente de origine animală (lapte, gălbenuş de ou, peşti graşi, ficat); în produsele vegetale (legume cu frunze verzi, ciuperci, cereale) este prezent ergosterolul, care prin acţiunea radiaţiilor ultraviolete se transformă în vitamină D2 (Tabel XXVIII).

Vitaminele D pot fi biosintetizate de piele din 7 – dehidrocolesterol, sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete; când cantitatea de vitamină D3 astfel formată este insuficientă, se recurge la aportul exogen de calciferol prin alimente de origine animală şi de ergocalciferol (vitamină D2) din alimentele de origine vegetală.

Vitamine EVitaminele E, sau tocoferolii, desemnează un grup de compuşi chimici

derivaţi de la benzopiran, cunoscut sub numele de “vitamina antisterilităţii” sau “vitamina antidistrofică”.

Vitamina E ( - tocoferol )

Activitatea vitaminei E se exprimă în UI; 1 UI = 1 mg tocoferol.Activitate biologicăActivitatea biologică se bazează pe reacţia reversibilă care are loc la

deschiderea ciclului piranic, cu formarea compusului chinonic. Prin proprietăţile lor antioxidante, vitaminele E îndeplinesc în organism

roluri multiple: participă la procesele redox, prin acţiunea antioxidantă şi de

transport a hidrogenului; reprezintă factor de protecţie a acizilor graşi esenţiali, a

vitaminelor A şi C, membranelor celulare; intervin în procesul de respiraţie celulară la nivelul ţesutului

muscular; intervin în protejarea globulelor roşii faţă de oxidare, în

special faţă de acţiunea perhidrolului rezultat din procesele metabolice şi prezent în sânge;

110

manifestă acţiune antioxidantă faţă de hormonii hipofizari şi suprarenali;

sunt componente ale factorului-3 hepatoprotector (alături de tioaminoacizi şi seleniu);

intervin în funcţia de reproducere, asigurând funcţionarea normală a organelor genitale.

Necesar nutriţionalNecesarul zilnic de vitamine E depinde de cantitatea de acizi graşi

nesaturaţi prezenţi în alimentele consumate; un conţinut ridicat de acizi graşi nesaturaţi necesită 20 - 30 mg vitamină E pe zi, pe când la o ingestie scăzută a acestora sunt suficiente 5 - 10 mg vitamine E pe zi, la adult. Pentru copii, necesarul zilnic este de 5 - 10 mg/zi.

Alimentaţia echilibrată asigură aportul de vitamine E; carenţa apare rar la om.

Surse alimentareVitaminele E sunt prezente în produse vegetale cu conţinut ridicat în

lipide polinesaturate (ulei de soia, ulei de germeni de porumb, ulei de arahide, cereale nedecorticate, pâine neagră, nuci, leguminoase uscate, avocado, legume - frunze, tomate); alimentele de natură animală conţin cantităţi mai reduse de vitamine E (Tabel XXVIII).

Vitamine KVitaminele K (menaftonele) reprezintă un grup de compuşi cunoscuţi

sub numele de vitamine antihemoragice; ca structură chimică prezintă un nucleu de bază de tip naftochinonic.

Vitamina K1 Vitamina

K3

Se cunosc mai multe vitamine K: K1 – fitochinona, sintetizată în frunzele plantelor; K2 – farnochinona, elaborată de bacterii de putrefacţie, atât în colon cât

şi în alimente bogate în proteine; K3 – metil-naftochinonă, menadiona sau ftiocol;

111

K4 – nafto-hidroxi-chinona; K5, K6, K7 – sunt hidrosolubile.

Activitate biologicăVitaminele K îndeplinesc în organism roluri multiple:

intervin în procesul de coagulare a sângelui; participă la biosinteza a 4 dintre factorii coagulării: II (protrombina),

VII (proconvertina), IX (factor Christmas), X (factor Stuart); participă la sinteza proteinelor şi acizilor nuleici; participă la reacţii redox la nivel celular, fiind transportori de

hidrogen; sunt implicate în procese enzimatice la nivel sanguin.

Necesar nutriţional Necesarul zilnic de vitamine K este estimat la 65 - 80 UI (60 – 300 µg).Carenţa în vitamine K, cauzată de un aport nutriţional insuficient sau de

unele perturbări la nivel intestinal, determină hipoproteinemie, cu creşterea timpului de coagulare al sângelui şi favorizarea fenomenelor hemoragice.

Surse alimentareAportul exogen de vitamine K nu este indispensabil la adult, pentru că

sinteza microbiană intestinală asigură necesarul zilnic; la copilul mic rezervele de vitamine K sunt foarte scăzute, deoarece acestea traversează greu bariera placentară. Alimentele mai bogate în vitamine K sunt: legumele verzi (spanac, broccoli, salată, urzici, conopidă), varza, tomatele, peştele, carnea, ficatul, gălbenuşul de ou (Tabel XXVIII).

Vitamine hidrosolubile

Grupul vitaminelor hidrosolubile include vitaminele B şi vitamina C.Complexul vitaminic B cuprinde vitaminele cunoscute sub acest

nume (B1, B2,B6, B12); unii autori acordă statut de vitamine B şi vitaminei H (biotină), acidului paraaminobenzoic (PABA), colinei, inozitolului etc. Toţi aceşti compuşi vitaminici îşi exercită efectele biochimice şi fiziologice specifice în mod sinergic, într-o strânsă interdependenţă.

Vitamina B1

Vitamina B1, tiamină sau aneurină, face parte din grupul vitaminelor B; fiind prima descoperită din această categorie, a fost denumită vitamina B1;

ca structură chimică, este formată dintr-un nucleu pirimidinic şi unul tiazolic, legate printr-o grupare metilenică.

112

Vitamina B1 (tiamina, aneurina)

Activitate biologicăTiamina este activă biologic sub formă de tiamin pirofosfat; în

organism îndeplineşte roluri diverse: intervine în metabolismul glucidic prin reacţia de

fosforilare; intervine în metabolismul lipidic, participând la

biosinteza unor lipide pornind de la glucide; are acţiune de stimulare a activităţii acetilcolinei

( mediator al transmiterii influxului nervos în sistemul nervos vegetativ);

coenzimă a unor sisteme enzimatice: trans-cetolaze, α-cetoacid-decarboxilaze, α-cetoacid -oxidaze.

Necesar nutriţionalPentru un adult, doza necesară de vitamină B1 este de 1,1 – 1,5 mg/zi.

Acest necesar se poate exprima şi în mg/1000 kcal ingerate: 0,4 mg vitamină B1/1000 kcal totale; 0,6 mg vitamină B1/1000 kcal nelipidice; 0,6 mg vitamină B1/1000 kcal totale, la copii şi la femei în perioada

maternităţii. Carenţa în tiamină poate conduce la perturbarea metabolismului

glucidic şi la reducerea activităţii enzimatice (în special la nivelul eritrocitelor şi leucocitelor). Din punct de vedere clinic, carenţa în vitamină B1 produce afecţiuni neurologice, insuficienţă cardiacă, astenie, tulburări gastro-intestinale, atrofie musculară, mişcări necoordonate şi tulburări ale funcţiei de reproducere. Afecţiunea specifică carenţei de tiamină este “beri-beri”, care se poate manifesta sub două forme: “dry beri-beri”, după o dietă prelungită deficitară în tiamină (simptome: neuropatie periferică cu afectarea extremităţilor, capacitate redusă de concentrare şi senzaţie de oboseală) şi “wet beri-beri”, care apare după o carenţă foarte severă de tiamină (alături de simptomele neurologice apar anorexia, tulburările cardio-vasculare; acestea pot culmina cu infarctul de stress).

113

Surse alimentareVitamina B1 este prezentă în produse alimentare de origine vegetală, în

special cereale (făina cu grad mare de extracţie) şi leguminoase (învelişul exterior al seminţelor, germeni de orez, de secară, de porumb, de mazăre şi de fasole), dar şi în fructe (struguri, prune, nuci), în drojdia de bere; produsele de origine animală mai bogate în vitamina B1 sunt: oul, viscerele (creier, ficat, rinichi); carnea şi laptele conţin cantităţi mai mici de tiamină. (Tabelul XXIX).

Vitamina B2

Vitamina B2,, sau riboflavina, a fost izolată iniţial din lapte şi numită lactoflavina, apoi din ou, când s-a numit ovoflavina; terminaţia “flavină”, pentru aceste vitamine, a derivat din numele pigmenţilor galbeni - “flavine”.

Din punct de vedere chimic, riboflavina conţine un nucleu izoaloxazinic, de care se leagă, în poziţia 9, un radical provenit de la riboză.

Vitamina B2 (riboflavina)

Activitate biologicăPrin structura sa, vitamina B2 participă la reacţii redox; la nivelul

celulelor mucoasei intestinale formează compusul flavin adenin dinucleotid, iar în ficat, conduce la formare de flavin - adenin - dinucleotid, cu rol de coenzime:

asigură transferul de hidrogen în diferite sisteme biochimice;

intervine în biosinteza proteică la nivel sanguin (biosinteza hemoglobinei);

114

intervine în sinteze la nivelul ţesuturilor epiteliale, oculare (alături de retinal) şi a unor mucoase;

intervine în procesul de creştere şi dezvoltare a organismelor tinere (este considerată factor de creştere);

stimulează secreţia de acid clorhidric la nivelul mucoasei gastrice.

Necesar nutriţionalNecesarul zilnic de vitamină B2 pentru organismul adult sănătos este de 1,3 – 1,7 mg/zi.Carenţa de riboflavină conduce la apariţia unor leziuni la nivelul

buzelor (cheiloză) şi al comisurilor bucale (stomatită), indurarea pielii şi apariţia dermatitelor. De asemenea, deficitul de aport de riboflavină favorizează opacifierea şi hipervascularizarea corneei, apariţia conjunctivitelor infecţioase, atrofia testicolelor, tulburări nervoase şi digestive, scăderea rezistenţei la infecţii.

Tabel XXIX

Conţinutul în vitamine hidrosolubile al unor alimente (mg %)

Denumire produs

VitaminaB1 B2 B3 B5 B6 B7 B9 B12 C

Ardei verde 0,06 0,05 0,23 0,33 0,27 0,02 139Cartofi 0,11 0,05 0,40 1,20 0,21 0,01 17Ciuperci 0,10 0,44 2,10 5,20 0,06 0,016 0,02 5Conopidă 0,30 0,10 1,01 0,60 0,001 0,05 70Fasole 0,46 0,16 0,98 2,10 0,28 0,13 3Mazăre 0,30 0,16 0,72 2,40 0,16 0,005 0,03 25Morcovi 0,07 0,05 0,27 0,60 0,09 0,005 0,01 8Pătrunjel 0,12 0,08 0,03 2,00 0,20 35Salată 0,06 0,08 0,11 0,30 0,05 0,002 0,04 13Spanac 0,11 0,23 0,25 0,60 0,22 0,007 0,08 52Tomate 0,06 0,04 0,31 0,50 0,10 0,004 0,04 24Varză albă 0,05 0,04 0,26 0,32 0,11 0,04 46Banane 0,05 0,06 0,23 0,65 0,37 0,005 0,02 12Caise 0,04 0,05 0,29 0,77 0,07 9Căpşuni 0,03 0,05 0,30 0,51 0,06 0,004 0,02 64Cireşe 0,04 0,04 0,18 0,27 0,05 0,01 15Lămâi 0,05 0,02 0,27 0,17 0,06 0,01 53Mere 0,04 0,03 0,10 0,30 0,05 0,004 12Nuci 0,34 0,12 0,02 1,00 0,87 0,020 0,08 3

115

Pere 0,03 0,04 0,06 0,22 0,02 0,01 5Piersici 0,03 0,05 0,14 0,85 0,03 0,002 10Portocale 0,08 0,04 0,24 0,30 0,05 0,002 0,02 50Prune 0,07 0,04 0,18 0,44 0,04 5Carne vită 0,08 0,16Carne porc 0,08 0,19 0,40 0,48Carne pasăre 0,10 0,20 0,80 0,50 2,5Carne oaie 0,13 0,18 0,59 0,33Sardine 0,02 0,16 0,50 0,16Hering 0,06 0,24 1,00 0,45 15 0,5Ton 0,05 0,06 0,20 0,25Somon 0,17 0,17 0,80 0,98Ficat de vită 0,30 2,90 7,30 0,70 1Ficat porc 0,43 2,70 7,00 0,85 31Ficat pasăre 0,40 2,50 4,10 0,80 27Ouă 0,12 0,34 1,60 0,25 0,34 35

Surse alimentare Riboflavina se găseşte atât în produse de origine vegetală (drojdie de

bere, germeni de grâu, malţ, porumb, conopidă, caise, pere) cât şi în cele de origine animală; lapte şi derivate (mai ales brânză), ouă, carne, viscere (Tabel XXIX).

Vitamina B3

Vitamina B3 este cunoscută sub numele de vitamina PP sau vitamina antipelagroasă.

Ca structură chimică, vitamina PP este, de fapt, reprezentată de doi compuşi: acidul nicotinic (niacina) şi nicotinamida (niacinamida), amida acidului nicotinic; deoarece nicotinamida are o stabilitate chimică mai mare, se consideră că aceasta este adevărata vitamină PP, iar acidul nicotinic este provitamina sa.

Vitamina B3 (niacinamida)

116

Activitate biologicăVitamina PP intervine în numeroase procese metabolice:

sub formă de nicotinamid - adenin - dinucleotid (NAD+) şi nicotinamid adenin - dinucleotid - fosfat (NADP+)

acţionează drept coenzime ale unor dehidrogenaze transportoare de hidrogen care catalizează reacţii redox;

intervine în metabolismul general, la nivelul ţesutului cutanat, aparatului digestiv, sistemului nervos.

Necesar nutriţionalDoza de vitamină PP recomandată pentru adult este de 5 – 10 mg/zi.Carenţa se manifestă prin anxietate, irascibilitate, inapetenţă, diaree,

pierderi în greutate, înroşirea şi îngroşarea pielii. Hipovitaminoza marcată produce pelagra, caracterizată prin dermatite, edeme la nivelul mâinii şi în regiunea cervicală.

Simptomele majore caracteristice in avitaminoză sunt: dermatită, diaree, demenţă (3D); acestea s-au observat după consumul îndelungat de făină de porumb şi consum cronic de alcool.

Surse alimentareAsigurarea aportului alimentar de vitamină PP urmăreşte atât conţinutul

alimentului în această vitamină cât, şi în precursorul acidului nicotinic, triptofanul; se consideră că “un echivalent de niacină” corespunde la 1 mg vitamina PP sau la 60 mg de triptofan. Alimentele cele mai bogate în vitamina PP şi triptofan sunt: ficatul, carnea, peştele; laptele şi ouăle sunt sărace în vitamina PP, dar bogate în triptofan (Tabel XXIX).

La satisfacerea necesarului de vitamină PP contribuie şi leguminoasele uscate, derivatele din cereale, legumele şi fructele. Porumbul este un aliment pelagrogen, deoarece o parte din vitamina PP este greu utilizabilă digestiv, iar proteina sa de bază, zeina, este lipsită de triptofan.

Vitamina B4 (Acidul folic)Acidul folic sau acidul pteroil glutamic este cunoscut şi sub numele de

folacin.Ca structură chimică este acid amino-hidroxi-pteridil metil-amino-

benzoil-glutamic.

117

vitamina B4 (acid folic)

Activitate biologică acidul folic este factor antianemic megaloblastic; intervine în procesul de hematopoeză; împreună cu alte

vitamine are rol în biosinteza hemoglobinei şi a globulelor roşii, şi de aceea este foarte util în tratamentul unor anemii;

intervine în metabolismul tirozinei, acidului ascorbic etc; favorizează absorbţia fierului, participă la metabolismul

unor aminoacizi, la biosinteza acizilor nucleici şi a proteinelor.

Necesar nutriţionalNecesarul zilnic de acid folic la adult este de minimum 3µg/kg corp.Carenţa se manifestă prin modificări ale mucoasei tubului digestiv,

anemie megaloblastică, trombocitopenie, leucopenie.Surse alimentareAcidul folic este sintetizat la nivelul intestinului de către flora

microbiană. Este foarte răspândit în alimente: viscere (ficat, rinichi), legumele-frunze, pâine neagră, portocale; carnea, laptele, oul, cele mai multe fructe sunt sărace în acid folic (Tabel XXIX).

Lipsa acidului folic este un factor de risc pentru unele malformaţii (spina bifida). Recent, unii cercetători au semnalat rolul acidului folic în profilaxia cancerului de col uterin.

Vitamina B5

Vitamina B5 sau acidul pantotenic este, din punct de vedere chimic, amida substituită a acidului α,γ-dihidroxi, β-dimetil butiric.

118

Vitamina B5 (acid pantotenic)

Activitate biologicăAcidul pantotenic (constituent structural al coenzimei A) intervine în

multe procese metabolice: intervine în metabolismul glucidelor şi lipidelor, participând la

biosinteza sterolilor, acizilor graşi (acidul pantotenic împreună cu mercapto - etil-amina formează pantoteina, proteină termostabilă care intervine în biosinteza acizilor graşi, ca transportoare de grupări acil);

participă la biosinteza hormonilor corticosuprarenali (intensifică biosinteza de cortizon);

participă la formarea unor legături peptidice; acidul pantotenic intervine în metabolismul energetic (catabolismul

glucidic, lipidic şi chiar protidic); intervine în protejarea celulelor faţă de acţiunea unor radiaţii; creşte rezistenţa organismului faţă de stress şi oboseală; reduce toxicitatea multor antibiotice.

Necesar nutriţionalDoza zilnică de acid pantotenic, recomandată pentru adult, este de 17

mg. Carenţa de acid pantotenic se manifestă rar, deoarece acesta este prezent

în majoritatea alimentelor. Dacă hipovitaminoza se instalează, se manifestă prin tulburări gastro-intestinale, inapetenţă, dermatite, atrofia glandelor suprarenale.

În avitaminoză apar tulburări homeostazice: hipoglicemie, hiposecreţie de acid clorhidric la nivelul mucoasei gastrice, simptome de tip reumatismal.

Surse alimentareAcidul pantotenic este prezent în cantităţi mai mari în carne, gălbenuş

de ou, drojdie de bere, boabele de cereale(Tabel XXIX); prelucrarea culinară a alimentelor reduce la jumătate conţinutul acestora în acid pantotenic. Flora bacteriană din organism este capabilă să sintetizeze acid pantotenic.

Vitamina B6

Vitamina B6 sau piridoxina este reprezentată de un grup de trei derivaţi ai nucleului piridoxinic pe care sunt grefate grupările: hidroxil (piridoxol), aldehidă (piridoxal) şi aminică (piridoxamină).

119

Activitate biologicăÎn organism, în cursul proceselor metabolice are loc transformarea

piridoxolului şi piridoxaminei în piridoxal, activ biochimic sub formă fosforilată;

este coenzimă a unor enzime cu rol catalitic în metabolismul aminoacizilor (transaminaze, decarboxilaze);

este coenzimă în unele reacţii specifice metabolismului protidic: sinteza triptofanului şi conversia acestuia în acid nicotinic, interconversia serinei şi glicocolului, sinteza hemului (cu implicaţii în hematopoeză);

intervine în saturarea şi desaturarea acizilor graşi.Necesar nutriţional Pentru un adult, se recomandă un aport de vitamina B6 de 1,6 – 2

mg/zi. Aportul de vitamină recomandat este dependent de cantitatea de proteine din raţia alimentară zilnică; se consideră optim un aport de 0,016 mg vitamină B6 la 1 g de proteină ingerată. Necesarul creşte la femei, în perioada de sarcină şi alăptare.

Carenţa de vitamină B6 produce anemii severe, dermatite, tulburări la nivelul sistemului nervos central, diminuarea ritmului de creştere, hipercolesterolemie, scăderea hemoglobinei, modificări endocrine.

Surse alimentare Vitamina B6 este prezentă în produse alimentare de origine animală

(sub formă de piridoxal şi piridoxamină): carne de vită, carne de pasăre, peşte, găbenuş de ou; dintre produsele vegetale (sub formă de piridoxol) - cartoful, nucile, ardeiul, mazărea verde, leguminoasele uscate, spanacul, varza, bananele sunt mai bogate în vitamină B6.

Vitamina B7

Vitamina B7 sau biotina, este cunoscută sub diferite denumiri: bios II, factorul X, vitamina H; este o componentă a unor enzime care contribuie la metabolismul proteinelor, glucidelor şi lipidelor.

120

Ameliorează durerile musculare consecutive oboselii şi contribuie la menţinerea integrităţii pielii. Împiedică încărunţirea şi căderea părului, fiind utilizată cu rezultate bune şi în prevenirea alopeciei. Sportivii necesită cantităţi mai mari din această vitamină. Avidina, antivitamină din albuşul de ou crud, întârzie absorbţia biotinei.

Ca structură chimică, biotina este acidul ceto-imidazol-tetrahidrotiofen- valerianic.

Vitamina B7

Activitate biologică participă la reacţiile de transfer ale grupării carboxil; este coenzimă pentru enzimele care intervin în procesele

de carboxilare-decarboxilare ale cetoacizilor; intervine în metabolismul lipidic (biosinteza acizilor

graşi, hidrogenarea acizilor graşi nesaturaţi); intervine în metabolismul protidic (biosinteza purinelor, a

pirimidinelor, dezaminarea unor aminoacizi).Necesar nutriţionalPentru adult, doza necesară de biotină este de 30 – 300 µg/zi.Carenţa în biotină (rar semnalată) se manifestă prin dermatite, anorexie,

greţuri, anemie, mialgii, hiperestezie, hipercolesterolemie, tulburări la nivel cardiac.

Surse alimentareBiotina este prezentă în produse de origine animală (ficat, rinichi,

gălbenuş de ou) şi de origine vegetală (fasole, ciuperci, nuci) şi în drojdia de bere (Tabel XXIX).

Vitamina B8 (colina)Colina este sintetizată şi în organism, dar în cantităţi insuficiente.

Împreună cu inozitolul favorizează legarea acizilor graşi liberi, prevenind steatoza hepatică (încărcarea ficatului cu grăsimi), împiedică depunerea colesterolului pe pereţii arteriali. Contribuie la eliminarea substanţelor toxice şi a metaboliţilor inutili acumulaţi în organism. Lipsa colinei duce la perturbarea activităţii cerebrale şi la scăderea capacităţii de memorare.

121

Vitamina B9  (inozitolul) Inozitolul este un alcool polihidroxilic prezent în organismul vegetal şi

animal, în stare liberă sau esterificat cu acidul fosforic – acidul fitic.Rol biologicConsiderat ca “vitamina vârstei de aur”, inozitolul îndeplineşte în

organism roluri specifice: este tonic al sistemului nervos şi protector hepatic; este factor de creştere pentru unele microorganisme; favorizează creşterea părului; previne ateroscleroza prin mobilizarea grăsimilor, evitând astfel

acumularea lor; împreună cu colina, participă la biosinteza fosfolipidelor, componente

esenţiale ale membranei celulei nervoase. Ca urmare, inozitolul este absolut indispensabilă transmiterii influxului nervos şi, deci, activităţii cerebrale;

manifestă acţiune calmantă pronunţată; acţiunea anxiolitică a inozitolului este considerată comparabilă cu cea manifestată de Napoton sau de Meprobamat.Surse nutriţionaleFicatul şi inima de bovine reprezintă produsele alimentare cele mai

bogate în inozitol; nutriţioniştii recomandă ca aceste produse să nu fie consumate din cauza conţinutului crescut în reziduuri de medicamente, antibiotice, hormoni, substanţe utilizate în creştera animalelor respective.

Sursele vegetale de inozitol sunt: cerealele, pâinea din făină integrală, nucile proaspete, leguminoasele uscate. Flora bacteriană de la nivelul intestinului poate sintetiza inozitol.

Vitamina B10 (acidul para-aminobenzoic, PABA) Acidul para-aminobenzoic contribuie la metabolismul fierului şi la

formarea hematiilor. Favorizează sinteza acidului folic şi absorbţia acidului pantotenic. Lipsa acidului para-aminobenzoic favorizează încărunţirea părului şi apariţia eczemelor.

Vitamina B12

Vitamina B12 este numită şi cianocobalamina, vitamina antipernicioasă, corinoida sau factor anemic extrinsec. Ca structură chimică prezintă similitudine cu nucleul porfirinic al hemului, având ca ion central, ionul Co2+.

122

Vitamina B12 ( cianocobalamina )

Activitate biologicăVitamina B12 formează coenzima B12 prin substituirea grupării cian -

deoxiriboadenozina. Ciancobalamina intervine mai ales în procese anabolice:

intervine în biosinteza deoxiribonucleotidelor; intervine în biosinteza ADN şi a proteinelor; participă la biosinteza hemului şi astfel intervine direct în

hematopoeză şi prevenirea anemiei; intervine în procesele anabolice ale lipidelor; participă la reacţii de metilare şi carboxilare; are rol de factor de creştere pentru organismele tinere; asigură funcţionarea normală a celulelor nervoase,

intervenind în utilizarea glucidelor de către sistemul nervos.

Necesar nutriţionalAporturile recomandate de vitamina B12 sunt de 2µg/zi la adult;

necesarul creşte la femei în perioada de sarcină şi alăptare.

123

Carenţa de vitamina B12 (mai ales la vegetalieni) favorizează apariţia anemiei pernicioase cu megaloblastoza măduvei hematoformatoare, demielinizări la nivelul sistemului nervos central, tulburări de creştere, atrofii musculare, tulburări locomotorii.

Surse alimentare Vitamina B12 este sintetizată de către microorganisme, la nivel

intestinal. Nu este prezentă în alimente de origine vegetală. Necesarul zilnic pentru organism este asigurat prin alimentele de origine animală: ficat, rinichi, peşte, lapte şi derivate, gălbenuş de ou, carne (Tabel XXIX).

Vitamina B15 (Acidul pangamic) Acidul pangamic (C10H19NO8) este un aminoderivat al acidului

glucuronic; a fost izolat din sâmburii de caise; este prezent în seminţe, în drojdia de bere şi ficatul de cal.

Activitate biologicăVitamina B15 îndeplineşte în organism roluri multiple:

îmbunătăţeşte capacitatea organismului de a utiliza energia rezultată din metabolizarea principiilor nutritive;

previne îmbătrânirea prematură; previne apariţia aterosclerozei; acţionează ca detoxifiant pentru poluanţii chimici cancerigeni şi

pentru monoxidul de carbon; are acţiune hipocolesterolemiantă; intervine în scăderea tensiunii arteriale.

Necesar nutriţionalNu sunt stabilite valori ale nesesarului de vitamina B15; nu se cunosc

fenomene de carenţă prin deficit de aport; alimentaţia echilibrată asigură necesarul zilnic de acid pangamic.

Surse nutriţionaleVitamina B15 este prezentă în cereale, orez brun, drojdia de bere,

seminţe de sesam, seminţe de dovleac, viscere, ouă. Vitamina B17 (amigdalina = „laetrile”) Amigdalina este un glucozid cianogenetic prezentat la capitolul

“Substanţe bioactive”; „laetrile” este acronimul pentru „laevorotatory” şi mandelonitril, glicozid prezent în migdale amare şi în multe alte fructe.

124

Amigdalina a fost izolată în anul 1830; în 1845 a fost utilizată pentru prima dată ca substanţă anticancerigenă (în Rusia) iar în 1920 în USA. În anul 1950 a fost autorizată utilizarea amigdalinei ca agent anticancerigen.

Încadrarea în grupul vitaminelor este explicată prin capacitatea sa de a anula unele perturbări metabolice determinate de carenţa unor vitamine.

Mecanism de acţiunePrincipiul activ din amigdalină este acidul cianhidric, care este

eliberat din amigdalină sub acţiunea -glucozidazelor prezente în celulele canceroase. Acidul cianhidric împiedică utilizarea oxigenului de către celule, creşte conţinutul în acizi ai tumorilor şi determină distrugerea lizozomilor şi eliberarea unor enzime care împiedică proliferarea ţesutului canceros.

Vitamina CVitamina C este cunoscută şi sub denumirile de acid ascorbic, acid

hexuronic, vitamina antiscorbutică sau factor antiscorbutic. Ca structură chimică, acidul ascorbic este lactona acidului L-glucuronic. În organism se poate găsi atât sub formă redusă (acid ascorbic ), cât şi sub forma oxidată (acid dehidroascorbic); predomină cantitativ forma redusă.

Vitamina C Activitate biologicăAcidul ascorbic este una dintre cele mai importante vitamine pentru

organism; aportul său prin alimente este indispensabil, organismul nefiind capabil să o sintetizeze.

Îndeplineşte în organism roluri multiple: are acţiune antioxidantă prin realizarea unui important

sistem de oxido-reducere la nivelul celulelor, care contribuie la transportul hidrogenului pe cale non-enzimatică;

125

menţine glutationul în formă redusă, protejează vitaminele A, E, B de oxidare, transformă Fe3+ în Fe2+, activează acidul folic;

intervine în metabolismul glucidic şi protidic; contribuie la formarea colagenului (prin convertirea

prolinei în hidroxi-prolină care intră în structura colagenului);

intervine în biosinteza glicozaminoglicanilor; intervine în biosinteza glucocorticoizilor şi tirozinei; favorizează activitatea enzimatică, funcţionând drept

transportor de protoni în reacţii catalizate de oxidoreductaze (catalaza, peroxidaza, citocromoxidaza, diverse dehidrogenaze);

are acţiune antitoxică (prin protejarea faţă de acţiunea nocivă a compuşilor organo-mercurici, organocloruraţi, plumbului etc);

măreşte rezistenţa organismului faţă de infecţii.Necesar nutriţionalAportul recomandat pentru vitamina C este de 60 mg/zi, pentru adulţi;

aceasta este considerată limita de siguranţă, care previne instalarea simptomelor de scorbut. Aportul minim de vitamina C necesar prevenirii scorbutului este de 10 mg/zi. Carenţa de vitamina C produce boala numită „scorbut”, care se manifestă prin: hemoragii gingivale, modificări ale ţesutului conjunctiv, cu apariţia unor structuri atipice care interesează colagenul şi glicozaminoglicanii, perturbări ale procesului de osteogeneză (apar forme spongioase), sângerări cutanate. Toate aceste modificări sunt datorate perturbărilor metabolice în care vitamina C este implicată.

Surse alimentarePrincipala şi practic, singura sursă de vitamina C pentru organism o

reprezintă legumele şi fructele; conţinutul în acid ascorbic al acestora variază foarte mult de la un produs la altul, şi chiar în cadrul aceluiaşi produs, în funcţie de condiţiile de cultură, modul de păstrare, procesele de prelucrare culinară sau industrială la care alimentul este supus (Tabel XXIX).

Fibre alimentare

126

Fibrele alimentare au fost incluse în categoria principiilor nutritive numai din considerente de ordin fiziologic; este cunoscut faptul că rolul lor nutritiv este minor. Marea majoritate a componentelor care aparţin acestei categorii sunt polizaharide nedigerabile sau parţial digerabile şi de aceea au fost denumite “glucide nedigerabile”. În prezent, nutriţioniştii denumesc această categorie de componente ale alimentelor “fibre alimentare”

Termenul de “fibre alimentare” se referă la reziduurile fibroase ale alimentelor de origine vegetală, care nu sunt hidrolizate de către enzimele digestive umane, dar a căror compuşi polizaharidici sunt parţial degradaţi de flora bacteriană a colonului.

Substanţele incluse în grupa fibrelor alimentare sunt foarte numeroase şi eterogene structural. Majoritatea lor sunt de natură glucidică - polizaharide, dar apar şi compuşi neglucidici.

Structura şi proprietăţile fizice ale fibrelor alimentare

Din punct de vedere biologic, fibrele alimentare se clasifică în: fibre structurale, (intră în structura pereţilor celulari ai plantelor):

celuloza, lignina, unele hemiceluloze, pectinele; fibre cu rol în refacerea unor ţesuturi vegetate lezate: gumele şi

mucilagiile; polizaharide de rezervă.

După solubilitate, fibrele alimentare se clasifică în: fibre insolubile în acizi şi baze, denumite şi “fibre brute”; în

această grupă intră celuloza, unele hemiceluloze şi lignina; fibre solubile în acizi şi baze; cuprind pectinele, gumele,

mucilagiile, unele hemiceluloze, polizaharidele de stocare, polizaharidele din alge. Din punct de vedere chimic, fibrele alimentare se clasifică în:

compuşi polizaharidici: celuloză (polimer neramificat al D-glucozei, legată 1-4, cu un grad

de polimerizare cuprins între 3.000-100.000); hemiceluloze (polimeri ai pentozelor şi hexozelor, cu structură

ramificată şi cu un grad de polimerizare de peste 250); pectine (polimeri liniari ai esterului metilic al acidului glucuronic, cu

un grad de polimerizare cuprins între 60.000-90.000); gume, mucilagiile, polizaharidele de depozit (polizaharide

nefibrilare, foarte ramificate, conţinând acizii glucuronic, galacturonic, arabinoză, xiloză, manoză);

lignină, care este un polimer al fenilpropanului, cu un grad de polimerizare cuprins între 1.000-4.500;

127

diverşi alţi compuşi: acid fitic, steroli vegetali, saponine, taninuri etc.

Proprietăţi fiziologice ale fibrelor alimentare

Din punct de vedere nutriţional interesează compoziţia chimică a fibrelor alimentare, efectele asupra organismului uman şi posibilele interacţiuni cu alţi componenţi ai dietei. Printre proprietăţi fiziologice ale fibrelor alimentare, legate de rolul lor în nutriţia umană, se numără:

Digestibilitatea Deşi neatacate de enzimele digestive, unele fibre alimentare sunt

supuse acţiunii florei bacteriene de la nivelul colonului. Astfel, pectinele sunt digerate complet, hemicelulozele în proporţie de 56-87 %, celuloza până la 40 % iar lignina nu este modificată.

Produşii finali ai digestiei sunt reprezentaţi de acizi graşi volatili cu număr mic de atomi de carbon (acid acetic, acid butiric, acid propionic), dioxid de carbon, apă, metan, hidrogen. Acizii rezultaţi pot fi absorbiţi în organism şi utilizaţi ca sursă minoră de energie, cu rol în procesele fiziologice sau pot fi eliminaţi. Acizii graşi sunt ionizaţi la nivelul colonului în proporţie de 99%; nu se absorb şi acţionează catalitic, prin modificarea presiunii osmotice, asigurând prin acest mecanism, tranzitul intestinal.

Capacitatea de reţinere a apei Fibrele alimentare au proprietatea de a fi higroscopice. Cea mai

mare capacitate de reţinere a apei o au pectinele, gumele, mucilagiile, polizaharidele de depozit, unele hemiceluloze. Această proprietate explică creşterea masei fecale şi modificarea timpului de tranzit intestinal. Se apreciază că în 100 g produse vegetale (cereale, legume, fructe) este reţinută o cantitate de apă de aproximativ 30 g.

S-a calculat că 50 g tărâţe de grâu reţin 200 g apă, echivalent cu apa reţinută de 100 g morcov crud, 150 g cartofi sau 200 g portocale.

Modificarea timpului de tranzit intestinal Fibrele alimentare influenţează unii parametri care contribuie la

reglarea tranzitului gastrointestinal: timpul de golire al stomacului, viteza de transport la nivelul intestinului subţire şi a colonului.

Timpul de tranzit este dependent de structura chimică. Fibrele solubile întârzie evacuarea gastrică dar cresc viteza de tranzit în intestinul subţire, datorită proprietăţii de a forma geluri şi influenţează puţin masa fecală. Viteza de tranzit creşte semnificativ în cazul unei constipaţii preexistente. În unele situaţii, dacă tranzitul intestinal este rapid, prezenţa fibrelor solubile are un efect de încetinire a acestuia.

128

Legarea şi influenţarea metabolismului acizilor biliari Fibrele alimentare au proprietatea de a lega acizii biliari, procesul

fiind condiţionat de: natura chimică a fibrelor alimentare; ordinea în care scade

capacitatea componentele fibrelor de a se lega de acizii biliari este următoarea: lignina, gumele, pectinele, hemicelulozele;

pH-ul (capacitatea de adsorbţie a acizilor biliari este mai mare la un pH acid);

concentraţia şi tipul acizilor biliari (mai mare pentru acizii biliari mono- şi dihidroxilaţi decât pentru cei trihidroxilaţi; mai mare pentru acizii biliari liberi decât pentru cei conjugaţi). Adsorbţia acizilor biliari de către fibrele alimentare poate reduce

concentraţia lor în faza apoasă a conţinutului intestinal; are loc scăderea reabsorbţiei active ileale şi creşterea excreţiei lor prin fecale. Consecutiv, are loc o creştere a sintezei hepatice de acizi biliari şi o scădere a concentraţiei colesterolului seric şi a lipidelor serice.

Modificarea florei bacteriene intestinale Fibrele alimentare, fiind substrat pentru procesele de fermentaţie de

la nivelul colonului, au capacitatea de modificare a microflorei bacteriene; este favorizată dezvoltarea bacteriilor de tipul Lactobacilus şi Streptococus şi diminuată dezvoltarea speciilor Bacteroides şi Bifidobacter. În strânsă legătură cu modificarea florei intestinale, apare problema carcinogenezei la nivel intestinal.

Scăderea absorbţiei glucozei Fibrele alimentare au capacitatea de a reduce absorbţia glucozei la

nivelul intestinului. Acest efect este dependent de structura chimică a fibrelor alimentare, de tipul de fibră alimentară; absorbţia glucozei poate fi diminuată într-o proporţie de 10 – 60 %. Această proprietate stă la baza eficienţei consumului de fibre alimentare în tratamentul diabetutui zaharat. Mecanismele de acţiune în explicarea acestui fenomen sunt complexe: prin inhibiţie enzimatică, fibrele alimentare intervin în hidroliza digestivă a glucidelor cu reducerea vitezei de absorbţie; prin vâscozitatea lor fiziologică formează un mediu fizic care întârzie absorbţia intestinală a glucozei.

Capacitatea de legare a unor cationi Polizaharidele din componenţa fibrelor alimentare au capacitatea de

schimb cationic, acţionând ca răşini monofuncţionale schimbătoare de cationi; fibrele din cereale acţionează ca schimbători polifuncţionali de mică intensitate.

129

Dietele bogate în fibre alimentare pot afecta balanţa fierului, calciului, magneziului, sodiului şi potasiului, prin modificarea utilizării lor digestive.

Eliminarea crescută a acestor cationi este corelată cu prezenţa în fibrele alimentare a acizilor uronici, ligninei, acidului fitic, care prin grupările acide, pot lega ionii respectivi. Mecanismul este incriminat în apariţia osteomalaciei şi rahitismului din carenţele alimentare datorate unui aport caloric predominant din pâinea neagră.

Modificarea digestiei şi absorbţiei unor principii nutritivi Fibrele alimentare constituie o barieră suplimentară în absorbţia

principiilor nutritive la nivelul intestinului. Prin formarea unor geluri la nivelul intestinului creşte vâscozitatea

bolului alimentar şi se poate întârzia digestia, respectiv absorbţia, glucidelor, proteinelor şi sărurilor minerale, în funcţie de dimensiunea particulelor şi încărcarea lor electrică.

Absorbţia unor substanţe organice toxice Fibrele alimentare, cu greutate moleculară mare, posedă proprietatea

de a absorbi unele substanţe toxice sau cu potenţial carcinogen, facilitând eliminarea acestora din organism.

Creşterea pierderii fecale de lipide şi proteine Studii efectuate pe diverse specii de animale şi la om au arătat că

suplimentarea dietei cu fibre alimentare are un efect hipocolesterolemiant şi hipoglicemiant; în acelaşi timp, creşte eliminarea fecală de proteine, cu reducerea aportului caloric.

Fibrele alimentare acţionează prin scăderea absorbţiei intestinale a lipoproteinelor, scăderea sintezei lor la nivelul ficatului sau modificarea metabolismului acestora la nivelul ţesuturilor periferice.

În tabelul XXX este prezentată relaţia dintre proprietăţile fibrelor alimentare şi efectele mai semnificative asupra organismului (stări patologice favorizate de un aport deficitar).

Deficitul de fibre alimentare şi patologia umană

Deficitul de fibre alimentare în dieta omului este un factor decisiv în două grupe de stări patologice:

boli metabolice (diabetul zaharat, obezitatea, cardiopatia ischemică, litiaza biliară etc);

boli ale colonului (constipaţia, colonul iritabil, hemoroizi, boala diverticulară, apendicita, cancerul intestinal).

Tabel XXX

130

Relaţia între proprietăţile fibrelor alimentare şi efectele lor fiziologice

Proprietăţile fibrelor alimentare (in vitro)

Principalele efecte în organism

Efectele patologice ale dietelor sărace în fibre alimentare

Fermentaţia

FlatulenţăStabilizarea epiteliului colonuluiReglarea echilibrului bacterianStimularea absorbţiei apei şi a sodiuluiInhibarea sintezei colesterolului

HipercolesterolemieCancer de colon şi rect

Retenţia de apă

Creşterea timpului de tranzit intestinalCreşterea masei fecalelorDiluarea agenţilor carcinogeni

ConstipaţieDiverticulozăCancer de colon şi de rectAlte efecte

Absorbţia de acizi biliari

Excreţia acizilor biliariSinteza hepatică de acizi biliari.

HipercolesterolemieCancer de colon şi de rect

Scăderea absorbţiei glucozei

Modificarea glicemiei DiabetObezitate

Capacitatea de schimb ionic

Excreţia şi absorbţia intestinală de elemente minerale (Fe, Zn, Ca, Mg, Na, K)

Dezechilibru mineral

Din punct de vedere patogenetic, aceste stări patologice se pot produce prin:

creşterea presiunii intraluminale (apendicita, boala diverticulară a colonului);

creşterea presiunii intraabdominale (hemoroizi, varice, hernie hiatală);

creşterea timpului de tranzit şi reducerea masei fecale (cancerul de colon).

Deficitul de fibre alimentare şi bolile metabolice

Dislipidemiile, ateroscleroza şi cardiopatia ischemicăAcţiunea hipocolesterolemiantă şi hipolipemiantă a diferiţilor

constituenţi ai fibrelor alimentare este diferită; această acţiune este absentă

131

pentru celuloză, scăzută pentru lignină şi crescută pentru fibrele alimentare solubile (mucilagii, gume, pectine).

Mecanismele de acţiune sunt insuficient precizate. Principalul mod de acţiune pare a consta în adsorbţia acizilor biliari, scoaterea lor din circulaţia enterohepatică şi excreţia crescută prin fecale. Nu se exclude posibilitatea unei acţiuni directe asupra metabolismului lipidic. Au loc perturbări ale raportului colesterol esterificat/colesterol liber, trigliceride/fosfolipide şi a raportului lipide/proteine. Este de asemenea posibilă modificarea florei bacteriene, care ar putea determina o accentuare a circulaţiei enterohepatice, creşterea catabolismului hepatic al colesterolului. Poate avea loc şi o scădere a absorbţiei colesterolului prin legarea directă a acestuia de fibrele alimentare. Scăderea absorbţiei colesterolului se poate datora şi creşterii vitezei de tranzit intestinal.

Diabetul zaharat Fibrele alimentare şi, în mod deosebit pectinele şi gumele, exercită

efecte hipoglicemiante atât la persoanele sănătoase, cât şi la cele cu diabet zaharat. Consumul crescut de fibre alimentare la persoanele adulte, cu diabet insulinodependent, determină o scădere a necesarului de insulină într-o proporţie de până la 40 %, iar la cele cu diabet non-insulinodependent într-o proporţie de 80-100 %.

Fibrele alimentare întârzie hidroliza glucidelor digerabile (amidon), scurtează timpul de tranzit şi deci şi timpul de absorbţie al glucozei.

Obezitatea Fibrele alimentare intervin în prevenirea şi tratamentul obezităţii. Ele

limitează aportul de principii nutritive prin volumul crescut, prin timpul prelungit necesar masticaţiei şi senzaţiei precoce de saţietate; în plus, scad eficienţa absorbţiei unor principii nutritive calorigene.

Litiaza biliară Fibrele alimentare constituie un factor protector faţă de litiaza biliară

colesterolică prin acţiunea la nivelul metabolismului acizilor biliari.

Deficitul de fibre alimentare şi bolile colonului

Constipaţia Atât fibrele solubile cât şi cele insolubile au efecte de prevenire a

constipaţiei, de reglare a tranzitului intestinal. Ele reglează motricitatea, scad presiunea intraluminală şi scurtează timpul de tranzit intestinal.

Cancerul de colon Mecanismele de acţiune ale deficitului de fibre alimentare în

alimentaţie ca o posibilă cauză a cancerului de colon sunt foarte diverse. Ele

132

ar acţiona printr-o reducere a timpului de tranzit intestinal, care scade timpul disponibil activităţii metabolice bacteriene asupra substraturilor disponibile, cu producerea de carcinogeni; de asemenea, scade timpul de expunere a mucoasei colonului la acţiunea carcinogenilor. La acţiunea de protecţie anticancerigenă se adaugă şi efectele viaminelor A şi C, precum şi a polifenolilor prezenţi în unele legume şi fructe.

Colonul iritabil şi boala diverticulară a colonului Deficitul de fibre alimentare este implicat în etiopatogeneza acestor

boli. Scăderea aportului de fibre determină reducerea volumului fecal, ceea ce determină o modificare a motilităţii colonului şi creşterea presiunii intraluminale.

Necesarul în fibre alimentare al organismului uman

La nivelul cunoştinţelor actuale, părerile privind aportul recomandat de fibre alimentare în dietă sunt foarte diverse, ţinând seama de faptul că un aport excesiv, interferă absorbţia proteinelor, lipidelor şi a unor elemente minerale.

Majoritatea autorilor recomandă un aport de 20-30 g/persoană/zi, cu un maxim de 35 grame.

O dietă săracă în fibre alimentare este considerată aceea care conţine sub 3 grame pe zi.

Surse de fibre alimentare

Fibrele alimentare sunt prezente numai în alimente de origine vegetală: fructe, legume, leguminoase uscate, cereale.

Cele mai importante surse de fibre alimentare pentru organism sunt derivatele de cereale. Conţinutul în fibre depinde de gradul de extracţie a componentelor bobului de cereale, fiind mai mare în tărâţe şi făina integrală decât în cea albă sau neagră.

Pâinea albă conţine 2,7 g % fibre alimentare, cea neagră 5,11 g % iar cea integrală de 8,5 g %.

Legumele, leguminoasele uscate şi fructele reprezintă o sursă importantă de fibre alimentare. În general, leguminoasele uscate sunt mai bogate în fibre alimentare decât legumele. Din grupa legumelor, un conţinut mai mare îl au legumele verzi (Tabel XXXI).

133

Tabel XXXIConţinutul în fibre alimentare al unor alimente

AlimentulFibre totale

g%Celuloză

g%Lignină

g%Făină: Albă Intermediară Integrală Tărâţe

3,27,99,544,0

0,61,42,58,1

0,030,80,83,2

Pâine: Albă Intermediară Integrală

2,75,18,5

0,71,31,3

urme0,21,2

Cereale: Tărâţe de ovăz Fulgi de ovăz Fulgi de porumb

30,015,013,0

2,01,02,0

4,01,01,0

Legume: Varză de Bruxelles Varză Conopidă Salată Ceapă Morcov Nap Cartofi Ardei Tomate Porumb dulce Sparanghel crud Castravete crud, fără coajă Linte crudă Mazăre verde Fasole verde Năut

2,92,81,81,52,13,72,23,50,91,45,720,011,021,07,93,412,7

0,80,71,11,10,61,50,71,00,30,50,63,02,04,02,31,33,0

0,070,4

urmeurmeurmeurmeurmeurmeurme0,3

0,082,01,03,00,40,22,0

Fructe: Mere (pulpă) Mere (coaja) Banane Cireşe Piersici Pere (pulpă) Pere (coajă) Prune

1,43,71,81,22,32,48,61,5

0,51,00,40,30,20,72,20,2

0,010,50,3

0,070,60,52,70,3

134

Căpşuni 2,1 0,3 0,6Fructe seci: Nuci Alune

14,09,3

1,01,7

1,01,2

Substanţe bioactive

Produsele alimentare de origine vegetală conţin, pe lângă componentele cu rol biologic cunoscut şi indispensabile în alimentaţia omului (macronutrienţi şi micronutrienţi), şi alte substanţe (pigmenţi naturali, acizi organici, enzime, uleiuri volatile etc), în concentraţii foarte mici, care pot îndeplini, în aliment sau în organism, roluri specifice:

imprimă anumite proprietăţi senzoriale (culoare, aromă, gust) produsului alimentar;

stimulează secreţiile digestive şi contribuie la creşterea utilizării digestive a principiilor nutritive;

conferă alimentului proprietăţi stimulente; protejează componente mai labile din compoziţia alimentului; influenţează stabilitatea chimică şi microbiologică a produsului alimentar.

Aceste substanţe sunt denumite cu un termen generic “substanţe bioactive”; trebuie precizat că o parte dintre acestea prezintă interes nutriţional şi se numesc “fiziologic active”, iar altă parte prezintă, mai ales interes terapeutic (în domeniul fitoterapiei), substanţe “farmacologic active”.

În prezent, în grupul substanţelor bioactive sunt incluse următoarele categorii de componente: acizi organici, alcaloizi, fitoncide, enzime, hormoni, glicozide, pigmenţi naturali, taninuri, uleiuri eterice.

Acizi organiciÎn produsele alimentare de origine vegetală sau animală sunt prezenţi

acizi liberi sau sub formă de săruri, în special săruri de potasiu. Acizii conferă produselor vegetale proprietăţi gustative specifice şi imprimă reacţie acidă, favorabilă stabilităţii unor vitamine.

În mierea de albine sunt prezenţi acizi organici (0,1 – 0,2 %): formic, acetic, citric, lactic, succinic, malic, tartric; aceştia imprimă aciditate mierii. În organismul animal este prezent acidul lactic, care se formează din glicogen. În lapte şi murături, acidul lactic se formează prin fermentaţie lactică.

Produsele alimentare bogate în lipide conţin o mare varietate de acizi organici, în mod natural sau formaţi în timpul proceselor de autooxidare.

135

Acizii organici din produse vegetaleAcizii organici sunt prezenţi în fructe şi legume; concentraţia lor

variază în funcţie de specie, de gradul de coacere şi prospeţimea acestora şi este cuprinsă între 0,1-7 %. În fructe şi legume se găsesc acizii: malic, citric, tartric, benzoic (afine, merişoare), salicilic (fragi, zmeură, căpşuni), formic (zmeură, cireşe), oxalic (măcriş, spanac), succinic (struguri, vişine, sfeclă).

Acidul citric predomină în citrice, în zmeură, fragi, coacăze; acidul malic, în mere, cireşe, prune iar acidul tartric, în struguri, cireşe, caise, gutui, fragi.

Acizii organici influenţează proprietăţile gustative ale fructelor. Cantitatea de acizi organici din fructe scade în timpul coacerii acestora şi în perioada de păstrare, fiind consumaţi în diferite procese biochimice. Concentraţia acizilor creşte de la exterior spre interiorul fructului. O acumulare a acizilor are loc în perioada de creştere a fructelor, concentraţia acestora scăzând treptat către maturitate, ca urmare a consumului lor în unele procese metabolice. Cel mai uşor este transformat acidul malic; de aceea, fructele în care predomină acidul citric sunt mai acre la maturitate (lămâile) decât cele în care predomină acidul malic (merele).

Ceaiul conţine acizi organici liberi sau în diferite combinaţii: acid oxalic (0,2-0,8 %), acid citric (0,7-1,0 %).

Dintre acizii organici, în cafea, sunt prezenţi: acidul citric (0,3 %), acidul oxalic (0,05 %), acidul malic, acidul nicotinic (30 -35 mg %; acidul nicotinic se extrage în infuzia de cafea în proporţie de 80 - 95 %, astfel încât cafeaua furnizează 1 - 2 mg vitamină PP/ zi) şi acizi fenolici: acidul clorogenic, acidul chinic şi acidul cafeic.

Acizii organici din lapteÎn laptele proaspăt este prezent acidul citric în concentraţie de 2 g/L, în

laptele de vacă şi 1,3 g/L în laptele uman. Cantitatea de acid citric este dependentă de concentratia lactozei. Acidul citric formează săruri cu calciul, magneziul şi potasiul. Acidul citric are rol de sistem tampon şi de dispersare a componentelor insolubile din lapte. La fierberea laptelui, o parte din acidul citric precipită sub formă de citraţi. În laptele coagulat se evidenţiază şi alţi acizi organici: acidul lactic, butiric şi acetic, proveniţi prin degradarea bacteriană a lactozei.

Enzimele din alimenteEnzimele sunt compuşi organici, cu structură proteică, de provenienţă

endogenă care catalizează majoritatea reacţiilor catabolice şi anabolice care au loc în organismele vii. În produsele alimentare au loc procese enzimatice, atât sub acţiunea enzimelor proprii cât şi prin intervenţia enzimelor provenite de la diferitele microorganisme care contaminează aceste produse; transformările

136

enzimatice provocate de prezenţa enzimelor pot fi favorabile şi îmbunătăţesc proprietăţile alimentului (maturarea alimentelor) sau nefavorabile, situaţie în care se produce alterarea produsului alimentar, cu consecinţe directe asupra calităţii acestuia.

Cunoaşterea activităţii enzimatice desfăşurate în produsul alimentar natural sau în cel prelucrat tehnologic sau culinar este deosebit de importantă pentru aprecierea modificărilor care au loc în compoziţia chimică a alimentului şi cunoaşterea posibilităţilor de a le influenţa pentru menţinerea calităţii produsului respectiv.

De asemenea, prezenţa sau absenţa unor enzime în produsul alimentar, evidenţiază respectarea legislaţiei cu privire la conservarea unor alimente (lapte).

Structura enzimelorSub aspect structural, enzimele pot fi:

holoenzime - enzime cu compoziţie exclusiv proteică; heteroenzime - enzime formate din două componente: o componentă

proteică - apoenzima şi o componentă neproteică - coenzima;La rândul lor, coenzimele pot fi incluse în trei grupe:

coenzime tetrapirolice, care conţin un macrociclu asemănător hemului şi fier în diverse stări de oxidare: citocromi, catalaze, peroxidaze;

coenzime derivate din vitamine hidrosolubile: transaminaze (cu conţinut în piridoxal-fosfat), dehidrogenaze (cu conţinut în nicotin-adenin-dinucleotid);

coenzime care necesită ioni metalici: alcool-dehidrogenaza (necesită Zn), arginaza (necesită Mn), tirozin-hidroxilaza (necesită Cu).Denumirea enzimelorDenumirea enzimelor s-a făcut iniţial după ”substrat”, la care s-a

adăugat sufixul “ază”; în prezent, această regulă persistă pentru multe enzime; de obicei, s-a introdus pentru fiecare clasă de enzime, o denumire în funcţie de tipul de reacţie catalizată.

Clasificarea oficială a enzimelor acreditată de Uniunea Internaţională de Biochimie - IUB (International Union of Biochemistry) include şase clase, cu un cod specific EC 1 - EC 6:

1. oxidoreductaze;2. transferaze; 3. hidrolaze; 4. liaze; 5. izomeraze;

137

6. ligaze.Importante pentru transformările care au loc în produsele alimentare

sunt:EC 1. Oxido - reductazele reprezintă grupul cel mai numeros de

enzime; catalizează reacţiile de oxidare şi de reducere; dintre ele amintim: tirozinaza, catalizează brunificarea enzimatică a unor produse

vegetale; ascorbic-oxidaza, catalizează oxidarea acidului ascorbic; lipoxidaza, accelerează oxidarea acizilor graşi nesaturaţi şi

favorizează râncezirea grăsimilor.EC 3. Hidrolazele, enzime care catalizează scindarea unor legături

sub acţiunea moleculei de apă, pot fi: Carbohidraze – enzimele care scindează hidraţii de carbon: zaharaza, scindează zaharoza în glucoză şi fructoză; amilaza, scindează amidonul 1a dextrine şi maltoză; maltaza, hidrolizează maltoza la glucoză; lactaza, hidrolizează lactoza la glucoză şi galactoză. Glicozidaze – enzimele care scindează glicozidele: emulsina, scindează amigdalina în glucoză, benzaldehidă şi acid

cianhidric; mirozinaza, scindează sinigrina, din seminţele de muştar, în ulei

alilic, glucoză şi sulfat acid de potasiu. Lipaze – enzimele care hidrolizează lipidele: gliceridaze, scindează gliceridele; tributiraze; realizează eliberarea acidului butiric; Enzime proteolitice – hidolizează proteinele:

chimozina, produce coagularea laptelui; transformă caseina în paracaseină;

papaina, scindează proteinele în peptide; papaina este enzimă vegetală descoperită în fructele plantei Carica papaya, identificată apoi în seva grâului, în fasole şi în anason; este utilizată în procesul de maturare al cărnii.

EC 4. Liazele, enzime care catalizează scindarea unor legături de tip C - C, C- N, C - O, C– S:

Decarboxilazele aminoacizilor- enzime care au proprietatea de a cataliza decarboxilarea aminoacizilor;

Aldolaze, enzime care catalizează scindarea hexozelor fosfatate în trioze fosfatate.

138

În unele produse alimentare, enzimele prezente intervin în procese biochimice şi chimice specifice, cu efecte benefice asupra proprietăţilor senzoriale (textură, aromă, gust, culoare) sau utilizării digestive a produsului.

Enzimele din carneEnzimele sunt constituenţi ai tuturor celulelor vii; ele se găsesec în

diverse ţesuturi animale şi mai ales în muşchi, prezenţa lor fiind determinată de funcţia organului respectiv. În ficat sunt prezente majoritatea enzimelor. Muşchiul conţine enzimele glicolizei şi enzime de oxido-reducere. Enzimele proteolitice joacă un rol deosebit în procesele biochimice de maturare a cărnii.

Enzimele din ouEnzimele din gălbenuş aparţin grupei lipazelor şi anume: tributiraza,

metilbutiraza şi colinesteraza. S-a evidenţiat şi prezenţa unei proteinaze şi a unor fermenţi diastazici.

Enzimele din lapte Enzimele sunt componente ale laptelui. Ele pot proveni din organismul

mamiferului, fiind secretate de glanda mamară - enzimele preformate - şi pot fi: hidrolaze (amilaze, fosfataze) sau oxidoreductaze (lactoperoxidaza, xantinoxidaza). Alte enzime iau naştere după recoltarea laptelui, fiind elaborate de microorganismele care se dezvoltă şi se înmulţesc foarte repede, laptele fiind un mediu bun de cultură pentru bacterii (lipaze, peptidaze, catalază).

Xantinoxidaza din lapte este luată drept criteriu de eficacitate a sterilizării laptelui; ea trebuie să fie inactivată prin procesul de pasteurizare.

Enzimele din cerealeÎn boabele cerealelor se găsesc atât hidrolaze cât şi oxidoreductaze.

Hidrolazele cele mai importante sunt α şi β amilazele; din acestă grupă în bobul cerealelor mai sunt prezente proteaze şi lipaze.

α-Amilaza, specifică ţesuturilor animale, se găseşte în cantităţi mici în boabele negerminate ale cerealelor; în timpul germinării, cantitatea de α-amilază creşte mult şi determină scindarea lanţurilor polizaharidice ale amidonului în poziţie centrală; rezultă astfel fragmente mari de dextrine şi o mică cantitate de maltoză. α-Amilaza este o amilază dextrinogenă. Temperatura optimă de acţiune a α -amilazei este de 60-70 oC; pH-ul optim de acţiune este 5,6 - 5,8.

β-Amilaza este specifică ţesuturilor vegetale şi hidrolizează dextrinele provenite din transformarea amidonului până la maltoză. β-Amilaza este o exo-glicozidază, scindând molecula amidonului în poziţiile terminale ale lanţului poliozidic. β-Amilaza este numită amilază zaharigenă, deoarece eliberează zahăr reducător. Ea se găseşte aproape exclusiv în celulele vegetale.

139

Temperatura optimă de acţiune este de 49- 54 oC, iar pH- ul optim este 4,5 - 5.

Proteazele din boabele cerealelor sunt răspunzătoare de calitatea proteinelor; o proteoliză prea accentuată duce la degradarea glutenului şi prin aceasta, la diminuarea calităţii făinii şi a pâinii.

Enzimele din pâineEnzimele din pâine sunt reprezentate de hidrolaze (amilaze, maltază,

celulază, proteaze, lipaze, fosfatază şi oxidoreductaze (peroxidaze şi alte oxidaze specifice).

Enzimele din fructePrezenţa enzimelor în compoziţia fructelor explică procesele

biochimice care se petrec în aceste ţesuturi.Fosforilazele intervin în degradarea amidonului în cursul proceselor de

coacere. Pectinaza şi pectaza acţionează asupra pectinelor în timpul coacerii fructelor, acestea devenind mai moi, mai suculente.

Invertaza este prezentă în struguri; scindează zaharoza în glucoză şi fructoză, zaharuri fermentescibile.

Enzimele de oxido-reducere: oxidaze, fenol-oxidaze, peroxidaze, sunt responsabile de modificarea culorii fructelor atunci când acestea sunt tăiate sau zdrobite. Ascorbic-oxidaza degradează acidul ascorbic.

Pigmenţii din alimenteProdusele alimentare de origine vegetală şi mai ales, legumele şi

fructele conţin în mod natural substanţe care imprimă diferite culori - pigmenţii. Din punct de vedere chimic, pigmenţii sunt substanţe organice, cu structuri complexe, aparţinând unor clase diferite de compuşi. Varietatea de culori este caracteristică produselor alimentare de origine vegetală din grupa legumelor (morcov, tomate, ardei, spanac, mazăre) şi fructelor (mere, caise, cireşe).

Este cunoscut faptul că în afară de proprietăţile cromogene pigmenţii vegetali, alături de alte componente din produs (uleiuri eterice, alcaloizi) conferă fructelor şi legumelor şi un miros specific.

Pigmenţii naturali mai sunt denumiţi şi biocromi (substanţe naturale colorate); în ţesuturile vegetale sunt localizaţi în organite celulare specializate (cromoplaste) prezente în frunze, flori, fructe, polen. Pigmenţii naturali sunt prezenţi şi în ţesuturile animale: muşchi, sânge, tegumente. Pigmenţii naturali, ingeraţi odată cu alimentele care îi conţin, participă în organism la numeroase procese biochimice: participă la reacţii redox, influenţează permeabilitatea vasculară, intervin în transformările suferite de acidul ascorbic în organism.

140

După origine, pigmenţii pot fi vegetali şi de natură animală.

Pigmenţii vegetali

Principalele grupe de pigmenţi vegetali sunt: clorofilele, carotenii, pigmenţii flavonoidici, antocianii, betalainele.

ClorofileleClorofilele constituie cei mai importanţi pigmenţi din plantele verzi,

alge şi bacteriile fotosintetizatoare. Ca structură chimică, clorofilele sunt complecşi ai magneziului derivaţi din porfină (porfina este o structură macrociclică, complet nesaturată, care conţine patru cicluri pirolice); porfinele substituite sunt denumite porfirine. Prin condensarea unui al cincilea nucleu izociclic la porfină se formează forbina, nucleul tuturor clorofilelor. În natură sunt prezente mai multe clorofile; structurile lor diferă în funcţie de substituenţii nucleului forbinic.

Clorofila este puţin stabilă la temperatură, la lumină şi la variaţii de pH; pierderea culorii verzi în timpul prelucrării termice a legumelor se datorează scindării moleculei, cu formarea feofitinei şi pirofeofitinei. Degradarea clorofilei din interiorul ţesuturilor vegetale după recoltarea plantelor verzi este datorată scindării moleculei acesteia sub acţiunea enzimelor şi a acizilor proprii celulei vegetale. Eforturile cercetătorilor de a menţine culoarea verde a legumelor conservate au condus la obţinerea clorofiridelor (derivaţi ai

141

clorofilei a căror culoare este stabilă) şi a complecşilor metalici ai clorofilei, compuşi cu culoare intensă şi stabilă) .

În prezent, în tehnologia alimentară se utilizează drept coloranţi naturali clorofila (E-140) şi complecşii de cupru clorofilă (E-141).

Carotenoidele Carotenoidele reprezintă un grup de pigmenţi coloraţi de la galben

deschis până la roşu intens şi chiar violet; sunt pigmenţii cei mai răspândiţi în natură. Carotenii sunt prezenţi în fructe şi legume alături de clorofilă; în ţesutul vegetal îndeplinesc funcţii importante în fotosinteză şi în fotoprotecţia plantei.

Pigmenţii carotenoizi aparţin la două grupe structurale: hidrocarburi carotenice şi xantofile (carotenoizi oxigenaţi). Configuraţia structurală de bază a carotenoizilor este constituită din catene poliizoprenice pe care pot fi grefate grupări terminale ciclice.

-caroten

Cel mai răspândit carotenoid prezent în ţesuturile vegetale este β-carotenul (morcovi, dovlecei, cartofi); alţi caroteni descoperiţi în plante sunt: α-carotenul (morcovi), capsantina (ardei, tomate), luteina - diol al α-carotenului (porumb, petale de gălbenele), licopen (tomate), bixină (seminţe de anato), zeaxantina - diol al β-carotenului (porumb), violaxantina (epoxid carotenoidic), neoxantina (tiol alenic), β- criptoxantină (derivat hidroxilat al β - carotenului), citroxantina şi citraurina (citrice), rubixantina (măceşe), crocetina - derivat carboxilic (stigmatele florilor de Crocus sativus).

Licopen

142

Rolul biologic al pigmenţilor carotenoidici, ingeraţi odată cu alimentele în care sunt prezenţi, este acela de precursori ai vitaminei A; condiţia existenţei activităţii de provitamină o constituie prezenţa structurii retinoide (cu ciclul β-iononic) în molecula carotenoizilor. Cel mai important precursor al vitaminei A este β-carotenul, dar şi α-carotenul şi β-criptoxantina posedă acţiune de provitamină A. Se consideră că pigmenţii carotenoizi prezenţi în fructe şi legume furnizează 30 – 100 % din necesarul zilnic de vitamina A.

Distribuţia pigmenţilor carotenoidici în produsele vegetale este diferită; fructele roşii, galbene şi portocalii, rădăcinoasele şi legumele verzi sunt bogate în carotenoizi. Toate legumele cu frunze verzi conţin carotenoizi, dar culoarea galbenă a acestora este mascată de clorofilele colorate în verde; în general, ţesuturile bogate în clorofilă sunt foarte bogate în caroteni (spanac, conopidă, mazăre, fasole verde, sparanghel).

În miere sunt prezenţi caroteni, xantofilă, clorofilă, în concentraţii mici.Pigmenţi carotenoizi au fost descoperiţi şi în ţesuturi animale. În regnul animal prezenţa pigmenţilor carotenoizi este condiţionată de

consumarea plantelor conţinând aceşti coloranţi; astfel, culoarea roz a cărnii de somon este datorată, în special, astaxantinei, formată în urma ingerării de plante marine conţinând carotenoizi. Unii pigmenţi carotenoidici sunt prezenţi în ţesutul vegetal sau animal legaţi de proteine. Aşa se explică culoarea albastră a crustei creveţilor şi homarilor, la care culoare roşie a astaxantinei virează la albastru (culoarea complexului astaxantină - proteină); prin fierbere, culoarea virează la roşu datorită denaturării complexului cu proteinele şi eliberării acestora. Ovoverdina este un complex carotenoid-proteină de culoare verde, prezent în ouăle de homar.

Se cunosc şi glicozide ale unor carotenoide; astfel, crocetina, un pigment descoperit în şofran, este o glicozidă carotenoidică.

Pigmenţi flavonoidiciColoranţii flavonici reprezintă un grup de substanţe naturale - compuşi

fenolici - derivaţi de benzopiran la care este legat un nucleu benzenic. Diversitatea mare a pigmenţilor flavonoidici rezultă din particularităţile structurale, numărul şi poziţia grupărilor hidroxil fenolice, prezenţa unor grupări hidroxilice: flavani, antocianidine, flavone şi izoflavone, flavanone, calcone, aurone.

Culoarea diverselor flavonoide diferă de la un tip de compuşi la altul; astfel, flavanii imprimă culoarea galbenă, antocianidinele – culoare roşie sau albastră, flavonele şi izoflavonele imprimă culoarea galbenă, auronele sunt de culoare galben-aurie, flavanonele şi calconele sunt incolore.

143

Dintre pigmenţii flavonoidici, în produsele alimentare sunt mai răspândiţi antocianii şi flavonele.

Flavonele, sunt pigmenţi coloraţi în galben, din flori şi fructe, care, alături de caroteni, contribuie la colorarea acestora. În plante se găsesc sub formă de glicozide flavonice ai căror agliconi sunt derivaţi hidroxilaţi ai flavonei.

AntocianiAntocianii sunt compuşi derivaţi de benzopiriliu, de culoare roşie,

violetă sau albastră din flori, fructe şi din tegumentul unor seminţe; în produsele vegetale sunt prezenţi atât agliconii antocianilor, numiţi antocianidoli, cât şi glicozidele acestora, antocianozide.

Se cunosc trei antocianidoli, capi de serie: delfinidolul, pelargonidolul şi cianidolul

În produsele vegetale, antocianidolii se găsesc, de obicei, sub formă de glicozide – antocianozide, dintre care amintim: cianidina din vişine, prune, coacăze, afine; ideina şi mirtilina din afine, cheracianina din cireşe negre şi măsline coapte, prunazina (prunicina) din prune negre, oenina din strugurii negri şi vinul roşu.

BetalaineleBetalainele sunt un grup de pigmenţi coloraţi în roşu - betacianine sau

galben – betaxantine. Plantele conţinând betalaine au culori similare cu cele în care sunt prezenţi pigmenţii antocianici. Culoarea pigmenţilor betalainici nu este influenţată de variaţiile de pH.

Ca structură chimică, pigmenţii betalainici sunt sisteme 1,2,4,7,7-pentasubstituite ale 1,7-diaza-hepta-metinei. Conjugările electronice din moleculă pot conduce la compuşi coloraţi în galben-betaxantine, sau coloraţi în roşu-betacianine.

144

Formula generală a betalainelor

Betacianine Hidroliza betacianinelor conduce la betanidine şi molecule de oze care diferenţiază între ei aceşti pigmenţi. Betalainele sunt prezente în sfecla roşie.

Prezenţa betalainelor în plante exclude, în mod reciproc, existenţa antocianilor. În sfecla roşie sunt prezente două betacianine - betanina şi izobetanina iar într-o specie comestibilă de Amaranthus, amarantina şi izoamarantina.

BetaxantinePrima betaxantină izolată şi caracterizată a fost indixantina. Structural,

betaxantinele sunt foarte apropiate de betacianine, de care diferă prin înlocuirea nucleului indolic cu un aminoacid (în cazul indixantinei, aminoacidul este prolina). În sfeclă sunt prezente două betaxantine: vulgoxantina I şi vulgoxantina II; diferă de indixantină prin înlocuirea prolinei cu glutamina şi, respectiv, acidul glutamic.

Pigmenţi de origine animalăDintre produsele de origine animală, carnea conţine un pigment natural

care îi imprimă culoarea specifică, mioglobina - cromoproteidă prezentă în fibrele musculare pe care le colorează în roşu.

În preparatele de carne, tratate în vederea conservării, cu nitrat sau nitrit de sodiu sau de potasiu, este prezentă nitrozo-mioglobina, pigmentul roz - roşu, stabil, format prin fixarea de către mioglobină a moleculei de NO; prin tratament termic aplicat produsului alimentar (fierbere, prăjire, afumare), nitrozo-mioglobina se transformă în nitrozo-ferohemocrom, pigmentul specific preparatelor de carne prelucrate termic, la care s-au adăugat nitraţi sau nitriţi, ca aditivi.

Acidul nicotinic şi nicotinamida formează cu mioglobina un compus colorat în roşu.

Alături de pigmenţii proprii ţesutului vegetal sau animal, în alimente pot fi prezenţi compuşi coloraţi care se formează în timpul păstrării, conservării sau prelucrării tehnologice (culinare), precum şi coloranţi naturali sau de sinteză, adăugaţi ca aditivi alimentari, în vederea ameliorării culorii produsului.Din prima categorie fac parte:

compuşii de condensare dintre grupările carbonil ale monozaharidelor şi grupările aminice libere din aminoacizi, peptide, protide (reacţia Maillard); se formează melanoidine ca produşi ai reacţiei de brunificare neenzimatică;

145

compuşii finali - polifenoli - rezultaţi în urma procesului de brunificare enzimatică (“Capitolul alterarea alimentelor”, subcapitolul “Brunificarea enzimatică”). În timpul fermentării frunzelor de ceai se formează pigmenţii coloraţi de la roşu-arămiu la brun, prin oxidarea polifenolilor din seria pirocatehinei şi a acidului galic.

FitoncideFitoncidele, denumite şi antibiotice vegetale, sunt compuşi naturali

izolaţi din plantele superioare, cu proprietăţi bacteriostatice şi bactericide (se cunosc şi compuşi cu proprietăţi insecticide şi chiar raticide); proprietăţile antimicrobiene ale fitoncidelor sunt mult mai reduse comparativ cu antibioticele propriu-zise.

Fitoncidele nu au o structură chimică unitară; pot fi glicozide, alcaloizi, uleiuri eterice, antociani.

Cele mai cunoscute sunt fitoncidele din usturoi, ceapă şi muştar.Principiul activ cu acţiune antibiotică din usturoi este alicina; aceasta

se găseşte în produs sub forma aliinelor, compuşi primari cu sulf: γ-glutamil S-alil-cisteina şi S-alchil cistein sulfoxid, incluzând aliina; γ-glutamil peptidele sunt intermediari în sinteza cistein-sulfoxizilor. Alături de aliină, în usturoi sunt prezenţi şi alţi compuşi cu sulf: S-metil cistein-sulfoxid (metiină), S-(trans-1-propenil) cistein-sulfoxid, S-(2-carboxipropil) glutation, γ-glutamil S-alil cisteină, γ-glutamil S-(trans-1-propenil) cisteină şi γ-glutamil-S-alil-mercapto-cisteină etc.

L- Aliina Alicina

146

L- Dihidroaliina

În timpul păstrării usturoiului la temperatură scăzută, aliina se acumulează în mod natural în produs. În medie, bulbii de usturoi conţin 0,9 % γ-glutamil cisteine, în jur de 1,8 % aliină. S-alil cisteina se formează ca produs de catabolism din γ-glutamil cisteină; aceste componente sunt prezente în concentraţii mici. Sub acţiunea aliinazei, aliinele se transformă în alicină şi alţi compuşi cu sulf, volatili: sulfură de dialil, disulfură de dialil, trisulfură de dialil, disulfură de metil alil, trisulfură de metil-alil, 2-vinil-1,3- ditiină, 3-vinil 1,2- ditiină, şi E, Z-ajoen. În extract apos, alicina se transformă în compuşi sulfuraţi, volatili, cu miros caracteristic.

Prin tratament termic, compuşii cu sulf din usturoi se transformă rapid într-un mare număr de compuşi volatili, cu molecule mai mici..

Dacă usturoiul este “agresat” prin atac microbian, este zdrobit, tăiat sau este deshidratat, pulverizat şi expus la vapori de apă, enzima vacuolară, aliinaza, scindează rapid aliina cu formarea alchil tiosulfinatului - alicina. Aceasta este un compus foarte instabil; se descompune în ajoen şi ditiine.

În ultimii ani s-a descoperit că plante din genul Allium conţin saponine sterolice, pentru care s-au evidenţiat importante proprietăţi biologice.

În usturoi este prezent şi un alt grup important de substanţe – saponine sterolice - cu acţiune antifungică intensă (mai ales faţă de Candida albicans), acţiune antimicrobiană şi antivirală comparabilă cu cea a alicinei şi ajoenului (produs de degradare a alicinei în soluţie apoasă).

Prima saponină sterolică izolată din usturoi a fost sativozida B1 (proto-erubozida B) – saponină furostanolică; în usturoiul proaspăt nu sunt prezente spirostanol - saponine (erubozida B); transformarea furostanol - saponinelor în spirostanol saponine are loc în urma “agresării” (strivire, încălzire) bulbului de usturoi, pe cale enzimatică asemănătoare cu cea a transformării aliinei în alicină. Până în prezent au fost izolate din usturoi 10 furostanol saponine şi 7 spirostanol - saponine.

Erubozida B este foarte activă faţă de Candida albicans; acţiunea sa este comparabilă cu cea a alicinei sau ajoenului.

147

Protoerubozida B Erubozida B

{i în ceapă sunt prezenţi compuşi cu sulf (80 -100 mg %): γ-glutamil-S-(1-propenil)-cistein sulfoxid, cicloaliina, tiosulfinaţi, ditienaţi, şi α-sulfinil-disulfizi. În urma transformărilor enzimatice (în omogenatele de ceapă) se formează compuşii cu activitate antimicrobiană: alicine (în molecula cărora gruparea alil este înlocuită cu grupări metil, propil sau propilen) şi alţi compuşi de degradare ai cisteinsulfoxizilor (dimetiltiosulfinat).

{i în coaja de ceapă sunt prezente componente cu acţiune antimicrobiană: acidul protocatehic, catehina şi quercetina.

Uleiurile vegetale prezente în compoziţia unor legume şi fructe inhibă dezvoltarea multor microorganisme. Acţiunea antimicrobiana a uleiurilor vegetale se datoreşte acizilor graşi polienici şi produşilor de autooxidare ai acestora.

În muştar se găseşte “uleiul alilic de muştar”. cu acţiune bactericidă, rezultat din hidroliza enzimatică, sub acţiunea mirozinazei, a sinalbinei şi sinigrinei (glicozizi din muştarul alb şi respectiv, din cel negru). (Aceşti compuşi sunt prezentaţi în acest capitol, subcapitolul “Glicozide”).

Izotiocianaţii N-substituiţi manifestă acţiune antifungică şi antimicrobiană faţă de bacterii gram - pozitive şi gram - negative.

Unele legume din familia cruciferelor (hreanul, varza, ridichea) conţin, de asemenea, glicozidul sinigrină.

148

Tomatele conţin o substanţă cu acţiune antimicotică - tomatidina, agliconul tomatinei, activă faţă de Fusarium oxysporum şi Fusarium lycopersici.

Unii dintre acizii organici prezenţi în produsele vegetale manifestă acţiune antimicrobiană. Astfel, morcovii conţin acizi organici (acid benzoic, acid para-hidroxi benzoic, acid vanilic, acid ferulic, acid cafeic, acid clorogenic), uleiuri volatile (α-pinen) şi componente cu activitate antimicrobiană.

Substanţe cu acţiune fitoncidă s-au evidenţiat şi în alte legume (pătrunjel, ardei) şi fructe (afine, mure, coacăze, zmeură); pentru fructe, acţiunea antimicrobiană este atribuită prezenţei antocianilor.

În unele situaţii, pentru efectele fitoncide se manifestă o condiţionare cronobiologică şi o condiţionare dependentă de prelucrarea culinară sau industrială. Spre exemplu, efectele fitoncide la mărar şi vinete se intensifică prin încălzire la aproximativ 50 ºC.

Trebuie remarcat faptul că, fiind componente naturale ale produsului alimentar, nu provoacă reacţii secundare în aliment; prin această proprietate se explică avantajele prezenţei fitoncidelor în alimentele prelucrate industrial, la care, procesul de conservare este mai eficient.

HormoniHormonii sunt componente ale unor produse alimentare; în alimentele de

origine animală hormonii pot fi componente naturale ale unor ţesuturi, dar cel mai adesea provin în urma utilizării lor ca biostimulatori de origine animală.

Riscurile potenţiale legate de consumul de alimente conţinând hormoni la doze mici sau foarte mici, în care aceştia se pot găsi în carne, sunt legate de activitatea lor hormonală şi anume:

influenţarea funcţiei de reproducere; influenţarea caracterelor sexuale secundare; existenţa riscului de apariţie a maladiei neoplazice.

Substanţele hormonale anabolizante, utilizate pentru creşterea producţiei de carne şi care pot fi prezente în alimente, sunt:

Hormoni naturali: estradiol, testosteron şi progesteron; nivelul acestora în carne, în ficat, în rinichi sau în grăsimile animalelor.

În domeniul nutriţiei umane, hormonii prezenţi în alimentele de origine vegetală sau animală ingerate, sunt consideraţi principii nutritive incluse în clasa “substanţe bioactive”, cu efecte fiziologice specifice.

În ţesuturile vegetale, fitohormonii, intervin în procesele de morfogeneză a plantelor şi în stimularea unor activităţi metabolice.

149

Principalii fitohormoni prezenţi în plantele care pot fi consumate ca alimente sunt: auxinele, giberelinele, citochinetinele, acidul abscisic, etilena.

AuxineleAuxinele sunt derivaţi ai acidului 3-indolil acetic; sunt prezente în

boabele de porumb (0,5 mg %), frunzele unor plante, polen. În organism acţionează asupra permeabilităţii membranelor celulare,

facilitând absorbţia apei şi a compuşilor biominerali. De asemenea, stimulează unele procese metabolice, activează enzime din grupa oxido-reductazelor (peroxidaza, alcool-dehidrogenaza).

GiberelineleGiberelinele sunt fitohormoni care sub raport structural sunt

diterpenoide tetraciclice a căror reprezentant este acidul giberelinic; în prezent se cunosc peste 50 de compuşi derivaţi de la acest acid, notaţi A1- An.

Giberelinele sunt prezente în unele seminţe de legume (fasolea conţine giberelină A1 în proporţie de 0,2 mg %). Se apreciază că în plante giberelinele au acţiune sinergică cu auxinele, iar în organism intervin în procesele se fosforilare implicate în biosinteza protein-enzimelor şi în biosinteza acizilor nucleici.

CitokinetineleCitokinetinele (citokinine) sunt fitohormoni izolaţi alături de adenozină

din nuca de cocos; în prezent se cunosc mai multe substanţe din acest grup: kinetina (izolată din fructe), zeatina (izolată din porumb), izopentenil-adenina (izolată din boabe de mazăre şi spanac).

În metabolismul vegetal şi animal citokinetinele intervin în procese metabolice ale proteinelor: biosinteze enzimatice, biosinteze de acizi nucleici, activarea transportului unor compuşi anorganici.

Acidul abscisic Acidul abscisic este un fitohormon care are la origine precursori

metabolici de natură carotenoidică. Numele său derivă din faptul că prezenţa sa în plantă are rol decisiv în abscizia (desprinderea) frunzelor şi fructelor de pe ramuri. În organismele vegetale are un rol deosebit în procesele de creştere şi dezvoltare a plantei; intervine în transportul ionilor la nivelul membranelor; inhibă biosinteza ARN-ului mesager; influenţează procesul de maturare al fructelor.

În nutriţia umană, rolul acidului abscisic nu este elucidat.EtenaEtena este un fitohormon care se eliberează în stare gazoasă; este

prezentă, în cantităţi mici în toate organismele vegetale şi animale. Ca fitohormon influenţează coacerea fructelor, activează abscizarea frunzelor şi

150

fructelor şi inhibă dezvoltarea rădăcinilor. Intervine în procesele biochimice care au loc în fructe şi legume, după recoltare.

Glicozide

Glicozidele sau heterozidele sunt compuşi chimici în constituţia cărora este prezentă o componentă glucidică (oză sau oligoholozidă) legată prin hidroxilul glicozidic de o componentă neglucidică (aglicon). În natură, heterozidele sunt răspândite, mai ales în regnul vegetal; pot fi localizate în diverse organe ale plantelor (frunze, flori, fructe, seminţe, tulpini şi rădăcini). Sunt prezente şi în regnul animal, în diferite ţesuturi şi umori.

În nutriţia umană, glicozidele sunt incluse în grupul “substanţe bioactive”; unele dintre ele sunt “fiziologic active”, interesând nutriţia, altele sunt “farmacologic active”, cu proprietăţi terapeutice şi toxice şi interesează farmacologia şi toxicologia.

În produsele alimentare, glicozidele sunt prezente ca şi compuşi naturali şi sunt ingeraţi o dată cu alimentul care îi conţine; unele dintre ele sunt toxice (glicozidele cianogenetice) şi prezintă riscuri pentru sănătatea consumatorului.

Glicozide cianogenetice În seminţele unor plante sunt prezente glicozide; acestea imprimă

fructelor aromă şi gust; prin hidroliză eliberează acid cianhidric, compus foarte toxic. Produsele vegetale care conţin glicozide cianogenetice sunt:

migdalele amare în care este prezentă amigdalina, glicozid format din dizaharidul genţiobioză (formată din două molecule de β-glucoză) şi ca aglicon – nitrilul acidului mandelic, în concentraţie echivalentă cu 2500 mg acid cianhidric/kg.; prin hidroliză acidă sau sub acţiunea emulsinei, eliberează două molecule de β-glucoză, o moleculă de aldehidă benzoică şi acid cianhidric. Amigdalina mai este prezentă în sâmburii de mere, prune, cireşe, caise;

fasolea de Lima (Phaseolus lunatus), conţine glicozidul linamarină, corespunzător unei concentraţii de 3120 mg acid cianhidric/kg;

maniocul conţine glicozidele linamarină şi lotaustralină care la hidroliză eliberează acid cianhidric în concentraţie de 550 mg /kg;

sorgul (planta tânără) conţine glicozidul durină, care eliberează 2500 mg acid cianhidric/kg.

AntocianozideAntocianozidele sunt glicozide ale agliconilor antocianici -

antocianidoli; reprezintă pigmenţi de culoare roşie, violetă şi albastră prezenţi în fructele şi florile unor plante. Cele mai întâlnite în produsele alimentare sunt: fragarina (pelergonidol-galactopiranoză), keracianina (cianidol-

151

ramnoză), mecocianina (cianidol-gentobioză), oenina (oenocianina), prunicina (cianidol- 3-arabinoză-5- glucoză).

Glicozide flavoniceGlicozidele flavonice sunt pigmenţi de culoare galbenă din florile,

frunzele şi fructele unor plante, ai căror agliconi sunt derivaţi hidroxilaţi ai flavonei. (Prezentarea acestor componente este făcută în acest capitol la subcapitolul “Pigmenţi”)

În citrice, mai ales în coajă, este prezentă hesperidina, care prin hidroliză eliberează glucoză, ramnoză şi un aglicon, derivat al flavonei.

Tioglicozide (glucozinolaţi)Compuşii din grupa S-heterozidelor sunt compuşi naturali, care din

punct de vedere chimic, sunt esteri (sulfaţi) ai acidului S-(β-glucopiranozil)-metan-tio-hidroxamic, C-substituiţi; prin hidroliză eliberează oze şi esteri ai acidului izotiocianic cu formula:

R– N = C = S senevoli

În produsele alimentare sunt prezente, ca glicozide cu sulf: sinigrozida (Sinapis nigra), sinalbozida (Sinapis alba), gluco-brassicanapina (Brassica napus), progoitrina, gluconapina, glucobrassicina (Brassica rapa silvestris, Brassica napus), glucoiberina (Brassica oleracea capitata) etc.

În produsul vegetal, tioglicozidele sunt localizate intravacuolar; la agresarea ţesuturilor, în contact cu mirozinaza (amestecul unor izoenzime de tip tioglucozid-glucohidrolază) are loc scindarea restului de glucoză. O-sulfatul acidului tiohidroxamic C-substituit se transformă neenzimatic într-un izotiocianat N-substituit-senevol, cu eliberarea restului sulfat.

Spre exemplu, sinigrina:

CH2= CH CH2 N = C = S

eliberează prin hidroliză alil senevol şi sulfat acid de potasiu; sinalbina eliberează p-hidroxi benzil-senevol (nevolatil, deci fără miros), glucobrassicanapina, prezentă în nap, formează 4-pentenil-senevolul iar progoitrina formează ca senevol – goitrina.

Tioglicozidele, ca atare, nu prezintă acţiune biologică; compuşii biologic activi sunt senevolii care, absorbindu-se rapid prin piele şi mucoase, provoacă hiperemie locală, iritaţii la nivelul mucoasei oculare etc.

Izotiocianaţii N-substituiţi manifestă acţiune antifungică şi antimicrobiană faţă de bacterii gram - pozitive şi gram - negative.

Goitrina (oxazolidin derivat) inhibă oxidarea I– la I2, manifestând acţiune strumigenă.

152

Progoitrină Goitrină

Ionii izotiocianat, formaţi prin degradarea enzimatică a sinigrozidei, sinalbozidei, glucobrassicinei, au acţiune antibiotică (fitoncide), antihipertensivă, imunostimulatoare şi tireostatică. Fiind prezente în produse consumate ca alimente sau condimente, tioglicozidele acţionează nu numai prin izotiocianaţii formaţi, ci şi ca urmare a apariţiei unor metaboliţi rezultaţi din transformarea anionilor SCN capabili să reacţioneze cu grupările - SH ale unor proteine.

Acţiunea tireostatică şi strumigenă la consum alimentar prelungit de produse tiocianat-formatoare este explicată prin inhibarea competitivă a acumulării iodului în tiroidă, în cazul existenţei unui deficit alimentar de iod, acţiune care poate fi contracarată prin administrarea controlată de iodură de potasiu.

AlcaloiziAlcaloizii sunt compuşi organici azotaţi, izolaţi din regnul vegetal,

prezenţi ca substanţe biologic active în unele produse alimentare. Ca tip de acţiune, unii alcalozi, substanţe “fiziologic active”, sunt importanţi în nutriţia umană (cafeina, teobromina), iar alţii, substanţe “farmacologic active”, manifestă efecte toxice asupra organismului uman.

Alcaloizii prezenţi mai frecvent în produse utilizate în consumul uman sunt cei din cafea, ceai, piper, ardei etc.

Alcaloizii din cafeaCafeaua reprezintă seminţele, sau mai exact, albumenul seminţelor

recoltate de la specia Coffea arabica L. (Rubiaceae). Uneori se folosesc şi seminţele speciei Coffea canephora, care furnizează sortul comercial “robusta”.

153

Seminţele de cafea, înainte de prăjire conţin: apă (9-12 %), alcaloizi purinici (0,6 – 2,5%), glucide (15 %), gliceride (10-18 %), proteine (10 -12 %), cenuşă (4-7 %), tanin (3-5 %), trigonelină (0,25 %), acizi organici. Albumenul seminţelor conţine 0,6 – 2,5 % cafeină, 0,002 % teobromină, 0,001% teofilină, 3 – 5 % acizi cafeoil - chinici; în stare torefiată, în cafea sunt prezenţi peste 300 compuşi.

Principiul activ din boabele de cafea este cafeina, alcaloid purinic, derivat al xantinei (1,3.7-trimetil xantina).

NH3C C

CO

N

O

C

H3C C

N

NCH

CH3

Cafeina

Conţinutul cafelei în cafeină este de 0.6-2,4 %; boabele de cafea varietatea “robusta”, pot avea până la 3% cafeină. În plantă, cafeina nu se găseşte în stare liberă, ci combinată cu sarea de potasiu a acidului clorogenic:

HO COOH

HOOH

O CO CH CH

OK

OK

Cafeaua se utilizează în alimentaţie numai după prăjire (torefiere). Prin prăjire se modifică culoarea (se brunifică) şi aroma cafelei, prin formarea unui ulei cunoscut sub numele de cafeol care conţine câteva sute de compuşi aromaţi (furfural, urme de acid valerianic, fenol şi piridină). Cafeina se desface din combinaţia cu acidul clorogenic şi sublimează parţial (se colectează şi se poate adăuga la cafeaua prăjită); acest procedeu este folosit pentru obţinerea cafeinei şi, respectiv, a cafelei decofeinizate.

În timpul prăjirii, textura şi compoziţia cafelei se modifică semnificativ: conţinutul în apă scade, boabele îşi măresc volumul, zaharurile se caramelizează, se transformă în fragmente solubile, pigmenţii trec în polimeri furonici.

Cafeina imprimă cafelei acţiune excitantă, stimulantă; alături de cafeină, în cafea sunt prezenţi şi alţi alcaloizi purinici (teofilina, teobromina), în concentraţii mai mici.

154

Infuzia de cafea este consumată pentru acţiunea sa stimulantă. Alcaloizii din ceaiCeaiul este reprezentat de frunzele tinere ale arbustului Camelia

sinensis, sinonim Thea sinensis (Theaceae). Calitatea ceaiului este cu atât mai ridicată cu cât frunzele sunt mai tinere.

După modul de prelucrare al frunzelor, în urma recoltării, se cunosc două sorturi: ceai verde şi ceai negru.

Ceaiul verde se obţine printr-o stabilizare a frunzelor prin torefiere uşoară pe plăci metalice încălzite (enzimele sunt distruse; se păstrează culoarea verde; alcaloizii purinici legaţi de taninuri nu sunt transformaţi).

Ceaiul negru se obţine în urma unei fermentaţii naturale a frunzelor de ceai. Conţinutul în cafeină al frunzelor de ceai este cuprins între 3,5 şi 4,7 %.

Alături de cafeină, în fruzele de ceai se găsesc şi alţi doi alcaloizi cu structură purinică, teofilina (1,3-dimetilxantina), 0,002 – 0,4 % şi teobromina (2,3-dimetilxantină), 0,07 %. Ceaiul este consumat sub formă de infuzie.

Aroma ceaiului este imprimată de uleiul eteric, care este constituit din salicilat de metil, acid salicilic, metanol, acetonă şi alcooli superiori. Gustul amar-astringent este datorat acidului tanic, care determină înnegrirea frunzelor verzi în cursul procesului de fermentaţie şi închiderea la culoare a infuziei.

Datorită faptului că majoritatea cafeinei trece în soluţie, infuziile de ceai şi cafea stimulează activitatea nervoasă, favorizând munca intelectuală, tonifică circulaţia şi respiraţia, măresc diureza şi excită secreţia gastrică. Consumarea constantă, în exces, a infuziilor de ceai şi de cafea poate produce o intoxicaţie cronică (psihodependenţă) cu manifestări de iritabilitate, inapetenţă, insomnie, labilitate psihică, stări depresive.

Alcaloizii din cacaoPulberea de cacao este obţinută din seminţele fructului plantei

Theobroma cacao (Sterculiaceae). Fructele acestui arbore, de mărimea unui pepene, sunt verzi, iar la coacere devin galbene sau roşii. În interiorul fructului există 5 compartimente în care sunt situate 25-40 de seminţe.

La maturitate, din fructe se îndepărtează cât mai complet pulpa în care sunt înglobate seminţele; acestea se supun unei fermentaţii în instalaţii speciale, la o temperatură de 35-50 oC. Prin fermentaţie, culoarea seminţelor devine brun-violacee, apare o aromă fină, caracteristică şi un gust plăcut, aromat; dispare gustul amar al seminţelor proaspete.

Cotiledoanele seminţelor conţin 0,9-3 % teobromină şi 0,2-0,3 % cafeină; tegumentul seminal conţine 0,2-3 % teobromină.

155

Pulberea de cacao se obţine prin măcinarea seminţelor după degresare; pentru prepararea ciocolatei se utilizează pulberea de cacaoa obţinută din seminţe nedegresate.

Cacaoa, spre deosebire de ceai şi cafea, alimente cu acţiune stimulantă, poate fi considerată aliment propriu-zis, datorită conţinutului ridicat de lipide, glucide şi substanţe proteice.

Alcaloizii din fructele de colaFructele de cola (Cola nitida şi Cola acuminata, Sterculiaceae)

conţin 5 – 10 seminţe în a căror cotiledoane se găsesc alcalozi purinici: cafeină 0,6 – 3 %, teobromină 0,02-0,08 %; în produsul proaspăt alcaloizii purinici sunt legaţi de taninurile catehice sub forma unor combinaţii tanoide denumite colatin - cafeina şi colatein-cafeina. Extractele din fructele de cola sunt utilizate, datorită conţinutului în alcaloizi purinici, pentru prepararea unor băuturi nealcoolice cu acţiune stimulantă, de tip “cola”.

{i alte produse vegetale (seminţele de muştar, ardeiul iute, boabele de piper) conţin alcaloizi.

În seminţele de muştar este prezent alcaloidul sinapină (esterul acidului sinapic cu colina), responsabil de gustul amar al produsului.

În pericarpul fructului de ardei iute (Capsicum annuum, Solanaceae) sunt prezenţi alcaloizii numiţi capsaicine, în proporţie de 0,1 – 0,5 %. Capsaicina are gust iute, arzător, decelabil în diluţii de până la 1: 2 000 000; este consumat ca aliment stimulant şi energizant.

În boabele de piper (Piper nigrum L., Piper longum L.) este prezent alcaloidul piperină în concentraţie de 3 – 9 %. Ca structură chimică piperina este piperoil - piperidină (la hidroliză alcalină se scindează în piperidină şi acid piperic):

NaOHC17H19O3 + H2O ——→ C5H11N + C12H10O4

TaninuriÎn produsele alimentare de origine vegetală (fructe, legume, ceai,

hamei) sunt prezente numeroase substanţe tanante care însoţesc glucidele, dar şi alte componente ale alimentelor.

Din punct de vedere chimic, taninurile sunt compuşi organici cu structură polifenolică, care pe baza unor particularităţi structurale şi a proprietăţilor chimice se pot clasifica în: taninuri galice (hidrolizabile) şi taninuri catehice (compuşi fenolici de policondensare, macromoleculari).

Substanţele tanante se găsesc în mod natural în compoziţia fructelor în concentraţie de până la 1,5%.

156

Prezenţa taninurilor în fructe şi în legume poate fi şi rezultatul proceselor de brunificare enzimatică, prezentate în capitolul “Alterarea alimentelor”, subcapitolul “Brunificare enzimatică”. Formarea substanţelor tanante în alimente poate avea atât efecte favorabile asupra calităţii acestuia, cât şi efecte nefavorabile.

În tehnologia vinului, substanţele tanante (oeno-taninurile), provenite din coji, seminţe, ciorchini intervin în procesele redox, contribuind la definitivarea culorii şi buchetului vinului.

Taninurile din hamei (prezente în produs în procent de până la 5 %) influenţează procesele chimice specifice tehnologiei berii; acestea precipită proteinele, contribuind la limpezirea produsului.

În ceai sunt prezente taninuri catehice; în timpul fermentaţiei ceaiului, taninurile catehice sunt oxidate la flobafene, care imprimă produsului culoare închisă (ceai negru) şi aromă specifică, plăcută. De asemenea, taninurile catehice sunt prezente în pulberea de cacao şi în boabele de cafea.

Uleiuri volatileUleiurile volatile (impropriu denumite uleiuri eterice sau uleiuri

esenţiale) prezente drept componente naturale în unele produse vegetale, sunt încadrate în categoria “substanţe bioactive”. Uleiurile volatile sunt biosintetizate în diferite organe ale plantelor (flori, frunze, fructe, scoarţă şi seminţe).

Rolul lor în nutriţia umană este considerat important de nutriţionişti; unii dintre compuşii din această categorie sunt substanţe “fiziologic active”.

Ca structură chimică, uleiurile eterice sunt amestecuri complexe de hidrocarburi (alifatice şi aromatice), alcooli, aldehide, acizi, eteri, esteri şi alte componente (mai ales compuşi din clasa terpenoidelor).

În alimentaţia umană, aroma unui produs alimentar ocupă un loc important; pe de o parte, omul modern doreşte să consume alimente cât mai atrăgătoare (frumos colorate şi cu aromă plăcută) şi, pe de alta, aroma alimentului are un rol nutriţional direct prin stimularea predispoziţiei unei persoane de a consuma alimente (prin mecanism reflex este stimulată secreţia salivară şi secreţia gastrică). S-a demonstrat că aroma alimentelor poate avea rol important în reglarea greutăţii corporale.

Înainte de a ingera un aliment, acesta este identificat, pe baza proprietătilor sale; punctul culminant al acestei recunoaşteri îl reprezintă perceperea diferitelor nuanţe ale aromei alimentului.

Al doilea rol al perceperii aromei îl reprezintă controlul alimentului identificat. Prin precizia deosebită a organelor noastre olfactive (pot fi percepute molecule în diluţii foarte mari (10-15) poate fi determinat refuzul (regurgitarea) alimentului, în caz de rezultat negativ al controlului.

157

În final, aroma ocupă un loc important în satisfacţia pe care o oferă consumatorului ingerarea unui aliment sau a unei băuturi. Deci, aroma joacă un rol esenţial în relaţia noastră cu alimentele.

Aroma unui aliment se poate datora unor componente aromatizante prezente în mod natural în aliment, mai ales în cele de origine vegetală, sau este vorba de arome de prelucrare (elaborare) tehnologică, ce apar în urma aplicării unui tratament termic sau enzimatic, prin transformarea precursorilor de aromă în substanţe aromatizante (detalii în capitolul Aditivi Alimentari, subcapitolul Aromatizanţi).

Aroma unui produs alimentar nu trebuie considerată ca fixă, ci într-o evoluţie continuă datorită modificării naturii moleculelor aromatizante şi a concentraţiei acestora; rezultatul este o modificare a stimulilor, respectiv a intensităţii senzaţiilor persoanei care consumă alimentul.

Produsele vegetale utilizate în alimentaţie, care conţin în mod natural componente volatile, sunt plantele aromatice. Denumirea de plante aromatice este atribuită acelor specii care conţin o cantitate de uleiuri eterice de cel puţin 0,1 – 0,2 %.

Plantele aromatice sunt utilizate pe scară largă în prelucrarea culinară şi tehnologică a alimentelor: industria cărnii, a peştelui, a derivatelor din lapte, a băuturilor alcoolice şi nealcoolice, a conservelor vegetale, în panificaţie, în patiserie etc

Plantele aromatice se utilizează sub formă de ierburi, frunze, muguri florali, fructe, seminţe, bulbi, rizomi, scoarţă, rădăcini.

Principiile active aromatizante din plantele aromatice aparţin structural clasei terpenoidelor:

monoterpene: mircen (hamei), limonen (chimion, mărar, anason, ţelină, extract din coji de portocale, mandarine, lămâi), camfan (rozmarin), camfor (rozmarin, pelin, o specie de dafin - Laurus camfora), geraniol (trandafir, lămâi), linalol (coriandru, ulei de portocale), citral (ulei de portocale), mentol (mentă, mărar), mentonă (mentă), carvonă (chimion, mărar, cimbrişor), α-pinen (lămâi, coriandru, pătrunjel);

sesquiterpene: bisabolen (trandafir, citrice, morcov), daucol (morcov) santonina (pelin-Artemisia cinae, utilizat la obţinerea unor vinuri).Din grupa terpenoidelor face parte, ca o excepţie, şi un compus de

origine animală - squalenul, precursor al lanosterolului. Cele mai cunoscute plante aromatice utilizate în alimentaţie sunt:Mărarul - Anethum graveoleus; se utilizează ca iarbă; conţine până la

5% ulei volatil, care la maturitate este concentrat în seminţe;

158

Tarhonul ─ Artemisia dracunculus; se utilizează sub formă de iarbă sau frunze; conţine 0,3% ulei volatil;

Măghiranul ─ Majorana bartensis; se utilizează ca iarbă; contine 1% ulei volatil;

Dafinul ─ Laurus nobilis; se utilizează frunzele care după uscare conţin 10 % ulei volatil;

Leuşteanul ─ Levisticum officinale; se utilizează frunzele cu un conţinut de 0,1% ulei volatil;

Menta ─ Menta piperita; se utilizează frunzele cu 0,5 - 3,5 % ulei volatil;

Busuiocul ─ Ocimum basilicum; se utilizează părţile aeriene cu un conţinut de 0,1% ulei volatil;

Rozmarinul ─ Rosmarinus officinalis; se utilizează frunzele care conţin 12 % ulei volatil;

Cimbrul ─ Satureia hortensis; se utilizează planta tânără (până la înflorire) care conţine 0,1% ulei volatil;

Cimbrişorul ─ Thymus vulgaris; se utilizează mai ales frunzele cu 2,5 % ulei volatil;

Cuişoarele ─ Caryophylus aromaticus; se utilizează sub formă de muguri florali uscaţi; conţin 20 % ulei volatil;

Ardeiul iute ─ Capsicum annuum; se utilizează fructele mature ale soiurilor de ardei iute care conţin capsaicină (peste 150 mg %);

Chimionul ─ Carvum carvi; se utilizează fructele cu 3 – 7 % ulei volatil;

Coriandrul ─ Coriandrum sativum; se utilizează fructele uscate, ca atare sau măcinate, cu un conţinut de 0,15 – 1 % ulei volatil;

Foeniculul ─ Foeniculum vulgare; se consumă sub formă de fructe; unele specii au fructe lungi de 8 - 15 mm, de culoare galbenă, cu aromă delicată şi cu gust dulce, iar altele, fructe de 4 - 8 mm, de culoare verde - cenuşiu sau brună, cu gust amărui, picant, cu miros aromat;

Ienupărul ─ Juniperus communis; se utilizează fructele (pseudobace) care conţin 0,2 – 2 % ulei volatil;

Nucşoara ─ Myristica fragans; se utilizează seminţele fructelor cu un conţinut de 4 – 15 % ulei volatil;

Ienibaharul ─ Pimenta officinalis; se utilizează fructele, recoltate înainte de coacere, uscate la soare (se colorează în roşu-brun); conţinutul în ulei volatil este de 4 – 5 %;

Anasonul ─ Pimpinella anisum; se utilizează fructele cu 2 - 5 % ulei volatil;

159

Ceapa ─ Allium cepa; se utilizează bulbul, atât în stare proaspătă cât şi preparat culinar; conţine 0,025 - 0,05 % ulei volatil;

Usturoiul ─ Allium sativum; se utilizează bulbii care conţin numeroşi compuşi organici cu sulf ;

Hreanul ─ Cohlearia armoraria; se utilizează rizomul care conţine izotiocianaţi de alil, de fenil şi de etil;

Scorţişoara ─ Cinamomum ceylonicum; se utilizează scoarţa care conţine până la 5,8 % ulei volatil;

Piperul (alb şi negru) ─ Piper nigrum; piperul negru: fructul imatur (prin uscare pulpa fructului se

contractă iar pericarpul se întăreşte); piperul alb: fructul matur, decorticat; are suprafaţa netedă, este

colorat în alb-gălbui sau galben-verzui. Uleiul volatil (1,7 – 2 %) conţine piperină care-i imprimă gustul iute. Aroma piperului alb este mai fină decât cea a piperului negru. Muştarul (alb şi negru) ─ Sinapis alba şi respectiv Sinapis nigra; se

utilizează seminţele, sub formă de emulsie preparată din făină de muştar. Utilizarea drept condiment a seminţelor de muştar se datorează conţinutului în glicozide – sinigrina din muştarul negru şi sinalbina din muştarul alb.

160