Влияние углеводов на плодово-ягодные культуры

Содержание

 
Введение……………………………...……………………………………………3 
Усвояемые углеводы……………..…….…………………………………………4

Неусвояемые углеводы………..…………….……………………………………8

Плодово-ягодные культуры………………………..……………………………12

Динамика углеводов……………………………………………………………..13

Питание-система удобрений плодовых и ягодных культур…………………14 
Заключение……………………………………………………………………… 22 
Список литературы………………………………………………………………21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

По химической классификации, все углеводы являются полигидроксикарбонильными соединениями. Номенклатура их, как и в большинстве случаев природной химии, носит тривиальный характер, систематический подход разработан и им удобно пользоваться при названии производных углеводов и обозначении характерных структурных элементов. Общее окончание для всех углеводов, исключая полимерные системы - оза.

Здесь следует отметить, что обычно углеводы подразделяют в первую очередь на моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Но так как моносахара являются фундаментальными углеводными единицами, а олигосахара и полисахара - это не что иное, как их производные, то мы и будем придерживаться этой схемы: не выделять олигосахара в отдельный класс, рассматривая их как соответствующие производные моносахара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усвояемые углеводы.

Известно более 200 различных природных моносахаридов, однако только некоторые из них используются в питании. Наибольшей пищевой ценностью обладают альдозы (глюкоза, галактоза, манноза, ксилоза), а также кетозы (фруктоза). Потребление глюкозы и фруктозы – двух наиболее распространенных в природе моносахаридов – достигает 20% общего потребления углеводов. Из кишечника углеводы всасываются в кровь только в виде глюкозы и фруктозы. Глюкозу в качестве питательного материала в организме человека используют в основном нервные клетки, мозговое вещество почек и эритроциты.

Депонируется глюкоза в виде гликогена печени (100 г) и мышц (250 г). В организме постоянный уровень концентрации глюкозы в крови поддерживается с помощью гормонов поджелудочной железы – инсулина и глюкагона.

Фруктоза. (левулоза, плодовый сахар) — наиболее важный представитель кетоз. В природе она встречается в фуранозной форме в основном в виде β-стереоизомера. Фруктоза — самый сладкий сахар. Она содержится во всех зеленых частях растений, в плодах, составляет половину сахаров нектара и меда. Ее фосфорные эфиры участвуют в обмене углеводов. Фруктоза входит в состав олигосахаридов (сахароза, рафиноза), высших полисахаридов (инулин), гликопротеинов, гликозидов. Получают фруктозу путем гидролиза инулина. Она сбраживается дрожжами и усваивается животным организмом. Количество фруктозы и глюкозы в ягодах приблизительно одинаково (табл. 1).

 

Табл. 1. Углеводы плодов

 

Вид	Крахмал	Сахара			Пектиновые вещества	Клетчатка	Всего углеводов
		Сахароза	Глюкоза	Фруктоза
Яблоки	0,2	3,0	3,8	8,1	1,1	0,6	11-17
Персики	-	6,3	5,1	4,4	0,6	1	17-18
Виноград	-	0,6-4	8-10	7-10	0,6	0,6	17-25
Лимоны	-	0,9	0,6	0,6	1,1	0,5	3-4
Земляника	-	0,4	2,8	3,3	1,6	1,4	9-10

 

В современных условиях целесообразно удовлетворять потребность в углеводах, используя нерафинированные продукты, а также продукты, содержащие фруктозу (мед, некоторые плоды и овощи), поскольку фруктоза, как указывалось выше, медленнее усваивается, обмен ее практически не связан с инсулином, и она не вызывает гипергликемии (увеличение содержания глюкозы в крови). Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества по сравнению с сахарозой и глюкозой для достижения сладости продуктов и напитков и снизить таким образом общее потребление сахаров.

Основные пищевые дисахариды в питании человека – сахароза и лактоза.

Сахар, основным компонентом которого является сахароза, выполняет в организме роль энергоносителя.

За последние 150 лет потребление сахара стремительно увеличилось – в гораздо большей степени, чем считает полезным медицина. В России и странах СНГ его реальное потребление достигло 70-100 г в сутки. В других странах еще выше: в Англии – 130 г, а среди подростков – 156 г в сутки.

За сахаром закрепилось название «белая смерть». В литературе по диетологии появилось понятие «сахаролик». Дело в том, что сахар представляет собой рафинированный продукт, что приводит к недополучению человеком сотен, а возможно, и тысяч разнообразных биологически-активных веществ, которые усваивали наши предки с пищей в течение миллионов лет. При попадании в кишечник сахароза быстро распадается на глюкозу и фруктозу и всасывается в кровь. В крови заметно повышается концентрация глюкозы. Это своеобразный удар по поджелудочной железе, от которой требуется поставлять организму достаточное количество гормона инсулина, чтобы отрегулировать содержание глюкозы в крови. Подобные резкие колебания уровня глюкозы в крови требуют от организма напряженной работы, и даже включения резервных регуляторных возможностей.

Наиболее частое и серьезное последствие избыточного потребления рафинированного сахара – нарушение обмена веществ, прежде всего обмена углеводов.

Неслучайно сахарный диабет пожилых людей называли «болезнью кондитеров». Задолго до появления диабета как заболевания у людей, потребляющих много сахара, понижается уровень сахара в крови (гипогликемия). Постоянное поступление сахара в организм вызывает повышенную активность ферментных систем, утилизирующих его. Для поддержания необходимого уровня глюкозы в крови сахара требуется все больше и больше. По мере истощения от чрезмерной нагрузки ферментных механизмов переработки сахара гипогликемия переходит в гипергликемию и диабет, которые нередко осложняются другими нарушениями обмена веществ, приводящих к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям.

По данным ВОЗ, потребление сахара в странах с низкой смертностью от заболеваний органов кровообращения колеблется от 25 до 81 г в сутки, в странах с высокой смертностью – от 87 до 136 г.

Однако недопустимо сахар считать вредным продуктом, вредно лишь злоупотребление им. В суточном рационе питания доля сахара от общего количества углеводов должна составлять 15-20%. От такого количества сахара организм не будет испытывать излишних нагрузок.

Лактоза – наиболее важный углевод в период грудного вскармливания и при искусственном кормлении маленьких детей. Основным источником лактозы в пищевых продуктах являются молоко (4,8-5,2%), сливки (3,7%), сметана и кефир (3,1-3,6%).

При отсутствии или уменьшении фермента лактазы, расщепляющей лактозу до глюкозы и галактозы, наступает непереносимость молока.

Большое значение для жизнедеятельности организма имеют олигосахариды, содержащие более двух моносахаридов. В силу более сложной химической структуры данная группа пищевых компонентов значительно медленнее подвергается действию пищеварительных ферментов. Вследствие этого большая их часть переходит в толстый кишечник, где активно используется в качестве питательного субстрата представителями естественной микрофлоры кишечника и в особенности бифидобактериями. В свою очередь это способствует восстановлению нормальных микробных соотношений и щелочно-кислотного баланса в кишечнике, а также обеспечивают организм целым рядом витаминов микробного происхождения. По этой причине данная группа соединений относится к группе бифидогенных факторов и отчасти компенсирует недостаток пищевых волокон.

Среди полисахаридов растительных продуктов наибольшее значение в питании человека имеет крахмал.

В организме человека крахмал сырых растений постепенно распадается в пищеварительном тракте, при этом распад начинается уже во рту. Ввиду того, что процесс гидролиза крахмала в кишечнике происходит постепенно, прием его с пищей не вызывает такого резкого подъема сахара в крови и черезмерного напряжения инсулярного аппарата поджелудочной железы, как глюкоза. Установлено, что крахмал снижает содержание холестерина в печени и в сыворотке крови, способствует синтезу рибофлавина кишечными бактериями, который, входя в ферменты способствует превращению холестерина в желчные кислоты и выведению его из организма, что имеет большое значение для предотвращения атеросклероза. Крахмал способствует интенсификации обмена жирных кислот.

Больше всего крахмала содержится в хлебопродуктах (40-73%), семенах бобовых растений (40-45%) и картофеле (15%).

В животных продуктах содержится относительно небольшое количество другого усвояемого полисахарида, близкого по химическому строению к крахмалу, – гликогена (в печени – 2-10%, в мышечной ткани – 0,3-1,0%).

При недостатке углеводов в организме появляются слабость, головокружение, головная боль, чувство голода, сонливость, потливость, дрожь в руках.

 

Неусвояемые углеводы.

Основными неусвояемыми углеводами являются так называемые «пищевые волокна» - смесь различных структурных полисахаридов растительных клеток – целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ, лигнина, а также неструктурных полисахаридов, встречающихся в натуральном виде в продуктах питания, - камедей, слизей, а также полисахаридов, используемых в качестве пищевых добавок.

Пищевые волокна устойчивы к перевариванию и адсорбции в тонком кишечнике; они частично или полностью могут ферментироваться микрофлорой толстого кишечника.

Пищевые волокна классифицируют по различным принципам. По строению полимеров они делятся на:

1.  Гомогенные (целлюлоза, пектин, лигнин, альгиновая кислота)

2.  Гетерогенные (целлюлозолигнины, гемицеллюлозо-целлюлозолигнины и пр.).

По виду сырья:

1. Пищевые волокна из низших растений (водорослей и грибов)

2. Пищевые волокна из высших растений (злаков, трав, древесных).

По физико-химическим свойствам:

1.  Растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые фракции гемицеллюлозы)

2.  Нерастворимые (целлюлоза, лигнин, некоторые гемицеллюлозы).

По методам выделения из сырья:

1.  Неочищенные волокна: в составе цельного зерна и муки из него, нетрадиционные виды муки – овсяная, гороховая, пшенная, вторичные продукты растительного сырья.

2.  Препараты волокон, выделенные и очищенные.

По степени микробной ферментации в толстой кишке:

1. Почти (или) полностью ферментируемые: пектин, камеди, слизи, гемицеллюлозы, инулин.

2. Частично ферментируемые: целлюлоза, гемицеллюлозы.

3. Неферментируемые: лигнин.

По основным медико-биологическим эффектам:

1.  Ускоряющие и повышающие чувство насыщения благодаря связыванию воды в желудке – пектин, гуар и др.

2.  Ингибирующие эвакуаторную функцию желудка – вязкие ПВ (гуар и др.).

3.  Стимулирующие моторную функцию толстой кишки – аморфные ПВ (целлюлоза и др.).

4.  Увеличивающие массу фекалий и, соответственно, частоту дефекаций за счет удерживания воды в просвете толстой кишки (ПВ пшеницы, бобовых) и возрастания массы микрофлоры толстой кишки (ПВ капусты и др.).

5.  Сорбирующие желчные кислоты, холестерин, токсины и радионуклиды – гуар, целлюлоза, пектин, лигнин.

6.  Замедляющие всасывание углеводов – пектин, гуар.

7.  Снижающие уровень глюкозы и инсулина в крови – пектин, β-глюканы.

8.  Оказывающие антиоксидантное действие – лигнин.

9.  Обладающие пребиотическими свойствами, способствующими нормализации микрофлоры кишечника – гуммиарабик, инулин, полидекстроза.

Целлюлоза – основной структурный компонент оболочки растительной клетки. Основное ее физиологическое действие – это способность связывать воду (до 0,4 г воды на 1 г клетчатки).

Гемицеллюлозы – полисахариды клеточной оболочки, состоящие из полимеров глюкозы и других гексоз. Они способны также удерживать воду и связывать катионы.

Пектиновые вещества – гликаногалактуронаны  - входят в число основных компонентов растений и водорослей. Общим признаком пектиновых веществ является основная цепь полигалактуроновой кислоты. Одним из важнейших свойств пектиновых веществ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых металлов и радионуклидов. Это дает основание рекомендовать пектин для включения в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами, и имеющих контакт с тяжелыми металлами. Профилактическая норма пектина, утвержденная ВОЗ, составляет 2-4 г в сутки; для лиц, работающих в неблагоприятных условиях, составляет 8-10 г в сутки.