П Р О Ф Е С С И О Н А Л Ь Н О Е О Б Р А З О В А Н И Е А.Н.МАРТИНЧИК, А.А.КОРОЛЁВ, Ю.В.НЕСВИЖСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ, САНИТАРИЯ УЧЕБНИК Рекомендовано Федеральным государственным учреждением «Федеральный институт развития образования» в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования Регистрационный номер рецензии 4 3 5 от 0 2 июля 2 0 0 9 г. Ф Г У « Ф И Р О » 6-е издание, стереотипное ACADEMlA Москва Издательский центр «Академия» 2016 УДК 579:612.39(075.32) ББК 36-1:28.073:51.2я723 М292 Рецензенты: доктор биологических наук, профессор Российского университета кооперации Е.Д.Амбросьева; кандидат технических наук, доцент Российского университета кооперации Е. В. Красильникова М а р т и н ч и к А . Н. М292 Микробиология, физиология питания, санитария : учеб­ ник для студ. учреждений сред. проф. образования / А .Н .М ар­ тинчик, А. А. Королёв, Ю. В. Несвижский. — 6-е изд., стер. — М . : Издательский центр «Академия», 2016. — 352 с. ISBN 978-5-4468-3672-7 Учебник создан в соответствии с требованиями Федерального государ­ ственного образовательного стандарта среднего профессионального обра­ зования по специальностям укрупненной группы «Промышленная эколо­ гия и биотехнологии»; ОП «Микробиология, санитария и гигиена в пище­ вом производстве». Рассмотрены значение питания в жизни человека, строение и хими­ ческий состав белков, жиров, углеводов и их пищевая ценность, энерге­ тическая ценность пищи и энергетический обмен в организме человека, характеристики витаминов и минеральных веществ, их функции и источ­ ники поступления в организм. Даны рекомендации по питанию человека в современных условиях, в различные периоды его жизни, соблюдению ги­ гиены на предприятиях общественного питания, пользованию «модными» диетами. Приведены сведения по основам общей микробиологии, причи­ нам возникновения и профилактики пищевых отравлений, о порядке обе­ спечения санитарно-эпидемиологического благополучия на предприятиях общественного питания. Для студентов учреждений среднего профессионального образования. УДК 579:612.39(075.32) ББК 36-1:28.073:51.2я723 Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается IS B N 978-5-4468-3672-7 © Мартинчик А. Н., Королёв А. А., Несвижский Ю. В., 2010 © Мартинчик А. Н., Королёв А. А., Несвижский Ю. В., 2012, с изменениями © Образовательно-издательский центр «Академия», 2016 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2016 Уважаемый читатель! Данный учебник является частью учебно-методического ком­ плекта по специальностям укрупненной группы «Промышленная экология и биотехнологии» и предназначен для изучения общепро­ фессиональной дисциплины «Микробиология, санитария и гигие­ на в пищевом производстве». Учебно-методические комплекты нового поколения включают в себя традиционные и инновационные учебные материалы, позво­ ляющие обеспечить изучение общеобразовательных и общепро­ фессиональных дисциплин и профессиональных модулей. Каждый комплект содержит учебники и учебные пособия, средства обуче­ ния и контроля, необходимые для освоения общих и профессио­ нальных компетенций, в том числе и с учетом требований работо­ дателя. Учебные издания дополняются электронными образовательны­ ми ресурсами. Электронные ресурсы содержат теоретические и практические модули с интерактивными упражнениями и трена­ жерами, мультимедийные объекты, ссылки на дополнительные ма­ териалы и ресурсы в Интернете. В них включены терминологиче­ ский словарь и электронный журнал, в котором фиксируются основные параметры учебного процесса: время работы, результат выполнения контрольных и практических заданий. Электронные ресурсы легко встраиваются в учебный процесс и могут быть адап­ тированы к различным учебным программам. ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ РАЗДЕЛ Глава 1. Значение питания в жизни человека Глава 2. Белки Глава 3. Жиры Глава 4. Углеводы Глава 5. Энергетическая ценность пищи и энергетический обмен Глава 6. Витамины в питании и профилактика витаминной недостаточности Глава 7. Минеральные вещества Глава 8. Физиология пищеварения и обмен веществ Глава 9. Пищевая ценность продуктов питания Глава 10. Гигиеническая оценка процессов кулинарной обработки пищи Глава 11. Рациональное питание. Рекомендации по питанию современного человека Глава 12. Особенности питания в различные периоды жизни человека Глава 13. Мифы и предрассудки в питании. «Модные» диеты Глава 14. Пища как источник токсических и биологически активных веществ Л Глава 1 ЗН А Ч ЕН И Е ПИТАНИЯ В Ж И ЗН И ЧЕЛ ОВЕКА ПРИНЦИПЫ И ПРАВИЛА ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ Гармоничная в физическом и духовном отношении жизнь чело­ века невозможна без полноценного питания. Человеку дано не очень много естественных возможностей для поддержания и со­ вершенствования здорового образа жизни. Физкультура и спорт, правильный режим труда (учебы) и отдыха, рациональное пита­ ние — вот и все составляющие здорового образа жизни. Ни одной из них не следует пренебрегать. Для России, как и для всех стран мира, как развитых, так и раз­ вивающихся, характерен широкий спектр нарушений питания — от недостаточного потребления отдельных пищевых веществ и по­ ступающей с пищей энергии до болезней, связанных с избыточным потреблением пищи и отдельных пищевых веществ. По оценкам ученых-медиков и специалистов по питанию, вопло­ щение в жизнь человечества принципов здорового питания позво­ лило бы значительно снизить смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, различных форм рака, диабета и других социально значимых болезней. Были бы достигнуты значительные успехи в преодолении таких недугов, как анемия, пищевая аллергия, алкого­ лизм, поражение зубов, суставов и костей. Большое значение правильное питание имеет для роста и раз­ вития детей и подростков. Во многих странах мира после Второй мировой войны было отмечено увеличение роста и массы тела де­ тей и подростков по сравнению с их сверстниками в 1920 — 1930-е гг. Это явление называется акселерацией. Причиной акселерации яв­ ляется улучшение питания населения, в том числе и детей, а также условий жизни. 5 Несомненно, высоко значение знаний основ здорового питания человека для специалистов пищевой промышленности и сферы об­ щественного питания. Работники сферы общественного питания являются своего рода «проводниками» представлений и принципов в области питания в повседневную жизнь больших масс людей. Принципы и правила здорового питания реализуются в реально приготовленной и потребляемой пище. Знакомое и привычное слово «питание» может обозначать раз­ личные явления. Наиболее простым его применением является обо­ значение акта приема человеком пищи. В более широком смысле под питанием подразумеваются все явления, процессы и предметы, имеющие отношение к пище и ее потреблению. Наука о пище и пи­ тании называется нутрициологией (от лат. nutritio — питание и греч. logos — слово, учение). Это наука о пище, пищевых веществах и других компонентах, содержащихся в продуктах питания, их дей­ ствии и взаимодействии, роли в поддержании здоровья или возник­ новении заболеваний, о процессах их потребления, усвоения, пере­ носа, утилизации (расходования) и выведения из организма. Кроме того, наука о питании изучает, как и по каким мотивам человек вы­ бирает пищу и как этот выбор влияет на его здоровье. Термины «здоровое», «рациональное», «правильное» питание используются в книге в одном смысле, означающем такое питание, которое обеспечивает удовлетворение потребностей организма в пищевых веществах и энергии, способствует нормальному росту и развитию человека, сохранению и поддержанию его здоровья и долголетия. 1. 2 . ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ Пища, или пищевые продукты, — объекты окружающей при­ роды и продукты их переработки, которые используются челове­ ком для питания как источники энергии и пищевых веществ. Пищевые вещества, или нутриенты, — это химические ве­ щества — составные части пищевых продуктов, которые организм использует для построения и обновления своих органов и тканей, а также для получения из них энергии для выполнения работы. Функ­ ции пищевых веществ показаны на рис. 1.1. Различают две группы пищевых веществ. Одна группа называ­ ется основными пищевыми веществами, или макронутриентами (от греч. macros ■— большой, длинный). Пищевые вещества другой 6 Углеводы Рис. 1.1. Функции пищевых веществ в организме человека группы называются микронутриентами (от греч. mikros — малый и nutritio), в которую входят витамины и минеральные вещества. Макронутриенты, или основны е пищевые вещества, — б ел­ ки, жиры и углеводы — нужны человеку в количествах, изм еряе­ мых несколькими десятками и сотнями граммов. Основными пищ е­ выми веществами они называются потому, что при их окислении в организме происходит выделение энергии, используемой для вы­ полнения всех функций организма. М икронут риент ы — витамины и минеральные вещества — нужны человеку и находятся в пище в очень малых количествах, в миллиграммах или микрограммах. Они не являются источни­ ками энергии, но участвуют в усвоении энергии пищи, в регуля­ ции функций и осущ ествлении процессов роста и развития орга­ низма. Среди всех пищевых веществ есть такие, которые не образуются в организме человека. Эти пищевые вещества называются незаме­ нимыми, или эссенциальными. Они обязательно долж ны посту­ пать с пищей. Отсутствие в пище лю бо го из этих пищ евых веществ приводит к заболеванию, а при длительном недостатке — к смерти, независимо от того, много или мало нуж но такого вещества. Другая группа пищевых веществ может образовываться в орга­ низме человека из незаменимых пищевых веществ. П оэтом у они называются заменимыми, т. е. их мож но заменить, имея в достатке незаменимые пищевые вещества. Однако заменимые пищевые ве- 7 Таблица 1.1. Период истощения запасов пищевых веществ в организме человека Пищевое вещество Период истощения запасов, сут Пищевое вещество Аминокислоты Несколько часов Витамины РР, В2 Период истощения запасов, сут 60... 180 Углеводы 13 ч Натрий 2...3 Витамин А 90... 365 4 Железо 125 (у женщин) 750 (у мужчин) Витамин В, 30... 50 Йод 1000 Витамин С 50... 120 Кальций 2 500 Вода щества также долж ны поступать с пищей в определенных количе­ ствах, так как они служат источниками энергии. В настоящее время науке о питании известно 46 незаменимых пищевых веществ, которые не могут образоваться в организме и единственным источником их является пища: углеводы — глюкоза; жиры (жирные кислоты) — линолевая, линоленовая; аминокисло­ ты — лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, гистидин; минеральные вещества — кальций, фосфор, натрий, калий, сера, хлор, магний, ж елезо, селен, цинк, марганец, медь, кобальт, молибден, йод, хром, ванадий, олово, ни­ кель, кремний; витамины — жирорастворимые (A, D, Е, К), водораст­ воримые (В1( В2, РР, биотин, фолацин, В6, В12, пантотеновая кислота, С); вода. Тело человека строится из таких ж е веществ, которые поступа­ ют с пищей, — белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и воды. В организме человека имеется некоторый запас всех пищевых веществ (табл. 1.1). Запасы разных веществ и дли­ тельность их пребывания в организме человека сильно различаю т­ ся. Д ольш е всех, почти 7 лет, «ж и вет» в костях кальций, тогда как запас некоторых аминокислот исчезает в течение нескольких часов голода. Запаса воды хватает только на 4 сут, поэтому человек без воды не может прожить больш е 7 сут. И стощ ение внутренних запасов в организме какого-либо пищ е­ вого вещества приводит к развитию состояния недостаточности питания. Такие ж изненны е ситуации, приводящие к недостатку пищи вообще, встречаются и в современном мире: 8 ■ трагедией для народа нашей страны бы л голод в 1930-е гг., когда в результате ош ибочной внутригосударственной политики властей от голода ум ерли миллионы людей. Огромной бедой для ж ителей Ленинграда была блокада города немецкими войсками во время Великой О тече­ ственной войны, длившаяся с 08.09.1941 г. по 27.01.1944 г., когда от голода погибли сотни тысяч людей, в том числе и дети. Голод может наступить в результате стихийных при­ родных бедствий — землетрясений и наводнений, си ль­ ного неурожая из-за засухи или других причин; ■ общ ее недоедание может быть в результате заболевания или травмы человека, когда пищи достаточно, но резко сниж ен аппетит или нет возможности и си л для потреб­ ления пищи. Старые слабые люди теряю т аппетит, не м о­ гут приготовить себе пищу, хотя в запасе есть продукты. Ряд заболеваний и травм приводит к невозмож ности по­ требления пищи (например, перелом челюсти, удаление желудка); ■ кроме общ его голода и недоедания сущ ествуют состоя­ ния недостаточности отдельных пищевых веществ, одно­ го или нескольких, в результате недостаточного их потреб­ ления при неправильном питании. Это может быть со всеми 46 незаменимыми пищевыми веществами. Н епра­ вильное питание может иметь место даже при полном изобилии продуктов; ■ сущ ествует ряд редких врожденных заболеваний, кото­ рые приводят к неспособности усвоения и использова­ ния отдельных пищевых веществ. М ы говорили о голоде и недостатке пищевых веществ. Другая проблема в питании современного человека, особенно в развитых странах, — проблема переедания, приводящая к развитию ож ире­ ния и таких заболеваний, как атеросклероз, гипертоническая бо­ лезнь, рак, сахарный диабет. Таким образом, пищи может быть мало или много, но может быть пища нездоровая, хотя количество калорий соответствует потребно­ стям организма. Это наблюдается тогда, когда пищевые вещества поступают в неправильных соотношениях — одних очень много, других мало. Все эти три ситуации в питании и определяются терми­ нами «неправильное», «н ездоровое», «нерациональное» питание, играющ ее роль фактора риска развития заболеваний человека. 9 1.3. ИСТОРИЯ И ЭВОЛЮ ЦИЯ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА Питание человека менялось в ходе исторического развития. Х а­ рактер питания и теперь в разных частях света сущ ественно раз­ личается и изменяется с развитием цивилизации. На изменение питания человека влияли климат, местность и ландшафт, развитие культуры, науки и техники, пищевой технологии, наконец, разви­ тие науки о питании и пропаганды принципов и правил здорового питания и другие обстоятельства. На разных этапах своего развития человечество использовало в основном три типа питания. Человек был охотником, собирателем либо крестьянином-землепашцем. В современном мире человек поль­ зуется всеми типами питания в зависимости от места проживания, климата, богатства страны, религиозных и национальных обычаев. А нтропологические находки и знакомство с питанием изоли ро­ ванных групп лю дей на Земле, таких как буш мены пустыни Калаха­ ри, аборигены Австралии или племен Амазонки, показывают, что Homo sapiens (человек разумный) добы вал пищ у собиранием п ло­ дов и ягод, листьев и корнеплодов растений, бобов и семян и одно­ временно занимался охотой на диких ж ивотных и птиц. Рыба и дру­ гие морские животные также использовались в пищ у в определен­ ных местах по берегам рек и морей. Открытие и использование огня миллион лет назад полож ило начало приготовлению пищи. И спользование для этого огня делает растения и мясо животных мягкими и приятными на вкус, легче усвояемыми. При термической обработке уничтожаются патоген­ ные микроорганизмы, разрушаются токсические вещества. Высу­ шивание, варка и копчение позволили запасать пищ у впрок. Потом люди научились солению, маринованию и квашению овощ ей и фруктов. О коло 10 тыс. лет назад люди, жившие на Ближнем Востоке и в Средней Азии, открыли, что злаковые растения мож но сеять и у б и ­ рать (культивировать), использовать в пищ у в высушенном виде, а затем в виде продуктов из размолотого зерна. Это бы л очень важ­ ный этап в истории человечества. Выращивание зерновы х культур позволило накормить больш ие массы населения. М ож но сказать, что зерновы е спасли и спасают до сих пор человечество от голода. Сорго выращивали в сухом климате Африки, пшеница стала основ­ ной культурой в Средней А зи и и на Ближнем Востоке, ячмень и овес неплохо росли в более северных областях, в том числе на тер- 10 ритории нашей страны. В Азии вначале было распространено про­ со, а затем стали выращивать рис во влажном климате. После засе­ ления человеком Америки там начали выращивать кукурузу. Корнеплоды и клубни, а также бобовые растения также научи­ лись культивировать. В Африке и сейчас используется в пищу мало известный нам клубень, который называется кассава, или сладкий картофель (совсем не похож по вкусу на известный нам картофель). В Америке выращивали картофель, откуда он был вывезен в Евро­ пу, а при Петре I привезен и освоен в России. На территории нашей страны скорее всего использовались репа и редька, свекла, которые могли (и могут) хорошо расти и созревать в наших климатических условиях. Различные животные и птицы были одомашнены несколько ты­ сяч лет назад. Однако большинство бедного народа употребляло мяс­ ную пищу лишь в праздники. Мясо чаще было на столе богатых. Люди, живущие по берегам рек и морей, с незапамятных времен употребляли в пищу рыбу, мясо морских животных и других мор­ ских организмов. Это хорошо видно на примере народов, населяю­ щих Север и Дальний Восток России, —- коряков, чукчей, эвенков и др. Люди этих мест и теперь используют в пищу мясо моржей, тюленей, китов и других морских животных. Говоря о питании древнего человека, нельзя забывать о его фи­ зической активности, постоянной работе и движении. В период сбора урожая или охоты физическая нагрузка была очень большой и приводила к сезонной потере массы тела. Перед древним челове­ ком не стояла проблема переедания и ожирения. Его жизнь заклю­ чалась в постоянном поиске и борьбе за добывание достаточного количества пищи. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1 1. 2. 3. 4. 5. Что значит здоровый образ жизни человека? Почему люди должны заботиться о правильном питании? Что изучает такая наука, как нутрициология? Что дает человеку пища? Какие пищевые вещества необходимы человеку и должны по­ ступать с пищей? 6. К чему приводит недостаточное потребление незаменимых пищевых веществ? Глава 2 БЕЛКИ 2 . 1. ФУНКЦИИ БЕЛКА Белками, или протеинами (от греч. protos — первый, первона­ чальный), называют высокомолекулярные природные азотсодер­ жащие соединения, молекулы которых построены из остатков 20 аминокислот. Общее число аминокислотных остатков в молекулах белков сильно колеблется и может достигать нескольких тысяч. Каждый белок обладает своей, присущей только ему, последова­ тельностью расположения аминокислотных остатков. Без белка нет жизни — эта истина вспоминается при всяком описании живой материи. Одна пятая часть тела человека состоит из белка. Белок содержится практически во всех органах и тканях. Только моча и желчь в норме не содержат белка. Половина всего белка находится в мышцах, l/s — в костях и хрящах, 1/ю — в коже. Волосы, кожа, ногти содержат белок кератин. Этот белок, который также содержится в коже, рогах и копытах животных, не перевари­ вается и не усваивается в кишечнике. Биологические функции белков крайне разнообразны. С участи­ ем белков осуществляется рост и размножение клеток. Они выполня­ ют каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), структур­ ные (коллаген), сократительные (миозин), транспортные (гемоглобин, миоглобин), защитные (иммуноглобулины, интерферон), запасные (альбумин) и другие функции. Белки составляют основу биомем­ бран — важнейших составных частей живой клетки и клеточных компонентов. При участии белков регулируется и поддерживается водный баланс организма, сохраняется нормальная pH среды. Следует иметь в виду, что рассмотрение функций и метаболиз­ ма белков составляет практически полный курс биохимии и фи- 12 зиологии, настолько многообразны и исключительны функции белков. Мы будем рассматривать лишь пищевые свойства белков и их значение в питании человека. С точки зрения питания белки — важнейшая составная часть пищи человека и животных. Они явля­ ются поставщиком необходимых организму аминокислот и источ­ ником энергии. СТРОЕНИЕ И АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ Белки как природные полимеры построены из остатков амино­ кислот. Белки синтезируются из аминокислот и превращаются в аминокислоты при переваривании (гидролизе) или катаболизме в организме. Природных аминокислот насчитывается около 150, но в состав белков пищи входят лишь 20 индивидуальных аминокислот. Молекулы аминокислот содержат несколько функциональных групп, определяющих их свойства: аминогруппа — N H 2, карбок­ сильная группа — СООН и аминокислотный радикал (остаток) R, имеющий различное строение: СООН Карбоксильная группа R — СИ NH2 Аминогруппа Имея в молекуле одновременно кислотную и основную группы, аминокислоты в водной среде организма и в пищевых системах играют роль буферных веществ, поддерживающих определенную концентрацию водородных ионов, т. е. pH среды. В молекулах белков аминокислоты связаны между собой пеп­ тидными связями — С О — N H — . Свойства белков определяются набором аминокислот, из кото­ рых они состоят, общим числом аминокислот и последовательно­ стью, в которой они соединяются друг с другом. Комбинация из 20 аминокислот, каждая из которых может встречаться в белке сколько угодно раз, позволяет создавать практически неограничен­ ное количество уникальных белковых молекул. Тело человека со­ держит по меньшей мере 30 тыс. различных белков; только в пече­ ни насчитывается более 1 тыс. белков-ферментов. 13 Элементный состав белков варьирует незначительно (в % на су­ хую массу): углерода 51 ...53, кислорода 21,5...23,5, азота 16,8... 18,4, водорода 6,5...7,3, серы 0,3...2,5. Некоторые белки содержат в не­ больш их количествах фосфор, селен и другие элементы. Постоян­ ное содержание азота практически во всех белках (принимается за 16%) используется для простого определения количества белка в продуктах питания, моче и кале. Для этого проба продукта или экс­ крета сжигается в кислоте, определяется количество азота и путем умножения его на 6,25 рассчитывается количество белка. Последовательность соединения аминокислотных остатков в полипептидной цепи всегда задана генетически и получила название первичной структуры белка. Способ укладки полипептидной цепи с образованием спирали часто называют вторичной струк­ турой. Дальнейшая укладка молекулы приводит к формированию третичной структуры. Белковая молекула может состоять из одной или нескольких полипептидных цепей. Совокупность белко­ вых единиц определяет четвертичную структуру. П о степени сложности строения белки подразделяют на протеи­ ны (простые белки), состоящие только из остатков аминокислот, и протеиды (сложные белки), состоящие из белковой и небелковой частей. Сложные белки нуклеопротеиды в качестве небелковой ча­ сти содержат нуклеиновые кислоты, липопротеиды содержат кро­ ме белка липиды, фосфопротеиды — остатки фосфорной кислоты. 2.3 ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ БЕЛКОВ Удовлетворение потребности организма человека в белке явля­ ется одним из важнейших факторов сохранения его здоровья во все периоды жизни. Снабжение организма человека необходимым количеством аминокислот —- основная функция белка в питании. Понятие о незаменимых и заменимых аминокислотах. Нутри­ циология подразделяет аминокислоты на незаменимые ( эссенциальные) — изолейцин, лейцин, лизин, метионин, цистеин, фенила­ ланин, треонин, триптофан, валин, гистидин и заменимые — гли­ цин, глутаминовая кислота, аргинин, аспарагиновая кислота, пролин, аланин, серин, тирозин, аспарагин, глутамин. Незамени­ мые аминокислоты не синтезируются в организме человека и обя­ зательно должны поступать с пищей. Гистидин относят к незамени­ мым только для новорожденных детей. При отдельных наследствен­ ных заболеваниях организм человека не в состоянии синтезировать некоторые заменимые аминокислоты. Так, при врожденном забо- 14 левании ф енилкетонурии наруш аются пути синтеза аминокислоты тирозина, которая относится к заменимым и в норм альны х услов и ­ ях синтезируется в организме. О ценка качества пищ евы х белков. Качество пищ евого белка определяется наличием в нем полн ого набора незам енимы х амино­ кислот в определенном количестве и в определенном соотнош ении с заменимыми аминокислотами. Качество белка оценивается рядом биологи ческих и химических методов. Биологические методы и с­ следования предусматривают проведение опытов на м олоды х ра­ стущ их ж ивотны х (чаще всего крысятах), которым в составе пи щ е­ вого рациона скармливается исследуемый белок или содерж ащий белок пищ евой продукт. П о приросту массы тела ж ивотны х на еди­ ницу п отребляем ого корма рассчитывают ряд показателей, главным из которы х является биологическая ценность (БЦ) белка. БЦ свиде­ тельствует о той доле азота белка, которая усваивается и задерж ива­ ется организмом. Если БЦ белка пищ и составляет 70 % и более, т.е. б о ле е 70 % потребляем ого с пищ ей азота задерживается в организ­ ме, то такой бело к способен поддерж ивать рост при достаточном п о­ треблен и и энергии. Качество пищ евого белка м ож ет оцениваться путем сравнения его ам инокислотного состава с аминокислотны м составом стан­ дартного или «и д е а л ьн о го » белка. П оняти е «и д еа льн ы й » белок вклю чает представление о гипотетическом белк е высокой пищ евой ценности, удовлетворяю щ ем потребность организма человека л ю ­ бого возраста в незам енимы х аминокислотах. С одерж ание незам е­ нимы х аминокислот, мг, в 1 г «и д е а л ьн о го » белка называю т ам ино­ кислот ной шкалой: Изолейцин........................ 28 Лейцин..............................66 Лизин................................58 Метионин и цистеин......... 25 Фенилаланин и тирозин .......63 Треонин.................................34 Триптофан.............................11 Валин.................................... 35 С помощ ью аминокислотной шкалы для каждой незаменимой аминокислоты рассчитывают аминокислотный скор, т. е. соотнош е­ ние содерж ания аминокислоты в опытном и стандартном белке, %: АС = С одерж ание аминокислоты (в мг) в 1 г испы туем ого белка С одерж ание этой ж е аминокислоты (в мг) в 1 г белка по ш кале Если скор одной или нескольки х аминокислот м енее 100%, то эти аминокислоты называю т лим итирую щ им и аминокислотами. 15 Например, в 1 г белка исследуемого пищ евого продукта содерж ит­ ся, мг: изолейцина — 45, лейцина — 75, лизина — 40, метионина и цистина (в сумме) — 20, фенилаланина и тирозина (в сумме) — 70, треонина — 38, триптофана — 11, валина — 50. При сравнении со стандартной аминокислотной шкалой находим, что скоры соответ­ ственно равны (в %): 160, 113, 69, 80, 111, 112, 100, 142. Следователь­ но, лимитирую щ ими аминокислотами в белке данного продукта являются лизин (скор 69%), сумма метионина и цистеина (скор 80%). Н аиболее близки к «и деальн ом у» белку животные белки яиц и мяса. Большинство растительных белков содержат недостаточное количество одной или нескольких незаменимых аминокислот. Д р у­ гими словами, растительные белки лимитированы по нескольким аминокислотам. Так, например, белки злаковых культур, а следова­ тельно, и полученные из них продукты (хлеб, крупы) лимитированы по лизину, треонину. В белке бобовы х не хватает метионина и ци­ стеина (скор 60...70 %). Пищевая ценность белков мож ет быть улучшена, т. е. увеличена биологическая ценность и аминокислотный скор по лим итирую ­ щим кислотам путем добавления лимитирую щ ей аминокислоты или смешивания белков с различными лимитирую щ ими аминокис­ лотами. П риготовление смешанных блюд, содержащих животные и растительные продукты, способствует получению полноценных пищевых белковы х композиций. П ЕРЕВ АРИ В АН И Е БЕЛКОВ И В СА СЫ ВАН И Е А М И Н О КИ СЛ О Т Все пищевые белки, состоящ ие из длинной цепи аминокислот, не способны всасываться в желудочно-кишечном тракте. О ни рас­ щ епляются на свободные аминокислоты или фрагменты, состоя­ щие из 2 или 3 аминокислот (ди- и трипептиды). Расщ епление б е л ­ ков катализируют специфические пищ еварительные ферменты протеазы. Коэф фициент перевариваемости белков варьирует от 78 % для некоторых растительных белков до 97 % для белка яиц: Яйца........................................................................................... 97 Смешанный рацион развитых стран........................................... 96 Молоко, сыры.............................................................................95 Полированный рис..................................................................... 88 Цельное зерно пшеницы............................................................. 86 16 Овсяные хлопья Бобовые........... 86 78 В некоторых пищевых продуктах, особенно растительных, ами­ нокислоты образуют такие связи, которые не поддаются гидролизу пищеварительными протеазами. Свободные аминокислоты, дипептиды и трипептиды, образую­ щиеся при гидролизе белка, всасываются в кровоток и транспорти­ руются в органы и ткани, в первую очередь в печень. Наибольшее количество аминокислот в печени участвует в биосинтезе новых белковых молекул (синтезируются белки плазмы крови и специфи­ ческие белки-ферменты). Аминокислоты, не участвующие в био­ синтезе, подвергаются в печени процессу дезаминирования, т. е. отщеплению аминогруппы. В процессах дезаминирования участву­ ют активные (коферментные) формы витамина В6. Азотсодержащий остаток аминокислот превращается в конеч­ ном итоге в мочевину, которая выделяется с мочой. Не содержащая азота часть молекулы аминокислот превращается в углеводы или жиры и окисляется для образования энергии или запасается в виде жира. На степень усвоения организмом белков оказывает влияние тех­ нология получения пищевых продуктов и их кулинарная обработка: измельчение, действие температуры, брожение и т. д. При умерен­ ной тепловой обработке пищевых продуктов, особенно раститель­ ного происхождения, усвояемость белков несколько возрастает, так как частичная денатурация белков облегчает доступ протеаз к пептидным связям. При интенсивной тепловой обработке усвояе­ мость снижается. При глубокой жарке с образованием корочки и обугливании часть аминокислот разрушается или снижается усвое­ ние белка из этих частей блюда или продукта. МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ Поступающие во внутреннюю среду организма аминокислоты метаболизируются различными путями и используются в разно­ образных процессах, включающих следующие. 1. При адекватном потреблении энергии с пищей аминокислоты используются для синтеза новых белков. 2. При недостаточном потреблении энергии с пищей или при по­ треблении такого количества аминокислот, которое превышает по­ требности биосинтеза белка, аминокислоты после дезаминирова­ ния расходуются на получение энергии. 17 3. При дезаминировании аланина, цистеина и метионина (глюко­ генные аминокислоты) их углеродный остаток превращается в глю ­ козу с последующим ее окислением или превращением в гликоген. 4. При дезаминировании лейцина, фенилаланина и тирозина (кетогенные аминокислоты) они превращаются в ж ирные кислоты, которые или окисляются с выделением энергии, или участвуют в синтезе триглицеридов и запасаются в ж ировы х депо. Конечными продуктами метаболизма белков являются вода, углекислы й газ и мочевина, а также энергия, которая выделяется при окислении углеродного скелета аминокислот, превратившихся в углеводы и жиры. 2 .6 . ОБНОВЛЕНИЕ БЕЛКА В организме постоянно протекают процессы распада белковы х м олекул и биосинтеза новых белков. Происходит постоянный о б ­ мен аминокислот меж ду тканями, между вновь поступившими с пищей аминокислотами и «стары м и» аминокислотами. Тканевые белки постоянно расщ епляю тся и синтезирую тся новые белковы е молекулы. Во всех этих процессах участвуют вновь поступивш ие аминокислоты пищ евых белков, которые «подпиты ваю т» все про­ цессы белкового обмена. Освобождающиеся при распаде белка аминокислоты поступают в кровь, образуя пул (фонд) свободных аминокислот. Некоторая часть свободных аминокислот окисляется с освобождением энергии. Окис­ ленные аминокислоты возмещаются аминокислотами, поступающи­ ми с белками пищи. Другая часть пула свободных аминокислот явля­ ется источником аминокислот для процессов биосинтеза белка. Травмы, хирургические операции, ожоги, инфекции и раковые опухоли повышают скорость распада и увеличивают потери белка. О собенно интенсивно идет распад белка при ожогах, когда для вос­ полнения потерь необходимо дополнительное парентеральное вве­ дение аминокислотных смесей. При выздоровлении распад и поте­ ри белка снижаются. О бщ ее содержание белка в теле человека довольно постоянно, но динамические процессы его обновления сущ ественно различа­ ются между органами и тканями и меняются при различных ф изио­ логических и патологических состояниях организма. Белки сли зи­ стой тонкого кишечника, печени и поджелудочной ж елезы характе­ ризуются наивысшей скоростью обновления. Белки мышц, коллаген кожи или костные белки обновляю тся очень медленно. 18 | ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЛКЕ Для новорожденных детей, питающихся только грудным моло­ ком, содержание белка и аминокислот в нем рассматривается как количество, соответствующее потребности ребенка в белке и ами­ нокислотах. Для определения потребности детей и взрослых ис­ пользуются методы оценки азотистого баланса при различных уровнях потребления белка. Азотистый баланс. Так как практически все белки содержат 16 % азота, то для определения количества белка в пище или в биологи­ ческих средах достаточно определить количество азота и умножить его на коэффициент 6,25 (100:16). Для оценки обеспеченности организма белком введено понятие « азотистый баланс». Азотистый баланс (равновесие) подразуме­ вает, что количество азота, полученного с белками пищи, равно ко­ личеству азота, выделяемого с мочой и калом. Другие потери азота с эпидермисом кожи, ногтями и волосами, выделение со слюной и потом весьма невелики и практически не учитываются при расче­ тах азотистого баланса. В случае азотистого равновесия (или нулевого азотистого баланса) считается, что организм обеспечен белком для восполнения эндоген­ ных затрат, но при этом не будет происходить рост тканей, если он необходим. Азотистое равновесие у практически здоровых взрослых свидетельствует о достаточной обеспеченности организма белком. Когда потребление азота с пищей превышает потери азота с ка­ лом, мочой и другими путями, то это состояние характеризуется по­ ложительным азотистым балансом, который свидетельствует о процессах роста тканей. Положительный азотистый баланс должен обеспечиваться у детей и подростков, при беременности. Положи­ тельный азотистый баланс необходимо также поддерживать в пе­ риод выздоровления от болезней и травм, при которых наблюда­ лись потери азота. Отрицательный азотистый баланс свидетельствует о том, что потери азота превышают потребление азота с пищей. Отрица­ тельный азотистый баланс наблюдается в случаях усиленного рас­ пада тканей даже при нормальном потреблении белка (азота) с пи­ щей. Длительный отрицательный азотистый баланс приводит к по­ тере массы тела, в первую очередь мышечной метаболически активной, и в конце концов ведет к гибели организма. Потребность в белке здорового человека изменяется в зависи­ мости от возраста, пола, физиологического состояния (беремен- 19 ность, кормление грудью), уровня физической активности. Потреб­ ность в белке взрослых людей составляет 0,75 г/кг массы тела. При этом имеются в виду белки высокой биологической ценности и усвояемости — яйца, мясо, молоко. Если употребляется смешанный растительно-животный рацион, то примерная потребность в белке составляет около 0,8... 1 г/кг массы тела. Рекомендуемые величины потребления белка должны удовлетворять потребность практически всех здоровых людей, а также содержать добавку на непредвиден­ ные экстренные потребности в белке (стресс, заболевания). Однако потребление белка в количестве, превышающем 1,5 г/кг массы тела, считается нежелательным, а 2 г/кг и более считается вредным. Белково-калорийная недостаточность. Состояние белково­ калорийной недостаточности было описано в литературе среди де­ тей раннего возраста в развивающихся странах (впервые в Гане в конце 1940-х гг.). В настоящее время в развивающихся странах белково-калорийной недостаточностью разной степени тяжести страдают 20... 30 % детей в возрасте до 5 лет, и она является причи­ ной высокой смертности детей этого возраста. Состояния белково­ калорийной недостаточности у детей носят названия квашиоркор и маразм. В чистом виде белковая недостаточность встречается крайне редко, если встречается вообще. Белковая недостаточность являет­ ся следствием общего недоедания, т. е. недостаточного потребления с пищей энергии. Причиной белково-калорийной недостаточности в развиваю­ щихся странах является в первую очередь бедность и, как следствие, недоступность достаточного количества пищи, т. е. энергии. Следу­ ет иметь в виду, что речь даже идет не о качестве, а главным обра­ зом о количестве простой доступной пищи. Доступность в условиях России достаточного количества хлеба и продуктов из зерна предо­ храняет от развития острых тяжелых форм белково-калорийной недостаточности у взрослых, а также детей старше 7 лет и подрост­ ков. У детей младшего возраста проявления белково-калорийной недостаточности могут наблюдаться в малообеспеченных семьях с низкими доходами, в неблагополучных в социальном отношении семьях (в семьях алкоголиков, наркоманов). Развитие промышленного производства и доступность детских продуктов прикорма служат важным фактором предупреждения нарушений питания в раннем возрасте. В развитых странах белково-калорийная недостаточность явля­ ется, как правило, следствием заболеваний, сопровождающихся на­ рушением потребления и усвоения пищи. 20 Содержание белка в пищ е и удовлетворение потребности в б е л ­ ке. М ы уж е говорили о том, что в мышцах человека много белка. Точно так ж е много белка в мышцах животных, т. е. в мясе и во всех продуктах и блюдах, получаемых из мяса. М н ого белка в сыре, тво­ роге, достаточно много в хлебе, крупах, макаронах, бобах, фасоли, сое, чечевице, а также в орехах и семенах. Рыба и яйца также очень богаты белком. Кстати, белка больш е в желтке яйца, чем в его белке. Овощ и и фрукты содержат мало белка (табл. 2.1). Таблица 2.1. Содержание белка в порции некоторых продуктов Продукт Порция Энергетическая ценность, ккал Содержание белка, г Творог 100 г 150 16,7 Куриная ножка жареная 1 шт. 200 16,2 Кефир нежирный 1 стакан 95 8,6 Котлета жареная 1 шт. 156 7,4 Сыр 1ломтик (30 г) 100 6,9 Яйцо 1шт. 75 6,3 Кефир жирный 1 стакан 115 5,6 Сосиски 1шт. (50 г) 133 5,5 Картофель жареный 2 средних клубня 250 4,3 Картофель отварной 2 средних клубня (150 г) 115 3 Хлеб черный 1кусок (30 г) 64 2 Капуста 1тарелка (100 г) 52 1,8 Банан 1небольшой плод 110 1,8 Морковь 1 средняя (90 г) 30 1,2 Слива 4 средних плода 70 1 Огурец 1 средний плод (100 г) 15 0,8 66 0,6 Яблоко 1средний плод (6 см в диаметре, масса 150 г) 21 Окончание табл. 2.1 Продукт Порция Энергетическая ценность, ккал Содержание белка, г Майонез 1 ст. л. 93 0,4 Сахар 2 ч. л. 55 0 Масло сливочное 1 ст. л. 100 0 Высокобелковая пища, как правило, это пища животного проис­ хождения, более дорогая по стоимости. Исключение составляют бобовые и продукты из них. Одним из доступных и популярных растительных источников белка являются продукты из сои. Белки сои характеризуются высокой биологической ценностью, легко вы­ деляются из бобов в промышленных масштабах в чистом виде (изоляты белка) или в виде концентратов и могут использоваться для получения специализированных продуктов, например для питания детей, страдающих непереносимостью белков коровьего молока. Качество белка, как уже говорилось, определяется адекватным со­ держанием и доступностью всех незаменимых аминокислот. В бел­ ках высокого качества незаменимые аминокислоты составляют примерно V 3 массы всех аминокислот. Этому требованию удовлет­ воряют все белки животного происхождения. На этом основании существует рекомендация потребления определенной доли живот­ ного белка с пищей. Вместе с тем проблема не в обязательном по­ треблении животного белка, а в потреблении сбалансированного по аминокислотам белка лю бого происхождения. Понятие о лимитирующих аминокислотах позволяет объяснить важность смешивания разной пищи, т. е. потребления источников белка из разных групп пищевых продуктов. Совершенно оправдан­ на комбинация животных и растительных белков, так как живот­ ные белки обогащают растительные лимитирующими аминокисло­ тами. Например, смесь крупяных изделий (каши) с молоком приво­ дит к взаимному обогащению метионином (много в белке круп, но лимитирован в молоке) и лизином (много в молоке, но лимитирован в крупе). Этот же тип обогащения имеет место при потреблении макарон с сыром, яиц с хлебом. Комбинация двух растительных белков, имеющих различные лимитирующие аминокислоты, также создает такую аминокис­ лотную смесь, при которой происходит взаимное обогащение бел­ ков аминокислотами. Например, взаимно обогащаются при ком­ бинации белки сои (лимитированы по серосодержащим амино- 22 кислотам, но содержат много лизина) и пшеницы (лимитированы по лизину, но богаты серосодержащими аминокислотами). Реализацией взаимного обогащения белков пищи служит кули­ нарное искусство приготовления смешанных блюд, отвечающих при этом вкусовым качествам и традициям национальной или какой-либо другой кухни. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. В чем состоит различие строения белка от строения углеводов и жиров? 2. Какие функции выполняют белки в организме человека? 3. В чем состоит различие незаменимых и заменимых аминокис­ лот? 4. Назовите пищевые продукты, богатые белком. Чем различа­ ются растительные и животные белки? 5. От чего зависит и как оценивается качество пищевого белка? 6. Что такое азотистый баланс и что он характеризует? 7. Что бывает при недостаточном потреблении белка с пищей? 8. Какова суточная потребность взрослого человека в белке? 9. Каковы причины белково-калорийной недостаточности? Есть ли она в России? 10. В чем заключается значение разнообразного питания и сме­ шивания различных продуктов? Глава 3 Ж ИРЫ 3.1. ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ Ж иры и масла по химическому строению и физико-химическим свойствам относятся к классу органических соединений липидов. Липиды включают в себя не только жиры и масла, но и другие ве­ щества, которые не растворяются в воде (гидрофобны, букваль­ но — боятся воды), но растворяются в органических растворите­ лях (эфир, хлороформ, бензин и др.). Например, холестерин или витамин D относятся к липидам, но их не называют жирами. Та­ ким образом, липиды — это более общий термин, включающий и пищевые жиры. Термин «липиды» применяется чаще при описа­ нии физиологических компонентов и процессов, протекающих в организме человека. Термины «ж иры » и «масла» используются для описания пищевых жиров, основным компонентом которых являются триглицериды. Но пищевые жиры и масла несут в себе и многие другие физиологически важные липиды. Липиды являют­ ся обязательными компонентами всех живых клеток. Липиды вхо­ дят во все оболочки (мембраны) живых клеток, в том числе клеток мозга. Липиды подразделяют на простые и сложные. Простые липиды состоят из трех элементов — углерода, кислорода и водорода. Слож­ ные липиды содержат еще фосфор и азот. Молекулы простых липи­ дов состоят из тех же трех элементов, из которых состоят сахара. Однако эти два класса соединений различаются по соотношению элементов в молекуле. Соотношение атомов кислорода к суммарно­ му числу атомов углерода и водорода в простых жирах составляет от 1:7 до 1:30, тогда как в простых сахарах это соотношение 1:2. Низкое соотношение кислорода к другим элементам придает жи- 24 рам более высокую энергетическую ценность по сравнению с энер­ гетической ценностью углеводов. Ж и ры вместе с белками и углеводами являются основными ис­ точниками энергии пищи, потребляемой человеком. Ж и ры являют­ ся наиболее концентрированными источниками энергии. При окис­ лении 1 г жира выделяется 9 ккал энергии — почти в 2,5 раза больше, чем при окислении белков и углеводов (4 ккал/г). И збыток потреб­ ляемой с пищей энергии запасается в виде жира, который отклады­ вается в подкожной клетчатке или вокруг внутренних органов. Пищ евы е жиры являются источниками двух незаменимых ж ир­ ных кислот — линолевой и линоленовой, а также жирораствори­ мых витаминов A, D и Е. С животными жирами поступает в организм холестерин. С одной стороны, холестерин — обязательный компонент биологи­ ческих мембран клеток, а с другой стороны, с отложением холесте­ рина в стенках сосудов связывают заболевание атеросклерозом. 3.2. СТРОЕНИЕ И К Л А С С И Ф И К А Ц И Я Ж ИРОВ ПИЩ И Пищ евы е жиры подразделяют по происхождению на раститель­ ные (масла) и животные жиры. Различие между жиром и маслом в том, что жиры при комнатной температуре находятся в твердом со­ стоянии, а масла — в жидком. Большинство жидких масел расти­ тельного происхождения, а твердые жиры — в основном ж ивотно­ го происхождения. Есть исключения из этого правила: жиры рыб, как правило, жидкие, а пальмовое масло при комнатной температу­ ре находится в твердом состоянии. Растительные масла получают из семян так называемых мас­ личных культур — подсолнечника, кукурузы, сои, льна, оливок, рап­ са и др. (табл. 3.1). Растительные масла называют по названию мас­ личной культуры — подсолнечное, кукурузное, оливковое и т. д. Таблица 3.1. Ж иры в семенах и плодах Общее содержание жира, % Содержание фосфолипидов, % Подсолнечник 33...57 0,7 Хлопчатник 19...29 1,7 Соя 14...25 1,8 Культура 25 Окончание табл. 3.1 Общее содержание жира, % Культура Содержание фосфолипидов, % Конопля о со со со — Клещевина 35...59 0,3 Арахис 54...61 — Лен 27...47 0,6 Рапс 38...45 — Арбуз (семена) 12...45 — Какао (бобы) 49...57 — Кокосовая пальма (копра) 65...72 — Кедр (орех) 26...28 — Пшеница 1,9...2,9 0,54 Кукуруза 4,8...5,9 0,9 Животные жиры — сливки в молоке, свиное сало, бараний и го­ вяжий жир, жир рыб — присутствуют в продуктах как составные части, но они также могут быть выделены в изолированном виде. Триглицериды. Основную часть пищевых жиров и масел (95... 96 % их массы) составляют простые липиды — триглицериды жир­ ных кислот, или триацилглицерины. Пищевые жиры — это смесь различных триглицеридов. Триглицериды состоят из трехатомного спирта глицерина, к которому присоединены эфирными связями три различные жирные кислоты. В жирах и маслах могут присут­ ствовать незначительные количества глицеридов с одной или двумя молекулами жирных кислот — моно- и диацилглицерины. Стро­ ение триглицеридов представляется следующим образом: О II 1 Н2С — О — С — R О 2 Н С — О — С — Ri О 3 н 2с — о — с — r 2 II II где 1, 2 и 3 — углеродные атомы глицерина; R, Rt и R2 — остатки жирных кислот. 26 Триглицериды жиров и масел имеют высокую температуру ки­ пения, что позволяет жарить пищу без их значительного испаре­ ния. Строение и свойства жирных кислот. Глицерин входит в состав всех простых глицеридов, а многообразие их свойств обусловлено свойствами входящих в их состав жирных кислот. В природных ж и­ рах и маслах найдено около 300 жирных кислот. Н аиболее распро­ страненные жирные кислоты пищевых жиров и масел перечисле­ ны в табл. 3.2. Таблица 3.2. Основные жирные кислоты, входящие в состав пищевых жиров, их названия и обозначения Тривиальное название Систематическое химическое название Условное обозначение Семейство жирных кислот Каприловая Деканоевая 10:0 — Лауриновая Додеканоевая 12:0 — Миристиновая Тетрадеканоевая 14:0 — Пальмитиновая Гексадеканоевая 16:0 — Стеариновая Октадеканоевая 18:0 — Арахиновая Эйкозаноевая 20:0 — Бегеновая Докозаноевая 22:0 — Лигноцериновая Тетракозаноевая 24:0 — Пальмитоолеиновая 9-Гексадекаеновая 16:1 п-7 Олеиновая 9-Окгадекаеновая 18:1 п-9 Гадолеиновая 11-Эйкозаеновая 20:1 п-9 Цетолевая 11-Докозаеновая 22:1 п-11 Эруковая 1З-Докозаеновая 22:1 п-9 Нервоновая 15-Тетракозаеновая 24:1 п-9 Линолевая 9,12-Октадекадиеновая 18:2 п-6 а-Линоленовая 9,12,15-Октадекатриеновая 18:3 п-3 у-Линоленовая 6,9,12-Октадекатриеновая 18:3 п-6 27 Окончание табл. 3.2 С истематичес кое химическое название Условное обозначение Семейство жирных кислот Дигомо-у-линоленовая 8,11,14-Эйкозатриеновая 20:3 П-6 — 5,8,11-Эйкозатриеновая 20:3 п-9 5,8,11,14- Эйкозатетраеновая 20:4 п-6 Эйкозапентаеновая 5,8,11,14,17-Эйкозапен(ЭПК) таеновая 20:5 п-3 Адрениновая 7,10,13,16-Докозатетраеновая 22:4 п-6 7,10,13,16,19-Докозапентаеновая 22:5 п-3 Докозапентаеновая 4,7,10,13,16-Докозапен­ (АПК) таеновая 22:5 п-6 Докозагексаеновая 22:6 п-3 Тривиальное название Арахидоновая — (ДПС) 4,7,10,13,16,19-Докозагексаеновая Чащ е других встречаются жирные кислоты с 12... 18 атомами углерода. Количество атомов углерода в м олекуле ж ирной кислоты называют длиной ж ирнокислотной цепи. Один конец ж ирной кис­ лоты заканчивается метальной группой, а на другом конце располо­ жена карбоксильная группа. Ж и рны е кислоты подразделяются на насыщ енные и ненасы­ щ енные (рис. 3.1). Если в углеродной цепи ж ирной кислоты присут­ ствуют двойные связи, то ж ирные кислоты относятся к ненасы щ ен­ ным. При наличии одной двойной связи ненасыщ енные жирные кислоты называются мононенасыщенными (М Н Ж К ), а при нали­ чии двух и более двойных связей — полиненасыщ енными (П Н Ж К ). Существуют тривиальное (общепринятое) и систематическое хи­ мическое названия жирных кислот, а также их условное обозначение и обозначение, определяющее семейство жирных кислот (табл. 3.2). Современная классификация жирных кислот включает подраз­ деление их на семейства п-6, или со-6 (омега-б), семейство n-З, или (о-З. Линолевая кислота, содержащая первую двойную связь в по­ лож ении С-6, считая от метального конца молекулы, относится к 28 семейству п-6, или со-б. Линоленовая кислота образует семейство п-3, или со-З, ж ирны х кислот, содержащих двойную связь в полож е­ нии С-3, считая от м етального конца молекулы. Растительные масла содерж ат преимущ ественно ненасы щ ен­ ные ж ирны е кислоты, которые находятся в жидком состоянии при комнатной температуре. Ж и вотн ы е ж иры — сало, говяжий и ба­ раний жир, сливочное масло, напротив, содерж ат больш е насы­ щ енны х ж ирны х кислот, твердых при комнатной температуре. Д войны е связи в ж ирны х кислотах м огут иметь цис- или тран с-кон ф и гур ац и ю . Больш инство природны х ненасы щ енны х ж ирны х ки слот им ею т цис-конфигурацию двойны х связей. Транс-конф игурация двойной связи мож ет образоваться в п р о­ цессе гидрирования поли ненасы щ ен ны х ж ирны х кислот, т. е. на­ сы щ ения двойной связи водородом, в процессе получения марга­ ринов. Н еб ольш и е количества транс -изом еров ж ирны х кислот присутствую т в сливочном масле. П оявлен и е их связано с п р о­ цессами гидрирования ж ирны х кислот растений в рубц е (ж елуд­ ке) коров. Насыщенные Пальмитиновая кислота, 16:0 Мононенасыщенные Олеиновая кислота, 18:1 п-9 Полиненасыщенные, п-6 Линолевая кислота, 18:2 п-6 Полиненасыщенные, п-3 Линоленовая кислота, 18:3 п-3 Рис. 3.1. Строение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот 29 Для каждого пищевого жира (растительных масел и животных жиров) характерен специфический жирнокислотный состав. В це­ лом в твердых животных жирах преобладают насыщенные жирные кислоты 12:0... 18:0. В растительных маслах преобладает олеиновая и линолевая кислоты. Только в льняном и соевом маслах высоко со­ держание линоленовой кислоты семейства омега-3. К высоконенасыщенным жирам относятся жиры рыб. Этот вид жиров уникален тем, что содержит П Н Ж К семейства омега-3 с очень длинной боковой цепью, которых нет в других животных жи­ рах и растительных маслах. Фосфолипиды. Сложные липиды содержат кроме углерода, кис­ лорода и водорода другие элементы — фосфор и азот. Наиболее важная и распространенная группа сложных липидов — фосфоли­ пиды, среди которых известны лецитин, сфингомиелин, цереброзид. Хотя фосфолипиды составляют небольшую фракцию пищевых жиров, но в их состав входят незаменимые ПНЖ К. Фосфолипи­ ды — обязательный компонент биологических мембран всех жи­ вых клеток и субклеточных структур. Содержание фосфолипидов в семенах масличных культур со­ ставляет 1,5... 2 %, в курином яйце — 2,4 %, в печени — 2,5 %. В рафи­ нированных растительных маслах фосфолипиды отсутствуют. Они выделяются при очистке (рафинировании) растительных масел. Фосфолипиды используются в хлебопекарной и кондитерской про­ мышленности и при производстве маргарина как эмульгаторы (пи­ щевые добавки). К минорным компонентам жиров и масел относятся витамины А, Е и D, каротиноиды, стерины, сквален и др. Жирорастворимые витамины. Растительные масла являются важнейшим источником витамина Е (токоферолов) в питании чело­ века. Известна целая группа токоферолов — а-, (3- и у-токоферолы, но наиболее важным является а-токоферол. Токоферолы расти­ тельных масел являются эффективными антиоксидантами, кото­ рые защищают растительные масла от порчи, а также играют роль антиоксидантов в организме человека. Каротиноиды — растительные красно-желтые пигменты, при­ дающие овощам и фруктам, а также жирам и маслам, где они содер­ жатся, желтый и красно-коричневый цвет. Наиболее изучены а-, Р- и у-каротины, ликопин, лютеин, зеаксантин, криптоксантин. Ка­ ротиноиды в организме человека превращаются в витамин А. Са­ мой высокой А-витаминной активностью обладает p-каротин. При­ родные и синтетические каротиноиды широко используются в пи­ щевой промышленности как пищевые добавки — красители. 30 В сливочном масле присутствует витамин А, рыбий жир (жир пе­ чени трески) богат витамином D. В некоторых странах маргарины специально обогащаются витаминами А и D, что способствует про­ филактике недостаточности этих витаминов. Стерины. Наиболее известен из животных стеринов холесте­ рин. Он присутствует в животных жирах, яичном желтке, но отсут­ ствует в растительных маслах. В растениях присутствуют другие стерины, которые называются фитостеринами. Содержание стери­ нов в жирах и маслах составляет 0,01 ...2%. Высокое содержание фитостеринов найдено в масле амаранта. 3.3 . ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ЖИРОВ Пищевые триглицериды в желудочно-кишечном тракте подвер­ гаются воздействию ферментов пищеварительных соков липаз, осуществляющих гидролиз триглицеридов до моноацилглицеринов и свободных жирных кислот. Растворение липидов в желудочнокишечном тракте осуществляется благодаря эмульгирующим свой­ ствам желчи. Моноацилглицерины и свободные жирные кислоты всасываются в клетки слизистой оболочки тонкого кишечника, где происходит их воссоединение (реэстерификация) в новые тригли­ цериды. В составе так называемых липопротеидных частиц хиломикронов триглицериды поступают вначале в лимфатическую си­ стему, а затем в кровь. Липопротеиды представляют собой липидсодержащие шарики, центральная часть которых состоит из различных липидов, а оболоч­ ка покрыта слоем фосфолипидов и молекулами белков аполипопротеинов. Благодаря белковому и фосфолипидному окружению липо­ протеиды способны циркулировать в водной среде плазмы крови. Липопротеиды являются транспортной (переносной) формой жиров в организме человека. В зависимости от липидного состава и физиологических свойств выделяют несколько типов липопротеи­ дов, циркулирующих в плазме крови: хиломикроны — самые крупные липопротеидные шарики, со­ держащие внутри главным образом триглицериды, всосавшиеся в кишечнике; липопротеиды низкой плотности (Л П Н П ), содержащие наиболь­ шие количества холестерина. Способны переносить и откладывать холестерин в стенки кровеносных сосудов; 31 липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), содержащие фосфо­ липиды и холестерин. Последний транспортируется в печень или передается другим липопротеидным частицам. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ В кровеносных капиллярах мышц и жировой ткани триглицери­ ды хиломикронов гидролизуются до свободных жирных кислот под действием фермента липопротеидлипазы (АПЛ). Освобожденные жирные кислоты попадают в жировые клетки (адипоциты), где из них образуются триглицериды, откладывающиеся в жировой тка­ ни. Жирные кислоты, образующиеся в капиллярах мышечной тка­ ни, используются для окисления и получения энергии для мышеч­ ного сокращения. Часть жирных кислот связывается с белками аль­ буминами и циркулирует в крови. Печень захватывает циркулирующие жирные кислоты из плаз­ мы крови, где они расходуются для образования новых триглицери­ дов, фосфолипидов, эйкозаноидов и других биологически активных веществ, или окисляются до углекислого газа (диоксида углерода — С 0 2) и воды для получения энергии. Поперечно-полосатые мышцы используют для получения энер­ гии как глюкозу, так и жирные кислоты. Глюкоза окисляется пре­ имущественно при интенсивной кратковременной мышечной ра­ боте, а жирные кислоты являются основным источником энергии для отдыхающей или длительно работающей мышцы. Мышцы спо­ собны запасать углеводы в форме гликогена, а жиры — в форме триглицеридов. 3.5. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НЕЗАМЕНИМЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ Из множества жирных кислот лишь две — линолевая и линоленовая — относятся в настоящее время к незаменимым, которые должны поступать с пищевыми жирами. Жирнокислотный состав мембран клеток и соотношение в них жирных кислот различных видов и семейств зависит от жирнокис­ лотного состава рациона питания. Из этого следует, что качество пищевых жиров и соотношение в них жирных кислот различных видов и семейств оказывают влияние на функцию биомембран кле­ ток. 32 Дефицит линолевой кислоты у человека — редкое явление, в силу ее содержания во всех растительных маслах. Недостаточность линолевой кислоты была обнаружена у детей, потреблявших без­ жировую диету. Недостаточность линолевой кислоты может разви­ ваться при белково-энергетической недостаточности и длительном нарушении всасывания жиров. Линоленовая кислота семейства n-З играет важную роль в раз­ витии нервной системы и сетчатки глаза, особенно у новорожден­ ных детей. Рекомендуемая величина потребления незаменимых П Н Ж К вы­ ражается в количестве энергии, которая должна потребляться с этими кислотами. Рекомендуется, чтобы линолевая кислота обеспе­ чивала 3...5% общей калорийности суточного рациона. По массе это составляет 8... 10 г линолевой кислоты или 1... 2 столовых ложки растительного масла. Соотношение линолевой и линоленовой кислот (п-6: n-З) в раци­ оне питания должно составлять не более 10:1. Соотношение в пище жирных кислот семейства n-З и п-6 влияет на соотношение и актив­ ность биосинтеза в тканях эйкозаноидов. Эйкозаноиды, происходя­ щие из различных семейств жирных кислот, обладают различными биологическими эффектами, часто прямо противоположными. 3.6. ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ И ХОЛЕСТЕРИНА В РАЗВИТИИ АТЕРОСКЛЕРОЗА Атеросклероз — заболевание, характеризующееся поражени­ ем сосудов сердца, головного мозга и других органов. В артериях образуются атеросклеротические бляшки, суживающие или полно­ стью закупоривающие просвет артерий. Тем самым нарушается кровоснабжение органов с развитием таких жизненно опасных осложнений, как инфаркт миокарда, мозговой инсульт или омерт­ вение пальцев ног. В состав бляшек входит холестерин, что послу­ жило поводом для тщательного изучения значения холестерина в развитии атеросклероза. Все пищевые факторы, которые приводят к биохимическим из­ менениям, свидетельствующим о развитии атеросклероза, называ­ ют атерогенными факторами. Одним из факторов риска атеро­ склероза является повышенное содержание холестерина в плазме крови, которое носит название гиперхолестеринемии. 33 Холестерин. Холестерин — это стерин животного происхожде­ ния, поступающий с животными жирами или синтезирующийся в организме. Он является необходимым структурным компонентом мембран клеток, предшественником кортикостероидных гормонов, желчных кислот и витамина D. Холестерин сосредоточен в печени, почках, кишечной стенке, плазме крови, головном и спинном моз­ ге, других внутренних органах. Такое же распределение холестери­ на в тканях животных, поэтому его содержание высоко в таких про­ дуктах, как печень, почки и мозги животных. За сутки в организме человека расходуется около 1 200 мг холе­ стерина: около 500 мг окисляется в желчные кислоты, примерно столько же экскретируется с калом, около 100 мг идет на образова­ ние стероидных гормонов. Для восполнения этого расхода орга­ низм синтезирует в сутки около 800 мг холестерина и около 400 мг поступает с пищей при традиционном питании. Таким образом, около 80 % холестерина синтезируется, а 20 % поступает извне с пи­ щей. АП Н П плазмы крови содержат ту часть холестерина, которая способна проникать и откладываться в стенках артерий. Повыше­ ние уровня ЛП Н П в плазме крови человека является одним из основных факторов риска развития атеросклероза. Другим фактором риска атеросклероза является низкое содержа­ ние в плазме крови ЛПВП, которые снижают или предотвращают на­ копление холестерина в стенке сосудов. Упрощенно можно назвать холестерин ЛПНП «плохим», а холестерин ЛПВП — «хорошим». Еще одним фактором риска поражения сосудов внутренних ор­ ганов является повышение в крови концентрации триглицеридов, которые способствуют образованию тромбов в сосудах, что сопро­ вождается развитием инфаркта миокарда или мозгового инсульта. Кроме того, существуют и другие факторы риска, такие как ку­ рение, повышение артериального давления, ожирение, злоупотреб­ лением алкоголем. Таким образом, основными факторами риска развития атероскле­ роза сосудов сердца, головного мозга и других органов является по­ вышение в плазме крови общего холестерина и холестерина ЛПНП, снижение ЛПВП и повышение концентрации триглицеридов. С этих позиций наука о питании изучает влияние жиров различного состава и пищевой ценности на развитие атеросклероза у человека. Влияние жирных кислот. В настоящее время общепризнано, что насыщенные жирные кислоты и содержащие их животные жиры повышают уровень общего холестерина и холестерина ЛП Н П в крови и способствуют развитию атеросклероза. Гиперхолестери- 34 немическим действием обладают насыщенная пальмитиновая кис­ лота, составляющая около 25 % всех жирных кислот ж ивотных ж и­ ров, насыщ енные ж ирные кислоты, — лауриновая (12:0) и миристиновая (14:0), содержащиеся в сливочном масле, и стеариновая кислота, содержащаяся в говяжьем, бараньем, свином жире, сли­ вочном масле и масле какао-бобов. Н екоторые люди необычайно чувствительны, другие относи­ тельно устойчивы к гиперхолестеринемическому действию насы­ щенных ж ирных кислот. У женщин эффект насыщенных жирных кислот слабее, чем у мужчин. Н е исключена роль генетических фак­ торов, определяющ их чувствительность лю дей к насыщенным жирным кислотам. П Н Ж К семейства со-6 (п-б) линолевая кислота (18:2) признана как пищевой фактор, снижающий уровень холестерина в плазме крови, т. е. она обладает гипохолестеринемическим действием. Таким образом, насыщ енные ж ирные кислоты повышают, а П Н Ж К сниж ают уровень холестерина в крови. Было предлож ено использовать соотнош ение между П Н Ж К и насыщ енными ж ир­ ными кислотами в рационе питания как фактор, предсказыва­ ющ ий действие рациона питания на уровень холестерина в плазме крови. Основное действие П Н Ж К семейства п-3 на липиды крови заклю­ чается в снижении уровня триглицеридов и холестерина Л П Н П по­ добно тому, как это происходит под влиянием линолевой кислоты. Знание влияния жирных кислот на уровень холестерина и лип о­ протеидов в крови дало обоснование рекомендациям по ограниче­ нию или даже исключению из рациона питания животных жиров, как источников насыщенных жирных кислот, и замене животных жиров на растительные, являющиеся носителями П Н Ж К . В настоя­ щее время рекомендации по выбору жирового компонента питания занимают центральное место в профилактике заболеваний, связан­ ных с атеросклеротическим поражением сосудов сердца и головно­ го мозга. СО Д ЕРЖ АН И Е Ж И РА В ПИ Щ ЕВЫ Х П РО Д УКТАХ Ж и р ы и масла, подобно сахару, являются почти чистыми пищ е­ выми веществами и одновременно пищевыми продуктами. И х на­ зывают видимыми, или столовыми, жирами. В мясе также легко увидеть жир — это белы й слой в свинине, говядине, баранине. Дру- 35 гие жиры входят в состав многих животных и растительных про­ дуктов и невидимы глазом. Невозможно различить, много ли жира в других видах пищи — молоке, готовых блюдах, кондитерских из­ делиях, где жир невиден. На этикетках молочных продуктов всегда указывают количество жира. Так, молоко и кефир бывают с 1; 1,5; 2,5; 3,2; 3,5 и даже 6% жира. В сметане 10...40% жира, сливках — 6...20%. Содержание жира в различных пищевых продуктах при­ ведено в табл. 3.3. Зерновые продукты — мука, хлеб макароны, крупы -— содержат очень мало жира. Но, к сожалению, при приготовлении блюд к муке и зерновым продуктам добавляется жир. Так, бутерброд с маслом, сдобное печенье или пирожное в корне отличаются от хлеба — в них много жира. Каша с молоком и маслом тоже совсем отличается от просто крупы или каши на воде. Картофель жареный на масле по пищевой ценности отличается от вареного, ибо последний не со­ держит жира. Яичница жареная на масле также отличается от варе­ ного яйца тем, что в ней значительно больше жира. Салат из ово­ щей, заправленный маслом, сметаной или майонезом, также силь­ но отличается по составу от просто овощей, так как заправлен жировыми продуктами. При жарке мяса или котлет также добавля­ ется жир. Даже самое постное мясо животных при жарке накапли­ вает до 10 % жира по массе, что составляет около 50 % общей кало­ рийности этого продукта. Всякое добавление жира увеличивает и его потребление и кало­ рийность пищи. В развитых странах Европы и Америки жиры в ра­ ционе питания обеспечивают 30...45% его калорийности, в разви­ вающихся странах Азии и Африки — 15...25%. В нашей стране в 1980-е гг. потребление жира достигало 35...37% энергетической ценности рациона. В 1990-е гг. потребление жира населением Рос­ сии снизилось до 28... 33 % общей калорийности рациона. Рекомен­ дуемое потребление энергии за счет жира для населения нашей страны составляет 25... 30 %. Для удовлетворения суточной потреб­ ности в незаменимых жирных кислотах достаточно потребления 2 ст. л. растительного масла. Увеличение потребления жира оправдано тогда, когда необходи­ мо обеспечить высокую калорийность рациона при небольшом объеме пищи. Это имеет место у новорожденных детей и детей раннего возраста, некоторых категорий больных, при тяжелой фи­ зической работе и напряженных видах спорта. О порче жиров. Ж иры и масла, особенно содержащие ненасы­ щенные жирные кислоты, легко окисляются кислородом воздуха. Первичными продуктами окисления являются гидроперекиси 36 Таблица 3.3. Содержание жира в пищевых продуктах Группа продуктов Низкожировые Фрукты Все фрукты (исключая оливы, авокадо), фруктовые соки Овощи Все овощи без жировых заправок, овощные соки и вегетариан­ ские супы Среднежировые Оливы Высокожировые Авокадо Овощи с жировыми заправками, жареные овощи Хлеб, другие Черный и белый хлеб, зерновые продукты отварные макароны и крупяные каши без масла и молока, кукурузные, рисовые и другие хлопья Молочные каши, булочки, печенье несдобное Сдобные булочки и печенье, жареные на жиру гренки, торты, пирожные Молочные продукты Обезжиренные молоко и кисломолочные продукты, обезжиренный творог, молочное мороженое 1- или 2%-ное молоко и кисломолочные продукты, творог полужирный, брынза, рассольные сыры (сулугуни, адыгейский) Цельное молоко, твердые и плавленые сыры, жирный творог, сливки, сметана, пломбир, сливочное мороженое Мясо животных и птицы Мясо птицы без кожи, постная говядина Мясо птицы с кожей, Свинина, говядина и баранина с удален­ жареная говядина, ным видимым жиром жареная птица со Окончание табл. 3.3 00 __________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ Группа продуктов Низкожировые Среднежировые Высокожировые Колбасы, сосиски, ветчина, бекон, свиная тушенка Рыба Нежирные сорта рыбы (треска, ледяная, хек) Некоторые сорта рыбы (лосось, сельдь) Осетрина, сардины, палтус, консервы в масле Блюда из яиц Яичные белки Цельное яйцо Яичница Бобовые Фасоль, горох, бобы, чечевица Соевые бобы Орехи, семечки — Жиры, масла и соусы Кетчуп, уксус, горчица Сладости, кондитерские изделия Напитки — — Орехи и семечки Майонез, сметанные соусы Все жиры и масла Варенье, джемы, зефир, пастила — Торты, пирожные, халва, вафли, шоколад Прохладительные напитки, кофе, чай — Алкогольные напитки (из спирта образуются жиры в организме) жирных кислот. Первичные продукты переокисления жирных кислот быстро превращаются в различные вторичные продукты, которые изменяют вкус и запах жиров. В этом заключается порча пищевых жиров. Чем больше ненасыщенных жирных кислот в масле, тем активнее идут процессы перекисного окисления. Под­ вержены окислительной порче растительные масла, жиросодер­ жащие продукты растительного происхождения, а также сливоч­ ное масло и содержащие его продукты. Совокупность процессов, протекающих при порче пищевых жиров, получила название «прогоркание », т.е. продукты становятся горькими и неприятными на вкус. Скорость окисления жиров снижается при понижении содержа­ ния кислорода, а увеличивается при повышении температуры, в присутствии влаги и при воздействии солнечного света. Поэтому рекомендуется хранить растительные масла в укупоренном виде в темной бутыли в прохладном месте или даже в холодильнике. Большое влияние на скорость окисления оказывают антиокси­ данты — вещества, препятствующие перекисному окислению жирных кислот. Растительные масла содержат наиболее эффек­ тивный природный антиоксидант витамин Е, препятствующий бы­ строму окислению П Н Ж К растительных масел. Существует груп­ па химических искусственных антиоксидантов, применяемых в качестве пищевых добавок. К ним относятся ионол, бутилокситолуол и бутилоксианизол. Низкокалорийные заменители жира. Широкое распростране­ ние ожирения среди населения развитых стран и роль в избыточ­ ном потреблении энергии жиров пищи вызвало необходимость по­ иска и разработки низкокалорийных заменителей жира, а также традиционных продуктов с низким содержанием жира, так назы­ ваемых «легких» продуктов. Существуют две группы заменителей жиров. Первая группа включает углеводы и белки, которые после набухания в воде созда­ ют на вкус ощущение жира во рту. Другая группа заменителей жира представляет собой неусваиваемые в кишечнике синтетические ве­ щества, обладающие физическими и технологическими свойства­ ми жиров в пищевых продуктах. Молекулы углеводов и белков могут быть изменены таким об­ разом, что они способны связывать большие количества воды, в 3 раза превышающие массу самих веществ. Для таких целей ис­ пользуются низкомолекулярные крахмалы, декстрины, мальтодекстрины и камеди. Белковые заменители жира получают из белков молока и белка яиц. Эта группа заменителей жира представляет со­ 39 бой природные пищевые вещества, которые всасываются и метаболизируются, как обычные белки и углеводы. Из синтетических заменителей жира наиболее известны эфиры жирных кислот с сахарами, например полиэфир сахарозы. Следует подчеркнуть, что синтетические заменители жира пока мало ис­ пользуются в питании человека, идет интенсивное изучение их без­ вредности и эффективности как заменителей жира, дающих сни­ жение потребления энергии с пищей. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Почему жиры пищи необходимы для человека? В чем пищевая ценность жиров? 2. Какие незаменимые пищевые вещества входят в состав пи­ щевых жиров? 3. Какова калорийность животных жиров и растительных масел? В чем больше калорий — в 1 г жиров или 1 г углеводов? 4. В каких продуктах содержится много жира? Как приготовление некоторых блюд и кулинарная обработка могут повлиять на содержание жиров в блюдах и продуктах? 5. Как жиры пищи влияют на калорийность рациона питания человека? 6. В чем значение для здоровья человека насыщенных и нена­ сыщенных жирных кислот? В чем различие животных жиров и растительных масел? 7. Какова физиологическая роль холестерина? В чем вред из­ быточного потребления холестерина с пищей? 8. Какие рекомендации по жировой части рациона призваны сни­ жать риск развития атеросклероза сосудов сердца и головного мозга? Глава 4 УГЛ ЕВО Д Ы 4.1. СТРОЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА УГЛЕВОДОВ ПИЩИ Углеводы — обязательный компонент пищи и составляют по массе наибольшую часть рациона питания человека. Углеводы — это обширный класс органических соединений. В клетках растений на долю углеводов приходится до 90 % всех су­ хих веществ. Углеводы образуются в растениях в процессе фото­ синтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом углекислого газа воздуха под действием солнечных лучей. Образующийся при этом кислород выделяется в атмосферу. Углеводы были первыми пищевыми веществами, химическая структура которых была расшифрована химиками. В названии за­ ключена химическая природа углеводов, состоящих из углерода, кислорода и водорода (из последних состоит вода). Классификация углеводов. С точки зрения питания и характе­ ристики углеводов пищи выделяют простые углеводы, или сахара, включающие моносахариды и дисахариды, и сложные углеводы (полисахариды), объединяющие усвояемые полисахариды — крах­ малы (амилозы, аминопектин), гликоген и сложные некрахмальные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины). К моносаха­ ридам относятся гексозы (глюкоза, фруктоза и галактоза) и пентозы (ксилоза, арабиноза и рибоза), к дисахаридам — сахароза, мальтоза и лактоза. Простые сахара. Простые сахара — сладкие вещества пищи, ко­ торые содержатся во фруктах, незрелых овощах, а также добавля­ ются в пищу. Таким образом, существуют присущие природной пище сахара и добавляемый в пищу чистый столовый сахар, пред­ ставляющий собой дисахарид— сахарозу. 41 Молекулы простых углеводов (сахаров) построены из неразветвленных углерод-углеродных цепей, содержащих различное число атомов углерода. В состав растений и животных тканей входят глав­ ным образом моносахариды с 5 и 6 углеродными атомами — пентозы и гексозы. Дисахариды пищи построены из двух молекул гексоз. Моносахариды —- обычно твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, имеющие сладкий вкус. Главными представителями группы моносахаров являются гексозы: глюкоза, фруктоза и галактоза. Менее распространена и имеет меньшее зна­ чение в питании человека манноза. Все гексозы содержат одинако­ вое число атомов углерода — 6, кислорода — 6 и водорода — 12. Г л ю к о з а (виноградный сахар) широко распространена в при­ роде: содержится в зеленых частях растений, виноградном соке, се­ менах, фруктах, ягодах, меде. В чистом виде с пищей за сутки по­ требляется около 15... 18 г глюкозы. Это лишь небольшая часть глю­ козы, которая участвует в метаболических процессах в организме. Глюкоза входит в состав сахарозы, крахмала, клетчатки. Централь­ ная нервная система -— головной и спинной мозг — расходует 140 г (около 10 ст. л.), а эритроциты крови — около 40 г глюкозы в сутки. Глюкоза является основной транспортной формой углеводов в ор­ ганизме человека. Организм человека строго регулирует концентрацию глюкозы в крови на уровне 100... 120 мг/100 мл крови даже в состоянии голода, когда глюкоза крови пополняется за счет гидролиза запасов глико­ гена или за счет превращения в глюкозу некоторых аминокислот. После приема пищи уровень глюкозы в крови повышается по срав­ нению с уровнем натощак за счет углеводов пищи, а затем посте­ пенно снижается до исходного уровня, так как глюкоза использует­ ся тканями для получения энергии или запасания углеводов в фор­ ме гликогена. Состояние, при котором концентрация глюкозы в крови повышается выше уровня 160 мг/100 мл, называют гипергли­ кемией. Это наблюдается при сахарном диабете, когда нарушается выработка инсулина клетками поджелудочной железы и ткани те­ ряют способность использовать глюкозу из крови. В результате глюкоза выделяется с мочой. При снижении концентрации глюкозы в крови до 60 мг/100 мл и менее развивается гипогликемия, сопровождающаяся чувством го­ лода и слабости. Состояние легкой, так называемой реактивной ги­ погликемии переживает каждый человек через несколько часов по­ сле приема пищи. Восстановленной формой глюкозы является спирт сорбит, кото­ рый найден в яблоках, грушах, персиках и некоторых овощах. Он 42 поддерживает уровень глюкозы в крови более длительное время, что уменьшает вероятность развития гипогликемии и ослабляет чувство голода. Однако сорбит может вызывать вздутие живота и понос, что препятствует его широкому использованию в питании. Сорбит нашел применение как подсластитель в жевательной ре­ зинке. Ф р у к т о з а (фруктовый сахар, левулоза) в свободном состоянии содержится в меде, фруктах и ягодах, семенах, зеленых частях рас­ тений. Входит в состав сахарозы и высокомолекулярного полисаха­ рида инулина. Фруктоза слаще сахара (сахарозы) и находит приме­ нение в производстве напитков и других продуктов. В печени фрук­ тоза превращается в глюкозу, а это значит, что использование фруктозы больными диабетом также не может быть безграничным. Фруктоза в меньшей степени вызывает развитие кариеса, чем сахар. Использование фруктозы в питании ограничивается экономически­ ми соображениями — по цене она дороже, чем сахар, а преимуще­ ства перед сахаром не столь значительны, чтобы вытеснить сахар. Глюкоза и фруктоза играют большую роль в пищевой промыш­ ленности, являясь важным сладким компонентом продуктов пита­ ния и исходным материалом для процессов брожения. Г а л а к т о з а входит в состав лактозы — молочного сахара. Это единственный моносахарид животного происхождения. Пентозы (пятиуглеродные моносахариды) — арабиноза, рибоза, ксилоза — представлены в природе главным образом в качестве структурных компонентов сложных полисахаридов (гемицеллюлоз, пектиновых веществ), а также нуклеиновых кислот и других при­ родных полимеров. Дисахариды (сахароза, мальтоза и лактоза) имеют наибольшее значение в питании человека. В состав всех трех дисахаридов вхо­ дит глюкоза в комбинации с одной из молекул фруктозы, галактозы или той же глюкозы. Сахароза (тростниковый или свекловичный сахар) состоит из глюкозы и фруктозы, которые и образуются при ее гидролизе: С,2Н22Ои + Н20 -> СбН^Об + с6 н12о6. Сахароза Глюкоза Фруктоза Сахароза — наиболее известный и широко применяемый в пи­ тании и пищевой промышленности обычный сахар. В сахарной свекле содержится 15...22 % сахарозы, в сахарном тростнике — 12... 15 %. Это основные источники ее промышленного получения. Так как сахарный тростник и сахарная свекла накапливают наи­ большее количество энергии на единицу площади произрастания, 43 чем любое другое растение, то сахар является одним из наиболее дешевых источников энергии в пище человека. Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы. Мальтоза содержится в проросшем зерне и особенно в больших ко­ личествах в солоде и солодовых экстрактах. При производстве пива происходит сбраживание мальтозы в этиловый спирт. Мальтоза яв­ ляется одним из основных компонентов крахмальной патоки, ши­ роко используемой в пищевой промышленности. Лактоза (молочный сахар, от лат. lactum — молоко) состоит из остатков галактозы и глюкозы. Лактозу получают из молочной сы­ воротки — отхода при производстве масла и сыра. В коровьем мо­ локе содержится 4... 6 % лактозы. Лактоза не участвует в спиртовом брожении, но под влиянием молочнокислых дрожжей гидролизует­ ся с последующим сбраживанием образовавшихся моносахаров в молочную кислоту (молочнокислое брожение). Лактоза способству­ ет всасыванию кальция в желудочно-кишечном тракте. Некоторые люди не могут употреблять молоко из-за неперено­ симости лактозы, потому что в кишечнике отсутствует фермент лактаза, расщепляющий лактозу на глюкозу и галактозу. Особенно много таких людей в Азии, Африке и на Ближнем Востоке. Нацио­ нальные кухни азиатских народов не имеют молочных блюд или блюд, готовящихся с молоком. Непереносимость лактозы встречается также среди взрослых европейцев. Нерасщепленная лактоза попадает в толстый кишеч­ ник, где при участии бактерий происходит ее окисление с выделе­ нием большого количества газов и продуктов окисления. Человек ощущает при этом дискомфорт в животе, вздутие живота, спазмы и боли в животе, наблюдается понос. Избежать явлений, связан­ ных с непереносимостью лактозы, позволяют кисломолочные про­ дукты (простокваша, кефир, йогурт, ацидофилин, ряженка), в ко­ торых лактоза уже частично переварена молочнокислыми бакте­ риями. Сложные углеводы. Сложные углеводы, или полисахариды, под­ разделяются на группу усвояемых крахмальных полисахаридов и группу некрахмальных неусвояемых полисахаридов или пищевых волокон. Усвояемые полисахариды. Крахмал — резервный полисахарид, главный компонент зерна и продуктов его переработки, а также картофеля и овощей. Это наиболее важный по своей пищевой цен­ ности углевод пищи. Крахмал представляет собой смесь полимеров двух типов, построенных из остатков глюкозы: а м и л о з ы и амилопектина. 44 Под действием пищеварительных ферментов крахмал подверга­ ется гидролизу, в ходе которого последовательно происходит депо­ лимеризация крахмала с образованием декстринов, затем мальто­ зы, а при полном гидролизе — глюкозы. Гидролиз крахмала происходит при получении многих пищевых продуктов — патоки, глюкозы, хлебобулочных изделий, спирта ит.д. Крахмал сырых продуктов переваривается с трудом, так как на­ ходится внутри растительных клеток с прочными стенками. При нагревании в воде (приготовление пищи) клеточные стенки разры­ ваются набухающим крахмалом и он становится доступным пище­ варительным ферментам. Гликоген (животный крахмал) также состоит из остатков глюко­ зы. Гликоген — важный запасной энергетический материал орга­ низма животных и человека, откладывающийся в печени и мыш­ цах. При необходимости гликоген расщепляется до глюкозы. У взрослого человека может запасаться около 350 г гликогена. Одна треть этого количества содержится в печени, а 2/3— в мышцах. Ко­ личество энергии, запасенной в виде гликогена, невелико и доста­ точно для поддержания жизнедеятельности организма только в те­ чение 6... 8 ч. В последние годы все более широкое применение в пищевой промышленности находят модифицированные крахмалы, свойства которых в результате воздействия различных факторов (физиче­ ских, химических, биологических) становятся отличными от свойств натурального крахмала пищевых продуктов. Модифика­ ция крахмала позволяет существенно изменить его гидрофильность и способность к клейстеризации или студнеобразованию, а следо­ вательно, и его использование. Модифицированные крахмалы нашли применение в хлебопекарной и кондитерской промышлен­ ности, в том числе для получения безбелковых продуктов питания. Сложные некрахмальные полисахариды. Существует группа полисахаридов, отличных от крахмала, которые не перевариваются пищеварительными ферментами и не всасываются. В физиологи­ ческом смысле они объединяются в группу пищевых волокон. Целлюлоза (клетчатка) — самый распространенный высокомо­ лекулярный некрахмальный полисахарид. Это основной компонент и опорный материал клеточных стенок растений. Клетчатка нераст­ ворима в воде и в обычных условиях почти не распадается даже под действием кислот. Гемицеллюлозы — это группа высокомолекулярных полисахари­ дов, образующих совместно с целлюлозой клеточные стенки рас­ 45 тительных тканей. Присутствуют в оболочках зерна, кукурузных початках, подсолнечной лузге. Они растворяются в щелочных рас­ творах и гидролизуются по действием кислот легче, чем целлюло­ зы. К гемицеллюлозам иногда относят агар (смесь агарозы и агаропектина) — полисахарид, присутствующий в водорослях и приме­ няемый в кондитерской промышленности. Пектины — это группа высокомолекулярных полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений наряду с целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином. Содер­ жится также в клеточном соке. Наибольшее количество пектино­ вых веществ находится в плодах и корнеплодах. Получают их из яблочных выжимок, свеклы, корзинок подсолнечника, цитрусо­ вых. При созревании и хранении плодов нерастворимые формы пек­ тина переходят в растворимые, с этим связано размягчение плодов при созревании и хранении. Переход нерастворимых форм пекти­ на в растворимые происходит и при тепловой обработке раститель­ ных продуктов. Пектиновые вещества способны образовывать гели в присут­ ствии кислоты и сахара, на чем основано использование пектина в качестве студнеобразующего вещества при производстве марме­ лада, пастилы, желе и джемов, а также в хлебопечении и сыро­ делии. Некрахмальные полисахариды не перевариваются ферментами, секретируемыми в желудочно-кишечном тракте. Однако они рас­ сматриваются не как балластные и бесполезные вещества, а как ве­ щества пищи, имеющие важное значение для нормального функ­ ционирования желудочно-кишечного тракта и профилактики мно­ гих заболеваний человека. ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ УГЛЕВОДОВ По происхождению сахара подразделяют на внутренние, прису­ щие растительным пищевым продуктам, таким как зерновые, ово­ щи, фрукты, а также молоку, и внешние, добавляемые к продук­ там, — сахар, мед, сахара, содержащиеся в кондитерских изделиях и сладостях. Содержание углеводов в пищевых продуктах. Углеводы содер­ жатся в растительной пище — зерновых, овощах и фруктах (табл. 4.1). Из животных продуктов только молочные содержат молочный 46 Таблица 4.1. Углеводы и пищевые волокна в пище Порция Содержание углеводов, г Сумма пищевых волокон,г Перец сладкий 1 средний плод (100 г) 6,5 1,9 Лук зеленый (перо) 1 пучок (50 г) 3 1,2 Петрушка (зелень) 1 пучок (20 г) 2 0,4 Помидоры 1 средний плод (150 г) 7,5 1,8 Редька, репа 100 г 7 1,6 Свекла 100 г 11,8 2,7 Огурец 1 средний плод (100 г) 3,8 1,2 Морковь 1 средняя (100 г) 9,4 2,1 Капуста 1 тарелка (100 г) 6,8 2,1 Сахар 2 ч. л. 14 0 Хлеб черный 1 кусок (30 г) 14 2 Хлеб пшеничный из целого зерна 1 кусок (30 г) 13 2,6 Хлеб пшеничный из муки 2-го сорта 1 кусок (30 г) 15 1,4 Хлеб пшеничный белый из муки высшего сорта 1 кусок (30 г) 15,5 1 Яблоко 1 средний плод (6 см в диаметре, масса 150 г) 11,8 3 Слива 4 средних плода (120 г) 13,5 2 Яйцо 1 шт. 0,3 0 Майонез 1 ст. л. 0,4 0 Кефир нежирный 1 стакан 8 0 Масло сливочное 1 ст. л. 0 0 Банан 1 небольшой плод (120 г) 23 1,9 Картофель отварной 2 средних клубня (150 г) 27 2,7 Продукт 47 Окончание табл. 4.1 Продукт Порция Содержание углеводов, г Сумма пищевых волокон, г Кефир жирный 1 стакан 8 0 Котлета жареная 1 шт. (60 г) 5,7 0,7 Куриная ножка жареная 1 шт. 0 0 Картофель жареный 2 средних клубня 27 2,7 сахар лактозу. Мясо, птица и рыба совсем не содержат углеводов. Столовый белый сахар, сладости, мед, варенье содержат простые сахара. Во фруктах присутствуют как простые, так и сложные угле­ воды. Достоинство зерновых продуктов, овощей и фруктов в том, что они содержат сложные углеводы, такие как крахмал, и некрах­ мальные полисахариды, составляющие группу пищевых волокон. При созревании овощей увеличивается количество крахмала и уменьшается количество простых сахаров. Созревание фруктов со­ провождается увеличением количества простых сахаров и умень­ шением крахмала. Таким образом, овощи при созревании стано­ вятся менее сладкими, а фрукты — более сладкими. Переваривание и всасывание углеводов пищи. Из группы усво­ яемых углеводов быстрее всасываются простые сахара фруктоза и глюкоза. Сахароза, мальтоза и лактоза всасываются после их гидро­ лиза ферментами пищеварительного тракта дисахаридазами до со­ ответствующих моносахаров. Крахмал и декстрины усваиваются медленнее, предварительно должен пройти их гидролиз до глюкозы. Поэтому потребление крахмала в отличие от моно- и дисахаридов не приводит к быстро­ му увеличению содержания глюкозы в крови. Человек непосредственно не усваивает пищевые волокна (цел­ люлозу, гемицеллюлозу, пектин и др.), так как пищеварительные соки не содержат ферментов, необходимых для их расщепления. Частичное расщепление этих веществ происходит под действием ферментов микроорганизмов, населяющих толстый кишечник. Переваривание углеводов осуществляется на всех участках желудочно-кишечного тракта, начиная с ротовой полости. В рото­ вой полости амилаза слюны частично расщепляет крахмал. Дисахаридазы — сахараза, лактаза, мальтаза — расщепляют дисахариды 48 до глюкозы, фруктозы и галактозы в тонком кишечнике. Всосавши­ еся в кровь моносахариды поступают в печень. В печени фруктоза и галактоза в конечном счете превращаются в глюкозу. Метаболизм и функции углеводов. Углеводы занимают исклю­ чительно большое место в питании человека. Они являются важ­ нейшими источниками энергии, которая поступает с пищей. В ра­ ционе населения России углеводы обеспечивают поступление 55... 65 % энергии, а у населения развивающихся стран — до 80 %. При этом углеводы — самый дешевый источник энергии пищи. Все углеводы в организме превращаются в глюкозу или другие простые сахара, которые также превращаются в глюкозу. Только из глюкозы организм человека может получать энергию углево­ дов. Благодаря процессу глюконеогенеза аминокислоты белков способны превращаться в глюкозу. Глюкоза — преимуществен­ ный источник энергии в мышцах, нервной системе и легких. Существуют три основных направления использования глюко­ зы в организме. 1. Глюкоза окисляется для получения энергии. 2. Когда количество глюкозы превышает количество, необходи­ мое для получения энергии, она превращается в гликоген мышц и печени. 3. Когда депо гликогена насыщается, глюкоза превращается в жиры, которые откладываются в жировых клетках. Глюкоза может превращаться в энергию двумя способами — аэробным (с участием кислорода) и анаэробным (без кислорода). Мышцы могут окислять глюкозу двумя путями. В результате окис­ ления глюкозы с участием кислорода образуются: энергия в виде аденозинтрифосфата (АТФ ), С 0 2и вода. При бескислородном пути окисления глюкозы в мышцах образуется молочная кислота. Она служит причиной болей в мышцах после тяжелой физической на­ грузки. У спортсмена, бегущего на длинные дистанции, глюкоза в мыш­ цах окисляется в большей степени аэробным путем. У спринтера — бегуна на 100 или 200 м — за короткое время дистанции окисление глюкозы осуществляется анаэробным путем. Кислородный путь просто не успевает включиться. Мышцы и печень человека способны запасать 300... 400 г глико­ гена, что соизмеримо с общим количеством углеводов, поступаю­ щим с пищей за сутки. В случаях превышения затрат энергии над потреблением запасы гликогена превращаются в глюкозу. После исчерпания энергии гликогена организм начинает использовать за­ пасы жиров. 49 Гликем ический индекс углеводов. Одним из показателей пи щ е­ вой ценности углеводов является гликем ический индекс, который характеризует сп особность углеводов пищ и повышать уровень глю козы в крови. Гликемический индекс пищ и — это отнош ение максим ального уровня глю козы в крови после приема исследуем ой пищи, содерж ащ ей 50 г углеводов, к м аксим альном у уровн ю после приема стандартной дозы глю козы (50 г). Таким образом, глю коза им еет гликем ический индекс, принятый за 100 (табл. 4.2). Ч ем выше гликем ический индекс пищ евого продукта, тем больш е и бы стрее повыш ается концентрация глю козы в крови после приема этого продукта. Гликемический индекс важен для больн ы х сахарным диа­ бетом. Н а вели чин у гликем ического индекса в реальн ы х условиях питания влияет не только характер углеводов, но и количество пищи, содерж ание и соотнош ени е в ней других компонентов — жиров, белков, пищ евы х волокон. С ладость углеводов. Зам ени тели сахара. Сладким вкусом о б ла ­ даю т просты е углеводы — моно-, дисахариды и, частично, оли госа­ хариды. О тносительная сладость сахаров различна (табл. 4.3). Таблица 4.2. Гликемический индекс некоторых пищевых продуктов Продукт Сахара: мальтоза глюкоза мед сахароза фруктоза Гликемический индекс 105 100 87 59 20 Молочные продукты: йогурт мороженое цельное молоко 50 Злаковые: кукурузные хлопья хлеб пшеничный из цельного зерна белый рис сладкая кукуруза овсяная каша Гликемический индекс 80 72 72 59 49 Овощи: Фрукты: бананы апельсиновый сок яблоки Продукт 62 46 39 36 36 34 морковь картофель отварной картофельные чипсы зеленый горошек арахис 92 90 51 51 13 Таблица 4.3. Относительная сладость и растворимость в воде углеводов и заменителей сахара Вещество Относительная сладость Растворимость в воде Гексозы: фруктоза глюкоза галактоза манноза 170 70 32 — Хорошая » » » Сахароспирты: сорбитол маннитол мальтитол ксилитол лактитол 60 70 90 90 35 Хорошая Слабая Хорошая Пентозы: рибоза ксилоза арабиноза — 40 — Хорошая » » Дисахариды: сахароза мальтоза лактоза 100 40 20 Хорошая » » Полисахариды: декстрин крахмал гликоген целлюлоза — — — — Слабая Не растворяется » » 3 000... 8 000 10 000...20 000 20 000...70 000 Хорошая » » Заменители сахара: цикламат аспартам сахарин » » П оиск сладких веществ — заменителей сахара — обусловлен за­ ботой о сниж ении калорийности пищи для регуляции массы тела и необходимостью замены сахара в диете больны х сахарным диабе­ том. Первым сладким вещ еством — заменителем сахара — бы л са­ харин (в 300 раз слаще сахара). Затем на рынке появились цикламаты, а с 1980-х гг. известны аспартам, ацесульфам К и др. Дипептид аспартам состоит из остатков природных аминокислот аспарагина и фенилаланина. Он в 180 раз слаще сахара. Аспартам разрушается 51 при высокой температуре, поэтому не применяется при приготов­ лении изделий с тепловой обработкой. Искусственные сахарозаменители применяются для приготов­ ления так называемых «л егк и х » (light, «л а й т ») сладких продуктов — напитков, кондитерских изделий, конфет, не содержащих сахара. Ф и зи ологическ ие свойства и функции пищ евы х волокон. В группу пищевых волокон входят не только полисахариды, но и другие неперевариваемые пищеварительными ферментами высо­ комолекулярные вещества пищи, такие как лигнин, слизи (мукополисахариды), гумми (камеди), смолы. Однако наиболее представи­ тельной фракцией пищевых волокон являются некрахмальные н е­ усвояемые полисахариды. Основными и единственными источни­ ками пищевых волокон являются продукты из зерна, бобовые, овощи и фрукты (см. табл. 4.1). Пищ евы е волокна отсутствуют в ж ивотной пище — мясе, рыбе, молоке, яйцах. Чем белее хлеб, т. е. чем больш е он очищен от отрубей, тем мень­ ше в нем пищевых волокон. Ц ельное зерно и х леб из него содержит больш е пищевых волокон, чем хлеб из муки высшего или первого сорта. П о химическому строению, физико-химическим и ф изиологи­ ческим свойствам отдельные фракции пищевых волокон сущ е­ ственно различаются. Кроме трех фракций полисахаридов в группу пищевых волокон включается лигнин (рис. 4.1). Хотя пищевые волокна не несут в себе незаменимых пищевых веществ, их потребление с пищей является обязательным для нор­ мального функционирования желудочно-киш ечного тракта и под­ держания здоровья организма в целом. Б олее того, оказалось, что пищевые волокна уменьш ают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых форм рака, сахарного диабета. Пища, богатая пищевыми волокнами, как правило, менее кало­ рийна, содержит мало жира, но в ней достаточно витаминов и ми­ неральных веществ. Пищ евы е волокна увеличивают чувство насы­ щения и наполнения, способствую т перистальтике кишечника, увеличению массы и размягчению стула. Установлены гипохолестеринемический и гипогликемический эффекты пищевых воло­ кон. Пищ евы е волокна, ускоряя перистальтику кишечника, сп особ­ ствуют выведению из организма холестерина, а также связывают и выводят из кишечника токсические элементы (тяжелые металлы) и органические чужеродные вещества, обладаю щ ие канцерогенным эффектом. Рекомендуемое потребление пищ евых волокон 20...30 г в день для подростков и взрослых, 15... 20 г для детей ш кольного возраста. 52 Рис. 4.1. Основные фракции пищевых воло­ кон в рационе человека Лигнин Гемицеллюлоза Это количество может дать диета, содержа­ щая овощи, фрукты и зерновые продукты. Правильное здоровое питание обязательно учитывает достаточное потребление пище­ Пектин вых волокон. Потребность в углеводах. Основная функция углеводов — обеспечение организ­ Клетчатка (целлюлоза) ма энергией. Хотя углеводы как источники энергии могут заменяться белками и жира­ ми, тем не менее отсутствие углеводов в пище неблагоприятно сказывается на здо­ ровье, что проявляется симптомами, напо­ минающими голодание. Наблюдается быстрая потеря воды и нат­ рия. Этим явлением (но не потерей жира) объясняется снижение массы тела при потреблении диеты, не содержащей углеводов или бедной углеводами. Считается, что рацион взрослого человека должен содержать не менее 100 г углеводов. Рекомендуемое потребление составляет 250... 350 г в сутки. Потребность в углеводах более правильно выражать в процен­ тах общей калорийности рациона, т.е. учитывать долю энергии, потребляемой за счет углеводов. Потребление углеводов должно составлять 55... 75 % общей калорийности рациона питания. Потреб­ ление чистого сахара должно быть ограничено до 10 % общей кало­ рийности рациона. Для взрослого человека это составляет не более 60 г сахара. В это количество входит весь сахар, который добавляется в пищу, а также сахар в кондитерских изделиях, конфетах и других продуктах. Повышение потребности в энергии при больших физических нагрузках удовлетворяется путем повышения потребления углево­ дов как в абсолютном количестве, так и квоты углеводов по кало­ рийности рациона. При потреблении углеводов в большем количестве, чем может окислиться и отложиться в виде гликогена, глюкоза может превра­ титься в жир. Это значит, что любое переедание приводит к отло­ жению жира и увеличению массы тела. 53 Одно из самых нежелательных действий чистого сахара или про­ дуктов, которые его содержат, — это развитие кариеса, приводяще­ го к разрушению и потере зубов. Таким образом, как отсутствие углеводов в пище, так и их избы ­ ток неблагоприятно сказываются на здоровье. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какова основная функция углеводов? Какую часть калорий­ ности рациона составляют углеводы? 2. В каком виде глюкоза запасается в организме человека? 3. Какие группы углеводов содержатся в пищевых продуктах? 4. Какие углеводы предпочтительнее в питании человека — про­ стые или сложные? 5. В чем состоит физиологическое значение пищевых волокон? 6. Назовите продукты, являющиеся источниками сложных угле­ водов и пищевых волокон. 7. Почему возникает непереносимость лактозы и как ее избе­ жать, не исключая молочные продукты из рациона питания? 8. В чем проявляется неблагоприятное влияние чистого сахара? Глава 5 ЭН ЕРГЕТИ Ч ЕСКА Я ЦЕННОСТЬ ПИЩ И И ЭН ЕРГЕТИ Ч ЕСКИ Й О БМ ЕН ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ ОРГАНИЗМА И ПОТРЕБНОСТЬ ЕГО В ЭНЕРГИИ Важнейшая биологическая роль пищи заключается в обеспече­ нии организма энергией. Энергия — это способность выполнять работу: физическую (механическую) или химическую. Все затраты энергии в организме восполняются потреблением энергии, заклю­ ченной в основных пищевых веществах: белках, жирах и углево­ дах. Энергия пищи количественно выражается в ее энергетической ценности или калорийности. Количество энергии, затрачиваемой организмом человека в те­ чение суток, характеризуется понятием энерготраты организма. Под потребностью в энергии подразумевают тот уровень потребля­ емой с пищей энергии, который уравновешивает (удовлетворяет, покрывает) затраты энергии; при этом размеры тела (масса тела, рост), его состав и уровень физической активности соответствуют стабильному состоянию здоровья и обеспечивают поддержание экономически необходимой и социально желательной физической активности. Пища должна обеспечивать энергией не только для поддержания физиологических функций организма, но и для вы­ полнения социальных функций человека, главной из которых явля­ ется труд. Потребность в энергии детей и подростков, беременных и кор­ мящих женщин включает дополнительные потребности, связанные с обеспечением роста, образованием тканей плода, секрецией груд­ ного молока. Общие энерготраты складываются из нескольких самостоятель­ но определяемых компонентов: ■ величины основного обмена; 55 ■ затрат энергии на физическую активность, т. е. на работу мышечной системы; ■ затрат энергии на усвоение пищи (пищевой термогенез); ■ затрат энергии на рост и образование тканей (у детей, бе­ ременных и кормящих грудью матерей). Энерготраты основного обмена. Самым важным и преобладаю­ щим компонентом затрат энергии является величина основного об­ мена (ВОО). Энергетические затраты основного обмена — это минималь­ ное количество энергии, необходимое для осуществления жизнен­ но важных процессов жизнедеятельности организма: дыхания, кровообращения, работы желез внутренней секреции, выделитель­ ных функций, сохранения тонуса мускулатуры, работы нервной си­ стемы и др. ВОО — это затраты энергии на выполнение всех физиологиче­ ских и биохимических процессов в состоянии полного физиче­ ского покоя. ВОО измеряется у человека, лежащего на спине, в состоянии полного покоя после просыпания утром, натощак через 12... 14 ч после последнего приема пищи в помещении с температу­ рой воздуха 20 °С. В практических условиях измеряют энерготраты покоя (ЭТП), которые характеризуются затратами энергии в пол­ ном покое, но в положении сидя. Величина основного обмена и энерготраты покоя очень близкие величины, но в среднем ЭТП на 10% выше ВОО. Методы исследования затрат энергии и основного обмена. ВОО или ЭТП так же, как и вообще энерготраты человека, выражаются в количестве килокалорий на 1 кг массы тела или в общем количе­ стве килокалорий в сутки для индивидуума. Используются инстру­ ментальные методы измерения энерготрат и методы расчета по специально разработанным формулам. Инструментальные методы измерения энерготрат и ВОО вклю­ чают методы прямой и непрямой калориметрии. ВОО может быть измерена так же, как и калорийность пищи, методом прямой калориметрии. Человек находится в специаль­ ной, полностью изолированной от внешней среды, комнате, кото­ рая называется обменной, или метаболической, комнатой. Реги­ стрируется выделяемая его телом теплота, которая определяется либо по повышению температуры среды в комнате, либо с помо­ щью специальных датчиков. Метод прямой калориметрии весьма сложный и дорогостоящий. В мире существуют единичные обмен­ ные комнаты, оснащенные современной аппаратурой. 56 Методы непрямой калориметрии основаны на расчетах за­ трат энергии по объему поглощенного кислорода из вдыхаемого воздуха и выделению углекислого газа. В настоящее время выпу­ скаются специальные аппараты — респирометры, позволяющие по анализу газообмена оценить энерготраты основного обмена и за­ траты энергии на практически любую работу. На основании многочисленных инструментальных измерений выведены формулы, по которым рассчитывается ВОО. 1. При нормальном телосложении ВОО у мужчин равна 1 ккал/ч на 1 кг массы тела, у женщин — 0,9 ккал/ч на 1 кг. Это весьма при­ близительные коэффициенты расчета ВОО. У тучных и худых лю ­ дей этот способ расчета дает несколько искаженные результаты от­ носительно ВОО: у тучных они завышены, у худых — занижены. 2. Уравнение Харриса— Бенедикта: ВОО = 66,5 + 13,5М + 5Р - 6,75В, где М — масса тела, кг; Р — рост, см; В — возраст, лет. Уравнение Харриса— Бенедикта определяет зависимость ВОО от массы тела, роста и возраста человека. Может использоваться при расчете ВОО для мужчин с 10-летнего возраста и для женщин любого возраста. 3. Уравнения, предложенные Продовольственной и сельскохо­ зяйственной организацией ООН (ФАО) и Всемирной организаци­ ей здравоохранения (ВОЗ) в 1985 г. для людей различного возраста и пола, приведены в табл. 5.1. Это наиболее современный и обще­ принятый метод оценки ВОО за сутки. Таблица 5.1. Ф о р м у л ы расчета величины основного обм ена Формула для расчета ВОО, ккал/сут Возраст, лет Мальчики и мужчины Девочки и женщины 0...3 60,9М - 54 6 1 М -5 1 3...10 22,7М + 495 22,5М + 499 10...18 17,5М + 651 12,2М + 746 со го о 15,ЗМ + 679 14,7М + 496 30...60 11.6М + 879 8,7М + 829 Больше 60 13,5М + 487 10,5М + 596 П р и м е ч а н и е . М — масса тела, кг. 57 Факторы, влияю щ ие на основной обмен. В силу того что ВОО составляет больш ую часть энерготрат человека, все факторы, влия­ ю щ ие на ВОО, будут в той ж е степени влиять на общ ую потреб­ ность в энергии или общ ие энерготраты человека. На ВОО влияют следую щ ие факторы, которые повышают или снижают ВОО. Повышают ВОО Снижают ВОО Увеличение мускулатуры Увеличение возраста Повышение температуры тела Накопление жира при уменьшении мускулатуры Усиление функции щитовидной железы Ослабление функции щитовидной железы Повышение адреналина Недоедание и истощение организма ВОО довольно постоянная для конкретного человека и зависит в первую очередь от массы и состава тела человека. Тело человека представлено двумя компонентами — метаболически активной то­ щей массой, включающей мышцы и внутренние органы, и м етабо­ лически инертной частью, представленной ж ировой и костной тка­ нями. П отребность в энергии на единицу общ ей массы тела больш е у человека с больш ей массой мышц, чем у человека с преобладанием ж ировой ткани или костей. Ч еловек физически более тренированный будет иметь больш ий основной обмен, чем малоактивный, имею щ ий ту ж е общ ую массу тела. ВОО повышается у детей от момента рождения до 2 лет, затем постепенно снижается (имеется в виду на единицу массы тела) до наступления полового созревания. Период полового созревания и быстрого роста в подростковом возрасте характеризуется макси­ мальной потребностью в энергии. Затем ВОО постепенно сниж ает­ ся к старости, что обусловлено сниж ением с возрастом доли тощ ей массы тела и относительным увеличением массы ж ировой ткани. Сниж ение ВОО с возрастом является причиной уменьш ения энер­ готрат и потребности в энергии, что является причиной учащения распространения избыточной массы тела и ожирения. Так как величина тощ ей метаболически активной массы тела за счет мышечной ткани выше у мужчин, чем у женщин, то ВОО у мужчин на 5 % выше. Гормоны щитовидной ж елезы и надпочечников имею т наиболь­ шее стимулирую щ ее влияние на ВОО. 58 Секреция адреналина при эмоциональном стрессе вызывает кратковременное повышение ВСЮ, которая возвращается к норме через 2...3ч. Возрастание температуры тела на 1 °С сопровождается повыше­ нием ВОО на 13... 15 %. Это значит, что больные с повышенной тем­ пературой имеют большую потребность в энергии. Кратковременное снижение окружающей температуры без ис­ пользования теплой одежды вызывает дрожание мышц и времен­ ный, вызываемый холодом термогенез, т. е. выделение тепла. Затраты энергии на физическую работу. На ВОО обычно при­ ходится 50...70 % всей энергии, которую человек тратит в течение суток. Вторым по величине компонентом общих затрат энергии че­ ловека является физическая работа, выполняемая скелетными мышцами, а также затраты энергии на усиление работы сердца и учащение дыхания, связанные с физической активностью. Для гармоничного развития организма человека и поддержания хоро­ шего здоровья и самочувствия необходимо, чтобы на физическую работу, т.е. движение в любых его проявлениях, приходилось не менее i/з всей энергии, которую человек затрачивает в течение су­ ток. Интенсивность энерготрат на выполнение конкретной работы оценивается по их соотношению с величиной основного обмена. Это соотношение называют коэффициентом физической активно­ сти (КФА) данной работы. КФ А показывает, во сколько раз энерго­ траты на данный вид работы превышают энерготраты основного обмена. На основании К Ф А для различных видов физической рабо­ ты и зная ВОО можно довольно точно рассчитать суточные энерго­ траты человека. Ниже приведена энергетическая ценность различных видов фи­ зической работы (активности), выраженная в коэффициентах фи­ зической активности. В и д работы (физической активности) К о эф ф и ц и е н т ф и з и ­ ческой активности Сидя или лежа: чтение, просмотр телевизо­ ра, слушание радио, письмо, расчеты, работа на компьютере, настольные игры, прием пищи (не путать с пищевым термогенезом) 1,2 (1...1.4) Шитье, игра на фортепьяно, вождение лег­ кового автомобиля, мытье посуды, глажение белья, конторская и лабораторная работы 1,6 (1,5... 1,8) 59 Уборка квартиры, стирка легкого белья ручная, приготовление пищи, выполнение стрижки 2,1 (1,9...2,4) Одевание и раздевание, прием душа, приготовление постели, ходьба со скоростью 3.. .4 км/ч или портняжная, сапожная работа, работа элек­ тромеханика, на приборах и легких механиз­ мах, работа художника и декоратора 2,8 (2,5...3,3) Легкие садовые работы, мытье окон, игра в настольный теннис, или ходьба со скоростью 4... 6 км/ч, игра в гольф или авторемонтные, плотничные и столярные работы, кладка кирпича 3,7 (3,4...4,4) Рубка и распиловка древесины, тяжелые садовые работы (вскапывание почвы), игра в волейбол, или ходьба со скоростью 6.. .7 км/ч, или танцы, небыстрое плавание, медленная езда на велосипеде, медленные прыжки или дорожно-строительные работы, копание и переброска земли, валка леса 4,8 (4,5... 5,9) Ходьба в гору или по пересеченной местности, подъем по лестнице, или езда на велосипеде, прыжки или футбол, быстрое плавание, теннис, коньки, лыжи 6,9 (6... 7,9) Для характеристики суммарных энерготрат человека за сутки ис­ пользуется также соотнош ение суммарных энерготрат к ВОО. Это соотнош ение также называют коэф фициентом ф изической актив­ ности для суточных энерготрат. К Ф А для суточных энерготрат отра­ жает уровень ф изической активности человека в целом за сутки. В соответствии с суммарным К Ф А ф орм ирую тся группы взрос­ л о го трудоспособн ого населения, различаю щ иеся по уровню ф изи­ ческой активности и интенсивности труда. К Ф А в этом случае от­ раж ает в первую очередь интенсивность п роф ессиональной трудо­ вой деятельности населения, что часто не совсем точно отраж ает уровень общ ей ф изической активности. Ч еловек, работаю щ ий б ух­ галтером, м ож ет после работы заниматься спортом или работать несколько дней на даче, что сущ ественно м ож ет повысить его сред­ несуточны е энерготраты. 60 Энерготраты на физическую работу относят к регулируемым, т.е. человек сознательно может изменить уровень своей физиче­ ской активности и затраты энергии. В то же время ВОО — нерегу­ лируемые затраты энергии, которые человек произвольно изме­ нить не может. Пищевой термогенез. В общие энерготраты организма входят затраты энергии на переваривание, всасывание, транспорт, мета­ болизм и депонирование пищевых веществ самой пищи. Этот фе­ номен называется пищевым термогенезом. Пищевой термогенез заключается в повышении примерно на 10% энерготрат в течение 1... 4 ч после приема пищи. Поэтому для расчета общих энерготрат необходимо к затратам энергии на основной обмен и физическую активность добавить еще 10 %. Из трех макронутриентов — источников энергии, белки при приеме с пищей вызывают максимальный по величине пищевой термогенез. Это обусловлено высокой энергетической ценностью процессов распада и биосинтеза белков. Способ расчета суточных энерготрат человека. Общая суточная потребность в энергии здорового человека складывается из трех компонентов: Энерготраты Пищевой Суточные = ВОО + на физическую + энерготраты термогенез. активность Чтобы определить потребность человека в энергии, необходимо тщательно проследить и зафиксировать все виды работ и занятий его в течение суток с определением длительности этих работ и за­ нятий. Умножив длительность работ и занятий на их энергетичеТаблица 5.2. С хем а расчета суточны х энерготрат человека Продолжи­ тельность, ч КФА Средневзве­ шенный КФА (КФА х время) Время х КФА х х 72,9, ккал/сут Сон 8 1 8 583 Бег трусцой 0,5 6,6 3,3 241 Ходьба 1 3,4 3,4 248 Учеба 6 1,4 8,4 612 Лабораторная работа 2 1,5 3 219 Работа по дому 1,5 2,7 4,05 295 Вид активности 61 Окончание табл. 5.2 Вид активности Продолжи­ тельность, ч КФА Средневзве­ шенный КФА (КФА х время) Время х КФА х х 72,9, ккал/сут Подготовка к занятиям 3 1,2 3,6 262 Отдых 2 1,2 2,4 175 Итого 24 1,51 36,15 2635 Всего (с учетом пище­ вого термогенеза 10 %) — — — 2900 скую ценность и суммировав все величины, получим суточные энерготраты человека. Приведем пример расчета суточных энерготрат мужчины (сту­ дента) 20 лет, массой тела 70 кг, который, ежедневно выполняет утреннюю гимнастику. Из формулы в табл. 5.1 для возраста 18... 30 лет находим: ВОО = = 1 750 ккал/сут, или 72,9 ккал/ч. Далее осуществляем расчет вкла­ да всех видов физической активности в суточную потребность в энергии, т. е. факторный анализ всех видов энерготрат за сутки по схеме, приведенной в табл. 5.2. Величина коэффициента физической активности для суточных энерготрат составляет у данного студента 1,65 (2 900/1 750), что по­ зволяет отнести этого студента к лицам с умеренной физической активностью. 5.2. ПИЩА КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ Источниками энергии в пище являются основные пищевые ве­ щества, или макронутриенты, — белки, жиры и углеводы, а также этиловый спирт (алкоголь). В типичном рационе российского жителя примерно 1/ 7 ... Vs часть (12... 14%) энергии дают белки, */з — жиры и оставшуюся часть (более половины, или 55 %) — углеводы. Углеводы (крахмал и сахара) обеспечивают наибольшую квоту энергии в рационе чело­ века, на втором месте стоят жиры и затем белки. В организме животных и человека энергия выделяется при окис­ лении глюкозы и жирных кислот, образующихся в процессе метабо­ лизма углеводов, жиров и аминокислот, превращающихся в глюкозу. Окисление глюкозы и жирных кислот и освобождение энергии осу­ 62 ществляется при участии кислорода. Минеральные вещества и вита­ мины входят в состав ферментов, осуществляющих выработку энер­ гии, в качестве катализаторов, носящих название коферменты. Коэффициенты энергетической ценности основных пищевых веществ. Энергетическая ценность, или калорийность, пищи выра­ жается в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж). 1 ккал — ко­ личество теплоты, которое необходимо для нагревания 1 л воды с 15 °С до 16 °С. 1 ккал = 4,18 кДж. Энергетическая ценность пищи действительно может быть изме­ рена путем сжигания ее в приборе, который называется калориме­ трической бомбой, или калориметром. Прибор представляет собой ящик с двойными стенками (с пространством между ними), тщатель­ но изолированный от внешней среды. Таким образом, ящик имеет два пространства — внутреннее и внешнее. Пища взвешивается и помещается во внутреннее пространство, которое заполняется кис­ лородом. Наружное пространство заполняется известным количе­ ством воды. Кислород поджигается электрической искрой, и пища сгорает. При этом нагревается вода в пространстве между стенками. По степени нагревания воды судят о калорийности пищи. Энергетическая ценность пищи, получаемая при сжигании в ка­ лориметрической бомбе, называется энергией сжигания. Это мак­ симальное количество тепла, которое могут дать основные пище­ вые вещества, содержащиеся в пище. С учетом величин энергии сжигания и степени усвояемости основных пищевых веществ были выведены коэффициенты физиологической энергетической цен­ ности, которые составляют для углеводов 4 ккал/г, для белков — 4 и для жиров — 9 ккал/г. Энергетическая ценность этилового спирта (алкоголя) — 7 ккал/г. Расчет калорийности пищи. Энергетическая ценность пищи в настоящее время рассчитывается на основе процентного содержа­ ния в ней углеводов, жиров и белков и коэффициентов их физио­ логической энергетической ценности. Содержание основных пи­ щевых веществ и калорийность основных продуктов питания представлены в справочных таблицах (Химический состав россий­ ских пищевых продуктов: Справочник / под ред. И. М. Скурихина, В. А.Тутельяна. — М.: ДеЛи принт, 2002). Пример расчета энергети­ ческой ценности 100 г продукта представлен в табл. 5.3. Умножая энергетический коэффициент на количество соответствующих основных пищевых веществ и суммируя результаты по каждому из них, получают энергетическую ценность пищевого продукта. Сло­ жив энергетическую ценность каждого продукта, можно получить калорийность всего рациона. 63 Таблица 5.3. Примерный расчет энергетической ценности продуктов Содержание в 100 г продукта Коэффициент энергетической ценности Энергетическая ценность 100 г продукта, ккал Белки 5,5 4 22 Жиры 9,2 9 82,6 Углеводы 21,4 4 85,6 Общая энергетическая ценность 100 г продукта 190,4 Основные пищевые вещества И спользуя данные о содерж ании основны х пищ евых веществ, мож но рассчитать их вклад (%) в общ ую калорийность рациона или продукта. Представим, что калорийность рациона составляет 2000 ккал и он содержит 200 г углеводов, что составляет 800 ккал (200 х 4), 100 г жира, что составляет 900 ккал (100x9), и 75 г белка, что составляет 300 ккал (75 х 4). М ож но далее рассчитать, что белки о б е ­ спечивают 15% общ ей калорийности рациона (300/2 000x100), жиры — 45% (900/2 000 х 100), а углеводы — 40% (800/2 000 х 100). Процентное соотнош ение энергии, получаемой от основны х пищ е­ вых веществ, леж ит в основе разработки рационов питания, леч е б ­ ных и профилактических диет, рецептур блю д и кулинарных изде­ лий, а также при планировании питания населения. Нутриентная плотность пищи. Пищ а важна для человека не только своей калорийностью, но и как источник пищевых веществ. Это значит, что здоровая пища на определенное количество кало­ рий долж на содержать необходимое количество незаменимых пи­ щ евых веществ — аминокислот, полиненасыщ енных ж ирны х кис­ лот, витаминов, минеральных веществ. Ч ем больш е незаменимых пищевых веществ приходится на единицу энергетической ценно­ сти, тем выше нутриентная плот ность пищ евого продукта и его пищевая ценность. Если пища содержит только сахар или только жир, то такая пища несет много «п усты х» калорий, не обесп ечен­ ных незаменимыми пищевыми веществами — белком и аминокис­ лотами, витаминами и минеральными солями. Совсем «пусты м и» являются калории алкоголя, из которого не может ничего обр азо­ ваться в организме, кроме жира. Пища с высоким содержанием жира будет характеризоваться высокой калорийностью, так как калорийность 1 г жиров в 2,5 раза превышает калорийность белков и углеводов. Чем больш е в пище 64 воды и пищ евы х волокон (клетчатки), тем ниж е ее калорийность, так как в массе такой пищ и будет содерж аться м еньш е м акронутри­ ентов, даю щ их энергию . Разное количество пищи нуж но съесть, чтобы получить 100 ккал (табл. 5.4). Ч ем м еньш е пищ и нуж но для получения 100 ккал, тем б о л е е калорийна эта пища, тем больш е энергии содерж ит одна при­ вычная ее порция. Таблица 5.4. Количество пищи, необходимое для получения 1 0 0 ккал, и количество калорий в привычных порциях пищи Пища Порция Энергети­ ческая цен­ ность, ккал Количество порций, содержащее 100 ккал Огурец 1 средний плод (100 г) 15 6 Морковь 1 средняя (90 г) 30 3 Капуста 1тарелка (100 г) 52 2 Сахар-песок 2 ч. л. 55 2 Хлеб черный 1 кусок (30 г) 64 1,5 Яблоко 1средний плод (6 см в диаметре, масса 150 г) 66 1,5 Слива 4 средних плода 70 1,5 Яйцо 1шт. 75 1,3 Майонез 1 ст. л. 93 1 Кефир нежирный 1 стакан 95 1 Масло сливочное 1 ст. л. 100 1 Банан 1 небольшой 110 1 Картофель отварной 2 средних клубня (150 г) 115 1 Кефир жирный 1 стакан 115 1 Котлета жареная 1 шт. 156 0,6 Куриная ножка жареная 1шт. 200 0,5 Картофель жареный 2 средних клубня (150 г) 250 0,4 Сыр 1ломтик (30 г) 100 1 65 Окончание табл. 5.3 Пища Порция Энергети­ ческая цен­ ность, ккал Количество порций, содержащее 100 ккал Творог 100 г 150 0,6 Сосиски 1 шт. (50 г) 133 0,75 Изменение калорийности пищи при кулинарной обработке. Су­ щественное влияние на калорийность пищи оказывает кулинарная обработка, особенно жарка пищи с применением жира. А налогич­ ным образом ведет к увеличению калорийности заправка салатов растительным маслом, сметаной или майонезом, добавление сахара к фруктам, намазывание масла на хлеб и т.д. Калорийность пищи не увеличивается, а в силу потерь пищевых веществ даже снижает­ ся при варке, варке на пару, тушении и запекании, когда не исполь­ зуется добавление жира. Пища Энергетическая ценность, ккал Яблоко......................................................................................... 66 Яблоко запеченное с сахаром...................................................... 120 Яблочный пирог.......................................................................... 330 Яйцо вареное, 2 шт...................................................................... 150 Яичница из 2 яиц на масле.......................................................... 220 Яичница из 2 яиц с ветчиной....................................................... 310 Картофель 1 средний: отварной..................................................................................60 п ю р е..................................................................................... 100 жареный на масле..................................................................120 жареный во фритюре............................................................ 150 Знание изменений калорийности и других пищевых свойств пищи в процессе кулинарной обработки важно для людей, склонных к ожи­ рению или желающих контролировать или снизить массу тела. 5.3. БАЛАНС ЭНЕРГИИ. РЕГУЛЯЦИЯ МАССЫ ТЕЛА Один из законов питания гласит, что для рационального здоро­ вого питания необходимо соблюдения баланса энергии, или энер­ гетического равновесия. Баланс энергии — это состояние равно­ весия между энерготратами организма и энергетической ценно- 66 стью (калорийностью) потребляемой пищи. Избыток поступающей с пищей энергии (переедание) запасается в теле человека в виде жира. Недостаток энергии пищи (недоедание) приводит в первую очередь к мобилизации (использованию) внутренних запасов жира и других макронутриентов для получения энергии. Питание и состав тела. Тело человека включает два компонен­ та — жировую и безжировую, «тощую», части. Безжировая часть представлена общим белком, водой и минеральными веществами. У здорового человека «тощая» масса тела имеет постоянный состав. Вода составляет 72... 74 %, белок — около 20 %. Косвенно о содержании жира в теле судят по антропометриче­ ским измерениям [массе, росту (длине тела), окружности талии и обхвату бедер, толщине подкожных жировых складок, окружности различных частей тела], и по расчетным индексам. Наиболее рас­ пространенным показателем является индекс массы тела, расчет которого будет рассмотрен в конце подразд. 5.3. В зависимости от пола и возраста человека масса его тела (общая и безжировая) и содержание жира различны (табл. 5.5). Содержа­ ние жира в местах накопления и резервного хранения (депо) у жен­ щин составляет 28 %, а у мужчин — 15 % общей массы тела. С возрастом у людей обоего пола наблюдается снижение доли «тощ ей» массы тела и увеличивается содержание жира. Начало по­ лового созревания сопровождается резким увеличением безжиро­ вой массы тела, более выраженным у мальчиков, а также увеличе­ нием содержания жира, более выраженным у девочек. Более высокая пропорция «тощ ей» метаболически активной массы тела у мужчин определяет большую потребность организма Новорожденные мальчики § со % мальчики девочки Мужчины Женщины Таблица 5.5. Влияние возраста человека на массу тела (общую и безжировую) и содержание жира Масса тела, кг 3,4 31 32 60 54 72 58 Безжировая масса, кг 2,9 27 26 51 40 61 42 Содержание жира, % 14 13 19 13 26 15 28 Показатель 10-летние 15-летние 67 мужчин в белке и энергии по сравнению с женщинами того же воз­ раста. Содержание жира в теле снижается при недостаточности пита­ ния, т. е. при дефиците потребления энергии. Чем менее калорийна пища, тем быстрее снижается масса тела. При недоедании для по­ лучения энергии расходуется не только жир, но и белок (запасы углеводов в теле практически отсутствуют). Люди с избыточной массой тела и ожирением дольше, чем ху­ дые, переносят голод (по поговорке «Пока сытый похудеет, худой — умрет»). При избыточном потреблении энергии по сравнению с потреб­ ностью, т. е. при переедании, наблюдается увеличение массы тела за счет увеличения как содержания жира, так и «тощ ей» массы. Средняя энергетическая ценость прироста общей массы тела со­ ставляет 8 ккал/г. Это значит, что ежедневный избыток потребле­ ния энергии, равный калорийности 1 яблока (-80 ккал), даст увели­ чение массы тела на 3,5 кг за год! При этом около */з прироста мас­ сы тела осуществляется за счет прироста «тощ ей» массы, а 2/3 — за счет отложения жира. Ожирение всегда связано с положительным балансом энергии, т.е. с перееданием и отложением избытка энергии пищи в виде жира по следующему принципу. Калорийность пищи = Энерготраты ± Депо жира, или Калорийность пищи - Энерготраты = Депо жира. Гиподинамия и отсутствие гравитации (земного притяжения) вызывают снижение метаболически активной массы тела. Это яв­ ление хорошо известно в космонавтике, поэтому при длительных полетах используются тренажеры. Физическая работа и спорт спо­ собствуют увеличению «тощ ей» массы тела и снижению содержа­ ния жира при условии сохранения общей массы тела. У хорошо тренированных людей и спортсменов соотношение тощей массы тела и жира существенно выше, чем у слаботренированных. Регуляция массы тела. Первое и верное представление о доста­ точности количества пищи, которую потребляет человек, дает мас­ са тела. Поддержание постоянной массы тела взрослого человека при сохранении его физической и социальной активности говорит о равенстве потребляемой и расходуемой энергии пищи (рис. 5.1). Другими словами, при сохранении постоянной массы тела потре­ бление пищи полностью удовлетворяет потребность человека в энергии, т.е. имеет место баланс энергии. 68 За счет расходования энергии на физическую работу и изменения количества потребляемой пищи (энергии) человек способен изме­ нять массу тела. Увеличивая физическую активность и/или снижая потребление пищи, можно уменьшить массу тела, тогда на рисунке правая чаша весов станет «тяжелее» левой или левая «легче» правой. Изложенный выше механизм является единственно возможным способом регуляции массы тела человека. Делать это нужно не рез­ ко, а постепенно увеличивая физическую нагрузку (физический труд, спорт, физкультура) или уменьшая количество потребляемой с пищей энергии. Механизм и признаки ожирения. В основе причин и механизма развития ожирения лежат три группы факторов: ■ переедание (избыточное потребление энергии пищи); ■ низкая физическая активность; ■ предрасполагающие генетические факторы (нарушения термогенеза). Степень избыточного отложения жира в организме характери­ зуется двумя категориями — избыточной массой тела и ожирени­ ем. Под избыточной массой тела понимают превышение установ­ ленных стандартов массы тела по отношению к фактическому ро­ сту, но при этом отложения жира еще не выражены и четко не ПИЩА ОРГАНИЗМ Снижение массы тела Увеличение массы тела t Рис. 5.1. t Баланс энергии: откуда происходит и на что расходуется энергия 69 проявляются. Избыточная масса тела не имеет четко установлен­ ных медицинских последствий. Ож ирение — это заболевание, ха­ рактеризующееся ненормально высоким отложением жира в теле. Простым и удобным способом определения нормальной или из­ быточной массы тела является расчет индекса массы тела (И М Т ), или индекс Кетле: И М Т = М /Р1 23 , 9 8 7 6 5 4 где М — масса тела, кг; Р — рост, м. Оказалось, что величина И М Т прямо пропорциональна содержа­ нию жира в теле. Таким образом, величина И М Т обоснованно ис­ пользуется для диагностики состояния избыточной массы тела и ожирения. И М Т в диапазоне 18,5... 25 свидетельствует о нормальной массе тела. ИМТ, равный 25...30, расценивается как признак избы­ точной массы тела, а И М Т более 30 является признаком ожирения. Безусловно, что механизм развития ожирения как болезни бо­ лее сложен, чем мы его описали. Однако неоспоримым фактом яв­ ляется то, что при ожирении нарушен баланс между потреблением и расходованием энергии. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Каковы основные компоненты энергетических затрат организ­ ма и потребности в энергии? 2. Что такое основной обмен? 3. Какие факторы и условия влияют на величину основного обме­ на? 4. Какие затраты энергии человек способен изменить по своему желанию? 5. Что такое коэффициент физической активности? 6. Каковы коэффициенты энергетической ценности основных пищевых веществ? 7. Как влияют традиционные способы кулинарной обработки пищи на ее энергетическую ценность? 8. В чем состоит основная причина развития ожирения? 9. Рассчитайте свой индекс массы тела. Глава 6 В И Т А М И Н Ы В ПИТАНИИ И П РО Ф И Л А КТИ К А ВИТАМ ИННОЙ НЕДОСТАТО ЧНО СТИ 6 .1 . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ РОЛИ ВИТАМИНОВ Важнейшими незаменимыми пищевыми веществами являются витамины — низкомолекулярные органические соединения, необ­ ходимые для осуществления механизмов ферментативного катали­ за, нормального течения обмена веществ, поддержания гомеостаза, биохимического обеспечения всех жизненных функций организма. Существование витаминов и их необходимость для жизни жи­ вых существ впервые было доказано в 1870 г. русским ученым В. И. Луниным, работавшим в Тартуском университете. Этим гор­ дится русская наука. В. И. Лунин доказал, что кроме белков, жиров и углеводов живым существам нужны еще какие-то органические ве­ щества. Позже, в начале X X в., польский ученый Казимир Функ на­ звал эти вещества витаминами. Все известные в настоящее время витамины были открыты в первой половине X X в. Теперь их полу­ чают синтетическим путем в виде чистых веществ и выпускают в виде таблеток, драже и т. п. Организм человека не синтезирует витамины или синтезирует их в недостаточном количестве (например, никотиновую кислоту) и дол­ жен получать в готовом виде с пищей. Витамины обладают исключи­ тельно высокой биологической активностью. В отличие от других не­ заменимых пищевых веществ (незаменимые аминокислоты, полиненасьпценные жирные кислоты, некоторые минеральные вещества) витамины не являются пластическим материалом или источником энергии и участвуют в обмене веществ как катализаторы и регулято­ ры отдельных биохимических и физиологических процессов. Известно 13 витаминов, абсолютно необходимых человеку (табл. 6.1). Организму нужно очень небольшое количество витаминов. 71 ^ч1 го Таблица 6.1, Основные физиологические свойства и источники витаминов Витамин Продукты, содержащие витамины Физиологическая роль в организме Последствия и проявления недостаточности Проявления избытка Ж ирора ст ворим ы е А (ретинол в животных про­ дуктах, бетакаротин — в растительных) Ретинол — печень Входит в состав зрительно­ Снижение остроты животных, лососевые го пигмента родопсина и зрения, особенно в су­ рыбы, желток яйца, обеспечивает восприятие мерках («куриная сле­ молочные продукты. света глазом; необходим пота»); сухость кожи Бета-каротин — для роста тела и нормаль­ и слизистых глаза, оранжевые, желто­ поражение роговицы ного развития клеток красные и темно­ слизистых оболочек, кожи, глаза; задержка роста зеленые овощи и репродуктивных органов; у детей; снижение им­ фрукты (морковь, поддерживает иммунную мунитета и повышен­ ная чувствительность систему; снижает риск помидоры, тыква, к инфекциям рака легкого и других он­ зелень, абрикосы, апельсины, персики) кологических заболеваний D (кальциферол) Молоко и масло, яичный желток, жир печени трески (ры­ бий жир), жирные сорта рыбы. Вырабатывается в коже на солнечном свету Необходим для усвоения кальция и фосфора, роста и развития костей и зубов В высоких дозах вита­ мин А (но не каротин) токсичен. Головная боль, по­ вышенная утомляе­ мость, боли в костях и суставах, сухая и потрескавшаяся кожа, сыпь на коже, зуд, вы­ падение волос Повышенная нерв­ В высоких дозах ток­ ная возбудимость и сичен. судороги икроножных Головная боль, потеря мышц. аппетита, понос, отло­ Склонность к перело­ жение кальция в серд­ це, сосудах, почках мам костей. Заболевание костей: у детей — рахит, у взрослых — остеома­ ляция Е (токоферол) Растительное масло, яйца, майонез, орехи и семена, цельное зерно, зеленые ли­ стовые овощи Защищает клетки и ткани Не известны (содержащиеся в них жир­ ные кислоты) от поврежда­ ющего действия активных форм кислорода и других активных радикалов. Предотвращает физиче­ ский и эмоциональный стрессы; нужен для нор­ мального развития мышц и эритроцитов Не известны К Кабачки, шпинат, зелень, свинина, пе­ чень, зеленый чай Необходим для процессов Плохая свертывае­ Не известны свертывания крови и обра­ мость крови,склон­ ность к кровотечениям зования костной ткани и образованию крово­ подтеков и синяков В одораст ворим ы е В, (тиамин) Мясо, печень, орехи и семена, хлеб, кру­ пы, бобовые Участвует в обмене угле­ водов и получении из них энергии для обеспечения нервной и мышечной си­ стем, в том числе сердца. Поддерживает функцию пищеварения и аппетит Подавленное и Дефицит других вита­ неустойчивое настрое­ минов ние, нарушения сна, быстрая утомляемость, судороги мышц, мы­ шечная слабость, поте­ ря аппетита, тошнота. В тяжелых случаях развивается болезнь П родолж ение табл. 6.1 vl 4^ Витамин Продукты, содержащие витамины Физиологическая роль в организме Последствия и проявления недостаточности Проявления избытка бери-бери с пораже­ нием сердечной мыш­ цы и нервной системы В2 (рибофлавин) Молоко и молочные продукты, мясо, хлеб и крупы, грибы Участвует в обмене жиров и обеспечении организма энергией из основных пищевых веществ. Необходим для осущест­ вления цветового зрения (восприятие цвета) Нарушение зрения, Не известны светобоязнь, нару­ шение акта глотания, дерматит, трещины и в уголках рта («заеды» ) и на слизистой языка В6 (пиридоксин) Мясо, рыба, птица, хлеб и крупы, бобо­ вые, зелень Участвует в обмене белков и углеводов; необходим для нормальной функции нервной системы, кровет­ ворения Угнетенное настрое­ Нарушение нервной ние, раздражитель­ чувствительности ность, потеря аппетита и массы тела; зуд кожи; гладкий красный язык; малокровие, склеро­ тические изменения сосудов В12 (кобаламин) Все животные про­ дукты. В растениях не со­ держится Необходим для образова­ ния эритроцитов и нерв­ ных волокон; участвует в образовании нуклеиновых кислот Пернициозная ане­ Не известны мия, поражение нерв­ ной системы, слабость, гладкий красный язык С (аскорбиновая Почти все овощи и кислота) фрукты (особенно цитрусовые фрукты и соки), ягоды, перец сладкий, капуста, картофель Укрепляет стенки крове­ носных сосудов, способ­ ствует заживлению ран, улучшает всасывание же­ леза, снижает холестерин в крови и предупреждает развитие атеросклероза, укрепляет иммунитет, способствует обезвре­ живанию чужеродных веществ Кровоточивость десен, расшатывание и выпадение зубов, кровоизлияния в кожу и синяки, потеря ап­ петита, сухость кожи, плохое заживление ран и царапин. В тяжелых случаях — заболевание цинга Понос, образование почечных камней, раздражение мочевых путей, рассасывание костной ткани РР (ниацин) Тощее мясо, пти­ ца, рыба, молоко, бобовые, яйца, хлеб, крупы Необходим для получения энергии из пищи, способ­ ствует нормальному росту, снижает уровень холесте­ рина в крови Понос, нарушение функции мозга, раз­ дражительность, нервозность, быстрая утомляемость, обра­ зование язв на слизи­ стой рта. В тяжелых случаях — заболевание пеллагра Поражение печени, повышение в крови концентрации сахара и мочевой кислоты Фолацин (фолиевая кислота) Печень, дрожжи, капуста, бобовые, сырые овощи Участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот. Необходим для кроветворения, роста и развития всех органов и тканей, развития плода Нарушение образования эритроцитов и анемия, потеря аппетита и массы тела, расстройство кишечника Может нарушать всасывание цинка sj Окончание табл. 6.1 Витамин Продукты, содержащие витамины Физиологическая роль в организме Последствия и проявления недостаточности Проявления избытка В5(пантотеновая Распространена во кислота) всякой пище Необходима для обмена Жжение в стопах, упа­ Понос и отеки жиров и углеводов и полу­ док сил и усталость, чения энергии, для синтеза поседение и выпаде­ антител, гемоглобина, ние волос холестерина и половых гормонов Биотин Участвует в обмене углево­ Шелушение кожи, выпадение волос, дов и жиров и получении боли в мышцах, де­ энергии прессия, повышение уровня холестерина в крови Соевые бобы, злаки, дрожжи Не известны Оно составляет от нескольких микрограммов (витамин В12) до не­ скольких десятков миллиграммов (витамин С ). Принято различать водо- и жирорастворимые витамины. К во­ дорастворимым относятся аскорбиновая кислота (витамин С) и витамины группы В — тиамин (BL), рибофлавин (В2), пиридоксин (В6), кобаламин (В12), ниацин (витамин РР), фолацин (фолиевая кис­ лота), пантотеновая кислота и биотин. К группе жирораствори­ мых витаминов относятся витамины A, D, Е и К. Они поступают в организм в составе жиросодержащих продуктов, и для их всасыва­ ния необходимо присутствие жира и желчи. Специфическая функция витаминов группы В состоит в том, что из них образуются коферменты и простетические группы фермен­ тов, осуществляющие многие важнейшие реакции обмена веществ. Связанные с витаминами ферменты принимают участие во многих важнейших процессах обмена веществ: энергетическом обмене (тиамин и рибофлавин), биосинтезе и превращениях аминокислот (витамины Вб и В12), жирных кислот (пантотеновая кислота), пури­ новых и пиримидиновых оснований (фолацин), образовании мно­ гих физиологически важных соединений, таких как ацетилхолин, стероиды и др. Некоторые жирорастворимые витамины также выполняют коферментные функции. Так, витамин А в форме ретиналя является активной группой зрительного белка родопсина, участвующего в процессе восприятия света или фоторецепции. Витамин К осу­ ществляет коферментные функции в реакции у-карбоксилирования остатков глутаминовой кислоты в молекулах препротромбина и ряда других белков, что придает им способность связывать каль­ ций. Витамин Е выполняет важную функцию стабилизации и защи­ ты ненасыщенных липидов биологических мембран от свободно­ радикальных процессов перекисного окисления. Функции витамина D связаны с осуществлением транспорта ионов Са и неорганического фосфата через клеточные барьеры в процессах их всасывания в кишечнике, реабсорбции в почечных канальцах и мобилизации из костной ткани. Эти функции витамин D выполняет в виде образующихся из него в организме активных метаболитов 1,25-диоксихолекальциферола и 24,25-диоксихолекальциферола. Соединения, которые не являются витаминами, но могут слу­ жить их предшественниками в организме, называют провитами­ нами. К ним относится группа каротиноидов, расщепляющиеся в организме с образованием ретинола (витамина А), стерины — эрго- 77 стерин, 7-дегидрохолестерин — предшественники витамина D. Основной представитель каротиноидов p-каротин придает овощам и фруктам оранжево-желтый цвет. Часто, говоря о количестве вита­ мина А, употребляют термин ретиноловый эквивалент. Эта величи­ на представляет собой сумму витамина А и У 6 части количества |3-каротина. Это значит, что из 6 мг p-каротина в организме образу­ ется 1 мг витамина А. Некоторые аналоги и производные витаминов являются ан­ тивитаминами. Проникая в клетки, эти вещества вступают в конкурентные отношения с витаминами, в частности, при био­ синтезе коферментов и образовании ферментов. Заняв место ви­ тамина в структуре фермента, соответствующий антивитамин, однако, не может выполнить его функцию вследствие различий в строении, в связи с чем развиваются явления витаминной недо­ статочности. К антивитаминам относятся также вещества, связывающие или разрушающие витамины. Во внутренностях речных рыб присут­ ствует ферменттиаминаза, разрушающий тиамин (витамин BJ. Бе­ лок куриного яйца авидин связывает и инактивирует биотин. Некоторые антивитамины обладают антибактериальной или антиканцерогенной активностью и применяются в лечении рака. Например, сульфаниламадные препараты, являются антагониста­ ми парааминобензойной кислоты, которая необходима для роста микроорганизмов. Антагонисты фолиевой кислоты аминоптерин и аметоптерин (метотрексат) находят применение в лечении злока­ чественных опухолей. 6 .2 . ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНАХ Потребность в витаминах зависит как от состояния организма (внутренние факторы), так и от влияния окружающей среды (внеш­ ние факторы). На потребность в витаминах существенное влияние оказывают возраст человека, характер и интенсивность труда. П о­ требность в витаминах значительно возрастает при беременности и кормлении грудью, в условиях холодного климата на Севере, при работе в горячих цехах, под землей, при сильном нервнопсихическом напряжении, при воздействии вредных химических факторов производственной среды. Хотя снижение физической активности и энерготрат в пожилом возрасте может уменьшать физиологическую потребность в вита­ минах, снижение их усвоения в этом возрасте делает необходимым 78 дополнительный прием поливитаминных препаратов с широким набором витаминов, в том числе и тех, недостаток которых в пище молодых взрослых людей встречается редко (витамины В12, Е идр.). 6.3. НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ВИТАМИНОВ: АВИ ТА М И Н О ЗЫ И ГИ П 0В И ТА М И Н 03Ы Недостаточное поступление того или иного витамина с пищей ведет к его дефициту в организме и развитию соответствующей бо­ лезни витаминной недостаточности, в основе которой лежат нарушения зависящих от данного витамина биохимических, чаще всего ферментативных процессов. Обычно различают две степени витаминной недостаточности: авитаминоз и гиповитаминоз. Под а в и т а м и н о з о м понимают состояние глубокого дефицита того или иного витамина с развернутой клинической картиной бо­ лезненного состояния недостаточности: при дефиците витамина С — цинга, D — рахит, В! — болезнь бери-бери, РР — пеллагра, В12— пернициозная анемия. К г и п о в и т а м и н о з о м относят состояние умеренного дефицита со стертыми, неспецифическими проявлениями, такими как потеря аппетита, быстрая утомляемость, раздражительность, и отдельны­ ми микросимптомами: кровоточивость десен, гнойничковые забо­ левания кожи, ее шелушение и сухость, ломкость волос, ногтей и т. п. В этих случаях биохимические тесты, такие как определение концентрации витаминов и активности витаминзависимых фер­ ментов, уже выявляют дефицит того или иного витамина, однако развернутая клиническая картина его недостаточности еще отсут­ ствует. Наряду с дефицитом какого-то одного витамина на практике ча­ сто встречаются полигиповитаминозы, при которых организм ис­ пытывает недостаток нескольких витаминов. Основная причина гипо- и авитоминозов — недостаточное по­ ступление витаминов с пищей. Такие гипо- и авитаминозы называ­ ют первичными или экзогенными. Наряду с этим дефицит витаминов может возникать при доста­ точном поступлении с пищей, но вследствие нарушения их утили­ зации в организме или при резком повышении потребности в них. Такие гипо- и авитаминозы носят название вторичных, или эндо­ генных. Особую группу подобных состояний составляют врожден- 79 ные, генетически обусловленные нарушения обмена и функций витаминов. Открытие и широкое использование витаминов в профилакти­ ческих и лечебных целях, обеспечение населения достаточным ко­ личеством пищи позволило ликвидировать возникновение авита­ минозов. Тем не менее проблема оптимального обеспечения орга­ низма человека витаминами далека от своего полного разрешения. Явления гиповитаминозов возникают довольно часто. Наиболее ча­ сто встречаются дефицит витаминов С (аскорбиновой кислоты), А, В], В2, фолиевой кислоты и витамина Вб. Недостаточное потребление витаминов, даже не приводящее к выраженным клиническим проявлениям авитаминозов, отрица­ тельно сказывается на здоровье человека, ухудшает самочувствие, снижает работоспособность, сопротивляемость простудным ин­ фекционным заболеваниям, усиливает отрицательное воздей­ ствие на организм вредных условий труда и внешней среды, усугу­ бляет течение любых болезней, препятствует их успешному лече­ нию, резко увеличивает потери рабочего времени и непроизводи­ тельные расходы по оплате временной нетрудоспособности. Недостаточное потребление аскорбиновой кислоты коррелиру­ ет с более высоким уровнем холестерина в крови (гиперхолестери­ немия) и более частым развитием ишемической болезни сердца, гипертонической болезни. Дефицит витамина А и каротиноидов, некоторых витаминов группы В служит фактором, предрасполага­ ющим к развитию ряда злокачественных новообразований. Недостаточная обеспеченность витаминами беременных и кор­ мящих женщин, потребность которых в этих пищевых веществах существенно повышена, наносит большой ущерб здоровью матери и ребенка, может являться причиной врожденных уродств, гипо­ трофии, недоношенности, нарушений физического и умственного развития детей. Длительное недостаточное потребление витаминов в детском и юношеском возрасте отрицательно сказывается на показателях общего физического развития, выносливости, препятствует фор­ мированию здорового организма, способствует постепенному раз­ витию обменных нарушений и хронических заболеваний. Одними из важных причин недостаточной обеспеченности на­ селения витаминами являются: отклонение фактического питания от рекомендуемых норм вследствие местных климато-географиче­ ских и национальных особенностей; недоступность богатых вита­ минами продуктов (овощей, фруктов); следование вредным обыча­ ям, привычкам, «модным» диетам и т. п. 80 Основные причины гипо- и авитаминозов. I. Недостаточное поступление витаминов с пищей: низкое содержание витаминов в рационе; снижение общего количества потребляемой пищи в связи с низ­ кими энерготратами; потеря и разрушение витаминов в процессе технологической переработки продуктов питания, их хранения и нерациональной кулинарной обработки; отклонение от сбалансированной формулы питания вследствие национальных особенностей, религиозных запретов и извращений; анорексия (потеря аппетита); присутствие витаминов в некоторых продуктах в трудно усвоя­ емой форме. И. Угнетение кишечной микрофлоры, продуцирующей вита­ мины: болезни желудочно-кишечного тракта; последствия химиотерапии (дисбактериозы). III. Нарушения ассимиляции витаминов: нарушение всасывания витаминов в желудочно-кишечном трак­ те при заболеваниях желудка, кишечника, поражениях гепатобилиарной системы, а также в пожилом возрасте (в частности, наруше­ ние секреции желчи, необходимой для всасывания жирораствори­ мых витаминов); утилизация или расщепление поступающих с пищей витаминов кишечными паразитами и патогенной кишечной микрофлорой (авитаминоз В12при инвазии широким лентецом, расщепление ви­ тамина тиаминазой микрофлоры, населяющей кишечник пре­ сноводных рыб); нарушение обмена витаминов и образования их биологически активных (коферментных) форм при различных заболеваниях, действии токсических и инфекционных агентов, химиотерапии и действии ряда лекарственных препаратов. IV. Повышенная потребность в витаминах: особые физиологические состояния организма (интенсивный рост, беременность, лактация); особые климатические условия, в частности условия Крайнего Севера; интенсивная физическая нагрузка; значительная нервно-психическая нагрузка, стрессовые состо­ яния; воздействие вредных факторов производства и окружающей среды; 81 инфекционные заболевания и интоксикации; заболевание внутренних органов и эндокринных желез; повышенная экскреция витаминов. V. Врожденные нарушения обмена и функций витаминов: врожденные нарушения всасывания в кишечнике; врожденные нарушения транспорта витаминов кровью и через клеточные мембраны; врожденные нарушения биосинтеза витаминов (никотиновой кислоты); врожденные нарушения превращения витаминов в коферментные формы, простетические группы и активные метаболиты; нарушения включения витаминов в состав активного центра ферментов; нарушения структуры апоферментов, затрудняющие их взаимо­ действие с коферментом; нарушения структуры апоферментов, приводящие к полной или частичной утрате ферментативной активности вне зависимости от взаимодействия с коферментом; усиление катаболизма витаминов; врожденные нарушения реабсорбции витаминов в почках. Большое значение имеет неизбежное в связи с ростом населе­ ния и городов увеличение потребления рафинированных продук­ тов и продуктов, подвергающихся технологической переработке, консервированию и длительному хранению, теряющих в результа­ те этих процессов значительную часть незаменимых пищевых ве­ ществ, что также ведет к существенному снижению потребления витаминов. 6. I ПОТЕРИ ВИТАМИНОВ ПРИ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКЕ И ХРАНЕНИИ ПИЩИ Многие витамины довольно неустойчивы и легко разрушаются под действием света, кислорода воздуха, высокой температуры, контакта с металлами. Соблюдение правил приготовления пищи помогает лучше сохранять витамины. Витамин С — самый нестойкий и чувствительный к действию факторов внешней среды и кулинарной обработке. Следует избе­ гать длительного хранения овощей и фруктов при комнатной тем­ пературе. Хранение, например, петрушки при комнатной темпера­ туре приводит за 2 сут к потере 80 % витамина С. Чувствительность витамина С к действию температуры требует, чтобы продукты- 82 витаминоносители хранились при пониженной температуре или, еще лучше, — в замороженном виде. Для хранения овощей следует выбирать темное прохладное место, подвал или холодильник. Витамины А, Е, К и каротиноиды достаточно устойчивы к высо­ кой температуре при варке пищи. Вместе с тем эти витамины чув­ ствительны к действию света и кислорода. Поэтому жиры следует хранить в закрытой и темной таре. Витамин В, легко разрушается при высокой температуре, осо­ бенно в щелочной среде. Витамины В2 и В6более устойчивы к на­ греванию, но разрушаются под действием света. Современные технологии замораживания пищи эффективно обеспечивают максимальную сохранность витаминов в овощах и фруктах. При обычной тепловой сушке овощей и фруктов, а также при варке витамины теряются. Влияние света, кислорода и тепла при очистке, измельчении и промывке овощей, особенно очищенных от кожуры и нарезанных, также приводит к потере витаминов. Это же происходит при зама­ чивании нарезанных овощей. Существуют определенные рекомендации по использованию и подготовке овощей, которые сводятся к следующим: зелень, огурцы, помидоры, редис, зеленый лук, чеснок, фрукты следует не резать, а подавать на стол целиком. В цельных овощах и фруктах витамины сохраняются лучше; корнеплоды следует мыть в очищенном, но не нарезанном виде; необходимо осуществлять очистку так, чтобы слой срезаемой кожуры с картофеля и других овощей был тонким; очищенные и нарезанные овощи не заливать надолго водой и не замачивать, рекомендуется лишь прикрыть их влажной тканью или полотенцем; овощные салаты следует готовить и заправлять перед употреб­ лением, не оставлять приготовленные салаты надолго на раздаче; измельчать овощи и картофель нужно только по необходимости. Небольшие клубни следует варить в целом виде и в кожуре. Наиболее щадящими в отношении витаминов являются такие виды кулинарной обработки пищи, как варка на пару, запекание. При варке овощей их следует закладывать в кипящую воду, чтобы инакти­ вировать фермент аскорбатоксидазу, разрушающую витамин С. Со­ временный способ приготовления пищи в СВЧ-печах также способ­ ствует сохранению витаминов, так как существенно сокращает дли­ тельность приготовления и не требует добавления воды. В целом при выборе способа приготовления пищи предпочтитель­ нее использовать те, которые не требуют длительного нагревания. 83 6.5. ПУТИ П РО Ф И Л АКТИ КИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ВИТАМ ИНО В Одним из непременных условий профилактики витаминной не­ достаточности является соблюдение правил разнообразного здоро­ вого питания, которые излагаются в гл. 11. Здесь мы рассмотрим более конкретные подходы к ликвидации дефицита витаминов. Существенная роль в профилактике недостаточной обеспечен­ ности организма человека витаминами традиционно отводится обогащению рациона свежими фруктами и овощами. Однако ово­ щи и фрукты являются источником не всех витаминов, а лишь аскорбиновой и фолиевой кислот, каротиноидов. Потребление овощей и фруктов в нашей стране неизбежно име­ ет сезонное ограничение. В то же время основными источниками витаминов группы В являются мясо и молочные продукты, главным источником витамина А служит сливочное масло, Е — раститель­ ное. Коррекция витаминной ценности рациона за счет этих продук­ тов неизбежно приведет к увеличению его энергетической ценно­ сти, избыточному потреблению калорий, недопустимому с точки зрения сохранения здоровья. В этих условиях наиболее рациональным и эффективным путем улучшения витаминной обеспеченности населения является допол­ нительное обогащение витаминами пищевых продуктов массового потребления и широкое профилактическое применение поливита­ минных препаратов. Обогащение витаминами продуктов массово­ го потребления довольно широко распространено в развитых стра­ нах. Обогащаются мука, маргарины, молочные продукты, соки. Вследствие недостаточного обогащения пищевых продуктов вита­ минами их среднедушевое потребление с продуктами питания в на­ шей стране ниже, чем в ряде других экономически развитых стран. Другим важным путем коррекции недостаточного поступления витаминов с пищей является обогащение витаминами готовых блюд в столовых и регулярный профилактический прием поливи­ таминных препаратов. Необходимо проведение С-витаминизации третьих блюд во всей системе общественного питания организованных коллективов де­ тей и подростков: в общеобразовательных учреждениях и учебных заведениях начального и среднего профессионального образова­ ния, в студенческих столовых, в учреждениях социального обслу­ живания пожилых граждан и инвалидов, в столовых промышлен­ ных предприятий и учреждений. 84 Необходимо дополнять С-витаминизацию регулярным приемом поливитаминных препаратов, включающих витамины группы В, недостаток которых, наряду с дефицитом витамина С, встречается чаще всего. Существуют недорогие отечественные поливитамин­ ные препараты: «Ундевит» (содержит 11 витаминов), «Гексавит» (6 витаминов), «Компливит» и др. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Кто и когда впервые предположил существование витаминов как незаменимых пищевых веществ? 2. Чем различаются водо- и жирорастворимые витамины? 3. Чем проявляется недостаток витаминов? 4. Каковы пути профилактики недостаточности витаминов? 5. Какие витамины могут быть токсичными в очень больших до­ зах? 6. Чем полезны сырые овощи и фрукты? Глава 7 М ИНЕРАЛЬНЫ Е ВЕЩ ЕСТВА ОБЩИЕ ФУНКЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ Минеральные вещества (минеральные элементы) — это неорга­ нические составные части пищи, являющиеся незаменимыми (эссенциальными) пищевыми веществами. Принято считать незаме­ нимыми 21 минеральный элемент, но число их постоянно растет. Предполагается, что число незаменимых минеральных элементов может достигнуть 30. Все минеральные элементы принято подразделять на макро- и микроэлементы по простому принципу — в зависимости от коли­ честв, в которых они встречаются в организме и в пище, и коли­ честв, которые необходимы человеку. Всего на минеральные веще­ ства в теле взрослого человека приходится около 3,5 кг. М ак р о эл ем е н ты , н е за м е н и м ы е для человека (составляю т более 0 ,0 0 5 % м а с с ы тела) К оличество в теле взрослого человека, г Кальций........................................................................................... 1 020 Ф осф ор...............................................................................................680 К алий..................................................................................................270 Сера.................................................................................................... 200 Натрий................................................................................................ 140 Хлор... 140 Магний .25 М и кр о эл е м ен ты , н е за м е н и м ы е для человека (составляю т менее 0 ,0 0 5 % м а сс ы тела) Железо 4,5 Цинк 1,9 86 Медь........................................................................................ 0,125 Марганец.................................................................................0,016 Й од.......................................................................................... 0,015 Селен........................................................................................0,013 Фтор....................................................................... Не установлено Хром....................................................................................... Тоже Молибден....................................................................................... » Ванадий..........................................................................................» Никель........................................................................................... » Кремний.........................................................................................» Мышьяк..........................................................................................» Кобальт.......................................................................................... » Элементы, незаменимость которых не установлена, но есть данные об их участии в биологических реак­ циях Барий, олово, бром, стронций, кадмий....................Не установлено Элементы, участие которых в био­ логических реакциях не установ­ лено З о ло то , се р е б р о , а л ю м и н и й , р ту ть , в и см у т, галлий, свинец, бор, литий и еще 20 элементов.......Не установлено М инеральные элементы, такие как кальций и фосфор, являются основными компонентами костей и зубов, т.е. служат материалом для образования этих тканей. От этих элементов зависит рост ко­ стей и зубов. Другие минеральные вещества также играют боль­ шую роль в процессах роста детского организма, являясь активны­ ми компонентами металлоферментов, участвующих в получении энергии из основных пищевых веществ. Несмотря на очень малые количества микроэлементов, их зна­ чение для процессов жизнедеятельности и сохранения здоровья ве­ лико. Недостаток или избыток их приводит к тяжелым расстрой­ ствам здоровья. Например, последствия недостаточности йода, ко­ торого нужно всего 100 мкг в день, могут быть более опасны, чем недостаточность кальция, который составляет 2 % массы тела чело­ века. М инеральные вещества выполняют разнообразные биологиче­ ские функции, участвуют во множестве физиологических и биохи­ мических реакций. Д алее мы обсудим наиболее общ ие функции минеральных веществ. Поддержание кислотно-щелочного равновесия. Все ф изиологи­ ческие и биохимические реакции в организме протекают при стро- 87 го определенном значении pH среды, т. е. при определенном соот­ ношении (балансе) кислот и щелочей в организме. Минеральные вещества хлор, сера и фосфор образуют кислотный потенциал тка­ ней, а кальций, калий, натрий и магний входят в состав щелочей. Соотношение этих элементов создает определенное кислотно­ щелочное равновесие в крови и внутри клеток. Кислотообразующие элементы превалируют в пище, богатой белками, — мясе, рыбе, птице, яйцах и продуктах из зерна. Щелоч­ ные элементы кальций, калий, натрий, магний преобладают во фруктах, овощах и орехах. Несмотря на кислый вкус некоторых фруктов, например цитрусовых (лимоны, грейпфруты), в них пре­ обладают щелочные минеральные элементы. Молоко содержит щелочеобразующий кальций и кислотообра­ зующий фосфор и поэтому не влияет на кислотно-щелочное равно­ весие. Смешанный рацион человека содержит легкий перевес кисло­ тообразующих элементов, но организм имеет механизмы, которые поддерживают равновесие. Избыток кислотных эквивалентов вы­ водится в виде С 0 2через легкие или в виде слегка кислой мочи че­ рез почки. Кроме того, в крови присутствуют буферные системы, такие как карбонаты, фосфаты и белки, предотвращающие измене­ ния pH крови. Угольная кислота нейтрализует щелочи и препят­ ствует развитию алкалоза, т. е. защелачивания крови. Таким обра­ зом, маловероятно возникновение нарушений кислотно-щелочного равновесия, обусловленных пищей. Регуляция биохимических реакций. Минеральные элементы входят в состав ферментов, катализирующих множество биохими­ ческих реакций, в том числе реакций метаболизма пищевых ве­ ществ. Многие реакции, в которых происходит биосинтез биологически активных соединений, зависят от макро- или микроэлементов. При этом сами элементы могут как входить, так и не входить в состав этих соединений. Например, в биосинтезе гемоглобина участвуют многие элементы, но в состав гемоглобина входит только железо. Минеральные вещества входят в состав гормонов, ферментов и других биологически активных веществ как обязательные компо­ ненты, без которых образование и функции этих веществ невоз­ можны. Так, гормон щитовидной железы тироксин образуется при достаточном поступлении в организм йода. Ферменты, содержащие в качестве активной группы металлы, называются металлоферментами. При отсутствии металлов эти ферменты или теряют активность, или вовсе не образуются. 88 Водно-солевой обмен. Водный обмен в организме тесно связан с обменом минеральных солей. Тело человека на 60% состоит из воды. Стенками кровеносных сосудов и клеточных оболочек вода разделена на три части: жидкость внутри кровеносных сосудов (крови и лимфы), межклеточная (омывает клетки) и внутриклеточ­ ная жидкость. Все эти части разделяются биологическими мембра­ нами. Накопление и передвижение жидкости из одной части в другую зависят от концентрации растворенных в воде минеральных солей, состоящих из противоположно заряженных ионов. Заряженные ионы растворенных минеральных солей называ­ ются электролитами. Электролиты создают так называемое осмотическое давление. Повышение концентрации электролитов в жидкости вызывает по­ вышение осмотического давления, и жидкость направляется в эту часть организма. В нормальных условиях концентрация электролитов и жидкости в тканях организма регулируется таким образом, что резких коле­ баний не возникает. Однако при повышенном потреблении пова­ ренной соли (NaCl) наблюдается накопление ионов натрия и хлора во внеклеточной жидкости, которое влечет за собой накопление в этой части тела воды и увеличение объема крови и внеклеточной жидкости. Задержка воды в крови вызывает повышение артериального давления. Так в упрощенном виде можно представить роль хлори­ стого натрия (поваренной соли) в повышении артериального давле­ ния. Для снижения повышенного артериального давления реко­ мендуется ограничивать потребление поваренной соли. Это может достигаться только уменьшением количества соли в блюдах и кули­ нарных изделиях. Другие функции минеральных элементов. Минеральные эле­ менты участвуют в передаче нервного импульса по нервному во­ локну и между клетками. В этом процессе участвуют калий и нат­ рий, изменение концентрации которых внутри и вне клетки гене­ рирует нервный импульс. В переносе нервного импульса между нервными клетками участвует специальное вещество — нейроме­ диатор ацетилхолин, освобождение которого в нервном окончании регулируется кальцием. Для нормального функционирования мышц необходим каль­ ций, участвующий в процессе их сокращения, а также калий, нат­ рий и магний, необходимые для процесса расслабления сокращен­ ной мышцы. 89 .2. ПИЩА - ИСТОЧНИК МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ Минеральные вещества распространены как в живой, так и не­ живой природе. Поваренная соль, содержащая макроэлементы нат­ рий и хлор, является чистым неорганическим продуктом. Концентрация минеральных элементов в животных тканях от­ ражает их содержание в растениях, которыми животные питаются. Содержание минеральных элементов в растениях зависит от их уровня в почве и способности растений накапливать минеральные вещества. Таким образом, содержание минеральных элементов в пище человека в конечном итоге зависит от содержания элементов в почве и воде. Районы Земли с низким содержанием микроэлемен­ тов в почве и воде, приводящим к развитию недостаточности мине­ ральных элементов у человека или животных, называют биогеохимическими провинциями или эндемичными районами. Заболева­ ния, связанные с недостаточностью микроэлементов на этих территориях, называют эндемиями. Известны эндемичные райо­ ны по йоду, фтору, селену, магнию, другим элементам. В зерне минеральные элементы откладываются главным обра­ зом в наружной оболочке и зародыше, которые отделяются при по­ лучении муки. Тем самым мука становится беднее минеральными веществами, чем цельное зерно. Но наружная оболочка зерна со­ держит также соли фитиновой кислоты — фитаты, связывающие минеральные вещества и препятствующие их всасыванию в ки­ шечнике. Поэтому разница общего количества доступных к усвое­ нию минеральных веществ из муки грубого помола и из цельного зерна не так велика, как можно было бы ожидать. Так же как и для других пищевых веществ, достаточное поступ­ ление с пищей минеральных веществ достигается при разно­ образном питании, так как разные группы пищевых продуктов со­ держат различные концентрации минеральных веществ. Физиологическое значение отдельных минеральных веществ. Значение для человека наиболее важных минеральных веществ пищи, влияние их недостатка и избытка суммированы в табл. 7.1. Рассмотрим подробнее свойства и физиологические функции от­ дельных минеральных элементов, имеющих наибольшее значение в питании человека. Кальция в теле человека содержится более 1 кг. Он выполняет две основные функции — структурную и регуляторную. Основная его часть находится в костях и зубах в виде соединений с фосфо- 90 Т абли ца 7.1. З н а ч е н и е д л я ч еловека и и сточн и ки м и н ер а л ь н ы х вещ еств Физиологическая функция Проявления недостаточности Действие избытка Пищевые источники Кальций Образование костей и зубов, проведение нервного импульса, мышечное сокращение, свертывание крови Рахит и остео­ маляция (при сочетании с недостатком витамина D) Не вреден Молоко, ке­ фир, йогурт, сыр, творог, хлеб, овощ­ ная зелень (укроп, пет­ рушка и др.) Фосфор Образование костей, синтез биологически активных ве­ ществ Нет Судороги у Большинство новорожден­ продуктов ных Магний Развитие ске­ лета, нервной системы, мышц Слабость, нарушение функции сердца При по­ ступлении с пищей от­ сутствует Натрий и хлор Участие в Редко наблю­ Повышение Всякая, при­ водно-солевом даются судо­ артериально­ готовленная обмене и регу­ роги, падение го давления у с добавле­ нием пова­ ляции кислотно­ артериального взрослых ренной соли, щелочного давления пища, хлеб баланса; находятся во внеклеточной жидкости; не­ обходимы для функции нерв­ ной системы и мышечного сокращения Калий Регуляция водно-солевого обмена и кислотно-ще­ лочного равно­ весия; находится внутри клетки Элемент Мышечная При по­ слабость, нару­ ступлении шение ритма с пищей от­ сердца сутствует То же Овощи, фрук­ ты, молоко, мясо 91 Окончание табл. 7.1 Физиологическая функция Проявления недостаточности Действие избытка Пищевые источники Железо Образование гемоглобина, перенос кисло­ рода Анемия, утомляемость, бледность Может при­ вести к смерти Мясо, рыба, птица, хлеб, овощи Цинк Входит в состав около 100 фер­ ментов Замедление роста детей и подростков, изменения кожи Тошнота, рвота, из­ менения со­ става крови Мясо, мо­ локо, хлеб, крупы Медь Входит в состав ферментов Изменения состава крови, поражение скелета и сердца Токсичен Мясо, хлеб, крупы, ово­ щи Селен Входит в состав около 100 фер­ ментов Поражение сердца (бо­ лезнь Кешана) Токсичен Злаковые продукты, рыба, мясо Элемент ром. Соединения этих двух м инеральны х элем ентов как цементом скрепляю т элем енты кости, придают ей прочность. О рганизм детей и подростков нуждается в самом больш ом количестве кальция для роста скелета и зубов. Кальций такж е незам еним для норм альной ф ункции нервной системы и сократительной функции мышц. О н предотвращ ает п о­ явление мыш ечны х судорог. П ри участии кальция происходит свер­ тывание крови и образование сгустка. Все ж ивы е организмы обладаю т механизмами поддерж ания строго постоянной концентрации кальция в крови и других органах и тканях. Регуляция всасывания и обм ена кальция осущ ествляется би ологи чески активными производными витамина D, гормонами паращ итовидной ж елезы и гипофиза. У м аленьких детей вслед­ ствие наруш ения усвоени я кальция при деф иците витамина D раз­ вивается заболеван ие рахит, которое как раз проявляется в нару­ ш ении норм альн ого развития костной системы. Н едостаточное отлож ени е кальция в костях у взрослы х приво­ дит к сниж ению и х плотности. Это состояние называется ост еом а­ ляция (буквально — разж иж ен ие костей). С ни ж ен ие плотности, 92 прочности и массы костной ткани приводит к заболеванию остео­ порозу. Плотность, прочность и масса костей в значительной степени закладываются в детском, подростковом и молодом возрасте (до 30 лет) при нормальном потреблении кальция и других пищевых веществ, способствующих формированию костей. Физические упражнения способствуют накоплению кальция в костях, придавая им большую прочность. Интересно, что у игроков в большой теннис кости играющей руки более прочны и содержат больше кальция. В кишечнике усваивается не более 50 % потребляемого с пищей кальция. Потребность взрослого человека в кальции составляет 800... 1 000 мг/сут, для подростков она выше -— 1 200 мг/сут. Такая же высокая потребность в кальции при беременности и кормлении грудью. Наибольшее количество кальция содержится в молоке и молоч­ ных продуктах. Зеленые овощи (петрушка, укроп, лук) также содер­ жат много кальция, но потребляемое количество этих овощей не­ велико и усвоение кальция низкое. Суточная потребность взросло­ го и подростка в кальции содержится в 3 стаканах молока или кефира, или в 100 г сыра. Следует запомнить, что без потребления молочных продуктов невозможно удовлетворить потребность орга­ низма в кальции. Железа в теле человека содержится 3... 4 г и основная часть его находится в крови в составе гемоглобина эритроцитов. Функция ге­ моглобина заключается в переносе кислорода из легких в органы и ткани. Мышечный белок миоглобин подобно гемоглобину содер­ жит железо и переносит кислород. Ж елезо также входит в состав многих ферментов, участвующих в реакциях окисления и получе­ ния энергии из пищи. Ж елезо, поступающее с пищей, расходуется на биосинтез гемо­ глобина, пополнение запасов и для размножения клеток. Поступле­ ние железа в организм регулируется путем ограничения всасыва­ ния железа в кишечнике. Наилучшие источники железа — мясо животных, печень, селе­ зенка, почки, рыба, птица. В мясе животных половина железа пред­ ставлена гемовым железом, т. е. железом, связанным с гемом, — не­ белковой частью миоглобина и гемоглобина. Все железо в расти­ тельных продуктах относится к негемовому. Из растительной пищи всасывается не более 10 % негемового железа, из мяса животных — 40 % гемового железа и не более 10 % негемового. Богаты железом хлеб и крупы, орехи, изюм и сухофрукты, но железо из этих продуктов плохо всасывается в кишечнике. В зерне 93 и продуктах из зерна (хлеб, крупа, макароны) присутствуют соли фитиновой кислоты — фитаты, которые соединяются с железом и препятствуют его всасыванию в кишечнике. Препятствуют всасыванию железа полифенольные соединения, содержащиеся в чае (таннины) и кофе. Они связывают железо в не­ растворимые комплексы, которые плохо всасываются. Способствует всасыванию негемового железа витамин С. П о­ этому для улучшения обеспечения организма железом следует упо­ треблять в пищу мясные блюда со свежими овощами, а также упо­ треблять фрукты, в которых много витамина С. Потребность в железе у девушек и женщин больше, чем у юно­ шей и мужчин. Девушкам и женщинам важно знать, что в рационе питания обязательно должно быть мясо, потребляемое с овощами, и фрукты. Цинк необходим для нормального роста и поддержания иммун­ ных защитных сил организма. Цинк входит в состав огромного ко­ личества ферментов (более 100), других белков и гормонов, кото­ рые участвуют в разнообразных биохимических реакциях. Наи­ большее количество цинка в теле человека находится в мужских яичках. Цинк необходим для образования нормальных мужских половых клеток — сперматозоидов. Если железо более важно для роста и развития девочек и женщин, то цинк более важен для орга­ низма мальчиков и мужчин. При недостатке цинка страдает аппетит, нарушаются вкусовые восприятия и плохо ощущается вкус пищи. Ослабляется также им­ мунная система организма, повышается чувствительность к ин­ фекциям и простудным заболеваниям, плохо заживают раны и ца­ рапины. Хорошими источниками цинка являются мясо, печень, яйца, орехи, бобовые (фасоль, горох, соя), семечки тыквы и подсолнечни­ ка, цельное зерно. В растительных продуктах цинк находится в форме, плохо всасывающейся в кишечнике. Йод входит в состав гормонов щитовидной железы и при его не­ достатке снижается функция этой железы. Гормоны щитовидной железы необходимы для биосинтеза белков, роста тканей, нормаль­ ного развития головного мозга. Особенно важен йод для развития головного мозга человеческого плода, детей и подростков. При не­ достатке йода развивается зоб — увеличение щитовидной железы, которая становится видимой на передней части шеи. Нужно пом­ нить, что если недостаток йода возник в утробе матери или в ран­ нем детстве, когда идет развитие нервной системы и формируются умственные способности, то такое заболевание уже почти не изле- 94 чивается. Это подчеркивает важность именно профилактики недо­ статочности йода. Йода много в морских продуктах и растениях, произрастающих на побережье морей и океанов. Если в почве и воде мало йода, его мало накапливается в продуктах питания. В таких местностях, где мало йода в воде и почве, чаще всего встречаются заболевания, свя­ занные с недостатком йода. Для предупреждения недостатка йода применяется йодирован­ ная поваренная соль. Почти на всей территории России в почве и воде йода недостаточно, поэтому все население должно использо­ вать в пищу йодированную поваренную соль. Потребность в йоде взрослого человека составляет 100... 150 мкг/сут. Фтор необходим для роста и сохранения зубов и костей. Фтор укрепляет зубную эмаль и препятствует образованию кариеса. Со­ держится фтор в питьевой воде. Поэтому в районах, где питьевая вода бедна фтором, на водопроводных станциях осуществляют фторирование воды, т. е. обогащение фтором. В некоторых районах Земли вода, напротив, содержит очень много фтора, и это также оказывается вредным для зубов. Достаточно нескольких приведенных примеров, чтобы убедить­ ся, что недостаток минеральных веществ ведет к развитию тяже­ лых болезней. Такие минералы, как фосфор и натрий, широко распространены в продуктах питания, и болезней из-за их недостаточности не встре­ чается. Но обеспечение организма большинством макро- и микро­ элементов требует внимания и правильного питания. Правильное разнообразное питание обеспечивает организм необходимым ко­ личеством макро- и микроэлементов. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите две группы минеральных веществ. 2. Какие функции выполняют минеральные вещества в организме человека? 3. Какого минерального вещества больше всего в организме человека? 4. Какие продукты служат важнейшими поставщиками кальция для организма человека? 5. Какие продукты служат важнейшими поставщиками железа для организма человека? 6. Как избежать недостатка йода в организме человека? Глава 8 Ф И ЗИ О Л О ГИ Я П И Щ ЕВ АРЕН И Я И ОБМ ЕН ВЕЩ ЕСТВ 8 . 1. ФУНКЦИИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Пища состоит из множества пищевых веществ, определенным образом «упакованных» в пищевом продукте. Чтобы пищевые ве­ щества попали во внутреннюю среду организма и использовались как источники энергии и пластический материал для образования и обновления частей тела, пища должна быть «разобрана» (расще­ плена) на простые пищевые вещества. Только простые пищевые ве­ щества, растворенные в воде или жире, могут попасть в кровь чело­ века. Целые белки, жиры и сложные углеводы не проникают и не должны проникать в кровь. Процесс расщепления сложных пище­ вых веществ в желудочно-кишечном тракте на составные элемен­ тарные части и есть процесс пищеварения. Проникновение пищевых веществ из пищеварительного тракта через стенку кишечника в кровь называют всасыванием. Превращение пищевых веществ в организме с выделением энергии и другие биохимические превращения элементов клеток и тканей называют обменом веществ. В целом все эти три этапа: пищеварение, всасывание и метабо­ лизм (обмен веществ) составляют процесс усвоения (утилизации) пищи. Пищеварение осуществляется под влиянием специальных пи­ щеварительных ферментов в пищеварительном тракте. Пища в пищеварительном тракте проходит следующий путь: ро­ товая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий, толстый кишеч­ ник. Желудочно-кишечный тракт представляет собой мышечную трубку, выстланную клетками пищеварительного эпителия, начи- 96 нающуюся во рту и заканчивающуюся задним проходом. Клетки эпителия вырабатывают пищеварительные ферменты и слюну (во рту) или слизь, смачивающие пищу и способствующие ее продви­ жению по тракту. В состав пищеварительной системы включаются также слюнные железы, печень и поджелудочная железа. Гладкая мускулатура пищеварительного тракта смешивает пищу с пищеварительными ферментами и передвигает пищевой комок в более низкие участки. Это движение мускулатуры кишечника на­ зывают перистальтикой. Каждое из сложных пищевых веществ (белки, жиры и углеводы) расщепляется специальными, предназначенными для них фермен­ тами, которые выделяются в полость пищеварительного тракта в определенных его участках. Белки расщепляются ферментами протеазами, жиры — липаза­ ми, а сложные углеводы — амилазами. Конечными продуктами пи­ щеварения, которые всасываются в кровь, служат простые сахара (из углеводов), аминокислоты (из белков), жирные кислоты и глицерин (из жиров). Витамины, макро- и микроэлементы в пищеварительной системе могут освобождаться из связанного состояния, в котором они часто находятся в пищевых продуктах, но сами молекулы вита­ минов или минеральных веществ не подвергаются деградации. 8 .2 . ПИЩЕВАРЕНИЕ ВО РТУ Пищеварение начинается с жевания пищи в ротовой полости. Благодаря жеванию пища размельчается и перемешивается, смачи­ вается слюной, выделение которой резко увеличивается при попа­ дании пищи в рот и ее жевании. За день человек может выработать до 1,5 литра слюны. Слюнные железы расположены под языком (подъязычные железы), ниже ушной раковины (околоушные желе­ зы) , а также в других частях слизистой рта. В слюне некоторые пи­ щевые вещества растворяются и начинает проявляться их вкус. В слюне содержится фермент амилаза, которая расщепляет слож­ ный углевод крахмал до сахара. Ее действие легко проследить, если жевать хлеб в течение 1 мин, после чего появляется сладкий вкус во рту. Это означает, что крахмал хлеба превратился под действием амилазы в сладкий сахар. Белки и жиры не расщепляются во рту. Разжеванная и смоченная слюной пища легко проглатывается и проходит через пищевод в желудок. Глотка и пищевод являются просто мышечной трубкой, проводящей пищу в желудок. 97 При глотании в спешке пища может случайно попасть не в пи­ щевод, а в дыхательные пути, в трахею. Это называется подавиться пищей. Человек не может вздохнуть и издать звук. Пища закрывает дыхательные пути. 8.3. ПИЩЕВАРЕНИЕ В ЖЕЛУДКЕ Желудок —- наиболее широкая часть пищеварительного тракта. Желудок способен увеличиваться в размерах и вмещать большое количество пищи — целый обед из 5 блюд! Благодаря ритмическо­ му сокращению мышц стенок желудка пища тщательно смешива­ ется с кислым желудочным соком. В желудке пища задерживается для переваривания на продолжительное время -— от 2 до 6 ч. Клетки, выстилающие изнутри стенку желудка, вырабатывают желудочный сок, содержащий гидролитические ферменты, соля­ ную кислоту и слизь. Ферменты желудочного сока переваривают белки до мелких молекул пептидов и аминокислот. Переваривание углеводов, которое начинается в ротовой полости, в желудке оста­ навливается, потому что кислый желудочный сок приостанавливает работу фермента амилазы. Желудок имеет в нижней части сужение, которое может закры­ ваться и открываться. По этой причине не вся пища сразу попадает в тонкий кишечник. Перемешанная с желудочным соком и частично переваренная пища мелкими порциями через определенные проме­ жутки времени проталкивается из желудка в тонкий кишечник, а точнее в его верхнюю часть — двенадцатиперстную кишку. 8.4. ПИЩЕВАРЕНИЕ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ Тонкий кишечник — это изящно уложенная в полости живота пи­ щеварительная трубка длиной до 5 м. Тонкий кишечник имеет три переходящих друг в друга отдела — двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки. В тонком кишечнике процессы пищеварения происходят наиболее активно. Медленно передвигаясь по столь длинному тонкому кишечнику пищевой комок подвергается после­ довательному воздействию пищеварительных ферментов сока под­ желудочной железы и ферментов, выделяемых клетками самого кишечника. В двенадцатиперстную кишку выделяется желчь, которая обра­ зуется в печени и запасается в желчном пузыре. Желчь не содержит 98 пищ еварительных ферментов, но она необходима для растворения и всасывания жиров и ж ирорастворимых витаминов. При заболе­ ваниях печени и желчевыводящих путей вследствие недостаточной выработки желчи или ее выделения в кишечник нарушается пере­ варивание и всасывание жиров и увеличивается их выделение в н е­ измененном виде с калом. И склю чительную роль в пищеварении играет поджелудочная железа, которая вырабатывает комплекс ферментов, расщ епляю ­ щ их углеводы, жиры и белки. В двенадцатиперстной кишке углеводы расщ епляются до диса­ харидов, жиры расщ епляются до жирных кислот и глицерина, а белки расщепляются до аминокислот и пептидов, состоящих из двух или трех аминокислот. О кончательное переваривание всех пищ евых веществ не завер­ шается в двенадцатиперстной кишке. Дальнейш ее расщ епление углеводов и остатков белков и жиров происходит на протяжении других отделов тонкого кишечника — тощ ей и подвздошной киш­ ки — под влиянием пищ еварительных ферментов, которые выра­ батываются клетками слизистой оболочки самой кишки, — энтероцитов. И х количество весьма велико. Энтероцитами покрыты паль­ цеобразны е выросты стенки тонкого кишечника, которые называются ворсинками. Благодаря ворсинкам площадь тонкого кишечника становится очень больш ой и благодаря этому каждая частичка пищи имеет контакт с ферментами и имеет место для вса­ сывания. 8.5. П И Щ ЕВАРЕН И Е В ТОЛСТОМ КИ Ш ЕЧНИКЕ Н епереваренные остатки пищи из тонкого кишечника попадают в толстую кишку. Длина толстой кишки у взрослого человека со­ ставляет в среднем 1,5 м. Толстый кишечник состоит из трех частей — слепой, поперечно-ободочной и прямой кишки. Основное назначе­ ние толстого кишечника — всасывание воды и образование кала. К ал состоит из слущ енных клеток эпителия кишечника, остатков пищи и скопления бактерий. Толстую кишку населяет огромное ко­ личество различных бактерий. К ал на i/з состоит из бактерий. Н о это полезны е микроорганизмы, необходимые нам для сохранения здоровья. Бактерии толстого кишечника образуют небольш ое коли­ чество витаминов В12и К. Под влиянием бактерий частично расщ еп­ ляются слож ные углеводы или пищевые волокна, которые не рас­ щепляются пищеварительными ферментами желудочно-кишечного 99 тракта. При этом наблюдается образование газов, которые могут вызвать дискомфорт в животе. После того как над остатками пищи «поработают» бактерии, об­ разуется кал, который выводится через прямую кишку и задний проход. Так завершается процесс пищеварения. 8.6. ВСАСЫВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ Всасывание — это прохождение пищевых веществ из полости пищеварительной трубки внутрь клеток кишечного эпителия, а за­ тем в кровь. Всасывание начинается уже в ротовой полости и же­ лудке, но в этих отделах оно очень мало. Наибольшее количество пищевых веществ всасывается в тонком кишечнике. Благодаря его большой длине и наличию ворсинок тонкий кишечник имеет огром­ ную всасывающую поверхность. Более 90 % веществ, образующих­ ся при переваривании белков, жиров и углеводов, всасывается в тонком кишечнике. И только небольшая их часть выделяется с ка­ лом, не успев расщепиться и всосаться в тонком кишечнике. Также полно всасываются витамины и некоторые минеральные вещества, например натрий, калий, хлор. Другие минеральные вещества, на­ пример железо, цинк, медь, кальций, всасываются плохо. Ж елеза всасывается только i/ю часть того, что находится в различных груп­ пах пищевых продуктов. Водорастворимые пищевые вещества всасываются в виде водных растворов. Для всасывания жирорастворимых веществ, например жирорастворимых витаминов, необходимо присутствие в кишечни­ ке жиров и желчи. Желчь вырабатывается в печени, собирается в желчном пузыре и выделяется в двенадцатиперстную кишку. 8.7. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (МЕТАБОЛИЗМ) Всосавшиеся в кровь простые пищевые вещества — аминокис­ лоты, жирные кислоты, глюкоза и другие простые сахара, витами­ ны и минералы — распределяются по органам и тканям, где каждое из них подвергается биохимическим превращениям, совокупность которых называют обменом веществ, или метаболизмом. Метаболизм таких пищевых веществ, как аминокислоты, сахара и жирные кислоты, может идти в двух направлениях. Они могут окисляться для получения энергии с выделением углекислого газа и воды. Этот процесс называют катаболизмом, иначе — распадом 1Q0 молекул. В другом случае простые вещества могут использоваться для построения более сложных молекул и клеток, а также отклады­ ваться про запас. Такое превращение пищевых веществ называется анаболизмом. В обоих процессах обязательно участвуют витами­ ны и минеральные вещества, которые катализируют, регулируют биохимические реакции катаболизма и анаболизма. Реакции катаболизма и анаболизма в норме уравновешивают друг друга. Это происходит при правильном и достаточном питании. Однако при переедании процессы анаболизма, т.е. накопления, на­ чинают преобладать и энергия пищи в виде жира откладывается про запас в подкожной складке на животе, спине и в других местах. При недоедании, напротив, реакции катаболизма преобладают над анаболизмом, человек начинает худеть, и имеющиеся запасы пи­ щевых веществ расходуются на получение энергии для выполнения физиологических функций и физической работы. При длительном голодании начинают подвергаться распаду молекулы, входящие в со­ став клеток, чтобы восполнить недостаток энергии. Нарушение рав­ новесия между катаболизмом и анаболизмом — обычно признак не­ правильного питания (переедания или недоедания). Надо иметь в виду, что рост ребенка и подростка означает преоб­ ладание анаболизма над катаболизмом. Всякий рост или анаболизм должен быть обеспечен поступлением с пищей необходимого коли­ чества пищевых веществ и энергии. Преобладание реакций катаболизма наблюдается при повыше­ нии температуры тела, например при инфекциях и простудных за­ болеваниях, травмах и ожогах, хирургических операциях, т. е. когда реакции распада тканей преобладают над реакциями образования новых молекул и клеток. 8.8. АППЕТИТ И ГОЛОД Какие сигналы подает организм, чтобы усадить нас за стол для завтрака, обеда, ужина и еще нескольких перекусов? Что заставляет нас покупать ту или другую пищу? Какие причины ведут нас к поис­ ку пищи? Эти простые вопросы имеют отношение к обеспечению организма адекватным количеством энергии и пищевых веществ. Человек начинает принимать пищу, как правило, по двум побу­ дительным мотивам. Первый — чувство голода, второй — аппетит. Чувство голода — это инстинктивный защитный механизм, застав­ ляющий человека искать восполнения затрат энергии путем прие­ ма любой пищи, обладающей калорийностью. Аппетит — это жела- 101 ние съесть что-нибудь особенное, желанное в данный момент. Ап­ петит характеризуется чувством частичного голода, но это скорее вкусовой голод, нежели голод, обусловленный необходимостью восполнения затрат энергии. Различие между голодом и аппетитом можно показать на следу­ ющем примере. Вы были голодны и съели одну котлету, утолив сильный голод. После этого у вас появился аппетит и вы съели еще две котлеты не потому, что голодны, а потому, что котлеты оказались вкусными (и аппетитными!). Еще аппетит можно выразить изречением: «Глаза­ ми можно съесть больше, чем желудком». На чувстве аппетита спекулирует реклама, возбуждая интерес (и аппетит!) к рекламируемому продукту. Механизм возникновения чувства голода и насыщения. Суще­ ствует несколько теорий, объясняющих возникновение чувства го­ лода и насыщения. Согласно глюкостатической теории чувство голода и насыщения регулируется гипоталамической областью го­ ловного мозга, содержащей рецепторы, которые реагируют на из­ менения концентрации глюкозы в притекающей к этому участку мозга крови. Прием пищи сопровождается повышением концентрации глю­ козы, и гипоталамус посылает в кору головного мозга импульсы, сигнализирующие о насыщении и необходимости прекращении потребления пищи. Когда в период голода концентрация глюкозы в крови снижается, рецепторы реагируют на это, посылая импульсы о необходимости поиска и приема пищи. Слизистая языка, желудка, кишечника, клетки печени также со­ держат рецепторы, реагирующие на уровень глюкозы. Отсутствие пищи в желудке приводит к усилению сокращения его стенок вплоть до появления «голодных» болей в животе. Глюкостатическая теория объясняет краткосрочные изменения чувства голода и насыщения. Снижение концентрации глюкозы в крови и опустение желудка начинает ощущаться примерно через 4 ч после последнего приема пищи. Такой 4-часовой цикл появления признаков голода привел к общепринятому для человека четырехра­ зовому питанию: завтрак, обед, полдник («попить чайку») и ужин. Липостатические теории объясняют долговременные колеба­ ния голода и насыщения как имеющие отношение к регуляции ко­ личества потребляемой пищи и массы тела. Согласно этим теориям потребление пищи регулируется уровнем жира в теле. Количество потребляемой пищи снижается или повышается до тех пор, пока величина жира в теле не достигнет определенного физиологически 102 желаемого уровня. По одной из таких теорий в регуляции чувства голода и насыщения играет роль уровень свободных жирных кис­ лот в крови. По другой теории величина потребляемой пищи регу­ лируется степенью наполнения жиром клеток жировой ткани. Предполагается, что организм человека, склонного к ожирению, не способен адекватно реагировать на изменения как общего коли­ чества жира в организме, так и на степень заполнения жировых клеток. На чувство голода и аппетит влияет окружающая среда. Быстрее возникает чувство голода в холодную погоду, чем в теплую. В хо­ лодное время возникает желание есть более калорийные и горячие блюда -— мясные блюда с соусом, наваристые супы, тогда как в теп­ лое время больше привлекают салаты, фрукты, бутерброды. В хо­ лодное время года требуется намного больше калорий для согрева­ ния тела, чем в теплый период. Физическая работа вызывает более быстрое возникновение чувства голода. Люди, регулярно занимающиеся спортом или рабо­ тающие физически, плохим аппетитом не страдают. Чувство голо­ да, появляющееся сразу после физической работы, только воспол­ няет с пищей то количество энергии, которое затрачено на работу. Но занятие спортом и физическая работа не сопровождаются пере­ еданием и накоплением жира, т. е. ожирением. Четыре основных вкуса. Вкус — это способность человека вос­ принимать и оценивать особенности пищи и напитков. Представление о вкусе пищи возникает благодаря вкусовым со­ сочкам, расположенным на слизистой оболочке языка. Вкусовые сосочки — это группа клеток, которая находится на закрепленной на языке ножке, свободно выступая над поверхностью слизистой языка, как антенна. Различают четыре основных вкуса: горький, соленый, кислый и сладкий. Химические вещества соединяются с рецепторами вкусо­ вых сосочков и рождают специфический для данного вкуса элек­ трический импульс, который по нервным волокнам идет в головной мозг, где рождается восприятие вкуса. Нос также очень важный орган в формировании вкуса и воспри­ ятии пищи. Запахи также генерируют импульсы в головной мозг. При плохом обонянии (например, при сильном насморке) затруд­ няется также оценка вкуса пищи. Продукты могут маскировать или усиливать вкус друг друга. Если принять что-нибудь кислое, например, с кусочком хлеба, то кислый вкус будет слегка замаскирован хлебом. Если после сладко­ го принять кислое, то вначале оно покажется более кислым. 103 Что же такое хороший вкус пищи? Большинство людей, так же как и животных, предпочитает пищу сладкую и соленую, жирную, но избегает горькую (по крайней мере при первой пробе). Отчего такое предпочтение у человека и животных? Это сложилось в про­ цессе эволюции животного мира и человека. Оказалось, что даю­ щий сладкий вкус сахар — высококалорийное вещество, из которо­ го получается энергия. Соль, дающая соленый вкус, также необхо­ дима для жизнедеятельности. Жирная пища характеризуется высокой калорийностью. С другой стороны, горькая пища чаще всего сочетается с нали­ чием вредных токсических веществ. Большинство токсичных рас­ тений имеют горький вкус. Испорченная пища также, как правило, горька на вкус. Отвращение к горькому вкусу является защитным механизмом, позволяющим избежать отравления токсичными рас­ тениями или другой вредной пищей. Но современная наука о питании обнаружила множество дока­ зательств, что потребление вкусной пищи (сладкой, соленой и жир­ ной) не всегда является полезной с точки зрения здорового пита­ ния, так как часто способствует избыточному потреблению энергии и перееданию. 8.9. НЕПЕРЕНОСИМОСТЬ ПИЩИ Кроме вкусовых пристрастий или избегания определенных ви­ дов пищи существует непереносимость пищи, т. е. невозможность для отдельных людей употреблять некоторые продукты по причине развития болезненных состояний и реакций, вызываемых этими продуктами. Непереносимость пищи — это воспроизводимая (повторяю­ щаяся) болезненная реакция на специфические виды пищевых продуктов или их компоненты, которая имеется у одних людей и не наблюдается у других. Настоящая непереносимость пищи не связа­ на с психологическими причинами отказа от определенных видов пищи, с которыми могли быть в прошлом связаны неприятные вос­ поминания. В понятие непереносимости не входят пищевые отрав­ ления, вызываемые микробами и токсическими компонентами, ко­ торыми может быть загрязнена пища. Непереносимость пищи вызывается следующими причинами: отсутствием ферментов, участвующих в переваривании или ме­ таболизме компонентов пищи. Примером является лактазная недо­ статочность; 104 фармакологическими реакциями на компоненты пищи: кофеин, алкоголь. Иногда могут наблюдаться крайне сильные (их называют парадоксальными) реакции на алкоголь и кофеин; пищевой аллергией, связанной с продукцией антител к пище­ вым ингредиентам и ненормальными иммунологическими реакци­ ями между антителами и компонентами пищи; болезненными реакциями на раздражающее действие острых специй или других острых компонентов пищи; неприятными и болезненными реакциями, связанными с усилен­ ной ферментацией остатков пищи в тостом кишечнике под влияни­ ем ферментов микрофлоры кишечника. Например, потребление бо­ бовых, содержащих некоторые виды сахаров, может сопровождать­ ся усиленным газообразованием, спазмами и болями в животе. Существует несколько типичных проявлений непереносимости пищи, к которым относятся: ■ кожные реакции в виде экземы или крапивницы, сопро­ вождающиеся зудом; ■ аллергический насморк; ■ возбуждение; ■ сильная головная боль (мигрень); ■ боли (рези) и другие неприятные ощущения в животе (вздутие, урчание); ■ приступы астмы (удушья) и анафилактический шок при сильно выраженной аллергической реакции. Реакции непереносимости пищи могут быть столь болезненны­ ми, что человек никогда в жизни даже не прикоснется к такой пище. Непереносимость пищи чаще встречается у детей и с возрастом, как правило, ослабевает. Наиболее часто аллергические реакции вызывают клубника, цит­ русовые фрукты, конфеты, шоколад, яйца, рыба. Существует наслед­ ственная предрасположенность к аллергии. Отсутствие ферментов, как правило, связано с генетическими дефектами их образования. Реакции, связанные с дефицитом фер­ ментов, проявляются к определенному компоненту пищи. Так, лактазная недостаточность внешне выглядит как реакция непереноси­ мости молока, но это реакция на лактозу. Удаление лактозы из моло­ ка устраняет проявления его непереносимости. Основным методом лечения непереносимости пищи является исключение из питания специфического продукта или компонента, который вызывает реакцию непереносимости. 105 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Голод и аппетит — их сходство и различие. 2. Назовите физиологические механизмы появления чувства голода и насыщения. 3. Как человек различает вкус пищи? Назовите четыре основных вкуса пищи. 4. Что определяло в прошлом и определяет сегодня выбор пищи людьми в различных странах мира? Глава 9 П И Щ ЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Человечество использует в питании около тысячи источников пищевых продуктов. С точки зрения науки о питании человека все многообразие пищевых продуктов сводят в пять основных групп: молоко и молочные продукты; мясные продукты и заменители мяса; продукты из зерна; овощи и фрукты; жиры, масла, сахар и сладости. Подразделение пищевых продуктов на группы проводится по признаку источника их происхождения и пищевой ценности. Так, в одну группу с мясопродуктами включены бобовые, содержащие, как и мясопродукты, много белка. Далее рассмотрим основные свойства пищевых продуктов, их значение для человека, вклад в обеспечение организма незамени­ мыми веществами, полезность и неблагоприятные эффекты недо­ статочного или избыточного потребления, рекомендации о харак­ тере и способах употребления групп пищевых продуктов. МОЛОКО И МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ Молоко — единственный продукт питания в первые месяцы жизни новорожденного ребенка и всех млекопитающих. С возрас­ том его значение в питании человека сохраняется, хотя уже годова­ лый ребенок, а тем более школьник и взрослый человек питаются 107 не только молоком или молочными продуктами, но и другими вида­ ми продуктов. В России и большинстве стран мира основные молочные продук­ ты получают из коровьего молока. В небольших количествах ис­ пользуется в пищу козье, кобылье, реже верблюжье молоко, еще реже молоко лосихи. Молоко и молочные продукты (цельное молоко, кисломолочные продукты, сыр, творог) обладают рядом очень ценных питательных свойств, которые не могут заменить другие продукты. Важнейшая их роль в питании человека заключается в обеспечении организма каль­ цием, витаминами В2, А, полноценным белком. Без потребления мо­ лочных продуктов трудно набрать в дневном рационе питания необ­ ходимое для человека количество кальция и витамина В2. Весьма важно потребление молока и молочных продуктов для роста и раз­ вития детей и подростков, для формирования скелета и зубов. Особенно богаты белком, кальцием и витамином В2 сыры и тво­ рог. При ежедневном выборе молочных продуктов нужно отдавать предпочтение низкожирным продуктам: полужирному или обез­ жиренному творогу, низкожирным сырам, кефиру, йогуртам. Упо­ требление низкожирных молочных продуктов позволяет снизить потребление животного жира и холестерина, а потребление белка, витамина В2и кальция при этом даже увеличивается. Виды молочных продуктов и их получение. Молочных продук­ тов существует великое множество. Здесь мы приведем основные группы молочных продуктов и их пищевые особенности. Основная часть питьевого молока используется непосред­ ственно для питания населения после предварительной обработки. Цельное молоко, полученное от коровы, содержит 3...4% жира. Выпускают молоко с содержанием жира от 0,5 до 6 %. Содержание белка в цельном молоке составляет 3...4%. М олоко поступает в продажу в пастеризованном или стерилизованном виде. Пастери­ зованное молоко не нуждается в кипячении перед употреблением и может храниться в холодильнике не более 36 ч. Выпускают также молоко стерилизованное (нагретое до 115°С в течение 15 или 60 мин). Это молоко длительного хранения, в котором полностью убиты микроорганизмы. Для употребления в домашних условиях предпочтительнее использовать пастеризованное молоко. Сгущенное молоко также производят для длительного хранения. Выпускают «сгущ енку» с сахаром и без добавления сахара. Сгуща­ ют молоко путем выпаривания под вакуумом. Сгущенное молоко с сахаром содержит до 45 % сахара. Пищевая ценность сгущенного молока ниже, чем натурального. 108 Сухое молоко из-за низкого содержания влаги (4...7%) можно длительно хранить как консервированный источник молока. На основе технологии сухого молока вырабатывают специализирован­ ные продукты детского, лечебного или спортивного питания. В нашей стране распространены кисломолочные продукты — кефир, йогурт, ряженка, ацидофилин, простокваша, сметана, тво­ рог, сыры. Многие народности издавна готовили свои националь­ ные кисломолочные продукты: русские — простоквашу, варенец, творог и сметану; украинцы — ряженку; грузины — мацони; гор­ цы — айран и йогурт; осетины — кефир; алтайцы — курунгу; каза­ хи, башкиры, киргизы, калмыки — кумыс, получаемый из кобылье­ го молока, и шубат — из молока верблюдиц. Известный русский ученый И. И. Мечников считал, что одна из причин старения человеческого организма зависит от воздействия на организм вредных веществ, образующихся в кишечнике под действием гнилостных микробов. Кисломолочные бактерии и гриб­ ки способны убивать и вытеснять из кишечника болезнетворные гнилостные бактерии. Йогурты — это новые кисломолочные про­ дукты, открытые под влиянием идей И. И. Мечникова. Суть получения простокваши — это сквашивание молока молоч­ нокислыми бактериями, которые всегда присутствуют в молоке. В молочной промышленности колонии молочнокислых бактерий специально добавляют к молоку. При этом из молочного сахара лак­ тозы бактерии образуют молочную кислоту, которая придает про­ дуктам кисловатый вкус. От видов молочнокислых бактерий (или грибков, как в кефире), используемых в закваске, зависит вид мо­ лочнокислого продукта. Кисломолочные продукты обладают всеми пищевыми свойства­ ми молока. Кроме того, люди, страдающие непереносимостью моло­ ка вследствие недостатка лактазы, могут употреблять кисломолоч­ ные продукты — кефир, простоквашу или йогурт, так как в них мо­ лочного сахара меньше. Для производства сливок и сливочного масла на молочных за­ водах часть молока подвергают сепарации, т. е. разделению на ча­ сти — содержащую жир и не содержащую или бедную жиром. Та часть, в которой содержится много жира, называют сливками. В сливках может быть от 10 до 30 % жира и 2... 3 % белка. Из сли­ вок производят сливочное масло (сливки механически сбивают в масло). Сливочное масло — это почти 100%-ный жир, поэтому на масло не распространяются рекомендации по потреблению молочных продуктов. Его потребление следует ограничивать. 109 Сметана - это сливки, сквашенные молочнокислыми бакте­ риями. Сметану выпускают жирностью от 15 до 40 %. Рекомендует­ ся употреблять сметану с меньшей жирностью. Если сквашенное молочнокислыми бактериями молоко нагреть, то такая простокваша свернется и осядет на дно в виде белого осад­ ка белков и минеральных солей, а сверху отделится сыворотка. Тво­ рог — это, по сути, концентрат казеиновых фракций молочных бел­ ков и минеральных солей, главным образом кальция. В зависимости от того, из какого молока получают творог, он может быть жирным (18 %), полужирным (5 или 9%) и обезжиренным (менее 1 % жира). По своим свойствам и технологии получения творог занимает про­ межуточное положение между кисломолочными продуктами и сы­ рами. Сыров в мире вырабатывают около 800 различных видов. В Рос­ сии есть опыт производства около 50 видов сыров. Сыры подразде­ ляют на твердые (типа голландского, российского, пошехонского) и рассольные (типа сулугуни). Получают сыры путем сквашивания молока специальными бак­ териями. Затем молоко створаживают (осаждают) сычужным фер­ ментом, выделенным из желудка ягнят и телят, еще питающихся ма­ теринским молоком (сычуг — желудок жвачных животных). Твер­ дый сгусток соответствующим образом нагревают. При нагревании бурно развиваются микроорганизмы, которые впоследствии уча­ ствуют в придании сыру специфических вкуса и запаха. Созревание сыров длится от нескольких дней до нескольких ме­ сяцев. Например, швейцарский сыр созревает 6 мес, что делает его довольно дорогим. При созревании происходит частичное перева­ ривание бактериями белков, жиров и углеводов. Образующиеся продукты переработки бактериями этих пищевых веществ прида­ ют сырам специфические вкус и запах. Брынза — это один из немногих низкожировых продуктов из семейства сыров. Вырабатывают брынзу из овечьего или коровьего молока так же, как и сыры, с применением сычужного фермента. Созревает брынза 10... 15 сут. Сыры — это лучшие молочные продукты высокой пищевой цен­ ности. В них сконцентрированы все пищевые достоинства молока. В сырах много высокоценного пищевого белка, витаминов А и В2, а также легкоусвояемого кальция. Вместе с тем сыры содержат много жира и холестерина. Чем меньше жира в сыре, тем полезнее он для питания, хотя при этом его вкус будет не самый пикантный. Сыр вполне можно употреблять в любой прием пищи: бутерброд на зав­ трак, сыр с макаронами или сырники из творога как второе блюдо, 110 взбитая творожная масса как десерт, и в составе многих других блюд. В мороженом содержание основных пищевых веществ сильно варьирует: белков — 3...5,5%, жиров — 3,5...20%, углеводов — 14... 17 %. М орож еное содержит все компоненты молока, но в нем зна­ чительно больш е сахара, а в сливочном и плом бире также много жира. П оэтом у м орож еное более калорийно, чем молоко. Этот м о­ лочный продукт может содержать разные добавки — орехи, фрук­ ты, ароматические вещества. 9.3. М Я СН Ы Е ПРОДУКТЫ И ЗАМ ЕН И ТЕЛ И МЯСА Продукты, входящая в эту группу, важны в питании человека как источники белка, железа, цинка, витаминов группы В, включая В 12. Ограничения: ж ирные сорта богаты насыщенными ж ивотны­ ми жирами. В эту группу продуктов входят мясо животных, птицы, рыба, яйца и продукты их переработки, а также заменители мяса — бобы, фасоль, соя, орехи, семена. Эту группу продуктов называют белко­ вой, поэтому сюда включают вместе с животными источниками белка также и растительные продукты с высоким содержанием б е л ­ ка. Продукты этой группы наряду с молочными являются основны ­ ми источниками полноценного белка в питании человека. Содержа­ ние белка составляет 11... 21 %. Кроме того, мясные продукты, птица и рыба поставляют легкоусвояем ое ж елезо. Эта группа продуктов богата витаминами В,, В2, Вб, В12и РР. О со ­ бенно важно подчеркнуть, что эта группа продуктов является един­ ственным источником витамина В 12 в питании человека. Ж е л е зо и витамин В12 — важнейшие незаменимые пищевые вещества, уча­ ствующ ие в кроветворении. При их недостаточности развивается анемия — малокровие. М ясны е продукты, как правило, содержат много ж ивотного жира. Видимый жир в мясе — это белая или желтоватая прослойка. Н о есть ещ е невидимый жир, которого много в свинине, даже в постной. О сновны е виды красного мяса в России — это говядина, сви­ нина, баранина. М ясо других ж ивотны х (буйволятину, конину, верблюж атину, олен ин у) употребляю т в пищ у в отдельных райо­ нах России. Красное мясо — это поперечно-полосаты е мышцы животных, а мясные продукты — это продукты, получаемые при 111 переработке мяса. Тощее красное мясо — замечательный и необ­ ходимый продукт. Количество жира в нем невелико. Нужно вы­ бирать мясо без жира и при приготовлении мясных блюд исполь­ зовать варку, тушение, запекание или СВЧ-обработку, чтобы из­ бежать добавления больших количеств жира, как это бывает при жарке мяса. Мясо идет на приготовление различных блюд. Приготовление блюд — это, как правило, тепловая кулинарная обработка мяса для размягчения его и лучшего усвоения пищевых веществ. Другой путь использования мяса животных — это получение мясных про­ дуктов. Мясные продукты подразделяют на два вида. Первый — это сырые мясные продукты из натурального мяса: сырокопченые кол­ басы, окорок, корейка, грудинка, карбонат. Эти продукты для со­ хранности и придания вкуса засаливают и коптят. Другой вид мяс­ ных продуктов — это определенным образом приготовленное мясо. Его размельчают, добавляют воду, растворяющую некоторые бел­ ки, которые затем как бы склеивают частицы мяса и позволяют придать ему разные формы — в виде ветчины, вареной колбасы, сосисок, сарделек и других продуктов. Наиболее распространенный в России мясной продукт — колба­ са. Надо помнить, что колбаса создавалась как продукт закусочный, возбуждающий аппетит, а не в качестве главного мясного блюда. Во всех колбасах много жира и соли. Из внутренних органов {потроха ) в пищу используют чаще всего печень, почки, сердце. Но могут употребляться также желу­ док животных или домашних птиц. Ливерная колбаса готовится из внутренностей животных. Печень и почки богаты белком и жиро­ растворимыми витаминами, особенно витамином А, однако они со­ держат много холестерина. Почки и печень дешевле мяса и для эко­ номии денег не стоит отказываться от блюд из этих продуктов, по крайней мере 1— 2 раза в неделю. Очень ценными для питания являются рыба и морепродукты. Мы употребляем в пищу около 150 видов рыб. Рыба богата белком, йодом, железом (но меньше, чем мясо). Как правило, в рыбе меньше жира по сравнению с мясом. А если в рыбе много жира, то он по­ лезнее, чем жир животных. В жире рыб, особенно морских рыб хо­ лодных морей, много полиненасыгценных жирных кислот особого семейства n-З (или омега-3), которых нет в жире наземных живот­ ных. В большинстве недорогих сортов рыбы не более 6 % жира. Сюда относятся треска, хек, ледяная, карп, щука, сазан. Есть рыбы, кото­ рые содержат много жира, — сельдь, лосось, осетрина, палтус, сар- 112 дины. Это, как правило, дорогая рыба, за исключением некоторых сардин и шпрот. Пищевая ценность рыбы полностью сохраняется при замораживании и хранении в замороженном виде. Рыбные консервы в масле более калорийны из-за высокого со­ держания жира. Лучшие рыбные консервы — это консервы в соб­ ственном соку или с добавлением масла. Рекомендуется хотя бы 2 раза в неделю употреблять рыбу в лю ­ бом виде. Из развитых стран больше всего рыбы потребляют в Япо­ нии, именно в Японии самая высокая продолжительность жизни. В питании используются продукты моря как растительного, так и животного происхождения. Из продуктов моря растительного происхождения широко используется только морская капуста, жи­ вотного — моллюски, мидии, морской гребешок, кальмар, кревет­ ки, криль и др. Продукты моря — ценнейшие источники белка и многих микро­ элементов, главным образом йода. Морская капуста благодаря зна­ чительному содержанию в ней альгиновой кислоты (15...30 % к су­ хому веществу), относящейся к пищевым волокнам, оказывает сти­ мулирующее действие на кишечную перистальтику. Яйца — хорошие поставщики белка, витаминов A, D, и В2, но отличаются высоким содержанием холестерина. К растительным белоксодержащим продуктам относятся соя, фасоль, горох, чечевица. Эта группа продуктов называется бо­ бовые. Кроме бобовых богаты белком и могут заменить мясо орехи и семена. Эти продукты вполне могут заменить по содержанию белка животные продукты. Вегетарианцы могут полностью обе­ спечить себя белком, включая в рацион орехи и семена. Будучи равноценными с мясом по содержанию белка, растительные про­ дукты выгодно отличаются тем, что богаты пищевыми волокнами, железом, кальцием и не содержат холестерина. Все бобовые содер­ жат незначительное количество жира. Исключение составляют соевые бобы, из которых получают соевое масло. В цельном виде соевые бобы почти не употребляют в пищу, потому что они плохо перевариваются. Соя содержит белок высокого качества. Из соевых бобов получа­ ют соевую муку, а также выделяют в чистом виде белок. Соевую муку или соевый белок добавляют в котлеты и другие кулинарные изделия, сосиски, колбасы, заменяя часть мяса. Из изолятов и кон­ центратов соевого белка вырабатывают с добавлением пищевых добавок кулинарные изделия, совсем не содержащие мяса. Из сое­ вых бобов готовят соусы, соевое молоко, соевый творог (тофу). Тофу распространен в Японии и других странах Юго-Восточной 113 Азии. Соевые продукты отличаются тем, что не содержат жира, бо­ гаты кальцием и белком. Другие бобовые — горох, фасоль, бобы — продукты с высоким содержанием белка, витаминов С, группы В, железа. Один недоста­ ток у этих продуктов —- они содержат ингибиторы пищеваритель­ ных ферментов и особые сахара, вызывающие образование газов и вздутие живота, принося некоторый дискомфорт. Однако при регу­ лярном употреблении в приготовленном виде (бобовые рекоменду­ ется употреблять ежедневно) кишечник привыкает к переварива­ нию бобовых. Ежедневное употребление бобовых — это путь улуч­ шения своего здоровья. К сожалению, в нашей стране малоизвестны рецепты приготовления самостоятельных блюд из бобовых куль­ тур. Такие рецепты можно найти в кулинарных книгах вегетариан­ ской кухни. Ядра орехов содержат растительные белки высокой биологиче­ ской ценности, витамины, а также растительные жиры. В орехах содержится до 60 % растительного масла. Столько же масла в семе­ нах подсолнечника. Орехи и семена наряду с бобовыми должны обязательно включаться в рацион вегетарианцев. Природа предоставляет много возможностей людям, не желаю­ щим употреблять животные продукты, чтобы обеспечить организм белком и другими незаменимыми пищевыми веществами. ПРОДУКТЫ ИЗ ЗЕРНА Продукты этой группы важны в питании человека как источни­ ки пищевых волокон (клетчатки), крахмала, витаминов группы В, железа и других минеральных веществ. Они характерны низким содержанием жира (если не добавлен при приготовлении блюд и изделий). Ограничения практически отсутствуют для продуктов без добавления жира и сахара, не содержат витамина С. Зерновые продукты — это весьма многообразная группа, исход­ ным сырьем для которой является зерно злаковых растений: пше­ ницы, ржи, проса, ячменя, овса, риса, кукурузы, гречихи. Зерновым продуктам принадлежит исключительно важная роль в питании че­ ловека. Достаточно перечислить входящие в эту группу продукты, чтобы понять их незаменимость в питании человека: хлеб и хлебо­ булочные изделия, крупы, макароны. В России наиболее важны злаковые —- пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, гречиха, рис. Центральная часть зерна злаков, называемая эндосперм, состо­ ит из крахмала. Зерно покрыто несколькими оболочками, которые 114 содержат много незаменимых витаминов и минеральных веществ. Главный продукт зерна — мука. В процессе получения муки зерно размалывается и от него отделяется больш ая часть оболочек и за­ родыша, которые образую т фракцию отрубей. О тделение отрубей вызвано тем, что в зародыше содержатся жиры, которые при хранении окисляются, вызывая порчу муки. Содержание пищевых веществ в муке зависит от количества со­ хранившихся в ней отрубяных частиц — компонентов оболочек зерна. Чем меньше отрубей отделяется от муки, тем грубее считает­ ся пом ол зерна, тем тем нее по цвету мука. Такая мука называется мукой низш их сортов (2-го сорта и обойная). Ч ем меньш е отрубей остается в муке, тем она белее и называется мукой высших сортов (высшего и 1-го сортов). Чем грубее пом ол муки, тем больш е в ней содержание витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон (табл. 9.1). Н аиболее ценная мука — это мука, полученная из цель­ ного зерна, так как из нее совсем не удаляются отруби. При получении круп из зерна также частично удаляются отруби, однако в крупе их остается больше, чем в муке высших сортов. Хлеб и хлебобулочные изделия являются самыми важными про­ дуктами. Без хлеба почти невозмож но прожить и дня. Х леб никогда не приедается и содержит почти все необходимые для питания н е­ заменимые пищевые вещества, кроме витамина С. Это незамени­ мая пища для лю бого возраста, за исклю чением только грудных монои дисахариды крахмал клетчатка Жиры Витамин В, Железо Калорийность, ккал Таблица 9.1 . Состав муки разного помола ( г / 1 0 0 г) высший 10,3 0,2 68,7 0,1 1,1 0,17 1,2 334 1-й 10,6 0,5 67,1 0,2 1,3 0,25 2,1 331 Углеводы Вид и сорт муки Белки Пшеничная: 2-й 11,7 0,9 62,8 0,6 1,8 0,37 3,9 324 обойная 11,5 1 55,8 1,9 2,2 0,41 4,7 298 сеяная 6,9 0,7 63,6 0,5 1,4 0,17 2,9 304 обойная 10,7 1,1 55,7 1,8 1,9 0,42 4,1 293 Ржаная: 115 младенцев. В нашей стране взрослые люди потребляют 250...350 г хлеба в день. Для производства муки используется зерно пшеницы и ржи. Бе­ лый хлеб выпекают из пшеничной муки. При добавлении к тесту ржаной муки получают черный хлеб. Хотя черный хлеб называют в быту ржаным, в нем только часть ржаной муки, а большую часть составляет пшеничная мука. С хлебом поступает значительная часть потребляемой поваренной соли. Народы мира имеют свои национальные сорта хлеба. Их вели­ кое множество. Наши российские сорта хлеба, особенно черный хлеб, отличаются очень хорошими пищевыми свойствами, хорошо сохраняются, дают чувство насыщения. Есть все основания гор­ диться русским хлебом и сохранять уникальные рецепты его выра­ ботки. К хлебобулочным изделиям относят широкий круг продуктов, получаемых из муки с различными добавками, улучшающими вкус, — сахар, яйца и масло. Сдобное тесто — это тесто, приготов­ ленное с добавлением жира, яиц и сахара. При большом количестве сахара и жира хлебобулочные изделия превращаются в кондитер­ ские — торты и пирожные, которые мало похожи по пищевым свойствам на продукты из муки, хотя их основу составляет мука. Печенье, пряники и сдобные булочки занимают промежуточное положение между хлебом и тортами и пирожными. Если в муке основную часть калорийности дает крахмал, то в кондитерских из­ делиях основную долю общей калорийности составляют жиры и простые сахара. Именно такие продукты, а не простые хлебобулоч­ ные изделия, могут быть причиной избыточного потребления жира и энергии, способствовать ожирению. Кулинарное мастерство состоит в том, чтобы сделать тесто ме­ нее сдобным, но вкусным. Для этого используют различные вкусо­ вые добавки или включают в изделие начинку. За счет вкусной фруктовой начинки пирожки вкусны без большого количества жира и сахара. Макароны — это мучные продукты длительного хранения. Из­ готовляют макароны из пшеничной муки и воды с добавлением яиц, молока и других добавок. На макароны идет мука очень высо­ кого качества. Выпускают макароны различной формы, которые имеют свое название: вермишель, рожки, трубочки, лапша и др. Все они примерно одинаковой пищевой ценности. Из макарон можно приготовить множество самостоятельных блюд и гарниров. Крупу получают из различных зерновых культур путем удаления верхних оболочек зерна. При этом теряется некоторое количество 116 клетчатки, минеральных веществ и витаминов, которые содержат­ ся в оболочках зерна. Крупа хранится длительное время и использу­ ется для приготовления разнообразных блюд. Ниже приведены зерновые культуры — источники получения круп. Зерновая культура (растение) Просо Гречиха Рис Овес Пшеница Ячмень Кукуруза П олучаем ая крупа Пшено Ядрица, продел Рис Овсяная, хлопья «Геркулес» Манная, пшеничная крупа «Артек» Перловая, ячневая Кукурузная Основное русское блюдо из крупы — это каша, которую варят из крупы в воде или молоке. В кашу для вкуса добавляют сливочное масло, фрукты, изюм. Вырабатывают в настоящее время быстро приготовляемые каши, к которым достаточно добавить молока или воды — и каша готова без варки. Что касается пословицы «Кашу маслом не испортишь», то совре­ менная наука о питании говорит, что пищевую ценность зерна и в каше можно испортить большим количеством масла, как это было проиллюстрировано при характеристике сдобного теста. Рекомен­ дуется употреблять кашу с небольшим количеством масла и сахара. Зерновые продукты хорошо сочетаются с молоком и молочными продуктами. Молоко дополняет белки каши, делает их более полно­ ценными по пищевым свойствам. Хлопья из зерна. Хлопья, палочки, шарики, колечки приготовля­ ют из разного зерна: кукурузы, риса, овса, пшеницы. Хлопья легко размокают в любой жидкости. Они не требуют варки, поэтому их называют иногда быстро приготовляемой пищей. Их можно упо­ треблять с молоком, соком. ОВОЩИ И ФРУКТЫ Эти продукты важны в питании человека как источники пище­ вых волокон, P-каротина, фолиевой кислоты, витамина С, калия, воды. Они содержат мало жира, натрия, низкокалорийны в сочета­ нии с большим объемом. Ограничения практически отсутствуют. Овощи и фрукты относят к той части пищи, которая предназна­ чена для поддержания и сохранения здоровья. Часто можно услы- 117 шать, что овощи и фрукты — это витаминная пища. Это справедли­ во только отчасти. Овощ и и фрукты богаты только тремя витамина­ ми: витамином С, ф олиевой кислотой и p-каротином. Овощ и и фрукты — единственные источники p-каротина и витамина С в питании человека. р-Каротин — пигмент ж елтого цвета, который придает желто-оранж евую окраску многим овощам и фруктам, пре­ вращается в организме в витамин А. Примечательно, что р-каротин играет роль в профилактике рака эпителиальных органов (легких, толстой кишки, простаты и др.). Содержащ ие много каротина овощи или фрукты считаются осо­ бо ценными. Ц вет моркови, томатов, абрикосов, красного сладкого перца зависит от присутствия p-каротина. О пищевой ценности овощ ей и фруктов свидетельствует содержание в них незаменимых пищевых веществ. В табл. 9.2 перечислены овощи и фрукты в по­ рядке убывания содержания витамина С. Высокой пищевой ценно­ стью обладают тем но-зелены е и красно-оранжевые овощ и и ж елто­ оранжевые фрукты. Весьма богаты пищевыми веществами зелены е листовые овощи — петрушка, укроп, лук зеленый, салат листовой, кинза, ревень, сельдерей, шпинат. Следует, однако, иметь в виду, что все овощи и фрукты независимо от их цвета являются полезны ­ ми продуктами и не нуж но ими пренебрегать, даже если они нахо­ дятся внизу таблицы. Кроме того, овощи и фрукты ценятся в питании за то, что они богаты пищевыми волокнами и не содержат жиров, богаты калием, но бедны натрием. Овощ и и фрукты необходимы человеку каждый день во все вре­ мена года. П о пищевой ценности и значению в питании овощи и фрукты взаимозаменяемы. П о вкусовым качествам, безусловно, предпочтительнее фрукты, особенно для детей. Учитывая климат нашей страны, мы должны понимать, что без хранения и консервирования овощей и фруктов нам в ближайш ее время не обойтись Если есть возможность, то овощи и фрукты сле­ дует хранить в свежем виде. Для этого использую т холодные и тем­ ные помещения (подвалы, погреба), холодильники. На современных овощных складах овощи и фрукты хранят без доступа кислорода. Очень хорош ий способ хранения овощ ей и фруктов в зам оро­ ж енном виде. Овощ и солят и маринуют (маринование — это консервирование с добавлением уксуса). Такие овощи содержат много соли. Кваш е­ ние капусты отличается от обы чного маринования. При квашении происходит брож ение углеводов с образованием органических кислот. П ри этом содержание соли в квашеной капусте невелико. 118 Таблица 9.2. Пищевая ценность овощей и фруктов в 1 0 0 г съедобной части продукта Продукт Витамин С, мг Р-Каротин, мг Фолиевая кислота (фолацин), мкг Пищевые волокна, г Овощи Перец красный сладкий 250 2 17 1,9 Перец зеленый сладкий 150 1 10 1,9 Петрушка (зелень) 150 5,7 110 1,5 Капуста брюссельская 120 0,3 31 1 Укроп 100 1 27 3,5 Черемша 100 4,2 40 1 Капуста цветная 70 0,02 23 1,8 Капуста краснокочанная 60 0,1 17 1,3 Шпинат 55 2,5 80 0,5 Капуста кольраби 50 0,1 18 1,7 Капуста белокочанная 45 0,02 10 2,1 Сельдерей 38 4,5 21 1 Лук зеленый (перо) 30 2 18 0,9 Горошек зеленый 25 0,4 20 1 Томаты грунтовые 25 1,2 11 1,2 Редис, репа, редька 20 0,01 ...0,05 б 1,5 Томаты парниковые 20 0,5 — 1,2 Картофель 20 0,02 8 1,8 Салат 15 1,75 48 0,8 Морковь красная 10 9 9 2,1 Огурцы грунтовые 10 0,06 4 1,2 Морковь желтая 5 U — 0,8 — 8,6 Фрукты и ягоды Шиповник сухой 1100 4,9 119 Окончание табл. 9.2 Витамин С, мг Р-Каротин, мг Фолиевая кислота (фолацин), мкг Пищевые волокна, г Смородина черная 200 0,1 5 4,2 Облепиха 200 1,5 9 5,2 Рябина садовая 70 9 — 3,2 Земляника садовая 60 0,03 10 2,12 Апельсин 60 0,05 5 2,2 Смородина красная 25 0,2 3 2,5 Яблоки зимние 16 0,03 2 2 Вишня 10 0,1 6 1,24 Виноград 6 0 4 1,8 Продукт Фрукты консервируют с добавлением сахара при приготовле­ нии компотов и варенья. Конечно, такой способ приводит к потере витамина С и других витаминов, но пищевые волокна, p-каротин и минеральные вещества сохраняются. Надо помнить, что в вареньях и домашних компотах высоко содержание сахара. Ложка варенья содержит почти ложку сахара. Натуральные соки из фруктов и ягод могут заменять свежие фрукты и ягоды. Они содержат такие же ценные пищевые веще­ ства, как и фрукты и ягоды, хотя при получении соков часть витами­ на С теряется. Выбирать соки нужно используя сведения о пищевой ценности соответствующих фруктов (см. табл. 9.2). Из овощей наиболее доступны в России капуста (свежая и ква­ шеная) , морковь, редька, репа, тыква, лук, чеснок, помидоры, огур­ цы, зелень (петрушка, укроп, кинза). За счет этих доступных ово­ щей обеспечивается потребность организма в витамине С, р-каротине, пищевых волокнах. Из фруктов повсеместно имеются яблоки, груши. Летом и осенью доступны лесные и садовые ягоды, сливы, вишня. Недостаток в питании овощей и фруктов приводит к развитию недостатка витамина С, нарушению функции кишечника, разви­ тию запоров, снижению сопротивляемости к инфекциям и неин­ фекционным заболеваниям — раку, заболеванию сердца и сосудов, развитию ожирения. Овощи и фрукты при большом объеме и весе 120 несут с собой мало калорий, поэтому они незаменимы при состав­ лении диет для снижения массы тела. Правила здорового питания рекомендуют употреблять овощи и фрукты не менее 3 раз в день, преимущественно в сыром виде. Картофель. К овощам-корнеплодам относится картофель. Он содержит крахмал, пищевые волокна, витамин С. В нем нет жира, но есть белок. Приготовление картофельного пюре с молоком обо­ гащает картофель белком. Варка — лучший способ приготовления картофеля. Жареный картофель содержит много жира, а в картофельных чипсах содержится до 30 % жира. Чипсы -— это жареные в кипящем масле тонкие ломтики картофеля с добавками вкусовых веществ, специй, экстрактов. При жарке растительное масло пропитывает картофельные ломтики. Добавление жира нарушает природную пищевую ценность картофеля. В картофельном блюде, приготов­ ленном с добавлением большого количества масла, преобладают калории жира, а не картофельного крахмала и белка. 9.6. ЖИРЫ, МАСЛА, САХАР И СЛАДОСТИ Мы подробно рассматривали жиры, масла и сахара в соответ­ ствующих главах. Жиры часто упоминались при обсуждении дру­ гих пищевых продуктов как их составные компоненты. Напомним кратко, зачем в питании нужны жиры и масла как продукты. Жиры и масла несут в себе ряд незаменимых веществ — витамин Е и полиненасыщенные жирные кислоты — линолевуто и линоленовую. Для удовлетворения потребности в линолевой кислоте достаточно 1...2 ст. л. растительного масла в день. Жиры и масла — это кон­ центрированные источники энергии. Поэтому рекомендуется ограничивать потребление жиров как высококалорийных продук­ тов. У читателя может возникнуть вопрос: почему сахар и жир оказа­ лись в одной группе продуктов? По причине того, что это чистые источники энергии. Потребление сахара, как и жира, следует огра­ ничивать. Не рекомендуется потреблять больше 50 г чистого сахара в день. Кондитерские изделия, конфеты и шоколад содержат большие количества либо жира, либо сахара, а чаще и того, и другого вместе. Они, как правило, весьма скудны в отношении незаменимых пище­ вых веществ, обладая при этом большой энергетической ценностью из-за высокого содержания сахара и жира. 121 Знание пищевых свойств и состава основных групп пищевых продуктов имеет первостепенное значение для понимания и обо­ снования основных правил и закономерностей здорового питания человека. | ВОДА Если без пищи человек может прожить 20 сут и более, то без воды — только 5... 7. Тело человека на 50... 70 % состоит из воды. Ко­ личество ее в организме человека зависит от возраста и состава тела, особенно от соотношения массы мышечной и жировой ткани. Мышечная ткань содержит больше воды, чем жировая ткань. Так как организм мужчины в среднем содержит больше мышечной тка­ ни, чем женский организм, то и воды в теле мужчины содержится больше, чем в теле женщины того же возраста. Преобладание мы­ шечной ткани в молодом возрасте предопределяет большее содер­ жание воды, чем в теле пожилых людей. Функции воды. Вода нужна человеку как среда-растворитель для выполнения самых различных функций: ■ переваривание, всасывание и транспортирование пище­ вых веществ через стенку кишечника и в крови; ■ растворение продуктов обмена и выведение их с мочой; ■ обеспечение средой, в которой протекают все биохими­ ческие реакции; ■ передача электрических сигналов (импульсов) между клетками; ■ регулирование температуры тела (при испарении воды тело охлаждается); ■ формирование среды-смазки для движущихся и трущих­ ся частей тела (например, суставов); ■ обеспечение организма фтором, кальцием и другими ми­ неральными элементами. Избыток воды при нормальном количестве электролитов выде­ ляется с мочой и потом. При нормальном питании и поведении че­ ловек не может выпить столько воды, чтобы причинить себе вред. Но недостаток воды организм чувствует очень быстро. Возникаю­ щее при недостатке воды чувство жажды характеризуется непри­ ятной сухостью во рту, вызванной потерей воды из слизистой де­ сен, языка и щек. Второй симптом обезвоживания — снижение 122 количества или полное прекращение ее выделения. Этот защитный механизм включается для сохранения воды в организме. Потребность в воде. Запасы воды в организме ограничены. Ве­ личина затрат и потерь за сутки варьирует в довольно значитель­ ных пределах и составляет: ■ с выдыхаемым воздухом и потом 800... 1 200 мл; ■ с мочой 600... 1 600 мл; ■ с калом 50...200 мл. Суммировав эти потери, мы получим, что человеку нужно в день от 1,5 до 3 л воды ( в среднем 2 л ). Затраты и потери воды возрастают при повышении температуры окружающего воздуха в силу увели­ чения потерь воды с потом для охлаждения тела. Увеличение физи­ ческой нагрузки также увеличивает потребность в воде. Сочетание высокой температуры воздуха и физической нагрузки приводит к суммированию потребности в воде. Работа сталевара в горячем цеху требует повышенного потребления жидкости. Необходимо помнить, что при длительном обильном потении теряется не только вода, но и электролиты натрий, калий, хлор, другие минеральные элементы, а также водорастворимые витамины. Поэтому следует добавлять в таких случаях в воду немного поваренной соли (подса­ ливать) . Ограничение потребления жидкости при высокой температуре окружающего воздуха приводит к тепловому удару. Из-за потерь воды и электролитов повышается температура тела, наблюдается слабость мышц, появляются судороги и головокружение. Тяжелый тепловой удар может привести к смерти. Небольшая часть воды образуется в организме из пищи при ее окислении. Овощи и фрукты содержат до 90 % воды, молоко — 85, сыр -— 30... 40, даже сливочное масло содержит 10 % воды, но основ­ ное количество жидкости мы потребляем в виде обычной воды, мо­ лока или напитков (чай, кофе, газированные напитки, соки). 9.8. ОБОГАЩЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Продукты питания в настоящее время обогащаются не только незаменимыми микронутриентами — витаминами и минеральны­ ми веществами, но и другими компонентами: пищевыми волокнами, ПНЖ К, фосфолипидами, биологически активными соединениями природного происхождения (фитосоединениями), полезными вида­ ми живых молочнокислых бактерий, в частности бифидобактерия­ 123 ми (пробиотиками) и необходимыми для их усиленного размноже­ ния олигосахаридами пребиотиками. Пищевые продукты, обогащенные пищевыми или другими био­ логически активными веществами, входят в обширную группу про­ дуктов функционального питания, т.е. продуктов, обогащенных физиологически полезными пищевыми ингредиентами, улучшаю­ щими здоровье человека. Основные принципы обогащения пищи микронутриентами. Обогащение пищевых продуктов микронутриентами предусматри­ вает либо восполнение потерь в процессе технологической обра­ ботки и переработки, либо дополнительное введение микронутри­ ентов в продукты, в естественных условиях их не содержащих, либо сочетание этих двух подходов. Примером первого подхода является восполнение содержания витаминов группы В в муке высшего и 1-го сортов до уровня их со­ держания в исходном зерне, примером второго — витамина С в мо­ локо и кефир, произведенные в России. Выбор конкретных пищевых веществ для обогащения продук­ тов питания определяется прежде всего наличием проблемы дефи­ цита этих нутриентов среди населения. В России к числу таких ми­ кронутриентов относят витамины С, группы В, фолиевую кислоту, а из минеральных веществ — йод, железо, кальций. Для эффективного решения проблемы дефицита микронутри­ ентов среди широких слоев населения обогащать ими следует в первую очередь продукты массового потребления, доступные для всех групп детского и взрослого населения, регулярно используе­ мые в повседневном питании. К таким продуктам относятся мука и хлебобулочные изделия, молоко и кисломолочные продукты, са­ хар, соль, напитки, продукты детского питания, специализирован­ ные или функциональные продукты. Содержание витаминов и минеральных веществ в обогащаемых ими продуктах должно указываться на индивидуальной упаковке этого продукта и строго контролироваться как производителем, так и органами государственного надзора. Муку и хлеб целесообразно обогащать витаминами группы В, сравнительно хорошо переносящими воздействие высокой темпе­ ратуры в процессе выпечки, тогда как витамин С отличается значи­ тельно меньшей устойчивостью. Поэтому витамин С для обогаще­ ния муки и хлеба практически не используется. Для обогащения рациона микроэлементами, такими как йод, фтор и некоторые другие, чаще всего используют пищевую соль, питьевую воду и минерализованные напитки. 124 В последние годы в России накоплен определенный опыт ис­ пользования как отдельных витаминов, так и поливитаминных сме­ сей (премиксов) для обогащения продуктов питания, которые при­ званы внести вклад в решение проблемы ликвидации дефицита микронутриентов. 9.9. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ Под функциональными пищевыми продуктами следует пони­ мать пищевые продукты, которые убедительно демонстрируют влияние на одну или многие функции организма и помимо выпол­ нения чисто пищевого эффекта улучшают здоровье и самочувствие человека. Функциональные продукты не могут принимать форму табле­ ток, пилюль или других нетрадиционных для пищи форм. Функцио­ нальная пища не относится к категории лекарственных препаратов, а используется для улучшения функционирования систем организ­ ма и укрепления здоровья человека. Функциональные продукты не могут подменить соблюдение принципов здорового питания обычной традиционной пищей. Бо­ лее того, функциональные продукты могут оказывать свое действие только на фоне разнообразного здорового питания. Функциональными могут быть натуральные природные источ­ ники пищи или специально созданные продукты путем обогаще­ ния, модификации естественных компонентов продукта путем из­ влечения или удаления нежелательных компонентов, а также путем сочетания указанных приемов. Наибольшее распространение получили функциональные про­ дукты, обогащенные витаминами, минеральными веществами, пи­ щевыми волокнами, липидами (ПНЖК, фосфолипиды), антиокси­ дантами, биологически активными неалиментарными соединения­ ми (фитосоединения), полезными видами нормальной микрофлоры кишечника (пробиотики) и необходимыми для ее усиленного раз­ множения веществами (пребиотики). Пробиотики. К пробиотикам относятся живые микроорганизмы (молочнокислые бактерии, бифидобактерии, иногда дрожжи), ко­ торые являются нормальными обитателями кишечника здорового человека. Пробиотики на основе этих микроорганизмов широко используются в качестве специальных добавок, а также в составе йогуртов и других молочных продуктов. Микроорганизмы, входя­ щие в состав пробиотиков, не патогенны, не токсигенны, сохраня­ 125 ют жизнеспособность при хранении. Продвигаясь по пищевари­ тельному тракту, микроорганизмы сохраняют свою жизнеспособ­ ность и обеспечивают временное полезное воздействие на микрофлору кишечника, модифицируя ее состав и метаболическую активность. Пребиотики. К пребиотикам относятся не перевариваемые в верхних отделах пищеварительного тракта компоненты пищи, ко­ торые способствуют улучшению здоровья человека за счет избира­ тельной стимуляции роста и метаболической активности одной или нескольких групп полезных бактерий (лакто-, бифидобакте­ рии) в толстой кишке. Для того чтобы компонент пищи был класси­ фицирован как пребиотик, он не должен подвергаться гидролизу пищеварительными ферментами, не должен всасываться в верх­ них отделах пищеварительного тракта, однако должен являться субстратом для бифидо- и лакгобакгерий, заселяющих толстый ки­ шечник человека. Пребиотики не относятся к лекарственным пре­ паратам. Свойствами пребиотиков обладают пищевые волокна и олиго­ сахариды и их производные. Фрукто-олигосахариды являются низкомолекулярными углево­ дами, состоящими из 3... 10 молекул моносахаров, из которых по крайней мере две молекулы фруктозы. Встречаются фруктоолигосахариды в артишоке, луке репчатом, чесноке, кукурузных хлопьях, овсяной крупе, ржи, цикории, пиве. Свойствами пребиотиков обладают инулин, галакто-олигосахариды, раффиноза (содержится в фасоли). Компоненты пище­ вых волокон — пектин, гемицеллюлоза — также обладают свой­ ствами пребиотиков. Фрукто-олигосахариды вызывают более чем 10-кратное по­ вышение уровней бифидобактерий и лактобактерий в кале и значительное уменьшение количества клостридий и энтеробак­ терий. В свою очередь повышение уровней бифидо- и лактобактерий приводит к подавлению роста и размножения сальмонелл, листерий, кампилобактеров, шигелл и вибрионов. В качестве добавок к функциональным продуктам может ис­ пользоваться комбинация пробиотиков и пребиотиков — синбиотики, которые оказывают полезный эффект на здоровье организма-хозяина, улучшая выживаемость и приживляемость в кишечнике живых бактериальных добавок и избирательно стиму­ лируя рост и активацию метаболизма эндогенных лакто- и бифи­ добактерий. 126 ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИЩИ Начавшееся сравнительно недавно использование в производ­ стве пищевых продуктов методов, которые объединяются общим термином «генетическая модификация», или получение пищи из генетически модифицированных источников привлекает к себе по­ вышенное внимание общественности. Термин «генетическая модификация» используется для обозначе­ ния процесса, посредством которого можно изменить организацию генетического материала. Этот процесс включает использование ла­ бораторных методов введения, изменения или вырезания участков дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), содержащих один или более генов. Отличие генетической модификации от обычных методов скре­ щивания заключается в возможности манипулировать отдельными генами и переносить гены между разными видами растений, живот­ ных и микроорганизмов, которые не поддаются скрещиванию. Генетически модифицированные продовольственные культуры. Первые трансгенные растения были выведены в 1984 г. К 2000 г. ге­ нетической модификации подверглись около 100 видов растений. Однако сельскохозяйственное значение имеют в настоящее время лишь 8... 10 культур. Большинство генетически модифицированных культур первого поколения (выращиваемых в производственных объемах) представ­ ляют собой культуры, модифицированные только в целях придания устойчивости к болезням, вызываемым вирусами, бактериями, гри­ бами, к насекомым-вредителям или к действию гербицидов. Немало­ важным стимулом к созданию генетически модифицированных куль­ тур является снижение вынужденного применения инсектицидов и других пестицидов с широким спектром действия. Цели создания не­ которых генетически модифицированных культур следующие. Куя ьтура Цел ь созда н ия Кукуруза Защита от насекомых-вредителей; устойчивость к гербицидам; «мужское бесплодие» культуры (предупреждение перекрестного опыления и образования менее ценных гибридов) Рапс масличный Устойчивость к гербицидам; высокое со­ держание лауриновой кислоты; «мужское бесплодие» культуры Папайя Вирусоустойчивость 127 Картофель Защита от вредных насекомых (колорад­ ского жука); вирусоустойчивость Соя Устойчивость к гербицидам; высокое со­ держание олеиновой кислоты Тыква Вирусоустойчивость Сахарная свекла Устойчивость к гербицидам Томаты Замедление созревания; снижение по­ терь; вирусоустойчивость Цикорий Устойчивость к гербицидам; «мужское бесплодие» культуры Большинство выведенных методами генетической модифика­ ции сельскохозяйственных культур обладают более высокими сель­ скохозяйственными характеристиками. Пока пищевые продукты с измененной пищевой ценностью, созданные методами генетиче­ ской модификации, на рынке отсутствуют. Однако эксперимен­ тальные образцы уж е сущ ествуют и их приход в питание человека весьма вероятен. На это ориентируют уж е имеющ иеся примеры получения новых сортов сельскохозяйственных растений с изм е­ ненными пищевыми свойствами методами традиционной селек­ ции: рапса с низким уровнем эруковой кислоты, подсолнечника с высоким содержанием линолевой кислоты. Безопасность генетически модифицированных источников пищи. Пищ евы е продукты, получаемые из видов, выведенных тра­ диционными методами селекции, употребляю тся в пищ у сотни лет и продолж ают появляться новые. Сорта, обладаю щ ие по сути таки­ ми же свойствами, выводятся и методами генетической модифика­ ции путем переноса одного или нескольких генов. Принято считать, что обычные методы выведения новых сортов культур более безо­ пасны, чем технология генной модификации. Изменения изначально присущих пищевых характеристик, по­ казателей токсичности, аллергенности пищевых продуктов могут произойти вследствие изменений в экспрессии генов независимо от того, вызваны они традиционными методами селекции или же методами генетической модификации. Тем не м енее в настоящее время в странах Европейского союза (ЕС) и России продукты, по­ лученны е методами генетической модификации, подвергаются бо­ л ее жесткой оценке и пристальному изучению, чем продукты, по­ лученны е другими способами. В России обязательной маркировке подлежит вся пищевая про­ дукция, содержащая более 0,9 % компонентов из генетически моди­ фицированных источников. 128 Во всех натуральных продуктах, естественно, присутствуют ри­ бонуклеиновая кислота (РНК) и ДНК. Генетическая модификация не изменяет общ его потребления с пищей генетического материа­ ла, не изменяет перевариваемость пищевых продуктов и расщ епле­ ние РН К и ДНК. Гипотетически потенциальную опасность с точки зрения изме­ нения пищевой ценности, токсичности или аллергенности можно ожидать не от вставленного фрагмента ДНК, а от тех белковых про­ дуктов, биосинтез которых кодируется введенными генами. Введе­ ние Д Н К при генетической модификации источников пищи долж ­ но ограничиваться только тем участком, который необходим для получения заданного свойства растения. Потенциальная возможность появления нежелательных свойств генетически модифицированных источников пищи учитывается и, как правило, устраняется на этапах экспериментальных разрабо­ ток. Потенциально опасные факторы, связанные с проведением ге­ нетической модификации, ничем не отличаются от опасных факто­ ров, связанных с традиционной селекцией. Поэтому в оценке безо­ пасности генетически модифицированных источников пищи используются те ж е методы, что для оценки безопасности пищи, получаемой другими технологиями. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какие группы пищевых продуктов используются человеком в питании? 2. Есть ли абсолютно хорошие или абсолютно плохие пищевые продукты? 3. Можно ли обеспечить организм незаменимыми пищевыми веществами при употреблении в пищу только одной группы пищевых продуктов? 4. Какая группа пищевых продуктов содержит наибольшее коли­ чество легкоусвояемого железа? 5. Без каких продуктов невозможно обеспечить достаточное по­ требление кальция? 6. Какие продукты животного происхождения необходимо предпо­ читать в питании — содержащие много жира или низкожирные продукты? 7. Опасны ли пищевые ингредиенты, полученные из генетически модифицированных организмов? Глава 10 ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЦЕССОВ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩИ 10.1. ИЗМЕНЕНИЕ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ПРОДУКТОВ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ Кулинарная обработка служит цели повышения усвояемости, вкусовых и потребительских качеств пищи и по возможности со­ хранения пищевой ценности. Идеальная технология приготовления пищи должна: ■ обеспечить безопасность пищи (микробиологическую, токсикологическую); ■ подготовить пищу к перевариванию и усвоению организ­ мом; ■ максимально сохранять пищевые вещества, содержание которых определяет пищевую ценность; ■ сохранять и, желательно, улучшать вкус и аромат пищи без добавления избыточных приправ (жиров, соли, соу­ сов) и не изменять натуральные достоинства пищевых продуктов; ■ предотвращать образование вредных веществ. Не все технологические приемы приготовления пищи равно­ ценны с этих точек зрения. В растительных продуктах большая часть пищевых веществ те­ ряется при жареньи: в среднем 5 % белков и 10 % жира, причем глав­ ным образом не собственного, которого в растительных продуктах содержится очень мало, а добавленного для жаренья. Велики поте­ ри углеводов (10...20 %) и минеральных веществ (до 20 %) в резуль­ тате вытекания сока и образования корочки. Потери при варке в сильной степени зависят от способа терми­ ческой обработки. Если варка проводится без слива жидкости (на­ 130 пример, при варке супов, киселей, компотов, некоторых каш и т. д.), потери почти всех пищевых веществ минимальны (2...5% белков, жиров, углеводов). Наблюдается сильное разрушение витамина С (60 %) и лишь частичное (10... 15 %) разрушение витаминов группы В и p-каротина. При варке большинства овощей, некоторых каш (рисовая), макаронных изделий выполняют слив отвара и потери белков, жиров, витаминов, минеральных веществ увеличиваются в 2... 3 раза, приближаясь к потерям при жарке. Потери зависят от особенностей приготовления отдельных ви­ дов продуктов. Например, при варке картофеля в кожуре потери углеводов и минеральных веществ и всех витаминов, в том числе витамина С, уменьшаются примерно в 1,5 раза по сравнению с по­ терями при варке очищенного картофеля. При тушении капусты потери ряда пищевых веществ в 2... 3 раза выше, чем при припускании. Величина потерь зависит также от степени измельчения про­ дукта, интенсивности тепловой обработки и т. п. Наибольшие потери пищевых веществ в процессе тепловой об­ работки животных продуктов наблюдаются при варке и составля­ ют: белков — 10 %, жиров — 25, минеральных веществ и витаминов группы В — 30, витамина А — 50 и витамина С — 70 % за счет пере­ хода в бульон и частичного распада. При жареньи мяса потери минеральных веществ и витаминов примерно в 1,5 раза меньше, чем при варке, белка -— такие же, а жира — несколько больше (за счет потерь жира, добавленного при жарке). Эти потери происходят в основном в результате вытекания сока, образования корочки и частичного разложения пищевых ве­ ществ при нагревании. Минимальные потери (5 % белков, жиров и минеральных веществ, 15...30 % витаминов, кроме витамина С, последний разрушается на 70 %) наблюдаются при тушении и за­ пекании, которое можно рассматривать как один из видов тушения. В табл. 10.1 приведены данные о потерях пищевых веществ при некоторых наиболее распространенных видах тепловой кулинар­ ной обработки мяса. Наименьшие потери пищевых веществ проис­ ходят при тушении, запекании и при использовании мяса в виде котлет. Значительная (до i/з) доля животного сырья в общественном пи­ тании используется для приготовления котлет. Потери белка при жареньи котлет сокращаются примерно в 2 раза по сравнению с натуральным продуктом (5 против 10 %), жира — на Уз, минераль­ ных веществ и витаминов — в 1,5...2 раза. Но все же эти потери выше, чем при тушении. Пищевые вещества в котлетах сохраняют­ ся за счет того, что сок, выделяющийся из мяса при жареньи, впи- 131 тывается в хлеб, добавленный в котлетную массу, и в минимальной степени попадает на жарочную поверхность. Еще меньше (почти в 2 раза) потери пищевых веществ, особенно жира, минеральных ве­ ществ и витаминов, при варке котлет на пару. Потери пищевых ве­ ществ в этом случае весьма близки к потерям при тушении. Для приближ енного расчета рационов, приготовленных в общ е­ ственном питании, использую т усредненные величины суммарных потерь пищевых веществ при различных видах тепловой кулинар­ ной обработки, которые приведены в табл. 10.2. Основные потери витаминов объясняются не извлечением или удалением при варке или жареньи, а разруш ением вследствие вы­ сокой температуры. П о меньшей мере половина потерь витаминов происходит вследствие теплового разрушения, а для витамина С эта величина может достигать 60... 70 %. Таблица 10.1. Потери пищевых веществ мясными продуктами при их тепловой кулинарной обработке, % Жаренье Пищевые вещества Говядина Варка Котлеты Тушение крупным куском мелкими кусочками Белки 10 5 10 5 5 Жиры 25 25 23 5 5 Углеводы, крахмал — 10 — — — Na 40 15 34 8 5 К 45 15 46 6 5 Са 20 10 16 6 5 Мд 25 10 22 6 5 Р 30 15 17 6 5 Fe 20 5 11 4 0 А 50 20 — — 15 в, 45 10 32 10 30 В2 40 10 16 8 20 РР 20 10 15 5 15 Минеральные вещества: Витамины: 132 Таблица 10.2. Усре дненн ы е величины потерь пищ евы х вещ еств при тепловой кулинарной обработке пищ евы х продуктов на предприятиях общ ественного питания Потери пищевых веществ, % Пищевые вещества в растительных продуктах в животных продуктах в среднем Белки 5 8 6 Жиры 6 25 12 Углеводы 9 — 9 Са 10 15 12 Mg, Р, Fe 10 20 13 40 40 Минеральные вещества: Витамины: А (3-каротин 20 — 20 в, в2 25 35 28 15 30 20 РР 20 20 20 С 60 60 60 — — 10 Энергетическая ценность Потери энергетической ценности составляют в среднем 10 % за счет потерь белков, жиров и углеводов вследствие удаления при варке или жареньи. С точки зрения сохранения пищевой ценности и предотвраще­ ния образования продуктов термического разрушения и термопо­ лимеризации, а также избегания повышения энергетической цен­ ности и увеличения содержания жира в готовых изделиях наиболее предпочтительными способами кулинарной обработки являются: ■ запекание (жаренье горячим воздухом); ■ приготовление на пару; ■ варка в воде; ■ варка при повышенном давлении (в скороварке). Эти приемы приготовления пищи следует пропагандировать как в домашних условиях, так и на предприятиях общественного пита- 133 ния, как приемы, способствующие реализации принципов здоро­ вого питания. Таким образом, термическая обработка пищи, с одной стороны, способствует усвоению пищевых веществ, а с другой стороны, при­ водит к значительным потерям пищевых веществ вследствие тер­ мического разрушения. Наконец, в процессе жесткой термической обработки образуются вредные продукты пиролиза аминокислот, которые обладают мутагенным и канцерогенным действием. Зада­ ча рационального приготовления пищи заключается в том, чтобы цель кулинарной обработки была достигнута при минимальной по­ тере пищевых свойств продукта и исключении образования вред­ ных химических соединений. 10 .2 . ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ДИЕТИЧЕСКИХ БЛЮД, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯМИ ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ Лечебное питание — это питание больного человека, обеспечи­ вающее потребности организма в пищевых веществах и энергии в связи с особенностями заболевания, степенью и характером нару­ шения метаболических процессов и непосредственно воздейству­ ющее на механизмы заболевания. Требования к диетическому (лечебному) питанию совпадают с таковыми для рационального питания здорового человека. Однако с учетом характера заболевания и его тяжести питание изменяется по химическому составу, набору продуктов, способам кулинарной обработки и технологии приготовления блюд, органолептическим показателям и режиму питания. По энергетической ценности дие­ тическое питание может не отличаться от обычного питания, если затраты энергии человека не изменяются и он продолжает жить обычной жизнью. У больных, находящихся на постельном режиме, энерготраты значительно меньше, чем у лиц на общем режиме. Абсолютное большинство применяемых в настоящее время дие­ тических рационов, особенно назначаемых на длительный срок, по качественным и количественным соотношениям пищевых веществ приближается к физиологической потребности в них здорового че­ ловека. Свойства пищи, используемые в диетическом питании. Органы желудочно-кишечного тракта подвергаются механическому, хими­ ческому и тепловому воздействию пищи. Изменяя количество и ка­ чество химических и механических раздражителей, а также темпе- 134 ратуру пищи, можно существенно влиять на секреторную, двига­ тельную и эвакуаторную функции желудка и кишечника. Заболевания органов пищеварения обычно характеризуются рас­ стройствами секреции пищеварительных желез, нарушением мо­ торной функции желудка и всасывающей способности тонких ки­ шок. При одних заболеваниях желудка и кишечника лечебный ра­ цион должен обеспечивать механическое, тепловое и химическое щажение больного органа. При других наоборот, стимулировать ослабленную моторную функцию желудка и кишечника или усили­ вать вяло протекающие процессы сокоотделения. Воздействие пищи как механического раздражителя обуслов­ лено содержанием в ней растительной клетчатки, клеточных обо­ лочек и животной соединительной ткани, а также объемом, кон­ систенцией, степенью измельчения и характером тепловой обра­ ботки. Наибольшее механическое воздействие оказывают объемные блюда, включающие сырые неизмельченные овощи и фрукты, мясо с большим количеством соединительной ткани, рыбу с кожей, кру­ пы с высоким содержанием клеточных оболочек (пшенная, гречне­ вая, пшеничная). Значительное механическое раздражение вызы­ вает также корочка жареных кулинарных изделий. Тепловое влияние пищи проявляется в момент соприкосновения ее со слизистой оболочкой пищевода и желудка. Наибольшим раз­ дражающим действием обладает пища с температурой выше 65 и ниже 10 °С. Более индеферентными являются блюда с температу­ рой, близкой к температуре тела человека. Химическими раздражителями слизистой оболочки желудка и секреторного аппарата желудочно-кишечного тракта являются мно­ гие компоненты продуктов — простые сахара, органические кисло­ ты, алкоголь, минеральные соли, эфирные масла, экстрактивные вещества. К сильным химическим раздражителям относятся веще­ ства, образующиеся в процессе тепловой обработки пищи, напри­ мер продукты термического распада или полимеризации жиров. При построении лечебных диет большое значение имеют физи­ ческие свойства пищи — ее объем, масса, консистенция, темпера­ тура, внешний вид и запах. Общая масса пищевого рациона взрос­ лого человека вместе с жидкостью составляет около 3 кг. В лечеб­ ном питании иногда приходится увеличивать или сокращать массу и объем рациона путем изменения содержания в нем общего коли­ чества жидкости или отдельных продуктов. В лечебном питании, особенно в щадящих диетах и диетах с рез­ ким ограничением поваренной соли, большое значение приобрета- 135 ют использование при их приготовлении ароматических и вкусо­ вых веществ (ванилина, корицы, гвоздики), ароматической зелени (укропа, петрушки), а также овощных и плодовых соков и др. Особо важное значение многих лечебных диет имеет консистен­ ция пищи. В щадящих рационах используются хорошо разварен­ ные, протертые и даже гомогенизированные блюда. Таким образом, обеспечение основных требований, предъявля­ емых к лечебному рациону, может быть достигнуто двумя путями: подбором продуктов с учетом их химического состава и биологиче­ ской ценности и применением специальных технологических спо­ собов кулинарной обработки. Методы, обеспечивающие механическое щажение желудочнокишечного тракта. Наиболее отличительные признаки диетическо­ го питания проявляются в отношении способов кулинарной обра­ ботки пищевых продуктов, позволяющих реализовать лечебное и профилактическое действие пищи. Принцип механического щажения желудочно-кишечного трак­ та используется при язвенной болезни желудка и двенадцатиперст­ ной кишки, гастритах, а также при некоторых заболеваниях кишеч­ ника. Достигается это следующими путями: снижением содержа­ ния в пище растительной клетчатки и животной соединительной ткани; тепловой обработкой, обеспечивающей максимальное раз­ мягчение животных и растительных тканей и исключающей обра­ зование грубой корочки; измельчением продуктов и приданием пище нежной консистенции. Снижение содержания растительной клетчатки осущест­ вляется следующим образом. Содержащиеся в продуктах расти­ тельного происхождения клеточные оболочки состоят из клетчатки (целлюлозы), гемицеллюлозы и протопектинов. Клетчатка клеточ­ ных оболочек образует скелет (остов) клетки, который инкрус­ тирован гемицеллюлозами и протопектинами. В процессе тепловой обработки протопектин переходит в растворимый пектин. В резуль­ тате прочность срединных пластинок, склеивающих клетки, умень­ шается и они довольно легко отделяются одна от другой. Сами же клеточные оболочки и после варки остаются неповрежденными. Клетчатка и клеточные оболочки, раздражая стенки желудочнокишечного тракта, стимулируют моторную деятельность органов пищеварения. При варке и измельчении растительных продуктов механическое воздействие их уменьшается. Пектины также обладают свойством возбуждать кишечную пе­ ристальтику. В основе этого действия лежит способность пектино­ вых веществ поглощать большое количество влаги и увеличивать 136 объем пищевой массы. П оэтом у при механическом щажении ж е­ лудка и кишечника в пище долж но быть максимально сниж ено со­ держание указанных грубы х пищевых волокон. Достигается это прежде всего исклю чением продуктов с повышенным содержани­ ем клеточных оболочек. Так, при переработке плодов и овощ ей удаляют зеленые, незре­ лы е экземпляры, у листовы х овощ ей — старые листья и наиболее грубые черенки, у свеж ей зелени — твердые стебли, семечковые плоды, предназначенные для варки, очищают от кожицы. При строгом механическом щажении желудочно-киш ечного тракта из круп (овсяная, перловая, рис) готовят слизистые отвары путем длительного разваривания их в воде и дальнейш его проце­ живания. При этом в отвар переходят главным образом раствори­ мые пищевые вещества и лиш ь незначительное количество клеточ­ ных оболочек. Рассмотрим путь снижения содержания живот ной соедини­ тельной ткани. У туш больш инства домашних ж ивотных соеди­ нительная ткань составляет в среднем около 16 %. Однако распреде­ ляется она в различных тканях и частях туши весьма неравномер­ но, о чем мож но судить по содержанию в них основного белкового вещества соединительной ткани — коллагена. Для диеты с механическим щ ажением желудочно-кишечного тракта выбирают части туш с меньшим содержанием соединитель­ ной ткани, такие, как вырезка, толстый и тонкий края, мышцы зад­ ней ноги. Обрезки от всех частей туш, а также шею, пашину, по­ кромку, заплечную часть передней ноги использую т в качестве кот­ летного мяса. Перед приготовлением фарша котлетное мясо тщ ательно зачищают от сухож илий и пленок. Печень телячью и говяжью тщ ательно жилуют, удаляя покров­ ную пленку, ж елчные протоки, известковые и другие включения. Домашнюю птицу (кур, индеек) обрабатывают общепринятым способом. Для котлетной и кнельной массы использую т филе и му­ скулы ножек, предварительно удалив с них кожу. При изготовлении блю д из вареной птицы кожу снимают с туш ек после их варки. Рыба содержит сравнительно мало соединительной ткани: кол­ лаген ее малоустойчив к тепловом у воздействию, чем и объясняет­ ся быстрота доведения рыбы до состояния готовности. Соедини­ тельная ткань рыбы сосредоточена главным образом в коже. П оэто­ му для щадящих диет ры бную котлетную и кнельнуто массы готовят из филе без кожи с тщательным удалением реберны х костей. К основным приемам тепловой обработки продуктов, приме­ няемым в лечебной кулинарии, относятся варка в воде или другой 137 жидкости, варка на пару, припускание и тушение. При умеренном механическом щажении слизистой оболочки желудка используют такие приемы тепловой обработки продуктов, как запекание в ду­ ховом шкафу (пудинги, рулеты) и обжаривание основным способом без образования грубой корочки (мясные, рыбные, овощные, кру­ пяные котлеты и биточки); изделия перед обжариванием не пани­ руют. При измельчении продуктов поверхность соприкосновения частиц пищи с пищеварительными соками во много раз увеличива­ ется, что облегчает доступ ферментам к пищевым веществам кле­ ток и способствует тем самым ускорению процесса переваривания пищи. Кроме того, пюреобразная пища снижает моторную дея­ тельность желудочно-кишечного тракта, что также способствует его щажению. Измельчение продуктов проводят до или после их тепловой об­ работки. Мясо и рыбу измельчают в мясорубках и куттерах. Про­ пускание мяса через мясорубку типа волчок с двумя решетками обеспечивает требуемую степень измельчения и надлежащую кон­ систенцию для большинства изделий из рубленого мяса. Куттер обеспечивает лучшее качество котлетной массы, чем мясорубки типа волчок, так как способствует меньшему отжиманию мясного сока. Измельчение вареного мяса и рыбы для приготовления пюре или суфле проводят путем пропускания продуктов через мясоруб­ ку с последующим взбиванием массы. Для улучшения консистен­ ции готовых изделий в массу вводят белки, сливки, молочный соус. В процессе приготовления диетических блюд для щадящих диет часто используют прием протирания круп после разваривания их в воде. Его применяют при изготовлении слизистых отваров, крупя­ ных супов-пюре и протертых каш. Вместо круп можно использо­ вать соответствующие виды муки для детского и диетического пи­ тания — рисовую, гречневую, овсяную. Методы, обеспечивающие химическое щажение желудочнокишечного тракта. Химическое щажение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта является необходимым условием ле­ чебного питания при язвенной болезни, заболеваниях кишечника, печени и желчного пузыря. Большинство химических возбудителей желудочной секреции одновременно являются и возбудителями центральной нервной системы и сердца, а также раздражающе действуют на почки. Поэтому их резко ограничивают в питании при сердечно-сосудистых заболеваниях и заболеваниях почек. 138 К сильным химическим возбудителям секреции относятся: ал­ коголь; диоксид углерода газированных напитков; поваренная соль; органические кислоты; кофеин натурального кофе и чая; эфирные масла лука, чеснока, петрушки, сельдерея, редьки; экс­ трактивные вещества мясных, рыбных, грибны х бульонов; пере­ гретые жиры; вещества, накапливающиеся в продуктах при их копчении. Слабыми возбудителями секреции являются: питьевая (пищ е­ вая) сода, некрепкий чай, щ елочные минеральные воды (негазиро­ ванные), цельное молоко, сливки, некислый творог, сырой яичный белок, вываренное мясо, рыба, все виды жиров, отварные и протер­ тые овощ и (картофель, цветная капуста, свекла, морковь), пюре из сладких фруктов, слабый овощ ной отвар и вегетарианские супы. К специальным приемам кулинарной обработки продуктов, о б е­ спечивающим химическое щажение слизистой оболочки желудка и кишечника, относятся следующие: извлечение из мяса и рыбы экс­ трактивных веществ; удаление из некоторых овощ ей эфирных ма­ сел; исклю чение процессов жарки и запекания. Как добиться максимального извлечения из мяса и рыбы экс­ т ракт ивных веществ. Экстрактивные, т. е. растворимые в воде, вещества мышечной ткани очень разнообразны. Качественный со­ став их как у теплокровных животных, так и у рыб примерно оди­ наков. Кроме растворимых солей и белков, мышечная ткань содер­ жит азотистые и безазотистые экстрактивные вещества. К азотистым экстрактивным веществам относятся свободные аминокислоты, дипептиды, мочевина, производные гуанидина (креатин и креатинин), пуриновые основания. Свободные амино­ кислоты составляют значительную часть азотистых экстрактивных веществ. В мышечной ткани крупного и мелкого рогатого скота ко­ личество их может достигать 1 %. К безазотистым экстрактивным веществам относятся гликоген, сахара, органические кислоты и различные минеральные вещества в виде растворимых солей. Экстрактивные вещества выделяются из мяса, птицы и рыбы в процессе их тепловой обработки. Н аибольш ее количество раство­ римых веществ извлекается из мышечной ткани в процессе варки ее в воде. В процессе жаренья мяса, птицы и рыбы экстрактивные вещ е­ ства выделяются в меньш ем количестве, так как при этом способе тепловой обработки основная масса влаги испаряется, а растворен­ ные в ней вещества остаются в продукте. Припускание, туш ение и варка на пару по количеству извлекаемых из продукта экстрактив- 139 ных веществ занимают промежуточное положение между варкой в воде и жареньем. Количество экстрактивных веществ, извлекаемых в процессе варки из мышечной ткани, зависит не только от содержания их в ткани, но и от ряда технологических факторов — температурного режима варки, соотношения продукта и воды, степени измельче­ ния продукта. После погружения мяса или рыбы в холодную воду и доведения ее до кипения продукты варят до готовности при двух температур­ ных режимах: при температуре кипения или при пониженной тем­ пературе (около 90 °С ). При варке в условиях пониженной темпера­ туры мышечные белки уплотняются в меньшей степени, благодаря чему в мясе или рыбе остается больше влаги и экстрактивных ве­ ществ. Сваренные таким образом продукты получаются более соч­ ными и вкусными, в них остается примерно на 20% больше экс­ трактивных веществ, чем при варке в кипящей воде. В практике лечебной кулинарии способ варки мяса и рыбы в ки­ пящей воде применяют в тех случаях, когда требуется максимально удалить из них экстрактивные вещества. На степень удаления экстрактивных веществ большое влияние оказывает количество воды, в которой отваривается продукт. При изменении соотношения отвариваемого мяса и воды от 1:1 до 1:3 количество выделяемых из мяса растворимых веществ повышается на 25 %. На процесс извлечения из продукта экстрактивных веществ су­ щественно влияет степень измельчения мяса. В практике лечебной кулинарии мясо варят кусками массой от 0,5 до 2,5 кг. Небольшие куски мяса (0,5 кг) выделяют при варке на 10 — 15 % больше экстрак­ тивных веществ, чем крупные (2,5 кг). Кроме использования отвар­ ного мяса в натуральном виде из него приготовляют и другие дие­ тические блюда: бефстроганов, гуляш и также изделия из измель­ ченного мяса — суфле, мясное пюре, паштеты и др. Все эти диетические блюда требуют максимального удаления из мяса экс­ трактивных веществ, т. е. длительного вываривания его в воде. При этом вместе с экстрактивными веществами происходит потеря мя­ сом некоторых биологически ценных веществ, а также значитель­ но ухудшаются вкусовые свойства мяса. Варка свыше 2...2,5 ч вле­ чет за собой вторичную денатурацию белков, в результате чего сни­ жается перевариваемость мяса в пищеварительном тракте. При диетическом питании необходимо удалять эфирные мас­ ла из овощей. Эфирные масла обусловливают аромат многих рас­ тительных продуктов, используемых в качестве пряностей. В боль- 140 шом количестве они содержатся в луковых овощах, петрушке, сель­ дерее, укропе, редьке, редисе, сладком перце и др. Эфирные масла усиливают выделение пищеварительных соков, а также обладают антисептическими свойствами. Они возбуждающе действуют на нервную систему, в больш их количествах вызывают раздражение почек. Эфирные масла являются очень нестойкими веществами и легко улетучиваются вместе с водяными парами. П оэтому для удаления эфирных масел из луковых овощей, пряных корнеплодов (петруш­ ка, сельдерей) их отваривают в воде при интенсивном кипении. Для химического щажения желудочно-кишечного тракта необ­ ходимо исключить процессы жаренья и запекания. В процессе жаренья и запекания поверхностные слои продукта прогреваются до температуры 120... 135 °С. В результате интенсивного испарения влаги поверхность продукта обезвоживается. Входящие в состав продуктов белки и углеводы под воздействием теплоты подверга­ ются пиролитическому расщеплению с образованием сложного комплекса новых веществ. Кроме того, корочка, образующаяся в процессе жаренья, поглощает значительную часть жира. Весь этот комплекс веществ, участвующих в формировании корочки, создает специфический вкус и аромат, присущий жареным и запеченым изделиям. Кроме того, эти вещества обладают сильным сокогонным действием, в результате чего корочка жареных изделий является не только механическим, но и химическим раздражителем желудочнокишечного тракта. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите основные цели, достигаемые при кулинарной об­ работке пищи. 2. Какие химические превращения происходят при тепловой об­ работке пищи? 3. Каковы особенности технологии приготовления диетических блюд? 4. Назовите способы кулинарной обработки пищи, способствую­ щие механическому щажению пищеварительного тракта. 5. Перечислите способы кулинарной обработки, обеспечиваю­ щие химическое щажение желудочно-кишечного тракта. Глава 11 РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПИТАНИЮ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА 11 . 1 . НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПИТАНИЮ Настоящая глава является обобщающей. В значительной степе­ ни научные основы рационального питания рассматривались в других главах, посвященных физиологической роли пищевых ве­ ществ, энергетическому обмену и пищевой ценности продуктов питания. Однако эти разрозненные сведения необходимо свести в еди­ ную систему правил и принципов, лежащих в основе построения питания человека. Для характеристики научно обоснованных принципов и правил питания используются определения рациональное, правильное, здоровое питание. Рациональное питание — это своевременное и правильно ор­ ганизованное обеспечение организма оптимальным количеством пищи, включающей энергию и пищевые вещества в необходимых количествах и в правильном соотношении. Из определения рационального питания следуют четыре основ­ ных принципа рационального питания. Во-первых, с пищей должно поступать столько энергии, сколько человек расходует на все процессы жизнедеятельности, включая рост, если речь идет о ребенке или подростке. Другими словами, должен соблюдаться баланс между количеством потребляемой энергии и ее затратами. Во-вторых, пища должна содержать пищевые вещества в доста­ точных количествах и в определенных соотношениях, которые (ко­ личества и соотношения) удовлетворяли бы физиологическим по­ требностям организма. 142 В первых двух принципах выражена суть сбалансированности питания. В-третьих, необходимо соблюдение режима питания, т. е. прием пищи должен осуществляться в определенных количествах и через определенные промежутки времени на протяжении суток. В-четвертых, пища должна быть обработана соответствующим образом в целях сохранения пищевой ценности, усвояемости и предупреждения вредного действия микробного загрязнения или устранения неблагоприятного действия компонентов сырой пищи, т.е. должны соблюдаться санитарно-гигиенические правила приго­ товления пищи. В мире понятие «здоровое питание» начали использовать в 1990-е гг. Суть этого понятия заключается в том, что питание не только должно удовлетворять потребности организма в энергии и пищевых веществах, но и способствовать предупреждению разви­ тия хронических неинфекционных заболеваний современного че­ ловека и сохранению здоровья и долголетия. Понятие «здоровое питание» включает в себя рациональное питание, но дополняет его, рассматривая пищу как серьезный фактор профилактики или риска основных заболеваний современного человека — сердечно­ сосудистых, онкологических, гипертонии, остеопороза, сахарного диабета и др. Принципиальных различий между понятиями «рациональное» и «здоровое» питание не существует, и мы будем использовать тер­ мины здоровое, рациональное, правильное питание в одном смыс­ ле, означающем такое питание, которое удовлетворяет потребно­ сти организма в пищевых веществах и энергии и способствует предупреждению основных заболеваний человека, исключая фак­ торы риска развития этих заболеваний. Индивидуальные потребности в пищевых веществах и энергии существенно различаются в зависимости от пола, возраста, харак­ тера труда, физической нагрузки, физиологического состояния (бе­ ременность, кормление грудью), наличия заболевания и т.д. Одна­ ко существуют научные рекомендации о наиболее общих целях в питании современного человека. Эти общие цели в питании, к которым должны стремиться все люди при планировании индивидуального потребления пищи, что­ бы сохранить здоровье и продлить активную жизнь и долголетие, были сформулированы Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 1991 г. Основные нормативные величины потребления пи­ щевых веществ, имеющих значение в профилактике заболеваний и сохранении здоровья, приведены в табл. 11.1. 143 Таблица 11.1. Н ормативны е величины потребления пищевых вещ еств (ВОЗ, 199 1 г.) Порог потребления Пищевые вещества низший ВЫСШИЙ 15 30 насыщенные 0 10 полинасыщенные 3 7 Холестерин пищи, мг/сут 0 300 Общие углеводы, % энергии 55 75 50 70 Общие жиры, % энергии В том числе жирные кислоты: В том числе: сложные углеводы, % энергии свободные (чистые) сахара 0 10 пищевые волокна (некрахмальные полисахариды), г/сут 16 24 Общие пищевые волокна, г/сут 27 40 Белок, % энергии 10 15 Не известен 6 Соль, г/сут п р и м е ч а н и е . Потребление энергии должно быть достаточным для роста де­ тей, для беременных и кормящих женщин, для достижения определенного уровня работоспособности и физической активности и поддержания определенных за­ пасов энергии в организме детей и взрослых. Индекс массы тела взрослых должен быть на уровне 20... 22. М ы неоднократно уж е касались в той или иной м ере сути этих рекомендаций. Рассмотрим и х здесь в обобщ ен н ом виде. 1. О граничить общ ее п о тр еблен и е ж ира в целом, а особен н о ж ивотны х ж иров и холестерина. П о тр еб лен и е о бщ его ж ира д олж н о составлять не б о л е е 30 %, на­ сы щ енны х ж ивотны х ж иров — не б о л е е 10 % общ ей калорийности рациона, холестерин а — не б о л е е 300 мг/сут. Рекомендации эти м о­ гут бы ть достигнуты путем ограничения потреблени я масла и ж и ­ ров, сдобного теста, ж ареной и другой ж ирной пищи. С ледует по­ треблять низкож ирны е сорта рыбы, птицы, мяса, неж ирны е м олоко и м олочны е продукты, увеличить потр еблен и е овощ ей, фруктов, злаковых, бобовы х. 144 Снижение потребления жира, и в первую очередь насыщенных животных жиров и холестерина, способствует предупреждению атеросклероза сосудов сердца и головного мозга, рака толстой киш­ ки и простаты, развития ожирения, гипертонии, желчно-каменной болезни. Следовать этим рекомендациям нужно с детства, тогда у взрослых не будут возникать перечисленные заболевания. 2. Рекомендуется потреблять 4 раза и более в день овощи и фрукты, особенно желтые и темно-зеленые, продукты из цельного зерна, бобовые (горох, фасоль, соя). Потребление растительной пищи обеспечивает организм слож­ ными углеводами (полисахаридами) и пищевыми волокнами, вита­ минами, минеральными веществами. Следует ограничивать до­ бавление жиров как заправок для салатов из овощей. Исследова­ ния показывают, что в странах и регионах, где высоко потребление в пищу овощей, фруктов и другой растительной пищи, реже рас­ пространены атеросклероз сосудов сердца и головного мозга, ра­ ковые заболевания желудка, кишечника, легких. При потреблении растительной пищи снижается поступление в организм насыщен­ ных животных жиров, так как неизбежно сокращается потребле­ ние животных продуктов, увеличивается потребление р-каротина. Овощи, фрукты, зерновые и бобовые — единственные источники пищевых волокон в питании человека. Пищевые волокна способ­ ствуют профилактике основных хронических заболеваний чело­ века — сердечно-сосудистых и онкологических. 3. Потребление белка должно быть умеренным. Белок — необходимый пищевой компонент и источник незаме­ нимых аминокислот. Нет научных данных, что увеличенное, по сравнению с физиологическими потребностями, потребление бел­ ка дает какой-либо положительный благотворный эффект. При снижении потребления жира уменьшение калорий рекомендуется компенсировать не высокобелковой пищей, а растительной, содер­ жащей сложные углеводы — пищевые волокна. Высокобелковая пища животного происхождения, как правило, содержит много жира, если не используются низкожирные ее сорта (тощее мясо, куриное мясо без кожи) и нежирные молочные продукты. Боль­ шинство видов рыбы — богатый источник белка при низком коли­ честве жира, однако есть и жирные рыбы (палтус, осетрина, лососе­ вые). Следует иметь в виду, что жарка всех блюд из мяса, птицы и рыбы происходит с добавлением жиров. Научные медицинские рекомендации не исключают потребле­ ние мяса, рыбы, но призывают использовать нежирные сорта и при кулинарной обработке добавлять минимальное количество жира 145 или применять способы приготовления пищи, не требующие его добавления. 4. Сохранять и поддерживать оптимальную массу тела, обеспе­ чивая баланс между потребляемой энергией (количеством пищи) и физической активностью (затратами энергии). Избыточная масса тела и ожирение повышают риск развития таких заболеваний, как атеросклероз сосудов сердца и мозга, сахар­ ный диабет, гипертония, болезни желчевыводящих путей, остеопо­ роз, некоторые формы рака. Для гармоничного развития и сохране­ ния здоровья необходимо поддерживать умеренную физическую активность, чтобы количество потребляемой пищи было достаточ­ но большим для удовлетворения потребности в пищевых веще­ ствах. При избытке массы тела рекомендуется умеренное и посте­ пенное снижение количества потребляемой пищи. Существующие медицинские стандарты нормальной здоровой массы тела для взрослых допускают широкий диапазон величин. Основываются эти стандарты на величине И М Т — индекса массы тела, рассмотренном в подразд. 5.2: И М Т = М /Р2, где М — масса тела, кг; Р — рост, м. Если И М Т у взрослого составляет 18,5...25, то масса тела счита­ ется нормальной. При величине И М Т в диапазоне 25... 30 констати­ руется избыточная масса тела, при величине больше 30 — ожире­ ние. Индекс массы тела применяется только в возрасте 18 лет и старше, но не служит показателем нормальной массы тела детей и подростков. Добиться снижения массы тела можно уменьшив потребление калорий либо увеличив физическую нагрузку, а лучше и эффек­ тивнее всего — одновременно осуществлять и то и другое. При этом рекомендуется сохранять потребление разнообразной сба­ лансированной пищи, учитывать все другие рекомендации по здо­ ровому питанию. Следует помнить, что приготовление пищи, как правило, увеличивает ее калорийность (см. гл. 5). 5. Снизить потребление соли до 6 г и менее в день. Потребление соли более 6 г в день может способствовать повы­ шению кровяного давления. Эффект от снижения потребления соли может быть неодинаков у разных людей, однако в целом это один из способов предупреждения и лечения гипертонии. Следует учитывать, что 50... 60 % соли содержится в пище или добавляется в нее при обработке в пищевой промышленности, а остальная соль добавляется при приготовлении блюд в домашних условиях или за едой. За счет этой добавляемой при приготовлении пищи соли су­ 146 ществует резерв для снижения ее потребления. Не солить или уме­ ренно солить пищу при приготовлении, не добавлять соль в еду на столе и ограничить потребление соленых овощных и других кон­ сервов — эти рекомендации полезны всем людям, а не только стра­ дающим гипертонией. Детей также следует приучать к слабосоле­ ной пище, следя лишь за тем, чтобы резкое снижение соли не вы­ звало потерю аппетита и отказа от пищи. При выборе соли следует использовать йодированную соль. 6. Поддерживать достаточный уровень потребления кальция. Кальций необходим для нормального роста и развития скелета и зубов. Особенно он необходим подросткам в силу высокой потреб­ ности растущего организма. Создающийся в подростковом и моло­ дом возрасте запас кальция в костях, формирование плотных и прочных костей служат профилактике развития остеопороза в те­ чение взрослой жизни и в старости. Недостаточное потребление кальция связывается с развитием остеопороза костей и учащением переломов, а также с развитием гипертонии. Для нормального обе­ спечения организма кальцием необходимо потребление молочных продуктов и овощной зелени. 7. Не принимать неоправданно больших доз препаратов вита­ минов, витаминно-минеральных комплексов, аминокислот, бел­ ков, пищевых волокон и других добавок к пище. Как правило, таблетки или драже препаратов витаминов и мине­ ральных веществ содержат дозу, близкую к суточной потребности, и достаточно ежедневного потребления одной дозы для профилак­ тики недостаточности любого витамина и минерального вещества. Здоровое питание -— это питание естественными продуктами, раз­ нообразное и сбалансированное. Потребление любого пищевого вещества в избыточном количестве не приносит пользы, а скорее вредно. Во-первых, избыток обязательно выделится из организма, нагрузив при этом почки. Во-вторых, избыток одного пищевого ве­ щества может привести к нарушению обмена других. Научные рекомендации не содержат категорических призывов прекратить потребление каких-то видов пищи или пищевых ве­ ществ или, напротив, питаться только одним видом пищи. Суть ре­ комендаций — в сбалансированном ограничении потребления одного вида пищи или в увеличении потребления другого в зависи­ мости от их роли в предупреждении или, наоборот, в увеличении риска возникновения хронических заболеваний, так называемых болезней цивилизации (заболеваний сосудов сердца и головного мозга, онкологических заболеваний, ожирения, гипертонии, диа­ бета, остеопороза, заболеваний желчных путей и др.). 147 11.2. БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НЕДОСТАТОЧНЫМ ПИТАНИЕМ Предыдущий раздел в большей степени касался болезней, свя­ занных с избыточным потреблением отдельных пищевых веществ и калорий. Не менее важны, особенно для нашей страны, наруше­ ния питания, которые связаны с недостаточной калорийностью пищи или с недостаточным потреблением витаминов и минераль­ ных веществ. Недоедание и недостаточное потребление энергии пищи может привести к белково-калорийной недостаточности (см. гл. 2). Это со­ стояние у детей и подростков сопровождается в первую очередь за­ держкой роста и прибавки массы тела. В чистом виде белковая не­ достаточность почти не встречается. Однако при наличии суще­ ственного снижения калорийности рациона белки начинают расходоваться (окисляться) для получения энергии, что вызывает дефицит белка. Нет необходимости беспокоиться о дефиците потребления жи­ ров как о проблеме их избыточного потребления. Достаточно жира поступает в организм в составе многих продуктов —- молока, мяса, хлеба, каш и чистых жировых продуктов. Недостаточное потребление витаминов и минеральных веществ отрицательно влияет на организм человека и приводит к развитию состояний их недостаточности. Дефицит витаминов в питании при­ водит к развитию специфических гиповитаминозов. Недостаток витамина С приводит к возникновению цинги, В12— к развитию малокровия (особой злокачественной анемии), А — к нарушению зрения, D — к рахиту у малолетних детей и нарушению плотности костей у пожилых людей. Недостаточное потребление микро- и ма­ кроэлементов также приводит к заболеваниям. Всем известно, что недостаточность железа приводит к анемии, или малокровию, а не­ достаток йода вызывает развитие зоба и нарушение интеллектуаль­ ного развития. Недостаток цинка вызывает задержку роста детей и подростков. Болезни недостаточного питания развиваются у здорового чело­ века вследствие неправильного однообразного питания. Ежеднев­ но потребление разнообразных продуктов из всех пищевых групп предупреждает возникновение заболеваний, связанных с недоста­ точным потреблением пищевых веществ. Идеальным было бы понимание всеми людьми того, что един­ ственный путь к устранению риска заболеваний, связанных с из­ 148 быточным, неправильным или недостаточным питанием, лежит в осознанном следовании правилам разнообразного сбалансирован­ ного питания через свободный самостоятельный выбор пищи. 11.3. ПРАВИЛА ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ ДЛЯ ОТДЕЛЬНОГО ЧЕЛОВЕКА Цели в питании, провозглашенные Всемирной организацией здравоохранения, рассмотренные в предыдущем разделе, не отве­ чают на каждодневные практические вопросы, возникающие у каждого человека: что, когда и сколько есть? Невозможно распи­ сать человеку составленное на каждый день индивидуальное меню. Правильный подход к пропаганде рационального здорово­ го питания заключается в том, чтобы научить каждого человека самостоятельному правильному выбору здорового питания. Н еоб­ ходимо сформулировать правила, которым нужно следовать при выборе здоровой пищи, комбинация которой и составляет здоро­ вое питание. Общие правила выбора здорового питания, которые будут рас­ сматриваться в этой главе, применимы для всех категорий людей, в том числе и детей, начиная с 2-летнего возраста. Стиль изложения рекомендаций по здоровому питанию обра­ щен непосредственно к читателю, который намерен усвоить суть этих правил. Рассмотрим общие рекомендации и призывы. 1. Употребляйте разнообразную пищу из всех групп продуктов каждый день. 2. Помните! Нет пищи абсолютно хорошей или совершенно плохой. 3. Балансируйте употребление блюд и продуктов из различных групп. 4. Поддерживайте здоровую массу тела, изменяя количество по­ требляемой пищи и физическую активность. 5. Ешьте пищу небольшими порциями. 6. Ешьте регулярно, без больших перерывов. 7. Не отказывайтесь сразу от нежелательных для вас видов пищи, уменьшайте ее количество. Изменяйте свое питание постепенно. 8. Употребляйте больше продуктов, богатых клетчаткой (овощи, фрукты, хлеб и другие зерновые продукты, крупы). 9. Ограничивайте потребление жира. Выбирайте продукты с низким содержанием жира. 149 10. Старайтесь готовить продукты без жира или с минимально возможным его добавлением. 11. Ограничивайте потребление чистого сахара. 12. Ограничивайте потребление поваренной соли. 13. Избегайте потребления алкоголя. Некоторые из этих «заповедей» здорового питания были рас­ смотрены в подразд. 11.3, другие ясны без комментариев. 11.4. КОМБИНАЦИЯ ПРОДУКТОВ - ОСНОВА СТРУКТУРЫ ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ В пищевых продуктах содержатся различные комбинации пи­ щевых веществ. Ни одна группа пищевых продуктов не может обе­ спечить организм человека всеми незаменимыми пищевыми веще­ ствами. Анализ состава разных групп пищевых продуктов показы­ вает, что каждая группа содержит определенный свойственный ей набор пищевых веществ, но не всех, необходимых человеку (табл. 11.2). Становится понятным, что только комбинация всех групп пи­ щевых продуктов создает набор всех незаменимых пищевых ве­ ществ, обеспечивая удовлетворение потребностей организма. М о­ заика из пищевых веществ может сложиться только при потребле­ нии всех групп пищевых продуктов. Разнообразие пищи лежит в основе современных научных взглядов о правильном рациональ­ ном и здоровом питании. Табли ца 11.2. Р о л ь групп пи щ е вы х продуктов в о бесп е ч ен и и набора пи щ е вы х в е щ еств д л я зд о р о в о го питания человека Продукты из зерна Овощи, фрукты Молочные продукты Мясо, рыба, птица, бобовые Белок + - + + Жир - - + + Углеводы + + - - Пищевые волокна + + - - в, в2 + + - + + - + + РР + - - + Пищевые вещества Витамины: 150 Окончание табл. 11.2 Продукты из зерна Овощи, фрукты Молочные продукты Мясо, рыба, птица, бобовые фолацин + + - + Bl2 С - - + + - + - - А - + + - D - - + - железо + + - + цинк + - + + магний + + + + Пищевые вещества Минеральные вещества: кальций + В обобщенном виде правила здорового питания, основанные на правильном самостоятельном выборе здоровой пищи, сводятся к следующим. Правило первое. Употребляйте разнообразную пищу каждый день. Нет пищи совершенно плохой или абсолютно хорошей. Плохим или хорошим бывает тот набор продуктов и способы их приготов­ ления, т. е. рацион питания или диета, которые человек выбирает и потребляет. Только при потреблении каждый день пищевых про­ дуктов всех групп представляется возможным получить с пищей все необходимые пищевые вещества и достаточное количество энергии. Разнообразное питание означает потребление каждый день продуктов из всех основных групп. Примерная схема самостоятельного выбора продуктов в течение дня, т.е. схема построения рациона питания, отражена в табл. 11.3. Выбор пищи происходит по принципу «и ли — или». Это значит, что из каждой группы пищевых продуктов выбирается любой один. Ча­ стота потребления продуктов приведена в количестве порций в день. В схему включены некоторые рекомендации по выбору про­ дуктов. В дополнение к схеме целесообразно использовать данные о содержании жира в пищевых продуктах (см. табл. 3.3), что помо­ жет выбрать продукты с низким содержанием жира. Согласно таблице молоко и молочные продукты рекомендуется употреблять не реже 2 раз в день или не менее 2 порций в день. 151 Таблица 11.3. Правильное питание — выбирайте сами по принципу «или —или», число раз в день МЯСО, РЫБА, П Т И Ц А Выбирайте нежирные сорта мясных продуктов 2 — 3 раза в день; на 1 прием: 80... 100 г говядины или баранины, или 60...80 г свинины, или 50... 60 г вареной колбасы, или 1 сардельку или 2 сосиски, или 80... 100 г птицы (куриная ножка), или 2 куриных яйца (не более 4 шт. в неделю), или 1— 2 котлеты, или 3... 4 ст. л. мясной тушенки, или 0,5... 1 стакан гороха или фасоли, или 80... 100 г рыбы ФРУКТЫ , ЯГОДЫ свежие или консервированные Наиболее полезны оранжево-желтые 2 раза и более в день; на 1 прием: 1 яблоко или груша, или 3 — 4 сливы или ' / 2 стакана ягод, или ' / 2 апельсина или грейпфрута, или 1 персик или 2 абрикоса, или 1 гроздь винограда, или 1 стакан фруктового или плодово-ягодного сока, или полстакана сухофруктов ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, К АШ И 6 6 — 8 приемов в день; на 1 прием: хлеб белый или черный 1— 2 куска, или 3 — 4 галеты, или 4 сушки, или 1 бублик, или порция (150... 200 г) пшенной, или гречневой, илы рисовой, или перловой каши, или порция (200... 250 г) манной или овсяной, или порция (150...200 г) отварных макарон, или 1— 2 блина. Ограничивайте или исключайте добавление жиров к блюдам! 152 2...4 Окончание табл. 11.3 МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ Выбирайте низкожирные сорта молока и продуктов 3 раза в день; на 1 прием: 1 стакан молока, или кефира, или простокваши, или 60...80 г (4...5 ст. л.) нежирного или полужирного творога, или брынзы, или 30... 50 г твердого, или 1/2 плавленого сыра, или 1/2 стакана сливок, или 1 порцию мороженого ОВОЩИ Наиболее полезны темно-зеленые и желто­ красные 3 — 4 раза в день; на 1 прием: ежедневно источники витамина С и каротина: 100... 150 г капусты, или 1— 2 моркови, или пучок зеленого лука, или другой зелени, или 1 помидор, или 1 стакан томатного сока. Всего за 1 день 400 г и более овощей. Картофель 3 — 4 клубня в день ЖИРЫ, СЛАДОСТИ, САХАР Ограничивайте потребление! До 1... 2 ст. л. растительного масла, или 5... 10 г сливочного масла, или маргарина для приготовления блюд. До 5...6 ч. л. (40...50 г) сахара, или 3 шоколадные конфеты, или 5 карамелей, или 5 ч. л. варенья или меда, или 2 — 3 вафли 2 153 Это могут быть самые разные продукты и их примерные порции: 1 стакан молока, кефира или йогурта, или 4...5 ст. л. творога, или 1— 2 сырника, или запеканка, или кусочек (30...40 г) любого сыра и т.п. Не заостряйте свое внимание на количестве — важнее соблю­ дать частоту потребления этих порций, а также выбирать менее жирные молочные продукты. Хлеб, крупяные изделия, макароны, сушки, баранки, несдобные булочки рекомендуются 6... 8 порций в день. Напоминаем, что пор­ ция — 1 кусок хлеба, 1 баранка, 1 булочка, 2— 3 сушки и т.д. В один прием пищи можно съесть 2 куска хлеба и порцию крупяной каши, что будет считаться как 3 порции. Овощи рекомендуется употреблять без ограничения, но не реже 2 раз в день: или порцию салата из капусты, или морковь, или лю ­ бые другие овощи. Рекомендуется потребление овощей без жиро­ вых заправок или с минимальным их количеством. Фрукты также не ограничиваются в количестве, но желательно есть свежие хотя бы 2 раза в день. Нужно знать, что фрукты и овощи несут одинако­ вые функции в питании, поэтому они взаимозаменяемы: в какой-то день могут потребляться только овощи, в другой — только фрукты. Всего на день рекомендуется 300...400 г (масса нетто) овощей и фруктов, не считая картофеля. Мясо и мясные продукты рекомендуется употреблять 2— 3 раза (2 — 3 порции) в день. Следует выбирать нежирные сорта мяса, рыбы или птицы, блюда из яиц. Один из приемов мясных продук­ тов может быть заменен блюдами из бобовых (сои, фасоли, чечеви­ цы, бобов). Не рекомендуется полностью исключать мясные блюда из дневного рациона детей и подростков. Полностью можно исклю­ чить из питания детей колбасные изделия, копчености. Не следует рассматривать колбасу и копчености как основное мясное блюдо для ежедневного питания. Колбасные изделия содержат меньше белка, чем блюда из натурального мяса, но включают значительное количество животного жира. Наконец, жиры, масла и сладости. В таблице в соответствующей клетке этих продуктов стоит знак вопроса. Это значит, что их по­ требление нужно ограничивать. Достаточно потреблять 1...2 ст. л. растительного масла для полного удовлетворения потребности в жирах. Количество сахара рекомендуется ограничить до 50 г (5...6 ч. л.) в день. Следует помнить, что конфеты, варенье, мед — это тоже сахар, а шоколад, пирожные и торты содержат сахара в сочетании с большим количеством жира. Указанная в схеме частота потребления порций продуктов разных групп является минимальной, но она обеспечит сбалансированное и 154 разнообразное питание. Если порции продуктов невелики, можно употреблять разные продукты и более часто, особенно овощи, фрук­ ты, несдобные хлебобулочные изделия, зерновые хлопья, каши. Принципы разнообразного питания и приоритет в потреблении отдельных групп продуктов можно образно представить в виде башни (рис. 11.1). Образ пирамиды ясно дает понять, какие группы продуктов наи­ более важны для человека. В пирамиде наиболее значимые «глы ­ бы » находятся в ее основании. М енее существенные части пирами­ ды находятся на ее вершине. Таким образом, основу питания чело­ века составляют зерновые и мучные продукты, овощи и фрукты, мясо и молоко. П отребляя эти группы продуктов с нужной частотой и в сбалансированном количестве, мы можем говорить о правиль­ ном выборе продуктов и о здоровом питании. Правило второе. Сбалансированность и умеренность. Разнообразное питание не может быть реализовано без сбалан­ сированного соотношения количества разных групп продуктов. Если съесть много продуктов одного вида, то в желудке не останется места для других. Это значит, что разные виды продуктов желатель­ но употреблять в умеренных количествах, которые равны опреде­ ленным порциям. Съев порцию продуктов одного вида, не забудьте «оставить м есто» для других. Рис. 11.1. Русская башня здорового питания (автор А.Н.Мартинчик] 155 Количество и размер порций (см. табл. 11.3) могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от физической активности, т. е. за­ трат энергии. Физическая работа увеличивает потребность в энер­ гии и пищевых веществах, т. е. требует больше пищи. Если у под­ ростка наблюдается очень быстрый рост и увеличение массы тела, то количество пищи должно быть увеличено. Занятие спортом или физическая работа потребует или увеличения величины порций, или более частого их употребления. Если потребность в энергии по каким-то причинам снижается, то размеры порций пищи следует уменьшить. Но ни в коем случае нельзя отказываться от принципа разнообразия. Осуществление принципов сбалансированности и умеренности невозможно без соблюдения режима питания. Наиболее физиоло­ гически обоснованным следует считать как минимум четырехразо­ вый прием пищи в течение дня. Ужинать рекомендуется не позже 2 ч до отхода ко сну. Распреде­ ление энергетической ценности пищи по приемам: завтрак — 25 %, обед — 35, полдник — 15, ужин — 25 %. Эти величины носят усред­ ненный характер. Нет возражений против более частого приема пищи (5— 6 раз), особенно пожилыми людьми, а также детьми до­ школьного возраста. Правило третье. Употребляйте больше продуктов, богатых клет­ чаткой. Потребление растительной пищи (овощи, фрукты, хлеб и другие зерновые продукты, крупы) обеспечивает организм сложными углеводами (крахмал) и пищевыми волокнами, витаминами, мине­ ральными веществами. Пищевая плотность, т. е. содержание пище­ вых веществ на единицу калорийности, этих продуктов наиболь­ шая. Следует только ограничивать добавление масла и чистого са­ хара в приготовляемые из растительных продуктов блюда (салаты, каши, бутерброды). Овощи, фрукты, зерновые и бобовые — един­ ственные источники пищевых волокон в питании человека. Пище­ вые волокна способствуют профилактике основных хронических заболеваний человека — сердечно-сосудистых и онкологических. Правило четвертое. Ограничивайте потребление жира. Выбирайте продукты с низким содержанием жира. Готовьте продукты без добавления жира или с минимально возможным его добавлением. Употребляйте нежирные сорта мяса, рыбы, курицу без кожи, низкожирные сорта молока и молочных продуктов. Снижение по­ требления жира, и в первую очередь насыщенных животных жи­ ров и холестерина, способствует профилактике атеросклероза со­ 156 судов сердца и головного мозга, заболевания раком, предупреждает развитие ожирения, гипертонии, желчно-каменной болезни. Правило пятое. Ограничивайте потребление поваренной соли. Снижение потребления соли может быть одним из способов предупреждения заболевания гипертонией, которая возникает иногда уже в подростковом возрасте. Это сделать нетрудно: уме­ ренно солить пищу при ее приготовлении и не досаливать пишу на столе во время еды, ограничить потребление соленых овощных или других консервов. Эти рекомендации полезны всем людям, а не только страдающим гипертонией. При выборе соли отдавайте предпочтение йодированной соли. Использование в питании йодированной соли — основной путь предупреждения недостаточности йода. Правило шестое. Ограничивайте потребление чистого сахара. Избыточное потребление чистого сахара способствует чрезмер­ ному потреблению энергии и перееданию, а также развитию ка­ риеса. Кариес зубов — наиболее распространенное заболевание среди детей. Зубы, в отличие от костей, не способны к восстановле­ нию, и однажды появившаяся кариозная полость в зубе обязатель­ но приведет к его полному разрушению. Все простые сахара спо­ собны вызывать кариес, однако наиболее ему способствует сахаро­ за — обычный белый сахар. Основные источники сахара в питании — чистый столовый сахар, напитки, конфеты и кондитер­ ские изделия. Чем больше времени сахар находится на зубах и чем чаще он потребляется в течение дня, тем больше опасность возник­ новения кариеса. Для профилактики кариеса после каждого приема сладкой пищи необходимо полоскать рот, а еще лучше — чистить зубы. Рассмотренные принципы здорового питания основаны на вы­ боре пищевых продуктов, а приведенные рекомендации должны способствовать обеспечению потребности в пищевых веществах и энергии, т.е. отвечают требованиям рационального питания. 11.5. ПРАВИЛА СОСТАВЛЕНИЯ МЕНЮ Составление меню является своего рода проводником принци­ пов и правил здорового питания человека и принципов лечебного питания больного человека. Существуют два способа формирования меню: свободное про­ извольное меню и меню, регламентированное определенным про­ дуктовым набором. Первый способ заключается в произвольном 157 формировании меню предприятия общественного питания, когда потребитель путем свободного выбора блюд и продуктов самостоя­ тельно формирует свой рацион питания. Право свободного выбора блюд и продуктов должно направляться предоставлением такого ассортимента блюд и продуктов, который при любой их комбина­ ции приведет к формированию здорового рациона питания потре­ бителя. Другой способ формирования меню — меню, регламентирован­ ное продуктовым набором. Такой способ характерен для питания организованных коллективов людей, когда существуют утвержден­ ные нормы или наборы продуктов для организации питания. Такие наборы продуктов утверждены для лечебных учреждений (больниц и санаториев), учреждений социального обслуживания пожилых и инвалидов (домов престарелых и инвалидов, психоневрологиче­ ских интернатов), детских учреждений (детских домов и интерна­ тов, детских садов и яслей, для школьного питания), мест лишения свободы, питания военнослужащих срочной службы и других учреждений, в которых соответствующим законодательством пред­ усмотрено организованное питание. Наиболее распространено 7-дневное меню, при котором в тече­ ние недели осуществляется реализация регламентированного сред­ несуточного набора продуктов. Регламентированные продуктовые наборы, как правило, рассчи­ таны с учетом современных научных принципов и правил здорово­ го питания и обеспечивают формирование разнообразного меню. Масса продуктов в регламентированных продуктовых наборах выражена в граммах брутто на 1 сут на 1 человека, т.е. является среднесуточной. Как правило, их среднесуточное потребление предусмотрено в ходе реализации 7-дневного меню. Это означает, что не все перечисленные в продуктовом наборе пищевые продук­ ты должны быть использованы в питании каждый день. Для реше­ ния вопроса о способе реализации среднесуточного количества пи­ щевого продукта следует умножить это количество на 7. Получен­ ная масса продукта должна быть использована в течение 7 дней в ходе реализации 7-дневного меню. Ряд позиций продуктового набора должны включаться в меню ежедневно. Все пищевые продукты продуктового набора, среднесу­ точная масса которых позволяет приготовить или реализовать 1 или более порций блюда, в который входит данный продукт, должны выдаваться, как правило, ежедневно или несколько раз в день. К этим продуктам относятся хлеб, крупы, какой-либо вид молочных продуктов, сахар, какой-либо вид мяса или мясных изделий, овощи, 158 пищевые жиры или масла. Они так и называются «продукты по­ вседневного потребления». Другие продукты включаются в меню с различной частотой в не­ делю, зависимой от массы этого продукта в продуктовом наборе. Так, например, если в продуктовом наборе предусмотрено сред­ несуточное потребление 20 г макаронных изделий, то это не означа­ ет обязательное ежедневное включение в меню блюд, содержащих 20 г сухих макаронных изделий. Недельная норма потребления ма­ каронных изделий будет составлять 140 г. Реализация этой нормы может быть достигнута путем приготовления гарнира из макарон 2 раза в неделю (на порцию гарнира расходуется 60 г сухих макарон) и один раз в неделю первое блюдо из макаронных изделий (20 г ма­ карон на порцию супа). Другой пример: допустим, в продуктовом наборе указана среднесуточная масса бобовых 3 г. Это означает, что среднесуточная масса, например, гороха позволяет приготовить го­ роховый суп 1 раз в неделю (за 7 дней «накапливается» 21 г гороха). Аналогичным образом должны просчитываться все позиции продуктового набора и решаться вопрос о реализации предусмо­ тренной среднесуточной нормы пищевых продуктов. Меню носит примерный рекомендательный характер, так как по одному продуктовому набору можно составить разные меню, кото­ рые будут иметь различие в характере блюд, их сочетании и чередо­ вании, но иметь одну и ту же необходимую среднесуточную пище­ вую ценность. В табл. 11.4 приведена примерная схема (алгоритм) реализации продуктового набора, обеспечивающая здоровое разнообразное питание. Использование меню-раскладок в совокупности с таблица­ ми взаимозаменяемости продуктов позволяет самостоятельно со­ ставлять меню, не изменяя существенно пищевую ценность дневно­ го рациона. Таблица 11.4. П рим ерная сх ем а (алгоритм) реализации продуктового набора (рациона питания) в организованны х коллективах взрослы х Продукт Частота приготовления при 7-дневном меню Вид блюда Мясо (свинина, говя­ дина, баранина или субпродукты) 4— 5 раз в неделю Вторые блюда, бульон для первых блюд Птица 1— 2 раза в неделю Вторые блюда, бульон для первых блюд 159 Окончание табл. 11.4 Продукт Рыба Частота приготовления при 7-дневном меню 1— 2 раза в неделю Вид блюда Второе блюдо, закуска (сельдь) Молочные продукты 2 — 3 раза в день (молоко, кисломолочные продукты, творог, сыр) Одно из следующих блюд: молочный суп, творожные запекан­ ки, сырники, пудинги, молоко, кефир, сыр, творог, каши молочные Крупы 1— 2 раза в день Гарниры, каши, кру­ пяные и смешанные блюда Картофель 1 раз в день Гарниры, блюда из кар­ тофеля Овощи 2 — 3 блюда в день Салаты, гарниры, в со­ ставе первых и других блюд; в сыром и приго­ товленном виде Фрукты 1— 2 блюда в день Сырые и консерви­ рованные фрукты на десерт, сухофрукты (компоты, кисели); фруктовые соки Первые блюда, 250 г 1 раз в день Овощные, крупяные, бобовые, молочные По продуктовому Жиры (растительное масло, сливочное масло, набору и примерно­ маргарин, сметана); соу­ му меню-раскладке сы (кетчупы), горчица Заправка салатов и дру­ гих блюд, приготовле­ ние блюд, порционное масло В услови ях реглам ентированного продуктового набора нередко возникает необходим ость использовать зам ен у пищ евы х продук­ тов. Взаим озам еняем ость пищ евы х продуктов основана на тех н о­ логи ческих принципах и принципах замены по пищ евой ц енн о­ сти. Замена продуктов по пищ евой ценности дает возмож ность за­ мены продуктов из различны х групп. Таблиц ей замены пищ евы х продуктов по пищ евой ценности следует пользоваться в случаях, 160 когда по объективным причинам отсутствует какой-либо продукт. Возможность замены продуктов позволяет разнообразить ассорти­ мент меню. О собенности составления меню диетического питания. Л е ч е б ­ ное питание, долж но быть не только ф изиологически полноцен­ ным, но и удовлетворять вкусам больн ого человека, не нарушая тре­ бования диеты. Разнообразие меню имеет громадное значение в лечебном питании. Подытоживая общ ие принципы создания рациона лечебного пи­ тания, следует отметить, что модификация нормального пищевого рациона в диетический (диету) достигается следующими путями: ■ изменением консистенции пищи (жидкая диета, механи­ чески щадящая «м ягкая» диета, диета с низким или высо­ ким содержанием пищевых волокон); ■ повышением или сниж ением энергетической ценности диеты (высококалорийная диета, редуцирующая диета); ■ увеличением или уменьш ением уровня отдельных ком­ понентов пищи (диета с ограничением соли, лактозы, ди­ ета с высоким уровнем пищевых волокон); ■ исклю чением из диеты определенных видов пищевых продуктов (диета при аллергии, безглю теновая диета); ■ изменением соотнош ения основных пищевых веществ (диета при диабете, кетогенная, почечная, низкожировая диета, снижающая холестерин, и т. п.); ■ изменением режима и частоты приема пищи (при диабе­ те, диеты после гастроэктомии и других операций); ■ изменением путей поступления пищи (энтеральное или парентеральное питание). Н есмотря на модификацию нормального пищ евого рациона, о б ­ щие требования к формированию меню диетического питания остаются общими. Составляется меню в соответствии с действующими сборника­ ми рецептур. 1. С а м с о н о в М . А . Картотека блю д лечебного и рационального питания в учреж дениях системы здравоохранения. Т. 1. / [М. А. Сам­ сонов, И. В. Медведев, С. И. Матаев и др.]. — Екатеринбург: Среднеуральское книж ное изд-во, 1995. 2. Сборник технологических нормативов : Сборник рецептур блю д и кулинарных изделий для предприятий общ ественного пита­ ния : в 2 ч. — М.: Хлебпродинформ, 1997. 161 3. Тутельян В. А. Картотека блюд диетического (лечебного и про­ филактического) питания оптимизированного состава: Практиче­ ское руководство / [В.А. Тутельян, М.А. Самсонов, Б. С. Каганов и др.]. — М.: [б. и.], 2008. Используются и другие издания сборников технологических нормативов или сборников рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания. К меню скомплектованных лечебных рационов предъявляются особые требования. При их составлении следует учитывать: ■ химический состав (белки, жиры, углеводы) и калорий­ ность рациона в целом; ■ распределение рациона по отдельным приемам пищи; ■ соответствие диетических блюд требованиям диеты в от­ ношении набора продуктов и технологии приготовле­ ния; ■ выполнение набора пищевых продуктов, рекомендован­ ного для данной диеты; ■ целесообразное сочетание блюд и изделий в каждом из приемов пищи; ■ разнообразие блюд по дням недели, видам продуктов, способам их кулинарной обработки. Большое значение имеют ритм и режим питания. В лечебном пи­ тании чаще соблюдается частое, дробное питание с равномерным распределением пищи в суточном рационе. Так, первый завтрак (в 8 ч) составляет 20...25% калорийности рациона, второй завтрак (в И ч) — 5... 10%, обед (в 14 ч) — 30...35 %, полдник (в 16... 17 ч) — 5... 10 %, ужин (в 19 ч) — 20...25 %, второй ужин (в 21 ч) — 5 % кало­ рийности суточного рациона. Химический состав и калорийность исчисляются по массе съедоб­ ной части продуктов (масса нетто). Расчет проводится согласно спра­ вочным таблицам пищевой ценности пищевых продуктов. Современ­ ные разработки продуктовых наборов для питания организованных групп населения, в том числе диетического питания, используют в расчетах пищевую ценность сырьевого набора продуктов, без учета потерь при кулинарной технологической обработке, а потери вклю­ чаются в величину пищевой ценности в виде надбавки из расчета прибавки 10% энергетической ценности рациона. В среднем это означает увеличение белка на 6 %, жира на 9 % и углеводов на 12 %. При разработке примерного 7-дневного меню необходимо учи­ тывать сходство отдельных диет по набору продуктов и их кулинар- 162 ной обработке. Поэтому одно и то же блюдо можно включать в меню нескольких диет. Кроме того, меню должно обеспечивать наиболее рациональное использование сырья. В каждой карточке-раскладке имеются показания к примене­ нию данного блюда, т. е. указаны диеты, в которые рекомендовано данное блюдо. Кроме натуральных пищевых продуктов в состав диетического питания рекомендуется включение специализированных диетиче­ ских (лечебных и профилактических) продуктов. Среди этой груп­ пы продуктов в практику диетического питания вводятся сухие композитные белковые смеси, представляющие собой высокобел­ ковые смеси, обогащенные витаминами и минеральными вещ е­ ствами. Отличительной особенностью этих смесей является их универсальность с точки зрения сочетаемости с различными про­ дуктами и блюдами, отсутствия влияния на органолептические свойства пищи и технологию их приготовления, а также отсутствия медицинских противопоказаний, за исключением состояний, тре­ бующих применения низкобелковых диет. Сухие белковые компо­ зитные смеси обеспечивают 10...30% суточной потребности боль­ ного в пищевых веществах: аминокислотах (за счет белка высокой биологической ценности), витаминах и микроэлементах, являясь, таким образом, средством гарантированного обеспечения опреде­ ленной доли суточной потребности в пищевых веществах, в первую очередь незаменимых. Хорошая сочетаемость сухих композитных смесей с различными продуктами и блюдами позволяет вводить их в лю бы е диеты, повышая пищевую ценность и нутриентную плот­ ность отдельных блюд и продуктов и в целом диеты или рациона питания. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите четыре основных принципа рационального питания. 2. В чем суть основных принципов здорового питания? 3. Почему разнообразие пищи является наиболее важным пра­ вилом здорового питания? 4. Что дает разнообразие пищи и комбинация пищевых продук­ тов? 5. Почему следует ограничивать потребление чистого сахара и жира? 6. Как осуществляется принцип разнообразия пищи при состав­ лении меню здорового и больного человека? Глава 12 ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА ПИТАНИЕ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ Значение питания велико на всех этапах жизни человека. Одна­ ко особо важное значение питание приобретает в периоды бурного роста и развития. Исключительное значение имеют условия разви­ тия плода во внутриутробном периоде, роста и развития детей и подростков на формирование состояния здоровья в зрелые годы и в старости. Детский организм отличается от взрослого бурным ростом и развитием, формированием органов и систем. Этими физиологи­ ческими особенностями определяются потребности детей и под­ ростков в пищевых веществах и энергии. Процессы роста и потребность в пищевых веществах и энергии. Рост — это увеличение физических размеров тела или его частей, т. е. увеличение длины и массы тела. Под развитием понимают приобре­ тение и совершенствование функций организма. Задержка прибав­ ления массы тела является индикатором задержки роста ребенка. Наибольшая скорость прироста массы и длины тела ребенка на­ блюдается в течение 1-го года жизни. Так, масса тела при рожде­ нии к концу 1-го года жизни увеличивается в 3 раза, а к 2-м годам — в 4 раза. Период после грудного и до подросткового возраста харак­ теризуется меньшей скоростью прироста массы и длины тела. В подростковый период скорость роста вновь резко увеличивается. Указанные два периода в жизни человека — грудной возраст и под­ ростковый — характеризуются высокой потребностью в пищевых веществах и энергии. Повышается потребность в нутриентах, участвующих в обмене энергии, — витаминов Bj и В2, ниацина пантотеновой кислоты. 164 Другим определяющ им потребность фактором является рост мы­ шечной системы. К пищевым веществам, необходимым для роста мышечной массы, относятся белок, пиридоксин (витамин В6), ка­ лий, фолацин, витамин В12. В детском возрасте высока потребность в пищевых факторах, участвующ их в кроветворении: белок, ж елезо, пиридоксин, ф ола­ цин, витамин В12. Наконец, в детском возрасте велика потребность в пищевых факторах, необходимых для роста костей: кальций, ф ос­ фор, витамины A, D и С, белок. Н аиболее вероятные нарушения пи­ тания и связанные с ними болезни, наблюдающ иеся у детей и под­ ростков, перечислены ниже. В дошкольном возраст е вероят на недост ат очност ь: железа; кальция; витамина С; витамина В6; витамина D. Приоритетные для подрост ков нутриенты: кальций; витамин А; ж елезо; витамин С; цинк; витамин Вб; фолацин. Болезни нарушения питания у детей: а) болезни недостаточности питания: анемия; кариес зубов; задержка роста; йодная недостаточность; рахит; б) ож ирение и его последствия. В благоприятных социально-экономических и санитарногигиенических условиях проблемы недостаточности питания у здо­ ровых детей не имею т массового распространения. Тем не менее скрытые явления микронутриентной недостаточности наблю дают­ ся у детей и подростков развитых стран, среди которых анемия и недостаточное потребление железа. Другим примером является недостаточное потребление каль­ ция, которое, как правило, не проявляется в детском возрасте, но степень накопления кальция в костях в детстве и молодом возрасте 165 отражается на плотности кости и распространении остеопороза в зрелом и пожилом возрасте. В развитых странах мира обеспокоенность вызывает рост рас­ пространения ожирения среди детей и подростков. Ожирение в детском и подростковом возрасте предшествует ожирению в зре­ лом возрасте. Как основная причина ожирения рассматривается низкая физическая активность в сочетании с избыточным потреб­ лением энергии. Причинами низкой физической активности явля­ ются длительный просмотр телевизионных программ и сидение за компьютером. Дети — это не просто маленькие по размерам взрослые. Анатомо­ физиологические особенности организма детей диктуют особен­ ности питания. Вместе с тем общие закономерности и рекоменда­ ции по питанию современного человека, изложенные в соответ­ ствующей главе, полностью применимы к питанию детей старше 2-летнего возраста. Питание детей раннего и дошкольного возраста. У детей в воз­ расте до 7 лет условно выделяют три возрастных периода: период грудного возраста — от рождения до 1 года; период раннего воз­ раста — от 1 года до 3 лет и период дошкольного возраста — от 3 до 7 лет. Для каждого возрастного периода характерны особенно­ сти развития отдельных органов и систем, физиологических функ­ ций и обмена веществ, требующие учета при организации питания детей. В соответствии с периодизацией детского возраста разрабо­ таны рекомендуемые количества потребления пищевых веществ и энергии для каждой возрастной группы. Питание детей 1... 3 лет является переходным от вскармливания младенца к питанию, свойственному взрослому человеку. Продол­ жается формирование пищеварительного тракта. К 2,5 годам у ре­ бенка прорезываются 12 зубов. Цельные куски пищи для детей 1... 1,5-летнего возраста должны быть размером не более 3 см, а предпочтительнее блюда кашицеобразной консистенции. Дети в возрасте 1,5... 2 лет с появлением коренных зубов способны жевать более твердую пищу — хлеб, сухари, печенье, яблоки, овощи, кот­ леты, тушеное мясо (рагу, гуляш) и т.п. Хорошо разжевывать пищу ребенок способен только к 2,5... 3 годам. Объем желудка увеличивается с 250 до 300... 400 мл на 3-м году жизни. Опорожнение желудка в среднем происходит через 4 ч, что позволяет принимать пищу 4— 5 раз в день. Объем разового прие­ ма пищи может составлять 300 мл, максимально 400 мл, что следует учитывать при составлении меню детей раннего и дошкольного возраста (табл. 12.1). 166 Таблица 12.1. Примерные разовые порции пищи, г, рекомендуемые для детей, посещающих дошкольные учреждения Возраст, годы Наименование блюда 1... 1,5 1,5...3 3...5 6...7 Завтрак Каша или овощное блюдо 150 150 200 200 Мясное или рыбное блюдо, омлет 50 50 60 70 Кофе, молоко 100 150 150 200 Обед Салат из сырых овощей 20 30 40 50 Суп 50 100 150...200 200... 250 Мясное или рыбное блюдо 50 60 70 80 Гарнир 70 100 130 150 Фруктовый сок, компот, кисель 100 100 130 150 Полдник Кефир, молоко 150 200 200 200 Булочка 20 30 40 50 Фрукты 100 100 150 200 Ужин Овощное блюдо, каша 150 200 200 250 Молоко, кефир 150 150 200 200 пшеничный 40 70 110 110 ржано-пшеничный 10 30 60 60 Хлеб на весь день: Дети в возрасте 3...5 лет рекомендовано в сутки потреблять 1 700... 1 850 м л пищи, в возрасте 6...7 лет — 1 900... 2 100 мл. В продуктовом наборе для детей 1... 3 лет уж е долж ны присут­ ствовать все группы пищевых продуктов. Особенностью продукто­ вого набора для этой группы детей может быть больш ая доля м оло­ ка и молочны х продуктов по сравнению с б олее старшими детьми и взрослыми. М олоко и молочные продукты включаются в питание детей этого возраста 3 — 4 раза (порции) в день. 167 Следует иметь в виду, что не надо резко ограничивать потребле­ ние жира детьми раннего возраста. Также не следует включать в рацион большие количества пищевых волокон, так как в неболь­ шом объеме пищи трудно обеспечить удовлетворение потребности в энергии. Потребление жира следует сохранить на уровне 30... 33 % общей калорийности рациона. Дети этого возраста нуждаются в большей энергетической плотности пищи, чем старшие дети и взрослые. Наряду с этим нужно обеспечить также высокую нутриентную плотность пищи. Это достигается путем ограничения сахара и дру­ гих сладостей, которые, обладая калорийностью, не несут или несут мало пищевых веществ на единицу энергии. Ограничение сахара имеет значение также в профилактике кариеса. Следует отметить, что к ограничению потребления сахара детей этого возраста необ­ ходимо приучать. В последние годы иностранные фирмы и отечественные произ­ водители выпускают специализированные продукты для питания детей раннего возраста (1... 3 года жизни). В число этих продуктов входят сухие молочные напитки, сухие инстантные (быстрого при­ готовления) каши, мясо- и рыборастительные, овощные и плодо­ овощные консервы. Каши для питания детей в возрасте 1... 3 лет наряду со злаковой основой включают разного рода добавки — шоколад, мед, фрукты, крупы из цельного зерна. Добавки расширяют круг продуктов, с ко­ торыми сталкивается ребенок. Мясо- и рыборастительные консервы представляют собой ком­ бинацию мяса или рыбы с растительным компонентом, как бы гото­ вое мясное или рыбное блюдо с гарниром. Растительная часть этих консервов включает овощи (картофель, морковь, томаты, лук), раз­ личные виды бобовых (горох, фасоль и др.), специи и приправы. В качестве крупяного компонента входят рис, манная крупа, пше­ ничная, кукурузная, овсяная мука, макароны, лапша. Мясная часть представлена измельченными свининой, говядиной, куриным мя­ сом. Из рыб используют треску, хек, минтай, лосось, судак, карп. В консервы добавляют не сливочное масло или другие животные жиры, а растительные масла, богатые П Н Ж К . Мясные и рыбные консервы с растительными добавками могут использоваться как го­ товое второе мясное или рыбное блюдо, которое нужно только по­ догреть на водяной бане. Существенных различий в питании детей раннего и дошкольно­ го возраста не существует. Различия носят количественный харак­ тер, обусловленный большей массой тела и ростом детей дошколь- 168 ного возраста. Естественно расш ирение ассортимента продуктово­ го набора в более старшем возрасте, что позволяет легче и доступнее обеспечить разнообразное питание. В рацион включаются разно­ образные сорта хлебобулочны х изделий, круп, макарон, разно­ образные виды мяса, птицы, рыбы, молока и молочных изделий. О бязательно еж едневное включение в рацион детей овощ ей и фруктов. Для детей дош кольного возраста (3...6 лет) применимы общ ие рекомендации по здоровому питанию. Следует обратить внимание на ограничение потребления сахара и кондитерских и з­ делий, воспитание у детей привычки к потреблению менее сладких блю д и продуктов. Питание м ладш их ш кольников. Принципиальные различия в ф изиологических основах питания детей 7... 10 лет по сравнению с дошкольниками отсутствуют. Этот период характеризуется медлен­ ным линейным нарастанием длины и массы тела. Ф и зиологические потребности организма возрастают в соответствии с ростом разме­ ров тела. Ребенок-ш кольник переходит к иному образу жизни, свя­ занному с обучением, а также с новым крутом общения, что накла­ дывает отпечаток как на организацию питания школьников, так и на индивидуальные привычки. О собенно сущ ественные изменения в социальном полож ении школьника происходят при работающей матери, когда ребенок после школы остается без присмотра взрос­ лых. Занятие в школе, спортивные игры и уроки физкультуры по­ вышают аппетит ребенка. Недоедание, выражающееся в белково-калорийной или микронутриентной недостаточности, вызывает повыш енную утом ляе­ мость школьника, сниж ение успеваемости, неспособность напря­ гать физические или умственные усилия, повышает риск простуд­ ных и инфекционных заболеваний. В режиме младшего школьника долж но сохраняться 4 — 5-разовое питание. Завтрак школьника — наиболее важный прием пищи. Для школьника он имеет больш ое значение, так как необходимо рань­ ше вставать, спешить в школу. Это является причиной частого про­ пуска завтрака, особенно старшими школьниками. В связи с этим возрастает роль горячего завтрака в школе, который долж ен пре­ доставляться после 2-го или 3-го урока. Питание в подростковом возрасте. У мальчиков половое созре­ вание и спурт (англ, spurt — рывок) роста начинаются в 12... 13 лет в среднем на 1,5...2 года позже, чем у девочек (11,5... 12 лет). Время начала полового созревания и бурного роста может различаться в несколько лет у подростков даже одного пола. 169 В связи с процессами роста и созревания подростковый возраст характеризуется наибольшей потребностью в пищевых веществах и энергии по сравнению со всеми другими периодами жизни чело­ века. В этот период более вероятны, чем в другие периоды детства, самые разнообразные нарушения питания и физического разви­ тия — от недостаточности питания и задержки роста и полового со­ зревания до риска развития ожирения, особенно после окончания периода спурта роста. Среди проблем недостаточности питания имеет значение как общее недоедание и задержка роста, так и проявления микронутриентной недостаточности — дефицит железа и железодефицит­ ная анемия, недостаточное потребление кальция и нарушения раз­ вития костной ткани, недостаточность йода. На другом полюсе — проблемы малоподвижности и ожирения, развития ранней гиперлипидемии, гипертензии, приобщение к потреблению алко­ голя и другие состояния, прямо или косвенно имеющие отношение к питанию. Подростков беспокоит изменение их внешнего вида, они хотят быстрее выглядеть как их более взрослые друзья или их «идолы» из мира спорта или музыки. Иногда это толкает подростков к соблюде­ нию каких-то невероятных диет, что порождает нарушения нор­ мального питания. Особенно неблагоприятно может сказаться на здоровье девушек резкое ограничение питания для сохранения фи­ гуры и внешнего вида. Юноши могут прибегать к применению раз­ личных препаратов, в том числе стероидных гормонов, для увели­ чения мышечной массы, свойственной взрослым атлетам. Половые различия потребности в пищевых веществах и энергии наиболее заметны в позднем подростковом возрасте, начиная с 14... 15 лет. В этом возрасте скорость прироста массы тела у мальчи­ ков максимальная, а у девочек она уже замедлилась. Подростковый возраст характеризуется максимальной потреб­ ностью в кальции для наращивания массы и плотности костной тка­ ни. Хотя остеопороз — заболевание пожилых, но его профилактика начинается в детском и подростковом возрасте путем потребления достаточного количества кальция, обеспечивающего максималь­ ную задержку кальция в растущей кости. В нашей стране приняты рекомендуемые нормы потребления 1 200 мг кальция для подрост­ ков обоего пола, а в С Ш А предлагается 1 300 мг кальция в день для детей и подростков в возрасте 9... 18 лет. Рекомендации по питанию подростков учитывают все принципы здорового питания, принятые для взрослых. Однако в связи с высо­ кой потребностью в энергии и пищевых веществах, высокой нутри- 170 ентной плотности пищи, в кальции, железе, белке, витаминах, в ре­ комендациях для подростков следует предусматривать более частое потребление молочных и мясных продуктов. Это отражено в пира­ миде здорового питания для детей и подростков (рис. 12.1). С началом менструаций существенно повышается потребность в железе у девочек-подростков. У девочек 14... 15 лет при увеличении потребности в железе его потребление с пищей остается на том же уровне, что у девочек 7... 10-летнего возраста. Это связано с характе­ ром питания девочек-подростков — с общим низким количеством по­ требляемой пищи в целом и пищи с высоким содержанием железа. Причинами невысокой калорийности рациона может быть стремление к сохранению фигуры и внешнего вида, свойственное девушкам. Несоответствие уровня потребляемого железа и повы­ шенной физиологической потребности является основной причи­ ной широкого распространения железодефицитной анемии в под­ ростковом возрасте и предопределяет широкое распространение анемии у молодых беременных женщин, а также в целом у женщин детородного возраста. Подростковый возраст является переходным периодом в жизни человека, когда пищевые привычки и пищевое поведение еще толь- Рис. 12.1. Пирамида здорового питания детей и подростков в России (число раз в день] 171 ко формируются и могут быть изменчивыми. Через несколько лет молодые люди станут взрослыми, создадут семьи и начнется фор­ мирование новых семейных обычаев и привычек, в том числе в пи­ тании. Становится понятным важность и практическая обществен­ ная значимость образования детей и подростков в области питания, которое, несомненно, должно осуществляться в школе и в учебных заведениях. Объективными критериями доступности для детей и подростков основных пищевых веществ и энергии для роста и развития явля­ ются антропометрические показатели физического развития, в первую очередь масса тела и рост. Их величины сравниваются со стандартными кривыми роста и массы тела детей в соответствии с возрастом. 12 .2 . ПИТАНИЕ В ПОЖИЛОМ ВОЗРАСТЕ К старшему поколению, или пожилым, принято относить лиц обоего пола в возрасте старше 60 лет. Старшее поколение подраз­ деляется на два возрастных периода. Первый — престарелый воз­ раст — включает лиц в возрасте 60...75 лет, а второй — старче­ ский — 75 лет и старше. Число пожилых и их доля в общей численности населения в нашей стране, как и во всем мире, постоянно возрастает. Предполагается, что к 2020 г. в мире будет 1 млрд пожилых людей. Женщины составля­ ют большую часть пожилого населения, так как живут дольше. Старение — разрушительный процесс, ведущий к снижению физиологических функций организма и их недостаточности, огра­ ничению адаптационных возможностей организма, развитию воз­ растной патологии и в конечном итоге к увеличению вероятности смерти. Процесс старения у каждого человека протекает с индиви­ дуальной скоростью, которая зависит от генетических факторов, пола, образа предшествующей жизни, факторов окружающей сре­ ды, социально-психологических факторов и многих других причин. Процесс старения и проблемы питания в пожилом возрасте. Процесс старения сопровождается рядом анатомических и функ­ циональных изменений в организме, которые влияют на восприя­ тие и усвоение пищи, а также предполагают изменения потреб­ ности в пищевых веществах и энергии. К таким изменениям от­ носятся: ■ снижение вкуса и обоняния; ■ потеря зубов и плохие зубные протезы; 172 ■ воспалительные процессы в слизистой оболочке ротовой полости; ■ сниж ение секреции слюны и сухость во рту; ■ сниж ение секреции соляной кислоты в желудке, влияю ­ щ ее на всасывание кальция, витамина В 12; ■ нечувствительность к жажде; ■ сниж ение функции почек, влияю щ ее на экскрецию (вы­ деление) лекарств и поддержание нормального водно­ солевого обмена; ■ сниж ение вкусовых ощ ущ ений и аппетита, вызываемые лекарствами; ■ сниж ение эффективности иммунной системы. В пож илом возрасте чаще распространены запоры. Это связано не только со сниж енной активностью мышечной стенки кишечни­ ка, но и с недостаточным потреблением жидкости, недостаточным потреблением в целом пищи (энергии) и нечастым приемом пищи, богатой пищевыми волокнами, сидячим образом жизни. Л ечение и предупреждение запоров заключается в организации достаточного питания и потребления пищевых волокон, а также в назначении слабительных средств. П ож илы е люди, как и дети, нуждаются в более плотной по пищ е­ вым веществам пище, так как при более низкой потребности в энергии потребность в незаменимых пищ евых веществах или не изменяется, ли бо даже повышается. Поддерж ание умеренной физической активности у пож илых позволяет поддерживать функциональный уровень костно­ мышечной системы, аппетит и потребление больш его количества пищи. При оценке индивидуальной потребности в энергии лю дей пен­ сионного возраста следует обращать внимание на уровень ф изиче­ ской активности. Выйдя на пенсию, некоторые пенсионеры начи­ нают вести более активный образ жизни, чем в предшествующий период. У других физическая активность и энерготраты сниж ают­ ся, особенно при наличии заболеваний. Содержание белка в организме пож илы х на 30... 40 % ниже, чем у молодых. Возрастное сниж ение массы мышечной ткани — саркопения — основная причина снижения мышечной силы, изменения походки и нарушения равновесия. П отребность в белке на единицу массы тела в пожилом возрасте выше, чем в молодом, и долж на составлять 1... 1,2 г/кг массы тела. 173 П отребность в белке возрастает при инфекциях, заболеваниях желудочно-киш ечного тракта, других хронических заболеваниях. П ож илы е люди нередко избегаю т потребления мясных продук­ тов вследствие недостаточности средств или нежелания мясной пищи. Потребность в белке удовлетворяется в больш ей степени за счет молочных продуктов, составляющ их важную часть рациона пожилых. Рекомендации по потреблению молочных продуктов должны учитывать возможность лактазной недостаточности, частота кото­ рой с возрастом увеличивается. П отреблени е углеводов долж но составлять 50...60% общ ей ка­ лорийности рациона преимущ ественно за счет полисахаридов. П о ­ требление чистого сахара не долж но превышать 10 % общ ей кало­ рийности рациона. П отреблени е энергии за счет жира не долж но превышать 30 %, а потребление насыщ енных жирных кислот — 10 % общ ей калорий­ ности рациона. В старческом возрасте (75 лет и старше) более низ­ кое потребление жира нецелесообразно, так как при невозмож но­ сти потребления больш ого объема пищи трудно обеспечить потреб­ ность в энергии. Лицам старческого возраста не рекомендуется резко ограничи­ вать потребление поваренной соли, так как сущ ествует риск раз­ вития мышечной слабости. Старость — период ж изни с высоким уровнем заболеваемости. Болезни накладывают свой отпечаток на характер питания и явля­ ются фактором риска развития недостаточности питания. В ее воз­ никновении играет роль не только сама патология, но и длительное применение лекарств, в том числе тех, которые взаимодействуют с метаболизмом пищевых веществ, нарушая обеспеченность орга­ низма незаменимыми нутриентами и повышая потребность в них. В старческом возрасте следует обратить внимание на возмож ­ ность развития дегидратации (обезвоживания), вызванной недо­ статочным потреблением жидкости или натрия. В пожилом возрас­ те необходимо регулярное питье жидкости, которое не обязательно долж но полагаться на чувство жажды. Категория пож илы х лю дей — весьма гетерогенная часть населе­ ния по возрасту, состоянию здоровья, физической активности, о б е ­ спеченности уходом и помощ ью со стороны родственников, по социально-экономическому положению. Факторами риска развития недостаточности питания в пож илом возрасте являются социально-экономические, медицинские и воз­ растные ф изиологические изменения. 174 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Чем характеризуется детский возраст в отношении потреб­ ности в пищевых веществах и энергии? 2. Чем характеризуется подростковый возраст и как эти особен­ ности влияют на потребность в пищевых веществах и энер­ гии? 3. Каковы особенности рекомендаций по питанию детей и под­ ростков в отличие от взрослых? 4. Какие проблемы отмечаются в питании пожилых людей? 5. Каковы общие принципы и правила здорового питания, при­ сущие для любого возраста человека? Глава 13 МИФЫ И ПРЕДРАССУДКИ В ПИТАНИИ. «МОДНЫЕ» ДИЕТЫ 13.1. ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ «МОДНЫХ)) ДИЕТ Слово «диета» в обиходе используется чаще, чем слово «пита­ ние». Под диетой понимают совокупность характера и режима пи­ тания. Происхождение этого слова одни связывают с латинским dies — день, другие считают, что оно происходит от созвучного гре­ ческого слова, означающего манеру жить, образ жизни. В медици­ не диета означает определенный пищевой режим с ограничениями определенных видов пищи и кулинарной обработки, который на­ значается при заболеваниях. Обсудим те диеты, которые предлагаются, как правило, не врача­ ми. Слово «диета» привилось ко всякого рода псевдорекомендациям по питанию, огромное множество которых в последние годы появи­ лось в разных средствах массовой информации, зачастую спекули­ рующих на естественном стремлении людей быть здоровыми. Где брать знания и информацию о питании? Каким рекоменда­ циям доверять, а каким нет? На наше питание влияет масса неле­ пых предрассудков, мифов, привычек, сознательно или бессозна­ тельно навязываемых нам в средствах массовой информации и ре­ кламе. Естественная забота о здоровье и извечное стремление изобре­ сти «панацею от всех бед» (как вечный двигатель в физике) приво­ дят к появлению модных теорий и альтернативных взглядов на пи­ тание. Из года в год объявляется очередное чудодейственное пище­ вое вещество или набор веществ, или новая теория питания. Одни из этих альтернативных взглядов имеют хотя бы попытку разумно­ го обоснования, другие представляют собой чистое заблуждение, а третьи взгляды — недобросовестное шарлатанство, взгляды спеку- 176 лирующие на страданиях больных людей и направленные на полу­ чение обманных доходов. Искреннее или преднамеренное заблуждение имеет ряд причин или источников. Некоторые люди не доверяют современной пище­ вой индустрии и медицине, других беспокоит вредное воздействие окружающей среды, третьи, заботясь о своем здоровье, готовы вос­ принять все, что предлагается и пропагандируется. Нелегко разобраться, где обман, а где искренние рекомендации, полезные для здорового питания. Можно привести множество вы­ держек из рекламных листовок, которые заставляют задуматься о подлинности и полезности предлагаемой диеты или так называе­ мых методов оздоровления организма. Ниже перечислены некото­ рые характерные высказывания, которыми пользуются недобросо­ вестные деятели для придания привлекательности и исключитель­ ности своим методам лечения, где, как правило, используется термин «оздоровление» организма. 1. Обещают необычайно быстрое и не требующее усилий изле­ чение. 2. Используют свидетельства людей (не специалистов) для под­ тверждения своих рекомендаций. 3. Используют разные немедицинские термины: очищение, жи­ вая энергии, омоложение, магическая диета и др. 4. Показывают письменные грамоты и свидетельства не извест­ ных никому академий, университетов и обществ. 5. Утверждают, что все болезни связаны с неправильным пита­ нием, и всем советуют переходить только на рекомендуемые ими методы питания, избавляющие от всех болезней. 6. Говорят о пищевых веществах односторонне, преувеличивают их свойства, нередко приписывают несуществующие свойства пи­ щевым веществам и продуктам питания. 7. Утверждают бездоказательно, что все население питается не­ правильно и плохо, поскольку то, что пропагандирует наука о пита­ нии, неверно; что все современные методы обработки и приготов­ ления пищи приводят к полной потере ее питательных свойств; что все люди отравлены пищевыми добавками и консервантами. 8. Жалуются на то, что преследуются медиками, потому что ме­ дицинская наука еще не в состоянии понять и осмыслить их тео­ рии. Разобраться в этом — не простой вопрос при довольно агрессив­ ной рекламе и пропаганде, множестве неизвестных никому знато­ ков легкого исцеления и оздоровления, при бессовестной пропа­ ганде заведомо бесполезных средств, рецептов и систем оздоровле­ 177 ния. Лучший способ — изучив правила, приобрести навыки рационального питания, следовать рекомендациям врачей-диетологов, научных работников, изучающих питание и работающих в области питания человека. 13.2. АНАЛИЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПИТАНИИ Все так называемые альтернативные диеты (альтернативные — значит противопоставленные научному подходу к пониманию здо­ рового рационального питания) имеют одну общую черту. Боль­ шинство ненаучных диет абсолютизируют (преувеличивают) зна­ чение одного продукта, одного или нескольких пищевых веществ в ущерб другим продуктам и компонентам пищи. Такие подходы про­ тиворечат принципам разнообразного сбалансированного пита­ ния. При описании правил здорового питания мы не представляли конкретный набор продуктов, конкретное меню, т. е. определенную диету. Мы обсуждали общие принципы, используя которые чело­ век сможет самостоятельно научиться выбирать разнообразную здоровую пищу. Некоторые из «модных» теорий или диет пришли в нашу страну из-за рубежа, забытые там более полувека тому назад. Под разными названиями они могут появляться через несколько лет снова и снова. Раздельное питание. Теория раздельного питания связана с име­ нем американца Герберта Шелтона, который начал проповедовать эту теорию в 1920-е г. Принцип раздельного питания заключается в том, что продукты из разных групп не должны употребляться одно­ временно при одном приеме пищи. Как будто бы смешанная пища плохо переваривается и усваивается, сочетание различных групп продуктов вызывает неприятные ощущения, тошноту, вздутие жи­ вота, изжогу, другие симптомы. Как правило, не уточняется, может ли один продукт из этой сме­ си вызывать неприятные ощущения. Например, если не перено­ сится смесь молока с каким-либо продуктом, надо в первую очередь убедиться, нет ли непереносимости молока. В этом случае сочета­ ние молока с любым продуктом будет вызывать неприятные ощу­ щения в животе из-за непереносимости молока. По Шелтону, такие продукты, как мясо и хлеб, несовместимы. Но это положение опро­ вергается многовековыми традициями населения многих районов Земли, где люди употребляют мясо с различными видами хлеба и блюдами из зерна. 178 Непереносимость смеси продуктов часто обусловлена наличием заболевания желудочно-кишечного тракта. Что касается неблаго­ приятных сочетаний, то их вредное действие преувеличивается. Пищеварительная система обладает огромными приспособитель­ ными возможностями и предназначена природой для переварива­ ния смешанной пищи. Человек всеяден и питается смешанной пищей. Организму по­ стоянно нужны все пищевые вещества, которые могут поступать только с пищей. Организму человека нужны одновременно все ис­ точники энергии — белки, жиры и углеводы, а также витамины и минеральные вещества. В живой клетке процессы обмена всех ве­ ществ идут одновременно и ни на мгновение не останавливаются. В этом отношении теория раздельного питания не выдерживает критики. Она не имеет научного обоснования и не должна распро­ страняться на всех людей. Современные авторы, пропагандирующие раздельное питание, дают массу рецептов блюд, которые никак не назовешь однообраз­ ными, строго разделяющими продукты. По крайней мере редко встречается указание о недопустимости смешивания молока и каши. Эти рецепты содержат довольно широкую гамму различных продуктов, составляющих смешанные блюда. Особенно можно приветствовать смешанные овощные, фруктовые и зерновые блю­ да. Многие рекомендации по раздельному питанию активно пропа­ гандируют и потребление растительной пищи, и элементы вегета­ рианства. Это не вызывает возражений со стороны науки о пита­ нии. Диеты по группе крови. Появление этой альтернативной кон­ цепции питания отмечено выходом в свет в 1996 г. в Нью-Йорке книги Питера Д'Адамо «Ешьте правильно для Вашего типа». В этой книге были провозглашены основные постулаты концепции пита­ ния по группе крови: лица с группой крови 0 как последователи древнего человека — пещерного охотника — должны питаться в основном мясной пищей, лица с группой А — последовательные ве­ гетарианцы, а лица с группой крови В — всеядные и употребляю­ щие молочные продукты. К концу X X в. наука о питании накопила множество фактов, сви­ детельствующих о том, что генетические факторы оказывают су­ щественное влияние на действия факторов риска основных хрони­ ческих заболеваний человека, связанных с питанием (атероскле­ роз, гипертония, онкологические заболевания, сахарный диабет 2-го типа и др.). Было открыто множество генов, которые ответ­ ственны или участвуют в развитии ожирения и его последствий, на­ 179 рушений липидного обмена и других патологических процессов, в развитии которых играет роль характер питания. Тут же незамедлила появиться концепция, которая использовала наиболее про­ стой способ поделить людей на типы, обусловленные генетически­ ми различиями, которые определяют группу крови. Концепция питания по группе крови не имеет под собой ника­ ких доказательств и обоснований. С таким же успехом можно по­ делить людей по форме носа, цвету волос и любым другим призна­ кам, каждый из которых несомненно генетически обусловлен, и определить для них ту или иную диету. Как правило, любые рекомендации по изменению диеты вклю­ чают в себя существенное ограничение потребления пищи, т.е. снижение ее калорийности, что и приводит к эффекту снижения массы тела (а в подавляющем большинстве случаев клиентами цен­ тров, пропагандирующих питание по группе крови, являются лица с избыточной массой тела или ожирением). Необходимо также иметь в виду, что любая психологическая поддержка человеку, же­ лающему снизить массу тела, может оказаться полезной для само­ ограничения потребления пищи. Однако также очевидно, что без изменения характера питания и соблюдения принципов разно­ образия питания эффект от «диеты по группе крови» будет крат­ ковременным и не гарантирующим сохранения и укрепления здо­ ровья. Любое одностороннее предпочтение какого-то вида пищи непременно приводит к нарушению сбалансированности пищевых веществ. Низкоуглеводная высокожировая диета Аткинса. Это одна из наиболее популярных в конце X X в. «модных» диет, назначаемых и применяемых для редукции массы тела. Эта диета основывается на постулатах Аткинса о том, что низкоуглеводный рацион человека снижает концентрацию инсулина в крови, что способствует сниже­ нию аппетита. Кроме того, эта диета, являясь высокожировой, при­ водит к образованию кетоновых тел, способных угнетать аппетит. В любом случае эффективность низкоуглеводной высокожировой диеты связана только с редукцией калорийности рациона. Перво­ начальное быстрое снижение массы тела при снижении калорий­ ности за счет углеводов воодушевляет тех, кто придерживается этой диеты. Однако оно обусловлено потерей жидкости. Снижение содержания гликогена в печени и мышцах способствует потере воды, но не затрагивает жировую массу тела. Более того, при огра­ ничении углеводов снижается способность почек концентрировать мочу, что приводит к повышенной экскреции натрия. Все эти фак­ торы усиливают диурез и приводят к первоначальному быстрому 180 снижению массы тела. Однако при прекращении потери воды сни­ жение массы тела или замедляется или вовсе прекращается, если калорийность рациона не очень резко ограничена. Соотношение по калорийности основных пищевых веществ в диете Аткинса со­ ставляет: белки — 30 %, жиры — 40 %, углеводы — 30 %. Кетогенная диета может сопровождаться крайне нежелатель­ ными побочными эффектами, что зависит от состояния здоровья человека. Особенно нежелательна эта диета для страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, гипертонией, заболевани­ ями почек, сахарным диабетом 2-го типа. Осложнения, связанные с низким уровнем углеводов, но с высоким уровнем белка и жира в рационе, включают образование кетоновых тел, дегидратацию, потерю электролитов и кальция, слабость, тошноту (кетоз), нару­ шение функции почек. Разбалансированность диеты по основным пищевым веществам сказывается на низком потреблении микро­ нутриентов и биологически активных фитосоединений. Голодание. Голодание применяют в лечебных целях и связывают с именем американского врача Поля Брэга, который в 1920-е гг. на­ писал книгу «Чудо голодания». В нашей стране лечебное голодание развивал профессор медицины Ю. С. Николаев. Голодание должно проводиться под наблюдением врача как лечебный метод при не­ которых заболевания. Но не следует возводить голодание в прин­ цип питания, когда рекомендуется периодически голодать для очи­ щения организма от неких шлаков. Недопустимо вообще голодание для детей и подростков. Целесообразно придерживаться каждодневного умеренного и сбалансированного питания, избегая переедания. Йоги о питании. Интерес к йогам то ослабевает, то вновь воз­ растает. Это связано с тем, что йоги претендуют на учение, имею­ щее отношение к здоровью человека. Высказывания йогов содер­ жат рекомендации по питанию. Диета йогов преимущественно состоит из овощей и фруктов, т. е. является вегетарианской. Йоги также сторонники сыроедения, допускают лишь минимальную кулинарную обработку пищи. Йоги употребляют вареные овощи, каши. Полезными для организма йоги считают орехи и семена, бобовые. Употребляют йоги также молочные продукты. Таким об­ разом, диета йогов не представляет собой ничего необычного. Йоги — сторонники вегетарианства. Диета йогов также предпо­ лагает умеренность в еде, отказ от чистого сахара, поваренной соли, крепких чая или кофе, шоколада, консервированных про­ дуктов, колбас, животных жиров, жареных продуктов. В целом диета йогов включает многие положения здорового питания и 181 здорового образа жизни. Единственно, к чему следует подходить с осторожностью, — это перевод на вегетарианство детей и под­ ростков. 13.3. «МОДНЫЕ» ДИЕТЫ И ЗАБОТА О ВНЕШНЕМ ВИДЕ И ФИГУРЕ Самое большое количество диет и рекомендаций связано с проб­ лемами ожирения и похудения. Наибольшее число мифов о чудо­ действенных диетах рождается именно для удовлетворения этого желания многих людей. Вопрос, как похудеть, или, наоборот, как поправиться, занимает не только взрослых. Подростки очень инте­ ресуются своим внешним видом и фигурой. Девочки — чтобы быть стройными и изящными, мальчики — стройными и сильными. Снижение массы тела для того, кто имеет ее избыток, составляет большие трудности и требует определенных усилий. Требуется сила воли для того, чтобы заставить себя меньше есть или заниматься физкультурой. Вот на этих трудностях и спекулируют разного рода шарлатаны и пропагандисты «магических» диет или каких-то средств, в одночасье избавляющих от лишней массы тела, а также от всех недугов и болезней. Конечно, среди многочисленных диет для похудения есть обо­ снованные и правильные рекомендации, как правило, сочетающие в себе соблюдение диеты и физические упражнения. Критике под­ вергаются здесь явно шарлатанские и недобросовестные спекуля­ ции на стремлении людей похудеть. Распространители таких диет и средств прибегают к разного рода хитростям, чтобы привлечь покупателя. Например, утвержда­ ется, что диета или препарат основываются на новейших медицин­ ских открытиях, которые еще не известны общественности. Другие распространители, наоборот, утверждают, что их диета или сред­ ство имеет тысячелетнюю историю, чаще всего ссылаются на вос­ точную медицину. Иногда можно услышать, что некое средство прямо «плавит жир» и выводит его из организма. Желающие применить такие диеты и препараты должны быть осмотрительны и критически относиться к подкупающим своей простотой методам оздоровления и похудения. Чудесных превра­ щений не бывает. Требуется сила воли и настойчивость, чтобы до­ биться перемен в своем теле. Д и ет ы «з в е з д ». Красота, привлекательность и бодрость — залог успеха для артиста или певца. Если посмотреть на образ жизни и те 182 приемы, которые используют наши кумиры — «звезды» кино и эстрады, — чтобы быть в форме и сохранить привлекательность, то можно увидеть, что почти все из них добиваются успеха благодаря занятию физкультурой в сочетании с правильным здоровым пита­ нием. Помимо общих правил здорового питания они часто предлагают собственные рецепты, позволяющие им сохранить хорошую фор­ му и здоровье. Отметим лишь общие черты этих секретов. Вопервых, всегда можно услышать, что «звезды» стараются не пере­ едать и употреблять разнообразную пищу. В их рационе постоянно присутствует много овощей и фруктов, соков. Они избегают упо­ требления жирных и сладких блюд, стремятся есть меньше жаре­ ных мясных блюд, колбас, не употреблять алкоголя, не курить. При этом «звезды» регулярно занимаются физкультурой и спортом в ставших теперь популярными тренажерных залах. Все увлекаются плаванием, аэробикой или бегом трусцой. Итак, секреты «звезд» просты и доступны — здоровое, умерен­ ное и разнообразное питание в сочетании с занятием спортом и физкультурой. Никаких чудодейственных средств, никаких секре­ тов, а только упорство, сила воли и труд. 13.4. ВЕГЕТАРИАНСТВО Среди альтернативных систем питания наиболее привлекатель­ ной и обоснованной является вегетарианство. Строгое или истин­ ное вегетарианство предполагает питание только растительными продуктами с полным исключением всех животных продуктов — молока, мяса, птицы, яиц, рыбы. Есть еще более строгие вегетари­ анцы (веганы), которые потребляют только сырые растительные продукты. Лактовегетарианцы употребляют растительные и молочные продукты, исключая мясо, птицу и рыбу. Оволактовегетарианцы исключают из питания только мясные продукты и рыбу, употребляя яйца, молоко и растительную пищу. Вегетарианство сейчас довольно популярное увлечение в неко­ торых странах. Так, в С Ш А около 1 % населения (большинство из которых молодые люди) придерживаются вегетарианской диеты по различным соображениям. Для одних людей следование вегетари­ анской диете обусловлено религиозными или другими духовными причинами, как, например, защита животных от истребления. Для других — это путь противопоставления образу питания богатых 183 членов общества. Для третьих —- это осознанная спланированная диета, направленная на профилактику различных заболеваний, так как хорошая вегетарианская диета для взрослого человека способ­ ствует сохранению здоровья. Следует иметь в виду, что в подавляю­ щем большинстве вегетарианцы придерживаются всех правил здо­ рового образа жизни, занимаются физкультурой и спортом, явля­ ются противниками алкоголя и курения. Что можно сказать за и против вегетарианства? Строгое вегета­ рианство, т.е. полное исключение из пищи животных продуктов, включая молоко, не поддерживается наукой о питании. Лактовегетарианская диета пригодна для пожилых людей при условии раз­ нообразного набора продуктов. Оволактовегетарианская диета вполне годится для всех людей, в том числе детей. Оволактовегетарианцы, по существу, сторонники смешанной пищи, включающей растительные и животные продукты (молоко, яйца). Положительными свойствами вегетарианской пищи служит прежде всего содержание в ней больших количеств пищевых воло­ кон, витамина С и p-каротина, или отсутствие холестерина и насы­ щенных жирных кислот. Вегетарианство дает больше возможно­ стей для снижения массы тела при ожирении. Нет возражений против вегетарианства в питании взрослых лю ­ дей. Если здоровье человека улучшается на диете без животных продуктов, то он становится ее сторонником. Есть ряд заболеваний взрослых, которые требуют воздержания от животной пищи. Одна­ ко для детей строгое вегетарианство несет риск развития анемии из-за недостатка усвояемого железа или витамина В12, рахита (не­ достаток витамина D), задержки роста из-за дефицита факторов роста: белка, цинка, витаминов В6, В12, йода. Риск развития этих со­ стояний частично устраняется при потреблении молочных продук­ тов и яиц, т. е. у оволактовегетарианцев. В целом наука о питании весьма положительно относится к по­ треблению людьми овощей, фруктов, хлебных продуктов, но не считает строгое вегетарианство, т. е. полное исключение из пищи животных продуктов, полноценным питанием для детей и подрост­ ков. Главным в питании является принцип разнообразия пищи, ко­ торый нарушается при вегетарианстве, так как исключается из пищи одна или даже две группы продуктов. Поощрение потребления растительной пищи — овощей, фрук­ тов, злаков — не равнозначно полному исключению из пищи про­ дуктов животного происхождения. Целесообразнее выбирать жи­ вотные продукты с низким содержанием жира и холестерина, гото­ вить их без добавления жира, ограничить жарку и обугливание 184 мясных и других продуктов. Такие животные продукты и блюда из них в сочетании с разнообразной растительной пищей составляют основу разнообразного здорового питания. Следует также иметь в виду, что в условиях города в нашей стра­ не отсутствуют кулинарные традиции, умение и возможности спла­ нировать полноценное вегетарианское питание. Переходить на ве­ гетарианское питание необходимо постепенно, увеличивая долю растительных продуктов в дневном меню. Оволактовегетарианцам следует также помнить о нежелатель­ ном потреблении большого количества яиц и высокожирных мо­ лочных продуктов, содержащих большие количества холестерина и насыщенных жирных кислот. Смысл перехода на вегетарианскую диету теряется, если не уменьшается потребление жира вследствие потребления больших количеств сливочного или даже раститель­ ных масел в виде заправок для овощных и крупяных блюд, в составе жирных молочных продуктов, блюд из яиц. Не способны обеспечить рациональное вегетарианское питание большинство предприятий общественного питания. Это возможно только в элитных ресторанах. Религиозные посты. В православном церковном календаре око­ ло 200 дней отведено постам. Каждому верующему предписано по­ ститься по средам и пятницам в течение всего года. Помимо этого существуют еще 4 многодневных поста — Великий, Петров, Успен­ ский и Рождественский. Особенность постов в том, что они посте­ пенно готовят человека к строгому вегетарианскому питанию. Так, в первую, подготовительную, неделю Великого поста не постятся в среду и пятницу, в последнюю неделю — сырную — исключается мясная пища, но разрешаются молоко, сыр, яйца. Каждый пост предшествует большому христианскому праздни­ ку. Великий пост идет перед Пасхой, Рождественский — перед Рож­ деством, Петров — в честь святых Петра и Павла, Успенский при­ урочен к Успению Пресвятой Богородицы. Если отвлечься от религиозно-философской сути постов, а рас­ смотреть их с точки зрения питания, то окажется, что в посты ве­ рующему предписано придерживаться вегетарианской диеты с различной степенью строгости вегетарианства. При соблюдении любого поста можно есть овощи и фрукты в любом виде, картофель, блюда из рыбы (некоторые посты не раз­ решают рыбу), грибы, хлеб, блины, пироги, макароны, каши. Все блюда в постные дни готовятся на растительном масле. Исключают­ ся из пищи мясные и молочные продукты, яйца, животные жиры (сливочное масло, сало). 185 Надо сказать, что строгий пост — не для всех. Отношение к со­ блюдению поста детьми долж но быть таким, как к вегетарианству. Это полностью совпадает с установлениями церкви. Православная церковь «н е возлагает правил пощения во всей полноте на детей и больных, немощных и престарелых». Посты соблюдают не только православные, но и мусульмане, и иудеи. Условия мусульманского поста более суровые и строгие, чем у православных. Пост предписан для мусульман на весь месяц рама­ зан. В течение всего этого месяца в дневное время, от утренней зари до вечернего заката, нельзя пить, есть, купаться, курить, при­ нимать лекарства. КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1. Ч е м вы зы вае тся появление «модных» д и ет? 2. В чем главный недостаток «модных» ди ет? 3. Н азови те несколько альтернативных диет, которые популярны среди населения. 4. К аковы о соб ен н ости вегета ри ан ск ой ди еты и как она оцени­ вается наукой о питании? Глава 14 ПИЩ А КАК ИСТОЧНИК ТО КСИ ЧЕСКИ Х И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫ Х ВЕЩ ЕСТВ 14.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПИЩИ Пища современного человека наряду с источниками энергии, пластическими материалами, витаминами, минеральными веще­ ствами и микроэлементами может содержать различные по хими­ ческой структуре соединения неалиментарного характера, не име­ ющие никакой пищевой ценности, и, более того, вредные, пред­ ставляющие потенциальную опасность для здоровья человека. Все вредные вещества пищи могут быть подразделены на две группы (рис. 14.1). Первая группа — это собственно природные компоненты пищевых продуктов, т. е. вещества, специфические для определенного вида продуктов растительного и животного происхождения, способные при обычном или избыточном потре­ блении оказывать неблагоприятное действие на организм челове­ ка. Вторая группа — это вещества, не свойственные продуктам пи­ тания, которые попадают в пищу из внешней среды. Эти химиче­ ские вещества либо вносятся в пищу специально для достижения определенного технологического эффекта, либо представляют со­ бой загрязнители, или контаминанты, пищи химической или био­ логической природы. 14.2. ПРИРОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ПИЩИ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНОЕ ДЕЙСТВИЕ Природные, свойственные пищевым продуктам, вещества при определенных условиях могут оказывать вредное побочное дей- 187 188 Рис. 14.1. Классификация вредных веществ пищи ствие. Это имеет место при врожденных нарушениях метаболизма этих веществ или при избыточном их потреблении. Примером неблагоприятного действия обычной пищи являются случаи наследственного нарушения синтеза какого-либо из фер­ ментов, приводящие к выпадению одной из стадий превращений пищевых веществ в организме. К их числу принадлежат, например, непереносимость лактозы, глютеновая энтеропатия, связанная с генетическим блоком синтеза одного из протеолитических фер­ ментов, переваривающих белок злаковых культур глютен, фенилкетонурия, связанная с наследственным дефектом внутриклеточ­ ных ферментов обмена фенилаланина. Следствием резкого нарушения соотношения пищевых веществ в рационе или избыточного потребления могут быть заболевания и состояния, связанные с избыточным потреблением чистого сахара (кариес, избыточное потребление энергии и ожирение), насыщен­ ных жирных кислот (атеросклероз, ожирение). Избыточное потреб­ ление продуктов с высоким содержанием нуклеиновых кислот мо­ жет приводить к развитию подагры. Семена бобовых (горох, фасоль, соя, чечевица) содержат олиго­ сахариды раффинозу и стахиозу, которые не перевариваются и не всасываются в тонком кишечнике. Попадая в нерасщепленном виде в толстый кишечник, эти олигосахариды становятся объектом воз­ действия анаэробных микроорганизмов. Образующиеся в процес­ се этих ферментативных реакций газы вызывают диспептические расстройства, вздутие живота и понос. Токсический эффект могут оказывать и некоторые жирные кис­ лоты, в частности эруковая, характерная для рапсового и горчично­ го масел. Следует отметить, что современные сорта рапса не содер­ жат большого количества эруковой кислоты. Пищевые продукты могут содержать природные биологически активные или токсические элементы. Выделяют следующие груп­ пы вредных природных веществ, имеющие различное строение и механизм действия: ■ ингибиторы пищеварительных ферментов; ■ антивитамины; ■ алкалоиды; ■ цианогенные гликозиды; ■ вещества, нарушающие усвоение минеральных веществ; ■ алкоголь; ■ яды белково-пептидной природы. Ряд этих веществ можно выделить в группу антиалиментарных факторов, оказывающих неблагоприятное действие путем наруше­ 189 ния переваривания, усвоения или метаболизма пищевых веществ. Эта группа включает ингибиторы пищеварительных ферментов, антивитамины и вещества, нарушающие усвоение минеральных элементов. Ингибиторы протеолитических (переваривающих белки) фер­ ментов обнаружены в сое, фасоли, горохе, пшенице, рисе и других злаковых, а также в яйцах. Особенно много ингибиторов протеиназ в семенах бобовых. В результате действия ингибиторов протеиназ происходит неполное переваривание белков рациона питания и снижается их усвоение организмом. Следует подчеркнуть, что эти вещества отличаются относительно высокой устойчивостью к на­ греванию, т.е. термостабильностью. Кипячение, например, соевых бобов в течение 30 мин не приводит к сколько-нибудь существенно­ му снижению активности ингибитора. Ингибиторы протеиназ, со­ держащиеся в белках яиц, достаточно термолабильны и при тепло­ вой обработке их действие полностью устраняется. В группу антиалиментарных факторов входят антивитами­ ны — вещества, обладающие способностью блокировать действие природных витаминов. Антивитамины либо по строению похожи на витамины, либо специфически изменяют молекулы витаминов, снижая их биологическую активность. В состав многих овощей, фруктов и ягод входит аскорбатоксидаза — фермент, катализиру­ ющий реакцию окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую. Аскорбатоксидаза проявляет свою антиалиментарную активность вне организма и вызывает потерю витаминной ценно­ сти пищи. Аскорбатоксидаза обнаружена в огурцах, кабачках и брюссельской капусте. Во многих видах пресноводных рыб содержится фермент тиаминаза, катализирующий расщепление тиамина (витамина В]). У жителей Таиланда, употребляющих в пищу сырую рыбу, на­ блюдаются явления недостаточности витамина В1( несмотря на его высокое содержание в рационе. Тиаминаза присутствует в рыбах отряда карпообразных, обитающих и в водоемах России. В сырых яйцах содержится белок авидин, который может обра­ зовывать в пищеварительном тракте стойкий комплекс с биотином, что приводит к развитию биотиновой недостаточности. Антагонистом пиридоксина (витамина В6) является линатин, вы­ деленный из семян льна. Отдельную группу антиалиментарных веществ составляют де­ минерализующие факторы, подавляющие всасывание Са, Fe, Zn, и ряда других элементов, образуя с ними в кишечнике труднораство­ римые комплексы. К этим факторам относятся фитин, щавелевая 190 кислота, полифенольные соединения чая и кофе. Фитин присут­ ствует в злаковых и бобовых (пшеница, кукуруза, фасоль, горох и др.), а также в орехах и некоторых овощах (картофель, артишоки и др.). Щавелевая кислота содержится в шпинате, портулаке, щаве­ ле, ревене, красной свекле. Наибольш ее практическое значение имеют вещества, снижаю­ щие усвоение железа. К ним относится фитин злаковых и полифе­ нольные соединения чая. Известно, что аскорбиновая кислота сни­ жает неблагоприятное влияние этих и других соединений на усво­ ение железа из растительных продуктов. Ряд компонентов пищи обладают фармакологической активно­ стью, приводящей к изменению физиологических функций органов и систем. К ним относятся этанол, кофеин, серотонин, гистамин. Этанол можно считать как биологически активным веществом, так и источником энергии. Его фармакологическое, в частности, наркотическое действие проявляется в значительно больш ей сте­ пени и именно поэтому он может и долж ен рассматриваться как агент, представляющий опасность для здоровья человека. Фармакологической активностью обладают алкалоиды кофеин, теобромин и теофилин — стимуляторы нервной деятельности, яв­ ляющиеся специфическими компонентами кофе и чая. Значительную по числу представителей группу биологически активных компонентов пищевых продуктов представляют биоген­ ные амины тирамин, Д О Ф А (диоксифенилаланин), норадреналин и серогонин, обнаруженные во многих продуктах животного (сыры, печень, мясной экстракт, рыба соленая) и растительного происхо­ ждения (бананы, ананасы, апельсины, томаты). К алкалоидам пищи относится группа салонинов, накапливаю­ щихся в оболочках картофеля при его длительном хранении, а так­ же в позеленевших частях картофеля. Они обладают горьким вку­ сом и могут вызвать типичное отравление при значительном нако­ плении в картофеле. Крайне ядовитое вещество пептидной природы — аманитин со­ держится в бледной поганке и является причиной смертельных от­ равлений при ошибочном употреблении этого гриба в пищу. Большое число растений вырабатывают цианогенные гликозиды, которые при взаимодействии с кислотами могут выделять циа­ нистый водород — сильнейший дыхательный яд. И з миндаля, семян яблок, абрикосов, вишни, персиков, груш, слив и айвы выделен гликозид амигдалин. Описаны многочисленные случаи отравления л ю ­ дей и сельскохозяйственных животных растительными цианоген­ ными гликозидами. 191 Известно множество токсических растений, способных вызвать отравление человека. В основном такие растения широко распро­ странены в жарких зонах Земли. В средней полосе нашей страны появление токсических свойств у пищевых растений маловероят­ но. Однако известны случаи, когда в засушливые годы обычные съедобные или условно съедобные лесные грибы приобретали ток­ сические свойства и вызывали массовые отравления людей. Сведения о природных компонентах пищи, способных оказы­ вать неблагоприятное воздействие на организм человека, необхо­ димо учитывать при составлении рационов питания для различных категорий населения, при выборе способа кулинарной обработки и решении технологических вопросов производства пищевых про­ дуктов или питания в экстремальных условиях. 14.3. ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Наибольшую опасность для здоровья человека представляют за­ грязнители (контаминанты), не свойственные пищевым продуктам, а попадающие из окружающей среды. Чужеродными по отноше­ нию к пище являются также пищевые добавки. Вместе с тем пище­ вые добавки не относятся к загрязнителям пищи и их применение строго регламентируется. Истинные загрязнители пищевых продуктов подразделяются на вещества химического (антропогенного) и природного (биологиче­ ского) происхождения. Х и м и ч е с к и е кон там и н ан ты . Металлы: ртуть; свинец; кадмий; мышьяк; хром; кобальт; никель; олово. Пестициды, метаболиты и продукты их деградации: хлорорганические инсектициды; фосфорорганические инсектициды; дитиокарбаматы; метилбромид. Радиоизотопы: цезий-137; стронций-90; йод-131. Другие вещества: нитраты; нитриты; N -нитрозамины; полици­ клические ароматические углеводороды; полигалогенные дифени­ лы и терфенилы; стимуляторы роста сельскохозяйственных живот­ ных (гормоны, антибиотики); мономеры хлорвинила и другие ор­ ганические соединения, освобождающиеся из упаковочного мате­ риала; селен; фториды; асбест. Б и о логи ч еск и е кон там и н ан ты . Бактериальные токсины: ток­ син ботулинический; энтеротоксины стафилококковые. Микотоксины (токсины микроскопических грибов): афлатоксины В1( В2, G lr G2, M t; охратоксин А; стеригматоцистин; патулин; три- 192 хотецены (Т-2 токсин, НТ-2 токсин); дезоксиниваленол; цитринин; зеараленон. Токсины одноклеточных и многоклеточных водорослей: сакситоксин; гониаутоксины; бреветоксины; аматоксины; стиполдион. Загрязнители пищи химического происхождения. Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов чужеродными веществами напрямую зависит от степени загрязнения окружаю­ щей среды. Исследования показывают, что наблюдается тенденция увеличения загрязненности окружающей среды, в том числе пи­ щевых продуктов чужеродными веществами органической и неор­ ганической природы. Чужеродные вещества, попадая в окружаю­ щую среду в результате деятельности человека (антропогенное за­ грязнение), накапливаются в почве, воде, атмосферном воздухе. Передвигаясь по пищевым цепям, чужеродные вещества попадают в организм человека, вызывая нарушения здоровья. К наиболее опасным с точки зрения распространения и влия­ ния на здоровье загрязнителям пищевых продуктов относят ток­ сичные металлы, радионуклиды, пестициды, их метаболиты и про­ дукты метаболической деградации, нитраты, нитриты и N -нитрозамины, полициклические ароматические углеводороды, полихло­ рированные дифенилы и терфенилы (диоксины), стимуляторы ро­ ста сельскохозяйственных животных (гормоны, антибиотики) и другие соединения. Токсичные ( тяжелые) металлы. Металлы исключительно ши­ роко распространены в живой природе и большинство из них, включая и так называемые тяжелые металлы, являются незамени­ мыми пищевыми веществами. Из распространенных и потенциаль­ но опасных для здоровья человека тяжелых металлов только 4 — кадмий, ртуть, свинец, олово — могут быть безоговорочно отнесе­ ны к токсичным металлам. Тяжелые металлы постоянно обнаружи­ ваются в большинстве пищевых продуктов. Однако для большин­ ства продуктов установлены предельно допустимые концентрации тяжелых металлов. Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми ме­ таллами происходит за счет выбросов промышленных предприятий и городского транспорта, применения в консервном производстве некачественных внутренних покрытий и нарушения технологии припоев, контакта металлических частей оборудования с пищей. Радиоизотопы. Основным путем загрязнения пищевых про­ дуктов радиоизотопами является почва, откуда они поступают в рас­ тения, а далее с продуктами растительного происхождения — к чело­ веку. Наибольшую опасность представляют стронций-90 и цезий137. Доказано, что стронций-90 может накапливаться в сахарной 193 кукурузе, фасоли, картофеле и капусте. Употребление в качестве корма загрязненного радиоизотопами фуража приводит к накопле­ нию их в тканях сельскохозяйственных животных: стронция-90 — в костной ткани, калия-40 — в мышечной, цезия-134 и -137 — в мо­ локе и мышечной ткани. Все эти процессы наблюдались после ава­ рии на Чернобыльской атомной электростанции (АЭС) в загряз­ ненных радионуклидами районах. Пестициды , их метаболиты и продукты метаболической деградации. Химическая защита сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков значительно повысила и опас­ ность неблагоприятных последствий широкого применения пести­ цидов и попадания их остаточных количеств в пищу человека. По химической структуре пестициды подразделяются на хлор-, фос­ фор-, ртутьорганические и пр. К хлорорганическим пестицидам от­ носится ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), применение которого в настоящее время запрещено. Описаны многочисленные случаи отравления различными пе­ стицидами, обусловленные загрязнением ими пищевых продук­ тов — муки, сахара, орехов и др. Нитраты , нитриты, N -нитрозосоединения. Нитраты (соли азотной кислоты), в частности, нитраты натрия, калия, аммония и кальция, широко применяются в сельском хозяйстве в качестве вы­ сокоэффективных минеральных удобрений. Внесение нитратов в почву сопровождается их накоплением в тканях растений. Высо­ ким содержанием нитратов отличаются шпинат, салат, свекла, редь­ ка, редис, ревень, петрушка, сельдерей, укроп, бахчевые и другие растения. Термическая обработка способствует снижению содержания нитратов в пищевых продуктах. Нитраты малотоксичны, но они рассматриваются как предшественники N -нитрозосоединений, об­ ладающих канцерогенным действием. В зерновых и овощах в усло­ виях повышенной влажности они легко восстанавливаются в ни­ триты (соли азотистой кислоты). В желудочно-кишечном тракте при участии микрофлоры они также могут восстанавливаться в ни­ триты. Нитрит натрия широко используется в пищевой промыш­ ленности в качестве консерванта (пищевой добавки) при приготов­ лении ветчины, колбас, мясных консервов, придавая им цвет, вкус и предотвращая развитие возбудителя ботулизма. С пищей и питьевой водой в сутки может поступать до 13 мг ни­ тритов. Нитриты, в отличие от нитратов, токсичные соединения, действующие на гемоглобин крови и превращающие его в неспо­ собную переносить кислород форму метгемоглобин. В кислой сре­ 194 де желудка, в кишечнике под действием микрофлоры и в некото­ рых других органах из нитритов могут образовываться N -нитрозамины. Полициклические ароматические углеводороды. Среди широ­ ко распространенных в окружающей среде полициклических аро­ матических углеводородов (ПАУ) канцерогенной активностью об­ ладают бенз(а)пирен, 20-метилхолантрен и др. Канцерогенное дей­ ствие ПАУ проявляется в дозах, составляющих доли миллиграммов или даже микрограммы. Бенз(а)пирен и другие ПАУ обнаружива­ ются во многих пищевых продуктах — овощах, фруктах, кофе, мар­ гарине, растительных маслах, копченостях и мясных продуктах, жаренных на углях. В больших количествах бенз(а)пирен содер­ жится в продуктах домашнего копчения. Основными источниками ПАУ в пищевых продуктах являются технологическая и кулинарная обработка и окружающая среда — промышленные сточные воды, отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания, сажа дизель­ ного топлива. Полихлорированные дифенилы (ПХД) и диоксины. ПХД — вы­ сокомолекулярные хлорсодержащие соединения, накапливаются в жирах и жиросодержащих продуктах питания. В литературе описа­ ны случаи отравления ПХД. В Японии, например, отравление воз­ никло в результате употребления загрязненного рисового масла. Диоксины — самые опасные химические загрязнители окружа­ ющей среды и пищевых продуктов. Они обладают канцерогенны­ ми и иммунотоксическими свойствами. Диоксины являются по­ бочными продуктами производства пластмасс, пестицидов, бума­ ги, дефолиантов (веществ, вызывающих опадание листьев у растений). Они очень устойчивы и живучи в окружающей среде и накапливаются в жиросодержащих продуктах — маслах и жирах, мясе, молоке. Стимуляторы роста сельскохозяйственных животных. Ши­ рокое распространение получило применение в сельском хозяйстве различных стимуляторов роста животных мясных пород, прежде всего гормонов и антибиотиков. Важное практическое значение имеют анаболические гормоны и тиреостатические (снижающие функцию щитовидной железы) препараты, повышающие скорость прибавки массы животных. Для стимуляции роста сельскохозяйственных животных внедряются природные гормоны эстрадиол, прогестерон, тестостерон, пролактин, простагландины, а также их синтетические аналоги. Наряду с гормонами в животноводстве широкое применение нашли и антибиотики, оказывающие профилактическое антими- 195 кробное действие и способствующие тем самым более интенсивно­ му росту и развитию животных. В то же время введение антибио­ тиков домашним животным может привести к контаминации ими пищевых продуктов животного происхождения. Антибиотики, в частности пенициллин, тетрациклины обнаружены как остатки в молоке и молочных продуктах, мясе и мясных продуктах. Наличие остаточных количеств антибиотиков в пищевых продуктах может приводить к возрастанию числа аллергических реакций, случаев непереносимости антибиотиков среди населения, изменению ми­ крофлоры кишечника и полости рта. Загрязнители пищи биологического происхождения. Кроме хи­ мических антропогенных контаминантов важное значение имеют природные контаминанты биологического происхождения — бак­ териальные токсины, токсичные метаболиты микроскопических грибов (микотоксины) и некоторые токсины морепродуктов. Бактериальные токсины. Серьезные пищевые интоксикации вызывает Staphylococcus aureus, продуцирующий 5 энтеротокси­ нов. Особую опасность для человека представляют токсины, про­ дуцируемые возбудителем ботулизма Clostridium botulinum. В на­ стоящее время идентифицировано 7 типов токсинов ботулизма. Токсины ботулизма — самые токсичные природные вещества, из­ вестные на данный период времени. В 90 % случаев отравление возникает от употребления консервированных или маринованных в домашних условиях овощей и фруктов. С гигиенической точки зрения представляется весьма важным, что ботулинический ток­ син, в отличие от стафилококковых, энтеротоксинов, весьма тер­ молабилен. Микотоксины. Из особо опасных контаминантов пищевых про­ дуктов биологической природы, встречающихся в естественных условиях, выделяют группу микотоксинов — вторичных метаболи­ тов микроскопических (плесневых) грибов. Существуют тысячи штаммов микроскопических грибов, продуцирующих микотоксины. Они отличаются высокой токсичностью, а многие из них также мута­ генными, тератогенными и канцерогенными свойствами. Продуцен­ ты микотоксинов — микроскопические плесневые грибы — поража­ ют зерно (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, рис), хранящееся в сы­ ром месте, зернобобовые культуры, орехи (арахис). Микотоксины могут попадать к человеку и через пищевые цепи — с молоком и тка­ нями животных, потреблявших загрязненные корма. Токсины морских водорослей. Некоторые виды пресноводных синезеленых водорослей вырабатывают высокотоксичные соеди­ нения, которые являются причиной отравлений и гибели сельско­ 19 6 хозяйственных животных. Некоторые бурые водоросли также об­ ладают токсическими свойствами. Из различных видов коралловых полипов выделен токсин, относящийся к наиболее токсичным со­ единениям морского происхождения и способствующий развитию рака. Опасность для здоровья человека представляют токсины динофлагеллят. Опасность микроскопического планктона заключается в том, что продуцируемые им токсины накапливаются в тканях м ол­ люсков (устрицы, мидии), крабов и реже — рыб, употребление ко­ торых в пищу может явиться причиной тяжелых отравлений чело­ века. Описаны тысячи случаев отравления некоторыми видами рыб (сигуатера), причиной которых является токсин сигуатоксин. К высокоактивным токсинам, обладающим нейротропным дей­ ствием, относится тетродотоксин, содержащийся в рыбах семей­ ства Tetraodontidae. Случаи отравления с высокой смертностью на­ блюдаются в основном в Японии. Представленный перечень загрязнителей пищи химического и биологического происхождения подчеркивает их многочислен­ ность и многообразие факторов, влияющих на степень их опасно­ сти и распространенности. Органы санитарного контроля осущест­ вляют постоянный мониторинг (отслеживание) содержания загряз­ нителей в пищевых продуктах. Степень опасности загрязнителей пищевых продуктов зависит от физиологического состояния организма, в формировании кото­ рого важное место занимает здоровое рациональное питание. КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1. Каковы два источника загрязнения пищи потенциально опас­ ными для человека веществами? 2. Что значит антропогенное загрязнение окружающей среды и пищевых продуктов? 3. Назовите химические вещества — загрязнители пищевых про­ дуктов. 4. Каковы пути и меры предупреждения загрязнения пищевых продуктов химическими веществами? II ГИГИЕНА И САНИТАРИЯ РАЗДЕЛ Глава 15. Гигиена и санитария на предприятиях о б щ е ств е н н о го питания Глава 16. С ани тарн о-ги гиени чески е тр еб ован и я к те х н ол оги ч еск ом у проц ессу Глава 17. О сновн ы е причины возн и к н овен и я и проф илактика пищ евы х отравлений Глава 18. П орядок обесп е ч ен и я санитарноэ п и д е м и о л о ги ч е ск о го благополучия на предприятии об щ е ств е н н о го питания Глава 15 ГИГИЕНА И САНИТАРИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ 15.1. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБУСТРОЙСТВУ ПРЕДПРИЯТИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ В соответствии со ст. 17 Федерального закона от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населе­ ния» при организации питания населения в специально оборудо­ ванных местах (столовых, ресторанах, кафе, барах и др.), в том чис­ ле при приготовлении пищи и напитков, их хранении и реализации населению, для предотвращения возникновения и распростране­ ния инфекционных заболеваний и массовых неинфекционных за­ болеваний (отравлений) должны выполняться санитарные правила. Услуги общественного питания должны быть сертифицированы в установленном порядке. Предприятие общественного питания — это пищевой объ­ ект, предназначенный для производства кулинарной продукции, мучных кондитерских и булочных изделий, их реализации и (или) организации потребления. К объектам общественного питания относятся как предприя­ тия полного цикла (рестораны, столовые, в том числе диетиче­ ские) , заготовочные предприятия (комбинаты общественного пи­ тания, школьная кулинарная фабрика, комбинаты полуфабрика­ тов), так и доготовочные предприятия, не имеющие собственного производства (бары, буфеты, закусочные, школьные столовыераздаточные). Предприятия общественного питания относятся к объектам пи­ щевого производства, требующим наиболее пристального внима­ ния с санитарно-эпидемиологических позиций, поскольку приня­ тый на них технологический процесс предполагает многоступенча­ тый этап переработки продовольственного сырья при тесном 199 контакте с персоналом, инвентарем, оборудованием. В этих услови­ ях производство высококачественной продукции зависит от стро­ гого соблюдения всеми работниками требований действующих са­ нитарных правил и нормативов. К основным критическим контрольным точкам (необходимым стадиям контроля) предприятия общественного питания относятся: ■ территория предприятия; ■ производственные и складские помещения; ■ поступающее сырье; ■ технология производства; ■ готовая продукция; ■ здоровье и личная гигиена персонала; ■ оценка соответствия. Основа санитарно-эпидемиологического благополучия на пред­ приятии общественного питания закладывается на этапе проекти­ рования и строительства объекта, когда проводится первый этап подтверждения соответствия. Требования к территории и размещению. При оценке санитар­ ного состояния территории пищевого объекта необходимо особое внимание обращать: 1) на ограждение; 2) соблюдение принципа зо­ нирования; 3) наличие и состояние мусоросборников; 4) организа­ цию и состояние подъездных путей; 5) соблюдение санитарно­ защитных зон; 6) озеленение; 7) общее санитарное содержание. В целях соблюдения санитарно-эпидемиологического режима на пищевом объекте его территория должна быть, по возможности, ограждена (изолирована). Зонирование территории осуществляет­ ся с учетом следующих требований: четкое разделение производ­ ственной зоны, складов и хозяйственно-административных постро­ ек; исключение совпадающих и встречных потоков пищевых про­ дуктов и не пищевых грузов; все подъездные пути, пешеходные дорожки и площадки для мусоросборников должны быть благоу­ строены (асфальтированы, бетонированы и т.п.); площадь озелене­ ния должна быть не менее 15 %. Площадки для мусоросборников располагаются на расстоянии не менее 25 м от жилых домов, площадок для игр и отдыха. Размеры площадки для мусоросборников должны превышать размеров кон­ тейнеров для мусора на 1 м со всех сторон. Мусоросборники очища­ ются при заполнении не более 2/з их объема с последующей очист­ кой и дезинфекцией с применением средств, разрешенных органа­ ми и учреждениями Роспотребнадзора. 200 Должны быть оборудованы ливневые стоки и водопроводные краны для полива. Движение автотранспорта следует организовы­ вать по круговому или сквозному принципу. При текущей эксплуа­ тации территория должна своевременно (не реже 1 раза в день) убираться, освобождаться от мусора и производственных отходов, тары, в плановом порядке подвергаться дезинфекционным (против патогенных микроорганизмов), дезинсекционным (против насеко­ мых) и дератизационным (против грызунов) мероприятиям. Пищевые объекты могут размещаться как в отдельно стоящем здании (группе зданий), так и в нежилых этажах жилых зданий, в общественных зданиях или в пристроенных к ним помещениях. Пищевые объекты, расположенные в жилых зданиях, должны иметь входы и эвакуационные выходы, изолированные от жилой части здания. Прием продовольственного сырья и пищевых про­ дуктов со стороны двора жилого дома, где расположены окна и вхо­ ды в квартиры, не проводится. Загрузку следует выполнять с торцов жилых зданий, не имеющих окон, или из подземных туннелей. Требования к водоснабжению и канализации. Водоснабжение пищевого предприятия, независимо от его мощности должно быть организовано либо из централизованной системы питьевого водо­ снабжения, либо из артезианских скважин или шахтных колодцев. Горячая и холодная вода должны быть подведены ко всем ракови­ нам, душевым, моечным (с установкой смесителей), технологиче­ скому и санитарно-техническому оборудованию в производствен­ ных и административно-бытовых помещениях согласно нормам проектирования. При этом следует предусматривать такие кон­ струкции смесителей, которые исключают повторное загрязнение рук после мытья. Вода, подаваемая на пищевой объект общественного питания, должна соответствовать гигиеническим требованиям, предъявляе­ мым к качеству воды централизованных систем питьевого водо­ снабжения или нецентрализованного водоснабжения. Температу­ ра горячей воды для бытовых нужд должна быть не ниже 65 °С, а для мытья технологического оборудования, инвентаря и посуды — не ниже 90 °С. При отсутствии холодной или горячей воды пищевые объекты (как стационарные, так и временные) не могут осуществлять ра­ боту. В здании пищевого предприятия предусматривают две системы канализации: для производственных и для бытовых (фекальных) сточных вод. В производственных и складских помещениях про­ кладывают в скрытом виде только канализационные трубы для про­ 201 изводственных стоков. Соединение обеих систем с городской кана­ лизацией происходит вне здания предприятия, а по ходу внутрен­ ней канализации оборудуются гидравлические затворы для предохранения от проникновения канализационного запаха. Временные пищевые объекты — организации быстрого обслу­ живания (павильоны, палатки, фургоны и т.п.) необходимо разме­ щать в местах, оборудованных общественными туалетами. Требования к микроклимату, отоплению, вентиляции, конди­ ционированию воздуха, освещению и условиям труда. На пищевых предприятиях согласно действующим санитарным нормам микро­ климата производственных помещений должны поддерживаться оптимальные или допустимые параметры метеорологических усло­ вий — температуры, относительной влажности, скорости движе­ ния воздуха — с учетом климатической зоны, периода года и кате­ гории тяжести выполняемых работ. При использовании систем кондиционирования воздуха параметры микроклимата в производ­ ственных помещениях должны соответствовать оптимальным зна­ чениям санитарных норм. При наличии механической или есте­ ственной вентиляции, а также в производственных помещениях периодически действующих пунктов питания — летних кафе, па­ вильонов, буфетов, размещаемых в местах массового отдыха насе­ ления, параметры микроклимата должны отвечать допустимым нормам. Интенсивность инфракрасного излучения (ИК-излучения) от теплового оборудования не должна превышать 70 Вт/м2. Для предотвращения неблагоприятного влияния инфракрасно­ го излучения на организм работников рекомендуется: ■ применять секционно-модульное оборудование; ■ максимально заполнять посудой рабочую поверхность плит; ■ своевременно выключать или переключать на меньшую мощность секции электроплит; ■ на рабочих местах у печей, плит, жарочных шкафов и другого оборудования, работающего с подогревом, при­ менять воздушное душирование; ■ регламентировать внутрисменные режимы труда и отды­ ха работников. Содержание вредных веществ в воздухе производственных по­ мещений не должно превышать предельно допустимых концентра­ ций (ПДК). 202 Устройство системы отопления должно отвечать требованиям действующих нормативных документов. Все нагревательные при­ боры при водяном, паровом и других видах отопления должны быть доступны для очистки от пыли. Производственные помещения пищевых предприятий должны быть оборудованы системами вентиляции. Помещения, в которых установлено оборудование, работающее на газе, должны система­ тически проветриваться. Во всех производственных и административно-хозяйственных помещениях пищевых предприятий освещение должно быть в со­ ответствии с утвержденными санитарными и строительными нор­ мами и правилами. Световые проемы запрещается загромождать тарой как внутри, так и вне здания, а также запрещается заменять остекление фанерой, картоном и др. В случае изменения назначе­ ния производственного помещения, а также при переносе или за­ мене оборудования осветительные установки должны быть при­ способлены к новым условиям без отклонения от норм освещенно­ сти. Для общего освещения производственных помещений следует применять светильники, имеющие защитную арматуру во взрывобезопасном исполнении. Размещение светильников над негерме­ тичным производственным оборудованием запрещается. Освещенность от источников искусственного освещения, коэф­ фициент естественной освещенности (КЕО) при естественном освещении, качественные показатели освещения (показатель дис­ комфорта и коэффициент пульсации) должны приниматься соглас­ но действующим нормативам. Окраска стен, перегородок, конструкций и оборудования долж­ на производиться в светлые тона в целях повышения освещенно­ сти. Допустимые уровни шума в помещениях пищевых предприя­ тий устанавливаются в соответствии с действующими санитарны­ ми нормами уровней шума на рабочих местах. Оптимальные эк­ вивалентные уровни непостоянного звука не должны превышать 70 дБ. При эксплуатации производственных помещений, в которых размещается оборудование, генерирующее шум, должны осущест­ вляться мероприятия по защите работающих от его вредного воз­ действия: ■ отделка помещений звукопоглощающими материалами; ■ использование амортизирующих устройств при монтаже оборудования. 203 Требования к планировке, устройству и содержанию помеще­ ний. Все помещения предприятий общественного питания подраз­ деляют по функциональному принципу на производственные, тор­ говые, складские, административно-бытовые. Количество и пло­ щади помещений проектируются в зависимости от количества по­ садочных мест и от количества приготавливаемых блюд за одну смену. Наличие всех групп помещений и их рациональное размещение на объекте, с одной стороны, обеспечивает последовательность технологического процесса от завоза сырья и продуктов до реали­ зации готовых блюд (полуфабрикатов) и удаления отходов, с другой стороны, исключает встречные и перекрещивающиеся потоки го­ товых блюд с полуфабрикатами, сырьем и отходами, чистой и ис­ пользованной посуды, посетителей и персонала и т.п., для предот­ вращения микробного загрязнения пищи и профилактики пище­ вых отравлений. Производственные помещения предприятия общественного пи­ тания предназначены для выполнения технологического процесса по приготовлению готовых блюд или полуфабрикатов. В их состав включаются: ■ отдельные заготовочные цехи для мяса, рыбы, овощей; ■ цехи для приготовления готовой пищи — холодный, кон­ дитерский, горячий (кухня); ■ раздаточная; ■ хлеборезка; ■ моечные столовой и кухонной посуды. Производственные помещения не должны быть проходными. Заготовочные цеха располагают между складскими помещениями и кухней, обеспечивая тем самым поточность технологического процесса. Например, овощной цех располагают ближе к складу овощей или загрузочному подъемнику. В нем предусматривают са­ мостоятельные линии и оборудование для мытья и очистки карто­ феля и корнеплодов, капусты и свежих овощей, идущих в пищу в сыром виде. М я с н о й ц е х предназначен для обеспечения технологиче­ ского процесса обработки мяса от размораживания туш (полутуш, брикетов) до приготовления полуфабрикатов. Необходимо преду­ сматривать раздельные линии обработки мяса, субпродуктов, пти­ цы. Особое внимание необходимо уделять линии по приготовле­ нию фарша и котлетной массы, исходя из повышенной санитарной 204 опасности процесса их приготовления. В мясном цехе обязательно предусматривают холодильное оборудование, вместимость которо­ го должна соответствовать количеству перерабатываемого сырья. Р ы б н ы й ц е х размещают рядом с мясным, а на небольших предприятиях допускается его проектирование в виде мясорыбно­ го цеха, но с обязательным разделением линий переработки мяса и рыбы. В г о р я ч е м ц е х е завершается технологический процесс при­ готовления пищи посредством тепловой обработки на плитах, в котлах, жарочных шкафах и т. п. Х о л о д н ы й ц е х выпускает продукцию, которую в процессе приготовления не подвергают тепловой обработке, поэтому к его проектированию и эксплуатации предъявляют чрезвычайно жест­ кие санитарные требования. Этот цех должен быть максимально приближен к раздаточной и отделен от горячего цеха термоизолиру­ ющей перегородкой. В холодном цехе разграничивают приготовле­ ние блюд из мяса, рыбы, салатов, бутербродов. К о н д и т е р с к и й ц е х размещают изолированно от других цехов, выделяя в нем отдельные помещения для суточного хране­ ния сырья, замеса и разделки теста, выпечки, отделки изделий, при­ готовления фаршей, а также экспедиции, моечные для яиц, посуды и тары. Целью строгой планировки помещений кондитерского цеха является, главным образом, исключение встречных и перекрещи­ вающихся потоков сырья и готовой продукции. Рабочие места пер­ сонала кондитерского цеха должны быть организованы четко в со­ ответствии с выполняемой производственной операцией и видом приготовляемого изделия. Для дезинфекции рабочих поверхностей и воздуха в наиболее санитарно опасных помещениях кондитерского цеха (отделения отделки готовых изделий, обработки цехового инвентаря, стерили­ зации кондитерских мешков, яйцебитни) необходимо устанавли­ вать бактерицидные лампы и использовать их по окончании оче­ редной уборки помещений. Р а з д а т о ч н а я должна быть непосредственно связана с горя­ чим и холодным цехами, хлеборезкой, моечной столовой посуды и залом. Такое расположение обеспечит кратчайший путь готовой пищи к потребителю, сохраняя ее качество и санитарноэпидемиологическую безупречность. М о е ч н у ю к у х о н н о й п о с у д ы размещают рядом с горя­ чим цехом и оборудуют моечными ваннами или посудомоечными ма­ шинами, стеллажами для хранения посуды. Моечную столовой по­ суды размещают на кратчайшем расстоянии от зала и охлаждаемой 20 5 камеры для хранения отходов. Она оборудуется трехгнездной ван­ ной для мытья и дезинфекции посуды или посудомоечной машиной. Складские помещения проектируются в зависимости от мощно­ сти предприятия в составе общего блока охлаждаемых камер для скоропортящихся продуктов (мяса, рыбы, молочных продуктов и жиров, фруктов и зелени, яиц, квашений) и неохлаждаемых кладо­ вых для сухих продуктов, хлеба, овощей. Торговые помещения используются для обслуживания потреби­ телей. В их состав входят обеденные залы (в том числе для диетиче­ ского питания), буфет, магазин кулинарии, вестибюль, гардероб и туалет для посетителей. В состав административно-бытовых помещений входят кабине­ ты администрации, медицинского работника (при наличии диети­ ческого зала), гардеробные, душевые, туалетные помещения, ком­ ната для отдыха персонала, помещения для хранения уборочного инвентаря, моющих средств и т. п. 15.2. САНИТАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ, ИНВЕНТАРЮ, ПОСУДЕ И ТАРЕ На предприятиях общественного питания могут использоваться оборудование, инвентарь, посуда и тара, сделанные из разрешен­ ных (имеющих положительное санитарно-эпидемиологическое за­ ключение) материалов, включая полимерные и синтетические ма­ териалы, различные виды стекла, керамики, фарфора, металла, бу­ маги, дерева. К немеханическому оборудованию относятся производственные столы, ванны для мытья посуды и продуктов, различные весы (на­ стольные и товарные), колода для разрубания мяса. В качестве водо­ непроницаемого покрытия для производственных столов рекомен­ дуются нержавеющая сталь, дюралюминий, полимерные материа­ лы без стыков и швов. Деревянные покрытия допускаются только в кондитерских цехах для разделки теста. Все производственные сто­ лы должны быть маркированы в соответствии с их назначением. Оборудование и инвентарь. Инвентарь включает в себя разде­ лочные доски, ножи, топоры мясорубочные, тяпки и молотки для отбивания мяса. Особое санитарное значение имеют непосред­ ственно соприкасающиеся с продуктами разделочные доски. Для предотвращения микробного загрязнения продуктов необходимо иметь набор маркированных досок для раздельной обработки сы­ 2Q6 рого и вареного мяса, рыбы, овощей, хлеба, сыра, колбасных изде­ лий, сельди. На боковых поверхностях разделочных досок и ручек ножей должна быть маркировка, указывающая, для каких продуктов они предназначены, например: СМ — сырое мясо, СР — сырая рыба, СО — сырые овощи, ВМ — вареное мясо, ВО — вареные овощи, М Г — мясная гастрономия, 3 — зелень, X — хлеб, КО — квашеные овощи. Доски и ножи хранятся в том же помещении, где и исполь­ зуются. Срок службы досок ограничен появлением в них щелей и зазоров, где могут скапливаться остатки продукта и развиваться микрофлора. Посуда и столовые приборы. Кухонная посуда используется для приготовления, хранения и транспортирования готовой пищи: раз­ личные котлы, кастрюли, сотейники, сковороды, противни, лопат­ ки, черпаки, дуршлаги, сита, паровые кастрюли (для приготовления диетических блюд), изготовленные из нержавеющей стали, алюми­ ния, чугуна, оцинкованного железа. Для приготовления некоторых блюд может быть использована гончарная посуда при условии, что она покрыта фриггованой глазурью, не выделяющей свинца. Столовая и чайная посуда может производиться из стекла, фаян­ са, фарфора, хрусталя (тарелки, чашки, стаканы, фужеры и т.п.), алюминия, мельхиора, нержавеющей стали (вилки, ложки, ножи, миски и т.п.). Все более широкое применение для производства столовой посуды находят полимерные материалы (полифенолы, по­ ликарбонаты, аминопласты). Для контакта с пищевыми продуктами могут использоваться только материалы, разрешенные к примене­ нию в установленном порядке. Использование полимерных и син­ тетических материалов регламентируется по температуре и виду пищевого продукта, кратности использования, способам санитар­ ной обработки (для многоразовых изделий). Не допускается к применению посуда с отбитыми краями, тре­ щинами, с неровной (или липкой) поверхностью (последнее только для посуды из полимерных материалов). Нельзя отпускать в посуде, предназначенной для контакта только с холодными пищевыми про­ дуктами, горячие блюда и напитки. Количество одновременно ис­ пользуемой столовой посуды и приборов должно соответствовать нормам оснащения предприятий, но не менее трехкратного коли­ чества по числу посадочных мест. Мытье столовой посуды проводится механическими посудомо­ ечными машинами или ручным способом. Для мытья ручным спо­ собом предприятие общественного питания должно быть обеспе­ чено: для столовой посуды — трехгнездными ваннами (в третьем 207 гнезде следует иметь специальные решетки и гибкий шланг с душе­ вой насадкой для ополаскивания вымытой посуды); для стеклянной посуды — двухгнездными ваннами или одной ванной, но с после­ дующей мойкой горячей водой; для мытья кухонной посуды преду­ сматриваются двухгнездные ванны; в буфетах с ограниченным ас­ сортиментом допускается иметь двухгнездную ванну. На предприя­ тиях общественного питания допускается использование только разрешенных в установленном порядке моющих, чистящих и де­ зинфицирующих средств. Последовательность мытья столовой посуды ручным способом: ■ удаление остатков пищи щеткой или деревянной лопат­ кой в специальные бачки для отходов; ■ обезжиривание посуды разрешенными моющими сред­ ствами и мытье ее в первом гнезде моечной ванны (щет­ ками или ветошью в воде, имеющей температуру не ниже 40 -С); ■ во второе гнездо моечной ванны добавляют разрешен­ ные моющие средства в количестве в 2 раза меньшем, чем в первом гнезде ванны, и моют посуду в воде при тем­ пературе не ниже 40 °С; ■ ополаскивание посуды в третьем гнезде ванны горячей водой температурой не ниже 65 °С путем погружения та­ релок, установленных на ребро в металлических сетках с ручками, или с помощью гибкого шланга с душевой на­ садкой; ■ просушивание посуды проводится в сушильном шкафу или на полке-решетке. Ложки, вилки, ножи моют также с добавлением разрешенных моющих средств с последующим споласкиванием горячей проточ­ ной водой температурой не ниже 65 °С. Рекомендуется прокали­ вать вымытые приборы в жарочных или духовых шкафах в тече­ ние 2...3 мин. Стеклянная посуда (стаканы, кружки, вазочки, розетки, рюмки, бокалы и др.) моется в двухгнездной ванне водой при температуре не ниже 40 °С с добавлением разрешенных моющих средств в пер­ вое гнездо. В ресторанах разрешается вытирать (полировать) сте­ клянную посуду (бокалы, фужеры и др.) чистыми маркированными полотенцами или ручниками (салфетками). В конце рабочего дня проводится дезинфекция всей столовой посуды и приборов 0,2%-ным раствором хлорной извести или 208 0,2%-ным раствором хлорамина, или 0,1%-ным раствором кальция гипохлорита с экспозицией в течение 10 мин, с последующ им про­ мыванием проточной водой температурой не ниже 50 °С. При механизированной мойке столовой посуды необходимо предварительно очистить ее от остатков пищи. В качестве мою щ их средств для машинной мойки можно применять разреш енные м о­ ю щ ие средства. Н аиболее эффективны для мытья столовой посуды машины душ евого типа, хуж е — щеточного. Для мытья стаканов удобны машины с вращающимися щетками, температура воды за­ клю чительного душа в машинах долж на быть не ниже 90 °С. П осле работы машины очищают, промывают горячей водой с питьевой содой и насухо вытирают. Последовательность мытья кухонной посуды: ■ посуду освобож даю т от остатков пищи щеткой или дере­ вянной лопаткой, затем обезж ириваю т в первом гнезде мойки теплой водой при температуре не ниже 40 °С с до­ бавлением разреш енных м ою щ их средств; ■ споласкивают во втором гнезде мойки горячей водой (температура не ниже 65 °С); ■ высушивают на решетчатых полках в опрокинутом виде. Пищ еварочные котлы моют щетками теплой водой (не ниже 40 °С) и ополаскивают горячей водой (не ниж е 65 °С). М еталличе­ ский инвентарь после промывки с добавлением м ою щ их средств и споласкивания следует прокалить в духовом шкафу или пекарских шкафах. М елкий деревянный инвентарь (разделочные доски, л о ­ патки, мешалки и др.) после мытья теплой водой (45... 50 °С) с добав­ лением м ою щ их средств необходимо обрабатывать горячей водой при температуре не ниже 65 °С, а затем просушивать на реш етча­ тых металлических стеллажах. А лю м иниевую посуду моют мылом, так как от соды она темнеет, термосы промывают внутри и снаружи струей горячей воды из шланга. Сита, через которые процеживают бульон и соки, конди­ терские мешочки для крема после употребления тщ ательно промы­ вают в горячей воде с добавлением м ою щ их средств, споласкивают, кипятят в течение 15 мин и просушивают. Для кипячения кондитерских мешочков для крема необходимо иметь специальную маркированную посуду. П осле просушивания хранить их следует только в чистой закрытой маркированной по­ суде. Подносы в торговы х залах предприятий с самообслуж иванием промывают в моечных столовой посуды горячей водой с добавле- 209 нием моющих средств, споласкивают и насухо протирают специ­ ально выделенными для этого маркированными салфетками. Кас­ сеты для столовых приборов и приборы для специй промывают по мере загрязнения, но не реже 1 раза в день. Щетки, мочалки, ве­ тошь для мытья посуды после работы промывают, кипятят в тече­ ние 10... 15 мин и просушивают. Хранят их в специально выделен­ ном месте. Моечные ванны после использования моют щетками и обдают кипятком. Для обеспечения требуемого санитарного качества мойки посу­ ды и инвентаря необходимо обращать особое внимание на своевре­ менную смену воды в моечных ваннах, правильное дозирование моющих и дезинфицирующих средств и приготовление этих раст­ воров, температуру воды, санитарное содержание щеток, мочалок и др. Несоблюдение этих требований приводит к недостаточному освобождению посуды от остатков пищи и микрофлоры, что может явиться одним из факторов передачи от больного или бактерионо­ сителя здоровому человеку таких инфекционных заболеваний, как дизентерия, брюшной тиф, дифтерия, грипп, туберкулез и др. Поэ­ тому требуется повседневный санитарный контроль за качеством мытья и обеззараживания посуды, особенно столовой. В первую очередь следует проверять наличие и концентрацию соды (щелочи) в воде, используемой для мытья посуды, температур­ ный режим в моечных ваннах, наличие жира и других остатков пищи на посуде, которые указывают не только на плохое качество мытья посуды, но и на значительное ее микробное обсеменение. Контрольное измерение температуры воды в моечных ваннах следует проводить в момент наибольшей нагрузки столовой (в обед). Условия приготовления и характеристики дезинфицирующих средств приведены в табл. 15.1. Определять наличие хлора в воде моечных ванн необходимо в тех случаях, когда для обеззараживания посуды применяются хлорсодержащие препараты (хлорная известь, хлорамин). Конт­ роль за правильностью их применения проводится с помощью ин­ дикаторной бумажки, пропитанной смесью калия йодида и крах­ мала (реактив). Индикаторную бумажку смачивают исследуемой водой из моечной ванны. При наличии хлора бумажка становится темно-синей. От обычной водопроводной воды цвет бумажки не изменяется. Качество мытья столовой посуды с помощью реакции на остаточ­ ный хлор проверяют следующим образом. Тарелки, вымытые руч­ ным способом с применением хлорной извести, дают положитель- 210 Таблица 15.1. Способы приготовления и назначение дезинф ицирую щ их средств Наименование Хлорная из­ весть Концентрация, Ю (исходный раствор) Гипохлорит кальция Способ приготовления Обработка контейнеров для пищевых отходов 1 кг хлорной извести растворяют в 10 л воды, отстаивают 24 ч\ сливают с осадка 5 Обработка раковин, умывальников, уни­ тазов 5 л исходного раствора разводят в 10 л воды 2 Дезинфекция оборудования и инвентаря кондитерского цеха 2 л исходного раствора разводят в 10 л воды Обработка помещений (полов, стен, две­ рей и др.) 1 л исходного раствора разводят в 10 л воды** 0,5 Обработка оборудования 0,5 л исходного раствора разводят в 10 л воды 0,2 Дезинфекция столовой посуды 0,2 л исходного раствора разводят в 10 л воды 0,2 То же 20 г (1 ст. л.) растворяют в 10 л воды 0,5 Дезинфекция помещений, оборудования 50 г (2,5 ст. л.) растворяют в 10 л воды 0,1 Дезинфекция столовой посуды 10 г (1 ч. л.) растворяют в 10 л воды I (рабочий раствор) Хлорамин Б Назначение % 211 Раствор хранят в емкостях с плотно закрытой крышкой (пробкой) не более 5 сут. Во время приготовления исходного раствора хлорной извести следует пользоваться респираторами и защитными очками. ** Раствор готовят по мере надобности. ную реакцию с указанным реактивом. При проведении по тарелке ватным тампоном, смоченным реактивом, появляется полоса буровато-синего цвета. Если тарелки вымыты без применения хлор­ ной извести, то цветной полосы не обнаруживается. С помощью ре­ актива можно также установить, обрабатывались ли раствором хлорной извести разделочные доски, веселки, лопатки, стеллажи, полки и другие деревянные предметы. Для этого ватным тампоном, смоченным реактивом, протирают небольшой участок исследуемо­ го предмета. Посинение этого участка укажет на то, что предмет бы л обработан раствором хлорной извести или хлорамина. В моечных отделениях должна быть вывешена инструкция о правилах мытья посуды и инвентаря. КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1. С чем связано требование наиболее пристального внима­ ния к предприятиям общественного питания с санитарноэпидемиологических позиций? 2. Перечислите критические контрольные точки предприятия общественного питания. 3. Какие мероприятия по благоустройству территории пред­ приятия общественного питания являются обязательными? 4. Какие группы помещений должны обязательно присутствовать на предприятии общественного питания? 5. Какие цели преследуются рациональным размещением раз­ личных групп помещений внутри объекта общественного пи­ тания? 6. Какие средства и приемы дезинфекции используются в наи­ более санитарно-опасных цехах организации общественного питания? 7. Какие существуют общие гигиенические требования к обо­ рудованию, инвентарю, посуде и таре? 8. Какую посуду не разрешается использовать на предприятии общественного питания? 9. Как правильно должно быть организовано мытье столовой и кухонной посуды? 10. В чем состоит принципиальное различие мытья кухонной и столовой посуды? 11. Какие дезинфицирующие средства используют для обработки оборудования, инвентаря, посуды и тары? 12. Какие показатели следует проверять в первую очередь при проведении повседневного контроля качества мытья и обез­ зараживания столовой посуды? Глава 16 САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ 16 . 1 . ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ, ПРИЕМ И ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ Предприятие общественного питания должно иметь санитарноэпидемиологическое заключение территориального органа Роспо­ требнадзора, подтверждающее соответствие его помещений и обо­ рудования требованиям санитарного законодательства, с указани­ ем в нем ассортимента выпускаемой продукции. Если на объекте общественного питания реализуется алкогольная продукция — должно быть необходимое разрешающее санитарно эпидемиоло­ гическое заключение. Транспортирование пищевых продуктов осуществляется специ­ альным автотранспортом, обеспечивающим необходимые темпе­ ратуру, влажность и др. На каждую машину, предназначенную для перевозки пищевой продукции, должен быть оформлен санитар­ ный паспорт, выданный учреждениями Роспотребнадзора сроком не более чем на 1 год. Лица, сопровождающие продукты в пути и выполняющие погрузку и выгрузку их, должны иметь санитарную одежду (халат, рукавицы) и медицинскую книжку установленного образца с отметками о прохождении медицинских осмотров, ре­ зультатах лабораторных исследований и прохождении профессио­ нальной гигиенической подготовки и аттестации. Пищевые продукты, поступающие на склады предприятий об­ щественного питания, должны соответствовать требованиям дей­ ствующей нормативно-технической документации, находиться в исправной чистой таре и сопровождаться документами удостове­ ряющими их качество (в зависимости от вида пищевой продук­ ции — сертификаты качества производителя, санитарно-эпидемио­ логические заключения, санитарно-ветеринарные свидетельства, 213 заверенные копии документов, свидетельствующих о прохождении процедур обязательной сертификации и государственной реги­ страции), а также маркировочным ярлыком на каждом тарном мес­ те (ящике, фляге, коробке) с указанием даты, часа изготовления и конечного срока реализации. Качество пищевых продуктов проверяется представителями службы контроля качества предприятия, а при наличии лаборато­ рии — также работником лаборатории. Контроль качества посту­ пающих продовольственных товаров осуществляют заведующий производством или его заместитель, повар-бригадир, в буфетах — буфетчик. Запрещается принимать: ■ продовольственное сырье и пищевые продукты без доку­ ментов, подтверждающих их качество и безопасность; ■ мясо и субпродукты всех видов сельскохозяйственных животных без клейма и ветеринарного свидетельства; ■ рыбу, раков и сельскохозяйственную птицу без ветери­ нарного свидетельства; ■ яйца с загрязненной скорлупой, с насечкой, «тек», «бой», а также яйца из неблагополучных по сальмонеллезу хо­ зяйств; ■ утиные и гусиные яйца; ■ консервы с нарушением герметичности, бомбажные, «хлопуши», банки с ржавчиной, деформированные, без этикеток; ■ крупу, муку, сухофрукты и другие продукты, зараженные амбарными вредителями; ■ овощи и фрукты с наличием плесени и гнили; ■ грибы свежие червивые, мятые, некультивируемые (ди­ корастущие); ■ продукцию домашнего изготовления (консервированные грибы, мясные, молочные, рыбные и другие продукты, готовые к употреблению); ■ особо скоропортящиеся продукты с истекшими сроками реализации. Принятые продукты хранят или в таре поставщика (бочки, ящики, фляги, бидоны и др.), или перекладывают в чистую, марки­ рованную в соответствии с видом продукта производственную тару. 214 Продукты хранят согласно принятой классификации по услови­ ям хранения: сухие (мука, сахар, крупа, макаронные изделия); хлеб; мясные, рыбные; молочно-жировые; гастрономические; овощи. Сырые и готовые продукты должны храниться в отдельных хо­ лодильных камерах. На небольших предприятиях, имеющих одну холодильную камеру, а также в камере суточного запаса продуктов допускается совместное их хранение с соответствующим разграни­ чением. Хранение особо скоропортящихся продуктов осуществля­ ется в соответствии с действующими санитарными нормами и пра­ вилами. Охлажденные мясные туши (полутуши, четвертины) подвеши­ вают на крючьях так, чтобы они не соприкасались между собой, со стенами и полом помещения. Мороженое мясо хранят на стелла­ жах или подтоварниках штабелями. Субпродукты хранят в ящиках или мешках на стеллажах или подтоварниках. Птицу мороженую (охлажденную) и рыбу мороженую хранят в таре поставщика на стеллажах или подтоварниках, укладывая в штабеля; для лучшей циркуляции воздуха между ящиками (короб­ ками) рекомендуется прокладывать деревянные рейки. Сметану, творог хранят в таре с крышкой. Запрещается остав­ лять ложки, лопатки в таре с творогом и сметаной, их необходимо хранить в специальной посуде и после использования промывать. Маркировочный ярлык на каждом тарном месте следует сохранять до полного использования продукции. Масло сливочное хранят в заводской таре или брусками, завер­ нутыми в пергамент, в лотках, масло топленое — во флягах. Масло коровье, топленое и другие пищевые жиры нельзя хранить совмест­ но с сильно пахнущими продуктами. Крупные сыры хранят без тары на чистых стеллажах. При укладке сыров (прямоугольный брусок, круглый) один на другой между ними должны быть про­ кладки из картона или фанеры. Мелкие сыры хранят в таре на пол­ ках или стеллажах. Колбасы и окорока подвешивают на крючьях, сосиски хранят в таре поставщика или перекладывают в специальные контейнеры. Яйца в коробках хранят на подтоварниках в сухих прохладных помещениях отдельно от других продуктов. Яичный порошок хра­ нят в сухом помещении при температуре не выше 20 °С, меланж — в холодильной камере при температуре не выше -6 °С. Растительное масло хранят в бочках, бидонах и другой таре. Крупу и муку хранят в мешках на подтоварниках в штабелях. При длительном хранении для предупреждения увлажнения муки мешки в штабелях периодически перекладывают из нижних рядов 215 наверх. Небольшое количество крупы или муки хранят в пристен­ ных ларях с крышкой; высота загружаемой в ларь муки, крупы не должна превышать 1 м. Лари периодически промывают 1%-ным раствором кальцинированной соды и хорошо просушивают. Макаронные изделия хранят в таре поставщика на стеллажах или подтоварниках. Сахар, соль хранят в сухом помещении в таре по­ ставщика. Чай и кофе хранят в сухих проветриваемых помещениях. Хлеб хранят в лотках на стеллажах, полках или шкафах. Для хра­ нения хлеба рекомендуется выделить отдельную кладовую. Ржаной и пшеничный хлеб хранят раздельно. Дверцы в шкафах для хлеба должны иметь отверстия для вентиляции. При уборке шкафов сле­ дует сметать с полок крошки специальными щетками и не реже 1 раза в неделю тщательно протирать их с использованием 1%-ного раствора столового уксуса. Картофель и корнеплоды хранят в сухом и темном помещении, капусту — на отдельных стеллажах, квашеные, соленые овощи — в бочках при температуре до 10 °С. Плоды и зелень хранят в ящиках в прохладном месте (не выше 12 °С). Замороженные овощи, плоды хранят в таре поставщика в низко­ температурных холодильных камерах; сушеные овощи, плоды и грибы -— в сухих, чистых, проветриваемых помещениях. Вопрос о реализации нескоропортящихся продуктов с истекшим сроком хранения, но отвечающих требованиям нормативно­ технической документации по органолептическим и физико­ химическим показателям, может быть решен только после соответ­ ствующего заключения эксперта Роспотребнадзора. При установлении факта порчи продуктов их забраковка осу­ ществляется комиссией в установленном порядке с возможной по­ следующей передачей на корм животным по согласованию с орга­ нами ветнадзора. 16 .2 . ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРОКАМ ГОДНОСТИ И УСЛОВИЯМ ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Гигиенические требования к срокам годности и условиям хране­ ния пищевых продуктов устанавливаются в целях обеспечения без­ опасности и пищевой ценности пищевых продуктов в процессе производства, хранения, транспортирования и реализации. С р о к г о д н о с т и п и щ е в ы х п р о д у к т о в — ограниченный период времени, в течение которого пищевые продукты должны полно- 216 стью отвечать предъявляемым к ним требованиям в части орган о­ лептических, ф изико-хим ических показателей, в том числе в части пищ евой ценности, и установленны м нормативными документами требований к допустим ом у содерж анию химических, би ологи ч е­ ских вещ еств и их соединений, м икроорганизм ов и других б и о л о ­ гических организмов, представляю щ их опасность для здоровья ч е­ ловека. Сроки годности устанавливаются на пищ евы е продукты, каче­ ство которы х по истечении оп ределенн ого времени с момента их изготовления ухудш ается и ими приобретаю тся свойства, опасны е для здоровья человека, в связи с чем утрачивается пригодность для использования по назначению . П ищ евы е продукты подразделяю т­ ся на не скоропортящ иеся, скоропортящ иеся и о собо скоропортя­ щ иеся (табл. 16.1). Таблица 16.1. Виды пищевой продукции Не скоропортящиеся Скоропортящиеся Особо скоропортящиеся Сухие продукты с содержанием массо­ вой доли влаги менее 13%; хлебобулочные из­ делия без отделок; сахаристые кондитер­ ские изделия; пищевые концентра­ ты; уксус Продукты переработки мяса, птицы, яиц, моло­ ка, рыбы и нерыбных объектов промысла; мучные кремово-кон­ дитерские изделия с массовой долей влаги более 13 %; кремы и отделочные полуфабрикаты; напитки; продукты переработки овощей; жировые и жиросо­ держащие продукты (майонезы, маргари­ ны); быстрозамороженные готовые блюда и полуфабрикаты; пресервы; термизированные кис­ ломолочные продукты и стерилизованные молочные продукты Все блюда обще­ ственного питания; молоко и сливки пастеризованные; охлажденные полу­ фабрикаты из мяса, птицы, рыбы, море­ продуктов, сырых и вареных овощей; свежеотжатые соки; кремово­ кондитерские изделия, изготовлен­ ные с применением ручных операций; скоропортящиеся продукты во вскры­ тых в процессе реа­ лизации упаковках 217 Продукты, которые при соблюдении установленных правил хра­ нения не нуждаются в специальных температурных режимах хра­ нения, считаются не скоропортящимися. Продукты, требующие для обеспечения безопасности специаль­ ных температурных и/или иных режимов и правил хранения, без обеспечения которых они могут принести вред здоровью человека, относятся к скоропортящимся и особо скоропортящимся продук­ там. Они подлежат хранению в условиях холода и предназначены для краткосрочной реализации. Пищевые продукты при их изготов­ лении и обороте (хранении, транспортировании и реализации) должны храниться при условиях, обеспечивающих сохранение их качества и безопасности в течение всего срока годности. Сроки годности и условия хранения пищевых продуктов уста­ навливаются изготовителем в соответствии с гигиеническими тре­ бованиями безопасности и пищевой ценности и вносятся в норма­ тивную или техническую документацию. Установленные сроки годности и условия хранения особо скоро­ портящихся и скоропортящихся пищевых продуктов, вырабатыва­ емых по нормативной и/или технической документации в соответ­ ствии с СанПиН 2.3.2.1324—03 (табл. 16.2), являются обязательны­ ми для индивидуальных предпринимателей и юридических лиц, осуществляющих деятельность по изготовлению и обороту кон­ кретных видов пищевой продукции. Таблица 16.2. Услови я хранения, сроки годности особо скоропортящ ихся и скоропортящ ихся продуктов при те м п ературе (4±2) °С Наименование продукции Срок годности Часы/сутки М ясо и м ясопрод укты . П тиц а, яйц а и прод укты и х переработки П олуф абрикат ы м я сн ы е б е ск о ст н ы е 1. Полуфабрикаты крупнокусковые: мясо фасованное, полуфабрикаты порционные (вырезка; бифштекс нату­ ральный; лангет; антрекот; ромштекс; говядина, баранина, свинина духовая; эскалоп, шницель и др.) без панировки 48 Часов полуфабрикаты порционные (ром­ штекс, котлета натуральная из барани­ ны и свинины, шницель) в панировке 36 » 218 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки бефстроганов, азу, поджарка, гуляш, го­ вядина для тушения, мясо для шашлы­ ка, жаркое особое, мясное ассорти (без соусов и специй) 36 Часов маринованные, с соусами 24 Часа формованные, в том числе в панировке, фаршированные (голубцы, кабачки) 24 » комбинированные (котлеты мясо-кар­ тофельные, мясо-растительные, мясо­ капустные, с добавлением соевого белка) 24 » вырабатываемые мясоперерабатываю­ щими предприятиями 24 » вырабатываемые предприятиями тор­ говли и общественного питания 12 Часов 5. Полуфабрикаты мясокостные (крупно­ кусковые, порционные, мелкокусковые) 36 » 6. Субпродукты убойных животных (пе­ чень, почки, язык, сердце, мозги) 24 Часа 2. Полуфабрикаты мелкокусковые: 3. Полуфабрикаты мясные рубленые: 4. Фарши мясные (говяжий, свиной, из мяса других убойных животных, комби­ нированный): П о л у ф а бр и к а т ы и з м яса п т и ц ы 7. Полуфабрикаты из мяса птицы нату­ ральные: мясокостные, бескостные без паниров­ ки (тушка, подготовленная к кулинар­ ной обработке, окорочка, филе, четвер­ тины, цыплята-табака, бедра, голени, крылья, грудки) 48 Часов мясокостные, бескостные, в панировке, со специями, с соусом, маринованные 24 Часа 8. Полуфабрикаты из мяса птицы рубле­ ные, в панировке и без нее 18 Часов 219 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки 9. Фарш куриный 12 Часов 10. Субпродукты, полуфабрикаты из суб­ продуктов птицы 24 Часа 11. Наборы для студня, рагу, суповой 12 Часов Кулинарные изделия и готовые блюда из мяса и мясопродуктов 12. Мясо отварное (для холодных блюд; крупным куском, нарезанное на порции для первых и вторых блюд) 24 Часа 13. Мясо жареное тушеное (говядина и свинина жареные для холодных блюд) 36 Часов 14. Говядина и свинина жареные круп­ ным куском, нарезанные на порции для вторых блюд, мясо шпигованное) 36 » 15. Изделия из рубленого мяса жареные (котлеты, бифштексы, биточки, шницели идр.) 24 Часа 16. Пловы, пельмени, манты, беляши, блинчики, пироги 24 » 17. Гамбургеры, чизбургеры, сэндвичи готовые, пицца готовая 24 » 18. Желированные продукты из мяса: за­ ливные, зельцы, студни, холодцы 12 Часов 19. Субпродукты мясные отварные (язык, вымя, сердце, почки, мозги), жареные 24 Часа 20. Паштеты из печени и/или мяса 24 » Б л ю д а и з м яса К у л и н а р н ы е и зд ел и я и з м яса п т и ц ы 21. Тушки и части тушек птицы копченые, копчено-запеченные и копчено-вареные 72 » 22. Блюда готовые из птицы жареные, от­ варные, тушеные 48 Часов 220 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки 23. Блюда из рубленого мяса птицы, с соусами и/или с гарниром 12 Часов 24. Пельмени, пироги из мяса птицы 24 Часа 25. Желированные продукты из мяса пти­ цы: зельцы, студни, холодцы, в том числе ассорти с мясом убойных животных 12 Часов 26. Паштеты из мяса птицы и субпродук­ тов 24 Часа 27. Яйца вареные 36 Часов К о л б а с н ы е и зд е л и я и з м яса в с е х в и д о в у б о й н ы х ж и в о т н ы х , п т и ц ы 28. Колбасы вареные, вырабатываемые по ГОСТ: высшего и 1-го сортов 72 Часа 2-го сорта 48 Часов высшего сорта, деликатесные, с добав­ лением консервантов 10 Суток 1-го сорта 8 » 2-го сорта 7 » 30. Сосиски, сардельки вареные, хлеба мясные, вырабатываемые по ГОСТ 72 Часа 31. Сосиски, сардельки вареные в парога­ зонепроницаемых оболочках 7 Суток 32. Колбасы, сосиски, сардельки вареные, нарезанные и упакованные под вакуумом, в условиях модифицированной атмосфе­ ры 5 » 33. Продукты мясные вареные (окорока, рулеты, свинина и говядина прессован­ ные, ветчина, бекон, мясо свиных голов прессованное, баранина в форме) 72 Часа 29. Колбасы вареные по ГОСТ в парогазо­ непроницаемых оболочках: 221 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки 34. Продукты мясные вареные, нарезан­ ные и упакованные под вакуумом, в усло­ виях модифицированной атмосферы 5 Суток 35. Колбасы ливерные, кровяные 48 Часов 36. Колбасы, сосиски, сардельки вареные с добавлением субпродуктов 48 » высшего сорта 72 Часа 1-го сорта 48 Часов 5 Суток 37. Колбасные изделия вареные из мяса птицы (колбасы, мясные хлеба, рулеты, сосиски, сардельки, ветчина и др.): 38. Колбасные изделия вареные из мяса птицы, упакованные под вакуумом, в усло­ виях модифицированной атмосферы Рыба, нерыбные объекты промысла и продукты, вырабатываемые из них П о л у ф а бр и к а т ы р ы б н ы е 39. Рыба всех наименований охлажден­ ная 48 Часов при температу­ ре-2...0°С 40. Филе рыбное 24 Часа при температу­ р е-2 . ..0°С 41. Рыба специальной разделки 24 Часа при темпе­ ратуре -2...+2 °С 42. Фарш рыбный пищевой, формованные фаршевые изделия, в том числе с мучным компонентом 24 Часа при темпе­ ратуре -2...+2 °С 43. Ракообразные, двустворчатые моллю­ ски живые, охлажденные 12 Часов 222 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки К у л и н а р н ы е и зд ел и я из р ы б ы с т е р м и ч е ск о й о б р а б о т к о й 44. Рыба отварная, припущенная, жаре­ ная, тушеная, запеченая, фаршированная 36 Часов 45. Блюда из рыбной котлетной массы (котлеты, зразы, шницели, фрикадельки, пельмени), запеченные изделия, пироги 24 Часа 46. Рыба всех наименований и рулеты горячего копчения 48 Часов 47. Многокомпонентные изделия (солян­ ки, пловы, закуски) 24 Часа 48. Желированные продукты (студни, зельцы, рыба заливная) 24 » К у л и н а р н ы е и зд ел и я из р ы б ы б е з т е п л о в о й о б р а б о т к и 49. Изделия рубленые из соленой рыбы (паштеты, пасты) 24 Часа 50. Салаты из рыбы и морепродуктов без заправки 12 Часов 51. Масло селедочное, икорное, крилевое и др. 24 Часа 52. Масло икорное, крилевое и др. 24 » 53. Раки и креветки вареные 12 Часов 54. Изделия структурированные («крабо­ вые палочки» и др.) 48 » Кулинарны е икорны е п родукт ы 55. Кулинарные изделия с термической обработкой 48 Часов 56. Многокомпонентные блюда без тер­ мической обработки после смешивания 12 Часов при темпе­ ратуре -2... +2 °С 57. Пасты рыбные в полимерной потре­ бительской таре 48 Часов 223 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки М олоко и молочные продукты, сыры 58. Молоко, сливки, сыворотка молочная, пахта пастеризованные: в потребительской таре 36 Часов во флягах и цистернах 36 » 59. Молоко топленое 5 Суток 60. Жидкие кисломолочные продукты 72 Часа 61. Жидкие кисломолочные продукты, обогащенные бифидобактериями 72 » 62. Кумыс натуральный (из кобыльего молока), кумыс из коровьего молока 48 Часов 63. Ряженка 72 Часа 64. Сметана и продукты на ее основе 72 » 65. Творог и творожные изделия 72 » 66. Творог и творожные изделия термиче­ ски обработанные 5 Суток 67. Продукты пастообразные молочные белковые 72 Часа 68. Блюда из творога — вареники лени­ вые, сырники творожные, начинки из творога, пироги 24 » 69. Запеканки, пудинги из творога 48 Часов 70. Сыр домашний 72 Часа 71. Сыры сливочные 5 Суток 72. Сыры мягкие и рассольные без со­ зревания 5 » 73. Масло сырное 48 Часов П р о д у к ц и я д е т с к и х м о л о ч н ы х кухон ь 74. Кисломолочные продукты: 224 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки в бутылках 36 Часов в полимерной таре 72 Часа другие кисломолочные продукты 36 Часов 75. Творог детский 36 » 76. Творожные изделия 24 Часа в бутылках 48 Часов в герметичной таре 10 Суток 36 Часов 74.1. Кефир: 77. Продукты стерилизованные (смеси молочные адаптированные, молоко сте­ рилизованное): 78. Продукты для лечебного и профилак­ тического питания на сквашенной соевой или немолочной основе Овощные продукты Полуфабрикаты из овощей и зелени 79. Картофель сырой очищенный сульфитированный 48 Часов 80. Капуста свежая зачищенная 12 » 81. Морковь, свекла, лук репчатый сырые очищенные 24 Часа 82. Редис, редька обработанные, нарезан­ ные 12 Часов 83. Петрушка, сельдерей обработанные 24 Часа 84. Лук зеленый обработанный 18 Часов 85. Укроп обработанный 18 » без заправки 18 » с заправками (майонез, соусы) 12 » Кулинарные изделия 86. Салаты из сырых овощей и фруктов: 225 П родолж ение табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки без заправки 18 Часов с заправками (майонез, соусы) 6 » 36 » без заправки и добавления соленых овощей 18 » с заправками (майонез, соусы) 12 » 24 Часа без заправки 18 Часов с заправками (майонез, соусы) 12 » рис отварной, макаронные изделия от­ варные, пюре картофельное 12 » овощи тушеные 18 » картофель отварной, жареный 18 » 48 » 87. Салаты из сырых овощей с добавлени­ ем консервированных овощей, яиц ит.д.: 88. Салаты из маринованных, соленых, квашеных овощей 89. Салаты и винегреты из вареных ово­ щей: 90. Блюда из вареных, тушеных, жареных овощей 91. Салаты с добавлением мяса, птицы, рыбы, копченостей: 92. Гарниры: 93. Соусы и заправки для вторых блюд Кондитерские и хлебобулочные изделия Полуфабрикаты тестовые 94. Тесто дрожжевое для пирожков пече­ ных и жареных, для кулебяк, пирогов и других мучных изделий 9 Часов 95. Тесто слоеное пресное для тортов, пирожных и других мучных изделий 24 Часа 96. Тесто песочное для тортов и пирож­ ных 36 Часов 226 Окончание табл. 16.2 Наименование продукции Срок годности Часы/сутки К у л и н а р н ы е и зд ел и я 97. Ватрушки, сочники, пироги полуот­ крытые из дрожжевого теста: с творогом 24 Часа с повидлом и фруктовыми начинками 24 » 98. Чебуреки, беляши, пирожки столо­ вые, жареные, печеные, кулебяки, рассте­ гаи (с мясом, яйцами, творогом, капустой, ливером и другими начинками) 24 » 99. Биточки (котлеты) манные, пшенные 18 Часов М у ч н и с т ы е к о н д и т е р с к и е и здели я, сл а д к и е б л ю д а , н а п и т к и 100. Торты и пирожные: без отделки кремом, с отделками белково-взбивной, типа суфле, сливоч­ ной, фруктово-ягодной, помадной 72 Часа пирожное «Картошка» 36 Часов с заварным кремом, с кремом из взби­ тых сливок, с творожно-сливочной начинкой 18 » с начинками сливочной, фруктовой, с цукатами, маком 36 » с творогом 24 Часа 102. Желе, муссы 24 » 103. Кремы 24 » 104. Сливки взбитые 6 Часов квас хлебный непастеризованный 48 » квас «Московский» 72 Часа 48 Часов 101. Рулеты бисквитные: 105. Квасы, вырабатываемые промыш­ ленностью: 106. Соки фруктовые и овощные свежеотжатые 227 Срок годности пищевого продукта определяется периодом вре­ мени, исчисляемым со дня его изготовления, в течение которого пищевой продукт пригоден к использованию, либо датой, до насту­ пления которой пищевой продукт пригоден к использованию. Пе­ риод времени (дата), в течение которого (до наступления которой) пищевой продукт пригоден к использованию, следует определять с момента окончания технологического процесса его изготовления, и включает в себя хранение на складе организации-изготовителя, транспортирование, хранение в организациях продовольственной торговли и у потребителя после закупки. Информация, наносимая на этикетку о сроках годности пище­ вых продуктов, должна предусматривать: ■ указание часа, дня, месяца, года выработки для особо ско­ ропортящихся продуктов, продуктов для детского и дие­ тического питания; ■ дня, месяца и года — для скоропортящихся продуктов; ■ месяца и года — для не скоропортящихся продуктов, а также правил и условий их хранения и употребления. Сроки годности скоропортящихся пищевых продуктов распро­ страняются на продукты в тех видах потребительской и транспорт­ ной тары и упаковки, которые указаны в нормативной и техниче­ ской документации на эти виды продуктов, и не распространяются на продукцию во вскрытой в процессе их реализации таре и упа­ ковке или при нарушении ее целостности. Скоропортящиеся пищевые продукты после вскрытия упаковки следует реализовать в срок не более 12 ч с момента вскрытия упа­ ковки при строгом соблюдении условий хранения (температура, влажность). Организациям, реализующим пищевые продукты, не разреша­ ется повторное вакуумирование скоропортящихся пищевых про­ дуктов, упакованных организациями-изготовителями в пленки под вакуумом, парогазонепроницаемые оболочки и в модифицирован­ ной атмосфере. 16.3. ПРАВИЛА ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Первичная обработка сырья проводится в заготовительных це­ хах на специальных производственных столах с использованием соответствующих разделочных досок и ножей. По санитарным пра­ 22 8 вилам, обработка сырых и готовых продуктов должна проводиться на разных столах, разных разделочных досках и разными ножами. Мясо животных поступает на предприятия охлажденным или мороженым. Мороженое мясо размораживают тушами, полутушами или четвертинами в подвешенном состоянии в специальном помещении (дефростере) в течение 3...5 сут при постепенном по­ вышении температуры от 0 до 6...8 °С или на столах в мясном за­ готовительном цехе при комнатной температуре. Мясо нельзя от­ таивать мелкими кусками, в воде или около плиты, так как при этом ухудшается его качество за счет значительных потерь мяс­ ного сока, а также быстрого размножения на поверхности мяса микрофлоры. Допускается размораживание мяса в СВЧ-печах (установках) по указанным в их паспортах режимам. Повторное замораживание оттаявшего мяса запрещено. Размороженное и промытое мясо просушивают, рубят на от­ дельные части и далее проводят отделение мякоти от костей, а так­ же удаление сухожилий, сосудов, пленок, хрящей, лишнего жира. Мясо нарезают на куски различной величины в зависимости от блюд (бифштекс, бефстроганов, рагу и т.д.). Фарш готовят в коли­ чествах, которые сразу же могут быть подвергнуты тепловой обра­ ботке, так как микробы в измельченном мясе размножаются бы­ стро. В отдельных случаях, когда условия производства требуют за­ готовки большего количества фарша, чем это нужно в данный момент, остаток его хранят в холодильной камере или в холодиль­ ном шкафу не более 6 ч при температуре 2... 6 °С. При отсутствии холода хранить фарш категорически запрещается. Яйца перед использованием для приготовления блюд или конди­ терских изделий необходимо просвечивать через овоскоп, промы­ вать теплой водой с добавлением 1... 2%-ного раствора кальциниро­ ванной соды и 0,5%-ного раствора хлорамина. В заключение их опо­ ласкивают чистой водой. Заносить в производственные цеха и хранить в них необработанные яйца запрещается. Для приготовле­ ния крема и яичницы-глазуньи можно использовать только кури­ ные яйца не ниже II категории (со сроком хранения меньше 7 сут), без пороков и с незагрязненной скорлупой. Меланж (замороженную смесь белков и желтков) разморажива­ ют на воздухе или в воде температурой не более 50 °С. Когда ме­ ланж оттает, банку вскрывают, а содержимое ее процеживают. Хранить размороженный меланж нельзя. Овощи обрабатывают только в изолированном от других поме­ щений заготовочном цехе. Обработка их связана с загрязнением 229 помещений, оборудования и инвентаря, в том числе с обсеменени­ ем патогенными микроорганизмами, яйцами гельминтов. «Гряз­ ные» процессы (сортировка, мойка, очистка) необходимо отделять от «чистых» (нарезание). Особое внимание при обработке овощей уделяют уменьшению возможных потерь витамина С, минеральных элементов. Сроки хранения обработанных овощей следует по возможности сокращать, чтобы уменьшить потери витаминов. Например, очи­ щенный картофель (в клубнях) при хранении в воде теряет в тече­ ние суток 20 % витамина С, а нарезанный кубиками теряет за полча­ са 40 % этого витамина. Нарезанные шпинат и щавель за 1 ч хране­ ния теряют 34 % витамина С. Особо тщательного мытья требуют помидоры, огурцы, редис, са­ лат, зеленый и репчатый лук, зелень, фрукты и ягоды, употребляе­ мые в сыром виде без тепловой обработки. Это необходимо для того, чтобы полностью удалить приставшие частицы почвы, а также микроорганизмы и яйца гельминтов, которые могут находиться на поверхности этих продуктов. Виды кулинарной обработки пищевых продуктов. Кулинарная обработка пищевых продуктов производится в целях придания им свойств, делающих их пригодными для дальнейшей обработки и/или употребления в пищу. Кулинарная обработка включает: механиче­ скую, состоящую в делении пищевых продуктов на части опреде­ ленного размера и формы с помощью режущего инструмента или механизма, химическую и тепловую, заключающуюся в их нагреве в целях доведения до заданной степени кулинарной готовности. Кулинарная готовность определяется как совокупность заданных физико-химических, структурно-механических, органолептических показателей качества блюда и кулинарного изделия, определяю­ щих их пригодность к употреблению в пищу. Механическая кулинарная обработка включает шинкование, панирование, взбивание, фарширование, протирание, шпигова­ ние, рыхление, в ходе которых происходит плотный контакт пище­ вых продуктов с деталями оборудования, инвентаря, посуды, рука­ ми работников и повышение температуры обрабатываемого про­ дукта. Химическая кулинарная обработка включает маринование (вы­ держивание продуктов в растворах пищевых органических кислот и других ингредиентов, в целях придания готовым изделиям специ­ фических вкуса, аромата и консистенции) и сульфитацию очищен­ ного картофеля (обработка сернистым ангидридом или растворами солей сернистой кислоты в целях предотвращения его потемнения). 230 Тепловая кулинарная обработка продуктов может проводить­ ся в виде варки (нагревания до кипения в водной среде или атмо­ сфере водяного пара), припускания, тушения, жарки (с образова­ нием на их поверхности специфической корочки), пассерования (жарка отдельных видов продуктов с жиром при температуре 120 °С в целях экстрагирования ароматических и красящих веществ), за­ пекания. В результате кулинарной обработки на предприятии обществен­ ного питания производится кулинарная продукция — совокуп­ ность блюд, кулинарных изделий и кулинарных полуфабрикатов. Пищевой продукт или сочетание продуктов, прошедшие одну или несколько стадий кулинарной обработки без доведения до го­ товности, называется кулинарным полуфабрикатом. Пищевой про­ дукт или сочетание продуктов, доведенные до кулинарной готовно­ сти, называется кулинарным изделием. К мучным кулинарным из­ делиям относят, например, пирожки, кулебяки, беляши, пончики, пиццу. В результате полного цикла кулинарной обработки производит­ ся готовое к реализации блюдо — пищевой продукт или сочетание продуктов и полуфабрикатов, доведенных до кулинарной готовно­ сти, порционированное и оформленное, как правило, вместе с гар­ ниром. Гарниром называется часть блюда, подаваемая к основному компоненту в целях повышения пищевой ценности, разнообразия вкуса и внешнего вида. Разогрев блюд (кулинарных изделий) — это тепловая кулинар­ ная обработка замороженных или охлажденных блюд прогревани­ ем до температуры 80... 90 °С в центре продукта. После приготовле­ ния или разогрева блюд они могут быть отправлены на раздачу или подвергнуться охлаждению (или интенсивному охлаждению) для хранения и дальнейшего использования. Быстрое охлаждение блюд (кулинарных изделий) осуществляется в специальном холодильном оборудовании до требуемой технологическим регламентом темпе­ ратуры (не выше 0 °С), что обеспечивает стабилизацию микрофло­ ры и возможность более длительного хранения продукции после изготовления. Требования к тепловой обработке продуктов. Основная цель те­ пловой обработки сводится к тому, чтобы сделать пищевые продук­ ты доступными воздействию пищеварительных соков, максималь­ но сохранить их биологическую ценность, повысить вкусовые каче­ ства готовой пищи, уничтожить микроорганизмы. Тепловая обработка является завершающим этапом технологи­ ческой обработки большинства продуктов. Наиболее эффектив­ 231 ным способом тепловой обработки является варка, при которой происходит равномерное прогревание продукта. При этом внутри продуктов, даже плохо проводящих тепло, таких как мясо, темпера­ тура достигает 80 °С и более, чего достаточно для гибели вегетатив­ ной микрофлоры. При жарке происходит неравномерное прогревание продукта: если на поверхности продукта температура может достигать 180... 200 °С, то внутри жареных кусков осетровой рыбы, картофельных зраз, фаршированных овощами кабачков и других блюд температу­ ра может колебаться от 52 до 64 °С. Такая температура внутри про­ дукта недостаточна для уничтожения всей микрофлоры. При жарке изделий (пирожков, пончиков, картофеля) во фри­ тюре (кипящем жире) необходимо использовать специализирован­ ное оборудование и проводить ежедневный производственный и входной лабораторный контроль качества фритюрных жиров с ве­ дением журнала установленного образца. После 6... 7 ч жарки жир сливают из фритюрницы, отстаивают не менее 4 ч, отделяют осадок и используют с другой порцией жира при условии его доброкаче­ ственности по органолептическим показателям и степени термиче­ ского окисления. Фритюрный жир не пригоден для дальнейшего использования в случаях: ■ если его органолептическая оценка ниже «удовлетвори­ тельно» (цвет — светло-коричневый, вкус — горький, с ярко выраженным посторонним привкусом, запах — вы­ раженный, неприятный); ■ его органолептическая оценка не ниже «удовлетвори­ тельно», но степень термического окисления выше пре­ дельно допустимых значений; ■ содержание вторичных продуктов окисления более 1%. Фритюр, непригодный для дальнейшего использования, подле­ жит сдаче на промышленную переработку (не выливается в кана­ лизацию или в мусоросборники). Для интенсификации тепловой обработки кулинарных изделий широко используют инфракрасный нагрев, который дает стерили­ зующий эффект, приводящий к гибели не только вегетативных, но и споровых форм микроорганизмов. Приготовление кулинарных изделий в грилях осуществляют в соответствии с инструкциями по их эксплуатации, при этом темпе­ ратура в толще готового продукта должна быть не ниже 85 °С. При­ готовление блюд в микроволновой печи производится согласно прилагаемой к ней инструкции. 23 2 Необходимо учитывать, что жирные продукты нагреваются хуже, чем нежирные, и в них дольше сохраняются микроорганиз­ мы. Так, при одних и тех же условиях жарки микробы выживают в жирной рыбе в 50 % случаев, а в тощей рыбе — в 23 %. Бактери­ цидный эффект тепловой обработки снижает массивная микроб­ ная загрязненность сырья и полуфабрикатов, а также сокращение времени термического воздействия. Поэтому соблюдение гигиени­ ческих правил, норм температуры и времени обработки имеет важ­ ное значение. Тепловая обработка продуктов приводит к распаду соединительной ткани, клейстеризации крахмала, переходу прото­ пектина овощей и плодов в растворимый пектин, размягчению клетчатки овощей, плодов и круп, образованию новых вкусовых и ароматических веществ, а это улучшает вкусовые качества, пере­ варивание и усвоение пищи. В то же время тепловая обработка мо­ жет приводить к потере витаминов, минеральных веществ, белков, накоплению неблагоприятных продуктов окисления жиров. С учетом всех вышеперечисленных факторов необходимо пра­ вильно проводить тепловую обработку продуктов, особенно мяс­ ных, рыбных и комбинированных мясорастительных. Время варки и жарки мяса зависит от сорта и вида мяса, величины кусков, одна­ ко во всех случаях масса кусков не должна превышать 1,5 кг, а тол­ щина 8 см. При полной готовности мяса температура в толще куска в течение 5 мин должна быть не ниже 85 °С, а для изделий из котлет­ ной массы — не ниже 90 °С, на что указывает бесцветный сок, вы­ деляющийся из куска при проколе его поварской вилкой. Котлеты и биточки из мясного и рыбного фарша, шницели рубленые, рыба кусками должны жариться на плите с обеих сторон в нагретом жире в течение 10 мин. Затем они доготавливаются в духовом или жа­ рочном шкафу при температуре 220...250°С в течение 5...8 мин. Отварное мясо и птица после разделки на порции или измельчения для первых и вторых блюд должны подвергаться вторичному кипя­ чению в бульоне или обжарке (в течение 5...7 мин) в связи с воз­ можным повторным микробным обсеменением при нарезке. Порционированное для первых и вторых блюд вареное мясо, субпродукты и птица должны храниться в горячем бульоне (75 °С) в течение не более 1 ч до отпуска непосредственно в тарелки посе­ тителей. Субпродукты для студней, паштетов, запеканок обязательно подвергают двукратной тепловой обработке, так как в процессе разделки вареные продукты вновь загрязняются микроорганизма­ ми. Для приготовления студня хорошо промытые и очищенные суб­ продукты варят до полной готовности (свободного отделения мяса 23 3 от костей), сваренное голье разбирают, мясо отделяют от костей, мелко режут, рубят или пропускают через мясорубку. Измельчен­ ное мясо заливают процеженным бульоном и вновь кипятят в тече­ ние 10 мин, а затем в горячем виде разливают в чистые (предвари­ тельно ошпаренные кипятком) сухие формы и противни и после остывания охлаждают в холодильнике. В теплое время года (с мая по сентябрь) приготовление студня и паштета, заливных из мяса птицы, рыбы, а также блинчиков, пи­ рожков с мясным и ливерным фаршем, мясных и рыбных салатов и других изделий повышенного эпидемиологического риска допускает­ ся только с разрешения территориального органа, уполномоченного осуществлять госсанэпиднадзор для конкретного предприятия, ис­ ходя из производственных возможностей и климатических условий. Овощи и плоды должны подвергаться правильной тепловой обра­ ботке для максимального сохранения в них витамина С, минеральных элементов и других ценных пищевых веществ. При варке очищенно­ го картофеля рекомендуется его погружение в кипящую воду, при этом теряется только 7 % витамина С и 4... 14 % минеральных веществ, тогда как при погружении его в холодную воду и последующем кипя­ чении потери витамина С составляют 35 %, а минеральных веществ — 13... 31 %. Для сохранения витамина С супы необходимо варить в на­ полненных доверху котлах, закрытых крышкой, чтобы не было досту­ па кислорода, разрушающего аскорбиновую кислоту. Овощи при этом должны быть полностью покрыты водой или бульоном. Кроме того, с момента закипания нагрев должен быть ослаблен. Перемешивать суп надо как можно реже, не вынимая овощей из бульона. Важно соблюдать последовательность закладки овощей: вначале закладывают овощи, требующие длительной тепловой об­ работки (свекла, капуста, морковь и др.), затем продукты, легко под­ вергающиеся тепловому воздействию (щавель, шпинат, молодая ка­ пуста, молодой картофель и др.). На сохранность витамина С в ово­ щах влияет также материал посуды, в которой готовится пища. Н е­ ржавеющая сталь почти не разрушает витамин С, а плохо луженая медная и железная посуда приводит к значительным его потерям. Наилучшим способом тепловой обработки овощей является вар­ ка на пару, при которой сохраняется 80 % и более витамина С. Наи­ большие потери витамина С (70...90%) вызывают такие виды те­ пловой обработки овощей, как тушение, приготовление пюре, за­ пеканок, котлет. Для сохранения витамина С в овощах необходимо максимально сокращать период времени от приготовления овощных блюд до их раздачи. 234 Согласно действующим санитарным правилам, вареные овощи хранят неочищенными не более 6 ч. Максимальный срок хранения салатов и винегретов в незаправленном виде — 12 ч, а заправляют их непосредственно перед реализацией. Заправленные салаты и винегреты хранят в холодильном шкафу 3 ч, на витрине — не более 1 ч, салаты из свежих овощей и зелени — не более 30 мин. Условия хранения салатов с продленными сроками годности (с добавлением консервантов) должны соответствовать требованиям технических условий, на которые выдаются санитарно-эпидемио­ логические заключения (в отличие от других блюд общественного питания). Торты, пирожные, отделанные кремом, являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, поэтому изготовление этих изделий требует строгого соблюдения санитарных правил. Молоко, сливки, используемые для приготовления кремов, па­ стеризуют, а яйца (используют только куриные диетические) обра­ батывают в 4-секционной ванне в следующем порядке: замачивают в теплой воде при температуре 40... 50 °С в течение 5... 10 мин; про­ мывают в 1...2%-ном растворе кальцинированной соды, а затем де­ зинфицируют в 0,5%-ном растворе хлорамина и тщательно спола­ скивают. Для приготовления кремов разрешается использовать масло сливочное с массовой долей влаги не более 20 %. Крем для отделки готовится в количестве не превышающем по­ требности одной смены и хранится, как и готовые кремовые изде­ лия, в холодильнике при температуре не выше 4 °С. Если в креме концентрация сахара больше 60 %, то размножение микроорганизмов резко замедляется. В летнее время изготовление кондитерских изделий с заварным кремом (концентрация сахара в котором менее 50 %, что создает потенциальную опасность бурного роста стафилококков и накопления их энтеротоксинов) разрешает­ ся только по согласованию с территориальным органом Роспотреб­ надзора. Приготовление блюд из мяса на мангале (шашлыки, купаты и др.) в местах отдыха и на улицах разрешается только при усло­ вии изготовления полуфабрикатов в стационарных предприяти­ ях. Места реализации должны быть согласованы с территориаль­ ным органом Роспотребнадзора при соблюдении следующих условий: ■ наличие киоска или павильона, подключенного к город­ ским сетям водопровода и канализации, оборудованного холодильным шкафом для хранения полуфабрикатов; 235 ■ использование для жарки готового древесного угля, ме­ таллических шампуров, а для отпуска — одноразовой по­ суды и столовых приборов; ■ осуществление жарки непосредственно перед реализа­ цией. За качество принятых на производство пищевых продуктов и со­ блюдение правил технологической обработки сырья и полуфабри­ катов несут ответственность администрация пищевого предприя­ тия, но главным образом заведующий производством и повара. 16.4. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗДАЧЕ И РЕАЛИЗАЦИИ ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ* 0 1 Качество готовых блюд до начала раздачи должно проверяться поваром, готовившим блюдо, а также бракеражной комиссией с со­ ответствующей записью в бракеражном журнале. Бракераж про­ водится для каждой новой партии блюд и кулинарных изделий до их отпуска потребителю в присутствии изготовителя продукции (повара), который в оценке приготовленной им пищи участия не принимает. Оценку качества приготовления блюд начинают с определения массы готовых изделий и отдельных порций первых, вторых, сладких блюд и напитков. Штучные изделия взвешивают одновременно по 10 пгг. и определяют среднюю массу одного изделия, готовые блюда отбирают из числа подготовленных к раздаче, взвешивая их раздель­ но в количестве 3 порций, и рассчитывают среднюю массу блюда. Средняя масса порций мяса, рыбы или птицы, с которыми отпу­ скаются первые блюда, может отклоняться от нормы до ±3 %. Одна­ ко общая масса 10 порций должна соответствовать норме. На раздаче проверяют температуру блюд при отпуске, пользуясь лабораторным термометром (в металлической оправе), проградуи­ рованным от 0 до 100° С. При подаче первые блюда и горячие на­ питки должны иметь температуру не ниже 75 °С, вторые — не ниже 65 °С, холодные блюда и напитки не выше 14 °С. Отдельные показатели качества контролируемых блюд и изде­ лий оценивают в такой последовательности: показатели, оценивае­ мые дистантно (внешний вид, цвет, запах, консистенция) и, нако­ нец, свойства, оцениваемые в полости рта (вкус и некоторые осо­ бенности консистенции — однородность, сочность и др.). Каждый показатель качества продукции оценивают по 5-балльной шкале: 23 6 5 — отлично, 4 — хорошо, 3 — удовлетворительно, 2 — неудовлетво­ рительно, 1 — абсолютный брак, блюдо недоброкачественное. О б­ щая оценка выводится как среднее арифметическое с точностью до одного знака после запятой. Неудовлетворительную оценку получают изделия с посторон­ ним, несвойственным им привкусом (сырой крупы, кислой капу­ сты) и запахом (пареных или сильно пережаренных овощей и др.), пересоленные, резко кислые, с отчетливым привкусом горечи, утра­ тившие форму, с несвойственной им консистенцией, а также не­ полновесные. Если обнаруженные недостатки можно устранить, то изделие направляют на доработку. При невозможности исправить недостатки продукцию используют для переработки или переводят в брак, оформляя это соответствующим актом. Результаты проверки качества готовой пищи записывают в жур­ нал бракеража до начала ее реализации. Журнал должен быть про­ нумерован, прошнурован и скреплен печатью. В бракеражном журнале должны записываться порядковый номер партии блюд (изделий), наименование блюд, получивших замечания по качеству, время изготовления партии и проведения бракеража, сущность за­ мечаний, оценка качества продукции в баллах, фамилия повара или кондитера, приготовившего партию или отдельные блюда. Все приготовленные продукты и блюда должны в количестве не­ скольких порций сохраняться в холодильной камере в течение по­ следующих 48 ч. Они составляют так называемую суточную пробу, необходимую в качестве основы для микробиологических и санитарно-химических исследований при возможном расследова­ нии вспышки пищевого отравления. После разрешения бракеражной комиссией продукция готова к реализации. До раздачи первые и вторые блюда должны находить­ ся на горячей плите или мармите не более 3 ч с момента изготовле­ ния. Хранение готовой пищи сверх установленных сроков допу­ скается как исключение. В случае вынужденного хранения остав­ шейся пищи она должна быть охлаждена не позднее, чем через 3 ч после ее приготовления и храниться при температуре не выше 4 °С не более 18 ч. Количество оставшейся пищи должно быть записано в журнале переходящих остатков пищи. При повторном поступле­ нии этих блюд на раздачу они должны быть тщательно проверены. При нормальных органолептических показателях блюда подверга­ ют повторной тепловой обработке. Жидкие блюда кипятят, а вто­ рые прожаривают в духовом шкафу. Срок реализации этих блюд не более 1ч. Категорически запрещается смешивать остатки пищи предыдущего дня со свежеприготовленными изделиями. 237 Салаты, винегреты, гастрономические продукты, другие холод­ ные блюда и напитки должны выставляться в порционированном виде в охлаждаемый прилавок-витрину и реализовываться в тече­ ние 1 ч. При составлении меню 2- и 3-разового питания для организо­ ванных коллективов одноименные блюда и гарниры в течение одного дня не включаются. Запрещается оставлять на следующий день: ■ салаты, винегреты, паштеты, студни, заливные блюда, изделия с кремом и другие особо скоропортящиеся хо­ лодные блюда; ■ супы молочные, холодные, сладкие, супы-пюре; ■ мясо отварное порционированное для первых блюд, блинчики с мясом и творогом, рубленые изделия из мяса, птицы, рыбы; ■ соусы; ■ омлеты; ■ картофельное пюре, отварные макаронные изделия; ■ напитки собственного производства. В лечебно-профилактических и детских учреждениях в зимне­ весенний период из-за недостатка в овощных блюдах аскорбино­ вой кислоты (разрушается при хранении) требуется обогащать ею некоторые блюда, в соответствии с утвержденными методически­ ми указаниями. 16.5. САНИТАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ БЫСТРОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Временные предприятия общественного питания быстрого об­ служивания (палатки, автоприцепы, фургоны) должны в основном соответствовать санитарно-эпидемиологическим требованиям, предъявляемым к стационарным объектам. При отсутствии цент­ рализованного водоснабжения и системы канализации должна обеспечиваться бесперебойная доставка воды питьевого качества и вывоз стоков, с последующей дезинфекцией емкостей для воды и емкостей для стоков в установленном порядке. В ассортимент реализуемой продукции могут включаться гото­ вые пищевые продукты промышленного производства и изделия из 23 8 полуфабрикатов высокой степени готовности. Реализация конди­ терских изделий с кремом и других особо скоропортящихся изде­ лий и продуктов осуществляется только при наличии достаточного объема холодильного оборудования. Для обслуживания потребите­ лей используются одноразовые посуда и приборы, разрешенные для контакта с пищевыми продуктами. Приготовление горячих на­ питков и готовых блюд быстрого приготовления осуществляется с использованием бутилированной питьевой воды промышленного производства. Для сбора мусора устанавливаются емкости с одно­ разовыми пакетами. Работники организации быстрого обслуживания обеспечивают­ ся туалетом, расположенным в радиусе не более 100 м от рабочего места. За качеством и безопасностью продукции осуществляется производственный контроль в соответствии с утвержденной про­ граммой. Особое внимание необходимо уделять срокам хранения и усло­ виям реализации блюд, приготовленных в предприятии обществен­ ного питания, передвижных пунктах быстрого питания, буфетах, закусочных, так как при перевозке она может подвергаться повтор­ ному обсеменению в результате процесса транспортирования, от­ сутствия герметичности и других причин. В связи с этим кулинар­ ные изделия, предназначенные для отправки в раздаточные, буфе­ ты следует готовить не ранее, чем за 1 ч до транспортирования. Срок хранения горячих первых и вторых блюд в термосах не долж­ но превышать 3 ч, а овощных блюд — 2 ч. Если в указанные сроки пища не была полностью реализована, то она должна подвергаться повторной тепловой обработке. При этом жидкие блюда и соусы должны быть доведены до кипения. При отпуске пищи повара и раздатчики должны пользоваться ложками и лопатками. Буфетную продукцию отпускают щипцами, вилками и другим специальным инструментом. За качество готовой продукции и соблюдение правил ее отпуска филиалам предприятий общественного питания, закусочным, буфетам несет ответствен­ ность администрация пищевого объекта, главным образом, заведу­ ющий производством и повара. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какие требования предъявляют к транспортированию пищевых продуктов? 2. Какие продукты запрещается принимать на предприятиях общественного питания? 239 3. К каким группам продуктов предъявляются наиболее строгие требования при хранении? 4. Перечислите санитарные требования при обработке мясного и рыбного сырья. 5. Какова основная цель тепловой обработки продуктов? 6. Перечислите положительные и отрицательные последствия тепловой обработки продуктов. 7. В чем заключается основная санитарная опасность тортов и пирожных, отделанных кремом? 8. Соблюдение каких правил тепловой обработки овощей позво­ ляет максимально сохранить в них витамины, минеральные вещества и другие ценные компоненты? 9. Какие дополнительные виды пищевой продукции разрешается производить на предприятиях общественного питания при на­ личии необходимых условий? 10. Кем и в какой последовательности проводится контроль каче­ ства готовых блюд (бракераж]? 11. Назовите основные санитарные требования при раздаче гото­ вых блюд. 12. Какие блюда запрещается оставлять на следующий день? 13. Назовите особенности санитарных требований к предприятиям быстрого обслуживания. Глава 17 ОСНОВНЫ Е ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПРОФ ИЛАКТИКА ПИЩ ЕВЫ Х ОТРАВЛЕНИЙ 17.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПИЩЕВЫХ ОТРАВЛЕНИЙ При несоблюдении санитарно-гигиенических требований пища может стать причиной различных заболеваний микробной и неми­ кробной природы. Болезни, причины которых связаны с пищевы­ ми продуктами, могут вызываться вирусами, бактериями, простей­ шими, гельминтами и микроскопическими грибами. Опасные ми­ кроорганизмы могут попадать в готовые блюда, размножаться там и вызывать заболевания человека, прежде всего при несоблюдении персоналом санитарно-гигиенических требований: ■ работа больных лиц и носителей инфекций; ■ прием недоброкачественного продовольствия; ■ нарушение поточности технологического процесса и санитарно-гигиенических требований к производству; ■ несоблюдение условий и сроков хранения пищевых про­ дуктов и блюд; ■ нарушение личной гигиены. С потреблением пищи может быть связано возникновение раз­ нообразных болезней и нарушений состояния здоровья из-за попа­ дания в пищевые продукты и готовые блюда вредных или ядовитых примесей различного происхождения. Пища может приобретать вредные свойства и в процессе приготовления: при использовании неразрешенной посуды или нарушении правил тепловой обработ­ ки в нее могут переходить или в ней образовываться вредные веще­ ства, обладающие токсическими, аллергенными и другими небла­ гоприятными свойствами. 241 Большинство таких заболеваний носит название пищевые от­ равления. Пищевые отравления — это острые (реже хронические) заболевания, возникающие в результате употребления пищи, зна­ чительно обсемененной условно-патогенными видами микроорга­ низмов или содержащей токсичные для организма вещества ми­ кробной и немикробной природы. К пищевым отравлениям относятся заболевания, возникающие, как правило, у двух и более лиц после употребления одинаковой пищи при условии лабораторного подтверждения ее недоброкаче­ ственности. Пищевые отравления подразделяют на две большие группы: ми­ кробные и немикробные (табл. 17.1). Существуют также пищевые отравления неустановленной этиологии. К пищевым отравлениям микробной этиологии относятся забо­ левания, имеющие следующие основные признаки: ■ четкая связь с фактом приема пищи (всегда имеется «ви­ новный» продукт); ■ почти одновременное заболевание всех потреблявших одну и ту же пищу («виновный продукт»); ■ массовый характер заболеваний; ■ территориальная ограниченность заболеваний; ■ прекращение заболеваемости при изъятии из оборота «виновного продукта»; ■ отсутствие заболеваний среди окружающих, не употреб­ лявших «виновный продукт» — неконтагиозность. Пищевые токсикоинфекции, как правило, характеризуются большим количество условно-патогенных микроорганизмов (не менее 105 живых бактерий) в 1 г или 1 мл «виновного продукта», которые вызывают клинические проявления в результате образо­ вания токсических соединений непосредственно в кишечнике. Пищевые токсикозы возникают при поступлении алиментар­ ным путем различных биологических токсинов, которые оказыва­ ют патогенное действие на организм. При этом наличие в пище жизнеспособных микроорганизмов-продуцентов токсических ве­ ществ не является обязательным условием развития заболевания. Как правило, токсин накапливается в продовольственном сырье при его заготовке или в продукте в процессе его хранения. Интенсив­ ность токсинообразования связана не столько с фактом наличия продуцента, сколько с формированием условий для активизации этого процесса (температура, наличие доступа кислорода и т.п.). 24 2 Таблица 17.1. Классификация пищевых отравлений Группа отравлений Микроб­ ные Подгруппа отравлений Природа отравлений Причинный фактор заболевания 243 Токсикоинфекции Бактериальная Токсикозы Бактериальная S ta p h y lo c o c c u s a u re u s C lo s tr id iu m b o tu lin u m B a c illu s c e re u s (рвотная форма) Микотокси­ козы Грибы рода A s p e r g illu s Грибы рода F u s a riu m Грибы рода C la v ic e p s p u rp u re a Бактериальная Бактерии + токсины Смешанной этио­ логии (миксты) Бактерии группы кишечной палочки — колиформы: E .c o li (сапрофитные формы), C itro b a c te r, E n te ro b a cte r, K le b s ie lla и S e ra tia Бактерии рода протей: P ro te u s v u lg a r is и P ro te u s m ir a b ilis Энтерококки: S tre p to co ccu s Спороносные анаэробы: C lo s tr id iu m p e rfrin g e n s Спороносные аэробы: B a c illu s c e re u s (диарейная форма) V ib rio p a ra h a e m o ly tic u s и V ib rio v u ln ific u s P le s io m o n a s s h ig e lo id e s A e ro m o n a s h y d ro p h ila 244 Окончание табл. 17.1 Группа отравлений Подгруппа отравлений Природа отравлений Немикроб­ ные Отравления про­ дуктами, ядови­ тыми по своей природе Растительного происхожде­ ния Ядовитые грибы (бледная поганка, мухомор, строчки) Дикорастущие растения (дурман, белена, красавка, бузина, клещевина) Сорные растения злаковых культур с ядовитыми семенами (гелиотроп, триходесма, вязель, горчак, термопсис) Животного происхож­ дения Икра и молоки некоторых видов рыб (маринка, усач, иглобрюх), моллюски и нетрадиционные морепродукты Некоторые железы внутренней секреции убойных животных (надпочечники, поджелудочная железа) Растительного происхожде­ ния Горькие ядра косточковых плодов персика, абрикоса, вишни, миндаля, содержащие амигдалин. Орешки (семена) бука, тунга, рицинии Условно съедобные грибы, не подвергнутые правильной кули­ нарной обработке (сморчковые грибы, валуи, волнушки, грузди идр.) Бобы сырой фасоли, содержащие фазин Проросший (зеленый) картофель, содержащий соланин Животного происхожде­ ния Печень, икра и молока некоторых видов рыб (налим, щука, скум­ брия идр.) Мидии (содержащие токсин) Мед (при сборе пчелами нектара с ядовитых растений) Отравления продуктами, ядовитыми при определенных условиях Причинный фактор заболевания Отравления химическими веществами (ксенобиотиками) Химическая Токсичные элементы (тяжелые металлы и мышьяк) Пестициды и агрохимикаты Нитраты, нитриты Нитрозамины Циклические углеводороды Полихлорированные бифенилы Пищевые добавки Ветеринарные (зоотехнические) препараты Продукты, мигрирующие из полимерных и других синтетиче­ ских материалов Неустановленной этиологии Связь с питанием доказана, но причинный фактор не установлен 245 В ряде случаев, особенно в условиях грубого нарушения сани­ тарных норм и правил при производстве и обороте пищевых про­ дуктов, могут регистрироваться микробные пищевые отравления смешанной этиологии: токсикоинфекции и токсикозы. Это приво­ дит к более тяжелому клиническому течению заболевания и за­ трудняет постановку правильного диагноза. Как правило, пищевые отравления микробной этиологии явля­ ются острыми заболеваниями с характерной клинической карти­ ной. Исключение составляют микотоксикозы: при длительном по­ ступлении в организм в небольших концентрациях, например, афлатоксина, развивается хроническое отравление, характеризую­ щееся поражением печени. Группу немикробных пищевых отравлений составляют две боль­ шие подгруппы: отравления традиционным и нетрадиционным пи­ щевым сырьем и отравления химическими соединениями. Пище­ вые отравления, возникающие при употреблении доброкачествен­ ной по микробиологическим и химическим показателям продукции животного и растительного происхождения, связаны с наличием в ней природных токсических веществ. Природные токсины — это органические соединения, выраба­ тываемые растениями или животными в качестве обычных метабо­ литов или продуцируемые ими при определенных предрасполагаю­ щих условиях. Так, существуют ядовитые по своей природе грибы, растения, некоторые морепродукты или железы внутренней секре­ ции животных, использовать которые в питании не принято. Их употребление в пищу возможно лишь по ошибке или незнанию. Другое растительное или животное продовольственное сырье может приобретать ядовитые свойства при определенных услови­ ях: в отдельные сезоны года (печень, икра и молока некоторых ви­ дов рыб, ядра косточковых плодов), при недостаточной кулинарной обработке (условно съедобные грибы, сырые бобы, некоторые виды рыбы и морепродуктов), при неправильном хранении (проросший картофель). Пищевые отравления химической этиологии возникают при употреблении пищи, содержащей вещества антропогенного проис­ хождения в количестве, превышающем предельно допустимые кон­ центрации (ПДК) или максимально допустимые уровни (МДУ). Острые формы отравлений регистрируются при поступлении в ор­ ганизм с пищей как минимум пороговой дозы химического соеди­ нения. При длительном поступлении подпороговых доз химических соединений, обладающих кумулятивными свойствами, возникают хронические или подострые формы отравлений. 24 6 Причинами возникновения пищевых отравлений химической этиологии могут быть: загрязнение продовольственного сырья чу­ жеродными соединениями в результате неблагоприятной экологи­ ческой ситуации и нарушения технологии получения и производ­ ства пищевой продукции (в том числе и в домашних условиях). К пищевым отравлениям не относятся алкогольное опьянение, заболевания, вызванные преднамеренным введением в пищу какого-либо вещества (яда), являющиеся следствием ошибочного использования в быту ядовитого вещества вместо пищевого, пище­ вые аллергии, передозировки лекарственных препаратов — источ­ ников нутриентов (в первую очередь, витаминов и минералов). 17.2. ОБЩИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ ПИЩЕВЫХ ОТРАВЛЕНИЙ МИКРОБНОЙ ЭТИОЛОГИИ К обязательным факторам возникновения пищевых отравлений микробной этиологии относятся наличие условий для загрязнения микробным агентом продовольственного сырья или готовой пищи и его размножения и токсинообразования. Естественными источниками потенциально опасных микроор­ ганизмов являются как абиогенные среды (почва, вода, бытовые от­ ходы), так и животные, птицы, рыбы, насекомые и человек. М и ­ кробные агенты, обнаруживаемые в пище, попадают в нее либо в результате первичной контаминации животного продовольствен­ ного сырья (мясо, молоко, птица от больных животных или носите­ лей), либо вследствие вторичного загрязнения пищевой продукции при ее заготовке, обработке и обороте. Таким образом, можно вы­ делить три общих пути контаминации пищи микробными агентами и возникновения у человека пищевого отравления: ■ пищевое сырье — пища — человек; ■ человек — пища — человек; ■ производственная среда — пища — человек. Для предотвращения последствий первичной контаминации продовольствия, все сырье, полученное не от здоровых животных (больных, носителей, переболевших, истощенных), должно в обя­ зательном порядке под контролем производителя и соответствую­ щих служб Министерства сельского хозяйства РФ подвергаться технологической переработке, режим которой гарантирует унич­ тожение микроорганизмов и основного количества спор (при их возможном наличии). В дальнейшем это продовольствие не может использоваться для производства продуктов детского и диетиче­ 247 ского ассортимента. Если возникают обоснованные сомнения в эф­ фективности доступных способов промышленной переработки, то данная партия продовольствия подлежит непищевой утилизации или уничтожению. Вторичное загрязнение может быть связано с некачественной водой, используемой для пищевых целей, работой на пищевых объ­ ектах больных и бактерионосителей, неудовлетворительным санитарно-эпидемиологическим состоянием пищевого объекта и нарушениями правил личной гигиены персоналом, несоблюдением поточности пищевого производства и технологических условий из­ готовления, хранения и реализации продуктов и блюд. В процессе пищевого производства всегда возникает риск за­ грязнения продукции микроорганизмами. Это связано с наличием контакта сырья, компонентов и готовой продукции с персоналом, оборудованием, инвентарем, тарой. Чем больше точек подобного соприкосновения в процессе пищевого производства, тем больше вероятность контаминации готового продукта. В этом плане наи­ большую потенциальную опасность представляет технологический процесс на предприятиях общественного питания. В формирование потенциальной опасности возникновения пи­ щевого отравления свой вклад вносят: вид пищевой продукции и его физико-химические характеристики, состояние здоровья и уро­ вень санитарной грамотности персонала пищевых объектов, со­ блюдение санитарного регламента производства и оборота пище­ вой продукции. Все пищевые продукты и компоненты можно условно разде­ лить на две группы в соответствии с их потенциальной опасностью в качестве факторов возникновения пищевых отравлений ми­ кробной этиологии: опасные и потенциально опасные. К первой группе относятся скоропортящиеся продукты, в которых микро­ организмы могут сохраняться, размножаться и вырабатывать ток­ син (для некоторых из агентов). К потенциально опасным продук­ там относятся сырье (натуральное и синтетическое) и пищевые композиции с относительно высокой концентрацией водородных ионов (pH от 4,6 и выше) и влажностью от 80 % и выше. Дополни­ тельным фактором, повышающим потенциальную опасность про­ дуктов, является наличие в их составе углеводов и белков. Условно-патогенные и сапрофитные микроорганизмы в основ­ ном являются мезофильными и способны быстро размножаться в интервале оптимальных температур от 15 до 45 °С (опасный темпе­ ратурный интервал). 'Удвоение их количества происходит за 15... 20 мин. Одна микробная клетка способна произвести 1 млн себе по­ 24 8 добных за 5 ч. Поэтому пища, включая все этапы ее кулинарной об­ работки и реализации, не должна находиться в условиях опасного температурного интервала более 2 ч. В случае хранения потенци­ ально опасных продуктов при температуре ниже 6 °С (в холодиль­ нике) микроорганизмы в них сохраняются, но к росту становятся не способны (за исключением листерий и йерсиний). Большинство животных продуктов, включая мясо, рыбу, птицу и молоко имеют pH около 7 — идеальную кислотность для роста ми­ кроорганизмов. Овощные и готовые макаронные блюда с высоким pH становятся хорошей средой для размножения бактерий при температуре выше 18 °С (например, в летнее время). К кислым про­ дуктам с pH 2,2...4,5 относятся цитрусовые, груши, яблоки, ягоды, томаты. В то же время такие растительные продукты, как бананы, морковь, бобовые, кукуруза, картофель, капуста, тыква, а также хлеб имеют кислотность выше 4,6. Доступность кислорода для большинства потенциально опасных бактерий, вызывающих пищевое отравление, не имеет существен­ ного значения, поскольку они относятся к факультативным анаэро­ бам. Исключение составляют клостридии, являющиеся строгими анаэробами. Все бактерии нуждаются в воде для роста и размножения. Чем выше влажность пищи, тем благоприятнее среда для размноже­ ния микроорганизмов. Количество свободной воды, которое не является связанной частью самого продукта, и доступно для ис­ пользования микроорганизмами, называется водной активностью (ВА) и выражается в относительных единицах, по сравнению с во­ дой, ВА которой равна 1. Большинство потенциально опасных продуктов имеют ВА в интервале 0,97...0,99. Высушивание, замо­ раживание, добавление соли и сахара снижает количество доступ­ ной для бактерий воды и снижает или даже предотвращает их рост. Иногда влажность продукта оказывается определяющим факто­ ром его потенциальной опасности. Например, сливочное масло, имея pH 4,5, находится на нижней границе оптимального роста ста­ филококков. В этой ситуации именно содержание влаги, отличаю­ щееся у разных сортов масла, будет определять скорость размноже­ ния бактерий. Поэтому использование сливочного масла высшего сорта (содержание влаги не более 15,8 %) при производстве кремо­ вых кондитерских изделий является важным фактором относитель­ ной бактериальной стабильности готового продукта при регламен­ тированных условиях хранения. Замена масла высшего сорта на более низкосортное (содержание влаги 20...25%) требует значи­ 249 тельного ужесточения условий хранения кремовых изделий и уско­ рения их реализации. В последнее время в целях технологического регулирования ро­ ста микроорганизмов в пищевых продуктах предлагается использо­ вать специальные пищевые добавки (регуляторы кислотности), обеспечивающие снижение pH. Особую роль в возникновении пищевых отравлений играют боль­ ные и здоровые бактерионосители, работающие на пищевых объек­ тах и контактирующие с сырьем или готовой продукцией. Их выяв­ ление и лечение относится к важнейшим санитарно-эпидемиологи­ ческим мероприятиям, предусмотренным в рамках регулярных ме­ дицинских осмотров. Больные с клиническими симптомами или с видимыми воспалительными поражениями тела и конечностей, а также выявленные бактерионосители должны отстраняться от рабо­ ты вплоть до полного выздоровления или санации, подтвержденной двукратным лабораторным исследованием. Бактерионосительство определяется при исследовании соответствующего материала, ото­ бранного у человека. Потенциально опасные микроорганизмы могут присутствовать в носоглотке, на коже, в кишечнике и при определен­ ных условиях загрязнять пищу. Этому будут способствовать наруше­ ния личной и несоблюдение мер производственной гигиены (нере­ гулярная смена рабочей одежды, инвентаря). В плане соблюдения санитарного регламента производства и обо­ рота пищевой продукции основное значение имеют контроль каче­ ства поступающего сырья, поточность технологического процесса (недопущение пересечения сырья, готовой продукции и отходов), регламент теплового режима обработки продукции на всех этапах ее приготовления, правильное охлаждение и хранение готовой продук­ ции, контроль за условиями реализации продуктов и блюд. При тепловой обработке животного сырья внутри каждой пор­ ции должна достигаться следующая температура (°С): целая пти­ ца — 82, порции цыпленка или индюшки — 74, порции говядины, свинины, баранины — 71, яйца и блюда на их основе (яичница, омлет) — 71. Если продукт не используется непосредственно после его приготовления, он должен быть охлажден или заморожен в те­ чение 1 ...2 ч. Температурный режим хранения всех охлажденных или термически необрабатываемых скоропортящихся продуктов составляет 0...6 °С, а продолжительность их хранения — 3... 12 ч в системе общественного питания. При реализации скоропортящей­ ся пищевой продукции она должна находиться в охлаждаемых условиях или, если это горячее второе блюдо, — иметь температуру не ниже 65 °С. 250 Таким образом, пищевые отравления микробной этиологии воз­ никают в результате грубого нарушения санитарно-эпидемиоло­ гических правил производства и оборота скоропортящихся продук­ тов и блюд, создающих условия для загрязнения их условнопатогенными микроорганизмами и размножения последних в продукте до пороговых (вызывающих заболевание) количеств. 17.3. ТРЕБОВАНИЯ К ЗДОРОВЬЮ, ЛИЧНОЙ ГИГИЕНЕ ПЕРСОНАЛА И СОБЛЮДЕНИЮ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ В соответствии со ст. 33, 34 и 35 Федерального закона от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» к основным санитарно-противоэпидемическим (профи­ лактическим) мероприятиям относятся меры в отношении больных инфекционными заболеваниями и бактерионосителей, контакти­ рующих в производственных условиях с пищевыми продуктами. Предварительному медицинскому обследованию подлежат все лица, которые поступают на работу на пищевые предприятия, и бу­ дут соприкасаться с пищевыми продуктами, инвентарем, оборудо­ ванием, посудой и тарой. Основная цель медицинского обследова­ ния персонала состоит в охране их здоровья и предупреждении до­ пуска к работе больных лиц или бактерионосителей, которые могут быть источником массовых инфекционных заболеваний и пище­ вых отравлений. Медицинские обследования проводятся в специ­ ально выделенных местными отделами здравоохранения лечебных учреждениях или в оборудованных помещениях пищевых пред­ приятий, по согласованию с территориальными органами Роспо­ требнадзора. Помимо осмотра терапевтом, отдельные категории работников при поступлении на работу подлежат осмотру дерматовенероло­ гом с проведением лабораторных исследований на гонорею, сифи­ лис, синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Все работники проходят флюорографию грудной клетки (для выявле­ ния туберкулеза). Лица, поступающие на работу, обследуются на носительство гельминтов, цист простейших и на бактерионоси­ тельство (брюшного тифа, паратифа, дизентерии, сальмонеллеза и энтеропатогенных кишечных палочек и др.). По эпидемиологическим показаниям могут проводиться предо­ хранительные прививки против брюшного тифа, дизентерии, пара­ 251 тифа, т.е. таких инфекций, которые передаются через пищевые продукты. Результаты медицинских осмотров, обследований на бактерио­ носительство, гельминтозы, туберкулез, венерические болезни, а также сведения о профилактических прививках записывают в лич­ ные медицинские книжки работников. Личные медицинские книж­ ки работников заводятся на каждого по установленной форме с обязательным указанием фамилии, имени, отчества, должности, места работы. Книжки должны иметь фотографию и печать. Лич­ ные медицинские книжки должны храниться в медицинском пунк­ те или у начальника (мастера) цеха. На предприятии должен вестись общий журнал предварительных и периодических медицинских осмотров, содержащий сводные данные обо всех работниках. В дальнейшем работники пищевых объектов проходят периоди­ ческие медицинские осмотры терапевтом и дерматовенерологом 1 раз в 6 мес, флюорографию грудной клетки 1 раз в год. Не допускаются к работе лица, страдающие следующими забо­ леваниями (или являющиеся бактерионосителями): ■ брюшной тиф, паратиф, сальмонеллез, дизентерия; ■ гименолепидоз, энтеробиоз; ■ сифилис в заразном периоде, СПИД; ■ инфекционный гепатит (А ); ■ лепра; ■ заразные кожные заболевания (чесотка, трихофития, микроспория, парша, актиномикоз с изъязвлениями или свищами на открытых частях тела); ■ гнойничковые заболевания кожи; ■ заразные и деструктивные формы туберкулеза легких, внелегочный туберкулез с наличием свищей, бактериоурии, туберкулезной волчанки лица и рук; ■ бактерионосители, носители остриц и карликового цепня. Лица, страдающие другими формами гельтинтозов или носительством цист простейших, подвергаются лечению без отстране­ ния от работы; при уклонении их от лечения они подлежат отстра­ нению от работы. Лица, не прошедшие своевременно медицинское обследование, должны быть отстранены от работы в соответствии с действующим законодательством. Работники производственных цехов обязаны при появлении признаков желудочно-кишечных заболеваний, повышении темпе­ 25 2 ратуры, нагноениях, симптомах других заболеваний сообщить об этом администрации, должны быть отстранены от работы, и обра­ титься в медицинское учреждение. Лица, имеющие в семье или квартире, в которой они проживают, инфекционных больных, к работе не допускаются до проведения специальных противоэпидемиологических мероприятий и пред­ ставления специальной справки от органов Роспотребнадзора. Для выявления лиц с гнойничковыми поражениями кожи медра­ ботниками предприятия должна ежедневно проводиться проверка рук персонала на отсутствие гнойничковых заболеваний с записью в специальном журнале, в котором указывают дату проверки, фа­ милию, имя, отчество работника, результаты осмотра и принятые меры. При отсутствии в штате предприятия медработника такую процедуру должен проводить специально выделенный и обучен­ ный работник, назначенный руководителем предприятия. Все вновь поступающие работники должны пройти обязатель­ ное обучение по программе гигиенической подготовки и сдать эк­ замен с отметкой об этом в соответствующем журнале и в личной медицинской книжке. Работники пищевых предприятий должны строго соблюдать правила личной гигиены. Грубые нарушения требований личной гигиены могут отразиться не только на их собственном здоровье, но и послужить причиной массовых кишечных инфекционных за­ болеваний и пищевых отравлений. Персонал пищевого предприятия обязан соблюдать следующие правила личной гигиены: я приходить на работу в чистой одежде и обуви; ■ оставлять верхнюю одежду, головной убор, личные вещи в гардеробной; ■ коротко стричь ногти; ■ перед началом работы тщательно мыть руки с мылом, на­ девать чистую санитарную одежду (смена санитарной одежды должна проводиться по мере ее загрязнения, но не реже 1 раза в 2 дня), подбирать волосы под колпак или косынку или надевать специальную сеточку для волос; ■ при посещении туалета снимать санитарную одежду в специально отведенном месте, после посещения тща­ тельно мыть руки с мылом, обрабатывать их дезинфици­ рующим средством; ■ при появлении признаков простудного заболевания или кишечной дисфункции, а также нагноений, порезов, 25 3 ожогов сообщать администрации и обращаться в меди­ цинское учреждение для лечения; ■ сообщать о всех случаях заболеваний кишечными инфек­ циями в семье работника. На пищевых предприятиях категорически запрещается: ■ при нахождении на рабочих местах носить ювелирные украшения, покрывать ногти лаком, застегивать санитар­ ную одежду булавками; ■ принимать пищу, курить на рабочем месте (прием пищи и курение разрешаются в специально отведенном поме­ щении или месте). На пищевом предприятии должны проводиться мероприятия по охране здоровья персонала, направленные на обеспечение нормаль­ ных условий труда (освещения, отопления, вентиляции) и профи­ лактике производственного травматизма в соответствии с положе­ ниями государственных стандартов системы безопасности труда. Все работники предприятия должны знать требования безопас­ ности и обеспечиваться индивидуальными средствами защиты, что должно быть отмечено в специальном журнале по требованиям безопасности. Ответственность за допуск к работе лиц, не прошедших меди­ цинских обследований, за организацию мероприятий, необходи­ мых для выполнения личной гигиены и требований безопасности условий труда, несет руководитель предприятия. 17.4. ТРЕБОВАНИЯ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ ОБУЧЕНИЮ ПЕРСОНАЛА В соответствии со ст. 11 и 36 Федерального закона от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» профессиональная гигиеническая подготовка и атте­ стация обязательны для должностных лиц и работников организа­ ций, деятельность которых связана с производством, хранением, транспортированием и реализацией пищевых продуктов. Профес­ сиональная гигиеническая подготовка осуществляется по офици­ ально утвержденным программам и методическим материалам. Профессиональная гигиеническая подготовка проводится при приеме на работу и в дальнейшем с периодичностью: ■ для должностных лиц и работников организаций, дея­ тельность которых связана с производством, хранением, 254 транспортированием и реализацией мясомолочной и кремово-кондитерской продукции, детского питания, пи­ тания дошкольников — ежегодно, исходя из того, что данный контингент работников является наиболее веро­ ятным источником риска для здоровья населения; ■ для остальных категорий работников -— 1 раз в 2 года. Профессиональная гигиеническая подготовка проводится: ■ по очной форме (6... 12-часовые программы); ■ по очно-заочной форме (самостоятельная подготовка по методическим материалам с консультацией специали­ стов, очная часть программы составляет не менее 4 ч); ■ по заочной форме (самостоятельная подготовка по пред­ лагаемым методическим материалам). Аттестация должностных лиц и работников организаций по ре­ зультатам профессиональной гигиенической подготовки проводит­ ся в территориальных органах Роспотребнадзора в форме собесе­ дования или тестового контроля. Аттестация проводится после прохождения профессиональной гигиенической подготовки, которой предшествует прохождение медицинских осмотров и внесение их результатов в личную меди­ цинскую книжку. При положительном результате аттестации по профессиональ­ ной гигиенической подготовке отметка о ее прохождении (в виде унифицированного штампа) вносится в личную медицинскую книжку и защищается голографическим знаком. При неудовлетво­ рительном результате аттестации отметка в личную медицинскую книжку не вносится. Все работники, успешно прошедшие аттестацию, отмечаются в журнале регистрации результатов профессиональной гигиениче­ ской подготовки и аттестации должностных лиц и работников орга­ низаций. Неаттестованные должностные лица и работники направляются на повторную профессиональную гигиеническую подготовку по очной форме, не ранее чем через 1 неделю. В случае повторных неудовлетворительных результатов аттеста­ ции территориальный орган Роспотребнадзора уведомляет об этом руководителей организаций, работники которых не прошли атте­ стацию. Не аттестованные работники должны быть отстранены от вы­ полнения служебных обязанностей. 255 17.5. ТРЕБОВАНИЯ К ДЕЗИНСЕКЦИОННЫМ И ДЕРАТИЗАЦИОННЫМ МЕРОПРИЯТИЯМ Одним из важных мероприятий по профилактике кишечных ин­ фекций и пищевых отравлений является борьба с насекомыми и грызунами, способными переносить возбудителей различных забо­ леваний и условно-патогенных микроорганизмов. На пищевых предприятиях не допускается наличие мух, тарака­ нов и других насекомых, грызунов. Для проведения дезинсекционных, дератизационных работ ад­ министрация предприятия должна заключить договор с государ­ ственным унитарным предприятием дезинфекционного профиля или другими аналогичными организациями, аккредитованными в установленном порядке. Перезаключение договоров должно про­ водиться ежегодно. Для борьбы с мухами и тараканами на предприятиях должны проводиться следующие мероприятия: ■ своевременное удаление пищевых отходов из помеще­ ний; ■ проведение тщательной уборки помещений; ■ затягивание открывающихся окон и дверных проемов в теплый период года сеткой или марлей; ■ периодическое проведение дезинсекционных работ. Не рекомендуется применять для борьбы с мухами средства типа липких лент и поверхностей. Для защиты сырья и готовой продукции от грызунов должны проводиться следующие мероприятия: ■ закрытие окон в подвальных этажах металлическими ре­ шетками, люков — плотными крышками; ■ закрытие вентиляционных отверстий и каналов металли­ ческими сетками с ячейками не более 0,25 х 0,25 см; ■ заделка отверстий, щелей в полах, около трубопроводов и радиаторов кирпичом, цементом, металлической струж­ кой или листовым железом; ■ обивка дверей складов железом. Перед проведением работ по дезинсекции и дератизации пище­ вые продукты и посуду следует убрать в закрытые шкафы. После окончания указанных мероприятий необходимо провести тщатель­ ную уборку и проветривание помещений. 25 6 КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1. Какие заболевания относятся к пищевым отравлениям? 2. Назовите основные причины возникновения пищевых отрав­ лений. 3. Какими путями микроорганизмы попадают в пищу и при каких условиях там размножаются? 4. Какие основные пути профилактики пищевых отравлений на предприятиях общественного питания? 5. Какие записи проводятся в личной медицинской книжке ра­ ботника общественного питания? 6. Какие правила личной гигиены необходимо соблюдать работ­ никам пищевого предприятия? 7. Какую цель преследуют ежедневные осмотры работников перед началом каждой новой смены? 8. Как организуются предварительные и периодические меди­ цинские осмотры работников предприятий общественного питания? 9. Как организуются гигиеническое обучение и аттестация работ­ ников пищевых объектов? 10. В каких ситуациях персонал не допускается к работе по меди­ цинским показаниям? 11. Какова роль гигиенического обучения персонала в системе профилактики пищевых отравлений? 12. Расположите мероприятия по борьбе с насекомыми и грызу­ нами в порядке их санитарной значимости. Глава 18 ПОРЯДОК ОБЕСПЕЧЕНИЯ САНИТАРНОЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО БЛАГОПОЛУЧИЯ НА ПРЕДПРИЯТИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ 18.1. ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ Соблюдение санитарных правил является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц (ст. 39 Федерального закона от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»), в том числе работающих в сфере общественного питания. Санитарноэпидемиологический надзор за текущим состоянием пищевых предприятий, является формой оценки соответствия пищевых объ­ ектов и пищевой продукции требованиям безопасности, необходи­ мым для обеспечения санитарно-эпидемиологического благополу­ чия населения. Он осуществляется в отношении продукции, процес­ сов ее производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации в части соблюдения установленных санитарно-эпидемиологических требований. Санитарно-эпидемиологический надзор осуществляет­ ся специалистами Роспотребнадзора в плановом и внеплановом по­ рядке. Вместе с тем на любом пищевом объекте должен быть орга­ низован постоянный мониторинг за соблюдением санитарноэпидемиологических требований — производственный контроль. В соответствии со ст. 32 Федерального закона от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населе­ ния» производственный контроль за соблюдением санитарных пра­ вил и профилактических мероприятий при производстве и обороте пищевой продукции осуществляется юридическими лицами и инди­ видуальными предпринимателями в порядке, установленном сани­ тарными правилами и государственными стандартами. Производственный контроль — это основная форма текуще­ го контроля, организуемая производителем в соответствии с про­ 25 8 граммой, утвержденной территориальным органом Роспотребнад­ зора. Производственный контроль осуществляется регулярно по критическим контрольным точкам производства. Критическая контрольная точка — это стадия, на которой возможно осуществление контроля и которая имеет решающее значение для предотвращения или удаления опасного фактора, или уменьшения его до приемлемого уровня. Система критических контрольных точек анализа опасных факторов позволяет опреде­ лить, оценить и проконтролировать опасные факторы, влияющие на безопасность пищевой продукции. Программа производствен­ ного контроля включает последовательную, регулярно повторяю­ щуюся серию наблюдений и измерений для проверки соответствия состояния критической контрольной точки установленным требо­ ваниям. Программа производственного контроля должна быть со­ ставлена и согласована территориальными органами Роспотреб­ надзора до начала осуществления деятельности любого пищевого объекта. Целью производственного контроля является обеспечение санитарно-эпидемиологической и экологической безопасности продукции, процессов ее производства и оборота (хранения, пере­ возки, реализации и утилизации) — управление качеством продук­ ции. Управление качеством — деятельность по планированию, контролю и обеспечению необходимых показателей качества пи­ щевых продуктов, обеспечивающих профилактику алиментарно­ зависимых заболеваний. Юридические лица и индивидуальные предприниматели долж­ ны определить и разработать политику обеспечения качества и без­ опасности продукции на всех этапах ее производства и оборота. Для этого должны быть назначены лица, ответственные за органи­ зацию и обеспечение функционирования системы производствен­ ного контроля, которые, в свою очередь, определяют и разрабаты­ вают необходимый порядок (программу) действий, в результате вы­ полнения которых потенциальные риски устраняются или снижаются до допустимого уровня. Риск — это вероятность отрицательных последствий для здоро­ вья человека и степень серьезности таких последствий, вызывае­ мых опасными (вредными) факторами, поступающими в организм с пищевыми продуктами. При организации системы производственного контроля на объ­ екте должна быть в наличии документация, содержащая информа­ цию о продукции. Для каждого вида (группы) продукции должны быть материалы с указанием наименования и обозначения норма­ 259 тивных документов и технических условий; наименования и обо­ значения основного сырья, добавок и упаковки, их происхождения, а также обозначения нормативных документов и технических усло­ вий, по которым они выпускаются; требований безопасности (ука­ занные в нормативной документации) и признаков идентификации выпускаемой продукции; условий хранения и сроков годности; из­ вестных и потенциально возможных случаев использования про­ дукции не по назначению, а при необходимости — рекомендаций по применению и ограничению в применении продукции, в том числе по отдельным группам потребителей (дети, беременные жен­ щины, больные сахарным диабетом, фенилкетонурией и т.п.); воз­ можности возникновения опасности в случае объективно прогно­ зируемого применения не по назначению. Система производственного контроля должна содержать под­ бор документации с информацией о производстве в виде блоксхемы производственных процессов, планов производственных помещений и программы (поэтапного плана) производственного контроля. На блок-схемах, планах или в приложениях к ним должны быть приведены следующие сведения: ■ критические контрольные точки риска загрязнения про­ дукции и среды обитания человека; ■ контролируемые параметры технологического процесса, периодичность и объем контроля; ■ инструкции о процедурах уборки помещений, оборудо­ вания и инвентаря, дезинфекции, дератизации, дезин­ секции, а также гигиене персонала; ■ схемы возврата, доработки и переработки продукции; ■ пункты санитарной обработки, расположение туалетов, умывальников, хозяйственно-бытовых зон; ■ системы вентиляции, очистки и утилизации выбросов; ■ система очистки и утилизации отходов, поступающих в почву; ■ система очистки и утилизации стоков. Программа производственного контроля составляется в произ­ вольной форме и включает: ■ ссылку на имеющиеся на производстве официально из­ данные санитарные правила, технологические регламен­ ты (общие, специальные), методы и методики контроля 260 факторов среды обитания в соответствии с осуществляе­ мой деятельностью; ■ протокол (алгоритм) проведения лабораторных исследо­ ваний и испытаний (измерений): вредных факторов в производственных помещени­ ях, на территории предприятий, на границе санитар­ но-защитной зоны и в зоне влияния предприятия в населенных пунктах и местах отдыха; продукции и сырья, условий их хранения, транспор­ тирования, реализации и утилизации, технологиче­ ских параметров их производства; ■ порядок (организацию) проведения медицинских осмо­ тров, профессиональной гигиенической подготовки и ат­ тестации должностных лиц и работников; ■ контроль наличия необходимых лицензий, сертификатов, санитарно-эпидемиологических заключений, личных ме­ дицинских книжек, санитарных паспортов на транспорт, иных документов, подтверждающих безопасность про­ дукции и технологий их производства, хранения, транс­ портирования, реализации и утилизации в случаях, пред­ усмотренных действующим законодательством; ■ ведение учета и отчетности, установленной действую­ щим законодательством по вопросам, связанным с осу­ ществлением производственного контроля; ■ своевременное информирование населения, органов местного самоуправления, органов надзора (контроля) об аварийных ситуациях, остановках производства, о нару­ шениях технологических процессов, создающих угрозу санитарно-эпидемиологическому благополучию населе­ ния; ■ визуальный контроль уполномоченными должностными лицами организации за выполнением профилактических мероприятий, соблюдением положений санитарного за­ конодательства; ■ разработку и реализацию мер, направленных на устране­ ние выявленных нарушений. Номенклатура, объем и периодичность лабораторных исследо­ ваний и испытаний (измерений) определяются с учетом требова­ ний к безопасности объектов технического регулирования и сани­ тарно-эпидемиологической характеристики производства. 261 Процедуры регулярных проверок функционирования системы производственного контроля должны осуществляться непосред­ ственно после ее внедрения и затем с установленной периодично­ стью не реже 1 раза в год или во внеплановом порядке при выявле­ нии новых (или неучтенных) опасных факторов и рисков, например, при возникновении пищевого отравления или получении данных о несоответствии пищевой продукции гигиеническим нормативам в рамках плановой санитарно-эпидемиологической экспертизы. Юридические лица и индивидуальные предприниматели представ­ ляют информацию о результатах производственного контроля терри­ ториальным органам, уполномоченным осуществлять государственный санитарно-эпидемиологический надзор по запросам этих органов. При выявлении нарушений санитарно-эпидемиологических требо­ ваний на объекте производственного контроля, руководство предпри­ ятия должно принять меры, направленные на устранение выявленных нарушений и недопущение их возникновения впредь, в том числе: ■ приостановить либо прекратить свою деятельность или работу отдельных цехов, участков, эксплуатацию зданий, сооружений, оборудования, транспорта, выполнение от­ дельных видов работ и оказание услуг; ■ прекратить выпуск продукции, не соответствующей уста­ новленным требованиям и не обеспечивающей безопас­ ности для человека, снять с реализации продукцию, не соответствующую требованиям и представляющую опас­ ность для человека, и принять меры по применению (ис­ пользованию) такой продукции в целях, исключающих причинение вреда человеку, или ее уничтожению; ■ информировать органы, уполномоченные осуществлять государственный санитарно-эпидемиологический над­ зор о мерах, принятых по устранению нарушений; ■ принять другие меры, предусмотренные действующим законодательством. 18 .2 . СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ НА ПИЩЕВЫХ ОБЪЕКТАХ В настоящее время для обеспечения выпуска безопасной и пол­ ноценной продукции существует разработанная и апробированная комплексная система управления качеством, которая включает, в 26 2 основном, три компонента: качественную производственную прак­ тику (КПП, англ. GMP — Good Manufacturing Practice), качествен­ ную гигиену производства (КГП, англ. GHP — Good Hygiene Prac­ tice) и критические контрольные точки при анализе опасных факто­ ров (ККТ, англ. НАССР — Hazard Analysis and Critical Control Points), а также применение серии технических регламентов и стандартов. Государство берет на себя осуществление общего анализа риска, проведение научных исследований в области нормирования и раз­ работку регламентирующих документов и систем сертификации. Анализ риска — это процесс, состоящий из трех частей: оценки ри­ ска, управления риском и распространения информации о наличии риска. Оценка риска представляет собой осуществляемые на на­ учной основе последовательные действия: 1) по выявлению опас­ ных для человека факторов; 2) характеристике опасных факторов; 3) оценке воздействия; 4) характеристике риска. В результате госу­ дарственными органами устанавливается показатель безопасно­ сти пищевых продуктов — нормативный предел, который считает­ ся необходимым для защиты здоровья населения. Для соблюдения этого показателя устанавливаются необходимые и достаточные стан­ дарты технологических процессов и санитарно-эпидемиологические требования к сырью и материалам, используемым в производстве. Производители пищевой продукции, основываясь на предостав­ ленных государством данных (информация о наличии риска) и ис­ пользуя возможности (сертификация) вырабатывают политику в отношении безопасности, обеспечивают практическую реализа­ цию системы управления качеством продукции. В рамках этой си­ стемы в обязательном порядке должны реализовываться принципы КПП и КГП: ■ проектирование и строительство пищевых объектов с учетом требований гигиены; ■ проектирование, изготовление и надлежащее использо­ вание оборудования и инвентаря с учетом требований гигиены; ■ соблюдение жесткого санитарно-гигиенического режи­ ма работы пищевого объекта; ■ соблюдение требований к здоровью, личной гигиены и профессиональной грамотности работников пищевых объектов. Нормы КПП и КГП и содержащиеся в них гигиенические требо­ вания относятся к обязательным условиям производства и оборота качественной пищевой продукции. 26 3 В то время как КПП и КГП направлены на обеспечение общих требований к производству и обороту безопасных пищевых продук­ тов, ККГ позволяют учесть конкретные определяющие факторы, присущие только данному продукту и технологическому процессу. ККТ являются механизмом, определяющим необходимые профилак­ тические меры для борьбы с опасными факторами. Принцип исполь­ зования ККТ положен в основу программ производственного кон­ троля. Большинство ведущих пищевых компаний, производителей пи­ щевой продукции, систем продовольственной торговли и обще­ ственного питания применяют системы обеспечения качества, ко­ торые охватывают все аспекты контроля и профилактики. Наибо­ лее широко распространена система, основанная на стандартах серии ISO 9001. Там, где используется данная система, ККТ являют­ ся ее неотъемлемой частью. 18.3. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА НЕСОБЛЮДЕНИЕ САНИТАРНОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА За нарушение санитарного законодательства устанавливается дисциплинарная, административная и уголовная ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации. Ад­ министративная ответственность устанавливается в соответствии с Кодексом РФ об административных правонарушениях. Он предусматривает возможность наложения административного штрафа за нарушение действующих санитарных правил и норма­ тивов, невыполнение санитарно-гигиенических и противоэпиде­ мических мероприятий — на граждан 1 ...5 минимальных разме­ ров оплаты труда (МРОТ), на должностных лиц 5... 10 МРОТ, на юридических лиц 100...200 МРОТ; за нарушение санитарноэпидемиологических требований к организации питания населе­ ния в специально оборудованных местах (столовых, ресторанах, кафе, барах и др.), в том числе при приготовлении пищи и напит­ ков, их хранении и реализации населению — на граждан 10... 15 МРОТ, на должностных лиц 20...30 МРОТ, на юридических лиц 200.. .300.МРОТ; за невыполнение предписаний должностного лица, осуществляющего мероприятия по контролю, — на граждан 3.. . 5 МРОТ, на должностных лиц 5... 10 МРОТ, на юридических лиц 50.. . 100 МРОТ. Ответственность за общее санитарное состояние предприятия общественного питания, соблюдение в нем санитарного режима и 264 допуск к работе лиц, не прошедших медицинское обследование и не аттестованных, за создание условий, необходимых для выполне­ ния работниками правил личной гигиены, обеспечение работы по контролю качества поступающего сырья и выпускаемой продукции несет руководитель предприятия. Ответственность за соблюдение правил приема продовольствен­ ных товаров, надлежащее санитарное содержание складских поме­ щений, соблюдение условий и сроков хранения продуктов на скла­ де несет заведующий складом (кладовщик). Ответственность за качество принятых на производство продук­ тов, соблюдение технологических, санитарных требований при из­ готовлении блюд и изделий, а также за качество и сроки реализа­ ции готовой продукции несет заведующий производством. Ответственность за состояние рабочего места, выполнение пра­ вил личной гигиены, выполнение технологических и санитарных требований на своем участке работы несет каждый работник. К мерам административного принуждения относятся также приостановление работы пищевого объекта и отстранение от рабо­ ты больных или бактерионосителей. Приостановление работы пи­ щевого объекта осуществляется при наличии обоснованной угрозы причинения вреда жизни и здоровью населения, например, при не­ исправности холодильного оборудования, неудовлетворительном состоянии объекта, отсутствии санитарно-эпидемиологического заключения на соответствующую деятельность. Возобновление ра­ боты объекта возможно лишь после безусловного устранения при­ чин, повлекших его закрытие. Отстранение от работы больных или бактерионосителей осу­ ществляется до их полного излечения, подтвержденного двукрат­ ным отрицательным результатом лабораторных исследований. КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1. Кто несет ответственность за соблюдение санитарного режима на предприятии общественного питания? 2. Что такое производственный контроль? 3. Изложите требования к формированию программ производ­ ственного контроля. 4. В чем заключается сущность систем управления качеством на пищевых объектах? 5. Какие меры административной ответственности применяются при нарушении санитарного законодательства? ОСНОВЫ ОБЩЕЙ МИКРОБИОЛОГИИ Глава 19. Введение в общую микробиологию Л Глава 20. Классификация и морфология микроорганизмов Глава 21. Физиология микробов Глава 22. Генетика микробов Глава 23. Экология микроорганизмов Глава 24. Учение об инфекции J Глава 19 ВВЕДЕНИЕ В ОБЩУЮ МИКРОБИОЛОГИЮ 19.1. МИР МИКРОБОВ Наша планета Земля населена огромным количеством разно­ образных живых существ, которые можно разделить на макромир и микромир. К микромиру относятся многочисленные микроорга­ низмы: бактерии (греч. baktenon — палочка), грибы, простейшие, а также более просто устроенные вирусы и прионы, которые невиди­ мы невооруженным глазом, но которые можно наблюдать с помо­ щью оптических приборов — микроскопов. Живые существа мик­ ромира различаются между собой по размерам и сложности строе­ ния, биологической организации, физиологии, биохимии, генетике, экологии (распространенности в среде обитания), болезнетворности и по ряду других свойств. Одни из них — бактерии, грибы и простейшие — представляют собой одноклеточные сложно устроенные организмы. К ним применим термин «микроорганиз­ мы», так как они представляют самостоятельные, способные к авто­ номному существованию организмы. Микроорганизмы между собой различаются сложностью строе­ ния и проявлением жизненных функций. Например, ядерный ма­ териал бактерий не отграничен от цитоплазмы ядерной оболочкой, поэтому их называют прокариотами (от греч. кагуоп ■— ядро). Грибы и простейшие имеют очерченное ядро, поэтому их назы­ вают эукариотами. Простейшие имеют животное происхождение, бактерии и грибы — растительное. Более простые представители микромира — вирусы, инфекци­ онные нуклеиновые кислоты и прионы, по существу, являются ча­ стицами и инфекционными макромолекулами. Они не имеют кле­ точного строения и собственного обмена веществ, живут и размно­ 267 жаются в клетках животных, человека, растений, бактерий, используя для своей жизнедеятельности ресурсы этих клеток. По­ этому они являются внутриклеточными паразитами и не способны существовать вне живой клетки. В связи с этим вирусы, прионы, ин­ фекционные нуклеиновые кислоты следует именовать микробами. Объединяющим термином для всех живых форм микромира яв­ ляется «микроб». В табл. 19.1. приведены основные молекулярно­ биологические характеристики микробов. На нашей планете обитает огромное число микробов, исчисля­ емое астрономическими цифрами. Численность бактерий достига­ ет Ю30, организм человека населяет около 1014 бактерий. Число не­ которых видов микробов, обитающих на нашей планете, трудно поддается учету. Все микробы на основании разнообразия их биологических свойств в соответствии с международной классификацией по Бер­ ги разбиты на царства, отделы, классы, семейства, виды, подвиды. Число известных видов микробов огромно. Только бактерий насчи­ тывается около 100 тыс. Естественно, что микробы как биологические существа живут, размножаются и осуществляют свои функции в благоприятных для них экологических условиях. В то же время в процессе своей жиз­ недеятельности микробы оказывают существенное влияние на не­ живую и живую природу. Таблица 19.1 . О сновны е характеристики м икробов Представители Уровень организации Размер, мкм Число генов Распространение в природе Доклеточные Прионы (ин­ фекционные белки) Макромоле­ кулы Вироиды Вирусы Частицы 0,1...0,3 1 (хозяина) 1...100 До 100 0,01 ...0,4 До 100 Только В жи­ вом организме (внутриклеточ­ ные паразиты) 1...10 До 5 000 Грибы Эукариоты 1...30 До 5 000 До 10 000 Простейшие 26 8 о Прокариоты о Бактерии Сп Клеточные В живой и не­ живой при­ роде Бактерии обеспечивают круговорот веществ и энергии в приро­ де, формирование структуры и плодородия почв, образование и разрушение полезных ископаемых, поддержание газового состава атмосферы и других природных процессов, используются в пище­ вых, микробиологических, химических и других отраслях промыш­ ленности. Многие из микробов являются болезнетворными или па­ тогенными (от греч. pathos — болезнь) для человека, животных, птиц, насекомых, растений. Это связано с их паразитизмом, т.е. эволюционно-сложившимся способом существования. Однако большинство микробов не болезнетворны и обитают в неживой природе (почве, воде, атмосфере и др.). Их называют сапрофитами (от греч. sapros — гнилой и phyton — растение). Имеется также группа микробов, которые могут вызывать бо­ лезни только при определенных условиях (ослабленный организм, активизация жизнедеятельности микроба). Такие микробы называ­ ют условно-патогенными. Так, практически все из 500 видов бакте­ рий, населяющих организм человека, являются условно-патоген­ ными. 19.2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ МИКРОБИОЛОГИИ Микробиология (от греч. micros — малый, bios — жизнь, logos — учение) — наука, которая изучает строение, физиологию и эколо­ гию представителей всего многообразного мира микробов. Она подразделяется на ряд разделов и дисциплин, прежде всего, на об­ щую и частную. Общая микробиология по методам познания под­ разделяется на анатомию (строение), физиологию, биохимию, ге­ нетику, экологию, эволюцию микробов. Частная микробиология по объектам изучения подразделяется на медицинскую, ветери­ нарную, сельскохозяйственную, морскую, космическую, техниче­ скую. Медицинская микробиология изучает микробы, патогенные для человека; ветеринарная — болезнетворные для животных; сельско­ хозяйственная — вызывающие заболевания у растений. Морская и космическая микробиология изучает микробы, обитающие соот­ ветственно в морях, океанах, водных бассейнах и в космическом пространстве. Техническая микробиология изучает научные основы использо­ вания биохимической деятельности микроорганизмов в промыш­ ленности в целях рационального направления технологических процессов производства; разрабатывает меры предохранения пи­ 269 щевых продуктов, различного непищевого сырья, строительных и других материалов от порчи их микроорганизмами. На базе техни­ ческой микробиологии возникла биотехнология. В соответствии с объектами изучения микробиология подразде­ ляется на ряд дисциплин: бактериологию, микологию, вирусоло­ гию, протозоологию, изучающих соответственно бактерии, грибы, вирусы и простейшие. Микробиология прошла длительный путь развития, в котором выделяют четыре этапа: эвристический, морфологический, физио­ логический, молекулярно-генетический. Эвристический этап связан с неожиданными находками и до­ гадками (эврика — неожиданная находка) о существовании на Зем­ ле каких-то невидимых живых существ, вызывающих болезни. О существовании микробов писали древние мыслители и уче­ ные. Еще в IV— III вв. до н. э. основоположник медицины Гиппократ считал, что болезни человека вызываются какими-то невидимыми частицами, которые он называл миазмами, выделяемыми в болоти­ стых местностях. О живой природе этих частиц начали догадывать­ ся только в III— IV вв. н. э. В X IV — X V вв. итальянский врач Д. Фракасторо (1478— 1553), изучая заболевания, передающиеся от чело­ века к человеку, считал, что они вызываются «живыми контагиями». Однако впервые человек увидел микробов своими глазами лишь в XVII в. благодаря голландскому коммерсанту Антони ван Левен­ гуку (1632— 1723), который сконструировал первый микроскоп с 300-кратной разрешающей способностью. В образцах различных объектов он обнаружил живые микроскопические существа, ко­ торые различались по форме и размерам. Он назвал их «анимакулюсами» (зверьки). С момента открытия Левенгука начался мор­ фологический этап, и было описано множество различных ми­ кробов. Большое значение в выявлении этиологической роли микробов сыграли героические опыты по самозаражению, которые ставили на себе для выявления болезнетворности многие ученые: Д. Самойлович, М. Петтенкоффер, И. И. Мечников, Н. Ф. Гамалея, И. Г. Савченко, Д. К. Заболотный, М. С. Балоян и др. Эти ученые, ри­ скуя своей жизнью, выполнили свой долг перед человечеством. Этиологическую роль микробов в возникновении болезней сы­ грали Ф.Генле и Р.Кох. Они четко сформулировали правило, полу­ чившее название «триада Генле— Коха», по которому можно судить об этиологической роли микроба в возникновении болезни. Со­ гласно нему необходимо: 270 1) обнаружить микроб только при данной болезни и ни при ка­ кой другой; 2) выделить его в чистой культуре; 3) доказать в эксперименте способность чистой культуры возбу­ дителя вызывать специфическую болезнь. Р. Кох разработал способ получения чистых культур микроорга­ низмов, метод их окраски, микрофотосъемки, открыл возбудителей холеры (запятая Коха) и туберкулеза (палочка Коха). Открытие все новых возбудителей продолжается до наших дней. К настоящему моменту описано более 2 000 видов бактерий и гри­ бов — возбудителей болезней человека. В 1892 г. было обнаружено новое царство микробов — вирусов, примитивно устроенных, не имеющих клеточного строения, паразитирующих в живых клетках. Честь открытия вирусов принадлежит русскому ботанику СанктПетербургского университета Д. И. Ивановскому. С момента открытия Д. И. Ивановским первого вируса, вызыва­ ющего мозаическую болезнь табака, было обнаружено более 1 000 вирусов. В конце X IX в. были обнаружены простейшие возбудители: амебы, лейшмании, плазмодий малярии и др. Возникла протозоо­ логия — учение о болезнях, вызываемых простейшими. Русский исследователь Ф. А. Леш открыл амебиаз, П. Ф. Боровский — лейш­ маниоз, а французский врач Лаверан описал возбудителя маля­ рии. Открытие возбудителей болезней сопровождалось изучением их биологических свойств, разработкой номенклатуры и классифи­ кации микробов. Этот этап в развитии микробиологии можно на­ звать физиологическим. В этот период были изучены процессы об­ мена веществ у бактерий: дыхание, потребности в органических и минеральных веществах, ферментативные способности, процессы их размножения, роста, культивирования на искусственных пита­ тельных средах и т. д. Огромное значение для развития микробиологии в этот период имели работы французского ученого Луи Пастера (1822 — 1895). Он открыл ферментативную природу брожения — анаэробиоз, т. е. ды­ хание в отсутствие кислорода, опроверг самозарождение бактерий, обосновал процессы дезинфекции и стерилизации, разработал принципы вакцинации и приготовления вакцин. Наряду с изучением свойств микробов развивался поиск пре­ паратов, оказывающих бактериостатическое и бактерицидное действие. Основоположником этого направления явился П. Эрлих. Им был создан препарат «Сальварсан» (препарат 606), губительно 271 действующий на возбудителя сифилиса. Позднее английский врач А. Флеминг открыл антибиотики. Начиная с 40— 50-х гг. X X в., микробиология вступила в молеку­ лярно-генетический этап. В этот период открыт универсальный генетический код, молекулярные механизмы биологических про­ цессов, раскрыта химическая структура многих биологически ак­ тивных веществ и налажен их синтез, расшифрованы отдельные гены, созданы рекомбинантные ДНК, разработаны генноинженерные способы получения сложных биологически активных веществ и т. д. КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1. Раскройте понятия «микромир», «микроорганизм», «микроб». 2. Каковы цель и задачи микробиологии? 3. Перечислите этапы становления микробиологии. Глава 20 КЛАССИФИКАЦИЯ И МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ СИСТЕМАТИКА И НОМЕНКЛАТУРА МИКРООРГАНИЗМОВ Классификацией микробов занимается систематика. Принци­ пы классификации изучает таксономия (от греч. taxis — располо­ жение, порядок). В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические, моле­ кулярно-биологические свойства. Различают следующие таксоно­ мические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, се­ мейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или иной таксономиче­ ской категории выделяют таксоны — группы организмов, объ­ единенные по определенным однородным свойствам. Названия микроорганизмов регламентируются Международным кодексом номенклатуры. Одной из основных таксономических категорий является вид — совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода. Совокупность од­ нородных микроорганизмов, характеризующихся сходными морфологическими, культуральными, биохимическими и други­ ми свойствами, называется чистой культурой. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида, называется штаммом. Клон — это совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки. Вариант — совокупность мик­ роорганизмов внутри вида, различающихся по тем или иным свойствам. Морфовары имеют различия по морфологии, резистентовары — по устойчивости к антибиотикам, серовары — по антигенам, фаговары — по чувствительности к бактериофагам, биовары — по биологическим свойствам и т.д. 27 3 КЛАССИФИКАЦИЯ И МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ Решением Международного кодекса для бактерий рекомендова­ ны следующие таксономические категории: класс, отдел, порядок, семейство, род, вид. Название вида состоит из двух слов. Например, возбудитель холеры пишется как Vibrio cholerae. Первое слово — название рода, второе обозначает вид. Бактерии относятся к прокариотам, т. е. доядерным организмам, поскольку их генетический аппарат не имеет ядерной организации, отсутствуют также митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы и др. Различают несколько основных форм бактерий — кокковидные, палочковидные, извитые и ветвящиеся (рис. 20.1). 1 2 в 3 г Рис. 20.1. Основные формы бактерий: а — кокковидные (7 — стафилококки; 2 — стрептококки; 3 — сардины; 4 — диплококки); б — палочковидные (7 — кишечная палочка; 2 — клостридии; 3 — бациллы; 4 — вибрионы); в — извитые (7 — спириллы; 2 — спирохеты; 3 — лептоспиры); г — ветвящиеся (актиномицеты) 274 Кокковидные бактерии [кокки) — шаровидные клетки, разме­ ром 0,5... 1,0 мкм, которые в зависимости от взаимного расположе­ ния подразделяются на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины, стафилококки. Микрококки располагаются в виде отдельно расположенных клеток, диплококки — парами (пнев­ мококк, гонококк, менингококк), стрептококки (от греч. streptos — цепочка) составляют цепочку, сарцины (от лат. sarcina — связка, тюк) образуют пакеты из 8 и более клеток, стафилококки (от греч. staphyle — виноградная гроздь) располагаются в виде гроздьев ви­ нограда. Палочковидные бактерии [палочки] различаются по разме­ рам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина клеток варьирует от 1 до 8 мкм, толщина — 0,5... 2,0 мкм. Па­ лочки могут быть правильной (кишечная палочка, клостридии и др.) и неправильной (коринебактерии и др.) формы. Концы палочек мо­ гут быть как бы обрезанными (сибиреязвенная бацилла), закруг­ ленными (кишечная палочка), заостренными (фузобактерии) или в виде булавовидного утолщения (коринебактерии дифтерии). Слег­ ка изогнутые палочки называются вибрионами (холерный вибри­ он). Большинство палочковидных бактерий располагаются беспо­ рядочно, но иногда они располагаются под углом друг к другу (кори­ небактерии дифтерии) или образуют цепочку (сибиреязвенная бацилла). Извитые формы — спиралевидные бактерии, спириллы и спи­ рохеты. К патогенным спириллам относится возбудитель содоку (болезни укуса крыс). Спирохеты представлены 3 родами, патоген­ ными для человека: Treponema, Borrelia, Leptospira. Спирохеты рода Treponema имеют 8... 12 равномерных мелких завитков (возбуди­ тель сифилиса). Спирохеты рода Borrelia более длинные, имеют по 3... 8 крупных завитков (возбудитель возвратного тифа). Спирохеты рода Leptospira имеют завитки неглубокие и частые, концы их изо­ гнуты наподобие крючков с утолщениями (возбудители лептоспироза). К извитым также относятся кампилобакгеры, имеющие из­ гибы как у крыла летящей чайки. Ветвящиеся бактерии — актиномицеты. Свое название (от греч. actis — луч, mykes — гриб) они получили в связи с образовани­ ем в пораженных тканях плотно переплетенных нитевидных кле­ ток (гифы) в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Переплетающиеся гифы образуют мицелий. Актиномицеты формируют субстратный мицелий, обра­ зующийся в результате врастания клеток в питательную среду, и воздушный, растущий на поверхности среды. Актиномицеты могут 27 5 образовывать палочковидные или сферические клетки, а также фрагментироваться на мелкие зерна, не задерживающиеся анти­ бактериальными фильтрами. На воздушных гифах актиномицетов могут образовываться споры, служащие для размножения. К актиномицетам близки нокардиоподобные. Среди бактерий выделяются риккетсии, хламидии и микоплазмы. Риккетсии — мелкие, грамотрицательные палочковидные бак­ терии размером 0,35...2,0 мкм; облигатные внутриклеточные пара­ зиты; обитают в членистоногих, которые являются их хозяевами или переносчиками. Свое название риккетсии получили в честь X. Т. Риккетса— американского ученого, впервые описавшего одно­ го из возбудителей (пятнистая лихорадка Скалистых гор). Хламидии, или галыгровии, относятся к облигатным внутрикле­ точным кокковидным бактериям. Вызывают хронические инфек­ ции слизистых глаз, органов дыхания, мочеполовой системы. Геном хламидий содержит в 4 раза меньше генетической информации, чем геном кишечной палочки. Хламидии размножаются только в живых клетках: их рассматривают как энергетических паразитов. Микоплазмы — мелкие бактерии, окруженные цитоплазмати­ ческой мембраной и не имеющие клеточной стенки. Они относятся к осмотически чувствительным и имеют разнообразную форму: шаровидную, колбовидную и пр. Эти микробы хорошо видны при фазово-контрастной или темнопольной микроскопии. Вызывают хронические инфекции органов дыхания. Структура бактерий хорошо изучена с помощью электронной микроскопии. Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и ядерным материалом, называемым нуклеоидом. Могут быть допол­ нительные структуры: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики, пили. В неблагоприятных условиях некоторые бактерии способны обра­ зовывать споры. Размеры бактерий измеряются в микрометрах (мкм), их отдельные компоненты — в нанометрах (нм). Клеточная стенка — прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму и сдерживающая высокое осмоти­ ческое давление в бактериальной клетке. Она участвует в процессе деления клетки и транспорте метаболитов. Бактерии по-разному окрашиваются по методу, предложенному в 1884 г. датским ученым Х.Грамом. В зависимости от полученных результатов различают грамположительные бактерии, т. е. с «тол­ стой» клеточной стенкой и окрашиваемые в сине-фиолетовый цвет, и грамотрицательные, т. е. с «тонкой» клеточной стенкой и окраши­ ваемые в красный цвет. 27 6 Н аиболее толстая клеточная стенка у грамполож ительных бак­ терий (рис. 20.2, а) — до 50 нм и более. Основным компонентом кле­ точной стенки этих бактерий является многослойный аминосахарид — пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40... 90% ее массы. Пептидогликан представлен параллельно располо­ женными молекулами гликана, состоящ его из повторяющихся остатков N -ацетил-глюкозамина и N -ацетилмурамовой кислоты, соединенных гликозидной связью. Гликановые молекулы связаны поперечной пептидной связью. Отсюда и название этого полиме­ ра — пептидогликан. О снову пептидной связи составляют тетра­ пептиды. Тетрапептиды соединены друг с другом полипептидными цепочками из 5 остатков глицина. Элементы гликана и аминокисло­ ты тетрапептида составляют отличительную особенность бактерий и отсутствуют у ж ивотных и человека. С пептидогликаном кова­ лентно связаны тейхоевы е кислоты (от греч. teichos — стенка), ко­ торые представляют собой цепи из 8... 50 остатков глицерола и рибитола, соединенных между собой фосфатными мостиками. Клеточная стенка грамполож ительных бактерий при окраске по Граму хорош о удерживает генциановый фиолетовый в комплексе с йодом, не обесцвечивается спиртом и приобретает сине-ф иоле­ товую окраску. Напротив, из клеточной стенки грамотрицательных 1 2 3 Рис. 20.2. Строение клеточной стенки и цитоплазматической мембраны грамположительных (а) и грамотрицательных (б) бактерий: 7 — л и п о те й х о е в ы е кислоты ; 2 — т е й х о е в ы е кислоты ; 3 — п ептидогли кан; 4 — н ар у ж н а я м е м б р а н а ; 5 — порин; 6 — Л П С ; 7 — О -с п е ц и ф и ч е с к а я ц епь Л П С ; 8 — яд р о Л П С ; 9 — л и п и д А; 7 0 — ф о сф о л и п и д ; 7 7 — л и п опротеи н; 7 2 — п е р и п л а зм а ; 7 3 — ф о с ф о л и п и д н ы й бислой; 7 4 — белок; 7 5 — ц и т о п л а з м а т и ч е с к а я м ембрана; 16 — к л е то ч н а я сте н к а 277 бактерий спирт вымывает этот краситель. Поэтому при дальней­ шей обработке фуксином они окрашиваются в красный цвет. В состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий (рис. 20.2, б) входит наружная мембрана, связанная посредством липо­ протеина с подлещащим слоем пептидогликана. Наружная мембра­ на является мозаичной структурой, представленной липополисахаридами (ДПС), фосфолипидами и белками. С ее внешней стороны расположен ЛПС, состоящий из трех компонентов: липида А, стержневой части, или ядра (лат. core — ядро), и О-специфической цепи полисахарида из повторяющихся олигосахаридов. ЛПС удер­ живается в наружной мембране липидом А, придающим ему ток­ сичность. Наиболее постоянной частью ядра ЛПС является кетодезоксиоктоновая кислота. О-специфическая цепь ЛПС определяет антигенную принадлежность определенного штамма бактерий. Клеточную стенку пронизывают окаймленные поринами гидро­ фильные поры, через которые проходят вода и мелкие молекулы массой до 7 000 дальтон. Между клеточной стенкой и цитоплазма­ тической мембраной находится цитоплазматическое пространство, или периплазма, содержащая ферменты. При нарушении синтеза клеточной стенки бактерии превраща­ ются в жизнеспособные L-формы (от названия института им. Ли­ стера): протопласты — полностью лишенные клеточной стенки, или сферопласты — с частично сохранившейся клеточной стен­ кой. L-формы представляют собой осмотически чувствительные, шаровидные, колбовидные клетки различной величины, в том чис­ ле и проходящие через бактериальные фильтры. При удалении фактора, приведшего к изменениям бактерий, могут реверсиро­ вать, т. е. возвращаться в исходную форму с клеточной стенкой. Цитоплазматическая мембрана и ее производные (см. рис. 20.2). Цитоплазматическая мембрана при электронной микроско­ пии ультратонких срезов представляет собой трехслойную мембра­ ну, окружающую наружную часть цитоплазмы бактерий. По струк­ туре она похожа на плазмалемму клеток животных и состоит из фосфолипидного слоя с внедренными белками. Некоторые из них являются пермеазами, участвующими в транспорте веществ. Цитоплазматическая мембрана является динамической структу­ рой с подвижными компонентами. Она участвует в регуляции осмо­ тического давления, транспорте веществ и энергетическом метабо­ лизме клетки (за счет ферментов цепи переноса электронов, аденозинтрифосфатазы и др.). Цитоплазматическая мембрана может образовывать выпячивания в виде сложно закрученных мембранных структур — мезосомы, или внутрицитоплазматические мембраны. 27 8 Цитоплазма занимает основной объем бактериальной клетки и состоит из растворимых белков, рибонуклеиновых кислот, включе­ ний и многочисленных рибосом. Рибосомы бактерий имеют коэф­ фициент седиментации 70S, в отличие от рибосом эукариотических клеток — 80S. Поэтому некоторые антибиотики, связываясь с ри­ босомами бактерий, избирательно подавляют синтез бактериаль­ ных белков, не влияя на организм человека и животных. В цитоплазме имеются различные включения в виде гранул гли­ когена, полисахаридов, поли-р-масляной кислоты и полифосфатов (волютин). Они выполняют роль запасных веществ для питания и обеспечения энергетических потребностей бактерий. Волютин легко выявляется при специальных методах окраски. Например, для дифтерийной палочки характерно расположение зерен волютина в виде интенсивно прокрашивающихся полюсов клетки, из­ меняющих свой цвет (метахромазия). Нуклеоид (ядерный материал бактерий, бактериальная хромо­ сома) расположен в центральной зоне бактерий в виде двунитчатой ДНК, замкнутой в кольцо и плотно уложенной наподобие клубка. Он не отделен специальной оболочкой от цитоплазмы, в бактерии нет ядрышка и основных белков (гистонов). Обычно в бактериаль­ ной клетке содержится одна хромосома, могут также присутство­ вать внехромосомные факторы наследственности — плазмиды и другие генетические элементы. Некоторые бактерии (пневмококки, клебсиеллы и др.) образуют капсулу — оболочку толщиной более 0,2 мкм, прочно связанную с клеточной стенкой и имеющую четкие границы. Капсула разли­ чима в мазках-отпечатках из патологического материала и при окраске бактерий по Бурри— Гинсу. Обычно капсула состоит из по­ лисахаридов, реже — из полипептидов, например у сибиреязвен­ ной бациллы. Многие бактерии образуют микрокапсулу — образование тол­ щиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микро­ скопии. От капсулы следует отличать слизь — мукополисахарид­ ную оболочку без четких внешних границ. Капсула и слизь предо­ храняют бактерии от повреждений, высыхания, так как, являясь гидрофильными, хорошо связывают воду; препятствуют действию защитных факторов макроорганизма (фагоцитоз) и бактериофа­ гов. Жгутики бактерий определяют подвижность бактериальной клетки. Они представляют собой тонкие нити и имеют большую длину, чем сама клетка: толщина жгутиков — 12...20 нм, длина — 3... 12 мкм. Число жгутиков у бактерий различных видов варьиру­ 279 ет — от одного на конце (монотрих) у холерного вибриона до сотен жгутиков, отходящих по периметру (перитрих) у кишечной палочки протея и др. Лофотрихи имеют пучок жгутиков на одном из концов клетки, амфитрихи — на противоположных полюсах клетки. Жгутики прикреплены к цитоплазматической мембране и кле­ точной стенке специальными дисками. Они состоят из белка — флагеллина (от лат. flagellum — жгутик), субъединицы которого за­ кручены в форме спирали. Жгутики выявляют с помощью элект­ ронной микроскопии или световой после обработки специальными методами, приводящими к увеличению их толщины (например, им­ прегнация коллоидным серебром). Ворсинки, или пили ( фимбрии) — тонкие и короткие нитевид­ ные образования (3... 10 нм х 0,3... 10 мкм). Пили отходят от поверх­ ности клетки и состоят из белка пилина. Пили 1-го (или общего) типа обеспечивают адгезию к поражаемой клетке, питание, водно­ солевой обмен, конъюгационные пили, или 2-го типа (F-пили) — об­ мен генетическим материалом. Пили общего типа многочисленны и достигают нескольких сотен на клетку. Половые пили образуются так называемыми «мужскими» клетками-донорами, содержащими трансмиссивные плазмиды (F , R, Col). Их обычно бывает 1...3 на клетку. Споры — своеобразная форма покоящихся бактерий с грамположительным типом строения клеточной стенки. Споры образуют­ ся при неблагоприятных условиях существования бактерий: высу­ шивании, дефиците питательных веществ и т. д. В одной бактерии образуется одна спора. Образование спор способствует сохране­ нию вида и не является способом размножения. Спорообразующие аэробные бактерии, у которых спора не превышает диаметр клет­ ки, называются бациллами, а спорообразующие анаэробные бакте­ рии, у которых спора превышает диаметр клетки, называются клостридиями (лат. Clostridium — веретено). Процесс спорообразования (споруляция) проходит ряд стадий, в течение которых часть цитоплазмы и хромосома отделяются, окружаясь цитоплазматической мембраной: сначала образуется про­ спора, затем формируется многослойная плохо проницаемая обо­ лочка. В состав споры входит много дипиколиновой кислоты и ио­ нов кальция. Спора обладает термоустойчивостью, которую связывают с наличием дипиколината кальция. Способность к спо­ рообразованию, форма и расположение в бактериальной клетке являются видовым свойством бактерий, что позволяет отличать их друг от друга. Форма спор может быть овальной, шаровидной, рас­ положение в клетке — терминальное, т. е. на конце палочки (возбу­ 280 дитель столбняка), субтерминальное — ближе к концу палочки (возбудители ботулизма, газовой гангрены) и центральное (сибире­ язвенная бацилла). Благодаря своему строению и составу споры могут длительно со­ храняться в среде обитания. Например, возбудители сибирской язвы и столбняка могут сохраняться в почве десятки лет в споровой форме. В благоприятных условиях споры прорастают, проходя 3 по­ следовательные стадии: активацию, инициацию, вырастание. При этом из одной споры образуется одна бактерия. При температуре 60... 80 °С спора активируется для прорастания. Инициация прорас­ тания длится несколько минут. Стадия вырастания характеризуется быстрым ростом, сопровождающимся разрушением оболочки и выходом проростка. 20.3. СТРО ЕН ИЕ И К Л А С С И Ф И К А Ц И Я ГРИ БО В Грибы (Fungi, Mycetes) относятся к царству Fungi. Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазма­ тическую мембрану и мощную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов (маннанов, глюканов, целлюлозы, хитина), а также белка, липидов и др. Цитоплазматическая мембра­ на содержит фосфолипиды и стеролы. Грибы состоят из длинных тонких нитей (гиф), сплетающихся в грибницу или мицелий. Гифы низших грибов не имеют перегородок. У высших грибов гифы раз­ делены перегородками. Различают субстратный и воздушный мицелий. Первый необхо­ дим для освоения грибом места его обитания и получения питатель­ ных веществ из субстрата, т.е. поддержания его жизнедеятельности. Второй — для размножения и распространения гриба, достижения новых зон обитания, т. е. обеспечения выживания целой популяции. Грибы размножаются спорами: бесполым (анаморфы) и поло­ вым (телеоморфы) путем с образованием гамет и других форм, а также вегетативным путем (почкованием или фрагментацией гиф). Грибы, размножающиеся половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называются грибы, у которых отсутствует или еще не описан половой путь размножения. Бесполое размножение осуществляется с помощью спор. Грибы подразделяют на 7 классов: хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты. К низшим грибам относятся: хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты — сапрофиты или паразиты расте­ 281 ний, а также зигомицеты, включающие представителей рода Мисог. Последние распространены в почве, воздухе и способны поражать пищевые продукты и вызывать у человека мукороз. При бесполом размножении зигомицетов на плодоносящей гифе —- спорангиеносце образуется спорангий — шаровидное утолщение с оболоч­ кой, содержащее многочисленные спорангиоспоры (рис. 20.3). Высшие грибы представлены аскомицетами и базидиомицетами (совершенными грибами), а также дейтеромицетами (несовершен­ ными грибами). Аскомицеты (или сумчатые грибы) имеют септированный мицелий (за исключением одноклеточных дрожжей). К аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicillium и др., поражающие пищевые продукты и вызывающие у чело­ века, соответственно, аспергиллез и пенициллиноз. YAspergillus (ле­ ечная плесень) на концах плодоносящих гиф (конидиеносцах) име­ ются расходящиеся в разные стороны утолщения —- стеригмы, на которых образуются цепочки спор — конидии. Плодоносящая гифа у грибов рода Penicillium (кистевик) напоминает кисточку. Дрожжи — одноклеточные грибы, утратившие способность к об­ разованию истинного мицелия. Они имеют овальную форму кле­ ток диаметром 3... 15 мкм, размножаются почкованием, бинарным делением или половым путем. Базидиомицеты — шляпочные грибы с септированным мицели­ ем. Многие из них имеют пищевую ценность. Дейтеромицеты — несовершенные грибы (Fungi imperfecti). Яв­ ляются условным классом грибов, объединяющим грибы с септиро- Рис. 20.3. Образование спор у грибов Mucon (a), Aspergillus (б) и Penicillium (в): 1 — спорангий; 2 — спорангионосец; 3 — конидии; 4 — стеригмы; 5 — конидиеносец 282 ванным мицелием, не имеющими полового размножения. Они раз­ множаются только бесполым путем, образуя конидии. К несовершенным грибам относятся грибы рода Candida. Они имеют овальную форму, диаметр 2...5 мкм, делятся почкованием, образуют псевдогифы в виде удлиненных клеток, на концах кото­ рых находятся хламидоспоры. Эти грибы называются дрожжепо­ добными, в отличие от истинных дрожжей. Грибы могут вызывать заболевания у человека (микозы), быть источником аллергенов, поражать пищевые продукты. Они также имеют значение для производства. Многие виды аскомицетов явля­ ются продуцентами антибиотиков, используются в биотехнологии. Дрожжи применяют для приготовления хлебобулочных изделий, получения спиртов и т.д. 20.4. СТРО ЕН ИЕ И К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П РО С Т ЕЙ Ш И Х Простейшие — эукариотические одноклеточные микроорганиз­ мы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых 4 типа [Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) могут быть опасны для человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм. Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой), име­ ют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, в цитоплазме есть эндо­ плазматический ретикулум, митохондрии, лизосомы, рибосомы и др. Передвижение простейших осуществляется посредством жгу­ тиков, ресничек и псевдоподий. При неблагоприятных условиях некоторые из них образуют цисты — покоящиеся стадии, устойчи­ вые к изменению температуры, влажности и др. При окраске по Романовскому— Гимзе ядро простейших красится в красный, а ци­ топлазма — в синий цвет. Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает трипаносому— возбудителя африканского трипаносомо­ за (сонной болезни), лейшманий — возбудителей кожного и висце­ рального лейшманиозов, трихомонады — возбудителя трихомониаза, лямблию — возбудителя лямблиоза. Подвижные, так как имеют локомоторный аппарат — жгутики или ундулирующую мембрану. К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба -— возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологи­ чески сходна с ней непатогенная кишечная амеба. Передвигаются 28 3 при помощи псевдоподий. При неблагоприятных условиях они об­ разуют цисту. Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители малярии, токсоплазмозов, а также кокцидиозов и саркоцистозов. Имеют сложное строение и жизненный цикл со сменой хозяев. Токсоплазмы могут проходить через плаценту, вызывая врожденные дефекты развития. Тип Ciliophora. Представитель балантидии — подвижные, с многочисленными ресничками клетки, поражающие толстый ки­ шечник человека. Тип Microspora. Микроспоридии — мелкие примитивные про­ стейшие округлой формы, строгие внутриклеточные паразиты. Вы­ зывают хроническое поражение респираторного, желудочнокишечного и урогенитального трактов, инфекцию глаз. 20.5. СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ Вирусы относятся к царству Vira. Эти мельчайшие микробы не имеют клеточного строения и белоксинтезирутощей системы, со­ держат только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РН К ). Яв­ ляются облигатными внутриклеточными паразитами, размножа­ ются в цитоплазме или ядре клетки. Сформированная вирусная частица называется вирионом. Отличаются особым разобщенным (дисьюнктивным) способом размножения: в клетке отдельно син­ тезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, и затем про­ исходит их сборка в вирусные частицы. Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электрон­ ного микроскопа, так как их размеры чрезвычайно малы. Форма вирионов может быть различной: палочковидной — вирус табачной мозаики, пулевидной — вирус бешенства, сферической — вирусы полиомиелита, иммунодефицита человека (ВИЧ) и т.д. Одним из самых мелких вирусов является вирус полиомиелита (около 20 нм), наиболее крупным — вирус натуральной оспы (около 350 нм). Различают просто устроенные (например, вирус полиомиелита) и сложно устроенные (гриппа, кори) вирусы (рис. 20.4). У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота покрыта капсидом (от лат. capsa — футляр). Капсид состоит из повторяющихся белковых субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимо­ действуют друг с другом, образуя нуклеокапсид. Капсид сложно устроенных вирусов окружен дополнительной липопротеиновой 284 Рис. 20.4. Строение простых (а] и сложных (б) вирусов: 1 — нуклеиновая кислота: 2 — капсомеры; 3 — суперкапсид: 4 — капсид оболочкой — суперкапсидом, или пеплосом, который является про­ изводным цитоплазматической мембраны клетки-хозяина. Вирионы имеют спиральный, кубический и сложный тип сим­ метрии. Капсид и суперкапсид защищают вирионы от воздействий окружающей среды, обусловливают избирательное взаимодей­ ствие (адсорбцию) с определенными клетками, определяют анти­ генные и иммуногенные свойства вирионов. Вирусы поражают позвоночных и беспозвоночных животных, а также растения и бактерии. Являясь основными возбудителями ин­ фекционных заболеваний человека, вирусы также участвуют в про­ цессах канцерогенеза, могут передаваться различными путями, в том числе через воду или пищевые продукты. Близкими к вирусам являются вироиды — небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной РНК, не содержащие белка и вызывающие заболевания у растений. Известны также неканони­ ческие вирусы — прионы — белковые инфекционные частицы, имеющие вид фибрилл размерами 10... 20 х 100... 200 нм. С ними ас­ социирована болезнь коровьего бешенства, а у человека — болезнь Крейтцфельда— Якоба, куру и др. 20 .6 . МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ М О РФ О ЛО ГИ И МИКРОБОВ Микробы не видны невооруженным глазом. Поэтому важным методом их исследования является микроскопия. Используют: 1) световую микроскопию — светопольную, темнопольную, фазо­ во-контрастную, люминесцентную (флюоресцентную); 2) электрон­ ную микроскопию и ее разновидности. Особенность микроскопирования микробов — необходимость применения иммерсионной системы: иммерсионного масла и им­ мерсионного объектива. Помещая между объектом на предметном 285 стекле и фронтальной линзой объектива иммерсионное масло (сре­ ду с одинаковым показателем преломления), достигается уменьше­ ние оптических искажений и улучшается освещение объекта. Так как микроорганизмы, как и другие биологические объекты, мало­ контрастны, то для лучшей видимости при светопольной микроско­ пии их окрашивают. При темнопольной микроскопии объекты освещаются косыми лучами или боковым пучком света. Поэтому видны объекты, ярко светящиеся на темном фоне. Фазово-контрастная микроскопия — метод микроскопическо­ го наблюдения прозрачных, неокрашенных, не поглощающих све­ та объектов, основанный на усилении контраста изображения. Ее используют для прижизненного изучения бактерий, грибов, про­ стейших, клеток растений и животных. Люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия — метод све­ товой микроскопии, позволяющий наблюдать первичную или вто­ ричную люминесценцию микроорганизмов. Люминесценция (от лат. lumen, luminis — свет) — особый вид свечения, который воз­ буждается коротковолновой частью видимого света либо ультра­ фиолетовыми лучами. Среди видов люминесцентной микроскопии наибольшее распространение имеет прямое окрашивание объекта флюорохромами и иммунофлюоресценция — сочетание микроско­ пического метода с иммунологическим. Электронная микроскопия — метод морфологического анализа с помощью потока электронов, позволяет изучать структуру объек­ тов на субклеточном и макромолекулярном уровне. Этот метод при­ меняется для изучения субмикроскопической анатомии вирусов, бактерий, грибов, простейших. Использование электронной мик­ роскопии в сочетании с иммунологическими методами обусловило развитие иммунной электронной микроскопии. КО НТРО Л ЬН Ы Е ВО ПРО СЫ 1. Назовите принципы классификации микроорганизмов, бино­ минальную номенклатуру. 2. Перечислите методы исследования морфологии микробов, виды микроскопии. 3. Каково строение бактериальной клетки? 4. Назовите основные структуры бактерий и их функции (кле­ точная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, нуклеоид]. 5. Каково строение клеточной стенки бактерий? 286 6. Назовите метод и сущность окрашивания бактерий по Граму. В чем отличие грамположительных и грамотрицательных бак­ терий? 7. Назовите дополнительные структуры бактериальной клетки (капсулы, жгутики, ворсинки, споры], их функции. 8. Дайте характеристику актиномицетам. 9. Поясните морфологию микоплазм. 10. Рассмотрите морфологию хламидий и риккетсий. 11. Каковы морфология, особенности строения грибов? 12. Какова морфология простейших? 13. Какова морфология вирусов? Глава 21 Ф И ЗИ О Л О ГИ Я М И К РО БО В 21 .1. ФИЗИОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ Физиология микроорганизмов — раздел микробиологии, изуча­ ющий жизнедеятельность микробов, процессы их питания, обме­ на, дыхания, роста, размножения, закономерности взаимодействия с окружающей средой. Бактерии отличаются своеобразным химическим составом, раз­ нообразием типов питания, способами получения энергии, бы­ стрым размножением, высокой приспособляемостью и устойчиво­ стью ко многим факторам среды обитания. Состав бактерий. В состав бактерий, как и у других микроорга­ низмов, входят вода, белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липи­ ды, минеральные вещества. Вода — основной компонент бактериальной клетки, составляю­ щий около 80 % ее массы. В спорах количество воды уменьшается до 18...20%. Вода является растворителем для многих веществ, а также выполняет механическую роль в обеспечении тургора. Вы­ сушивание приостанавливает процессы метаболизма. Большин­ ство бактерий хорошо переносят высушивание, но при недостатке воды они не размножаются. Белки составляют 40...80% сухой массы бактерий. Они опреде­ ляют важнейшие биологические свойства бактерий и состоят обыч­ но из сочетаний 20 обычных аминокислот. Кроме того, в состав бак­ терий входит диаминопимелиновая кислота (ДАП), отсутствующая в клетках человека и животных. Бактерии содержат более 2 000 раз­ личных белков, находящихся в структурных компонентах и уча­ ствующих в процессах метаболизма. Большая часть белков облада­ ет ферментативной активностью. 288 Нуклеиновые кислоты бактерий выполняют функции, анало­ гичные для эукариотических клеток: молекула ДНК в виде хромо­ сомы отвечает за наследственность, РНК участвует в биосинтезе белка. Бактерии можно характеризовать (таксономически) по содер­ жанию суммы гуанина и цитозина (ГЦ) от общего количества осно­ ваний ДНК. Более точной характеристикой микроорганизмов явля­ ется гибридизация их ДНК. Основой метода является способность денатурированной однонитчатой ДНК соединяться с комплемен­ тарным участком и образовывать двухцепочечную молекулу. Углеводы бактерий представлены олиго- и полисахаридами. По­ следние могут входить в состав капсул или накапливаться внутриклеточно. Липиды входят в состав цитоплазматической мембраны и кле­ точной стенки бактерий, а также накапливаются внутриклеточно. Липиды бактерий представлены фосфолипидами, жирными кисло­ тами и глицеридами. Наибольшее количество производных жир­ ных кислот (до 40 %) содержат микобактерии туберкулеза. Бактерии содержат минеральные вещества : фосфор, калий, натрий, серу, железо, кальций, магний, присутствуют также микро­ элементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец и др.). Минераль­ ные вещества участвуют в регуляции осмотического давления, pH среды, окислительно-восстановительного потенциала, входят в со­ став ферментов, витаминов и др. Например, железо входит в состав ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных ре­ акциях, магний — в состав рибосом. Питательные субстраты поступают внутрь бактериальной клет­ ки через всю ее поверхность. Широкому распространению бакте­ рий способствует разнообразие типов их питания. Микроорганиз­ мы нуждаются в углероде, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. По источникам углерода для питания бактерии подраз­ деляются на аутотрофы (от греч. autos — сам, trophe — пища), ис­ пользующие для построения своих клеток диоксид углерода и дру­ гие неорганические соединения, и гетеротрофы (от греч. heteros — другой, trophe — пища), питающиеся за счет готовых органических соединений. Бактерии, утилизирующие органические остатки отмерших ор­ ганизмов в окружающей среде, относят к сапрофитам, а вызываю­ щие заболевания у человека или животных — к патогенным и условно патогенным. Среди патогенных микроорганизмов встре­ чаются облигатные и факультативные паразиты (от греч. parasitos — нахлебник). Облигатные внутриклеточные паразиты 289 способны существовать только внутри клетки, например риккет­ сии, вирусы и некоторые простейшие. В зависимости от окисляемого субстрата, называемого донором электронов или водорода, микроорганизмы подразделяют на две группы. Использующие в качестве доноров водорода неорганиче­ ские соединения называют литотрофными (от греч. lithos — ка­ мень), органические соединения — органотрофами. По источнику энергии бактерии подразделяют на фототрофы, т.е. фотосинтезирующие, и хемотрофы, нуждающиеся в химиче­ ских источниках энергии. Рост бактерий. Для роста на питательных средах микроорганиз­ мам необходимы определенные дополнительные компоненты, ко­ торые получили название факторы роста. Это необходимые для микроорганизмов соединения, которые они сами синтезировать не могут, поэтому их необходимо добавлять в питательные среды. К факторам роста относят: аминокислоты, необходимые для построе­ ния белков, пурины и пиримидины, необходимые для образования нуклеиновых кислот, витамины, входящие в состав некоторых фер­ ментов. По отношению к факторам роста различают ауксотрофы и прототрофы. Ауксотрофы нуждаются в одном или нескольких факторах роста, прототрофы абсолютно самостоятельны. Основными регуляторами поступления веществ в клетку явля­ ются цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка, которые пропускают молекулы массой до 600 Да. Условно можно выделить четыре механизма проникновения питательных веществ в бакте­ риальную клетку: простая диффузия, облегченная диффузия, ак­ тивный транспорт, транслокация радикалов. При простой диффузии поступление веществ в клетку происхо­ дит вследствие разницы их концентрации по сторонам цитоплазма­ тической мембраны. Вещества проходят через цитоплазматиче­ скую мембрану или по мембранным каналам. Пассивная диффузия осуществляется без затраты энергии. Облегченная диффузия осуществляется также благодаря разни­ це концентрации веществ по сторонам цитоплазматической мем­ браны при участии молекул-переносчиков, локализующихся в ци­ топлазматической мембране и обладающих определенной специ­ фичностью, например, пермеазами. Облегченная диффузия протекает без затраты энергии, вещества перемещаются от более высокой концентрации к более низкой. Активный транспорт происходит с помощью пермеаз, перено­ сящих вещества от меньшей концентрации в сторону большей. Процесс сопровождается затратой энергии АТФ. 290 Транслокация радикалов сходна с активным транспортом, отли­ чаясь тем, что переносимая молекула видоизменяется в процессе переноса, например фосфорилируется. Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем. В метаболизме — процессах анаболизма (синтеза) и катаболиз­ ма (распада) — непосредственно участвуют белки-ферменты, кото­ рые вступают во взаимодействие со специфическими субстратами и ускоряют химические реакции. Известно более 2 000 ферментов. Они объединены в шесть классов: оксидоредуктазы— окислительно­ восстановительные ферменты; трансферазы, переносящие отдель­ ные радикалы и атомы от одних соединений к другим; гидролазы, расщепляющие вещества с присоединением молекулы воды; лиазы, отщепляющие от субстратов химические группы негидролити­ ческим путем; изомеразы, превращающие органические соедине­ ния в их изомеры; лигазы, или синтетазы, ускоряющие синтез сложных соединений из более простых. Многие ферменты взаимосвязаны со структурами микробной клетки. Например, ферменты дыхательной цепи, обеспечивающие деление, питание и т. д., ассоциируются с цитоплазматической мем­ браной и клеточной стенкой. Эндоферменты катализируют мета­ болизм, проходящий внутри клетки. Экзоферменты выделяются клеткой в окружающую среду. Конститутивные ферменты синтезируются клеткой непрерыв­ но, индуцибельные — только при наличии в среде специфического субстрата. Например, синтез р-галактозидазы кишечной палочкой резко увеличивается при выращивании на среде с лактозой или другим галактозидом. Различают ферменты агрессии, которые раз­ рушают ткани макроорганизма, обусловливая широкое распро­ странение инфекции. К таким ферментам относят гиалуронидазу, коллагеназу, дезоксирибонуклеазу; нейраминидазу, лецитовителлазу идр. Ферменты микроорганизмов используют в генетической инже­ нерии (рестриктазы, лигазы и др.) для получения различных био­ логически активных веществ, а также важных продуктов в легкой, пищевой и других отраслях промышленности: сыроделии, виноде­ лии, пивоварении, мясной и рыбной промышленности, производ­ стве соков, хлебопечении, в медицине, ветеринарии и сельском хо­ зяйстве. Ферменты применяют в качестве биодобавок в стираль­ ные порошки для уничтожения загрязнений белковой природы. Различия в ферментном составе используют для идентификации микроорганизмов, так как они определяют их различные биохими- 291 ческиесвойства: сахаролитические (расщеплениесахаров), протео­ литические (разложение белков) и другие, выявляемые по конеч­ ным продуктам расщепления (образование щелочей, кислот, серо­ водорода, аммиака и др.). Сахаролитические свойства определяют на дифференциально-диагностических питательных средах, таких как Гисса, Эндо, Левина, Плоскирева и др. Эти среды содержат какой-либо углевод и индикатор. Если микроб расщепляет углевод с образованием кислых продуктов, цвет индикатора изменяется. Протеолитические свойства бактерий определяют по разжижению желатина и продуктам разложения белка: образованию индола, се­ роводорода, аммиака. Дыхание, или биологическое окисление, основано на окисли­ тельно-восстановительных реакциях с образованием АТФ — уни­ версального аккумулятора химической энергии, необходимого для жизнедеятельности. При дыхании происходят реакции окисления и восстановления. Окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов; восстановление — присоедине­ ние водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекуляр­ ный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нит­ ратным, сульфатным, фумаратным). Анаэробиоз (от греч. ап — не; aeros — воздух; bios — жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При броже­ нии происходит ферментативное расщепление органических сое­ динений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях. По конечному продукту расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения. По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные (строгие, обяза­ тельные) аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэро­ бы. Облигатные аэробы могут расти только при наличии кислоро­ да, облигатные анаэробы — без кислорода, который для них токси­ чен. При наличии кислорода аэробные бактерии образуют токсичные перекисные радикалы кислорода, в том числе перекись водорода и супероксид-анион кислорода. Аэробные бактерии инактивируют перекись водорода и супероксид-анион каталазой, пероксидазой и супероксиддисмутазой. Анаэробные бактерии не образуют соответствующие инакти­ вирующие ферменты, или эти ферменты не активны. Поэтому пе­ 29 2 рекиси токсичны для них. Факультативные анаэробы индиффе­ рентны к кислороду, поскольку они способны переключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение в его отсутствие. Среди облигатных анаэробов выделяют аэротолерантные бакте­ рии, которые растут при наличии молекулярного кислорода, но не используют его. Для выращивания анаэробов специально создают анаэробные условия: воздух заменяют смесью газов, не содержащих кислорода, удаляют из питательных сред путем кипячения, с помощью хими­ ческих адсорбентов кислорода, биологическим способом и т. д. Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом — фор­ мированием и увеличением структурно-функциональных компо­ нентов клетки и размножением — самовоспроизведением, приво­ дящим к росту числа клеток в популяции. Размножение бактерий. Бактерии размножаются путем бинар­ ного деления пополам, реже путем почкования. Актиномицеты мо­ гут размножаться спорами, а также путем фрагментации нитевид­ ных клеток. Грамположительные бактерии делятся путем врастания перегородок деления внутрь клетки, а грамотрицательные — путем перетяжки. Делению клеток предшествует репликация бактериальной хромо­ сомы по полуконсервативному типу (двуспиральная цепь ДНК рас­ крывается и каждая нить достраивается комплементарной нитью). В результате количество молекул ДНК в нуклеоиде удваивается. Репликация ДНК катализируется ДНК-полимеразами и проис­ ходит в три этапа: инициация, элонгация (рост цепи) и терминация. Образовавшиеся в результате репликации две хромосомы расхо­ дятся. Прикрепленные к цитоплазматической мембране хромосо­ мы по мере увеличения объема растущей клетки удаляются друг от друга. Окончательное их обособление завершается образованием перетяжки или перегородки деления. Размножение бактерий в жидкой питательной среде имеет определенную закономерность. Бактерии, засеянные в ограничен­ ный объем питательной среды, размножаясь, потребляют питатель­ ные вещества и истощают питательную среду, что затем приводит к прекращению их роста. Культивирование бактерий в такой систе­ ме называют периодическим, а культуру — периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем непрерывной по­ дачи свежей и оттока использованной питательной среды, то такое культивирование называется непрерывным, а культура — непре­ рывной. 29 3 При выращивании бактерий на жидкой питательной среде на­ блюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры. Рост периодической культуры бактерий, выращиваемой на жидкой среде, подразделяют на несколько фаз. Эти фазы можно изобразить графически в виде зависимости числа живых клеток от времени их культивирования. Лаг-фаза (от англ, lag — запаздывание) — период между посе­ вом бактерий и началом размножения, ее продолжительность в среднем 4... 5 ч. Бактерии при этом увеличиваются в размерах и го­ товятся к делению. Фаза логарифмического (экспоненциального) рос­ та является периодом интенсивного деления бактерий, длитель­ ность — 5...6 ч. При оптимальных условиях роста бактерии могут делиться каждые 20... 40 мин. В фазу стационарного роста количе­ ство жизнеспособных клеток остается без изменений, составляя максимальный уровень. Ее продолжительность зависит от вида бактерий, особенностей культивирования. Завершается процесс культивирования бактерий фазой гибели, характеризующейся отмиранием клеток в условиях истощения ис­ точников питательной среды и накопления в ней токсичных про­ дуктов метаболизма бактерий. Продолжительность этой фазы ко­ леблется от десятка часов до нескольких недель. Интенсивность роста и размножения бактерий зависит от состава питательной среды, окислительно-восстановительного потенциала, pH, темпе­ ратуры и др. Размножение бактерий на плотной питательной среде. Бак­ терии, растущие на плотных питательных средах, образуют изоли­ рованные колонии округлой формы с ровными или неровными краями (S- и R-формы) различной консистенции и цвета, зависяще­ го от пигмента бактерий. Пигменты, образуемые бактериями, могут быть растворимыми и нерастворимыми. Первые диффундируют в питательную среду и окрашивают ее. Например, синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) окрашивает среду в синий цвет. Некоторые из нераст­ воримых в воде пигментов могут растворяться в органических растворителях. Так, кроваво-красный пигмент, образуемый «чу­ десной палочкой», растворим в спирте. И, наконец, существуют пигменты, не растворимые ни в воде, ни в органических соедине­ ниях. Наиболее распространены среди микроорганизмов такие пиг­ менты, как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины, нераст­ воримые пигменты черного, коричневого или красного цвета, за­ щищают микроорганизмы от воздействия перекисных радикалов 294 кислорода. Многие пигменты обладают антимикробным, антибио­ тикоподобным действием. Вид, форма, цвет и другие особенности колоний на плотной пи­ тательной среде (культуральные свойства) учитываются при иден­ тификации бактерий, а также отборе колоний для получения чис­ тых культур. Бактерии выращивают на естественных и искусственных пита­ тельных средах. Естественные среды (молоко, сусло, сиропы и др.) имеют несблансированное соотношение компонентов, их состав полностью не изучен. Искусственные питательные среды включа­ ют вещества в строго определенных соотношениях с учетом по­ требностей вида в питательных веществах, ростовых добавках, в солях и т. п. Питательные среды должны быть стерильными и иметь необхо­ димые для роста компоненты, оптимальные значения pH, окислительно-восстановительный потенциал, осмотическое давле­ ние и т. д. Они различаются в зависимости от консистенции, соста­ ва и назначения: по консистенции — плотные, полужидкие и жид­ кие; по составу — простые, сложные; по происхождению — есте­ ственные (из природных компонентов) и синтетические (искус­ ственные); по назначению — общего назначения и специальные (элективные и дифференциально-диагностические). Основой плотной питательной среды являются гелеобразные вещества: агар-агар (2... 3 %), желатин (10... 15 %) и др. Ихдобавляют к жидким питательным средам, например, к мясо-пептонному бу­ льону (МПБ), получая таким образом мясо-пептонный агар (МПА). Такие простые питательные среды применяют для выращивания многих бактерий. Сложные питательные среды включают дополни­ тельные компоненты, такие как сыворотку крови (сывороточный агар), кровь (кровяной агар), сахар (сахарный бульон) и т.д. Их ис­ пользуют для выявления отдельных свойств или выращивания при­ хотливых бактерий. Например, на кровяном агаре можно зареги­ стрировать гемолитичекую активность бактерий. Определенные виды бактерий выделяют, используя электив­ ные (избирательные) среды. Например, элективной средой для стафилококков является солевой агар, для холерного вибриона — щелочная среда, для дифтерийной палочки — свежесвернутая сы­ воротка. Для выделения некоторых бактерий, которые могут подавляться сопутствующими микробами, используют среды обогащения. Так, для выделения сальмонелл и шигелл из фекалий используют селе­ нитовый бульон, подавляющий рост кишечной палочки. 295 Дифференциально-диагностические среды (Гисса, Эндо, Леви­ на, Плоскирева и др.) предназначаются для идентификации бакте­ рий. Они содержат индикатор, меняющий цвет при изменении pH в результате расщепления ферментами углеводов питательных сред. Например, среда Эндо позволяет отличить кишечную палочку от дизентерийной по отношению к лактозе. Кишечная палочка, расщепляя лактозу с кислотообразованием, при росте на этой среде дает колонии красного цвета в отличие от дизентерийной палочки, не расщепляющей лактозу. Большинство патогенных и условно-патогенных бактерий рас­ тет в термостате при температуре 37 °С. Рост на питательных сре­ дах обычно учитывают через сутки после посева. Некоторые воз­ будители (туберкулеза, бруцеллеза) образуют видимый рост через 15...30 сут. Скорость роста бактерий зависит от их биологических свойств и от условий культивирования (температура, наличие или отсутствие кислорода, углекислого газа, давление и другие факто­ ры). Аэрация способствует ускоренному росту аэробов. Для культивирования анаэробов применяют специальные пита­ тельные среды (Кита— Тароцци, тиогликолевая среда), связываю­ щие кислород, которые перед посевом кипятят для удаления раст­ воренного воздуха. Применяют также физические, химические и биологические методы. Физический метод заключается в удалении из замкнутого ограниченного объема культивирования воздуха и замене его газовой бескислородной смесью. Химический метод основан на применении химических поглотителей кислорода. Био­ логический метод Фортнера предусматривает совместное культи­ вирование аэробных и анаэробных бактерий. При этом аэробы, ис­ пользуя при своем росте кислород, создают условия для дальнейше­ го роста анаэробов. Риккетсии и хламидии являются, как и вирусы, облигатными внутриклеточными паразитами, они размножаются в цитоплазме и ядре инфицированных клеток. Они не растут на искусственных пи­ тательных средах, используемых для культивирования обычных бактерий. Для культивирования риккетсий и хламидий используют куриные эмбрионы, культуры клеток с пониженным метаболизмом, а также чувствительных животных. Кроме того, риккетсии можно культивировать путем инфицирования ими переносчиков возбуди­ телей инфекций — вшей, блох, клещей. Объекты окружающей среды и исследуемый материал от боль­ ного (гной, мокрота, фекалии и др.) обычно содержат смесь различ­ ных микробов. В целях их обнаружения и определения видовой принадлежности (идентификации) применяют бактериологиче­ 29 6 ское исследование (бактериологический метод). Он заключается в посеве проб исследуемого материала на питательные среды для раз­ деления и идентификации компонентов смеси микробов. Для выделения чистой культуры, которое осуществляют поэтап­ но в течение нескольких суток, в начале применяют механическое разобщение бактерий на плотных питательных средах (посев штрихом, шпателем чашки Петри и др.). Полученные в результате отдельные изолированные колонии, скопления бактерий, ведущих начало от одной клетки и представляющих собой чистую культуру, характеризуют по их свойствам (размеру, цвету, форме, форме края и др.). Затем делают пересев из каждого типа колоний на ско­ шенный агар для накопления чистой культуры. Выросшую на тре­ тьи сутки чистую культуру после проверки ее чистоты путем микроскопирования начинают идентифицировать по различным свой­ ствам — морфологическим, тинкториальным, ферментативным, антигенным и др. Существуют способы выделения чистых культур, основанные на обработке исследуемого материала с помощью физических или хи­ мических факторов, обладающих избирательным действием на определенные бактерии. Для выделения чистых культур использу­ ют также способность некоторых бактерий быстро размножаться в организме восприимчивых к ним лабораторных животных. При выделении чистых культур анаэробов посевы исследуемого материала проводят в анаэробных условиях на специальные среды с пониженным редокспотенциалом. 21 .2 . ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИИ ГРИБОВ И ПРОСТЕЙШИХ Грибы по типу питания — гетеротрофы, по отношению к кисло­ роду — аэробы и факультативные анаэробы. Растут в широких диапазонах температур (оптимальная температура 25... 30 °С). Гри­ бы культивируют в течение нескольких суток на сусло-агаре или жидком сусле, среде Сабуро, Чапека и др. Можно использовать для этой цели лабораторных животных. Некоторые грибы обладают диморфизмом, т. е. способностью образовывать нитчатые и дрож­ жевые формы в зависимости от условий роста. Дрожжеподобные формы часто образуются in vivo, т. е. при инфицировании человека грибами. Простейшие по типу питания они могут быть гетеротрофами или аутотрофами. Некоторые простейшие имеют сложный жиз­ 297 ненный цикл, сопровождающийся сменой хозяев и форм развития, образуют цисты. Многие простейшие (дизентерийная амеба, лямб­ лии, трихомонады, лейшмании, балантидии) могут расти на пита­ тельных средах, содержащих нативные белки и аминокислоты. Для их культивирования используются также культуры клеток, кури­ ные эмбрионы и лабораторные животные. 21.3. ФИЗИОЛОГИЯ ВИРУСОВ Вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты. В вирус инфицированной клетке вирус может воспроизводиться в виде многочисленных вирионов, или находиться в интегрированном со­ стоянии с хромосомой клетки, или в цитоплазме в виде кольцевых нуклеиновых кислот. Вирусы культивируют в живой клеточной системе, для чего ис­ пользуют следующие биологические модели: организм лаборатор­ ных животных, развивающийся куриный эмбрион и культуру кле­ ток (тканей). Различают индикацию и идентификацию вирусов. Индикация — это обнаружение факта присутствия вируса в исследуемом мате­ риале. Идентификация — установление таксономического положе­ ния вируса. В организме животных индикацию вируса проводят на основании развития типичных признаков заболевания, патомор­ фологических изменений органов и тканей животных или положи­ тельной реакции гемагглютинации (РГА). РГА основана на способ­ ности некоторых вирусов вызывать агглютинацию (склеивание) эритроцитов животных и птиц за счет имеющихся на поверхности вирионов гемагглютининов. РГА не является по сути иммунологи­ ческой реакцией. В развивающихся 5... 12-суточных куриных или перепелиных эмб­ рионах индикацию вирусов осуществляют по специфическим пора­ жениям оболочек и тела эмбриона (оспины, кровоизлияния), а также в РГА. Культивирование вирусов в развивающихся эмбрионах птиц широко используют при промышленном выращивании вирусов. Индикацию вирусов в культуре клеток проводят в реакции об­ разования бляшек, гемадсорбции, «цветной» пробе или РГА, а так­ же по их цитопатогенному действию (ЦПД) — изменению морфо­ логии клеток или появлению внутриклеточных включений (скопле­ ние вирусного материала). Например, вирус натуральной оспы образует цитоплазматические включения — тельца Гварниери; ви­ русы герпеса и аденовирусы — внутриядерные включения. 29 8 Реакция образования бляшек — появление ограниченных участ­ ков разрушенных вирусами клеток, культивируемых на питатель­ ной среде под агаровым покрытием, видимые невооруженным гла­ зом как светлые пятна на фоне окрашенных живых клеток. Один вирион образует потомство в виде одной бляшки. Бляшки, образо­ ванные разными вирусами, различаются по размеру, форме, поэто­ му этот метод используют для дифференциации вирусов, а также для определения их концентрации в исследуемом материале. Реакция гемадсорбции — способность культур клеток, инфици­ рованных вирусами, адсорбировать на своей поверхности эритро­ циты. « Цветная» проба оценивается по изменению цвета индикатора, находящегося в питательной среде культивирования. Живые клет­ ки в процессе своего метаболизма выделяют кислые продукты, что ведет к изменению pH среды и цвета индикатора. Инфицирован­ ные вирусами клетки гибнут и среда сохраняет свой первоначаль­ ный цвет. Различают три типа взаимодействия вируса и клетки: про­ дуктивный, при котором в зараженных клетках образуется новое поколение вирионов; абортивный, характеризующийся гибелью вириона в клетке, поэтому новые вирионы не образуются; инте­ гративный, заключающийся во встраивании вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместном сосуществовании. Репродукция вируса в клетке (от англ, reproduce — воспроизво­ дить) проходит в несколько стадий: адсорбция вирионов на клетке; проникновение вирионов в клетку; «раздевание» и высвобождение вирусного генома (депротеинизация вириона); биосинтез компо­ нентов вируса; формирование вирионов — «сборка»; выход вирио­ нов из клетки. Начальная стадия заражения клетки начинается с адсорбции, т. е. с прикрепления вириона к поверхности клетки. Вирусы изби­ рательно поражают определенные клетки, проявляя тропизм (греч. tropos — поворот, направление). Например, гепатотропные вирусы репродуцируются преимущественно в клетках печени, нейротропные — в нервных клетках и т. д. Адсорбция обеспечивается взаимо­ действием адгезинов вирионов со специфическими рецепторами чувствительных клеток. Вирусные гемагглютинины также являют­ ся адгезинами. Вирионы проникают в клетку путем виропексиса (рецепторного эндоцитоза), слияния оболочки вируса с клеточной мембраной или же в результате сочетания этих двух механизмов. При виропексисе образуется внутриклеточная вакуоль, содержащая вирус. Вирионы, 299 имеющие белок слияния, проникают в клетку через плазматиче­ скую мембрану в результате слияния с ней поверхностных струк­ тур вириона. « Раздевание» вириона происходит с участием ферментов клет­ ки. В результате депротеинизации удаляются поверхностные струк­ туры вируса и высвобождается его внутренний компонент, способ­ ный вызывать инфекционный процесс: сердцевина, нуклеокапсид и нуклеиновая кислота вириона. Биосинтез компонентов вируса разобщен во времени и про­ странстве. Он осуществляется в разных частях клетки, поэтому та­ кой способ размножения вирусов называется дизъюнктивным (от лат. disjunctus — разобщенный). Нуклеиновая кислота вируса кодирует синтез неструктурных и структурных белков. Неструктурные белки являются ферментами, обеспечивающими репродукцию вируса. Структурные белки вхо­ дят в состав вириона: геномные (связанные с геномом вируса), кап­ сидные и суперкапсидные белки. Одновременно в клетке происходит репликация (от лат. replicatio — повторение), т.е. копирование вирусных нуклеиновых кислот, являющихся копией исходных вирусных геномов. Способ репликации генома зависит от способности вирусов индуцировать образование полимераз в клетке или от наличия полимераз в соста­ ве вириона. Формирование вирионов происходит путем самосборки. Состав­ ные части вириона транспортируются в места сборки вируса — участки ядра или цитоплазмы клетки. В результате самосборки капсомеров, образовавшихся из полипептидов вируса, и взаимо­ действия их с нуклеиновыми кислотами вируса образуются нуклеокапсиды (нуклеопротеиды) просто устроенных вирусов. Сложно устроенные вирусы дополнительно окружаются суперкапсидом, построенном из компонентов мембран клетки. Процесс репродукции вирусов заканчивается их выходом из клетки, который реализуется двумя основными типами. Первый тип — взрывной: из погибающей клетки одновременно выходит большое количество вирионов. По взрывному типу выходят из клетки просто устроенные вирусы, не имеющие суперкапсида. Вто­ рой тип — почкование, присущ сложно устроенным вирусам. При этом вирус покидает клетку путем экзоцитоза, а сама клетка спо­ собна длительно сохранять жизнеспособность и продуцировать ви­ русное потомство. Полный цикл репродукции вирусов завершается через 5...6 ч (вирус гриппа и др.) или через несколько суток (вирус кори и др.). 300 Интегративный тип взаимодействия характерен для умеренных, или авирулентных ДНК-содержащих бактериофагов, онкогенных вирусов и некоторых инфекционных вирусов (вирусов гепатита В, аденовирусов, ВИЧ и др.). Для интеграции с геномом клетки необхо­ димо возникновение кольцевой формы двунитчатой ДНК вируса. Встроенная в состав хромосомы клетки ДНК вируса называется провирусом. Провирус реплицируется в составе хромосомы и пере­ ходит в геном дочерних клеток, т. е. наследуется. Дополнительная генетическая информация провируса при вирогении сообщает клетке новые свойства, что может быть причиной развития опухо­ лей, аутоиммунных и хронических заболеваний. На способности вирусов к интеграции с геномом клетки основана персистенция ви­ русов в организме и развитие персистентных вирусных инфекций. Интегративный тип взаимодействия может перейти в продуктив­ ный. Вирусы бактерий, специфически проникающие в бактериаль­ ные клетки и поражающие их, называются бактериофагами (от бактерии и греч. phagos — пожирающий, фаг). Были впервые обна­ ружены и описаны в 1917 г. канадским микробиологом Ф. Д Эреллем в фильтрате испражнений больного дизентерией. Бактериофаги выявлены у большинства бактерий, а также у других микроорга­ низмов, например у грибов. Они имеют форму сперматозоида, ку­ бическую (сферическую) или нитевидную форму, длина их колеб­ лется от 20 до 800 нм (у нитевидных форм). Бактериофаги, имеющие форму сперматозоида, состоят из икосаэдрического типа головки, содержащей нуклеиновую кислоту, и хвостового отростка. Хвостовой отросток имеет внутри полую трубку, сообщается с головкой и заканчивается шестиугольной ба­ зальной пластинкой с шипами, от которых отходят фибриллы (нити). Бактериофаги по сравнению с вирусами человека и бактериями более устойчивы к факторам окружающей среды. На них не оказы­ вают инактивирующего действия этиловый спирт, фенол и эфир. Они длительно сохраняются при низкой температуре и высушива­ нии. Большинство бактериофагов погибает при температуре 65... 70 °С, они высокочувствительны к формалину и кислотам. Взаимодействие бактериофага с бактерией напоминает взаимо­ действие вирусов человека с клеткой хозяина. Некоторые особен­ ности имеют при этом бактериофаги с сокращающимся чехлом. Они адсорбируются на клеточной стенке с помощью фибрилл хво­ стового отростка, и нуклеиновая кислота из головки через канал трубки бактериофага инъецируется в клетку. Весь инфекционный 301 цикл от адсорбции вирулентного бактериофага на мембране клетки до его выхода из нее занимает 20...40 мин. По степени специфич­ ности взаимодействия с клетками различают бактериофаги полива­ лентные — взаимодействуют с родственными видами бактерий, моновалентные — с бактериями одного вида, и типовые — отдель­ ными штаммами или вариантами. Умеренные бактериофаги после проникновения в бактерию не разрушают ее. ДНК фага встраивается в хромосому бактерий и пе­ редается по наследству (интегративный тип взаимодействия). Встроенная в хромосому бактерии ДНК бактериофага называется профагом, а бактерия — лизогенной. Такое сосуществование бак­ терии и умеренного бактериофага называется лизогенией. Феномен лизогении широко распространен среди бактерий. Он лежит в основе феномена фаговой конверсии, который заключает­ ся в приобретении лизогенными бактериями дополнительных свойств. Например, наличие профага в дифтерийной палочке при­ дает ей способность продуцировать экзотоксин. Профаг может превращаться в вирулентную форму, сопровождающуюся репли­ кацией бактериофагов и лизисом бактерий. Бактериофаги применяют в лабораторной диагностике для иден­ тификации бактерий и пггаммового анализа. Имеются также лечебно-профилактические бактериофаги, применяемые для лече­ ния и профилактики заболеваний, вызываемых некоторыми бакте­ риями. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Каков химический состав микробных клеток? 2. Назовите типы и механизмы питания бактерий. 3. Перечислите питательные среды и их основные типы. 4. Каковы типы дыхания бактерий, условия культивирования? 5. Раскройте понятие «чистая культура», «штамм». 6. Какие бывают ферменты бактерий, их классификация, исполь­ зование для идентификации? 7. Какие биологические модели используются для культивирова­ ния вирусов? 8. Перечислите типы и фазы взаимодействия вируса с клеткой. 9. Что такое бактериофаги, умеренные и вирулентные фаги, ли­ зогения, фаговая конверсия? 10. Опишите применение бактериофагов. Глава 22 ГЕНЕТИКА МИКРОБОВ 22 . 1 . СТРОЕНИЕ И РЕПЛИКАЦИЯ ГЕНОМА БАКТЕРИЙ Наследственную функцию бактерий выполняет ДНК, молекула которой состоит из двух полинуклеотидных цепочек (нитей). Каж­ дый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара дезоксирибозы и фосфатной группы. Азотистые основания представлены пу­ ринами (аденин —- А, гуанин — Г) и пиримидинами (тимин — Т, цитозин -— Ц). Каждый нуклеотид обладает полярностью: у него имеются дезоксирибозный З'-конец и фосфатный 5'-конец. Нуклео­ тиды образуют полинуклеотидную цепочку. Соединение между двумя цепочками обеспечивается водородными связями азотистых оснований: аденина с тимином, гуанина с цитозином. Размеры двунитевой ДНК определяются числом пар нуклеотидов. Наследственная информация у бактерий хранится в форме по­ следовательности нуклеотидов ДНК, которые задают последова­ тельность аминокислотных остатков при синтезе молекул белка. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличающийся числом и специфичностью последовательно­ сти нуклеотидов. Совокупность всех генов называется геномом (ге­ нотипом), а внешнее проявление генома — фенотипом. Бактериальная хромосома (нуклеоид) представлена одной двунитевой молекулой ДНК кольцевой формы, имеющей гаплоидный набор генов (всего до 5 000 генов), которые кодируют жизненно важные для клетки функции. Плазмиды бактерий — это двунитевые молекулы ДНК, располо­ женные изолированно от бактериального генома. С плазмидами связаны функции, не являющиеся основными для жизнедеятельно­ сти бактериальной клетки, но дающие бактерии преимущества при 303 попадании в неблагоприятные условия существования. Фенотипи­ ческими признаками, сообщаемыми плазмидами бактериальной клетке, являются, например, устойчивость к антибиотикам, расще­ пление сложных органических веществ, выработка факторов бактериоциногенности, продукция факторов патогенности. Особое значение в медицинской микробиологии имеют плазми­ ды, ответственные за устойчивость бактерий к антибиотикам (R-плазмиды), и плазмиды, обеспечивающие продукцию факторов патогенности, которые способствуют развитию инфекционного процесса в макроорганизме. R-плазмиды (факторы резистентности) содержат гены, детер­ минирующие синтез ферментов, которые разрушают антибактери­ альные препараты (антибиотики). В результате наличия такой плаз­ миды бактериальная клетка становится устойчивой (резистентной) к действию целой группы лекарственных веществ. Плазмиды, детерминирующие синтез факторов патогенности, обнаружены у многих бактерий, являющихся возбудителями ин­ фекционных заболеваний человека. Так, например, Ent-плазмида, определяющая синтез энтеротоксина, обусловливает энтеротоксигенность ряда штаммов кишечной палочки (026, 055, О Ш ). Раз­ витие инфекционного процесса, вызванного возбудителями чумы, сибирской язвы, кишечного йерсиниоза, клещевого иксодового боррелиоза связано с функционированием плазмид патогенности. 22 .2 . ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГЕНОМА БАКТЕРИЙ Изменения бактериального генома, а следовательно, и свойств бактерий могут происходить в результате мутаций и рекомбина­ ций. Мутации — наследуемые изменения в последовательности от­ дельных нуклеотидов ДНК (геноме), которые приводят к появле­ нию микробов с новыми свойствами. Фенотипическими проявлениями мутации могут быть: измене­ ние морфологии бактериальной клетки, возникновение потребно­ стей в факторах роста (аминокислотах, витаминах); появление устойчивости к антибиотикам; изменение чувствительности к тем­ пературе; снижение вирулентности. Мутации бывают спонтанными, т. е. возникающими самопроиз­ вольно, и индуцированными. Спонтанные мутации появляются в ре­ зультате ошибок репликации ДНК и вследствие перемещения под­ вижных генетических элементов в процессе роста и размножения 304 популяции бактерий. Индуцированные мутации возникают вслед­ ствие воздействия на микробы мутагенов. Различают физические (УФ-лучи, у-радиация), химические (аналоги пуриновых и пиримиди­ новых оснований, азотистая кислота) и биологические (нуклеино­ вые кислоты, вирусы, антибиотики) мутагены. Существуют крупные и мелкие (точечные) мутации. К крупным относятся мутации, которые характеризуются выпадением большо­ го участка гена. Точечная мутация происходит внутри гена и пред­ ставляет собой замену, вставку (дупликация), выпадение (делеция) одной пары азотистых оснований ДНК. В результате точечных мута­ ций происходит наследственное изменение каких-либо свойств ми­ кробной клетки, которая, как правило, остается жизнеспособной. Рекомбинации генов происходят в результате конъюгации, трансдукции и трансформации. В процессе рекомбинаций участву­ ют клетки-доноры (передающие генетический материал) и клеткиреципиенты (воспринимающие его). В результате их взаимодей­ ствия возникают клетки-рекомбинанты, у которых имеются при­ знаки обоих родителей: основной набор генов реципиента и опре­ деленная часть генов донора. Рекомбинационная изменчивость детерминируется специальными генами (гес-генами). Конъюгация — передача генетического материала от клеткидонора в клетку-реципиент при непосредственном половом контак­ те клеток. Необходимым условием конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной F-плазмиды (фертильности, плодо­ витости) . Эта плазмида способна передаваться от донора к реципи­ енту, она кодирует синтез половых пилей, образующих конъюгационный мостик между клеткой-донором и клеткой-реципиентом, по которому происходит передача плазмидной и клеточной ДНК. В ре­ зультате такого переноса клетка-реципиент получает донорские свойства. Трансдукция — передача бактериальной ДНК посредством бак­ териофага. В процессе репликации фага внутри бактерий фрагмент бактериальной ДНК проникает в фаговую частицу и переносится в бактерию-реципиент во время фаговой инфекции. Существуют два типа трансдукции: общая и специфическая. О б щ а я т р а н с д у к ц и я (неспецифическая) — перенос бакте­ риофагом фрагмента любой части бактериальной хромосомы. Специфическая т р а н с д у к ц и я — перенос в клеткуреципиент строго определенного участка бактериальной ДНК до­ нора. Трансформация — передача генетической информации с моле­ кулой ДНК, выделенной из клетки-донора. Процесс трансформа­ 305 ции может самопроизвольно происходить в природе у некоторых видов бактерий, чаще грамположительных, когда ДНК из погибших клеток захватывается реципиентными клетками. Благодаря трансформации доказано, что ДНК, экстрагирован­ ная из патогенных (имеющих капсулу) пневмококков, может транс­ формировать непатогенные (некапсулированные) пневмококки в патогенные. На различных видах микроорганизмов (сенная палоч­ ка, менингококки, кишечная палочка и др.) установлено, что при трансформации от донора к реципиенту могут передаваться гены, детерминирующие резистентность к антибиотикам, фаголизабельность и другие свойства. Таким образом, с помощью трансформа­ ции было впервые доказано, что именно ДНК служит носителем генетической информации. В настоящее время трансформация является основным методи­ ческим приемом в генной инженерии, используемым при констру­ ировании рекомбинантных штаммов с заданным геномом. ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИКИ ВИРУСОВ Особенность строения вирусного генома заключается в том, что в зависимости от типа вируса наследственная информация записа­ на либо на ДНК, либо на РНК. Мутации у вирусов могут возникать спонтанно, в процессе ре­ пликации нуклеиновой кислоты вируса или под влиянием тех же внешних факторов, мутагенов, что и у бактерий. Фенотипически мутации вирусного генома проявляются изменениями в антиген­ ной структуре, неспособностью вызывать продуктивную инфек­ цию в клетке, зависимостью репродукции от температуры. Свойства вирусов изменяются при одновременном заражении несколькими вирусами чувствительной клетки. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ДИАГНОСТИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ Метод молекулярной гибридизации (ДНК-зондов) позволяет выявить степень сходства различных ДНК, поэтому он применяет­ ся при идентификации микробов для определения их таксономиче­ 30 6 ского положения. При этом методе используют радиоактивный зонд — одноцепочечную молекулу нуклеиновой кислоты, мечен­ ную радионуклидами, с которой сравнивают исследуемую ДНК. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) позволяет идентифици­ ровать микроорганизм по ДНК без выделения его в виде чистой культуры. ПЦР применяют для диагностики вирусных и бактери­ альных инфекций. Для осуществления этой реакции из исследуемого материала выделяют ДНК, а наличие возбудителя определяют по обнаруже­ нию в выделенной ДНК специфичного для искомого микроба гена. Для обнаружения гена его размножают (амплифицируют) и накап­ ливают в специальных приборах — амплификаторах. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Каковы особенности строения генома бактерий? 2. Перечислите плазмиды и их функции. 3. В чем заключается наследственность и изменчивость микро­ бов? Какие бывают виды изменчивости? 4. Назовите виды генетических рекомбинаций. 5. Какие особенности строения генома вирусов? 6. Что такое метод молекулярной гибридизации (ДНК-зондов)? Его сущность, применение. 7. Что такое полимеразная цепная реакция [ПЦР]? Ее сущность, применение. Глава 23 ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ 23.1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ МИКРОБОВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ Экология (от греч. oikos — дом, место обитания) микроорганиз­ мов изучает взаимоотношения микроорганизмов друг с другом и с окружающей средой. Микроорганизмы обнаруживаются в поч­ ве, воде, воздухе, на растениях, в организме человека и животных и входят в состав биосферы Земли. В то же время они являются со­ ставной частью биоценоза, т. е. совокупности животных, растений и микроорганизмов, заселяющих участок суши или водоема. Сооб­ щество микроорганизмов, обитающих на определенных неболь­ ших участках среды, называется микробиоценозом. Микроорганизмы окружающей среды участвуют в процессах круговорота веществ в природе, уничтожают остатки погибших животных и растений, повышают плодородие почвы, поддержива­ ют устойчивое равновесие в биосфере. В качестве нормальной ми­ крофлоры они выполняют ряд полезных функций для организма человека. Различают микрофлору почвы, воды, воздуха и других объектов среды обитания. Микрофлора почвы. Микроорганизмы почвы разнообразны, они принимают участие в процессах почвообразования и самоочи­ щения, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают бактерии, грибы и простейшие. Численность бак­ терий в почве может достигать 10 млрд клеток на 1 г. На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало, так как на них губительно действуют УФ-лучи, высушивание и др. Наи­ большее число микроорганизмов содержится в верхнем слое почвы толщиной до 10 см. По мере углубления количество микроорганиз­ 30 8 мов уменьшается и на глубине 3... 4 м они практически отсутствуют. Состав микрофлоры почвы зависит от ее типа и состояния, состава растительности, температуры, влажности и др. Большинство поч­ венных микроорганизмов способны развиваться при нейтральном pH, высокой относительной влажности и температуре 25... 45 °С. В почве живут азотфиксирующие бактерии, способные усваи­ вать молекулярный азот (Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium и др.). Азотфиксирующие разновидности цианобактерий, или синезеленых водорослей, применяют для повышения плодородия рисо­ вых полей. Почва является местом обитания спорообразующих палочко­ видных бактерий родов Bacillus и Clostridium. Непатогенные бацил­ лы (Вас. megaterium, Вас. subtilis и др.), псевдомонады, протей и не­ которые другие бактерии являются аммонифицирующими и со­ ставляют группу гнилостных бактерий, осуществляющих минера­ лизацию органических веществ. Патогенные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газо­ вой гангрены) способны длительно сохраняться, а некоторые даже размножаться в почве. Бактерии семейства Enterobacteriaceae — кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии, могут попадать в почву с фекалиями. Здесь отсутствуют условия для их размножения и они постепенно отмирают. В чистых почвах кишеч­ ная палочка и протей встречаются редко; обнаружение их в значи­ тельных количествах является показателем загрязнения почвы фе­ калиями человека и животных и свидетельствует об ее санитарноэпидемиологическом неблагополучии. В почве находятся также многочисленные грибы. Они участву­ ют в почвообразовательных процессах, превращениях соединений азота, выделяют биологически активные вещества, в том числе ан­ тибиотики и токсины. Количество простейших в почве колеблется от 500 до 500000 на 1 г. Питаясь бактериями и органическими остатками, простей­ шие вызывают изменения в составе органических веществ почвы. Микрофлора воды. В воде формируются определенные биоце­ нозы с преобладанием микроорганизмов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, т.е. физико-химическим условиям, освещенности, степени растворимости кислорода и диоксида угле­ рода, содержания органических и минеральных веществ и т. д. Вода артезианских скважин практически не содержит микроор­ ганизмов, так как последние обычно задерживаются верхними сло­ ями почвы. 309 В водах открытых пресных водоемов обнаруживаются различ­ ные бактерии: палочковидные (псевдомонады, аэромонады и др.), кокковидные (микрококки) и извитые, а также грибы. Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением анаэробных и аэробных микроорганизмов. Особенно много ана­ эробов в придонном иле. Микрофлора воды способствует самоочищению ее от органиче­ ских отходов. Микрофлора воды отражает микробный пейзаж поч­ вы, так как микроорганизмы в основном попадают в воду с частич­ ками почвы. Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточ­ ными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишеч­ ных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др.). Таким образом, вода является фактором передачи возбудителей многих инфекци­ онных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже размно­ жаться в воде (холерный вибрион, легионеллы). Микрофлора воды океанов и морей также содержит различные микроорганизмы, в том числе светящиеся и галофильные (солелю­ бивые), например галофильные вибрионы, поражающие моллю­ сков и некоторые виды рыб, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция. Микрофлора воздуха. Микрофлора воздуха взаимосвязана с микрофлорой почвы и воды. В воздух попадают микроорганизмы из дыхательных путей и ротовой полости человека и животных. Здесь обнаруживаются кокковидные и палочковидные бактерии, бациллы, клостридии, актиномицеты, грибы и вирусы. Солнечные лучи способствуют очищению воздуха. Большее количество ми­ кроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, мень­ шее — в воздухе сельской местности. Особенно мало микроорга­ низмов в воздухе над лесами, горами и морями. Много микроорга­ низмов содержится в воздухе закрытых помещений, микробная обсемененность которых зависит от условий уборки помещения, уровня освещенности, количества людей в помещении, частоты проветривания и др. Для снижения микробной обсемененности воздуха целесоо­ бразно проводить влажную уборку и проветривание помещений, очистку (фильтрацию) поступающего воздуха, обработку помеще­ ний ультрафиолетовым излучением. Санитарно-гигиеническое состояние воздуха определяется ко­ личеством микроорганизмов в 1 м3воздуха — это микробное число, 310 или обсемененность воздуха. Косвенно о присутствии в воздухе патогенных микроорганизмов (возбудителей туберкулеза, дифте­ рии, коклюша, скарлатины и др.) можно судить по наличию сани­ тарно-показательных бактерий — золотистого стафилококка и стрептококков, которые являются представителями микрофлоры верхних дыхательных путей и имеют общий путь выделения с па­ тогенными микроорганизмами, передающимися воздушно-ка­ пельным путем. Микрофлора пищ евых продуктов. Пищевые продукты могут обсеменяться различными микроорганизмами. В случае продуктов животного происхождения различают первичное прижизненное загрязнение собственной микрофлорой животного и вторичное — в процессе заготовки, переработки и хранения продуктов. Прижизненное обсеменение органов и тканей животного соб­ ственной микрофлорой и патогенными микроорганизмами проис­ ходит при заболевании животного, при травмах или неблагопри­ ятных условиях его содержания, что способствует нарушению за­ щитных барьеров организма и транслокации (переносу) микроор­ ганизмов в стерильные ткани и органы. В результате на свежезаби­ тых тушах животных выявляются стафилококки, энтерококки, кишечные палочки, протей, клостридии, сальмонеллы и др. При маститах в молоко попадают стафилококки и стрептококки. В случае вторичного обсеменения микроорганизмами пищевых продуктов источником загрязнения являются окружающая среда и люди — больные и бактерионосители. При низкой температуре хранения туш и в замороженном мясе преобладают микробы, спо­ собные к размножению в психрофильных условиях (псевдомона­ ды, протей, аспергиллы, пенициллы и др.). Микробы, обитающие в мясе, вызывают его ослизнение (протей и др.). В нем развивают­ ся процессы брожения и гниения, вызванные клостридиями, про­ теем, псевдомонадами и грибами. Пищевые продукты, загрязненные микроорганизмами, могут вызвать самые разнообразные пищевые токсикоинфекции и ин­ токсикации. Мясные блюда (студни, салаты из мяса, блюда из мясного фар­ ша) могут явиться причиной заболеваний, вызванных сальмонелла­ ми, шигеллами, энтеропатогенными кишечными палочками, проте­ ем, энтеротоксигенными штаммами стафилококков, энтерококка­ ми, клостридиями и бациллами. Молоко и молочные продукты могут быть фактором передачи возбудителей бруцеллеза, туберкулеза и шигеллеза, а также сальмо­ нелл и стафилококков. 311 Яйца (особенно утиные), яичный порошок и меланж могут быть эндогенно первично инфицированы сальмонеллами и вызвать сальмонеллезную токсикоинфекцию. Рыба и рыбные продукты чаще оказываются загрязнены бакте­ риями — возбудителями пищевых токсикоинфекций: клостридиями, некоторыми вибрионами, сальмонеллами, протеем, бациллами. Овощи и фрукты обычно загрязняются и обсеменяются шигеллами, энтеропатогенными кишечными палочками, протеем, энтеропатогенными штаммами стафилококков, йерсиниями. Соленые огурцы могут быть причиной токсикоинфекции, вызванной Vibrio parahaemolyticus. Злаковые культуры, орехи в условиях повышенной влажности могут загрязняться аспергиллами, пенициллами и другими грибами и служить причиной развития пищевых микотоксикозов. Органические соединения растительного иживотного происхож­ дения расщепляются микроорганизмами до элементов: углерода, азота, серы, фосфора, железа и др. Круговорот веществ. Активное участие в круговороте углерода принимают растения, водоросли и цианобактерии, фиксирующие С 0 2 в процессе фотосинтеза, а также микроорганизмы, разлагаю­ щие органические вещества отмерших растений и животных с вы­ делением С 0 2. При аэробном разложении органических веществ образуется С 0 2и вода, а при анаэробном (брожении) — кислоты, спирты, С 0 2. Так, при спиртовом брожении микроорганизмы (дрожжи и др.) расщепляют углеводы до этилового спирта и С 0 2. Молочнокислое брожение, вызываемое молочнокислыми бактери­ ями, характеризуется выделением молочной, уксусной кислот и ди­ оксида углерода. Процессы пропионово-кислого (вызываемого пропионибактериями), маслянокислого, ацетонобутилового (вызы­ ваемых клостридиями) и других видов брожения также сопрово­ ждаются образованием различных кислот и диоксида углерода. Атмосферный азот связывают клубеньковые бактерии и свободноживущие микроорганизмы почвы. Органические соединения растительных, животных и микробных остатков в почве превраща­ ются микроорганизмами в соединения аммония. Процесс образо­ вания аммиака при разрушении белка микроорганизмами получил название аммонификации, или минерализации азота. Белок разрушают псевдомонады, протей, бациллы и клостридии. При аэробном распаде белков образуются аммиак, сульфаты, диок­ сид углерода и вода; при анаэробном — аммиак, амины, диоксид углерода, органические кислоты, индол, скатол, сероводород. Раз­ ложение мочевины мочи до аммиака, диоксида углерода и воды 31 2 осуществляют уробактерии. Образующиеся аммонийные соли в результате ферментации бактериями органических соединений могут использоваться высшими зелеными растениями. Но наиболее усвояемыми для растений являются нитраты — азотнокислые соли. Эти соли образуются при распаде органиче­ ских веществ в процессе окисления аммиака до азотистой, а затем азотной кислоты. Этот процесс называется н и т р и ф и к а ц и е й , а ми­ кроорганизмы, его вызывающие, — н и т р и ф и ц и р у ю щ и м и . Такие бактерии выделил и описал русский ученый С. Н. Виноградский (1856— 1953). Нитрификация проходит в две фазы: первую осуществляют бак­ терии рода N it r o s o m o n a s и другие, при этом аммиак окисляется до азотистой кислоты, образуются нитриты; во второй участвуют бак­ терии рода N i t r o b a c t e r и другие, при этом азотистая кислота окисля­ ется до азотной, формируя нитраты. Последние повышают плодо­ родие почвы, однако существует и обратный процесс: нитраты мо­ гут восстанавливаться в результате процесса денитрификации до выделения свободного азота, что обедняет его запас в почве и сни­ жает ее плодородие. 23.2. М И К Р О Ф Л О Р А О РГА Н И ЗМ А ЧЕЛОВЕКА Организм человека населяют примерно 500 видов микроорга­ низмов, составляющих его нормальную микрофлору. Вместе они составляют единую экологическую систему. Они находятся в рав­ новесии друг с другом и организмом человека и животных и не вы­ зывают патологических изменений. Это состояние называется эубиоз. Микрофлора колонизирует поверхность тела и полости, со­ общающиеся с окружающей средой, кроме тканей легких, матки и внутренних органов. Различают нормальную микрофлору (микробные сообщества, или микробиоценозы) кожи, слизистых оболочек рта, верхних дыха­ тельных путей, пищеварительного тракта и мочеполовой системы. В организме человека выделяют резидентную и транзиторную мик­ рофлору. Р е з и д е н т н а я (постоянная, облигатная, или автохтонная) микрофлора в отличие от т р а н з и т о р н о й (непостоянной, факульта­ тивной, или аллохтонной) постоянно присутствует в организме. Формирование микрофлоры новорожденных начинается в про­ цессе родов. Дальнейшее ее формирование определяется состоя­ нием среды обитания, типом вскармливания и др. Нормальная мик­ рофлора новорожденного становится сходной с микрофлорой 313 взрослого к 1... 3 мес жизни. Количество микроорганизмов у взрос­ лого человека достигает 1014 клеток, причем преобладают в значи­ тельной степени облигатные анаэробы. Микроорганизмы, состав­ ляющие нормальную микрофлору, образуют биологическую плен­ ку, устойчивую к различным воздействиям. На коже в ее более глубоких слоях (волосяных мешочках, про­ светах сальных и потовых желез) анаэробов до 10 раз больше, чем аэробов. Кожу колонизируют пропионибактерии, коринеформные бактерии, стафилококки, стрептококки, дрожжи, дрожжеподоб­ ные грибы Pityrosporum. В норме на 1 см2кожи их приходится менее 80 000. Усиленный рост микроорганизмов происходит при загряз­ нении кожи; размножающиеся там микроорганизмы определяют запах тела. Микрофлора кожи имеет большое значение в распро­ странении микроорганизмов в воздухе, пище, воде, лекарственных препаратах и сырье. В верхних дыхательных путях обитают бактероиды, корине­ формные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лактобак­ терии, стафилококки, стрептококки, нейссерии и др. В трахее и бронхах микробы обычно отсутствуют. Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по своему качественному и количественному со­ ставу. Микроорганизмы обитают в содержимом просвета пищева­ рительного тракта и колонизируют слизистые оболочки в виде био­ логической пленки. В полости рта анаэробов в 10 раз больше, чем аэробов. Здесь обитают бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лакгобакгерии, актиномицеты, гемофильные палочки, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие. Нормальная микрофлора образует зубной налет. Микрофлора желудка представлена лактобациллами, дрожжа­ ми, хеликобактерами и другими грамотрицательными бактериями. Она бедна, так как желудочный сок имеет низкое значение pH, не­ благоприятное для жизни многих микроорганизмов. В кишечнике обитают разнообразные микроорганизмы. Наи­ большее количество выявляется в толстой кишке — до 250 млрд микробных клеток на 1 г фекалий, подавляющее большинство из которых составляют анаэробы. Основными представителями ми­ крофлоры толстой кишки являются бифидобактерии, лактобацил­ лы, эубактерии, клостридии, энтерококки, бактероиды, кишечные палочки и сходные с ними бактерии семейства Enterobacteriaceae (цитробактер, энтеробактер, клебсиеллы, протей и др.). Реже и в 314 меньших количествах обнаруживаются фузобактерии, пропионибактерии, вейлонеллы, пептококки, стафилококки, синегнойная палочка, дрожжеподобные грибы, а также простейшие, вирусы, включая фаги. Нормальная микрофлора влагалища включает бактероиды, лактобакгерии, пептострептококки, клостридии и др. Микрофлора организма является своеобразным «экстракорпо­ ральным органом», играющим важную роль в жизнедеятельности человека. Она является антагонистом гнилостной микрофлоры, так как продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиотики и дру­ гие, обеспечивает водно-солевой обмен и регуляцию газового со­ става кишечника, участвует в обмене белков, углеводов, жирных кислот, холестерина и нуклеиновых кислот, продуцирует антибио­ тики, витамины, токсины и др. Микрофлора участвует в развитии различных органов и систем организма, выполняя морфокинетиче­ скую функцию, и подобно печени — в переваривании и детоксика­ ции экзогенных субстратов, метаболитов, токсинов и канцероге­ нов. Значительное влияние оказывает микрофлора кишечника на формирование и поддержание защитных сил макроорганизма, сти­ мулируя местный иммунитет слизистых оболочек. Естественным неспецифическим стимулятором иммуногенеза является мурамилдипептид и ДПС, образующиеся при разрушении клеточных сте­ нок бактерий. Кроме того, нормальная микрофлора участвует в обеспечении колонизационной резистентности -— предотвраще­ нии колонизации слизистых оболочек посторонними микроорга­ низмами. При снижении колонизационной резистентности увели­ чивается количество и спектр аэробных условно-патогенных мик­ робов, чья транслокация через слизистые оболочки в дальнейшем может привести к развитию эндогенного гнойно-воспалительного процесса. Нормальная микрофлора может стать источником аутоинфек­ ции, или эндогенной инфекции, является источником генов, в част­ ности кодирующих устойчивость к антибиотикам, и может загряз­ нять почву, воду, воздух, продукты питания. Поэтому ее обнаруже­ ние свидетельствует о загрязнении окружающей среды экскремен­ тами. Состояние эубиоза может нарушаться под влиянием факторов окружающей среды, стресса, бесконтрольного и нерационального применения антимикробных препаратов, лучевой и химиотерапии, неправильного питания. В результате утрачиваются функции нор­ мальной микрофлоры, начинается синтез токсичных продуктов ме­ 315 таболизма: индола, скатола, аммиака, сероводорода. Такое состоя­ ние получило название дисбактериоз или дисбиоз. При этом проис­ ходят количественные и качественные изменения бактерий, входящих в состав нормальной микрофлоры. Для восстановления нормальной микрофлоры назначаются пре­ параты эубиотики, полученные из лиофильно высушенных живых бактерий — представителей нормальной микрофлоры кишечни­ ка — бифидобактерий (бифидумбактерин), кишечной палочки (колибактерин), лактобактерий (лактобактерин) и др. Назначают так­ же вещества селективно стимулирующие рост нормальной микро­ флоры (преботики) или их смесь с эубиотиками (пробиотики). В целях предотвращения инфекционных осложнений, при по­ нижении сопротивляемости организма и повышенном риске ауто­ инфекции, в случаях обширных травм, ожогов, иммунодепрессивной терапии, трансплантации органов и тканей проводят меропри­ ятия, направленные на сохранение и восстановление колонизаци­ онной резистентности. Исходя из этого осуществляют избиратель­ ное удаление из пищеварительного тракта аэробных бактерий и грибов — селективную деконтаминацию. Осуществляют ее путем назначения для приема внутрь малоадсорбируемых химиопрепара­ тов, подавляющих аэробную микрофлору. 23.3. ВЛИЯНИЕ Ф АКТО РО В О К РУЖ А Ю Щ Е Й С РЕ Д Ы НА М И К Р О О Р Г А Н И З М Ы Факторы среды обитания оказывают различное воздействие на микроорганизмы. Бактерицидное действие приводит к гибели клет­ ки, а бактериостатическое подавляет рост и размножение микро­ организмов, мутагенное — к изменению наследственных свойств микробов. Выделяют физические, химические и биологические факторы. Представители различных групп микроорганизмов развиваются в определенных диапазонах температур. Бактерии, растущие при низкой температуре, называют психрофилами, при средней — мезофилами, при высокой —- термофилами. Психрофилы имеют температурный оптимум роста в пределах 15... 25 °С. К ним относится большая группа сапрофитов — обитате­ лей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод. Некоторые психрофилы могут вызывать порчу продуктов питания на холоде. Способностью расти при низких температурах обладают и некото­ рые патогенные бактерии (возбудитель псевдотуберкулеза размно­ 31 6 жается при температуре 4 °С). В зависимости от температуры куль­ тивирования свойства бактерий меняются. Так, Serratia marcescens образует при температуре 20...25 °С большое количество красного пигмента (продигиозана). Оптимум роста мезофилов находится около 37 °С. Они включа­ ют в себя основную группу патогенных и условно-патогенных бак­ терий. Термофилы развиваются при более высоких температурах (40... 90 °С). На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при температуре 250...300 °С и давлении 265 атм. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее свежей загрязненности навозом. Температурный фактор учитывается при осуществлении стери­ лизации. Вегетативные формы бактерий погибают при температу­ ре 60°С в течение 20...30 мин, споры — в автоклаве при 120°С и повышенном давлении пара. Напротив, микроорганизмы хорошо выдерживают действие низких температур. Поэтому их можно долго хранить в заморожен­ ном состоянии, в том числе в глубоком холоде при температуре жидкого азота (-196 °С) и ниже. Обезвоживание останавливает биохимические процессы в большинстве микроорганизмов. Наиболее чувствительны к высу­ шиванию возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные микроорганизмы. Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты. Так, возбудители туберкулеза в мокроте выдерживают высушивание до 90 сут. Устойчивы к высушиванию капсуло- и сли­ зеобразующие бактерии. Особой устойчивостью обладают споры бактерий. На практике широко используют лиофилизацию — высушива­ ние под вакуумом из замороженного состояния. Лиофилизированные культуры микроорганизмов длительно сохраняются, не изме­ няя своих первоначальных свойств. Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одно­ разовой пластиковой лабораторной посуды и инструментов, пита­ тельных сред, перевязочных материалов, лекарственных препара­ тов и др. Однако в природе имеются бактерии, устойчивые к дей­ ствию ионизирующих излучений, например, Micrococcus radiodurans был обнаружен в ядерном реакторе. Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света, альфа-, бета- и гамма-из­ 317 лучение радиоактивных веществ губительно действуют на микро­ организмы уже через короткий промежуток времени. УФ-лучи при­ меняют для обеззараживания воздуха и различных предметов в больницах, родильных домах, микробиологических лабораториях. С этой целью используют бактерицидные лампы ультрафиолетово­ го излучения с длиной волны 200... 450 нм. Химические вещества могут служить источниками питания мик­ роорганизмов, стимулировать или подавлять их рост. Соединения, вызывающие гибель микробов, используются в качестве антисеп­ тических и дезинфицирующих средств. Химические вещества, ис­ пользуемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены галлоидсодержащие соединения, окислители, четвертичные аммониевые основа­ ния, производные гуанидинов и др. Микроорганизмы находятся друг с другом в различных взаимо­ отношениях. Совместное существование двух различных организ­ мов называется симбиозом (от греч. simbiosis — совместная жизнь). Различают несколько вариантов симбиоза: метабиоз, мутуализм, комменсализм, сателлизм. При метабиозе один микроорганизм использует для своей жиз­ недеятельности продукты жизнедеятельности другого. Мутуализм предполагает взаимовыгодные взаимоотношения разных организмов. Примером являются лишайники — симбиоз гриба и синезеленой водоросли. Получая от клеток водоросли орга­ нические вещества, гриб в свою очередь поставляет им минераль­ ные соли и защищает от высыхания. Комменсализм (от лат. commensalis — сотрапезник) — сожитель­ ство особей разных видов, при котором выгоду из симбиоза извле­ кает один вид, не причиняя другому вреда. Представители нормаль­ ной микрофлоры человека являются комменсалами. Сателлизм —-усиление роста одного вида микроорганизма под влиянием другого. При совместном росте нескольких видов мик­ роорганизмов могут усиливаться их свойства, что приводит к бо­ лее эффективному освоению субстрата. Например, дрожжи или сарцины выделяют в питательную среду метаболиты, стимулиру­ ющие рост вокруг их колоний некоторых других микроорганиз­ мов. Антагонистические взаимоотношения широко распростра­ нены в природе. Они заключаются в неблагоприятном воздействии одного вида микроорганизма на другой, что приводит к поврежде­ нию и даже к гибели последнего. Пример — антагонистическая ак­ тивность представителей нормальной микрофлоры толстого ки­ 31 8 шечника человека (бифидобактерий, лактобацил, кишечной палоч­ ки и др.) в отношении гнилостной микрофлоры. Механизм антагонистических взаимоотношений разнообразен. Распространенной формой является продукция антибиотиков — специфических продуктов метаболизма, подавляющих развитие микроорганизмов других видов, или образование бактериоцинов, подавляющих другие штаммы того же вида. Антагонизм проявляет­ ся также за счет выделения перекисей, лизоцима, органических кислот и других веществ. Антагонизм может развиваться в форме конкуренции за источники питания. Паразитизм предполагает, что один микроорганизм использует другой как источник питания. Примером такого явления можно на­ звать взаимоотношение бактериофага и бактерий. При хищниче­ стве наблюдается поглощение одного микроорганизма другим. Например, амеба, обитающая в толстой кишке, захватывает и пере­ варивает бактерии кишечника. 23.4. УНИЧТОЖ ЕНИЕ М ИКРОБОВ В О К Р У Ж А Ю Щ Е Й СРЕДЕ Для уничтожения микробов на различных предметах применя­ ют два способа: стерилизацию и дезинфекцию. Стерилизация (от лат. s te r ilis — бесплодный) предполагает пол­ ную инактивацию микробов на предметах, подвергающихся обра­ ботке. Существуют четыре метода стерилизации: тепловая, хими­ ческая, лучевая, фильтрование. Т е п л о в а я с т е р и л и з а ц и я — надежный, дешевый и хорошо кон­ тролируемый метод. Однако ее невозможно применять в тех случа­ ях, когда предметы и вещества повреждаются от действия высокой температуры. Тепловая стерилизация основана на чувствительно­ сти болезнетворных микробов к высокой температуре. При 60 °С происходит денатурация белков, в том числе ферментов, вследствие чего вегетативные формы микробов погибают. Споры инактивиру­ ются при 160... 170°С. Для тепловой стерилизации применяют в основном сухой жар и пар под давлением. С т е р и л и з а ц и ю с у х и м ж а р о м проводят в сухожаровых шкафах. Обеззараживание материала в нем происходит при 160... 170 °С в течение 60... 120 мин. Недостатком этого метода яв­ ляется то, что такую обработку выдерживают только некоторые стерилизуемые предметы, например лабораторная стеклянная по­ суда. 319 Наиболее универсальным методом стерилизации является о бр а б о т к а п е р е г р е т ы м п а р о м п о д д а в л е н и е м , или а в т о к л а в и р о в а н и е . Так стерилизуют перевязочный мате­ риал, белье, многие инструменты, питательные среды, инфузион­ ные растворы, инфекционный материал и другие объекты. Авто­ клавирование проводят в автоклаве. В нем создается повышенное давление, что приводит к увеличению температуры кипения воды. Так, при 0,5 ати вода кипит при температуре 120 °С, при 1 ати — 132 °С. Перегретый пар под давлением убивает споры при 120 °С за 15...20 мин. Разновидностью тепловой стерилизации является д р о б н а я с т е р и л и з а ц и я . Ее используют для обработки материалов, не выдерживающих кипячение, например, питательных сред с углево­ дами и др. Их нагревают в водяной бане при 80°С в течение 30... 60 мин, в результате чего вегетативные формы погибают. Процеду­ ру повторяют 3 сут подряд; между процедурами обрабатываемые материалы выдерживают в термостате, что способствует прораста­ нию спор в случае их сохранения в среде. Химическая стерилизация предполагает использование токсич­ ных газообразных соединений (окиси этилена, паров формальдеги­ да и др.), являющихся алкилирующими агентами. Они способны инактивировать активные группы ферментов и других белков, ДНК и РНК и приводить к гибели микроорганизмы. Стерилизация газа­ ми осуществляется при 40...80°С в специальных камерах. В боль­ ницах используют формальдегид, в промышленных условиях — окись этилена. Этот вид стерилизации опасен для людей, животных и окружающей среды, так как большая часть стерилизующих аген­ тов остается на предметах. Однако существуют объекты, которые могут быть повреждены нагреванием и которые можно стерилизо­ вать только газом: оптические приборы, предметы из нетермостой­ ких полимеров, некоторые питательные среды и др. Лучевая стерилизация осуществляется с помощью альфа-, бета-, гамма- или рентгеновского излучения. Гамма-излучение получают в специальных установках, его источником являются радиоактив­ ные изотопы, такие как Со60, Cs137. Для получения электронного из­ лучения применяют ускорители электронов с высоким уровнем энергии. Гибель микробов под действием излучений происходит вслед­ ствие повреждения их генетического аппарата. Причем микробы более устойчивы к облучению, чем многоклеточные организмы. Л у­ чевая стерилизация является альтернативой газовой. Ее применя­ ют для обработки предметов, не выдерживающих высокой темпе- 320 ратуры, в промышленных условиях (например, одноразовых шпри­ цев, систем для переливания крови и др.). Для стерилизации растворов применяют фильтрование с по­ мощью различных фильтров (керамических, асбестовых, стеклян­ ных, мембранных и пр.). Это позволяет освободить жидкости (сы­ воротку крови, лекарства, биопрепараты) от бактерий, грибов, простейших и даже вирусов в зависимости от размеров пор филь­ тра. Микробиологический контроль объектов, подвергшихся сте­ рилизации, проводится по изменению окраски химических инди­ каторов (бензойной кислоты, мочевины и др.), запаянных в ампулы, которые помещают на поверхности и в глубине стерилизуемого объекта. Кроме того, периодически (несколько раз в год) осущест­ вляют биологический контроль, помещая внутрь стерилизуемых предметов биологические тест-системы, приготовленные из тер­ моустойчивых бацилл. Для проведения микробиологического контроля проводят посев образцов материала или смывов с предметов, подвергшихся стери­ лизации, на питательные среды, позволяющие обнаружить аэроб­ ные и анаэробные бактерии, грибы (сахарный бульон, тиогликолевую среду, среду Сабуро). Отсутствие роста после 14 сут инкубации в термостате свидетельствует о стерильности предмета. Для сохране­ ния в стерильном состоянии предметы должны быть упакованы в по­ лимерную пленку бумагу, фольгу, биксы, металлические пеналы для предупреждения микробной контаминации в процессе хранения. Дезинфекция (от франц. приставки des — удаление, уничтоже­ ние) — обработка загрязненного микробами предмета в целях их уничтожения до такой степени, чтобы они не могли вызвать инфек­ цию при использовании данного предмета. Ее применяют, когда от­ сутствует возможность подвергнуть предмет стерилизации. После дезинфекции в отличие от стерилизации нет необходимости защи­ щать продезинфицированный материал от попадания микробов извне. До стерилизации предмет необходимо тщательно вычистить от грязи, крови, химических веществ (в том числе и лекарств) и вы­ мыть. Дезинфекция нередко выполняется перед процедурой очист­ ки для обеспечения безопасности медперсонала. Различают три основных метода дезинфекции: тепловую, хими­ ческую и с использованием ультрафиолетового излучения. Выбор того или иного метода также зависит от дезинфицируемого мате­ риала. Эффективным способом является тепловая дезинфекция, про­ водимая горячей водой и насыщенным паром: при 80 °С — 10 мин; 321 при 85 °С — 3 мин; при 90 °С — 1 мин. Кипячение убивает многие вегетативные формы бактерий и вирусов. Добавление при этом в воду гидрокарбоната натрия до 2%-ной концентрации позволяет растворить белки и жиры, которые могут находиться на поверхно­ сти предмета, предупредить коррозию инструментов и оседание на них солей кальция, убить споры. Для дезинфекции также применяют сухое тепло, например, про­ каливание. Тепловая дезинфекция — наиболее эффективный, де­ шевый и единственный метод, который не вызывает загрязнения окружающей среды. Обычные процессы стирки белья, приготовле­ ния пищи и кипячения питьевой воды являются примером исполь­ зования тепловой дезинфекции в быту. Разновидностью тепловой дезинфекции является п а с т е р и ­ з а ц и я — метод, созданный Л. Пастером и используемый для об­ работки в основном молока, а также соков, вина и пива. При ис­ пользуемом чаще всего режиме (60...70°С в течение 20...30 мин) погибает большинство вегетативных форм бактерий. В молоке по­ гибают бруцеллы и микобактерии, но сохраняется часть энтерокок­ ков, молочнокислых бактерий и споры. Поэтому пастеризованное молоко помещают на холод для предотвращения прорастания спор и размножения бактерий. Химическая дезинфекция проводится с помощью различных де­ зинфицирующих веществ. Дезинфектанты действуют, разрушая или растворяя органические соединения —- белки, липиды, нуклеи­ новые кислоты. Эффективность дезинфектантов неодинакова для различных микроорганизмов. Для контроля действия дезинфек­ тантов используют 5. typhi и S. aureus. Обеззараживанию с помощью данного метода подлежат, напри­ мер, поверхность операционного стола, стены процедурного каби­ нета, кожа, некоторые инструменты, которые невозможно обрабо­ тать теплом. Примером химической дезинфекции является также хлорирование воды. Использование большинства дезинфицирующих веществ опас­ но для людей и животных и они загрязняют среду обитания. Ультрафиолетовое облучение с длиной волны 200...450 нм про­ водится с помощью специальных бактерицидных ламп. Оно обез­ зараживает воздух, различные поверхности, помещения и т. д. Уль­ трафиолетовые лучи разрушают ДНК микробов. Различают профилактическую дезинфекцию и дезинфекцию в эпидемическом очаге. Профилактическая дезинфекция осущест­ вляется в целях предупреждения появления и распространения различных болезней. При возникновении очага инфекции прово­ 32 2 дят текущую (во время вспышки) и заключительную (после ее окон­ чания) дезинфекцию. Для профилактики внутрибольничных и в особенности хирурги­ ческих инфекций применяют асептику и антисептику. Асептика — комплекс мер, направленных на предупреждение попадания возбудителя инфекции в ткани и органы больного при медицинских манипуляциях. Метод был предложен в 1867 г. анг­ лийским хирургом Д. Листером. Асептика включает стерилизацию и сохранение стерильности инструментов, перевязочного материала, операционного белья, перчаток, дезинфекцию рук медицинского работника (например хирурга), операционного поля, аппаратуры, операционной и дру­ гих помещений, применение специальной одежды, масок. К мерам асептики относится также планировка помещений и т.д. Методы асептики находят применение в лечебно-профилактических учреж­ дениях, микробиологических и фармацевтических производствах и предприятиях пищевой промышленности. Антисептика — совокупность мер, направленных на уничто­ жение микробов в ране, патологическом очаге или организме в це­ лом, на предупреждение или ликвидацию воспалительного процес­ са. Принципы антисептики были введены в медицину И. Земмельвейсом в 1847 г. Антисептика включает комплексное использование различных методов: механических (удаление инфицированных не­ кротизированных тканей, инородных тел и т.д.), физических (дре­ нирование ран, введение тампонов, наложение гигроскопических повязок), химических (применение антисептиков), биологических (использование протеолитических ферментов, бактериофагов, ан­ тибиотиков). Противомикробные вещества, называемые антисептиками, резко снижают численность микробов в ране, на поверхности ор­ ганизма. По химическому составу различают следующие антисеп­ тики: ■ галоиды —- препараты йода (спиртовой раствор йода, раствор Люголя, йодоформ, йодинол, йодопирин), хлора (хлорамины, хлориты); ■ перекись водорода, калия перманганат, обладающие, как и галоиды, окислительными свойствами; ■ кислоты и их соли (борная, салициловая, тетраборат нат­ рия), щелочи (аммиак и его соли, бура), спирты (70... 80%-ный этанол), альдегиды (формальдегид, гексамети­ лентетрамин, 3-пропиолактон); 32 3 ■ детергенты (декамин, мирамистин, хлоргексидин, этоний идр.); ■ производные 8-оксихинолина (хинозол, интестопан, нитроксолин), 4-хинолона (оксолиновая кислота), хиноксолина (хиноксидин, диоксидин); ■ производные нитрофурана (фурацилин, фурагин, фуразолидон); ■ ф енол и его производные (фенол, трикрезол, фенилрезорцин, фенилсалицилат), дегти (деготь березовый, ихти­ о л идр.); ■ красители (бриллиантовый зеленый, метиленовый си­ ний, этакридина лактат); ■ соединения тяжелых металлов (дихлорид и оксицианид ртути, нитрат серебра, колларгол, протаргол, сульфат цинка). Перечень препаратов неуклонно расширяется. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Дайте понятие экологии микроорганизмов. 2. Дайте характеристику микрофлоре почвы, воды, воздуха: пред­ ставители, происхождение, роль. 3. Каких представителей микрофлоры продуктов питания вы знаете? Каковы их происхождение и роль? 4. Дайте характеристику микрофлоре тела человека: представи­ тели, происхождение, роль. 5. Дайте понятие эубиоза. 6. Каковы влияние температуры и ионизирующего излучения на микроорганизмы? 7. Каково влияние химических и биологических факторов на микроорганизмы? 8. Что такое стерилизация? Каковы основные методы ее про­ ведения? 9. Что такое дезинфекция? Каковы основные подходы при ее проведении? 10. Что такое тепловая дезинфекция, сущность, методы? 11. Что такое химическая дезинфекция, сущность, методы? 12. Изложите понятие и сущность асептики и антисептики. 13. Какие антисептические средства вы знаете? Глава 24 У Ч Е Н И Е ОБ И Н Ф Е К Ц И И 24.1. ПОНЯТИЕ ОБ ИНФЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ Термин «инфекция» или «инфекционный процесс» подразуме­ вает совокупность биологических реакций, происходящих в макро­ организме при внедрении в него патогенных микробов независимо от того, повлечет ли это развитие явного или скрытого патологиче­ ского процесса или ограничится только временным носительством или длительным персистированием возбудителя. В основе инфекционного процесса лежит феномен паразитиз­ ма — формы взаимоотношений между двумя организмами разных видов, при которой паразит использует «хозяина» в качестве источ­ ника питания и как место постоянного или временного обитания, причем оба организма находятся между собой в антагонистических отношениях. Паразитизм — свойство, закрепленное за видом и пе­ редающееся по наследству. Выделяют три категории паразитов: облигатные, факультатив­ ные и случайные. Облигатные паразиты на всех стадиях цикла своего развития связаны только с хозяином. Они никогда не попадают в окружаю­ щую среду. Факультативные паразиты, помимо организма хозяина, в про­ цессе циркуляции могут использовать и внешнюю среду, но пара­ зитическая фаза у них имеет определяющее значение. Случайные паразиты, для которых внешняя среда (почва, вода, растения и другие органические субстраты) является нормальной средой обитания. Возникновение, течение и исход инфекционного процесса обу­ словлены тремя группами факторов: количественными и качествен­ 325 ными характеристиками микроба-возбудителя; состоянием макро­ организма, его восприимчивостью к микробу; факторами внешней среды (т.е. экологическими), где происходит встреча микроба с хо­ зяином. В отличие от инфекционного процесса инфекционная бо­ лезнь — индивидуальный случай, определяемый клинически или лабораторно, сопровождающийся различными степенями наруше­ ния гомеостаза макроорганизма, т. е. это крайний случай инфекци­ онного процесса. 24.2. СТАДИИ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА В развитии инфекционного процесса можно выделить несколь­ ко следующих стадий: ■ проникновение микроба в макроорганизм (заражение, инфицирование), его адаптация в месте внедрения (адге­ зия), т.е. связывание с чувствительными клетками и их колонизация; ■ образование ферментов, токсинов и других продуктов агрессии в процессе размножения и жизнедеятельности микробов, которые оказывают как местное, так и генерали­ зованное болезнетворное воздействие на ткани и органы, что ведет к нарушению гомеостаза организма-хозяина; ■ в ряде случаев диссеминация (распространение) микро­ бов за пределы первичного очага приводит к генерализа­ ции инфекции; ■ формирование защитной реакции макроорганизма в от­ вет на патогенное действие, направленной на нейтрали­ зацию микроба и его токсинов, а также восстановление гомеостаза; ■ восстановление гомеостаза (выздоровление) и приобре­ тение макроорганизмом иммунитета, т. е. невосприимчи­ вости к микробу. Формы проявления инфекционного процесса разнообразны: он может протекать на молекулярном (субклеточном), клеточном, тка­ невом, органном и организменном уровнях. Инфекционный про­ цесс не всегда проходит все присущие ему стадии и может заканчи­ ваться уже на ранних этапах, например, абортивное течение забо­ левания у иммунизированных лиц или лиц, ранее перенесших данное заболевание. 32 6 24.3. СВОЙСТВА МИКРОБА. ПОНЯТИЕ О ПАТОГЕННОСТИ И ВИРУЛЕНТНОСТИ Для того чтобы вызвать инфекционный процесс, возбудитель дол­ жен обладать патогенностью (болезнетворностью). Патоген­ ность — видовой признак, который проявляется лишь в восприим­ чивом макроорганизме и характеризуется специфичностью, т. е. спо­ собностью вызывать определенное инфекционное заболевание. Патогенность микробов зависит от многих факторов и подвер­ жена большим колебаниям в различных условиях. Для обозначения степени патогенности введено понятие вирулентности. Вирулентность — степень патогенности микроба. Это динами­ ческое индивидуальное свойство (способность) данного штамма вызывать инфекционный процесс. По этому признаку все штаммы микроба данного вида могут быть подразделены на высоко-, уме­ ренно-, слабо- и авирулентные. О вирулентности патогенных мик­ робов в лабораторных условиях судят по величине летальной и ин­ фицирующей дозы для экспериментальных животных. Л е т а л ь н а я д о з а (LD) — это наименьшее количество возбу­ дителя или токсина, вызывающее в определенный срок гибель кон­ кретного количества животных, %, взятых в опыт. Различают также Del (Dosis certe letalis) — гибель 100 % особей, Dim (Dosis letalis minima) — гибель наиболее чувствительных особей, LD (Letalis dosis) — гибель соответственно 90% (LD90), 70% (LD70), 50% (LD50) ит.д. И н ф и ц и р у ю щ а я д о з а (ID) — минимальное количество микробов, способное вызвать инфекционное заболевание у опре­ деленного количества опытных животных (%). Например, ID100 — это 100%-ная заболеваемость, ГО50— 50%-ная и т. д. В лабораторной практике чаще пользуются показателями LD50 и ГО50, обеспечиваю­ щими достоверность и стандартность оценки летальной и инфици­ рующей доз возбудителя. Под действием физических, химических и биологических фак­ торов возможно изменение вирулентности: ослабление или усиле­ ние. Снижение вирулентности (аттенуация) может происходить при длительном пассировании культур на питательных средах или через организм маловосприимчивых животных. Полная утрата вирулентности связана с изменением генотипа. Повышение виру­ лентности наблюдается в процессе пассирования культуры через организм высоковосприимчивых животных при лизогении, мута­ циях и рекомбинациях. 327 24.4. ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ МИКРОБОВ Для существования в макроорганизме микробы должны обладать способностью к адгезии и колонизации, инвазивностью и агрессив­ ностью, оказывать повреждающее воздействие на ткани и органы. Материальные носители, выполняющие данные функции, называ­ ются факторами патогенности. Пусковым моментом инфекцион­ ного процесса являются адгезия и колонизация. Этот процесс высо­ коспецифичен, поскольку происходит в результате комплементарно­ го взаимодействия макромолекул, расположенных на поверхности микроба, с рецепторами эукариотической клетки хозяина. Структу­ ры микроба, ответственные за прилипание, т. е. связывание с клетка­ ми хозяина, называются адгезинами. Колонизация зависит от дозы микробов и количества рецепторов для них на поверхности клеток макроорганизма. При отсутствии адгезинов или комплементарных рецепторов ин­ фекционный процесс не развивается. Под инвазивностью понимают способность микробов прони­ кать через кожные покровы и слизистые оболочки во внутреннюю среду организма хозяина и распространяться по его тканям и орга­ нам, а под агрессивностью -— способность противостоять защит­ ным факторам организма и размножаться в нем. Для преодоления защитных барьеров важное значение имеет продукция ферментов агрессии и инвазии, к которым относятся следующие: 328 ■ гиалуронидаза, разрушающая гиалуроновую кислоту, — основное межклеточное вещество соединительной тка­ ни, что способствует проникновению микробов в глубь тканей организма; ■ нейраминидаза (сиалидаза), расщепляющая нейраминовую (сиаловую) кислоту, которая входит в состав поверх­ ностных рецепторов клеток слизистых оболочек и делает оболочки доступными для взаимодействия с микробами и их токсинами; ■ фибринолизин, растворяющий сгусток фибрина, кото­ рый образуется в процессе воспаления и препятствует проникновению микробов в глубь органов и тканей; ■ коллагеназа, разрушающая коллаген мышечных волокон, что ведет к интенсивному «расплавлению» мышечной ткани; ■ лецитиназа С, действующая на лецитин мембран мышеч­ ных волокон, эритроцитов и других клеток; ■ коагулаза — фермент, свертывающий плазму крови; ■ дезоксирибонуклеаза (ДНКаза), деполимеризующая ДНК; ■ протеазы — ферменты, разрушающие иммуноглобули­ ны и другие белки. Расщепляя высокополимерные соединения на низкомолекуляр­ ные вещества, ферменты обеспечивают микроорганизмам трофи­ ческую функцию, что ведет к истощению макроорганизма. Ф ер­ менты действуют местно и генерализованно, усиливают действие токсинов или сами действуют как токсины. Размножаясь в организме, микробы подвергаются фагоцитозу. Они обладают набором веществ (факторов), препятствующих по­ глощению и перевариванию их фагоцитами. Находясь внутри клет­ ки, микробы не подвергаются действию антител, лизоцима, ком­ племента и других факторов защиты. В то же время фагоцитирую­ щие клетки могут мигрировать, способствуя распространению микробов по организму. В развитии инфекционного процесса определенную роль может играть антигенная мимикрия, т. е. сходство антигенных детерми­ нант возбудителя с организмом «хозяина», в результате чего микроб не распознается иммунной системой как чужеродный, что способ­ ствует его сохранению (персистенции) в организме. Наиболее важную роль в развитии инфекционного процесса играют микробные токсины. По физико-химической структуре и биологическим свойствам бактериальные токсины подразделяются на экзотоксины и эндо­ токсины. Экзотоксины — белки, вырабатываемые микробами, которые взаимодействуют со специфическими рецепторами клеток, прони­ кают внутрь клетки и блокируют жизненно важные метаболиче­ ские процессы. Механизм действия белковых токсинов сводится к повышению проницаемости мембраны эритроцитов, лейкоцитов и других клеток (мембранотоксины) или к блокаде синтеза белка и других биохимических процессов в клетках (цито-, энтеро- и ней­ ротоксины) , либо нарушению взаимосвязи и взаимодействия меж­ ду клетками. При воздействии на экзотоксин 0,3...0,4%-ным раствором фор­ малина при температуре 37 °С в течение 30...45 сут он теряет свои токсические свойства и превращается в анатоксин. 329 Эндотоксины представляют белково-липополисахаридный комплекс клеточной стенки грамотрицательных бактерий, кото­ рый выделяется в окружающую среду при их лизисе. Эндотокси­ ны термостабильны, менее ядовиты, чем экзотоксины, не облада­ ют специфичностью действия, малочувствительны к химическим веществам, из них нельзя получить анатоксины. Основной «точ­ кой приложения» действия эндотоксинов являются макрофаги, которые в ответной реакции на них выделяют эндогенные пиро­ гены, вызывающие лихорадку, лейкоцитоз с быстрым переходом в лейкопению, гипогликемию, угнетение фагоцитоза, понижение кровяного давления и инфекционно-токсический шок. Патогенность вирусов — облигатных внутриклеточных парази­ тов — на генетическом уровне обеспечивается их способностью проникать внутрь восприимчивых клеток, нарушать обмен веществ в клетке, оказывать цитопатогенное действие, изменять клеточные мембраны и индуцировать иммунную реакцию против инфициро­ ванных вирусом клеток. Инфекционность вирусов связана с их нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК) и может проявляться после проникновения послед­ ней в клетку хозяина. По степени патогенности для человека или другого хозяина мик­ робы подразделяют на три группы: патогенные,условно-патогенные и непатогенные (сапрофиты). Патогенные микробы — это возбудители заболеваний человека, животных и растений. Они могут существовать как вне, так и внут­ ри клетки. Те микроорганизмы, которые проникают в клетку, отно­ сятся к внутриклеточным паразитам (риккетсии, хламидии), а не­ проникающие в клетку — к внеклеточным паразитам (холерный вибрион, лептоспиры, микоплазмы). Условно-патогенные микробы (потенциально-патогенные, оп­ портунистические) — это большая группа микробов, которые ока­ зывают патогенное воздействие на макроорганизм в том случае, если они проникают во внутреннюю среду организма в больших количествах на фоне резкого снижения резистентности макроорга­ низма. Большинство видов условно-патогенных микробов являют­ ся нормальными обитателями кожи и слизистых оболочек организ­ ма человека, не оказывая при этом вредного воздействия. Для заболеваний, вызванных условно-патогенными микробами, характерно широкое распространение в больничных учреждениях (госпитальные или нозокомиальные инфекции), где формируются госпитальные штаммы, устойчивые к антибиотикам и дезинфек­ тантам. 330 РОЛЬ МАКРООРГАНИЗМА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Макроорганизм в состоянии инфекции называют инфициро­ ванным. Основными свойствами макроорганизма, влияющими на инфекционный процесс, являются генетически детерминирован­ ные резистентность и восприимчивость, которые связаны с воз­ растом, полом, физиологическим состоянием и характером обмена веществ. Факторы, снижающие резистентность организма, спо­ собствуют распространению инфекции, а повышающие рези­ стентность — препятствуют этому. Резистентность и восприимчи­ вость изменяются в процессе фило- и онтогенеза, причем сильное влияние на них оказывают социальные условия и окружающая среда. Физические, химические и биологические факторы окружаю­ щей среды опосредованно участвуют в развитии инфекционного процесса, оказывая влияние как на микроб, так и на макроорга­ низм. При этом внешняя среда и ее природные факторы влияют на человека в основном через социальные условия его жизни: уровень экономического и культурного развития общества, санитарногигиенические условия труда и быта, национальные и религиозные обычаи, особенности питания. ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ Инфекционные болезни — это прежде всего социальная проб­ лема, и их рост свидетельствует об экономическом неблагополучии в обществе. Факторы внешней среды способствуют активации ме­ ханизмов передачи возбудителей инфекционных болезней и игра­ ют решающую роль в эпидемическом процессе. В отличие от соматических болезней для инфекционных, вы­ званных патогенными микробами, характерны следующие особен­ ности: ■ специфичность — каждый патогенный микроб вызывает свою специфическую для него инфекционную болезнь и локализуется, исходя из патогенеза в том или ином орга­ не и ткани; ■ контагиозность (заразность, инфекционность) — лег­ кость, с которой возбудитель передается от зараженного 331 организма незараженному, или быстрота распростране­ ния инфекции среди восприимчивой популяции; ■ цикличность, заключающаяся в наличии последователь­ но сменяющихся периодов заболевания, длительность которых зависит от свойств микроба и резистентности макроорганизма. Период с момента внедрения инфекционного агента в организм (заражение, инфицирование) до начала клинических проявлений болезни называется инкубационным. С появлением первых клини­ ческих проявлений болезни (субфебрильная температура, общее недомогание, слабость, головная боль) начинается продромальный период. Специфические клинические симптомы болезни в этот пе­ риод отсутствуют. Продромальный период сменяется периодом основных или вы­ раженных клинических проявлений болезни (разгар болезни), кото­ рый характеризуется появлением наиболее существенных для диа­ гностики специфических клинических и лабораторных симптомов и синдромов. Этот период заканчивается либо летально, либо за­ болевание переходит в период угасания клинических проявлений и период реконвалесценции, характеризующихся прекращением раз­ множения возбудителя в организме больного, гибелью возбудителя и полным восстановлением гомеостаза. Иногда на фоне полного клинического выздоровления человек продолжает выделять в окру­ жающую среду микробы, т.е. наблюдается формирование микробоносительства: острого — до 3 мес, затяжного — до 6 мес и хрони­ ческого — более 6 мес. В ходе инфекционного заболевания формируется специфиче­ ский иммунитет, напряженность и длительность сохранения кото­ рого варьируют. 24.7. ФОРМЫ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА По происхождению различают экзогенную инфекцию, возника­ ющую после заражения микробами извне, и эндогенную инфекцию (аутоинфекция), которая вызвана возбудителями, находящимися в самом организме — условно-патогенными представителями нор­ мальной микрофлоры. В зависимости от локализации возбудителя различают очаговую инфекцию, при которой возбудитель остается в месте внедрения и не распространяется по организму, и генерализованную инфекцию, когда микроб распространяется по организму различными путями 332 (лимфогенно, гематогенно, периневрально). В том случае, если мик­ роб короткий промежуток времени находится в крови, не размно­ жаясь в ней (кровь как транспортная среда), говорят о бактериемии, риккетсиемии, спирохетемии, вирусемии. Если же кровь и лимфа являются местом нахождения и размножения микробов, говорят о сепсисе или септицемии. При возникновении вторичных гнойных очагов в органах и тка­ нях возникает септикопиемия, при поступлении в кровь антигенов и токсинов — антигенемия или токсинемия. Инфекции, при кото­ рых микроб остается в месте внедрения, а все основные симптомы обусловлены действием токсина, также получили название токсинемии. 24.8. ОСНОВЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ Эпидемический процесс — это процесс возникновения и рас­ пространения среди населения специфических инфекционных состояний: от бессимптомного носительства до манифестных за­ болеваний, вызванных циркулирующим в коллективе возбудите­ лем. Условия и механизмы формирования эпидемического про­ цесса, методы его изучения, а также совокупность противоэпи­ демических мероприятий, направленных на предупреждение и снижение частоты возникновения инфекционных болезней, являются предметом изучения науки, называемой эпидемиоло­ гией. Эпидемический процесс обусловлен непрерывностью взаимо­ действия трех его элементов: источника инфекции; механизмов, факторов и путей передачи; восприимчивости организма или кол­ лектива. Отсутствие любого из этих звеньев приводит к прерыва­ нию эпидемического процесса. На развитие эпидемического про­ цесса большое влияние оказывают также социальные факторы окружающей среды. Источник инфекции или источник возбудителя инфекции озна­ чает живой или абиотический объект, являющийся местом есте­ ственной жизнедеятельности и размножения патогенных микро­ бов, из которого происходит заражение людей или животных. Ис­ точником инфекции могут быть организмы человека и животного (больного или носителя), а также абиотические объекты окружаю­ щей среды (вода, пища и др.). Инфекции, при которых источником инфекции служит только человек, называются а н т р о п о н о з - 33 3 н ы м и, а инфекции, при которы х источником являю тся больн ы е ж ивотные, но м ож ет болеть и человек — з о о н о з н ы м и . Кром е того, вы деляю т группу с а п р о н о з о в , при которы х источником инф екции служ ат объекты окруж аю щ ей среды. К сапронозам, на­ пример, относятся леги он еллезы , йерсиниозы . Таблица 24.1. М еханизмы , пути и факторы передачи инфекции (по Л .В.Громаш евскому) Локализация возбудителей в организме Желудочнокишечный тракт Респираторный тракт Кровь Наружные по­ кровы 334 Механизм передачи Фекальнооральный Пути передачи Факторы передачи Алиментарный Пища Водный Вода Контактно­ бытовой Грязные руки, предметы оби­ хода Воздушно­ капельный Воздух Воздушно­ пылевой Пыль Через укусы кровососущих Кровь, слюна, вы­ деления эктопа­ разитов Парентераль­ ный, половой Инфузионные растворы, меди­ цинские инстру­ менты Вертикаль­ ный Трансплацен­ тарный, транс­ овариальный Кровь Контактный Раневой Режущие и травмирующие предметы Контактно­ половой Выделения по­ ловых органов, слюна Аэрогенный (респираторный) Кровяной Под механизмом передачи понимают способ перемещения воз­ будителя инфекционных и инвазивных заболеваний из зараженно­ го организма в восприимчивый (табл. 24.1). Этот механизм включа­ ет последовательную смену трех фаз (стадий): выведение возбуди­ теля из организма хозяина в окружающую среду; пребывание возбудителя в объектах окружающей среды (биотических или аби­ отических); внедрение возбудителя в восприимчивый организм. Различают ф е к а л ь н о - о р а л ь н ы й , а э р о г е н н ы й (респира­ торный), к р о в я н о й (трансмиссивный), к о н т а к т н ы й и в е р ­ т и к а л ь н ы й (от одного поколения к другому, т. е. от матери плоду трансплацентарно) механизмы передачи. Факторы передачи — элементы внешней среды, обеспечиваю­ щие перенос микробов из одного организма в другой. К ним отно­ сятся вода, воздух, почва, пища, кровь, слюна, живые членистоно­ гие, предметы окружающей обстановки. Путь передачи — конкретные элементы внешней среды или их сочетание, обеспечивающие попадание возбудителя из одного ор­ ганизма в другой при определенных внешних условиях. Для фекально-орального механизма передачи характерны алиментар­ ный (пищевой), водный и контактно-бытовой (непрямой контакт) пути передачи; для аэрогенного— воздушно-капельный и воздушно­ пылевой; для кровяного — через укусы кровососущих эктопарази­ тов, парентеральный (шприцевой) и половой; для вертикального — трансплацентарный и трансовариальный; для контактного — ране­ вой и контактно-половой (прямой контакт) пути. Следующим элементом эпидемического процесса является вос­ приимчивость людей в коллективе. Установлено, что если иммун­ ная «прослойка» в популяции составляет 95 % и выше, то в данном коллективе достигается состояние эпидемического благополучия, и циркуляция возбудителя прекращается. Поэтому задачей по преду­ преждению эпидемий является создание в коллективах иммунной «прослойки» путем проведения массовой вакцинации против опре­ деленных возбудителей. В соответствии с эффективностью проводимых противоэпиде­ мических мероприятий инфекции можно разделить на управля­ емые, при которых имеются эффективные меры воздействия на одно или несколько звеньев эпидемического процесса (например, вакцинация), и неуправляемые, когда эффективные меры отсут­ ствуют. Интенсивность эпидемического процесса выражается в показа­ телях заболеваемости и смертности на 10 тыс. или 100 тыс. населе­ ния, с указанием названия болезни, территории и исторического 335 отрезка времени. Эпидемиологи различают три степени интенсив­ ности эпидемического процесса: ■ спорадическая заболеваемость — обычный уровень за­ болеваемости данной нозологической формой на данной территории в данный исторический отрезок времени; ■ эпидемия — уровень заболеваемости данной нозологиче­ ской формой на данной территории в конкретный отре­ зок времени резко превышает уровень спорадической заболеваемости; ■ пандемия — уровень заболеваемости данной нозологиче­ ской формой на данной территории в конкретный отре­ зок времени резко превышает уровень обычных эпиде­ мий. Как правило, такой уровень заболеваемости трудно удержать в рамках определенного географического ре­ гиона, и инфекция быстро распространяется, захватывая новые и новые территории (например, пандемии чумы, холеры, гриппа, ВИЧ-инфекции и др.). КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Дайте понятие об инфекции, инфекционном процессе, инфек­ ционном заболевании. 2. Какие стадии инфекционного процесса вы знаете? 3. Что такое патогенность и вирулентность микробов? 4. Какие бывают факторы патогенности бактерий? 5. Что вы знаете о бактериальных токсинах? Как они классифи­ цируются? 6. Какова роль макроорганизма в развитии инфекционного про­ цесса? 7. Каковы характерные свойства инфекционной болезни? 8. Какие формы инфекционного процесса вы знаете? 9. Дайте понятие об эпидемиологическом процессе. 10. Каковы механизмы заражения и пути передачи инфекции? Приложение НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В ЭНЕРГИИ И ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВАХ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП НАСЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (Методические рекомендации МР 2.3.1.2432—08. Утверждены 18 декабря 2008 г. главным государственным санитарным врачом Российской Федерации) Таблица П.1. Н о рм ы ф изиологических потребностей в витам инах и м и нерал ьны х вещ ествах для взрослы х в сутки Наименование Мужчины Женщины С, мг 90 90 В1г мг 1,5 1,5 В2, мг 1,8 1,8 В6, мг 2 2 Ниацин, мг 20 20 В12, мкг 3 3 Фолаты, мкг 400 400 Пантотеновая кислота, мг 5 5 Биотин, мкг 50 50 А, мкг ретинол-эквивалента 900 900 Бета-каротин, мг 5 5 Е, мг токоферол-эквивалента 15 15 D, мкг 10 10 К, мкг 120 120 Вит ам ины М и н е р а л ьн ы е вещ ест ва Кальций, мг 1000 1000 337 Окончание табл. П. 1 Наименование Мужчины Женщины Фосфор, мг 800 800 Магний, мг 400 400 Калий, мг 2 500 2 500 Натрий, мг 1 300 1 300 Хлориды, мг 2 300 2 300 Железо, мг 10 18 Цинк, мг 12 12 Йод, мкг 150 150 Медь, мг 1 1 Марганец, мг 2 2 Селен, мкг 70 55 Хром, мкг 50 50 Молибден, мкг 70 70 Фтор, мг 4 4 Таблица П.2. Дополнительны е потребности в энергии и пищевых вещ ествах для женщин в период беременности и кормления ребенка в сутки Период для женщин Наименование беременных (2-я половина) кормящих 1— 6 мес 7 — 12 мес Потребная энергия, ккал 350 500 450 Макронутриенты Энергия, ккал 350 500 450 Белок, г, в том числе животный, г 30 40 30 20 26 20 Жиры, г 12 15 15 338 Окончание табл. П.2 Период для женщин беременных (2-я половина) Наименование кормящих 1— 6 мес 7 — 12 мес Потребная энергия, ккал Углеводы, г 350 500 450 30 40 30 Вит ам ины С, мг 10 30 30 В), мг 0,2 0,3 0,3 В2, мг 0,2 0,3 0,3 Вб, мг 0,3 0,5 0,5 Ниацин, мг 2 3 3 В12, мкг 0,5 0,5 0,5 Фолат, мкг 200 100 100 А, мкг ретинол-эквивалента 100 400 400 Пантотеновая кислота, мг 1 2 2 Е, мг токоферолэквивалента 2 4 4 D, мкг 2,5 2,5 2,5 М и н ер а л ьн ы е вещ ест ва Кальций, мг 300 400 400 Фосфор, мг 200 200 200 Магний, мг 50 50 50 Железо, мг 15 0 0 Цинк, мг 3 3 3 Йод, мкг 70 140 140 Медь, мг 0,1 0,4 0,4 Марганец, мг 0,2 0,8 0,8 Селен, мкг 10 10 10 339 340 Таблица П.З. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для детей и подростков в сутки Возрастные группы Наименование 0— 3 мес 4— 6 мес 7— 12 мес 1— 2 года 2— 3 года 3— 7 лет 11 — 14 лет 7— 11 лет 14— 18 лет Мальчики Девочки Юноши Девушки 2 500 2 300 2 900 2 500 75 69 87 75 — — — 77 97 83 П о т р е б н а я эн е р ги я , ккал Энергия (ккад) 115* 115* 110* 1200 1400 1800 2 100 М акронут риент ы Белок, г, в том числе животный*: 36 42 54 63 — — — — — — г/кг массы тела ** 2,2 2,6 2,9 или % по ккал — — — 6,5* 6* 5,5* в том числе, % от ккал: жир — — — ПНЖК — — — 5... 10 6... 10 омега-6 — — — 4...9 5...8 омега-3 — — — 0,8... 1 1...2 % Жиры, г, 70 — 65 — — 60 — — 12 40 47 60 70 83 30 Углеводы, г, 13* 13* 13* в том числе % от ккал: углеводы — — — 174 203 261 305 334 421 363 90 70 58 < 10 из них сахар Пищевые волокна, г 363 — — — 8 10 15 20 Вит ам ины С, мг 30 35 40 45 50 60 В,, мг 0,3 0,4 0,5 0,8 0,9 U 1,3 1,5 1,3 Во, мг 0,4 0,5 0,6 0,9 1 1,2 1,5 1,8 1,5 В6, мг 0,4 0,5 0,6 0,9 1,2 1,5 2 1,6 Ниацин, мг 5 6 4 8 11 15 20 18 В12, мкг 0,3 0,4 0,5 0,7 1,5 2 60 100 200 300... 400 2 2,5 3 3,5 50 Фолаты, мкг Панто,мг 1 1,5 70 60 1,6 1,7 18 3 400 5 25 4 341 Биотин, МКГ — 10 15 20 50 А, мкг ретинолэквивалента 400 450 500 700 1000 800 1000 800 К, мкг — 30 55 60 80 70 120 100 342 Окончание табл. П.З Возрастные группы Наименование 0— 3 мес 4— 6 мес 7 — 12 мес 1— 2 года 2— 3 года 3— 7 лет 11 — 14 лет 7 — 11 лет Мальчики 14— 18 лет Девочки Ю ноши Девушки М и н ера льн ы е вещ ест ва Кальций, мг 400 500 600 800 900 1 100 1200 Фосфор, мг 300 400 500 700 800 1 100 1200 Магний, мг 55 60 70 80 200 250 Калий, мг — — — 400 600 900 1500 2 500 Натрий, мг 200 280 350 500 700 1000 1 100 1 300 Хлориды, мг 300 450 550 800 1 100 1 700 1900 2 300 Железо, мг 4 7 Цинк, мг 3 Йод, мг 4 0,06 Медь, мг Селен, мг 10 0,5 0,01 0,3 0,012 300 300 12 400 400 15 18 5 8 10 12 0,07 0,1 0,12 0,5 0,6 0,7 0,8 1 0,015 0,02 0,03 0,04 0,05 0,13 0,15 Хром, мкг — — — 11 Фтор, мг 1 1 1,2 1,4 15 2 3 25 35 4 4 * — Потребности для детей 1-го года жизни в энергии, жирах и углеводах из расчета грамм на 1 кг массы тела. ** — Потребности для детей 1-го года жизни, находящихся на искусственном вскармливании. Таблица П.4. Рекомендуемы е уровни потребления в сутки минорных и биологически активных вещ еств пищи с установленным ф изиологическим действием для взрослых Мужчины и женщины старше 18 лет Наименование веществ Витаминоподобные соединения: инозит, мг 500 L-карнитин, мг 300 коэнзим Q10 (убихинон), мг 30 липоевая кислота, мг 30 метилметионин-сульфоний, мг 200 оротовая кислота, мг 300 парааминобензойная кислота, мг 100 холин, мг 500 Микроэлементы: кобальт, мкг 10 кремний, мг 30 Индол-З-карболы, мг 50 250 (в том числе катехинов — 100) Флавоноиды, мг Изофлавоны, изофлавонгликозиды, мг 50 Растительные стерины (фитостерины), мг 300 Глюкозамин сульфат, мг 700 Список литературы Д о ц е н к о В. А . Организация лечебно-профилактического питания / В. А Доценко, Г. И. Бондарев, А. Н. Мартинчик. — Л. : Медицина, 1987. Д о ц е н к о В. А . Практическое руководство по санитарному надзо­ ру за предприятиями пищевой и перерабатывающей промышлен­ ности, общественного питания и торговли / В. А. Доценко. — С П б.: ГИОРД, 1999. И л ь я ш е н к о Н . Г. Микробиология пищевых производств / [Н. Г. Ильяшенко, Е.АБетева, Т. В. Пичугина и др.] — М.: КолосС, 2008. К о р о л е в А . А . Гигиена питания / А А Королев. — М. : Издатель­ ский центр «Академия», 2008. М а р т и н ч и к А . Н . Питание человека (основы нутрициологии) / А. Н. Мартинчик, И. В. Маев, А. Б. Петухов. — М. : Изд-во ГОУ ВУНМЦ М3 РФ, 2002. Тутельян В. А . Микронутриенты в питании здорового и больного че­ ловека / В. А Тутельян, В. Б. Спиричев, Б. П. Суханов, В. А Кудашева.— М .: Колос, 2002. Химический состав российских продуктов питания: справочник / под ред. И. М. Скурихина, В. А. Тутельяна. — М .: ДеЛи Принт, 2007. О гл а в л е н и е Раздел I. ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ Глава 1. Значение питания в жизни человека......................................... 5 1.1. Принципы и правила здорового питания...........................................5 1.2. Химический состав пищевых веществ...............................................6 1.3. История и эволюция питания человека............................................. 10 Глава 2. Белки......................................................................................... 12 2.1. Функции белка..................................................................................12 2.2. Строение и аминокислотный состав белков...................................... 13 2.3. Пищевая ценность белков.................................................................14 2.4. Переваривание белков и всасывание аминокислот........................... 16 2.5. Метаболизм аминокислот................................................................. 17 2.6. Обновление белка............................................................................ 18 2.7. Потребность в белке......................................................................... 19 Глава 3. Жиры........................................................................................ 24 3.1. Функции липидов............................................................................. 24 3.2. Строение и классификация жиров пищи.......................................... 25 3.3. Переваривание и всасывание жиров................................................ 31 3.4. Метаболизм липидов........................................................................ 32 3.5. Биологическая роль незаменимых жирных кислот........................... 32 3.6. Значение пищевых жиров и холестерина в развитии атеросклероза.................................................................................. 33 3.7. Содержание жира в пищевых продуктах.......................................... 35 Глава 4. Углеводы....................................................................................41 4.1. Строение, классификация и свойства углеводов пищи.................... 41 4.2. Пищевая ценность углеводов............................................................ 46 Глава 5. Энергетическая ценность пищи и энергетический обмен........ 55 5.1. Энергетические затраты организма и потребность его в энергии.... 55 5.2. Пища как источник энергии..............................................................62 5.3. Баланс энергии. Регуляция массы тела.............................................. 66 Глава 6. Витамины в питании и профилактика витаминной недостаточности........................................................................71 6.1. Общая характеристика физиологической роли витаминов............... 71 6.2. Потребность в витаминах................................................................. 78 6.3. Недостаточность витаминов: авитаминозы и гиповитаминозы......... 79 346 О гл а в л е н и е Раздел I. ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ Глава 1. Значение питания в жизни человека......................................... 5 1.1. Принципы и правила здорового питания...........................................5 1.2. Химический состав пищевых веществ...............................................6 1.3. История и эволюция питания человека............................................. 10 Глава 2. Белки......................................................................................... 12 2.1. Функции белка..................................................................................12 2.2. Строение и аминокислотный состав белков...................................... 13 2.3. Пищевая ценность белков.................................................................14 2.4. Переваривание белков и всасывание аминокислот........................... 16 2.5. Метаболизм аминокислот................................................................. 17 2.6. Обновление белка............................................................................ 18 2.7. Потребность в белке......................................................................... 19 Глава 3. Жиры........................................................................................ 24 3.1. Функции липидов............................................................................. 24 3.2. Строение и классификация жиров пищи.......................................... 25 3.3. Переваривание и всасывание жиров................................................ 31 3.4. Метаболизм липидов........................................................................ 32 3.5. Биологическая роль незаменимых жирных кислот........................... 32 3.6. Значение пищевых жиров и холестерина в развитии атеросклероза.................................................................................. 33 3.7. Содержание жира в пищевых продуктах.......................................... 35 Глава 4. Углеводы....................................................................................41 4.1. Строение, классификация и свойства углеводов пищи.................... 41 4.2. Пищевая ценность углеводов............................................................ 46 Глава 5. Энергетическая ценность пищи и энергетический обмен........ 55 5.1. Энергетические затраты организма и потребность его в энергии.... 55 5.2. Пища как источник энергии..............................................................62 5.3. Баланс энергии. Регуляция массы тела.............................................. 66 Глава 6. Витамины в питании и профилактика витаминной недостаточности........................................................................71 6.1. Общая характеристика физиологической роли витаминов............... 71 6.2. Потребность в витаминах................................................................. 78 6.3. Недостаточность витаминов: авитаминозы и гиповитаминозы......... 79 346 Глава 13. Мифы и предрассудки в питании. «Модные» диеты..............176 13.1. Причины появления «модных» диет...............................................176 13.2. Анализ альтернативных представлений о питании........................ 178 13.3. «Модные» диеты и забота о внешнем виде и фигуре......................182 13.4. Вегетарианство............................................................................. 183 Глава 14. Пища как источник токсических и биологически активных веществ.................................................................. 187 14.1. Классификация вредных веществ пищи........................................ 187 14.2. Природные компоненты пищи, оказывающие неблагоприятное действие............................................................ 187 14.3. Загрязнители пищевых продуктов................................................. 192 Раздел II. ГИГИЕНА И САНИТАРИЯ Глава 15. Гигиена и санитария на предприятиях общественного питания..................................................................................199 15.1. Санитарно-гигиенические требования к обустройству предприятия общественного питания............................................ 199 15.2. Санитарные требования к оборудованию, инвентарю, посуде и таре................................................................................. 206 Глава 16. Санитарно-гигиенические требования к технологическому процессу............................................. 213 16.1. Транспортирование, прием и правила хранения пищевой продукции.....................................................................................213 16.2. Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов.......................................................216 16.3. Правила первичной обработки пищевых продуктов..................... 228 16.4. Требования к раздаче и реализации готовых изделий....................236 16.5. Санитарные требования к организации общественного питания быстрого обслуживания...................................................238 Глава 17. Основные причины возникновения и профилактика пищевых отравлений.............................................................241 17.1. Классификация пищевых отравлений...........................................241 17.2. Общие факторы развития пищевых отравлений микробной этиологии....................................................................247 17.3. Требования к здоровью, личной гигиене персонала и соблюдению требований безопасности.......................................251 17.4. Требования к гигиеническому обучению персонала..................... 254 17.5. Требования к дезинсекционным и дератизационным мероприятиям...............................................................................256 Глава 18. Порядок обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия на предприятии общественного питания........258 18.1. Требования к организации производственного контроля...............258 18.2. Система управления качеством на пищевых объектах................... 263 18.3. Ответственность за несоблюдение санитарного законодательства.......................................................................... 264 348 Раздел III. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ МИКРОБИОЛОГИИ Глава 19. Введение в общую микробиологию....................................... 267 19.1. Мир микробов...............................................................................267 19.2. Цель и задачи микробиологии.......................................................269 Глава 20. Классификация и морфология микроорганизмов................. 273 20.1. Систематика и номенклатура микроорганизмов.......................... 273 20.2. Классификация и морфология бактерий...................................... 274 20.3. Строение и классификация грибов............................................... 281 20.4. Строение и классификация простейших...................................... 283 20.5. Структура и классификация вирусов.............................................284 20.6. Методы изучения морфологии микробов......................................285 Глава 21. Физиология микробов............................................................ 288 21.1. Физиология бактерий....................................................................288 21.2. Особенности физиологии грибов и простейших........................... 297 21.3. Физиология вирусов..................................................................... 298 Глава 22. Генетика микробов................................................................ 303 22.1. Строение и репликация генома бактерий......................................303 22.2. Изменчивость генома бактерий.................................................... 304 22.3. Особенности генетики вирусов..................................................... 306 22.4. Применение генетических методов в диагностике инфекционных болезней...............................................................306 Глава 23. Экология микроорганизмов................................................... 308 23.1. Распространение микробов в окружающей среде..........................308 23.2. Микрофлора организма человека..................................................313 23.3. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы......... 316 23.4. Уничтожение микробов в окружающей среде................................319 Глава 24. Учение об инфекции...............................................................325 24.1. Понятие об инфекционном процессе.............................................325 24.2. Стадии инфекционного процесса..................................................326 24.3. Свойства микроба. Понятие о патогенности ивирулентности ....... 327 24.4. Факторы патогенности микробов..................................................328 24.5. Роль макроорганизма и окружающей среды.................................. 331 24.6. Характерные особенности инфекционных болезней.....................331 24.7. Формы инфекционного процесса..................................................332 24.8. Основы эпидемиологии инфекционных болезней......................... 333 Приложение. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации......................................................................... 337 Список литературы...............................................................................345 Учебное издание Мартинчик Арсений Николаевич, Королёв Алексей Анатольевич, Несвижский Юрий Владимирович М и к р о б и о л о г и я , ф и з и о л о г и я п и та н и я , са н и т а р и я Учебник б-е издание, стереотипное Редактор С. Г. П р о ш и н Технический редактор О. Н. К р а й н о в а Компьютерная верстка: Г. Ю . Н и к и т и н а Корректоры Г. Н . П е т р о в а , Т. Н. Ч е с н о к о в а Изд. № 106114329. Подписано в печать 07.07.2016. Формат 60><90/16. Гарнитура «Балтика». Бумага офс. № 1. Печать офсетная. Уел. печ. л. 22,0. Тираж 1000 экз. Заказ № ООО «Издательский центр «Академия», www.academia-moscow.ru 129085, Москва, пр-т Мира, 101В, стр. 1. Тел./факс: (495) 648-05-07, 616-00-29. Санитарно-эпидемиологическое заключение № РОСС RU. ПЩ01.Н00695 от 31.05.2016. Отпечатано с электронных носителей издательства. ОАО «Тверской полиграфический комбинат», 170024, г. Тверь, пр-т Ленина, 5. Телефон: (4822) 44-52-03, 44-50-34. Телефон/факс: (4822) 44-42-15. Home раде — www.tverpk.ru Электронная почта (E-mail) — sales@tverpk.ru