Пища основная и пища дополнительная Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

50

BfiaöuMipckiu ЗешеЗЬлецТ]

ление в закладываемую массу соломы зерновых (до 50%).

Как правило, силос отличается высоким качеством, в нем накапливается до 1,5% молочной кислоты, составляющей не менее 50% от общего количества кислот. В процессе силосования рН снижается до 3,9-4,2. Из-за высокого (25-30%) содержания сухих веществ силос из топинамбура в отличие от кукурузы достигает 30-50 мг в 1 кг корма.

Силос из зеленой массы топинамбура хорошо хранится, и его охотно поедают животные после небольшого периода приучения. В 100 кг силоса содержится 18-25 корм. ед. и до 2 кг перевариваемого протеина, а энергетическая емкость 1 кг силоса достигает 820 ккал.

Зеленая масса может служить хорошим сырьем для заготовки травяной муки. При правильной технологии в травяной муке обеспечивается лучшая сохранность питательных веществ. На приготовление 1 ц травяной муки расходуется в среднем 4-5 ц зеленой массы с влажностью 75%. Питательность 1 кг муки из топинамбура составляет около 0,7-0,9 корм. ед., содержание протеина — 16-25%, клетчатки — не более 20%, каротина — 60-130 мг/кг.

Промышленная переработка топинамбура. Переработка клубней и

надземной частей имеет достаточно широкий спектр. В последнее десятилетие наиболее востребованным оказался способ получения сухого порошка (порошок, мука, концентрат) из клубней топинамбура.

Для промышленных объемов на существующих технологических линиях наиболее изученным и отработанным является процесс получения этилового спирта из топинамбура. Для выгонки спирта могут быть использованы не только клубни, но также богатая редуцирующими углеводами надземная масса топинамбура, которая дает выход спирта 3-4 т/га, т. е. 1 га посевов топинамбура обеспечит получение 10 т спирта.

Кроме этого из клубней топинамбура получают фруктозо-глюкозные сиропы, т. к. примерно 60-70% сухого вещества состоит из фруктозы. Общий выход сахаров клубней топинамбура значительно превышает выход сахара из сахарной свеклы, сахарного тростника и сахарного сорго. Так, из 100 кг сырых клубней топинамбура можно извлечь 8-10 кг сахаров, в то время как из сахарной свеклы — 4-6 кг.

Топинамбур служит важным сырьем для получения истинного инулина — ценного продукта медицинского, фармацевтического и пищевого назначения. Инулин — единственный

природный полисахарид, состоящий на 95% из фруктозы. Благодаря этому продукту можно вылечить заболевания желудочно-кишечного тракта, сахарный диабет, ожирение, сердечнососудистые системы, туберкулез, патологию почек и т.д.

Использование топинамбура в пищевой промышленности. Продукты из топинамбура такие, как порошок, сироп, пюре и паста, идут для увеличения биологической ценности мучных и кондитерских изделий. Известны технологии получения топинамбур-ного пюре, паст, муки, концентратов, сиропов, порошков, которые добавляют в хлеб, печенье, кексы, булочки, макароны, лапшу.

Клубни топинамбура используют для получения низкокалорийной (1,24 кал/г) с пониженным содержанием жира (менее 1%) муки в хлебобулочных изделиях. Налажено производство консервов из клубней: икра из топинамбура с томатной заливкой, повидло, пюре.

Научно-исследовательский институт молочной промышленности разработал новые продукты с добавлением топинамбура и продолжает поиски способов получения продуктов здорового питания с использованием этой культуры.

ПИЩА ОСНОВНАЯ И ПИЩА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

К.А. Потехин - к. ф.-м. н., Владимирский государственный гуманитарный университет

E-mail: konstantin-potekhin@yandex.ru

Сточки зрения современного естествознания человек - это открытая термодинамическая система, т. е. для того чтобы нормально функционировать (жить), он вынужден обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Характерной особенностью открытых термодинамических систем является наличие трех процессов: самоорганизации, самоуправления и саморегуляции. Эти три процесса тесно связаны с количеством и качеством продуктов питания, которые человек употребляет в течение жизни. Именно анализу влияния количества и качества продуктов питания (пищи) на процессы самоорганизации, самоуправления и саморегуляции и, как следствие, на жизнеспособность (здоровье) человека посвящается данное сообщение.

В процессе саморегуляции из отдельных «кирпичиков» («строительный материал») по заданной программе организм сам создает свои молекулы, клетки, ткани и органы. Этот

процесс протекает в нашем организме постоянно, но, как отмечает А.А. Алексеев (доктор медицинских наук, профессор Московского института скорой помощи им. Н.В. Склифосовского): «Многие врачи и пациенты, к сожалению, не знают, что человеческая жизнь протекает семилетними фазами жизненного цикла. Каждые семь лет тело человека обновляется на 99%, остаются живыми лишь несколько десятков грамм нервных клеток, причем из года в год их количество неумолимо уменьшается на 1-2%. Самое тяжелое время жизни - периоды, когда завершается реструктуризация «нового) тела, ведь самообновление редко бывает полностью гармоничным» [1]. Получается, что каждый из нас семь лет тому назад имел другое тело, другие органы, другие ткани, другие клетки и другие молекулы. «Человеческий организм в течение дня теряет около килограмма тканевой массы - она «убывает» из разных органов, в том числе и мозга» [1]. А на месте того, что

«убыло», организм сам создает новые клетки, новые ткани. Необходимо отметить, что этот процесс регенерации тканей возможен только тогда, когда нужные ингредиенты («строительный материал») имеются в необходимом количестве в нужном месте и в нужное время. Где же наш организм берет «строительный материал» т. е. «кирпичики», из которых в процессе самоорганизации он создает свои новые клетки?

Основной поставщик «строительного материала» - это пища. Как отмечает В.Ю. Клермон-Вильямс [2] «... человек состоит из того, что он ест». Ранее предполагали, что «строительный материал» - это белки, жиры и углеводы. Позднее обнаружили, что эта троица необходима, но не достаточна для процесса самоорганизации («строительства»). Теперь уже все хорошо знакомы с четвертым компонентом - витаминами. Они, как правило, играют роль коферментов, т. е. переводят ферменты в активное

gflaüuwipckiü ЗемлеШецТ)

51

состояние. В конце XX начале XXI веков список "кирпичиков" значительно пополнился. Общее название новых "кирпичиков" - микронутриенты. "Микронутриенты относятся к незаменимым пищевым веществам. Они абсолютно необходимы для нормального осуществления обмена веществ, роста и развития организма человека, защиты от болезней и неблагоприятных факторов окружающей среды, надежного обеспечения всех жизненных функций организма, включая воспроизводство. Организм человека не синтезирует микронутриенты и должен получать их в готовом виде с пищей, причем ежедневно, так как способность запасать эти вещества впрок у организма отсутствует", - отмечается в методических рекомендациях "Применение биологически активных добавок к пище для оптимизации рациона питания и поддержания здоровья человека» (Москва, 2007 г.), разработанных учеными Клиники лечебного питания НИИ питания РАМН, Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, Санкт-Петербургской медицинской академии им. И.И. Мечникова и Государственного научно-исследовательского института стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Л.А. Тарасевича [3]. В 1992 г. на международной конференции Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в Риме широкое распространение дефицита микронутриентов было названо важнейшей проблемой в области питания не только развивающихся, но и развитых стран.

Дефицит микронутриентов, недостаток «строительного материала» испытывают не только бедные люди в развивающихся странах, но и богатые люди в развитых странах. Как же возник этот дефицит микронутриентов и почему даже дорогостоящее питание богатых людей не дает возможность от него избавиться? Оказывается, что сразу несколько факторов вызвало появление дефицита микронутриентов у населения, что эта проблема имеет не региональный, а глобальный характер. Во-первых, за последние сто лет изменился химический состав тех продуктов, которые мы употребляем в пищу. Так А.А. Алексеев отмечает [1]: «В 1900 г. суточная доза железа, необходимая для кроветворения,

содержалась всего в одном яблоке, а для того чтобы сегодня человеческий организм получил такое же количество железа, необходимо съесть 25 яблок. В.Ю. Клермон-Вильямс приводит следующие результаты [2]: «Учитывая экологические потребности, энергетическую и биологическую ценность сегодняшних пищевых продуктов, подсчитано, что суточная доза всех необходимых человеку питательных веществ содержится примерно в 50 кг еды». Но столько еды за один день съесть невозможно. Далее там же [2]: «дневная доза витамина С - это 15 апельсинов или 42 помидора, витамина Е - 10 чашек оливкового масла или 36 чашек сока сладкого картофеля, бета каротина - 5 морковок или 6 чашек кабачковой икры, селена - 16 жареных яиц или 160 бананов!»

Почему же так много всего необходимо современному человеку? Дело в том, что кроме изменения химического состава продуктов питания изменилась и окружающая среда. Она стала более агрессивной: загрязнение воздуха и питьевой воды, активное использование различных консервантов. Синтетические лекарственные препараты и постоянные стрессы внесли свой существенный вклад, т. е. необходимо учитывать не только запросы процесса самоорганизации, но и запросы процессов самоуправления и саморегуляции.

Рассмотрим процесс самоуправления. Этот процесс осуществляется либо с помощью электрических сигналов (нервная система), либо специальных органических молекул (эндокринная система) или с помощью электромагнитного излучения, которое генерирует отдельными клетками нашего организма. Чтобы электрический сигнал от мозга «добрался» до соответствующего органа (сердце, легкие и т. д.) необходимо, чтобы на пути его

следования были специальные «усилители сигнала (достаточно сложные конструкции из органических молекул) и сами «провода» были бы хорошо изолированы. Сто лет назад дополнительных препятствий на пути сигнала, как правило, не было. А сейчас, в связи с употреблением большого разнообразия синтетических лекарственных препаратов, на пути управляющего сигнала могут возникнуть существенные препятствия.

Во-первых, некоторые лекарства оказывают негативное влияние на работу «усилителей сигнала». В результате сигнал приходит либо слишком слабым, либо вообще не достигает пункта назначения. Мозг вынужден посылать дополнительные сигналы, т. е. дополнительно тратить и вещество, и энергию. Во-вторых, некоторые лекарства оказывают негативное влияние на качество изоляции «проводов», и в результате сигнал может запоздать. В-третьих, мы иногда сами целенаправленно создаем ситуацию, когда сигнал не доходит до пункта назначения. Это использование (иногда чрезмерно активное) болеутоляющих препаратов. Мы целенаправленно блокируем сигнал о неблагополучном состоянии того или иного органа, целенаправленно вносим помехи в процессы самоуправления и саморегуляции. В результате наш организм вынужден расплачиваться дополнительными затратами вещества и энергии.

Необходимо отметить еще одну проблему, которая возникла в XX веке и существенно усугубилась в наше время. Эту проблему изучает наука под названием эндоэкология. Оказывается, в худшую сторону изменилась не только внешняя окружающая нас среда, но существенные изменения происходят и внутри нас. Эти изменения обусловлены, во-первых, тем, что мы стали больше употреблять в пищу консервированных продуктов и, во-вторых, почти постоянно испытываем стрессы. Многие консерванты, которые используют в пищевой промышленности, не только сами являются чуждыми для нашего организма, но и способны инициировать целый ряд нежелательных химических реакций, а также ингибировать чрезвычайно важные для нашего организма биологические процессы.

Стрессы необходимы нашему ор-

52

griaQuMipckiu ЭемлеПдеф

ганизму, но при частом повторении стрессов происходит резкое увеличение радикалов, в результате часть химических реакций начинает протекать по радикальному типу. Например, если молекулу в-каротина аккуратно "разрезать" ровно пополам, то получится две молекулы витамина А. Это форментативная реакция. Для нее необходим сам в-каротин и соответствующий фермент, который и несет ответственность за то, чтобы на выходе был получен именно витамин А. Если же организм "не успел" создать фермент, а рядом с молекулой в-каротина имеется много радикалов, то реакция может пойти по радикальному типу и вместо витамина А наш организм получит много абсолютно ненужных ему молекул, которые сами могут инициировать новые радикальные реакции. В такой ситуации помощь организму могут оказать антиоксиданты, разумеется при условии, если они уже имеются в организме в достаточном количестве. В организм антиоксиданты попадают именно с пищей. Если их маловато в основной пище, то приходится использовать дополнительное питание. Здесь мы опять возвращаемся к вопросу о том, что наша пища должна быть сбалансирована не только с учетом белков, жиров, углеводов и витаминов, но и с учетом большого ассортимента микронутриентов. К сожалению, создать такое сбалансированное питание только за счет основной пищи в наше время уже невозможно. Необходимо использовать дополнительное питание - биологически активные добавки к пище. Дело в том, что в настоящее время для многих из нас характерно избыточно-дефицитное питание. Сложилась парадоксальная ситуация: едим мы, как правило, слишком много (избыточное питание), а наши клетки голодают (дефицитное питание). Поэтому и вынуждены мы делить свою пищу на две части. Причем основную пищу целесообразно уменьшить, чтобы питание не было избыточным, а дополнительную - увеличить, чтобы питание не было дефицитным. Тогда наше питание будет сбалансированным и процессы самоорганизации, самоуправления и саморегуляции будут протекать в штатном режиме.

"Исключительно важным и единственно надежным средством улучшения структуры питания и достижения оптимальной сбалансированности рациона населения является использование в повседневном питании здоровых и больных людей биологически активных добавок к пище"

[3]. Что же такое "биологически активные добавки к пище" и почему этот путь - надежное средство. БАДы или food supplements - это та дополнительная пища, то дополнительное питание организма, которое предназначено для ликвидации дефицита микронутриентов в нашем организме. БАДы - это специальные композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ. БАДы предназначены для непосредственного приема с пищей (дополнительная пища). Термин "биологически активные добавки к пище" вошел в технологию производства пищевых продуктов и научные публикации сравнительно недавно. В то же время, "донаучное" употребление БАДов человеком насчитывает уже несколько тысячелетий. По своей сути БАДы - это то, чем нельзя насытиться, но что необходимо нам для жизнедеятельности и должно поступать вместе с пищей. Например, это горечь полыни, которую наши пра-прабабушки и прапрадедушки использовали для того, чтобы пища лучше усваивалась, это сборы из лекарственных трав (причем травы необходимо было собирать в определенном месте и в строго определенное время), это большинство продуктов пчеловодства и т. д. Современные БАДы гораздо разнообразнее: в ту или иную композицию могут входить несколько десятков биологически активных веществ. Составы этих композиций разрабатывают в крупнейших научно-исследовательских лабораториях. Сами БАДы производят на современном оборудовании с использованием динамических технологий. БАДы не имеют какой-то определенной химической формулы потому, что это не одно какое-то вещество (пусть даже биологически активное), а целый биохимический "коктейль". Компоненты, входящие в состав БАДов, могут существенно усиливать действие друг друга (синэр-гетический эффект). БАДы возвращают организму то, что он истратил в процессах самоорганизации, самоуправления и саморегуляции. Как правило, БАДы производят из экологически чистого природного сырья. Последнее чрезвычайно важно, так как в процессе эволюции человек адаптировался к потреблению "большого количества биологически активных веществ, источниками которых являются представители более 300 родов растений" [3]. Именно потому, что БАДы производят из природного сырья они и являются "надежным средством улучшения

структуры питания" [3].

В заключение отметим, что в настоящее время бурно развивается новое научное направление, возникшее на стыке науки о питании и фармакологии - фармаконутрициология. Предпосылки развития этого направления - во-первых, успехи собственно нутрициологии, расшифровавшей роль и значение для жизнедеятельности человека отдельных пищевых веществ, включая так называемые микронутриенты, и доказавшей, что в экономически развитых странах достижение оптимальной обеспеченности всех групп населения энергией и пищевыми веществами практически возможно лишь при широком использовании БАД; во-вторых - успехи биоорганической химии и биотехнологии, позволившие получать в достаточно очищенном виде биологически и фар-мологически активные компоненты практически у любого биосубстрата (микроорганизмов, растений, животных); в третьих - успехи фармологи-ческого комплекса, расшифровавшего механизм действия и особенности биотрансформации многих природных соединений и создавшего новые технологии получения их эффективных лекарственных форм.

При этом, в отличие от лекарственных средств, включающих биологически активные вещества в лечебных целях в дозах, которые обычно в десятки и сотни раз превышают физиологическую потребность здорового человека, и вводимых в организм как перорально, так и парентерально, БАД используют с целью восполнения дефицита этих веществ в рационе в количествах, находящихся в пределах физиологических потребностей человека, и применяют только перорально - с пищей во время еды» [3].

Литература

Алексеев А.А. «Рецепт обновления» // Время wellness, 2005 г.

Клерман-Вильямс В.Ю. Не прикидывайтесь здоровым или развенчание иллюзий // Симферополь: Оджакъ, 2004. 120 с.

Самсонов М.А., Покровская Г.Р., По-гожева А.В., Гаппарова К.М., Морозов СВ., Суханов Б.П., Додали В.А., Авдеева Ж.И. Применение биологически активных добавок к пище для оптимизации рациона питания и поддержания здоровья человека // Москва, 2007. 176 с.