Poznaj rolę poszczególnych składników pokarmowych w organizmie człowieka

Każdy składnik pokarmowy jest ważny dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Wszystko dlatego, że pełnią różne funkcje i niejednokrotnie uzupełniają swoje działania. Jakie role mają poszczególne z nich?

Białko

Jest uznane za kluczowy składnik diety ze względu na jego złożone przemiany metaboliczne. To właśnie białka są podstawowymi strukturalnymi i funkcjonalnymi składnikami każdej komórki ciała człowieka. To one są niezbędne do rozwoju i procesów wzrastania młodych organizmów i regulują ekspresję genów. Ponadto wchodzą w skład wielu układów enzymatycznych i regulacją procesy metaboliczne. Białkami są również przeciwciała, które biorą udział w procesach odpornościowych. Bez białek niemożliwy byłby w organizmie transport tlenu, a także skurcz mięśni, proces widzenia czy naprawa uszkodzonych tkanek. Białka zapewniają też optymalne pH krwi i są substratami w syntezie wielu hormonów i związków biologicznie czynnych. Co więcej muszą być ciągle dostarczane z pożywieniem by uzupełniać stałe straty wynikające z funkcjonowania organizmu np.: oddawanie moczu, pocenie się, złuszczanie się naskórka i nabłonka przewodu pokarmowego, produkcja nasienia, menstruacja, wzrost włosów i paznokci. Straty azotu a tym samym zapotrzebowanie na białko zwiększa się dodatkowo w przypadku obecności, ran, oparzeń, krwotoków, przetok, a także stanów zagrożenia życia czy chorób przebiegających ze stanem zapalnym ostrym i przewlekłym jak choroba nowotworowa. Przy niedostatecznej podaży energii z tłuszczów i węglowodanów białka mogą być wykorzystane również jako źródło energii, ale upośledza to gospodarkę białkową organizmu. 

Tłuszcze

Są przede wszystkim źródłem energii, a ich jeden gram dostarcza około 9 kcal, a więc ponad dwa razy więcej niż taka sama ilość białka lub węglowodanów. Tłuszcze obecne w organizmie pełnią rolę ochronną, wyściełając jamy ciała a także umożliwiają wytwarzanie cząsteczek biologicznie czynnych m.in. odpowiedzialnych za regulację apetytu. Są także istotnym składnikiem układu nerwowego, w tym mózgowia, a ponadto są konieczne dla optymalnego funkcjonowania narządu wzroku. Ponadto są włączone w budowę neurotransmiterów oraz molekuł układu odpornościowego. Tłuszcze dostarczane z pożywieniem, ułatwiają wchłanianie witamin w nich rozpuszczalnych: A, D, E i K i również nadają smakowitość potraw. Są ponadto źródłem kwasów tłuszczowych, w tym niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) z rodziny omega-6 (n-6) i omega-3 (n-3), które muszą być dostarczane wraz z pokarmem do organizmu. 

Węglowodany

Są podstawowym źródłem łatwo przyswajalnej energii a każdy ich gram dostarcza 4 kcal. Uzyskana energia wykorzystywana jest m.in. do utrzymania ciepłoty ciała a ponadto aktywności ruchowej. Stanowią „paliwo” dla mózgu, rdzenia nerwowego i erytrocytów, jak również dla mięśni, jelit czy serca. Występują w organizmie w połączeniu z białkami i lipidami, są wykorzystywane do budowy struktur komórkowych, odgrywają kluczową rolę w procesach rozpoznawania komórkowego i pomagają we wchłanianiu wapnia (laktoza).

Błonnik pokarmowy

To pozostałość komórek roślinnych oporna na działanie enzymów trawiennych człowieka. Jest on jednak częściowo rozkładany przez bakterie zamieszkujące jelito grube.  Jego funkcje to m.in. zmniejszanie czasu pasażu jelitowego, zwiększanie objętości stolca, stymulowanie korzystnych procesów fermentacyjnych w jelicie grubym, redukowanie we krwi poziomu cholesterolu ogółem i niekorzystnej frakcji LDL, a także obniżanie poposiłkowego stężenia glukozy we krwi i/lub insuliny.

Witaminy 

To substancje, które nie dostarczają energii, nie są też strukturalnymi składnikami tkanek, jednakże są niezbędne do właściwego wzrostu i rozwoju człowieka. Organizm człowieka potrzebuje ich w niewielkich ilościach, ale ich niedobory (hipowitaminozy) prowadzą do różnych nieprawidłowości w funkcjonowaniu organizmu. Każda z witamin posiada liczne, ważne funkcje. Poniżej zostały wymienione wybrane witaminy wraz z przykładami ich funkcji:

• Witamina A – jest niezbędna w procesie widzenia, a ponadto zapewnia prawidłowe działanie układu immunologicznego.
• Witamina D – uczestniczy w gospodarce wapniowo-fosforanowej, a tym samym w metabolizmie kości, a ponadto może mieć wpływ m.in. na procesy proliferacji i różnicowania komórek układu immunologicznego.
• Witamina E – posiada właściwości przeciwutleniające, reguluje aktywność biologiczną wyspecjalizowanych komórek układu immunologicznego i może zmniejszać ryzyko chorób neurodegeneracyjnych.
• Witamina C – jest antyoksydantem, a także działa łagodząco i skraca czas trwania chorób górnych dróg oddechowych, zwłaszcza przeziębienia.
• Tiamina (B₁) – pełni kluczową rolę w metabolizmie węglowodanów i białek, a także w pracy centralnego i obwodowego układu nerwowego.

Składniki mineralne 

To substancje, które pełnią w organizmie różnorakie funkcje: stanowią materiał budulcowy kości, zębów, skóry i włosów, wchodzą w skład związków o podstawowym znaczeniu dla procesów metabolicznych, regulują gospodarkę wodno-elektrolitową i utrzymują równowagę kwasowo-zasadową w organizmie oraz mają różnorodne działanie regulujące. Poniżej zostały wymienione wybrane składniki mineralne wraz z przykładami ich funkcji:

• Wapń – podstawowy materiał budulcowy kości i zębów. Bierze udział w przewodnictwie bodźców nerwowych, kurczliwości mięśni, aktywacji niektórych enzymów, regulacji hormonalnej i uczestniczy w krzepnięciu krwi.
• Magnez – aktywuje ponad 200 enzymów i odgrywa istotną rolę w regulacji ciśnienia krwi, pracy serca i metabolizmie insuliny.
• Żelazo – jest związane z procesami oddychania, a ponadto odgrywa ważną rolę w zwalczaniu bakterii i wirusów przez system immunologiczny.
• Cynk – odpowiada za obronę immunologiczną organizmu, umożliwia odczuwanie smaku i zapachu i pełni liczne funkcje katalityczne, strukturalne i regulacyjne.
• Selen – bierze udział w procesach metabolicznych komórki i wpływa na zwiększenie odporności organizmu.

Autor: dr inż. Katarzyna Zadka, dietetyk

Źródła: 

Jackson A., Protein, [w:] Essentials of human nutrition, [red.] J. Man, S. Truswell, Oxford University Press, 2002, 55–78.

Pencharz P.B., Young V.R., Protein and amino acids, [w:] Present knowledge in nutrition, [red.] B. A. Bowman, R. M. Russel, ILSI Press, Washington DC, 2006.

Mojska H, Jasińska-Melon E, Ołtarzewski M. i in. Tłuszcze W: Normy Żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie pod red Jarosz M. PZH. Warszawa 2020. 70-76.

Przygoda B., Jarosz M, Sajór I. Węglowodany W: Normy Żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie pod red Jarosz M. PZH. Warszawa 2020. 136-137.

Wojtasik A, Pietraś E, Kunachowicz H. Błonnik pokarmowy W: Normy Żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie pod red Jarosz M. PZH. Warszawa 2020. 148-156.

Fields A.L., Soprano D.R., Soprano K.J., Retinoids in biological control and cancer, J. Cell. Biochem., 2007, 102, 4, 886–898.

Sreeram V., Heger A., Berlanga A. i wsp., A ChIP-seq defined genome-wide map of vitamin D receptor binding: Associations with disease and evolution, Genome Res., 2010, 20, 10, 1352–1360.

Di Somma C., Scarano E., Barrea L. i wsp., Vitamin D and Neurological Diseases: An Endocrine View, Int. J. Mol. Sci., 2017, 18, 11, 2482.

Dymarska E., Grochowalska A., Krauss H., Wpływ sposobu odżywiania na układ odpornościowy. Immunomodulacyjne działanie kwasów tłuszczowych, witamin i składników mineralnych oraz przeciwutleniaczy, Nowiny Lekarskie, 2013, 82, 3, 222–231.

Maćkowiak K., Torliński L., Współczesne poglądy na rolę witaminy C w fizjologii i patologii człowieka, Nowiny Lekarskie, 2007, 76, 4, 349–356.

Webb A.L., Villamor E., Update effects of antioxidant and non-antioxidant vitamin supplementation in immune function, Nutr. Rev., 2007, 65, 5, 181–217.

Calderón-Ospina C.A., Nava-Mesa M.O., B vitamins in the nervous system: Current knowledge of the biochemical modes of action and synergies of thiamine, pyridoxine, and cobalamin, CNS Neurosci. Ther., 2020, 26, 1, 5–13.

Erdman J.W. Jr., MacDonald I.A., Zeisel S.H., Present knowledge in nutrition, John Wiley & Sons, 2012.

Kirkland A.E., Sarlo G.L., Holton K.F.D., The role of magnesium in neurological disorders, Nutrients, 2018, 10, 6, 730.

EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA), Scientific opinion on Dietary Reference Values for iron, EFSA Journal 2015, 13, 10, 4254.

EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA), Scientific Opinion on Dietary Reference Values for zinc, EFSA Journal 2014, 12, 10, 3844.

Institute of Medicine, Food and Nutrition Board, Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium and Carotenoids, National Academy Press, Washington D.C., 2000.