Антиалиментарные факторы продуктов питания

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

 

ФГБОУ ВПО «ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

 

КАФЕДРА ТОВАРОВЕДЕНИЯ И ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по предмету

«Безопасность товаров»

 

Тема: «Антиалиментарные факторы пищевых продуктов»

 

 

 

 

 

 

                                        Выполнила: Носкова Ульяна Викторовна, ВТб-332

                                  Руководитель: Видякина Мария Александровна

 

 

 

 

 

 

Регистрационный номер:

Дата сдачи на проверку:

Оценка после защиты:

 

 

 

 

 

 

 

Киров 2014

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Безопасность пищевых продуктов – отсутствие токсического, канцерогенного, тератогенного, мутагенного или иного неблагоприятного действия продуктов на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах.

Безопасность гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания (т. е. отсутствия или ограничения допустимой концентрации) загрязнителей химической и биологической природы, а также природных токсических веществ, характерных для данного продукта и представляющих опасность для здоровья.

В настоящее время непрерывно расширяется ассортимент пищевых продуктов, изменяется характер питания. Для большинства основных продуктов определены предельно допустимые концентрации токсичных элементов, отраженные в Медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Потребление недоброкачественных продуктов питания может привести к различным заболеваниям.

В связи с появлением новых факторов риска потребители становятся все более требовательными в отношении безопасности пищи для здоровья.

Выбранная тема курсовой работы актуальна в настоящее время, так как помимо чужеродных соединений, загрязняющих пищевые продукты, необходимо учитывать действие веществ, не обладающих общей токсичностью, но способных избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов. Эти соединения принято называть антиалиментарными факторами питания.

Цель данной курсовой работы – дать характеристику антиалиментарным факторам пищевых продуктов. При этом необходимо решить следующие задачи:

• рассмотреть влияние данных веществ на организм человека;
• выяснить в каких продуктах питания содержатся данные вещества.

 

Антиалиментарные факторы пищевых продуктов

 

По мнению академика А. А. Покровского, к антиалиментарным факторам относят соединения, не обладающие общей токсичностью, но обладающие способностью избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов. Этот термин распространяется только на вещества природного происхождения, являющиеся составными частями натуральных продуктов питания. Представители этой группы веществ рассматриваются как своеобразные антагонисты обычных пищевых веществ. В указанную группу входят антиферменты, антивитамины, деминирализующие вещества, другие соединения.

1. Ингибиторы пищеварительных ферментов

 

К этой группе относятся вещества белковой природы, блокирующие активность пищеварительных ферментов (пепсина, трипсина, химотрипсина, а-амилазы). Белковые ингибиторы обнаружены в семенах бобовых культур (соя, фасоль и др.), злаковых (пшеница, ячмень и др.), в картофеле, яичном белке и других продуктах растительного и животного происхождения.

Механизм действия этих соединений заключается в образовании стойких комплексов «фермент-ингибитор», подавлении активности главных пищеварительных ферментов и, тем самым, снижении усвоения белковых веществ и других макронутриентов.

К настоящему времени белковые ингибиторы достаточно хорошо изучены и подробно охарактеризованы: расшифрована первичная структура, изучено строение активных центров ингибиторов, исследован механизм действия ингибиторов и другое.

На основании структурного сходства все белки-ингибиторы растительного происхождения можно разделить на несколько групп, основными из которых являются следующие семейства:

• соевого ингибитора трипсина (ингибитора Кунитца);
• соевого ингибитора Баумана-Бирка;
• картофельного ингибитора I;
• картофельного ингибитора II;
• ингибиторов трипсина / α -амилазы.

Ингибиторы протеаз, выделенные из сои, можно разделить на две основные категории:

• ингибиторы Кунитца;
• ингибиторы Баумана-Бирка.

Ингибитор Кунитца был впервые выделен из семян сои еще в 1946 г. Его молекулярная масса 20100 Да. Молекула ингибитора состоит из 181 аминокислотного остатка и содержит две дисульфидные связи. Трипсиносвязывающий реактивный центр включает остаток аргинина, связанный пептидной связью с остатком изолейцина, поэтому ингибиторы этого семейства также называют трипсиновыми ингибиторами аргининового типа.

Ингибитор Баумана-Бирка был впервые выделен также в 1946 г. из семян сои. Ингибитор эффективно подавляет активность трипсина и химотрипсина, причем с одной молекулой ингибитора могут связываться молекулы обоих ферментов. Ингибитор Баумана-Бирка – первый описанный «двухглавый» (или двухцентровой) ингибитор сериновых протеинов. Его молекулярная масса примерно 8000 Да. Молекула ингибитора состоит из 71 аминокислотного остатка. Особенностью аминокислотного состава является высокое содержание остатков цистеина (7 на одну молекулу) и отсутствие остатков глицина и триптофана. Обращает на себя внимание, что молекула ингибитора Баумана-Бирка состоит из двух частей, сходных по структуре (доменов), которые соединены между собой короткими полипептидными цепочками. Реактивный центр, ответственный за связывание трипсина, локализован в первом домене и содержит пептидную связь: лиз(16) – сер(17); а реактивный центр, ответственный за связывание химотрипсина, находится во втором домене и содержит пептидную связь: лей(43) – сер(44), поэтому ингибиторы этого семейства иногда называют ингибиторами лизинового типа.

В клубнях картофеля содержится целый набор ингибиторов химотрипсина и трипсина, которые отличаются по своим физико-химическим свойствам: молекулярной массе, особенностям аминокислотного состава, изоэлектрическим точкам, термо- и рН-стабильности и т. п.

Кроме картофеля, белковые ингибиторы обнаружены в других пасленовых, а именно – в томатах, баклажанах, табаке. Наряду с ингибиторами сериновых протеиназ в них обнаружены и белковые ингибиторы цистеиновых, аспартильных протеиназ, а также металлоэкзопептидаз.

Заслуживает внимания и тот факт, что в семенах растений и в клубнях картофеля находятся «двухглавые» ингибиторы, способные одновременно связываться и ингибировать протеазу и α-амилазу. Такие белковые ингибиторы были выделены из риса, ячменя, пшеницы, тритикале, ржи.

Рассматриваемые белковые ингибиторы растительного происхождения характеризуются высокой термостабильностью, что в целом не характерно для веществ белковой природы. Например, полное разрушение соевого ингибитора трипсина достигается лишь 20 минутным автоклавированием при 115°С, или кипячением соевых бобов в течение 2 – 3 ч. Из этого следует, что употребление семян бобовых культур, особенно богатых белковыми ингибиторами пищеварительных ферментов, как для корма сельскохозяйственных животных, так и в пищевом рационе человека, возможно лишь после соответствующей тепловой обработки.

 

2. Антивитамины

 

Согласно современным представлениям, к антивитаминам относят две группы соединений:

• 1-я группа – соединения, являющиеся химическими аналогами витаминов, с замещением какой-либо функционально важной группы на неактивный радикал, т. е. это частный случай классических антиметаболитов;
• 2-я группа – соединения, тем или иным образом специфически инактивирующие витамины, например, с помощью их модификации или ограничивающие их биологическую активность.

Если классифицировать антивитамины по характеру действия, как это принято в биохимии, то первая (антиметаболитная) группа может рассматриваться в качестве конкурентных ингибиторов, а вторая – неконкурентных, причем во вторую группу попадают весьма разнообразные по своей химической природе соединения и даже сами витамины, способные в ряде случаев ограничивать действие друг друга.

Таким образом, антивитамины – это соединения различной природы, обладающие способностью уменьшать или полностью ликвидировать специфический эффект витаминов, независимо от механизма действия этих витаминов.

Рассмотрим некоторые конкретные примеры соединений, имеющих ярко выраженную антивитаминную активность.

Лейцин – нарушает обмен триптофана, в результате чего блокируется образование из триптофана ниацина - одного из важнейших водорастворимых витаминов - витамина PP. Сорго имеет антивитаминное действие в отношении витамина РР за счет избытка лейцина.

Индолилуксусная кислота и ацетилпиридин – также являются антивитаминами по отношению к витамину РР; содержатся в кукурузе. Чрезмерное употребление продуктов, содержащих вышеуказанные соединения, может усиливать развитие пеллагры, обусловленной дефицитом витамина PP.

Аскорбатоксидаза, полифенолоксидазы и некоторые другие окислительные ферменты проявляют антивитаминную активность по отношению к витамину С (аскорбиновой кислоте). Аскорбатоксидаза катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту. Содержание аскорбатоксидазы и ее активность в различных продуктах (в овощах, фруктах и ягодах) неодинакова: наиболее активна аскорбатоксидаза в огурцах, кабачках, наименее – в моркови, свекле, помидорах, черной смородине и др.

В измельченном растительном сырье за 6 часов хранения теряется более половины витамина С, т.к. при измельчении нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимодействия фермента и субстрата. Поэтому рекомендуют пить соки непосредственно после их изготовления или потреблять овощи, фрукты и ягоды в натуральном виде, избегая их измельчения и приготовления различных салатов.

В организме человека дегидроаскорбиновая кислота способна проявлять в полной мере биологическую активность витамина С, восстанавливаясь под действием глутатионредуктазы. Вне организма она характеризуется высокой степенью термолабильности: полностью разрушается в нейтральной среде при нагревании до 60°С в течение 10 мин, в щелочной среде – при комнатной температуре.

Активность аскорбатоксидазы подавляется под влиянием флавоноидов, 1 – 3-минутном прогревании сырья при 100°С. Учет активности аскорбатоксидазы имеет большое значение при решении ряда технологических вопросов, связанных с сохранением витаминов в пище.

Тиаминаза – антивитаминный фактор для витамина B1 – тиамина. Она содержится в продуктах растительного и животного происхождения, обусловливая расщепление части тиамина в пищевых продуктах в процессе их изготовления и хранения.

Наибольшее содержание этого фермента отмечено у пресноводных рыб (в частности, у семейств карповых, сельдевых, корюшковых). Потребление в пищу сырой рыбы и привычка жевать бетель у некоторых народностей (например, жителей Таиланда) приводят к развитию недостаточности витамина В1. Однако у трески, наваги, бычков и ряда других морских рыб этот фермент полностью отсутствует.

Возникновение дефицита тиамина у людей может быть обусловлено наличием в кишечном тракте бактерий (Вас.thiaminolytic, Вас.anekri-nolytieny), продуцирующих тиаминазу. Тиаминазную болезнь в этом случае рассматривают как одну из форм дисбактериоза.

Тиаминаза, в отличие от аскорбатоксидазы, «работает» внутри организма человека, создавая при определенных условиях дефицит тиамина.

Найден антивитаминный фактор в составе кофе. Тиаминазы растительного и животного происхождения вызывают разрушение части тиамина в различных пищевых продуктах при хранении. В семенах льна обнаружен линатин – антагонист пиридоксина (витамина В6), в проростках гороха – антивитамины биотина и пантотеновой кислоты.

В сырой сое присутствует липоксидаза, которая окисляет каротин. Это действие фермента исчезает после нагревания.

Дикумарол (3,3-метиленбис-4-гидроксикумарин), содержащийся в доннике (Melilotus officinalis), приводит к падению уровня протромбина у человека и животных за счет противодействия витамину К.

Ортодифенолы и биофлавоноиды (вещества с Р-витаминной активностью), содержащиеся в кофе и чае, а также окситиамин, который образуется при длительном кипячении кислых ягод и фруктов, проявляют антивитаминную активность по отношению к тиамину.

Все это необходимо учитывать при употреблении, приготовлении и хранении пищевых продуктов.