Нутрієнтна (нутріційна) Біохімія (Nutritional Biochemistry) Нутрієнтна біохімія
 Скачать 1.72 Mb.
|
|
Нутрієнтна (нутріційна) Біохімія (Nutritional Biochemistry) Нутрієнтна біохімія – наука, що об’єднує знання про нутрієнти та інші компоненти харчування в аспекті їх функціонального впливу на нормальний метаболізм організму тварин та людини. Нутрієнтна біохімія є наукою, що грунтується на фундаментальних знаннях, концепціях та методологіях пов’язаних з хімічними властивостями нутрієнтів та інших компонентів харчування у зв’язку з їхніми біохімічними, метаболічними, фізіологічними та епігенетичними функціями. Особлива наукова увага в нутрієнтній біохімії сконцентрована на науково обгрунтованому визначенні оптимального споживання для кожного нутрієнта та компонента харчування протягом життєвого циклу організму. Нутрієнтна біохімія – інтегрована галузь біохімічної науки, яка базується на знаннях біологічних, хімічних та фізіологічних наук, але виокремлюється у своєму практичному значенні щодо застосування цих знань у розумінні інтерактивної взаємодії між дієтою, здоров’ям та схильністю до розвитку патологічних процесів на молекулярному рівні. Зокрема нутрієнтна біохімія використовує аналітичну методологію, що дозволяє виділяти у високоочищеному стані окремі нутрієнти, встановлювати їх структуру, так само як і використовувати класичні біохімічні підходи для встановлення метаболічних шляхів та визначенні ролі окремих компонентів харчування в процесах регуляції метаболізму та генної експресії. Водночас, встановлення генетично детермінованих вроджених порушень метаболізму зробило вагомий внесок в нутрієнтну біохімію, забезпечивши молекулярними основами взаємозв’язку нутрієнтів, метаболізму і генотипу, а також їх взаємодії у нормі та при патології. Знання, отримані за допомогою наукових підходів нутрієнтної біохімії формують основу для нутрієнтно обгрунтованих заходів у системі охорони здоров’я. В основі багатьох розповсюджених хвороб та порушень, які торкаються населення як розвинених країн, так і країн, що розвиваються, є порушення нутрієнтного статусу організму, викликаного нестачею одних специфічних нутрієнтів чи надлишком інших. Недостатнє надходження нутрієнтів призводить до анемії, гіповітамінозів, та інших станів, які самі по собі не впливають на загальну захворюваність і смертність, але створюють умови для розвитку синдрома маладаптації, який передує розвиткові захворюванню. Недостатнє забезпечення організму мінорними есенціальними біологічно активними компонентами харчування, є однією з причин зниження неспецифічної резистентності до несприятливих факторів оточуючого середовища, формуванню імунодефічитних станів та порушення функцій антиоксидантного захисту. Неадкватні дієти чи звички у харчуванні пов’язані зі зростанням ризику захворюваності і смертності, включаючи вроджені вади розвитку, діабет, серцево-судинні захворювання, ожиріння та онкологічні захворювання. Специфічні нутрієнти, компоненти харчування чи метаболіти поодиноко або у комбінації можуть збільшувати ризик захворювання або, навпаки, проявляти протективні властивості. Окрім цього, взаємозв’язок компонентів дієти та захворювань у значній мірі залежать від генетичних варіацій, таких як однонуклеотидний поліморфізм, поширений у всіх людських популяціях. Науково обгрунтовані дієтні терапії та стратегії для зниження частоти появи випадків нутрієнтно пов᾽язаних захворювань мають успішну історію у покрашенні якості життя. До таких стратегій відоситься:
На сучасному етапі наукові дослідження в нутрієнтній біохімії сконцентровані на декількох напрямках, основними з яких є нутрієнтна геноміка та метаболоміка. Нутрієнтна геноміка, яка вивчає геном-нутрієнтні взаємодії, включає вивчення:
Нутрієнтна метаболоміка, яка досліджує спеціалізовані метаболічні шляхи та мережі, включає вивчення:
Вважається, що знання, отримані з використанням цих підходів, забезпечать можливостями оптимізувати індивідуальні нутрієнтні потреби відповідно до генетичного та метаболічного профілю, що сприятиме здоровому стану протягом усього життя. Водночас, практична інформація, отримана за допомогою цих технологій, сприятиме:
Ключові аспекти, які визначають нутрієнтну біохімію:
Загальна характеристика нутрієнтів Нутрієнти – це біоорганічні компоненти харчування, які надходять в організм з їжею, а також продукуються бактеріями у кишечнику, які організм використовує для своєї нормальної життєдіяльності. Ширше визначення включає поняття компонентів, які утилізуються прямо для:
На основі кількісних потреб організму в нутрієнтах їх поділяють на:
Нутрієнти вважаються есенціальними для організмів з короткою тривалістю життя, якщо їх нестача перешкоджає організму завершити життєвий цикл, і які прямо залучені у функціонування організму. Це визначення у повній мірі стосується організму людини, оскільки більш ніж половина тривалості здорового людського життя, припадає на період після досягнення репродуктивного віку. В цьому аспекті профілактика серцево-судинних захворювань, раку, деменції спрямована саме на продовження цього періоду життя, а значення особистісного споживання певних харчових продуктів з метою продовження тривалості життя набуває все більшої актуальності. Есенціальні нутрієнти Серед нутрієнтів лише 26 є абсолютно есенціальними, оскільки вони не можуть бути утворені з попередників. Попередники можуть забезпечувати малий відсоток потреб у воді (окислення макронутрієнтів) та ніацину (метаболізм триптофану), але більшість повинна надходити ззовні. Деякі нутрієнти есенціальні лише для людей і можливо для деяких інших видів. Наприклад, більшість ссавців можуть синтезувати аскорбінову кислоту з глюкози і утворювати добові кількості еквівалентні декільком грамам на 70 кг ваги тіла. Люди, як і інші примати, втратили здатність синтезувати вітамін С з L-гулонової кислоти, оскільки їх ген L-гулонолактон оксидази (КФ 1.1.3.8) зник внаслідок мутацій.  До інших нутрієнтів, які не можуть бути синтезовані людським організмом взагалі, належать дев’ять амінокислот, омега-3 та омега-6 жирні кислоти, одинадцять вітамінів та queuine. Queuine включається у специфічні ділянки тРНК, які забезпечують стабільність та функціонування колоноцитів.   Вітамін D не міститься у переліку есенціальних нутрієнтів, оскільки синтезується в організмі з попередника і людина може жити без його додаткового споживання. В цьому аспекті ультрафіолетове опромінення шкіри, необхідне для утворення вітаміну D, виявляється ессенціальним. При певних умовах, особливо в дитячому віці та у старших людей, які живуть на високих широтах та часто перебувають в приміщеннях дієтичне споживання стає важливим для оптимального здоров’я. Наприклад, аргінін стає есенціальним нутрієнтом при неадекватному споживанні вітамінів В6 та РР. Слід зауважити, що багато есенціальних нутрієнтів можуть виявитися шкідливими при надлишковому споживанні. Саме тому важливим є встановлення оптимальних потреб споживання оскільки дуже багато може виявитися більш проблематичним ніж дуже мало.
Неесенціальні органічні мікронутрієнти Деякі сполуки можуть бути синтезованими в людському організмі, але у кількостях, які не покривають потреби, особливому певні періоди життєвого циклу. Таким чином, харчові ресурси повинні підвищувати ендогенний синтез аргініну, цистеїну, таурину, докозагексаєнової кислоти (омега-3 жирна кислота) щоб забезпечити потреби новонароджених. Значні пошкодження, інфекції, хронічні захворювання чи інші тимчасові обставини також можуть зумовлювати підвищення потреби, які кількісно переважають можливості ендогенного синтезу. З іншого боку дієтичне споживання специфічних неесенціальних нутрієнтів може стати важливим при наявності генетично детермінованих порушень у синтезі специфічних компонентів, таких як карнітин. Вітамін D є прикладом того як ендогенно синтезований компонент може бути кондиційно есенціальним. Людський організм може виробляти великі кількості холекальциферолу настільки довго наскільки їх шкіра взаємодіє з сонячним світлом. Тільки проживання у зонах з тривалою зимою чи перешкоджання попаданню світла на шкіру (використання одягу та сонцезахисних кремів) робить споживання цього вітаміна необхідним. Умовно есенціальні нутрієнти
Безумовно існує велика кількість компонентів дієти, які сприяють здоров᾽ю. Сюди належить широкий спектр полісахаридів, флавоноїди, фітостероли, сапоніни та інші речовини рослинного походження, які виявляються перспективними у профілактиці атеросклерозу, раку та інших патологічних процесів.
|