Kompozice stravy, optimální poměr živin ve stravě a časování příjmu živin Miroslav Petr Co vědět jednotlivých živinách a čeho si všímat 1. Sacharidy 2. Tuky 3. Proteiny 1
Sacharidy Funkce sacharidů sehrávají především energetickou roli za normálních podmínek je glukóza výhradním palivem pro buňky CNS při delším hladovění (okolo 3 dnů), ketony slouží jako alternativní palivo pro CNS CNS funguje optimálně, když je koncentrace krevní glukózy nad 4 mmol/l (normální hladina je 5,5 mmol/l). při koncentracích pod 3 mmol/l se mohou vyvinout symptomy hypoglykémie: slabost, hlad, závrať, třes 2
Členění sacharidů Sacharidy jsou děleny dle jejich chemické struktury: 1. Jednoduché sacharidy (cukry) monosacharidy (1 jednotka) glukóza (dextróza) fruktóza (cukr ovocný) galaktóza disacharidy (2 jednotky) sacharóza (bílý cukr) laktóza (mléčný cukr) maltóza (cukr sladový) 2. Komplexní sacharidy (škroby a vlákniny) mnohem větší molekuly -mezi 10 až několika 1000 cukerných jednotek (většinou glukóza) spojených dohromady: 1. škroby 2. neškrobnaté polysacharidy (vláknina) celuóza pektin 3
většina potravin obsahuje kombinaci jednoduchých a komplexních sacharidů sušenky, koláče (obsahující mouku komplexní sacharid a dále cukr) banány obsahující směs jednoduchých sacharidů a škrobů (v závislosti na jejich stupni zralosti) Obecně: jednoduché sacharidy (menší molekula) jsou absorbovány rychleji jednoduché sacharidy vyvolají větší a rychlejší vzestup hladiny krevní glukózy Není to zcela přesné!!! Byl zaveden, abychom byli schopni lépe popsat, jak jednotlivé potraviny obsahující sacharidy ovlivňují vzestup krevní glukózy. 4
Proč je GI důležitý? 1. primárně pro diabetiky; kontrola vzestupu krevní glukózy a tím sekrece inzulínu 2. pomalé vstřebávání potlačuje hlad a může napomoci k redukci obezity 3. snížení glykémie během dne brání oxidativnímu stresu a tím poškozování srdce a tepen 4. stabilní glykémie pomůže zachování elasticity tepen a bude chránit před vznikem aterosklerózy Srovnání plocha pod grafem, špagety vs. glukóza 5
Glukóza nebo bílý chléb? v minulosti byl kontrolní potravinou bílý chléb na této škále má bílý chléb hodnotu 100 proto mají některá jídla hodnotu GI vyšší než 100 jednoduše můžeme převést hodnotu GI z glukózové do chlebové škály použitím přepočtu - 0,7 (70/100) Faktory ovlivňující GI jídla faktor mechanismus příklad Stupeň želatinizace Rozpustná vláknina Čím více je škrob želatinizován (obsahuje vodu), tím větší je povrch pro působení enzymů; zrychluje se tak trávení a dochází k rychlejšímu vzestupu glukózy v krvi (vyšší GI) Rozpustná vláknina zvyšuje viskozitu (hustotu) tráveniny a zpomaluje reakci enzymů na škroby (nižší GI) Vařené brambory (vysoký GI); špagety jsou méně želatinizované (nižší GI) Fazole, čočka, hrách, ovoce, vločky 6
Vysoký poměr amylóza/ amylopektin Tuk Amylóza (dlouhé nečlenité molekuly) představuje nesnadnější přístup enzymů ve srovnání s členitým amylopektinem. Čím více amylózy je obsaženo v jídle, tím pomalejší trávení a nižší GI. Tuk zpomaluje vyprazdňování žaludku, zpomaluje tak trávení a snižuje GI Luštěniny a basmati rýže mají vysoký podíl amylózy; pšeničná mouka obsahuje vysoký podíl amylopektinu (vyšší GI) Smažené brambůrky mají nižší GI než vařené brambory Velikost částic Mletí a drcení zmenšuje částice škrobu, které jsou následně snadněji přístupné enzymům; čím menší částice, tím vyšší GI Produkty vyrobené z celozrnné mouky 7
Cukr Protein Kyselost Při štěpení cukrů se v zažívacím ústrojí tvoří ½ molekul cukru než u škrobů (druhá část je fruktóza); cukr brání želatinizaci škrobů tím, že váže vodu a snižuje množství dostupné vody Protein zpomaluje vyprazdňování žaludku, zpomaluje tak trávení a snižuje GI. Kyselost jídla zpomaluje vyprazdňování žaludku. Rozumným řešením je přidat do jídla trochu octu nebo citrónové šťávy Sušenky, musli s vyšším obsahem cukru mají relativně nižší GI Kuře společně s rýží snižuje GI Salát pokapaný citrónovou šťávou Potraviny s vysokým GI (100 60) Glukóza 100 Med 70 Pečené brambory 85 Corn flakes 84 Bílý chléb 70 Fanta 68 Mars (tyčinka) 68 Rozinky 68 Zmrzlina 61 8
Potraviny se středním GI (59 40) Pomerančový džus 57 Brambory vařené 56 Rýže Basmati 55 Popcorn 55 Banán (velmi zralý) 54 Špagety 41 Perník 41 Čočková polévka 44 Pomeranč 43 Potraviny s nízkým GI (méně než 40) Jablko 36 Ovocný jogurt 33 Mléko 27 Sušené meruňky 31 Zelené fazole 30 Banán (nezralý) 30 Čočky 29 Grapefruit 25 Krupice 25 9
Tuky Rostlinné Živočišné Tuky a oleje se v naší stravě vyskytují povětšinou jako triacylglyceroly (triglyceridy, TAG) tzn. že obsahují glycerol a 3 MK každá MK má svůj uhlíkový řetězec s atomy vodíku a karboxylovou skupinu (-COOH) na jednom konci a metylovou skupinou (-CH3) na druhém konci délka uhlíkových řetězců je obvykle 14 až 22 uhlíků 10
Dělení mastných kyselin (MK) MK jsou klasifikovány do třech základních skupin podle jejich chemické struktury: 1. Nasycené (saturované); SFA 2. Mononenasycené; MUFA 3. Polynenasycené; PUFA Saturované MK jsou zcela saturovány = mají maximální počet vodíků pevné při pokojových teplotách zastoupeny v živočišných tucích (máslo, sýr, smetana) ale i v palmovém a kokosovém oleji 11
Mononenasycené MK obsahují jednu dvojnou vazbu na uhlíkovém řetězci obvykle jsou tekuté při pokojových teplotách, ale tuhnou při nízkých teplotách zdroji jsou: olivový olej, lněné semínko, mandle, vlašské ořechy, avokádo Polynenasycené MK obsahují nejmenší počet vodíků a minimálně 2 dvojné vazby (proto poly ) tekuté jako při pokojových teplotách, ale i při nízkých teplotách zastoupeny v rostlinných olejích a olejnatých rybách 12
Kyselina Nejběžnější mastné kyseliny Počet C a dvojných vazeb Zdroj Vliv na zdraví Myristová 14 0 Palmový olej lehce negat. Palmitová 16 0 Palmový olej energie Stearová 18 0 Živočišné tuky energie, negativní Olejová 18 1 Olivový olej pozitivní Eruková 22 1 Řepkový olej negativní Linolová 18 2 Slunečnice pozitivní negativní Alfa-linolenová (ALA) 18 3 Lněný olej pozitivní Arachidonová 20 4 Podzemnice, ryby pozitivní, negativní Eicosapentaenová (EPA) 20 5 Rybí olej pozitivní Docosahexaenová (DHA) 22 6 Rybí olej pozitivní Trans-izomery velmi negat. Esenciální MK subkategorie PUFA, jež si tělo nedokáže vytvořit a musí je proto přijmout stravou dělí se na sérii: 1. omega-6 poslední dvojná vazba je na 6. uhlíku tato série je odvozena LA (linolová) 2. omega-3 poslední dvojná vazba je na 3. uhlíku tato série je odvozena od od ALA (alfalinolenová) 13
Jak tělo konvertuje omega-3 a omega-6 mastné kyseliny Série omega-3 Alfa-linolenová (ALA) Eikosapentaenová (EPA) Dokosahexaenová (DHA) Série omega-6 Linolová Gamma linolenová (GLA) Arachidonová Dokosapentaenová (DPA) Rovnováha mezi omega-3 a omega-6 MK většina lidí má mnohem vyšší příjem omega-6 oproti omega-3 (současná strava 15-30:1) jednoduše získáme omega-6 z margarínů, rostlinných olejů a potravin, které obsahují rostlinné oleje 14
Hydrogenované tuky (trans-izomery) nenasycené oleje (sójový olej) jsou zahřívány za přítomnosti vodíku a tlaku vodíky jsou inkorporovány do MK = saturace olejová (C18:1) a linolová (C18:2) jsou obě konvertovány na stearovou (C18:0), pokud jsou plně saturovány nenasycené MK vykazují nestabilitu, jsou náchylné na oxidaci a žluknutí hydrogenace je komerční proces stabilizace olejů jako vedlejší produkty vznikají trans-izomery!!! Hydrogenace plně saturované tuky jsou příliš tuhé, aby byly použity jako potravinářská aditiva proto je využívány tzv. parciální hydrogenace vysoké teploty a přítomné katalyzátory využívané pro chemickou reakci oslabují dvojné vazby, ale jako nežádoucí efekt se vysoký podíl přírodních cis forem mění na trans formy 15
Co je špatného na transizomerech? pouze nepatrné množství trans-izomerů se vyskytuje přírodně (maso, mléko) většina pochází z průmyslově zpracovaného jídla (margaríny, pečivo, polevy, zmrzliny) trans MK jsou inkorporovány do buněčných membrán, vytváří syté membrány, které mění normální funkci buněk nejsou rozpoznávány enzymy jako je cyklooxigenáza a lipooxigenáza (Eder et al. 2003, Di Marzo et al. 1994). Hydrogenované tuky (trans-izomery) a srdce trans MK zvyšují LDL-CH a tím i riziko kardiovaskulárních chorob trans MK snižují HDL-CH trans MK zvyšují TAG lidé konzumující trans MK mají zhrošené lipidové spektrum a téměř dvojnásobné riziko srdečního infarkt Katan et al. 1995, Booyens et al. 1988, Mensink et al. 1990, Willett et al. 1994 16
Hydrogenované tuky (trans-izomery) a mozek myelin je protektivní pouzdro, které chrání komunikující neurony; je tvořen z 30% proteinem a 70% tukem; olejová a DHA jsou primární MK obsažené v myelinu trans MK jsou inkorporovány do buněčných membrán mozkových buněk včetně myelinových pochev; tento syntetický tuk nahrazuje přírodní DHA v membránách a zhoršuje potenciálovou aktivitu dochází ke zhoršené schopnosti buněk mezi sebou komunikovat,snižuje se mentální výkonnost neurodegenerativní poruchu a choroby jako roztroušená skleróza, Parkinsonova choroba a Alzheimerova choroba jsou spojeny se ztrátou mastných kyselin v membránách Nordwik et al. 1996, Morris et al. 2003). Hydrogenované tuky (transizomery) a těhotenství konzumace trans MK nastává bohužel již během těhotenství kanadská studie dokumentuje, že průměrně 7,2% celkových MK obsažených v mateřském mléce jsou trans MK, což je přímým důsledkem konzumace hydrogenovaných olejů matkami Ratnayake et al. 1996 17
Proteiny - proteiny jsou součástí každé tkáně lidského těla včetně orgánů, šlach, kůže, vlasů a nehtů - proteiny tvoří přibližně 20% tělesné hmotnosti člověka - proteiny tedy potřebujeme: - na růst a obnovu tkání - pro regulaci četných metabolických cest - při produkci E - k tvorbě téměř všech enzymů - k produkci některých hormonů - k produkci neurotransmiterů - k transportu četných látek - pro přenos kyslíku - pro udržování optimální rovnováhy tekutin 18
Proteiny jsou tvořeny AMK Esenciální AMK: Histidin Izoleucin Leucin Lysin Metionin Fenylalanin Treonin Tryptofan Valin Neesenciální AMK: Alanin Arginin Aspargin Asparagová kyselina Cystein Glutamová kyselina Glutamin Glycin Prolin Serin Tyrozin Kvalita proteinu 1. Poměr esenciální/neesenciální AMK více než 0,7 je považováno obecně za kvalitní protein 2. Biologická hodnota BV (biological value) kolik nového proteinu může být vytvořeno ze 100 g určitého jídla schopnost zachovat pozitivní dusíkatou rovnováhu (chránit před katabolismem) evaluace proteinu s ohledem na limitní AMK PER = protein efficiancy ratio (růstový faktor) NPU = net protein utilization (zabudování AMK do tkání) stravitelnost 19
Biologická hodnota některých proteinů Zdroj BV (0,00-1,00) Poznámka Mléko (kravské) 0,43 1,00 dle způsobu zpracování Vejce (slepičí) 0,94 0,97 Hovězí maso 0,67 0,84 záleží z jaké části Ryby (obecně) 0,94 Sójová mouka 0,65 0,84 záleží na způsobu mletí Brambory 0,60 0,80 záleží na odrůdě, skladování atd. Kasein 0,64 0,70 Kukuřice 0,24 Pšeničná mouka 0,40 0,70 záleží na způsobu mletí Pšeničný gluten 0,42 Měl bych konzumovat více proteinů v případě, že redukuji hmotnost? Při snížení příjmu kalorií hrozí riziko ztráty svalové tkáně Vyšší příjem proteinu může bránit devastaci svalové hmoty v důsledku sníženého příjmu E sníte-li 100 kcal tuku, pak pouze 3 kcal je uvolněny jako teplo sníte-li 100 kcal sacharidů, pak 12-15 kcal je uvolněny jako teplo sníte-li 100 kcal proteinů, pak 20 kcal je uvolněno jako teplo Swaminathan et al., 1985 20
Poměr živin nesnadná odpověď individuální (viz genetika) Antisacharidové versus antitukové diety <20% sach 30% tuk 40% sach <30% tuk <55-60% sach <15% tuk <10% kcal jako tuk Atkinsova dieta (20-60g sach) Zonová dieta V. pyramida Pritikinova dieta Ornishova dieta Ketogenní diety Strava průměrného dnešního člověka 30-35% tuk, 50% sach 21
Příjem sacharidů příjem sacharidů je v různých částech světa diametrálně odlišný: v mnoha částech Afriky je typická strava tvořena z 80% sacharidy v západním světě je příjem sacharidů často mezi 40% až 50% v Karibiku je příjem sacharidů okolo 65% Eskymáci mají prakticky nulový příjem sacharidů Základ = nalezení optimálního množství sacharidů Faktory genotyp (sacharidový vs. proteinový typ) množství pohybové aktivity (čím více pohybu, tím více může být sacharidů) ATH - aktivní tělesná hmota (čím více svaloviny, tím více sacharidů může být ve stravě obsaženo) požadavek na hypertrofii vyžaduje navýšení příjmu sacharidů 22
Časování příjmu živin kdy co? Kdy sacharidy? pokud možno, nikdy ne samotné!!! souvisí s GI výjimkou je období pohybové aktivity (před, během, po) pozor na inzulínový peak! sacharidová snídaně neplatí sacharidy zvyšují serotonin, proteiny dopamin! rychlý inzulinový peak vede k rychlé potřebě další E proteinový vs. sacharidový typ z hlediska kontroly hmotnosti nikdy ne večer (hlavně s vysokým GI) 23
prakticky kdykoli Kdy proteiny? ve vztahu k zátěži je nutné přihlížet k druhu proteinu (rychlý/pomalý) proteinem se není možné dlouhodobě přejídat (1,5 2,5 g na kg tělesné hmotnosti) prakticky kdykoli Kdy tuky? věnovat se spíše druhu tuku než celkovému příjmu nehodí se v období tělesné aktivity (i když malé množství může být pozitivní!!!) 24
Děkuji za pozornost 25