درشت مغذی ها چیست؟

چرا انسان مجبور است غذا بخورد؟ انسان ها و سایر حیوانات نیاز دارند تا غذا بخورند. زیرا آنها به منابعی نیاز دارند که بدنشان نمی تواند تولید کند. درشت مغذی ها در رژیم غذایی می تواند مواد مورد نیاز برای ساختارهای بدنی از قبیل جایگزینی سلولها و بافت های مرده، ساخت بافت های ماهیچه ای بیشتر و رشد را تأمین کند. در برآورد این نیازها، بدن همواره به انرژی نیاز دارد که آن را از غذاها تأمین می کند. انرژی حاصل از برای ساخت و شکستن پیوندهای شیمیایی در ترکیبات بیوشیمیایی پیچیده، حفظ و نگهداری این ترکیبات در کنار هم و تغییر در آن ها به کار می رود. دستگاه گوارش نیز همراه با ارگانهای جانبی خود برای شکستن پیوندهای شیمیایی به انرژی نیاز دارد.

انواع مواد مغذی

مواد مغذی به دو شکل درشت مغذی ها و ریز مغذی ها وجود دارند. درشت مغذی ها شامل کربوهیدرات ها، پروتئین ها و لیپیدها هستند که به عنوان منابع انرژی یا به عنوان بلوک های ساختمانی به کار می روند. ریز مغذی ها نیز شامل همه ویتامین ها و مواد معدنی هستند که در انجام واکنش های شیمیایی که توسط درشت مغذی ها در رژیم غذایی اتفاق می افتد، مشارکت می کنند. یک رژیم غذایی متعادل حاویهر دو نوع از مواد است. اگر رژیم غذایی متعادل نباشد منابع انرژی یا بلوک های ساختمانی از بین می روند و عملکرد مناسب بدن به هم می خورد.

کربوهیدرات

کربوهیدرات گروهی از مولکولها در درشت مغذی ها هستند که شامل قندها و نشاسته ها هستند و از شکستن این مولکول ها انرژی لازم برای بدن فراهم می شوند. انواع کربوهیدرات های حاوی کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند. آن ها بر اساس اندازه به منوساکاریدها، دی ساکاریدها، پلی ساکاریدها یا قندهای پیچیده تقسیم می شوند.

• مونوساکاریدها

مونوساکاریدها شامل گلوکز، فروکتوز و گالاکتوز هستند و در آنها معمولاً نسبت کربن به هیدروژن و اکسیژن به صورت یک کربن، دو هیدروژن و یک اکسیژن به شکل1:2:1 می باشد. بیشتر قندهای مورد استفاده درشت مغذی ها در رژیم غذایی قندهای 6 کربنه می باشند که فرمول آنها به شکل c6H12O6 است. از نظر بیوشیمیایی قندها در بدن به گلوکز شکسته می شوند. فروکتوز و گالاکتوز نیز به مسیر این واکنش های شیمیایی وارد می شود.

• دی ساکاریدها

با پیوند دو مونوساکارید، یک دی ساکارید ایجاد می شود. سه نوع اصلی دی ساکاریدهای موجود در درشت مغذی ها شامل سوکروز، لاکتوز و مالتوز است. هریک از این ها دارای یک گلوکز در یک واحد قندی خود هستند. سوکروز که از گلوکز و فروکتوز ساخته می شود، به عنوان قند سفره شناخته می شود. لاکتوز که از گلوکز و گالاکتوز ساخته شده در محصولات لبنی یافت می شود. مالتوز نیز از دو مولکول گلوکز در درشت مغذی ها ساخته شده است و بیش از همه در عصاره مالت(جو) دیده می شود و از آن به عنوان قند اصلی ماءالشعیر نیز یاد می شود. به علت اینکه دی ساکاریدها برای عبور از غشای سلولی خیلی بزرگ هستند، باید به مونوساکاریدها شکسته شوند تا برای بدن قابل استفاده باشند.

• پلی ساکاریدها

پلی ساکاریدها یا کربوهیدرات های پیچیده، متشکل از منوساکاریدهای خاصی هستند که در یک زنجیره قرار دارند. دو نوع اصلی از پلی ساکاریدها مهم برای بدن شامل نشاسته و گلیکوژن است. این مواد از زیر واحدهای گلوکز ساخته شده اند و شکلهای اندک متفاوتی دارند که به منبع آنها و انواع پیوندهای شیمیایی که در درشت مغذی ها دیده می شود، بستگی دارد. حیوانات و گیاهان از پلی ساکاریدها به عنوان منبع ذخیره انرژی استفاده می کنند. نشاسته ها به عنوان کربوهیدرات های ذخیره شده در گیاهان یافت می شود. البته دونوع ساختار در نشاسته وجود دارد که با توجه به پیچیدگی ساختمان آنها در درشت مغذی ها به شکل آمیلوپکتین و آمیلوز دیده می شوند. آمیلوز به سادگی قابل هضم بوده و دارای ساختار ساده ای است که از دسته هایی از رشته های هماهنگ مولکول های گلوکز بدون انشعاب تشکیل شده است. آمیلوپکتین دارای ساختار پیچیده تری است که شامل اتصال های عرضی بین رشته ها و پرشاخه تر از آمیلوز است که هضم درشت مغذی ها در رژیم غذایی را برای بدن مشکلتر می کند. گلیکوژن نیز کربوهیدرات ذخیره ای در بدن حیوانات به شمار می آید. گلیکوژن مشابه آمیلوپکتین است اما پیچیدگی کمتری دارد.

هضم پلی ساکاریدها باید تا رسیدن به شکل واحدهای گلوکز انفرادی ادامه پیداکند. تا بتوانند به منظور تولید انرژی در بدن به کار روند. مونو و دی ساکاریدها در میوه ها، نشکر، چغندرقند، عسل، ملاس و شیر یافت می شوند. نشاسته در غلات، حبوبات و سبزیجات ریشه ای یافت می شود. پلی ساکاریدهای موجود در درشت مغذی ها و غذا، نسبت به دی ساکاریدها و قندهای ساده، برای هضم و جذب زمان طولانی تری نیاز دارند. این زمان طولانی یک منبع مونوساکاریدی مداوم و آرام را برای حفظ و متابولیسم فراهم می کند.

کربوهیدرات ها برای تولید انرژی به کار گرفته می شوند. وقتی گلوکز شکسته می شود انرژی آزاد شده صرف ایجادATP از مولکولADP خواهدشد. اگر کربوهیدرات ها به طور کامل و سریع مورد نیاز نباشند به گلیکوژن یا چربی تبدیل می شوند. اگر گلوکز کافی در دسترس نباشد، کبد گلیکوژن را برای آزادکردن گلوکز تجزیه می کند. سپس کبد اسیدهای آمینه را به گلوکز تبدیل کرده و فرآیند گلوکونئوژنز در درشت مغذی ها ایجاد می شود. اگر قند کافی از طریق موادغذایی تأمین نشود، اسیدهای آمینه در عوض استفاده برای سنتز پروتئین به گلوکز تیدیل می شوند. سلولز نوعی از پلی ساکاریدها است که در گیاهان یافت می شود. این ماده جزء اصلی چوب به حساب می رود. این ماده نمی تواند توسط دستگاه گوارش انسان به واحدهای کوچکتر تبدیل شود، بنابراین درشت مغذی ها در رژیم غذایی هضم نمی شود. هنگامی که سلولز می خوریم به عنوان یک فیبر یا یک ماده زبر یا خشن در نظر گرفته می شود. اگرچه سلولز برای ما ارزش غذایی ندارد اما این ماده می تواند اتصال به کلسترول در روده به حذف آن از طریق روده کمک کند.

پروتئین ها

پروتئین ها در بدن وظایف بسیاری دارند و برای تولید انرژی در درشت مغذی ها نیز به کار می روند. آنها بخش های ساختاری متفاوتی همچون ماهیچه ها را در بر می گیرند و اجزای اصلی هورمون ها و آنزیم ها می باشند. پروتئین ها از زنجیره های بلندی، متشکل از 20 نوع اسیدآمینه تشکیل شده اند. ساختار پروتئین ها از نمونه های کوچک و ساده تا نمونه های خیلی بزرگ و پیچیده تشکیل شده است. وظیفه یک پروتئین به ساختار آن بستگی دارد. زنجیره های اسیدهای آمینه در درشت مغذی ها به شکل منحنی سه بعدی مشخص شده و به طور کلی از نظر ساختار و ماهیت ظاهری، پروتئین ها به دوشکل رشته ای یا کروی دسته بندی می شوند. پروتئین های فیبروزی(رشته ای) به عنوان پروتئین های ساختاری در درشت مغذی ها شناخته می شوند. کلاژن و کراتین و همچنین پروتئین های انقباضی ماهیچه ای را می توان از این نوع قلمداد کرد. کلاژن ها قدرت کافی برای تاندون ها و زردپی ها فراهم می آورند که استخوان ها را به ماهیچه ها می چسبانند. کراتین در بیرونی ترین لایه پوست قرار دارد و به شکلی پوست را پوشش می دهد که از تبخیر آب بافت های زیرین و ورود میکرو ارگانیسم ها به درون بدن جلوگیری شود. همچنین جزء اصلی مو و ناخن به حساب می آید. پروتئین های گلوبولار(کروی) ، که پروتئین های کروی و متراکمی هستند وظایف گسترده و متفاوتی دارند. آنها در هورمون ها وجود دارند و هورمون رشد انسان یکی از انواع آنها به شمار می آید که به تنظیم رشد بدن کمک می کند. آنزیم های کبدی نیز جزء این نوع پروتئین ها هستند که در افزایش سرعت واکنش های شیمیایی در بدن نقش دارند.

• کالری های تنها

بعضی مواقع غذاها به عنوان خالی از کالری بیان می شود. این بدان معنی است که بیشتر از شکر، احتمالاً سوکروز و نه چیز دیگری به همراه آن تشکیل شده اند. وقتی کربوهیدرات ها در درشت مغذی ها همراه با پروتئین ها، چربی ها، ویتامین ها و مواد معدنی خورده می شود. این یک نمونه متعادل رژیم است که تمام نیازهای تغذیه ای را برآورده می سازد.

• پروتئین ها و رژیم غذایی

از 20 اسیدآمینه موجود در درشت مغذی ها، 8 تای آن به عنوان اسیدهای آمینه در رژیم غذایی ضروری شناخته می شوند که بدن انسانی نمی تواند آن ها را در درشت مغذی ها سنتز کند. این اسیدهای آمینه شامل تریپوتوفان، متیونین، والین، تره اونین، لیزین، لوسین، هیستدین و ایزولوسین هستند. به علت اینکه انسان نمی تواند این اسیدهای آمینه را بسازد، آنها باید از طریق درشت مغذی ها در رژیم غذایی برای بدن فراهم شوند. اگر این اسیدهای آمینه تأمین نشوند، پروتئین ها نمی توانند ساخته شوند، بنابراین کمبود پروتئین در بدن به وجود می آید.کمبود پروتئین در دوران کودکی می تواند باعث بروز مشکلات رشد و نمو شود که در محدودیت های فیزیکی و ذهنی نقش دارند. کمبود پروتئین در بزرگسالان باعث بروز تعدادی از مشکلات مانند پیری زودرس، مشکل در مبارزه با عفونت و همچنین بیماریهایی مانند خونریزی در مفاصل و دستگاه گوارش شود. کامل ترین منابع پروتئین رژیمی را می توان در بافتهای حیوانی یافت، زیرا تمامی اسیدهای آمینه ضروری را در خود دارد.

گیاهان می توانند اسیدهای آمینه را تأمین کنند اما باید بیش از یک نوع گیاه در وعده غذایی باشد تا آن غذا اسیدهای آمینه ضروری را تأمین کند. تعادل نیتروژن یک ارزیابی از مقدار پروتئین موجود در بدن است و می تواند برای تعیین وضعیت تغذیه ای افراد نیز به کار رود. در یک فرد سالم تولید پروتئین درشت مغذی ها برابر با تجزیه پروتئین بوده و تعادل نیتروژن نیز خنثی است. در فردی که درحال رشد است یا بافت آسیب دیده بدنش ترمیم می شود به منابع اسیدآمینه کافی برای تولید پروتئین نیاز است تا تولید پروتئین بیش از تجزیه درشت مغذی ها باشد و در واقع تعادل نیتروژنی مثبتی برای او فراهم شود. اگر تجزیه پروتئین ها سریعتر از جایگزینی آنها باشد، گفته می شود که فرد درحالت تعادل منفی نیتروژن قرار دارد و این خوب نیست. تعادل منفی نیتروژن به معنای این است که فرد برای رسیدن تعادل مثبت یا خنثی به مکملهای پروتئینی یا اسیدآمینه نیاز دارد.

چربی ها و لیپیدها

لیپیدها در آب حل نمی شوند، بنابراین انتقال آنها در خون مشکل است. لیپیدها و چربیها در برخی اوقات هم معنی هستند با این تفاوت که لیپیدها خیلی از اوقات مایع هستند؛ در حالی که چربیها در دمای اتاق بیشتر جامدند. لیپیدها به صورت تری گلیسیریدها، فسفولیپید و استروئید ها در درشت مغذی ها دسته بندی می شوند. لیپیدهای اصلی غذایی در بدن شامل کلسترول( یک استروئید)و تری گلیسیریدها می باشند. فسفولیپیدها بیشتر در غشاهای سلولی نقش دارند و در متابولیسم انرژی نقش مهمی ایفا نمی کنند. تری گلیسیریدها که در کبد برای ذخیره انرژی مازاد کربوهیدرات ها ساخته می شوند؛ یک بخش مهم از بافت چربی را در درشت مغذی ها به خود اختصاص می دهند. این بافت نوعی عایق برای بدن در گرم نگه داشتن فراهم می کند و بالشتک های اتصالی و ارگان ها و مفاصل را نیز مصون نگه می دارد.

تری گلیسیریدها از مولکول سه کربنی گلیسرول یا مولکول اسیدچرب تشکیل می شود. اسید چرب نسبت تری گلیسیرید موجود در مولکول چربی است و مشخصه های لیپیدی به آن مربوط می شود. اسیدهای چرب ، از زنجیره های متشکل از 30-12 اتم کربن تشکیل شده اند. اتمهای کربن به اتم های هیدروژن متصل هستند. اگر تمام کربنهای زنجیره به هیدروژن متصل شده باشند، اسید چرب یا تری گلیسیرید به عنوان چربی اشباع در نظر گرفته می شود. اگر هریک از اتم های هیدروژن ارتباط خود را از دست داده باشند، اسید چرب غیراشباع نامیده می شود. این شکل از تری گلیسیریدهای درشت مغذی ها تا حدی در بدن متفاوت عمل می کنند. تری گلیسیریدهای اشباع شده مشارکت بیشتری در تشکیل پلاکها د ر سرخرگ ها دارند و به نظر می رسد که چربی غیراشباع سالم تر از آنها است. تری گلیسیریدهای اشباع شده در بافت های حیوانی و تری گلیسیرید اشباع نشده در تمام گیاهان به جز درخت نارگیل و درخت پالم(خرما) یافت می شوند.

همانند اسیدهای آمینه که باید از طریق درشت مغذی ها در رژیم غذایی تأمین شوند، دو نوع از اسیدهای چرب ضروری وجود دارند که باید از طریق درشت مغذی ها در رژیم غذایی تأمین شوند: اسید لینولئیک و اسید لینو لینک. اسید لینولئیک معمولاً به عنوان اسید چرب امگا 6 و اسید لینولیک، اسید چرب امگا3 نامیده می شود. در حدود 90 درصد از چربیهای دریافتی از طریق رژیم از اسیدهای چربی مانند اسیدپالمیتیک، اسید استئاریک ، اسید اولئیک و اسید لینولئیک تشکیل شده است. لینولئیک اسید در روغن گیاهانی مانند ذرت و گل آفتابگردان وجود دارد و اسید لینولینک در روغن کانولا یافت می شود. کمبودهای مربوط به اسیدهای چرب ضروری باعث بروز درماتیت(التهاب پوست) و از بین رفتن سیستم ایمنی، کم خونی ، تأخیر رشد، عقیمی، بیماریهای قلبی عروقی، کبد و تنفسی می شود.

آیا می دانید: چربیها در آب نامحلول هستند. بنابراین حمل چربیهایی مانند کلسترول و تری گلیسیرید در بدن از طریق ترکیب شدن با پروتئین هایی که در آب محلول هستند انجام می شود. پروتئین ها به عنوان حمل کننده چربیها عمل می کنند. پروتئین های مختلف گونه های متفاوتی از ترکیبات درشت مغذی ها را به همراه لیپیدها ایجاد می کنند که به آنها لیپوپروتئین گفته می شود و از آن جمله می توان بهHDL (لیپوپروتئن با چگالی بالا) و LDL( لیپوپروتئین با چگالی پایین) اشاره کرد. هیچکدام از این ها به خودی خود بد یا خوب نیستند. تمام انواع چربیهای رژیمی برای بدن ضروری هستند، به شرط آنکه بیش از حد مصرف نشوند. اگر این چربیها از پروتئین ها در درشت مغذی ها جداشوند، نمی توانند در خون حرکت کنند یا به دیواره سلولها بچسبند. شناور شدن این چربی های اضافی در جریان خون و چسبیدن آن ها به دیواره رگ ها با ایجاد پلاک همراه است. اگر این پلاک به اندازه کافی بزرگ شود، می تواند جلوی جریان خون را درون رگ را بگیرد. اگر قسمتی از این پلاک کنده شود، می تواند به درون مویرگ ها رفته و آنها را مسدود کند. اگر این وقایع در عروق خونی قلب اتفاق بیفتد باعث حمله قلبی می شود و اگر این گرفتگی در مغز باشد، نتیجه آن سکته مغزی است. LDL در کبد از پروتئین ها، کلسترول و TG ایجاد می شود و چربی های را به بافت های مختلف حمل می کند. چربی ها و پروتئین ها در صورت افزایش فشار خون (پرفشاری خون) تمایل به جدا شدن از هم دارند. بنابراین از LDL به عنوان کلسترول بد نام برده می شود. پروتئین HDL در کبد ساخته شده و به درون جریان خون بدون هیچ چربی ترشح می شود. وظیفه آن حمل کلسترول در درشت مغذی ها از بافت ها و رگ های خونی به کبد است. وقتی HDL پر از کلسترول شد، به وسیله خون به کبد رفته و به درون صفرا ترشح می شود. چون HDL کلسترول را از بافت ها بر می دارد و به هیچ وجه در تشکیل پلاک شرکت نمی کند، از آن به عنوان کلسترول خوب نام برده می شود.

• چربی های ترانس

برخی از تری گلیسیریدها در درشت مغذی ها حاوی چربی های ترانس می باشند. این چربی ها اسیدهای چرب اشباع نشده ای هستند که بعضی از مشخصه های مضر مربوط به چربی های اشباع شده را دارا می باشند. اگرچه چربی های ترانس حاوی چربی های غیر اشباع می باشند، اما ترتیب هیدروژن ها در این مولکول ها معمولاً ضرر زیادی به رگ های خونی و عروق قلبی می رساند. مزیت اصلی استفاده از چربی های ترانس در محصولات غذایی برای استفاده های تجاری، تازه ماندن و طول عمر بیشتر فرآورده های آن ها است. تخمین زده می شود که آمریکایی ها کمی کمتر از 6 درصد از این اسیدهای چرب ترانس را مصرف می کنند و این حدود کمتر از سه درصد کالری دریافتی است. خطر اصلی برای مصرف کنندگان این است که آن ها فکر می کنند جایگزینی برای چربی های اشباع شده درشت مغذی ها در رژیم غذایی خود فراهم کرده اند، اما این گونه نیست. اسیدهای چرب ترانس می توانند مانند انواع اسیدهای چرب اشباع باعث انسداد عروق قلب شوند. این پلاک ها می تواند بزرگتر شده و کم کم رگ را مسدود نماید. اگر این حالت در رگ های بزرگ قلبی اتفاق بیافتد باعث بروز حمله قلبی می شود. به طور کلی چربی های ترانس در غذاهای آماده ای مانند کیک ها، پیراشکی ها، شیرینی ها و نان ها یافت می شوند. آن ها همچنین در گوشت های فرآوری شده و مارگارین هم وجود دارند. استروئیدها نوع دیگری از لیپیدها در درشت مغذی ها می باشند که حلقه های هیدروکربنی دارند .کلسترول به عنوان یکی از مهمترین استروئید ها، در کبد ساخته می شود و آنرا می توان در غذاهای حیوانی خورده شده دید. گیاهان نیز دارای یک ترکیب قرینه می باشند که فیتواسترول نامیده می شود، اما این ترکیب نمی تواند توسط انسان جذب شود و بنابراین در ترکیب چربی های رژیمی مشارکتی ندارد. کلسترول چارچوب شیمیایی هورمون های استروئید را تشکیل می دهد. تستوسترون و استروژن که از هورمون های جنسی می باشند، هر دو جزء هورمون های استروئیدی به شمار می آیند. آلدوسترون نیز یک هورمون استروئیدی است که در کورتکس آدرنال (قشر غده فوق کلیه) تولید می شود و در حفظ سدیم، نقش مؤثری دارد. کلسترول در درشت مغذی ها را می توان در غشاهای سلولی یافت، وجود آن در غشاهای سلولهای خونی مانند گلبول های قرمز، اجازه می دهد این گلبول ها بتوانند در هنگام عبور از شبکه مویرگی فشرده شوند.

نتیجه:

بدن پس از دریافت غذا آن را به مواد مغذی کوچکتر تبدیل می کند که شامل درشت مغذی و ریز مغذی است. درشت مغذی ها در رژیم غذایی شامل کربوهیدرات ها، پروتئین ها و لیپیدها هستند. ویتامین ها و مواد معدنی انواع از ریز مغذی هستند. مواد مغذی به عنوان بلوک های سازنده مواد شیمیایی بزرگتر و در تولید انرژی برای تمام فرآیندهای بدن، مشارکت دارند. از جمله ترمیم سلول ها تا انقباض ماهیچه ای مشارکت دارند.

منبع: کتاب گوارش و تغذیه