ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ιωάννης Ρούσσης Καθηγητής ΙΩΑΝΝΙΝΑ

2 ΥΛΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Το μάθημα ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ περιλαμβάνει τις θεματικές ενότητες Α. Στοιχεία Διατροφής B. Συστατικά Τροφίμων Γ. Χημεία των διαφόρων Τροφίμων Δ. Ανάλυση Τροφίμων, εφαρμογές αέριας και υγρής χρωματογραφίας Πρόλογος πρώτης ενότητας Τα στοιχεία παραδόσεων της πρώτης ενότητας αφορούν την Εισαγωγή στη Χημεία Τροφίμων και τις θεματικές ενότητες α) Στοιχεία Διατροφής, β) Συστατικά τροφίμων. Στην επεξεργασία αυτή για την πρώτη ενότητα χρησιμοποιήθηκαν κυρίως δύο βιβλία, τα οποία είναι χρήσιμα για μελέτη. 1. Γαλανοπούλου Ν., Ζαμπετάκης Γ., Μαυρή Μ., Σιαφάκα Α. Διατροφή και Χημεία Τροφίμων. 2 η έκδοση. Εκδόσεις Σταμούλη. Αθήνα Μπόσκου Δ. Χημεία Τροφίμων. 5 η έκδοση. Εκδόσεις Γαρταγάνη. Θεσσαλονίκη Ι. Ρούσσης 2

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Χημεία Τροφίμων και ρόλος του χημικού τροφίμων Επιστήμη Τροφίμων είναι η επιστήμη που ασχολείται με τη φύση των τροφίμων και τις αρχές που διέπουν την αλλοίωση, τη διατήρηση και επεξεργασία τους. Η Χημεία Τροφίμων είναι μεγάλο τμήμα της επιστήμης τροφίμων. Ασχολείται με τη μελέτη της σύστασης των τροφίμων και των συστατικών τους, και τη μελέτη των ιδιοτήτων τους και των μεταβολών τους στα τρόφιμα. Στη Χημεία Τροφίμων με την ευρεία θεώρηση περιλαμβάνονται η Ανάλυση Τροφίμων, η Βιοχημεία Τροφίμων και η Φυσικοχημεία Τροφίμων. Η Χημεία Τροφίμων σχετίζεται με την Οργανική Χημεία, την Αναλυτική Χημεία, τη Φυσικοχημεία, τη Βιοχημεία, τη Διατροφή, τη Βιολογία. Η Επιστήμη Τροφίμων περιλαμβάνει, εκτός από τη Χημεία Τροφίμων, και άλλους κλάδους όπως τη Μικροβιολογία Τροφίμων, την Υγιεινή Τροφίμων, τη Νομοθεσία Τροφίμων. Η Χημεία Τροφίμων πραγματεύεται σε σημαντικό βαθμό βιο-μόρια, που είναι αντικείμενο των βιοεπιστημών. Όμως, οι Βιοεπιστήμες μελετούν τα βιομόρια σε ζώντες οργανισμούς. Αντίθετα η Χημεία Τροφίμων μελετά τα βιομόρια σε διαφορετικές συνθήκες από εκείνες της ζωής, συχνά πολύ πιο δραστικές. Η Διατροφή έχει ως αντικείμενο τη μελέτη των τροφίμων σε σχέση με τις ανάγκες του ανθρώπου. H Τεχνολογία Τροφίμων ασχολείται με την εφαρμογή των γνώσεων της επιστήμης τροφίμων για την παρασκευή τροφίμων από τις πρώτες ύλες, και για τη συντήρηση, επεξεργασία και βελτίωση της ποιότητάς τους. Η Βιοτεχνολογία Τροφίμων με την κλασσική θεώρηση περιλαμβάνει τη χρήση μικροοργανισμών και ενζύμων στην παρασκευή τροφίμων και τη βελτίωση της ποιότητάς τους. Με τη νεώτερη θεώρηση περιλαμβάνει κυρίως την εφαρμογή της γενετικής μηχανικής στην παρασκευή τροφίμων και τη βελτίωση της ποιότητάς τους. Η ιστορία της Χημείας Τροφίμων μπορεί να θεωρηθεί ότι αρχίζει από τον 17 ο αιώνα. Επιστήμονες που έζησαν γύρω στην εκατονταετία μελέτησαν θέματα σχετικά με τη Χημεία Τροφίμων. Τέτοιοι είναι οι Lavoisier, Gay-Lusac, Davy, Berzelius, Liebig, De Saussure, Beaumont. Η εξέλιξη της Χημείας Τροφίμων, που σχετίζεται στενά με τη νοθεία και την ασφάλεια, μπορεί να διακριθεί σε τρεις περιόδους. Πρώτη, από την αρχαιότητα μέχρι περίπου το Την περίοδο αυτή η νοθεία γίνεται σε μικρή κλίμακα και ανοργάνωτα. 3

4 Δεύτερη, από το περίπου 1800 μέχρι περίπου το Την περίοδο αυτή η νοθεία γίνεται πιο συστηματικά με βάση τις γνώσεις της εποχής. Ο πρώτος νόμος για τα τρόφιμα έγινε το 1860 στην Αγγλία. Τρίτη από περίπου το 1920 μέχρι σήμερα. Η συστηματική αντιμετώπιση της νοθείας με νομοθετήματα και οργάνωση εργαστηρίων αρχίζει στις αρχές του 20 ου αιώνα. Τη δεκαετία μετά το 1950 αρχίζουν να διαγράφονται κίνδυνοι από τρόφιμα που δεν είναι νοθευμένα με τη στενή έννοια, αλλά περικλείουν κινδύνους για την υγεία (πρόσθετα, τοξικά). Από το 1990 παράγονται βιοτεχνολογικά προϊόντα και γενικά νέα, μη συμβατικά τρόφιμα (novel foods). Η μελέτη της σύσταση και των ιδιοτήτων προϊόντων αυτών είναι αντικείμενο της Χημείας Τροφίμων. Ρόλος του χημικού τροφίμων Τα καθήκοντα του χημικού τροφίμων μπορεί να διακριθούν στο καθαρά επιστημονικό έργο και τις δημόσιες υπηρεσίες. Στο επιστημονικό έργο, η γνώση της σύστασης των τροφίμων και των συστατικών τους είναι βασική επιδίωξη του χημικού τροφίμων, που είναι έργο με μεγάλη κοινωνική σημασία. Μία άλλη επιδίωξη είναι η αποτελεσματική συντήρηση των τροφίμων. Μία τρίτη επιδίωξη είναι η βελτίωση των τροφίμων και η παραγωγή νέων. Ως τέταρτη επιδίωξη του χημικού τροφίμων μπορεί να θεωρηθεί ο σχεδιασμός των εκπαιδευτικών προγραμμάτων, ώστε οι γνώσεις που μεταδίδονται να συμβαδίζουν με τα προβλήματα και τις ανάγκες της εποχής. Στον τομέα των δημόσιων υπηρεσιών ο πιο σημαντικός ρόλος του χημικού τροφίμων είναι ο αγορανομικός έλεγχος. Στενά συνδεμένη με το έργο αυτό είναι η σύνταξη προδιαγραφών. Επίσης, η υπεύθυνη ενημέρωση του καταναλωτικού κοινού εμπίπτει στο ρόλο του χημικού τροφίμων. Τρόφιμα και άνθρωπος Στις ημέρες μας υπάρχουν δύο παράλληλες διαφορετικές αλήθειες. Η μία είναι το φάσμα της πείνας. Στο λεγόμενο τρίτο κόσμο, στις λεγόμενες αναπτυσσόμενες χώρες εκατομμύρια άνθρωποι ζουν στα όρια της πείνας. Χιλιάδες άνθρωποι, από τους οποίους λίγο λιγότεροι από τους μισούς παιδιά, κινδυνεύουν να πεθάνουν από έλλειψη θρεπτικών υλών. Επίσης, σε χώρες με υψηλό βιοτικό επίπεδο εκατομμύρια άνθρωποι, και μεταξύ τους εκατομμύρια παιδιά, κοιμούνται νηστικοί. Η άλλη αλήθεια είναι ότι υπάρχουν σοβαρές ενδείξεις ότι η ποιότητα και ποσότητα της τροφής σχετίζεται με παθήσεις όπως διαβήτης, καρδιαγγειακές παθήσεις και καρκίνος. Έτσι, στις δυτικές κοινωνίες ο 4

5 καταναλωτής δέχεται μηνύματα όπως, μην τρώτε πολύ, μην τρώτε τρόφιμα πλούσια σε κορεσμένα λιπαρά, χοληστερόλη, ζάχαρη, αλάτι, καταναλώνετε πολλά τρόφιμα πλούσια σε άμυλο και διαιτητικές ίνες, καταναλώνετε λιγότερα χημικά πρόσθετα και περισσότερα φυσικά συστατικά. Οι σύγχρονες προσπάθειες, κινούνται σε δύο κατευθύνσεις. Πρώτο στην αναζήτηση νέων πηγών θρεπτικών υλών. Δηλαδή σε νέα γενεά τροφίμων από μη συμβατικές πηγές είτε με νέες τεχνολογίες συμπεριλαμβανομένης της βιοτεχνολογίας. Δεύτερο η παρασκευή τροφίμων με λιγότερους κινδύνους για την υγεία είτε με οφέλη για την υγεία του ανθρώπου. Στα πλαίσια αυτά υπάρχει η τάση για αντικατάσταση των χημικών προσθέτων από φυσικά. Μεταξύ αυτών τα αντιοξειδωτικά σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με την υγεία του ανθρώπου. Τα αντιοξειδωτικά εκκαθαρίζουν τις δραστικές μορφές οξυγόνου, όπως τις ρίζες υδροξυλίου, που μπορούν να επιδράσουν αρνητικά στα βιομόρια του οργανισμού, και σχετίζονται με διάφορες ασθένειες. Επίσης, υπάρχει η τάση για κατανάλωση τροφίμων με ευεργετικές επιδράσεις στην υγεία του ανθρώπου. Στα πλαίσια αυτά αναπτύχθηκαν τα λειτουργικά τρόφιμα. Σύγχρονες τάσεις στο πεδίο των τροφίμων είναι α) η αντιμετώπιση του φάσματος της πείνας, και β) η αντιμετώπιση προβλημάτων υγείας από τη σύγχρονη διατροφή. Η παραγωγή τροφίμων επιδιώκεται με να γίνει με χρήση νέων, μη συμβατικών πηγών τροφίμων. Επίσης, με κλασσικές και πιο σύγχρονες μεθόδους επιδιώκεται αξιοποίηση υποπροϊόντων. Παράδειγμα, του τυρογάλακτος, των υποπροϊόντων ελαιουργείων, οινοποιείων. Επίσης, φύλλων, φυκιών, μη εδώδιμων ψαριών και άλλων. Επίσης, με τις μεθόδους γενετικής μηχανικής τροποποιούνται γενετικά φυτά, ζωικοί οργανισμοί και μικροοργανισμοί (GMO, genetically modified organisms). Ακόμη, επιδιώκεται η παρασκευή βιοπολυμερών με λειτουργικές ιδιότητες. Παράδειγμα η χιτίνη που βρίσκεται σε τεράστιες ποσότητες σε υποπροιόντα επεξεργασίας θαλασσινών. H χιτίνη είναι αδιάλυτη. Όμως, η χιτοζάνη, δηλαδή το από-ακετυλιωμένο παράγωγο, έχει δυνατότητα εφαρμογής στην παρασκευή πηκτών και σταθερών αφρών. Στις σύγχρονες τάσεις εμπίπτουν και οι παρακάτω προσπάθειες: Η αντικατάσταση συνθετικών χημικών προσθέτων από φυσικά 5

6 Φυσικά αντιμικροβιακά: Παράδειγμα, η λυσοζύμη, που υπάρχει σε αυγά, γάλα και βιολογικά υγρά. Είναι ένζυμο που διαπά πολυσακχαρίτες κυτταρικών τοιχωμάτων βακτηρίων, και έχει βακτηριοστατική δράση. Επίσης, βακτηριοσίνες, που είναι πεπτίδια ή πρωτείνες. Η νισίνη και άλλα παράγονται από γαλακτικά βακτήρια. Η νισίνη χρησιμοποιείται σε γαλακτοκομικά προιόντα. Φυσικές χρωστικές: Πολλές συνθετικές χρωστικές έχουν κατηγορηθεί ως αλλεργιογόνα. Γίνονται προσπάθειες για λήψη φυσικών χρωστικών. Παράδειγμα, το β-καροτένιο και το λυκοπένιο παρασκευάζονται από μύκητα. Φυσικές γλυκαντικές ύλες: Παράδειγμα η πρωτείνη θαυματίνη που είναι 600 φορές γλυκύτερη από τη ζάχαρη απαντά σε θάμνο της Αφρικής. Φυσικές ύλες αρώματος και γεύσης: Παραδείγματα, η παρασκευή διακετυλίου από γαλακτικά βακτήρια, η παρασκευή εκχυλισμάτων ζυμομυκήτων για βελτίωση γεύσης. Φυσικά αντιοξειδωτικά: Παράδειγμα, φαινολικά συστατικά από φυτικά προϊόντα όπως δενδρολίβανο. Επίσης, από υποπροιόντα όπως οινοποιείων και ελαιουργείων. Η χρήση υποκατάστατων λιπών χαμηλής θερμιδικής αξίας Η τάση είναι λιγότερο λίπος, λιγότερες θερμίδες, λιγότερη χοληστερόλη. Βέβαια, τα λίπη και έλαια έχουν δύο βασικές ιδιότητες, την ικανότητα κορεσμού και το ότι είναι φορείς λιποδιαλυτών βιταμινών και απαραίτητων λιπαρών οξέων, ενώ επίσης είναι φορείς αρώματος-γεύσης (flavor). Η παρασκευή των φτωχών σε θερμίδες υποκατάστατων βασίζεται στη χρήση κόμμεων, παραγώγων της κυτταρίνης, προϊόντων υδρόλυσης του αμύλου και πρωτεϊνών. Οι ενώσεις αυτές ρυθμίζουν το ιξώδες, συγκρατούν νερό, προσθέτουν σταθερότητα στα προϊόντα, και δίνουν αίσθηση λίπους στο στόμα. Η χρήση πιο φιλικών τεχνικών και υλικών Η θέρμανση, η κατάψυξη, η απόσταξη και άλλες μέθοδοι συνεπάγονται μεγάλες ενεργειακές μεταβολές. Έτσι, υπάρχουν αλλοιώσεις στη υφή, τη θρεπτική αξία και το άρωμα-γεύση. Γι αυτό τελευταία αναπτύσσονται τεχνικές με ήπια μετάδοση ενέργειας. Παράδειγμα η τεχνολογία των μεμβρανών (αντίστροφη ώσμωση, υπερδιήθηση, μικροδιήθηαση), όπως και η εκχύλιση με υπερκρίσιμα υγρά (υγρό διοξείδιο του άνθρακα). Άλλες τεχνικές είναι ο συνδυασμός χαμηλών θερμοκρασιών με υπερήχους για την ελάττωση του μικροβιακού φορτίου, η εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου με παλμούς, η υψηλή πίεση, ο συνδυασμός ακτίνων laser με μικροκύματα. Η χρήση ενζύμων και μικροοργανισμών είναι ιδιαίτερα σημαντική. Ακόμη, η χρήση εδώδιμων υλικών συσκευασίας. Η 6

7 ζελατίνη, το κολλαγόνο, το άμυλο, οι δεξτρίνες, παράγωγα κυτταρίνης, κόμμεα και άλλοι πολυσακχαρίτες, αλλά και λιπίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εδώδιμα υλικά συσκευασίας. Η Χημεία Τροφίμων και γενικότερα η Χημεία μπορεί να συμβάλλει σημαντικά στο πλαίσιο της σύγχρονης τάσης στο πεδίο των τροφίμων. Η μελέτη της δομής διαφόρων χρήσιμων μορίων είναι σημαντική. Παράδειγμα η μελέτη της δομής της γλουτένης μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση προϊόντων αρτοποιίας. Η ανάπτυξη νέων μεθόδων ανάλυσης συστατικών τροφίμων. Η ανάπτυξη γρήγορων και αποτελεσματικών χημικών, φυσικοχημικών και βιοχημικών μεθόδων για τη διασφάλιση της ποιότητας. 7

8 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ H επιστήμη της Διατροφής (Nutrition) μελετά την τροφή σε σχέση με τον άνθρωπο. Η τροφή παρέχει στον οργανισμό ενέργεια που είναι απαραίτητη τόσο για παραγωγή έργου και για τις λειτουργίες του. Επίσης, η τροφή παρέχει συστατικά χρήσιμα για τη βιοσύνθεση των δικών του δομικών και λειτουργικών συστατικών. Από τις ενώσεις της τροφής άλλες χρησιμοποιούνται ως έχουν και άλλες για να χρησιμοποιηθούν αποικοδομούνται σε μικρότερες. Οι ενώσεις αυτές που παρέχονται με την τροφή καλούνται θρεπτικές ύλες (Nutrients). Η επιστήμη της Διατροφής σχετίζεται με τη Βιοχημεία και τη Φυσιολογία, αλλά επίσης και με τις Κοινωνικές Επιστήμες. Αντικείμενό της είναι η μελέτη της επίδραση των θρεπτικών υλών στον άνθρωπο. Επίσης, μελετά και την επίδραση στον άνθρωπο συστατικών της τροφής που δεν ανήκουν στις θρεπτικές ύλες. Η Διατροφή είναι σχετικά νέα επιστήμη καθόσον απέκτησε οντότητα τον εικοστό αιώνα. Όμως, εμπειρικά ο άνθρωπος κατανοούσε από τα αρχαία χρόνια τη συσχέτιση της παραγωγής έργου με την πρόσληψη τροφής. Αργότερα, με την ανάπτυξη των επιστημών κατανοήθηκε ότι συστατικά της τροφής χρησιμεύουν και για τη βιοσύνθεση συστατικών του σώματος. Η ανάπτυξη της Διατροφής συνδέεται με την εξέλιξη της Χημείας και των Βιοεπιστημών. Επίσης, η ανάπτυξη της Κλινικής Διατροφής συνδέεται με την εξέλιξη της Διατροφής. Οι έρευνες στα πλαίσια της διατροφής είναι επιδημιολογικές μελέτες, μελέτες με πειραματόζωα, κλινικές μελέτες, όπως και εργαστηριακές μελέτες. Στόχος της Διατροφής είναι η άριστη διατροφή του ανθρώπου. Βέβαια η άριστη διατροφή δεν είναι ίδια για όλους τους ανθρώπους. Η Διαιτητική και η Διαιτολογία εφαρμόζουν τις αρχές της Διατροφής. 8

9 Θρεπτικές ύλες Για να θεωρηθεί μία ύλη θρεπτική πρέπει α) να μπορεί εύκολα να ληφθεί από τον άνθρωπο, και β) να μην είναι τοξική ούτε η ίδια ούτε τα προϊόντα μεταβολισμού της. Υπάρχουν έξι τάξεις θρεπτικών υλών που πρέπει να υπάρχουν στην τροφή του ανθρώπου. Όταν στην τροφή του ανθρώπου υπάρχει έλλειψη ή υπερβολικές ποσότητες κάποιων από τις έξι τάξεις θρεπτικών υλών, εμφανίζονται συμπτώματα της κακής διατροφής. Οι έξι τάξεις θρεπτικών υλών είναι οι υδατάνθρακες, οι πρωτεΐνες, τα λίπη, τα ανόργανα συστατικά, οι βιταμίνες και το νερό. Επίσης, απαραίτητο είναι και το οξυγόνο. Όμως, θρεπτικές ύλες θεωρούνται μόνο αυτές που παρέχεται στον οργανισμό μέσω του πεπτικού συστήματος. Τρόφιμα είναι τα φυσικά ή τεχνητά μίγματα των διάφορων θρεπτικών υλών. Κάθε τρόφιμο περιέχει τουλάχιστον μία τάξη θρεπτικών υλών. Όλες οι τάξεις θρεπτικών υλών απαιτούνται για την ανάπτυξη, την αντικατάσταση των αποικοδομούμενων συστατικών του οργανισμού, και για τις λειτουργίες του. Από αυτές μόνο οι υδατάνθρακες, τα λίπη και οι πρωτεΐνες παρέχουν στον οργανισμό και ενέργεια. Η ελλιπής κατανάλωση ενέργειας έχει ως αποτέλεσμα τον υποσιτισμό, που εμφανίζεται με απώλεια βάρους και αύξηση της συχνότητας λοιμώξεων. Η υπερβολική κατανάλωση ενέργειας έχει ως αποτέλεσμα τον υπερσιτισμό, που εμφανίζεται με παχυσαρκία αλλά και με ασθένειες που έχουν άμεση σχέση με αυτήν, όπως σακχαρώδη διαβήτη ή καρδιοπάθειες. Στη διεθνή βιβλιογραφία συχνά χρησιμοποιούνται οι όροι nutrients και energy. Στην περίπτωση αυτή με τον όρο nutrients νοούνται ουσίες που δεν παρέχουν θερμίδες αλλά είναι απαραίτητες στη διατροφή, όπως οι βιταμίνες, ιχνοστοιχεία, τα απαραίτητα αμινοξέα. Όλοι οι άνθρωποι έχουν ανάγκη από τις έξι τάξεις θρεπτικών υλών. Ο όρος Συνιστώμενη Διαιτητική Πρόσληψη (Recommended Dietary Allowance, RDA) αναφέρεται στο μέσο όρο καθημερινής πρόσληψης που θεωρείται ότι καλύπτει τις απαιτήσεις όλων των υγιών ατόμων. Επίσης, σημασία έχει και το ανώτερο ανεκτό από τον οργανισμό επίπεδο (tolerable Upper intake Level UL) κάθε θρεπτικής ύλης. Βέβαια, κυρίως για αυτές που σε μεγάλες ποσότητες εμφανίζουν τοξικές δράσεις, όπως κάποιες βιταμίνες και ανόργανα συστατικά. Ένα τρόφιμο μόνο του δεν μπορεί να θεωρηθεί πλήρης τροφή. Αυτό συμβαίνει μόνο για το μητρικό γάλα και αυτό για μικρή περίοδο της ζωής του ανθρώπου. Ο λόγος είναι ότι κανένα τρόφιμο δεν περιέχει όλες τις τάξεις θρεπτικών υλών και μάλιστα στις απαραίτητες για τον 9

10 οργανισμό ποσότητες. Αλλά ακόμη και εάν παρασκευαστεί στο μέλλον το τέλειο τρόφιμο που θα περιέχει όλες τις τάξεις θρεπτικών υλών στις κατάλληλες αναλογίες, είναι σίγουρο ότι ο οργανισμός θα αρνηθεί τη μονότονη διατροφή. Η διαδικασία της λήψης και της πέψης της τροφής ελέγχεται από το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα. Έτσι, η σωστή τροφή πρέπει να παρουσιάζει κάποια ποικιλία και να είναι ευχάριστη στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Τα ευφραντικά και τα αρτύματα είναι ουσίες που μπορεί να μην έχουν θρεπτική αξία. Όμως, προσφέρουν την ποικιλία και την ευχάριστη γεύση-άρωμα στην τροφή, και βοηθούν με αυτό τον τρόπο στη διέγερση της όρεξης. Ο ρόλος της τροφής Ο ανθρώπινος οργανισμός, όπως κάθε ζωντανός οργανισμός, είναι ένα ανοικτό θερμοδυναμικό σύστημα, καθόσον ανταλλάσει ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον του. Στον οργανισμό αποκαθίσταται μία κατάσταση δυναμικού ισοζυγίου ή σταθερή κατάσταση (steady state). Στην κατάσταση αυτή γίνονται διάφορες χημικές αλλαγές χωρίς να αλλάζει η συνολική κατάσταση του συστήματος. Η κατάσταση αυτή εκφράζεται με τον όρο ομοιόσταση (homeostasis) και αντιστοιχεί με την ενηλικίωση του οργανισμού. Σε αυτή υπάρχει συνεχής ροή ύλης και ενέργειας στον οργανισμό και από τον οργανισμό, αλλά η σύσταση του οργανισμού μένει σταθερή. Ο αναπτυσσόμενος οργανισμός χαρακτηρίζεται από θετικό ισοζύγιο, ενώ ο οργανισμός που γερνάει από αρνητικό ισοζύγιο. Η μετατροπή ύλης και ενέργειας στα κύτταρα γίνεται με χημικές μεταβολές πους το σύνολό τους ονομάζεται μεταβολισμός. Ο οργανισμός διαθέτει πολλούς μηχανισμούς με τους οποίους ελέγχουν το μεταβολισμό τους. Ο οργανισμός χρησιμοποιεί την ενέργεια που προσλαμβάνει από την τροφή ή για να παράγει έργο ή για τις διάφορες λειτουργίες του ή για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σταθερής. Δηλαδή ένα μέρος της ενέργειας της τροφής το αποδίδει στο περιβάλλον του με τη μορφή θερμότητας και του χρησιμεύει για να διατηρεί τη θερμοκρασία του σώματός του σταθερή, και το υπόλοιπο το δεσμεύει με τη μορφή χημικής ενέργειας. Όταν σε ένα άτομο η πρόσληψη ενέργειας μέσω της τροφής είναι ίση με την κατανάλωση ενέργειας για τη διατήρηση των λειτουργιών του και για την παραγωγή έργου, τότε το άτομο χαρακτηρίζεται από ισοζύγιο ενέργειας. Όμως, όταν η πρόσληψη ενέργειας υπερβαίνει την κατανάλωσή της ή αντίθετα, το άτομο χαρακτηρίζεται από θετικό ή αρνητικό ενεργειακό ισοζύγιο, αντίστοιχα. Στον οργανισμό υπάρχουν μηχανισμοί διατήρησης του ενεργειακού ισοζυγίου, που ελέγχουν τόσο την πρόσληψη τροφής όσο και την κατανάλωση ενέργειας. 10

11 Ενεργειακή αξία τροφής Μέτρο της ενέργειας της τροφής είναι οι θερμίδες. Θερμίδα (cal) είναι το ποσό θερμότητας που χρειάζεται για να ανέβει η θερμοκρασία 1 g νερού κατά 1 o C (από τους 14,5 στους 15,5 o C). Όμως, συνήθως ως μονάδα χρησιμοποιείται η χιλιοθερμίδα (kcal). Μάλιστα ο όρος θερμίδα αναφέρεται στη χιλιοθερμίδα. Ισχύει η σχέση 1 kcal = 4,19 x 10 3 J (Joule). Ενεργειακή αξία της τροφής είναι το ποσό των kcal που αποδίδει με πλήρη καύση ένα γραμμάριο τροφής. Η ενεργειακή αξία των τροφίμων προκύπτει από την ενεργειακή αξία των θρεπτικών υλών τους. Η αποτίμηση της ενεργειακής αξίας μπορεί να γίνει με πλήρη καύση ενός γραμμαρίου θρεπτικής ύλης σε θερμιδόμετρο και μέτρηση της θερμότητας που παράγεται. Ένα γραμμάριο γλυκόζης με πλήρη καύση δίνει 3,95 kcal. Δηλαδή ένα γραμμάριο γλυκόζης με πλήρη καύση ανεβάζει τη θερμοκρασία 1 Kg νερού κατά 3,95 o C. Το λίπος δίνει 9 kcal/g και οι πρωτεΐνες 5,7 kcal/g. Όμως, στο σώμα υπάρχουν απώλειες. Αυτές προκύπτουν κυρίως από το ότι ένα μέρος των θρεπτικών υλών δεν απορροφάται και αποβάλλεται με τη μορφή απεκκριμάτων. Φαινομενική ενεργειακή αξία είναι η ενέργεια που θα έπαιρνε ο άνθρωπος με πλήρη αποικοδόμηση και απορρόφηση της τροφής. Πραγματική ενεργειακή αξία της τροφής είναι η ενέργεια που πραγματικά προσλαμβάνει ο οργανισμός. Δηλαδή η πραγματική ενεργειακή αξία της τροφής είναι η φαινομενική ενεργειακή αξία μείον την ενέργεια των απεκκριμάτων. Στα ζωικά τρόφιμα η διαφορά φαινομενικής και πραγματικής ενέργειας είναι μικρή. Αντίθετα, στα φυτικά τρόφιμα η διαφορά είναι μεγάλη, επειδή στα φυτικά τρόφιμα υπάρχουν φυτικές ίνες που δεν πέπτονται από τον οργανισμό. Επίσης, σημαντική διαφορά υπάρχει και στην περίπτωση των πρωτεϊνών. Αυτό συμβαίνει, επειδή οι πρωτεΐνες δεν αποικοδομούνται πλήρως σε CO 2, H 2 O και NH 3, αλλά το άζωτό τους απεκκρίνεται ως ουρία που είναι προϊόν με μεγαλύτερη ενέργεια. Σύμφωνα με τα παραπάνω θεωρείται ότι οι υδατάνθρακες αποδίδουν 4 kcal/g, τα λίπη 9 kcal/g και οι πρωτείνες 4 kcal/g. Η αιθυλική αλκοόλη, που δεν είναι θρεπτική ύλη, αποδίδει 7 kcal/g. Η ενεργειακή του αξία των τροφίμων μπορεί να υπολογιστεί από τη χημική του σύσταση. Παράδειγμα η ενεργειακή αξία του γάλακτος μπορεί να υπολογιστεί ως εξής. 100 g γάλα έχουν 3,5 g λίπους ( 3,5 χ 9 = 31,5 kcal), 3,5 g πρωτεϊνών (3,5 χ 4 = kcal) και 4,8 g υδατανθράκων (4,8 χ 4 = 19,2 kcal). Δηλαδή σύνολο 31, ,2= 64,7 kcal ανά 100 g γάλακτος. 11

12 Καθορισμός απαιτούμενης πρόσληψης ενέργειας Είναι σημαντικό να προσδιοριστεί ποια πρέπει να είναι η ενεργειακή αξία της καθημερινής διατροφής, καθόσον σχετίζεται άμεσα με το πρόβλημα της επιβίωσης μεγάλου μέρους του πληθυσμού της γης είτε με το πρόβλημα της παχυσαρκίας. Το ποσό των απαραίτητων καθημερινά θερμίδων εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. O οργανισμός την ενέργεια πουν παίρνει από την τροφή τη χρησιμοποιεί για να παράγει έργο, για τις εσωτερικές του λειτουργίες και για διατήρηση της θερμοκρασίας του σταθερής. Όμως, ακόμη και όταν κοιμάται ο οργανισμός έχει ανάγκη μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας. Ο άνθρωπος όταν βρίσκεται σε ηρεμία χρειάζεται περίπου το μισό ποσό ενέργειας από όσο όταν κάνει την πιο βαριά εργασία. Το ποσό της ενέργειας που χρειάζεται ο οργανισμός όταν βρίσκεται σε ηρεμία λέγεται βασικός μεταβολισμός. Η ποσοτική του έκφραση είναι ο ρυθμός βασικού μεταβολισμού (Basic Metabolic Rate, BMR). Κατά ένα εμπειρικό τρόπο υπολογισμού προκύπτει ρυθμός βασικού μεταβολισμού για τους άνδρες: 1 kcal x βάρος σώματος χ 24 ώρες, για τις γυναίκες: 0,9 kcal x βάρος σώματος χ 24 ώρες. Επίσης, ένα σημαντικό ποσό ενέργειας δαπανάται για την πέψη, απορρόφηση, κατανομή και αποθήκευση των θρεπτικών υλών. Το ποσό αυτό της ενέργειας ονομάζεται θερμική επίδραση της τροφής (Thermic Effect of Food, TEF) ή ειδική δυναμική δράση της τροφής (Specific Dynamic Effect of food, SDE). H θερμική επίδραση της τροφής είναι ανάλογη με την προσλαμβανόμενη μέσω τροφής ενέργεια και υπολογίζεται συνήθως στον 10 % αυτής. Επίσης, το ποσό αυτό επηρεάζεται από το μέγεθος των γευμάτων και το είδος τους. 12

13 Οι διάφορες δραστηριότητες αυξάνουν τις ανάγκες του οργανισμού για ενέργεια κατά μεγάλο ποσοστό. Δηλαδή ανάλογα με τη δραστηριότητά του το άτομο έχει ανάγκη από διαφορετικά ποσά ενέργειας. Παράδειγμα ένα άτομο με το τρέξιμο καταναλώνει 7 kcal/kg βάρους / ώρα, με το περπάτημα 2 και με την οδήγηση αυτοκινήτου 0,9. Η πρόσληψη της τροφής ρυθμίζεται από το νευρικό σύστημα. Υπάρχει περιοχή που χαρακτηρίζεται ως κέντρο θρέψης (feeding center) και περιοχή που χαρακτηρίζεται ως κέντρο κορεσμού (satiety center). Πείνα (Hunger) είναι η ανταπόκριση του οργανισμού στην ανάγκη για πρόσληψη τροφής, που προέρχεται από το κέντρο θρέψης. Όρεξη (Apetite) είναι η απόκριση του οργανισμού στη θέα, οσμή και γεύση της τροφής που δεν συμπίπτει πάντα με την ανάγκη για πρόσληψη τροφής και συνδυάζεται με ευχάριστα συναισθήματα. Κατά τη διάρκεια του γεύματος, καθώς η τροφή εισέρχεται στο γαστρεντερικό σωλήνα, το αίσθημα της πείνας μειώνεται. Σταδιακά εμφανίζεται το αίσθημα του κορεσμού για το οποίο υπεύθυνη είναι η διέγερση του κέντρου κορεσμού. Στις φυσιολογικές περιπτώσεις η ρύθμιση της πρόσληψης τροφής, η κατανάλωση ενέργειας και η αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή λίπους, έχει ως αποτέλεσμα την πρόσληψη τόσης τροφής όσης απαιτείται για να καλυφθούν οι ενεργειακές ανάγκες του οργανισμού. Κατανομή της ενέργειας της τροφής. 13

14 Πέψη των τροφών Η πέψη των τροφών βασίζεται σε φυσικές και χημικές διεργασίες. Οι φυσικές συνίστανται στη μάσηση και στις κινήσεις του στομάχου και των εντέρων. Οι χημικές στη διάσπαση μεγάλων μορίων σε μικρότερα, για να μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον οργανισμό. Ορισμένα θρεπτικά συστατικά δεν χρειάζονται πέψη. Τα θρεπτικά συστατικά, ανεξάρτητα αν διασπαστούν με την πέψη ή όχι, για να χρησιμοποιηθούν πρέπει να περάσουν στο αίμα, μέσω του οποίου κατανέμονται στα κύτταρα όπου γίνεται ο μεταβολισμός. Για τη διάσπαση των τροφών είναι απαραίτητα διάφορα ένζυμα. Το πεπτικό σύστημα του ανθρώπου αποτελείται από μία σειρά από σωληνωτά όργανα που διαπερνούν το σώμα από το στόμα μέχρι το παχύ έντερο. Η τροφή εισάγεται από το στόμα, περνά από τον οισοφάγο, καταλήγει στο στομάχι και από εκεί στο λεπτό και το παχύ έντερο. Επίσης, υπάρχουν οι προσαρτημένοι αδένες, οι σιελογόνοι αδένες, το ήπαρ (συκώτι) και το πάγκρεας. Το πεπτικό σύστημα του ανθρώπου Στόμα Η πέψη αρχίζει από το στόμα. Στο στόμα γίνεται κατάτμηση και μάσηση της τροφής με τα δόντια. Επίσης, το σάλιο (σίελος) παράγεται από τις σιελογόνους αδένες και διοχετεύεται στο στόμα. Η έκκριση του σάλιου αποτελεί αντίδραση σε διάφορες διεγέρσεις που μπορεί να είναι η θέα ή η 14

15 οσμή του φαγητού ή ακόμη η σκέψη ενός καλού γεύματος. Το σάλιο είναι αραιό υγρό (1 % στερεά), και περιέχει α-αμυλάση και χλωριούχο νάτριο, που την ενεργοποιεί. Το άμυλο υδρολύεται προς δεξτρίνες. Το σάλιο, επίσης, περιέχει μία βλεννώδη ουσία, την μυκίνη, που διευκολύνει την κατάποση της τροφής. Η τροφή μετατρέπεται σε βλωμό. Ο βλωμός μεταφέρεται με την κατάποση στον οισοφάγο και αμέσως προωθείται στο στομάχι. Η υδρόλυση του αμύλου από την αμυλάση του σάλιου διακόπτεται στο στομάχι, όπου το ένζυμο αδρανοποιείται στο όξινο περιβάλλον. Στομάχι Στο στομάχι υπάρχει το γαστρικό υγρό, που περιέχει το ένζυμο πεψίνη και υδροχλωρικό οξύ. Η έκκριση του γαστρικού υγρού προκαλείται από ψυχολογικά αίτια. Επίσης, προκαλείται από συστατικά ορισμένων τροφίμων, όπως εκχυλίσματα κρέατος. Στην κατώτερη περιοχή του στομαχιού γίνεται μία έντονη μυϊκή κίνηση που αναγκάζει τις τροφές να αναμιχθούν με το γαστρικό υγρό. Η πεψίνη υδρολύει τις πρωτεΐνες προς πολυπεπτίδια. Στο γαστρικό υγρό υπάρχει και η ρεννίνη που προκαλεί θρόμβωση των καζεϊνών του γάλακτος. Η οξύτητα του στομαχιού, επίσης, θανατώνει μέρος των βακτηρίων που εισέρχονται με την τροφής. Από το στομάχι η τροφή με τη μορφή χυλού μεταφέρεται στο λεπτό έντερο. Λεπτό έντερο Στο λεπτό έντερο γίνεται η κύρια πέψη των τροφών. Η τροφή εισάγεται στο δωδεκαδάκτυλο (αρχικό τμήμα του εντέρου). Στο δωδεκαδάκτυλο διοχετεύονται η χολή (από το ήπαρ) και το παγκρεατικό υγρό (από το πάγκρεας). Επίσης, το λεπτό έντερο (επιθηλιακά κύτταρα) εκκρίνει το εντερικό υγρό. Το παγκρεατικό υγρό περιέχει ενδοπεπτιδάσες και εξωπεπτιδάσες. Οι ενδοπεπτιδάσες τρυψίνη και χυμοτρυψίνη συνεχίζουν την αποικοδόμηση των πρωτεϊνών και παράγονται πεπτίδια. Επίσης, δρουν οι καρβοξυπεπτιδάσες Α και Β. Η πέψη των πρωτεϊνών ολοκληρώνεται με τη δράση πεπτιδασών του εντερικού υγρού. Οι πεπτιδάσες αυτές είναι κυρίως αμινοπεπτιδάσες και διπεπτιδάσες. Έτσι, στους ενήλικες μόνο ελεύθερα αμινοξέα μεταφέρονται στο αίμα (σε σπάνιες περιπτώσεις μεταφέρονται διπεπτίδια ή μικρά ολιγοπεπτίδια). Στα μικρά παιδιά συχνά παρατηρείται απορρόφηση πεπτιδίων ή ολόκληρων πρωτεϊνών. 15

16 Με τη δράση της παγκρεατικής αμυλάσης παράγεται μαλτόζη. Το εντερικό υγρό περιέχει πολλά ένζυμα. Υπάρχουν δι-σακχαριδάσες. Η μαλτάση υδρολύει τη μαλτόζη σε γλυκόζη, η σακχαράση τη σακχαρόζη σε γλυκόζη και φρουκτόζη, και η λακτάση τη λακτόζη σε γλυκόζη και γαλακτόζη. Στο λεπτό έντερο υπάρχουν και οι μηχανισμοί μεταφοράς των μονοσακχαριτών στο αίμα. Η απορρόφηση των σακχάρων δεν γίνεται με την ίδια ταχύτητα. Η γλυκόζη και η γαλακτόζη απορροφούνται ταχύτερα από τη φρουκτόζη. Η πέψη των λιπιδίων της τροφής, που αποτελούνται κυρίως από τριγλυκερίδια, αρχίζει ουσιαστικά στο λεπτό έντερο. Με τη δράση των χολικών αλάτων που υπάρχουν στη χολή τα λιπίδια μετατρέπονται σε γαλάκτωμα. Στο γαλάκτωμα δρα πιο εύκολα η παγκρεατική λιπάση. Η παγκρεατική λιπάση καταλύει την υδρόλυση μόνο του 1 και 3 εστερικού δεσμού των τριγλυκεριδίων, και παράγονται λιπαρά οξέα και μονογλυκερίδια. Όταν η συγκέντρωση των χολικών αλάτων είναι μεγάλη, σχηματίζονται τα μικκύλια, σφαιρικά συσσωματώματα που περιέχουν χολικά άλατα, φωσφολιπίδια, χοληστερόλη, λιπαρά οξέα και μονογλυκερίδια. Στα μικκύλια, τα λιπίδια τοποθετούνται με τις πολικές τους ομάδες προς τα έξω, και έτσι δημιουργείται ένας μηχανισμός μεταφοράς τους σε υδατικό περιβάλλον. Η απορρόφηση γίνεται από τις λάχνες του λεπτού εντέρου με παθητική μεταφορά. Στα επιθηλιακά κύτταρα επανασυντίθενται τα τριγλυκερίδια όπου σχηματίζονται τα χυλομικρά με τα οποία τα τριγλυκερίδια καταλήγουν στους ιστούς. Σε μια μέτρια λήψη λιπών η απορρόφηση γίνεται κατά περίπου 95 %. Παχύ έντερο Στο παχύ έντερο περνάει οτιδήποτε δεν έχει αφομοιωθεί και απορροφηθεί στο λεπτό έντερο. Στο στάδιο αυτό δεν παράγεται άλλο ένζυμο από το σώμα. Όμως, το παχύ έντερο είναι πλούσιο σε βακτήρια τα οποία με τα δικά τους ένζυμα μπορούν μερικά να προσβάλλουν άπεπτα συστατικά. Επίσης, από βακτήρια συντίθενται ορισμένες βιταμίνες όπως η Κ, σε μικρή όμως κλίμακα. Η κύρια λειτουργία του παχέος εντέρου είναι να απορροφήσει το νερό από την υγρή μάζα, έτσι ώστε στο τέλος του σωλήνα η μάζα να έχει ημιστερεή μορφή (κόπρανα, περιττώματα). 16

17 Τα θρεπτικά συστατικά Υδατάνθρακες Το % της ενέργειας που παίρνει ο άνθρωπος με την τροφή του προέρχεται από υδατάνθρακες. Το 60 % αυτού είναι από πολυσακχαρίτες και το 40 % από μονοσακχαρίτες, κυρίως γλυκόζη και φρουκτόζη, και τους δισακχαρίτες σακχαρόζη και λακτόζη. Ο πιο κοινός μονοσακχαρίτης είναι η D-γλυκόζη που υπάρχει σε φρούτα, λαχανικά, μέλι και άλλα τρόφιμα με τη μορφή δισακχαριτών. Επίσης, σε πολλά φυτικά τρόφιμα με τη μορφή των πολυσακχαριτών άμυλο και σε ζωικά τρόφιμα κυτταρίνη, και γλυκογόνο. Άλλος σημαντικός μονοσακχαρίτης είναι η φρουκτόζη που υπάρχει στο μέλι, στα φρούτα και λαχανικά. Επίσης, η γαλακτόζη που υπάρχει με τη μορφή του δισακχαρίτη λακτόζη που είναι το κύριο σάκχαρο του γάλακτος. Οι υδατάνθρακες προσλαμβάνονται με την τροφή σε μεγάλες ποσότητες, καθόσον υπάρχουν παντού και βρίσκονται σε μεγάλα ποσοστά σε φτηνά τρόφιμα, όπως οι πατάτες, το ψωμί, η ζάχαρη, τα λαχανικά. Επιπλέον, το ότι πολλοί υδατάνθρακες έχουν γλυκειά γεύση συμβάλλει στη μεγάλη χρησιμοποίησή τους. Συνήθως, οι πολυσακχαρίτες ή δισακχαρίτες πέπτονται, και έτσι δεν υπάρχουν στα κόπρανα. Όμως, γνωστή είναι η έλλειψη λακτάσης, που έχει ως αποτέλεσμα να μη πέπτεται η λακτόζη από τον οργανισμό. Είναι η γνωστή δυσανεξία λακτόζης. Έτσι, η λακτόζη οδεύει στο παχύ έντερο, όπου χρησιμοποιείται ως τροφή από μικροοργανισμούς, με αποτέλεσμα να προκαλούνται διάρροιες και πόνοι. Οι υδατάνθρακες βρίσκονται σε μεγάλες ποσότητες στα περισσότερα τρόφιμα. Έτσι, σπάνια αναφέρεται η απαραίτητη ημερήσια κατανάλωση υδατανθράκων από τον οργανισμό. Πάντως, το ελάχιστο ποσό υδατανθράκων για τον οργανισμό είναι mg την ημέρα. Εάν δεν λαμβάνεται το ελάχιστο αυτό ποσό, παράγεται γλυκόζης από αμινοξέα πρωτεϊνών, με αποτέλεσμα τη φθορά κάποιων ιστών. Η έλλειψη υδατανθράκων έχει και άλλες αρνητικές συνέπειες. Όμως, πιο συνηθισμένη είναι η υπερκατανάλωση υδατανθράκων. 17

18 Οι υδατάνθρακες ήταν πάντοτε σημαντική τάξη θρεπτικών υλών. Όμως, ενοχοποιήθηκαν για πολλές παθολογικές καταστάσεις, και έτσι πριν μερικές δεκαετίες υπήρξε μια τάση μείωσης της κατανάλωσής τους, κυρίως στο δυτικό κόσμο. Η τάση αυτή οδήγησε στην αύξηση της κατανάλωσης λιπαρών υλών και πρωτεϊνών, που όμως είναι πιο επικίνδυνη για την υγεία. Σήμερα προτείνεται η αύξηση του ποσοστού της ενέργειας που προσλαμβάνεται με τους υδατάνθρακες στο 50 %. Όμως, συνιστάται το μεγαλύτερο μέρος να είναι με τη μορφή πολυσακχαρικών. Δεν συνιστάται η υπερκατανάλωση απλών υδατανθράκων (γλυκόζη, σακχαρόζη), καθόσον συνδέεται α) με παχυσαρκία και έτσι έμμεσα με το σακχαρώδη διαβήτη, β) άμεσα με το σακχαρώδη διαβήτη, γ) με προβλήματα στα δόντια. Γλυκαιμικός δείκτης είναι ο λόγος της αύξησης της συγκέντρωσης της γλυκόζης του αίματος 2-3 ώρες μετά την κατανάλωση τροφίμου που περιέχει 50 γραμμάρια υδατάνθρακες προς την αύξηση που προκαλεί ίση ποσότητα γλυκόζης. Δηλαδή είναι ένας δείκτης που κατατάσσει τα τρόφιμα ανάλογα με τη δυνατότητά τους να αυξάνουν τη συγκέντρωση της γλυκόζης του αίματος. Είναι ποιοτικό χαρακτηριστικό και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Παράδειγμα, οι φακές, τα μήλα, η σοκολάτα έχουν χαμηλό γλυκαιμικό δείκτη, οι μπανάνες μέτριο, ενώ οι πατάτες, τα πεπόνια,τα αναψυκτικά υψηλό γλυκαιμικό δείκτη. Στην τροφή υπάρχουν παράγωγα υδατανθράκων που δεν πέπτονται, καθόσον δεν αποικοδομούνται από τα πεπτικά ένζυμα. Είναι οι λεγόμενες διαιτητικές ή φυτικές ίνες. Είναι δομικά συστατικά των φυτικών κυττάρων, και δεν έχουν όλες ινώδη υφή. Διακρίνονται σε οι αδιάλυτες και οι διαλυτές στο νερό. Αδιάλυτες ίνες είναι η κυτταρίνη, οι ημικυτταρίνες και η ινουλίνη. Η κυτταρίνη που βρίσκεται στο σύνολο των φυτικών τροφίμων. Οι ημικυτταρίνες βρίσκονται κυρίως σε δημητριακά. Είναι πολυμερή κυρίως πεντοζών αλλά και άλλων μονοσακχαριτών με πολλές πλευρικές ομάδες. Επίσης, η ινουλίνη, που είναι πολυμερές της φρουκτόζης. Διαλυτές ίνες είναι οι πηκτίνες και τα κόμμεα. Οι πηκτίνες είναι πολυμερή του γαλακτουρονικού οξέος και άλλων μονοσακχαριτών, και βρίσκονται στα φρούτα και στα λαχανικά. Τα κόμμεα αποτελούνται από διάφορους μονοσακχαρίτες και παράγωγά τους, και δεν βρίσκονται σε βρώσιμα τμήματα των φυτών. Στις διαιτητικές ίνες κατατάσσονται και οι λιγνίνες (πολυφαινόλες) που δεν είναι παράγωγα υδατανθράκων. Όμως, υπάρχουν κυρίως στα ξυλώδη τμήματα των φυτικών τροφίμων, όπως παράδειγμα στα καρότα. Οι διαιτητικές ίνες δεν πέπτονται από τον άνθρωπο. Όμως, κάποιες διασπώνται μερικώς από τα βακτήρια του εντέρου, και μάλιστα μέρος 18

19 των προϊόντων διάσπασης αξιοποιείται ενεργειακά από τον οργανισμό. Τα πιο σημαντικά προϊόντα της διάσπασης αυτής των ινών είναι τα μικρής αλυσίδας λιπαρά οξέα, όπως το βουτυρικό και το προπιονικό. Οι φυτικές ίνες διευκολύνουν την απέκκριση των άπεπτων ουσιών από το παχύ έντερο. Οι αδιάλυτες στο νερό αυξάνουν τον όγκο των κοπράνων και την ταχύτητα με την οποία τα κόπρανα περνούν από το παχύ έντερο, και έτσι διευκολύνουν την απέκκριση. Οι πηκτίνες (διαλυτές ίνες) σχηματίζουν πηκτές στο στομάχι και το έντερο, και μειώνουν την ταχύτητα πέψης και απορρόφησης των θρεπτικών υλών. Επίσης, μειώνουν τη συγκέντρωση της χοληστερόλης. Παρόμοιο ρόλο έχουν και οι λιγνίνες, που μειώνουν επίσης τη συγκέντρωση της χοληστερόλης. Λιπαρές ύλες Οι λιπαρές ύλες είναι μίγματα λιπιδίων, κυρίως τριγλυκεριδίων Οι λιπαρές ύλες παρέχουν το % της ενέργειας που λαμβάνει ο άνθρωπος με την τροφή, οι υδατάνθρακες το % και οι πρωτεΐνες το 12 %. Το 45 % της ενέργειας που παρέχουν οι λιπαρές ύλες προέρχεται από έλαια, βούτυρο, μαργαρίνες, γενικά από αυτούσιες λιπαρές ύλες. Το υπόλοιπο 55 % προέρχεται από λιπιδικά συστατικά τροφίμων, το 30 % από το κρέας, το 15 % από γαλακτοκομικά προϊόντα εκτός από το βούτυρο, και 10 % από άλλα τρόφιμα. Ως λιπίδια ορίζονται οι ενώσεις που είναι αδιάλυτες στο νερό και διαλυτές σε οργανικούς διαλύτες. Τα λιπίδια έχουν σημαντικές βιολογικές δράσεις. Είναι συστατικά των μεμβρανών των κυττάρων, είναι η μορφή με την οποία αποθηκεύεται ή μεταφέρεται η ενέργεια, ενώ ορισμένα λιπίδια έχουν ειδικές δράσεις, όπως οι λιποδιαλυτές βιταμίνες ή κάποια λιπαρά οξέα και παράγωγά τους. Λιπίδια υπάρχουν συχνά συνδεμένα με πρωτεΐνες (λιποπρωτείνες) ή υδατάνθρακες (γλυκολιπίδια). Η βιολογική δράση αυτών των μορίων προκύπτει από συνδυασμό των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των λιπιδίων και των πρωτεϊνών ή υδατανθράκων του μορίου τους. Οι ομάδες των λιπιδίων που ενδιαφέρουν τη διατροφή είναι τα τριγλυκερίδια, τα λιπαρά οξέα, τα φωσφολιπίδια, και οι στερόλες. Απαραίτητα λιπαρά οξέα. Ο οργανισμός μπορεί να συνθέτει τα λιπαρά του οξέα από το ακετυλο-coa που μπορεί να προέρχεται από υδατάνθρακες, πρωτεΐνες ή από άλλα λιπαρά οξέα. Εξαίρεση αποτελούν το λινελαικό οξύ (ω-6), 18:2, και το λινολενικό οξύ (ω-3) 18:3. Έτσι, είναι απαραίτητο να προσλαμβάνονται από την τροφή. Για το λόγο αυτό, ονομάζονται απαραίτητα λιπαρά οξέα. Το γ-λινολενικό (ω-6), 18:3, και το αραχιδονικό (ω-6), 20:4, επίσης, 19

20 παλαιότερα θεωρούνται απαραίτητα λιπαρά οξέα. Όμως, βιοσυντίθενται στον οργανισμό από το λινελαικό οξύ. Επίσης, βιοσυντίθενται στον οργανισμό τα υπόλοιπα μέλη της οικογένειας των ω-3 λιπαρών οξέων, όπως το εικοσιπεντενικό οξύ και το εικοσιδυοεξενικό οξύ, από το λινολενικό οξύ. Εμπειρικά υπολογίζεται ότι το 1 % των λαμβανόμενων από τον οργανισμό θερμίδων πρέπει να προέρχεται από απαραίτητα λιπαρά οξέα. ω-3 και ω-6 λιπαρά οξέα. Τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα έχουν πολύ σημαντικό ρυθμιστικό ρόλο στα κύτταρα, καθόσον είναι πρόδρομες ενώσεις μορίων με ορμονική δράση. Κύρια πηγή των ω-3 λιπαρών οξέων είναι το λίπος και το κρέας των ψαριών, ενώ των ω-6 λιπαρών οξέων τα φυτικά λάδια και το κρέας. Τα φωσφολιπίδια είναι απαραίτητα στον οργανισμό, καθόσον είναι συστατικά των κυτταρικών μεμβρανών. Επίσης, με τη γαλακτωματοποιητική τους δράση συμβάλλουν στην πέψη και απορρόφηση των λιπιδίων. Στα τρόφιμα υπάρχουν φωσφολιπίδια φυσιολογικά, και επίσης προστίθενται ως γαλακτοματοποιητές. Οι ανάγκες του οργανισμού κανονικά καλύπτονται από την πρόσληψη με την τροφή και από τη βιοσύνθεσή τους στο ήπαρ. Οι στερόλες είναι σημαντικές για τον οργανισμό. Η χοληστερόλη έχει σημαντικούς ρόλους, αλλά η υψηλή συγκέντρωσή της στο αίμα σχετίζεται με την εμφάνιση καρδιαγγειακών παθήσεων. Αντίθετα, οι φυτοστερόλες φαίνεται να εμποδίζουν την απορρόφηση της χοληστερόλης, και έτσι έχουν ευεργετική δράση. Ασθένειες που σχετίζονται με τον μεταβολισμό των λιπαρών υλών Η παχυσαρκία είναι το μεγαλύτερο διατροφικό πρόβλημα στις αναπτυγμένες χώρες, καθόσον σχετίζεται με πολλές ασθένειες όπως οι καρδιαγγειακές παθήσεις, ο σακχαρώδης διαβήτης, η υπέρταση. Η αθηροσκλήρωση συνδέεται άμεσα με τη διατροφή και έχει σχέση με το μεταβολισμό λιπιδίων. Σημαντικός παράγοντας κινδύνου για την αθηροσκλήρωση είναι η υπερλιπιδαιμία, και ιδιαίτερα η υψηλή 20

21 συγκέντρωση χοληστερόλης στο αίμα με τη μορφή των LDL. Η μείωση του βάρους του σώματος είναι σημαντική για την αντιμετώπιση της υπερλιπιδαιμίας. Επίσης, σημαντική είναι η μείωση της κατανάλωσης τροφίμων πλούσιων σε χοληστερόλη και κορεσμένα λιπαρά οξέα., όπως ζωικά τρόφιμα πλούσια σε λίπος. Αντίθετα, θετική είναι η κατανάλωση φυτικών τροφίμων καθόσον δεν περιέχουν χοληστερόλη, ενώ περιέχουν ακόρεστα λιπαρά οξέα. Επίσης, θετική είναι η κατανάλωση τροφίμων που είναι πλούσια σε διαιτητικές ίνες, καθόσον βοηθούν στην απομάκρυνση χοληστερόλης από τον οργανισμό. Οι πλούσιες σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα δίαιτες έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων χοληστερόλης και τριγλυκεριδίων στο αίμα. Πιο θετική επίδραση στην πρόληψη της αθηροσκλήρωσης έχουν τα ω-3 λιπαρά οξέα, και μικρότερη τα ω-6 λιπαρά οξέα. Πρωτεΐνες Ο κύριος ρόλος των πρωτεϊνών της τροφής είναι η παροχή στον οργανισμό των αμινοξέων για τη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών του και άλλων απαραίτητων αζωτούχων μη πρωτεϊνικών συστατικών. Επίσης, οι πρωτεΐνες της τροφής μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας. Αυτό συμβαίνει σε περίπτωση υπερβολικής λήψης τους. Επίσης, σε περίπτωση ασιτίας, μετά την εξάντληση των αποθεμάτων ενέργειας με τη μορφή του γλυκογόνου ή του λίπους. Επίσης, σημειώνεται ότι αμινοξέα αποτελούν πηγή γλυκόζης. Γενικά, οι πρωτεΐνες δεν αποθηκεύονται. Όμως, κάποιοι ιστοί λειτουργούν ως αποθήκη πρωτεϊνών. Στον οργανισμό οι πρωτεΐνες είναι ως πρωτεϊνικά μόρια, και επίσης συνδεμένες και με νουκλεινικά οξέα (νουκλεοπρωτείνες), σάκχαρα (γλυκοπρωτείνες) και λιπίδια (λιποπρωτείνες). Οι πρωτεΐνες διατηρούν τις βιολογικές τους ιδιότητες σε μία περιορισμένη περιοχή θερμοκρασιών και ph. Σε υψηλές θερμοκρασίες ή ακραίες τιμές ph μετουσιώνονται. Με την μετουσίωση των πρωτεϊνών επέρχεται ελάττωση της διαλυτότητας, και επίσης συνήθως χάνουν τη βιολογική τους δραστικότητα. Οι πρωτεΐνες αποτελούν το σαφώς μεγαλύτερο μέρος των στερεών συστατικών του οργανισμού. Η μεγαλύτερη τάξη πρωτεϊνών του οργανισμού είναι τα ένζυμα. Από τα αμινοξέα των πρωτεϊνών βιοσυντίθενται αζωτούχα μη πρωτεϊνικά του οργανισμού, όπως ορμόνες, βιταμίνες, νουκλεινικά οξέα και συνένζυμα. 21

22 Απαραίτητα αμινοξέα Τα αμινοξέα που υπάρχουν στις πρωτεΐνες των ζώντων οργανισμών είναι α-αμινοξέα. Δηλαδή έχουν την καρβοξυλομάδα και την αμινομάδα συνδεμένες στο ίδιο άτομο άνθρακα. Οι πρωτείνες που υπάρχουν στη φύση ( ) αποτελούνται από είκοσι κυρίως αμινοξέα. Ο οργανισμός δεν μπορεί να συνθέσει 9 από τα αμινοξέα που συμμετέχουν στη δομή των πρωτεϊνών, τουλάχιστον με την ταχύτητα που χρειάζεται για να καλυφθούν οι ανάγκες του οργανισμού. Έτσι, πρέπει απαραίτητα να λαμβάνονται με την τροφή. Τα απαραίτητα αυτά αμινοξέα είναι: ισολευκίνη, λευκίνη, λυσίνη, μεθειονίνη, φαινυλαλανίνη, θρεονίνη, τρυπτοφάνη, βαλίνη, ιστιδίνη. Η αργινίνη δεν θεωρείται απαραίτητο αμινοξύ για τους ενήλικες. Όμως, είναι απαραίτητο αμινοξύ για τον αναπτυσσόμενο οργανισμό. Τα υπόλοιπα αμινοξέα (μη απαραίτητα αμινοξέα) δεν σημαίνει ότι δεν χρειάζονται για την ανάπτυξη και συντήρηση του οργανισμού. Αντίθετα, είναι εξίσου απαραίτητα με τα άλλα, απλώς ο οργανισμός μπορεί να τα συνθέσει. Υπάρχουν αμινοξέα που χαρακτηρίζονται ως ημιαπαραίτητα. Αυτά απαιτούν για τη βιοσύνθεσή τους την παρουσία κάποιων απαραίτητων. Παράδειγμα, για τη βιοσύνθεση της τυροσίνης, που δεν είναι απαραίτητο αμινοξύ, χρειάζεται φαινυλαλανίνη, που είναι απαραίτητο αμινοξύ. Συνιστώμενη Διαιτητική Πρόσληψη Πρωτεΐνης Ο οργανισμός έχει την ανάγκη από καθημερινή λήψη πρωτεϊνών, και ιδιαίτερα αυτών που περιέχουν τα απαραίτητα αμινοξέα. Όμως, είναι δύσκολο να καθοριστεί η συνιστώμενη διαιτητική πρόσληψη πρωτεΐνης. Πάντως, περίπου 0,8 g πρωτεΐνης / Κg βάρους την ημέρα είναι αρκετά για να καλυφτούν οι ανάγκες του οργανισμού. Βέβαια, μεγάλη σημασία έχει η ποιότητα και όχι μόνο η ποσότητα της πρωτεΐνης. Από άποψη ποιότητας, σημαντική είναι η πεπτική αξία της πρωτεΐνης και η βιολογική αξία της πρωτεΐνης. Οι οδοί απέκκρισης του αζώτου είναι τα νεφρά και το έντερο. Έτσι, όσο άζωτο δεν ανακτηθεί στα ούρα και τα κόπρανα έχει κατακρατηθεί από τον οργανισμό για τις ανάγκες του σε αμινοξέα. Πεπτική αξία καλείται το % ποσοστό της πρωτεΐνης που πέπτεται από τον οργανισμό. Αυτό είναι πολύ μεγαλύτερο στις ζωικές από ότι στις φυτικές πρωτεΐνες, καθόσον οι φυτικές ίνες παρεμποδίζουν την υδρόλυση των πρωτεϊνών από τις πεπτιδάσες. 22

23 Πεπτική αξία = (Απορροφούμενο ποσό αζώτου: συνολικό ποσό αζώτου) χ 100. Δηλαδή η πεπτική αξία μιας πρωτεΐνης δίνει το % του αζώτου της που απορροφάται κατά την πέψη. Η βιολογική αξία αντιπροσωπεύει το ποσοστό της πρωτεΐνης που χρησιμοποιείται από έναν αναπτυσσόμενο οργανισμό. Προσδιορίζεται πειραματικά και είναι ίση με το λόγο Προσλαμβανόμενο άζωτο (άζωτο κοπράνων + άζωτο ούρων) : (προσλαμβανόμενο άζωτο άζωτο κοπράνων), % Βιολογική αξία = (Συγκρατούμενο ποσό αζώτου: Απορροφούμενο ποσό αζώτου) χ 100. Όταν τα αμινοξέα οξειδώνονται στον οργανισμό το άζωτο απομακρύνεται με τα ούρα ως ουρία. Θρεπτική αξία = Β.Α. χ Π.Α. Οι πρωτεΐνες του αυγού έχουν Β.Α. = 100. Δηλαδή χρησιμοποιείται το 100 % για τη σύνθεση ιστών. Το γάλα αγελάδας έχει Β.Α. = 75. Λείπει κατά 25 % το απαραίτητο αμινοξύ μεθειονίνη. Το σιτάρι και το ψωμί έχουν Β.Α. = 50. Λείπει 50 % το απαραίτητο αμινοξύ λυσίνη. Η ζελατίνη έχει Β.Α. = 0. Λείπει τελείως το απαραίτητο αμινοξύ τρυπτοφάνη. Αλληλοσυμπλήρωση τροφών Τρία μέρη ψωμιού και ένα μέρος τυριού έχουν Β.Α. 75. Η έλλειψη λυσίνης στο ψωμί (βιολογική αξία=50) συμπληρώνεται με την περίσσεια λυσίνη τυριού. Χημικός Βαθμός Πρωτεϊνών Ο προσδιορισμός του χημικού βαθμού των πρωτεϊνών εφαρμόζεται σε όλα τα τρόφιμα και είναι ημιποσοτικός. Προσδιορίζονται τα απαραίτητα αμινοξέα (g/100 g πρωτείνης) στην εξεταζόμενη πρωτεΐνη. Οι τιμές αυτές συγκρίνονται, για κάθε απαραίτητο αμινοξύ, με τις αντίστοιχες πρότυπης (πρωτεΐνες πλήρους αυγού). Στη συνέχεια υπολογίζεται ο λόγος (b-a : a) x 100. Παράδειγμα b καζείνης και a αυγού. Λαμβάνεται το αμινοξύ που υστερεί περισσότερο. Στο παράδειγμα ισχύει, μεθειονίνη αυγό 5,7 και καζείνη 3,7. Δηλαδή (3,7-5,7 : 5,7) χ 100 = -35,1. Ο χημικός βαθμός της καζείνης είναι ,1 = 64,9. 23

24 Πηγές πρωτεϊνών Οι πρωτεΐνες βρίσκονται ευρέως στη φύση. Όμως, λίγα τρόφιμα περιέχουν υψηλά επίπεδα πρωτεϊνών. Τέτοια είναι τα ζωικά τρόφιμα και κάποια φυτικά. Τα ζωικά τρόφιμα περιέχουν πρωτεΐνες υψηλής ποιότητας, όπως και κάποια φυτικά τρόφιμα. Το κρέας, τα γαλακτοκομικά προϊόντα, το αυγό είναι σημαντικές πηγές πρωτεϊνών. Πολλοί ξηροί καρποί περιέχουν σημαντικά ποσά πρωτεϊνών αλλά όχι υψηλής αξίας. Τα δημητριακά έχουν μικρή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες. Όμως, επειδή καταναλώνονται σε μεγάλες ποσότητες παρέχουν ικανοποιητικά ποσά πρωτεΐνης στον οργανισμό. Τα φρούτα και τα λαχανικά έχουν μικρά ποσά πρωτεΐνης. Το κρέας (ζώα κτηνοτροφίας, κοτόπουλα, ψάρια) αποτελούν την πιο σημαντική πηγή πρωτεϊνών για τον άνθρωπο (το 43 %), και ακολουθούν τα γαλακτοκομικά προϊόντα (το 22 %) και τα δημητριακά (το 17,6 %). Άλλες πηγές είναι τα αυγά (το 4,8 %), τα φρούτα και τα λαχανικά (το 1,1 %), και διάφορα άλλα τρόφιμα (το 0,6 %). Τα πρωτεϊνούχα τα τρόφιμα περιέχουν περισσότερα από ένα είδος πρωτεϊνών. Βέβαια, οι πρωτεΐνες των τροφίμων αλληλοσυμπληρώνονται και έτσι μπορεί με την τροφή να προκύπτει υψηλής ποιότητας πρωτεΐνη, όπως στην περίπτωση ψωμιού και τυριού. Τα λαχανικά έχουν έλλειψη των θειούχων αμινοξέων (μεθειονίνη και κυστείνη) αλλά έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λυσίνη. Η λυσίνη λείπει από τα σιτηρά. Έτσι, φαίνεται ότι θα μπορούσαν να αντικατασταθούν τα ζωικά τρόφιμα με φυτικά. Όμως, πρέπει να καταναλώνονται μεγάλες ποσότητες φυτικών τροφίμων. Επίσης, στα φυτικά τρόφιμα η ύπαρξη φυτικών ινών δυσχεραίνει την απορρόφηση των πρωτεϊνών. Η έλλειψη πρωτεϊνών και ιδιαίτερα πρωτεϊνών υψηλής βιολογικής αξίας είναι μεγάλο παγκόσμιο πρόβλημα. Προκαλεί καθυστέρηση στην ανάπτυξη και εμφάνιση πολλών ασθενειών. Η έλλειψη πρωτεϊνών συνήθως συνοδεύεται και από έλλειψη ενέργειας. Η κατάσταση είναι γνωστή ως κακή διατροφή από έλλειψη πρωτεϊνών και ενέργειας, και συνοδεύεται από διάφορες παθολογικές καταστάσεις. Επίσης, υπάρχουν ασθένειες που συνδέονται με το μεταβολισμό των αμινοξέων. 24

25 Νερό Το νερό μελετάται ξεχωριστά από τα υπόλοιπα ανόργανα συστατικά λόγω της εξαιρετικής σημασίας του. Είναι σημαντικό δομικό συστατικό οργανισμού, και επηρεάζει σημαντικά τις δομές και τις λειτουργίες των άλλων συστατικών, κυρίως των μακρομορίων. Η μεγάλη σημασία του είναι φανερή και από το ότι ο άνθρωπος μπορεί να ζήσει χωρίς νερό μόνο λίγες ημέρες. Αντίθετα, μπορεί να ζήσει χωρίς τροφή περίπου ενάμιση μήνα. Το νερό αποτελεί το % του βάρους του ανθρώπινου σώματος. Αποτελεί το 90 % του αίματος, το 75 % του μυϊκού ιστού, το 20 % του λιπώδους ιστού. Το 55 % του νερού είναι ενδοκυτταρικό και το 45 % εξωκυτταρικό. Το νερό δεν μεταβολίζεται στον οργανισμό, ενώ μόνο σε μικρό ποσοστό συμμετέχει σε υδρολύσεις. Έτσι, η λειτουργία του στον οργανισμό είναι αποτέλεσμα των φυσικών του ιδιοτήτων και όχι των χημικών. Στη μεγάλη διαλυτική ικανότητα του νερού οφείλονται πολλές από τις λειτουργίες του στον οργανισμό. Το νερό βοηθάει την πέψη. Ως κύριο συστατικό όλων των πεπτικών υγρών, διαλύει ή ενυδατώνει τις θρεπτικές ύλες, και έτσι διευκολύνει τη διέλευση της τροφής από το γαστρεντερικό σωλήνα. Επίσης, συμμετέχει στην απορρόφηση. Οι διάφορες θρεπτικές ύλες απορροφούνται στο αίμα με τη μορφή υδατικού διαλύματος. Έτσι, το νερό μεταφέρει τις θρεπτικές ύλες από το πεπτικό σύστημα στα κύτταρα, και τα προϊόντα απέκκρισης από τα κύτταρα στους ιστούς, και από εκεί στο περιβάλλον. Το νερό έχει τη δυνατότητα να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του σώματος, ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Πηγές νερού Το νερό είναι συστατικό όλων των φυσικών προϊόντων τροφίμων, αλλά σε διαφορετικές ποσότητες. Έτσι, επηρεάζει την περιεκτικότητά τους σε άλλα συστατικά όπως και την ενέργεια που αποδίδουν. Για το λόγο αυτό συχνά σε ορισμένα τρόφιμα αναφέρεται η επί ξηρού περιεκτικότητά τους σε διάφορα συστατικά. Ο άνθρωπος από υγρές τροφές (όπως γάλα, χυμοί) ή σαν σκέτο νερό προσλαμβάνει 1-1,5 λίτρα νερού την ημέρα. Η ποσότητα νερού που λαμβάνεται από στερεές τροφές ποικίλλει και είναι 0,5 μέχρι 1 λίτρο νερό την ημέρα. Επίσης, ο οργανισμός παίρνει νερό από το μεταβολισμό των θρεπτικών υλών, με τελικά προϊόντα νερό και διοξείδιο του άνθρακα. 0,6 γραμμάρια ανά γραμμάριο υδατάνθρακα, 1,07 γραμμάρια ανά γραμμάριο λίπους και 0,41 γραμμάρια ανά γραμμάριο πρωτεΐνης. Σύμφωνα με ένα εμπειρικό κανόνα ο οργανισμός πρέπει να λάβει 25

26 ένα γραμμάριο νερού για κάθε kcal που παίρνει με την τροφή του. Μία μικτή τροφή αποδίδει περίπου 4 kcal/g. Έτσι, θα πρέπει να καταναλώνεται περίπου τετραπλάσια ποσότητα νερού από όση τροφή. Το νερό που συμμετέχει στη λειτουργία του σώματος καθημερινά είναι πολύ μεγαλύτερο, καθόσον μέρος του νερού επανα-απορροφάται και δεν αποβάλλεται. Η συνολική ποσότητα νερού που συμμετέχει στη λειτουργία του σώματος είναι 5-15 λίτρα την ημέρα. Η ελάχιστη ποσότητα που πρέπει να λαμβάνεται καθημερινά είναι ένα λίτρο, ενώ η μέγιστη 7-8 λίτρα. Ανόργανα Συστατικά Το νερό μαζί με τους υδατάνθρακες, τα λιπίδια και τις πρωτεΐνες αποτελούν περίπου το 96 % του βάρους του ανθρώπου. Τα άλλα, εκτός του νερού, ανόργανα συστατικά αποτελούν περίπου το 4 % του βάρους του σώματος. Τα ανόργανα συστατικά δεν μπορούν να σχηματιστούν στον οργανισμό. Έτσι, αυτά που έχουν κάποια λειτουργία και κατά συνέπεια είναι απαραίτητα, πρέπει να λαμβάνονται με την τροφή. Για να θεωρηθούν κάποια ανόργανα συστατικά απαραίτητα για τον άνθρωπο οργανισμό πρέπει α) να υπάρχουν σε σταθερή συγκέντρωση στους ιστούς του οργανισμού, και β) η έλλειψή τους από την τροφή να δημιουργεί προβλήματα στον οργανισμό, και επίσης τα προβλήματα εξαφανίζονται όταν τα ανόργανα συστατικά προστεθούν και πάλι στην τροφή. Τα απαραίτητα ανόργανα συστατικά διακρίνονται σε μακροστοιχεία και μικροστοιχεία. Τα μακροστοιχεία υπάρχουν στον οργανισμό σε αρκετά μεγάλες ποσότητες. Αυτά είναι το ασβέστιο, ο φώσφορος, το νάτριο, το κάλιο, το χλώριο, το μαγνήσιο και το θείο. Τα μικροστοιχεία ή ιχνοστοιχεία υπάρχουν στον οργανισμό σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις ή ίχνη. Αυτά είναι ο σίδηρος, το ιώδιο, το μαγγάνιο, ο χαλκός, ο ψευδάργυρος, το κοβάλτιο, το φθόριο, το σελήνιο, το χρώμιο και το μολυβδαίνιο, ενώ αναφέρονται και άλλα ως απαραίτητα. Από τα απαραίτητα ανόργανα συστατικά μερικά απορροφούνται εύκολα από τον οργανισμό καθόσον σχηματίζουν ευδιάλυτα άλατα. Όμως, άλλα, όπως το Ca, P, Mg, απορροφούνται δύσκολα καθόσον συχνά σχηματίζουν δυσδιάλυτες ενώσεις. Η ικανότητα των ανόργανων στοιχείων να αντιδρούν με διάφορες ενώσεις έχει μεγάλη σημασία καθόσον επηρεάζει τη βιολογική τους διαθεσιμότητα. Παράδειγμα τα οξαλικά ανιόντα σχηματίζουν δυσδιάλυτα άλατα που δεν απορροφούνται από τη γαστρεντερική οδό. Η βιολογική διαθεσιμότητα ενός στοιχείου μπορεί να εξαρτάται από το βαθμό οξείδωσής του. Η σχετική βιολογική 26

27 δραστικότητα του σιδήρου αποτιμάται με βάση το θειικό άλας του δισθενούς σιδήρου που η βιολογική του διαθεσιμότητα λαμβάνεται ως 100. Η επεξεργασία με αναγωγικό, όπως το ασκορβικό οξύ, μπορεί να αυξήσει τη σχετική βιολογική διαθεσιμότητα. Μακροστοιχεία Το νάτριο συμβάλλει στη ρύθμιση του ph και της ωσμωτικής πίεσης των υγρών του σώματος. Όλα τα τρόφιμα περιέχουν νάτριο όπως και το πόσιμο νερό, ενώ προσλαμβάνεται με το μαγειρικό αλάτι. Η υψηλή κατανάλωση χλωριούχου νατρίου σχετίζεται με την υπέρταση, και συνιστάται η μείωσή της. Συχνά γίνεται υποκατάσταση του NaCl με KCl. Η έλλειψή του προκαλεί αφυδάτωση και πτώση της πίεσης. Το ασβέστιο στον οργανισμό είναι βρίσκεται στα οστά και τα δόντια. Το γάλα και τα προϊόντα του είναι οι καλύτερες και μάλλον αναντικατάστατες πηγές ασβεστίου. Επίσης, υπάρχει και στα φασόλια, το κρέας, τα ψάρια, το αλεύρι και άλλα τρόφιμα. Η βιταμίνη D και η λακτόζη επηρεάζουν θετικά την απορρόφηση του ασβεστίου. Αντίθετα, οι φυτικές ίνες φαίνεται να εμποδίζουν την απορρόφηση ανόργανων συστατικών. Η έλλειψή του προκαλεί οστεοπόρωση και ραχίτιδα. Ο φωσφόρος, όπως το ασβέστιο είναι απαραίτητος για τα οστά και τα δόντια, και είναι συστατικό σημαντικών βιολογικών μορίων. Τρόφιμα πλούσια σε φωσφορικά είναι τα γαλακτοκομικά προϊόντα, τα αυγά, το κρέας, τα ψάρια, τα δημητριακά. Η έλλειψή του σχετίζεται με ανορεξία και αδυναμία. Το κάλιο σχετίζεται με τη λειτουργία των μυών και των νεύρων, είναι το κύριο κατιόν των ενδοκυτταρικών υγρών. Συμβάλλει στη ρύθμιση του ph και της ωσμωτικής πίεσης. Όλα τα τρόφιμα περιέχουν κάλιο. Η έλλειψη καλίου σχετίζεται με μυϊκή αδυναμία, ναυτία, ταχυπαλμία. Το μαγνήσιο είναι συστατικό της χλωροφύλλης. Επίσης συμμετέχει στο σχηματισμό των οστών και είναι συμπαράγοντας ενζύμων. Τα φυτικά τρόφιμα είναι πηγές μαγνησίου. Η έλλειψή της σχετίζεται με ανορεξία, ταχυπαλμία, σπασμούς. Το χλώριο βρίσκεται περισσότερο στα εξωκυτταρικά υγρά, κυρίως ως NaCl. Συμβάλλει στη διατήρηση της ισορροπίας ηλεκτρολυτών και του ph. Υπάρχει σε πολλά τρόφιμα, ενώ προσλαμβάνεται με το μαγειρικό αλάτι. Η έλλειψή του σχετίζεται με αλκάλωση και η υπερβολική λήψη με οίδημα. Το θείο βρίσκεται στον οργανισμό κυρίως στα θειούχα αμινοξέα μεθειονίνη, κυστείνη και κυστίνη, αλλά και άλλες ενώσεις. Μετέχει σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Τα πρωτεϊνούχα τρόφιμα είναι πηγές θείου. Η έλλειψή του σχετίζεται με καθυστέρηση της ανάπτυξης. 27

28 Ιχνοστοιχεία Ο σίδηρος βρίσκεται στη αιμοσφαιρίνη, στη μυοσφαιρίνη στα κυτοχρώματα, και σε πρωτεΐνες-ένζυμα. Αποθηκεύεται με τη μορφή της φερριτίνης (σύμπλοκο σιδήρου, φωσφορικών, πρωτεΐνης). Το συκώτι και το κρέας είναι οι καλύτερες πηγές σιδήρου. Επίσης, σίδηρος υπάρχει σε ορισμένα φρούτα και λαχανικά, σε ξηρούς καρπούς και σε δημητριακά. Ο οργανισμός παίρνει σίδηρο και από το νερό, και ακόμη από τα μαγειρικά σκεύη. Από τα φυτικά τρόφιμα ο σίδηρος απορροφάται σε μικρό ποσοστό, επειδή το φυτικό οξύ σχηματίζει με το σίδηρο δυσδιάλυτα άλατα. Η έλλειψη σιδήρου προκαλεί αναιμία. Ο χαλκός συμμετέχει σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Τρόφιμα πλούσια σε χαλκό είναι το συκώτι, οι ξηροί καρποί, τα οστρακοειδή. Η έλλειψή του σχετίζεται με αναιμία. Το ιώδιο βρίσκεται στον οργανισμό κυρίως στον θυρεοειδή αδένα. Τα τρόφιμα περιέχουν πολύ μικρές συγκεντρώσεις ιωδίου. Ιώδιο περιέχουν διάφορα θαλασσινά, το κρέας και τα αυγά, όπως και το μαγειρικό αλάτι στο οποίο έχει προστεθεί ιωδιούχο κάλιο. Η έλλειψή του προκαλεί βρογχοκήλη και κρετινισμό. Το μαγγάνιο στον οργανισμό είναι απαραίτητο σε διάφορα ενζυμικά συστήματα. Τα δημητριακά και οι ξηροί καρποί είναι πλούσια σε μαγγάνιο. Η έλλειψή του σχετίζεται με προβλήματα στην πήξη του αίματος, ενώ σε υψηλά επίπεδα σχετίζεται με μυϊκή αδυναμία και νευρικές διαταραχές. Ο ψευδάργυρος στο οργανισμό είναι απαραίτητος σε διάφορα ενζυμικά συστήματα. ενώ σε υψηλά επίπεδα είναι τοξικός. Τα δημητριακά, τα φύτρα, είναι πλούσια σε ψευδάργυρο. Η έλλειψή του σχετίζεται με δερματικές αλλοιώσεις, ανορεξία, ενώ σε υψηλές συγκεντρώσεις σχετίζεται με πονοκεφάλους. Το κοβάλτιο είναι συστατικό της βιταμίνης Β12. Το κρέας και διάφορα άλλα τρόφιμα περιέχουν κοβάλτιο. Η έλλειψη κοβαλτίου σχετίζεται με κακοήθη αναιμία. Το φθόριο συμβάλλει στην υγεία των δοντιών. Το πόσιμο νερό και τα ψάρια είναι οι κύριες πηγές φθορίου. Σε πολλές πόλεις γίνεται φθορίωση του νερού της ύδρευσης. Η έλλειψη φθορίου σχετίζεται με σήψη δοντιών και οστεοπόρωση, ενώ σε υψηλά επίπεδα σχετίζεται με δυσπλασία οστών και δοντιών. Το μολυβδαίνιο συμβάλλει στην απορρόφηση του χαλκού, και στον οργανισμό βρίσκεται σε ένζυμο. Το συκώτι, δημητριακά και φυλλώδη λαχανικά είναι πλούσια σε μολυβδαίνιο. 28

29 Το σελήνιο δρα αντιοξειδωτικά. Τα καρύδια, το συκώτι, δημητριακά, λαχανικά, θαλασσινά είναι καλές πηγές σεληνίου. Η έλλειψη σεληνίου σχετίζεται με καρδιοπάθειες, ενώ σε υψηλά επίπεδα σχετίζεται με διάρροιες και εμετούς. Το χρώμιο στον οργανισμό βοηθά τη δράση της ινσουλίνης και είναι συμπαράγοντας ενζύμων. Ενεργός μορφή είναι το τρισθενές, ενώ το εξασθενές μπορεί να είναι τοξικό. Η έλλειψη του χρωμίου σχετίζεται με υπεργλυκαιμία. Βιταμίνες Οι βιταμίνες και η σημασία τους για τον άνθρωπο είναι γνωστές από τις πρώτες δεκαετίες του εικοστού αιώνα. Βιταμίνες είναι οργανικές ενώσεις που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη διατήρηση του οργανισμού σε καλή κατάσταση, αλλά δεν παρέχουν ενέργεια στον οργανισμό. Είναι απαραίτητες στον οργανισμό, σε μικρές ποσότητες, καθόσον δεν μπορεί να τις συνθέσει, τουλάχιστον στις ποσότητες που του είναι απαραίτητες. Όμως, οι βιταμίνες έχουν διαφορετικές χημικές δομές, έχουν διαφορετικούς ρόλους στον οργανισμό, και διαφέρουν στο μεταβολισμό τους. Οι βιταμίνες υπάρχουν σε πολλά τρόφιμα. Όμως, η απορρόφησή τους από τον οργανισμό είναι συνήθως μικρή. Επιπλέον, καταστρέφονται σε σημαντικό βαθμό κατά τις επεξεργασίες των τροφίμων. Έτσι, ακόμη και σήμερα σε μεγάλο μέρος του πληθυσμού της γης εμφανίζονται ασθένειες που οφείλονται σε έλλειψη βιταμινών. Από την άλλη πλευρά, σήμερα όλες οι βιταμίνες παρασκευάζονται συνθετικά, και πολύ συχνά γίνεται εμπλουτισμός ορισμένων τροφίμων με βιταμίνες. Οι βιταμίνες διακρίνονται στις λιποδιαλυτές, που είναι οι A, D, E, K, και στις υδατοδιαλυτές, που είναι οι βιταμίνες του συμπλέγματος Β και η C. Οι λιποδιαλυτές και οι υδατοδιαλυτές βιταμίνες διαφέρουν στο ρόλο τους, στην απορρόφησή τους, στην αποθήκευσή τους στον οργανισμό. Οι υδατοδιαλυτές απορροφούνται με απλή διάχυση αλλά και ειδικούς μηχανισμούς, ενώ οι λιποδιαλυτές εισέρχονται με διάχυση στα επιθηλιακά κύτταρα όπου ενώνονται με τα χυλομικρά και μεταφέρονται με αυτά. Οι υδατοδιαλυτές δεν αποθηκεύονται, ενώ οι λιποδιαλυτές ναι. Έτσι, οι υπερβιταμινώσεις αφορούν κυρίως τις λιποδιαλυτές βιταμίνες, που σε μεγάλες δόσεις είναι τοξικές για τον οργανισμό. Οι περισσότερες βιταμίνες βιοσυντίθενται μόνο στα φυτά. Όμως, η βιταμίνη D που βιοσυντίθεται στον άνθρωπο με την βοήθεια της υπεριώδους ακτινοβολίας. Πολλοί ζωικοί οργανισμοί περιέχουν σημαντικά ποσά βιταμινών, επειδή καταναλώνουν φυτικά τρόφιμα. 29

30 Λιποδιαλυτές βιταμίνες Η βιταμίνη Α είναι απαραίτητη στο σχηματισμό γλυκοπρωτεινών του οργανισμού. Το συκώτι και τα ηπατέλαια είναι πλούσια σε βιταμίνη Α. Άλλες πηγές είναι τα γαλακτοκομικά προϊόντα, τα αυγά, ψάρια, φρούτα και λαχανικά. Η έλλειψη βιταμίνης Α σχετίζεται με προβλήματα στα μάτια, ξηροφθαλμία, τύφλωση. Η βιταμίνη D βοηθά στην απορρόφηση του ασβεστίου και είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη των οστών και των δοντιών. Τα ιχθυέλαια και ηπατέλαια είναι πλούσια σε βιταμίνη D. Η έλλειψη της βιταμίνης D σχετίζεται με ραχίτιδα και οστεοπόρωση. Η βιταμίνη Ε στον οργανισμό αυξάνει το χρόνο ζωής των ερυθροκυττάρων. Οι τοκοφερόλες, που ανήκουν στο σύμπλεγμα των ενώσεων με δράση βιταμίνης Ε, έχουν αντιοξειδωτική δράση. Το γάλα, φυτικά έλαια, ξηροί καρποί περιέχουν σημαντικές ποσότητες βιταμίνης Ε. Η έλλειψη βιταμίνης Ε σχετίζεται με αναιμία. Η βιταμίνη Κ είναι απαραίτητη για την κανονική πήξη του αίματος. Διάφορα τρόφιμα περιέχουν σημαντικές ποσότητες βιταμίνης Κ. Η έλλειψή της σχετίζεται με αιμορραγίες. Υδατοδιαλυτές βιταμίνες Η βιταμίνη Β1, θειαμίνη, είναι σημαντική για το μεταβολισμό των υδατανθράκων. Η βιταμίνη Β1 βρίσκεται στα δημητριακά, το κρέας, τα λαχανικά. Η έλλειψη της βιταμίνης Β1 προκαλεί την ασθένεια beri-beri. Η βιταμίνη Β2, ριβοφλαβίνη, είναι σημαντικός παράγοντας ενζύμου. Το συκώτι και το κρέας γενικά, και μικρότερο βαθμό τα προϊόντα γάλακτος είναι σημαντικές πηγές βιταμίνης Β2. Η έλλειψή της σχετίζεται με χειλίτιδα, ξηροδερμία. Το παντοθενικό οξύ στον οργανισμό συμμετέχει σε σχηματισμό συνενζύμου. Το συκώτι, τα φρέσκα λαχανικά, ο βασιλικός πολτός, και διάφορα άλλα τρόφιμα περιέχουν σημαντικές ποσότητες παντοθενικού οξέος. Η έλλειψή του σχετίζεται με νευρομυικές και καρδιαγγειακές διαταραχές. Η βιταμίνη Β6 στον οργανισμό συμμετέχει ως συνένζυμο στο μεταβολισμό αμινοξέων και λιπιδίων. Πηγές της βιταμίνης Β6 είναι το συκώτι και γενικά το κρέας, τα δημητριακά. Η έλλειψή της σχετίζεται με δερματίτιδες και νευρίτιδες. Η βιταμίνη Β12, κυανοκοβαλαμίνη, είναι απαραίτητη για το μεταβολισμό των νουκλεινικών οξέων. Το συκώτι και γενικά κρέας είναι πλούσιο σε βιταμίνη Β12, ενώ υπάρχει και σε ζυμούμενα φυτικά 30

31 προϊόντα. Η έλλειψή της σχετίζεται με κακοήθη αναιμία. Η νιασίνη (νικοτινικό οξύ), βιταμίνη ΡΡ ή αντιπελλαργική, δρα ως συνένζυμο στην οξείδωση των υδατανθράκων. Το κρέας είναι πλούσιο σε νιασίνη. Η έλλειψή της προκαλεί την ασθένεια της πελλάγρας. Το φολικό οξύ, φολακίνη, στον οργανισμό είναι συμπαράγοντας συνενζύμων. Βρίσκεται στα πράσινα λαχανικά, το συκώτι και γενικότερα στο κρέας. Η έλλειψη φολικού οξέος σχετίζεται με μεγαλοβλαστική αναιμία. Η βιοτίνη, βιταμίνη Η, στον οργανισμό βρίσκεται ως συνένζυμο. Το συκώτι είναι πλούσιο σε βιοτίνη, ενώ η βιταμίνη υπάρχει και σε γάλα, αυγό και μπανάνες. Η έλλειψη βιοτίνης σχετίζεται με δερματίτιδες, μυαλγίες, αδυναμία. Το ασκορβικό οξύ, βιταμίνη C, στον οργανισμό συμμετέχει σε πρωτεινοσύνθεση και μεταβολισμό λιπιδίων. Έχει αντιοξειδωτική (αναγωγική δράση). Τα εσπεριδοειδή και άλλα φρούτα, διάφορα λαχανικά περιέχουν ασκορβικό οξύ σε διάφορες συγκεντρώσεις. Έλλειψή του προκαλεί την ασθένεια σκορβούτο. 31

32 Λειτουργικά τρόφιμα Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότεροι άνθρωποι αντιλαμβάνονται πλέον ότι δεν τρώμε για να ικανοποιήσουμε την πείνα και τις γευστικές μας αναζητήσεις μόνο, αλλά και για να είμαστε και να παραμείνουμε υγιείς. Αυτό συνάδει με τη ρήση του Ιπποκράτη η διατροφή σου είναι το φάρμακό σου, που αναφέρεται στα συστατικά της τροφής που βοηθούν στην πρόληψη και θεραπεία νόσων όπως και στη βελτίωση της σωματικής και πνευματικής κατάστασης. Έτσι, υπάρχει ενδιαφέρον για τα λεγόμενα λειτουργικά τρόφιμα. Με τον όρο λειτουργικά τρόφιμα εννοούμε τα τρόφιμα που περιέχουν συστατικά, φυσικά η επιπρόσθετα, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να προσφέρουν ένα συγκεκριμένο όφελος για την υγεία. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή όρισε ως λειτουργικά τρόφιμα «τα τρόφιμα που αποδεικνύεται επιτυχώς ότι εκτός από την επαρκή κάλυψη των διατροφικών αναγκών, επιδρούν θετικά σε έναν ή περισσότερους λειτουργικούς στόχους του οργανισμού, για τη βελτίωση της υγείας είτε τη μείωση του κινδύνου εμφάνισης ασθενειών». Δηλαδή τα λειτουργικά τρόφιμα πρέπει να έχουν τη μορφή συνήθους ή τυπικού τροφίμου και να καταναλώνονται στα πλαίσια της καθημερινής διατροφής. Τα λειτουργικά τρόφιμα διακρίνονται α) Στα φυσικά (συμβατικά) λειτουργικά, τρόφιμα, β) Στα τροποποιημένα (ενισχυμένα ή εμπλουτισμένα) λειτουργικά τρόφιμα, και γ) Στα τρόφιμα για ειδικές διατροφικές/διαιτητικές χρήσεις. Τα Φυσικά Λειτουργικά Τρόφιμα έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε βιοδραστικά συστατικά, είτε από τη φύση τους, όπως φρούτα και λαχανικά, είτε επειδή προέρχονται από πρώτες ύλες που είναι φυσικές πηγές βιοδραστικών συστατικών, όπως το γιαούρτι. Παράδειγμα κάποια φρούτα και λαχανικά περιέχουν αντιοξειδωτικές ουσίες που προστατεύουν τον οργανισμό από τις ελεύθερες ρίζες, μειώνοντας τον κίνδυνο εμφάνισης διαφόρων ασθενειών. Το λυκοπένιο της τομάτας, οι ανθοκυάνες του κόκκινου κρασιού και οι κατεχίνες του τσαγιού είναι μερικές περιπτώσεις βιοδραστικών ουσιών σε φυσικά τρόφιμα. 32

33 Τα Τροποποιημένα Λειτουργικά Τρόφιμα είναι αυτά που έχουν υποστεί κάποιου είδους επεξεργασία και εμπλουτίσθηκαν με κάποιο βιοδραστικό συστατικό που είτε υπάρχει είτε όχι φυσικά στο τρόφιμο, με στόχο την πρόληψη ή την αντιμετώπιση διαγνωσμένης ανεπάρκειας στον πληθυσμό ή σε μια πληθυσμιακή ομάδα. Διακρίνονται α) στα τρόφιμα που έχουν εμπλουτιστεί με βιοδραστικό συστατικό που υπάρχει φυσικά στο τρόφιμα, όπως δημητριακά πρωινού, β) στα τρόφιμα στα οποία έχει προστεθεί βιοδραστικό συστατικό που δεν υπάρχει φυσικά στο τρόφιμο, και γ) στα τρόφιμα από τα οποία έχει μειωθεί κάποια πιθανώς επιβλαβής ένωση, όπως τυρί χαμηλότερα επίπεδα χοληστερόλης. Παραδείγματα είναι χυμοί εμπλουτισμένοι με ασβέστιο, μαργαρίνες εμπλουτισμένες με στερόλες, και πολλά άλλα. Λειτουργικά τρόφιμα για ειδικές διατροφικές/διαιτητικές χρήσεις είναι αυτά που έχουν υποστεί βιομηχανική επεξεργασία και υποστηρίζουν ειδική διατροφική/διαιτητική ανάγκη. Παραδείγματα είναι τρόφιμα για βρέφη, παιδιά, ηλικιωμένους, υποαλλεργικά τρόφιμα, όπως τρόφιμα ελεύθερα γλουτένης και λακτόζης, και τρόφιμα για απώλεια βάρους. Παραπλήσιες κατηγορίες προϊόντων είναι α) τα ιατρικά τρόφιμα, τα οποία απευθύνονται μόνο σε ασθενείς και χορηγούνται κατόπιν ιατρικής συνταγής, και στοχεύουν στη διατροφική διαχείριση και αντιμετώπιση κάποιας ασθένειας, και β) τα νεοφανή τρόφιμα, που προκύπτουν κυρίως με βιοτεχνολογικές μεθόδους, όπως φρούτα με αυξημένη περιεκτικότητα σε βιταμίνες. Τα τροφοφάρμακα είναι, επίσης, μια νέα κατηγορία, στην οποία πολλές φορές συγκαταλέγονται και τα λειτουργικά τρόφιμα. Πρόκειται για έναν γενικότερο όρο που σύμφωνα με διεθνείς επιστημονικούς οργανισμούς περιλαμβάνει οτιδήποτε μπορεί να έχει όφελος για την υγεία, όπως τα συμπληρώματα διατροφής, τα αρωματικά φυτά και βότανα, τα λειτουργικά τρόφιμα, τα νεοφανή τρόφιμα. 33