Uzturviela

Barības viela ir viela, ko organisms izmanto, lai izdzīvotu, augtu un vairoties. Prasība par uzturvielu uzņemšanu attiecas uz dzīvniekiem, augiem, sēnītēm un protistiem. Uzturvielas var tikt iekļautas šūnās vielmaiņas nolūkos vai izdalītas no šūnām, lai izveidotu ne-šūnu struktūras, piemēram, matus, zvīņas, spalvas vai eksoskeletus. Dažas uzturvielas var būt

Barības viela ir viela, ko organisms izmanto, lai izdzīvotu, augtu un vairoties. Prasība par uzturvielu uzņemšanu attiecas uz dzīvniekiem, augiem, sēnītēm un protistiem. Uzturvielas var tikt iekļautas šūnās vielmaiņas nolūkos vai izdalītas no šūnām, lai izveidotu ne-šūnu struktūras, piemēram, matus, zvīņas, spalvas vai eksoskeletus. Dažas barības vielas var vielmaiņas ceļā pārvērst mazākās molekulās enerģijas izdalīšanas procesā, piemēram, ogļhidrātiem, lipīdiem, olbaltumvielām un fermentācijas produktiem (etanolam vai etiķim), kas rada ūdens un oglekļa dioksīda galaproduktus. Visiem organismiem ir nepieciešams ūdens. Būtiskas barības vielas dzīvniekiem ir enerģijas avoti, dažas aminoskābes, kas tiek apvienotas, lai radītu olbaltumvielas, taukskābju apakškopa, vitamīni un noteiktas minerālvielas. Augiem ir nepieciešami daudzveidīgāki minerāli, kas uzsūcas caur saknēm, kā arī oglekļa dioksīds un skābeklis, kas tiek absorbēts caur lapām. Sēnes dzīvo uz mirušām vai dzīvām organiskām vielām un apmierina saimnieka vajadzības pēc uzturvielām.

Dažādiem organismu veidiem ir dažādas būtiskās barības vielas. Askorbīnskābe (C vitamīns) ir būtiska cilvēkiem un dažām dzīvnieku sugām, bet lielākā daļa citu dzīvnieku un daudzi augi spēj to sintezēt. Uzturvielas var būt organiskas vai neorganiskas: organiskie savienojumi ietver lielāko daļu savienojumu, kas satur oglekli, bet visas pārējās ķīmiskās vielas ir neorganiskas. Neorganiskās uzturvielas ietver dzelzi, selēnu un cinku, savukārt organiskās uzturvielas ir olbaltumvielas, tauki, cukuri un vitamīni.

Klasifikācija, ko galvenokārt izmanto, lai aprakstītu dzīvnieku barības vielu vajadzības, barības vielas iedala makroelementos un mikroelementos. Makroelementi (ogļhidrāti, tauki, olbaltumvielas, ūdens) tiek patērēti salīdzinoši lielos daudzumos (gramos vai uncēs), un tos galvenokārt izmanto enerģijas iegūšanai vai iekļaušanai audos augšanai un atjaunošanai. Mikroelementi ir nepieciešami mazākā daudzumā (miligrami vai mikrogrami); tiem ir smalka bioķīmiska un fizioloģiska loma šūnu procesos, piemēram, asinsvadu funkcijās vai nervu vadīšanā. Nepietiekams svarīgu uzturvielu patēriņš vai slimības, kas traucē uzsūkšanos, izraisa deficīta stāvokli, kas apdraud augšanu, izdzīvošanu un vairošanos. Padomi patērētājiem par uzturvielu uzņemšanu, piemēram, Amerikas Savienoto Valstu uztura atsauces deva, ir balstīti uz daudzumu, kas nepieciešams, lai novērstu deficītu un sniegtu makroelementu un mikroelementu ceļvežus gan zemākajai, gan augšējai uzņemšanas robežai. Daudzās valstīs noteikumi nosaka, ka pārtikas produktu etiķetēs ir jābūt informācijai par makroelementu un mikroelementu daudzumu, kas pārtikā atrodas ievērojamā daudzumā. Uzturvielas lielākos daudzumos, nekā organismam nepieciešams, var radīt kaitīgu ietekmi.[1] Ēdamie augi satur arī tūkstošiem savienojumu, ko parasti sauc par fitoķīmiskām vielām, kuru ietekme uz slimībām vai veselību nav zināma, tostarp daudzveidīga klase ar neuzturvielu statusu, ko sauc par polifenoliem, kas joprojām ir slikti saprotami līdz 2024. gadam.

Veidi

Makroelementi

Makroelementus definē vairākos veidos.[2]

• Ķīmiskie elementi, ko cilvēki patērē lielākajos daudzumos, ir ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis, skābeklis, fosfors un sērs, kas apkopoti kā CHNOPS.
• Ķīmiskie savienojumi, ko cilvēki patērē lielākajos daudzumos un nodrošina lielāko daļu enerģijas, tiek klasificēti kā ogļhidrāti, olbaltumvielas un tauki. Arī ūdens ir jālieto lielos daudzumos, taču tas nenodrošina kaloriju vērtību.
• Kalcija, nātrija, kālija, magnija un hlorīda joni kopā ar fosforu un sēru ir uzskaitīti makroelementu sarakstā, jo tie ir nepieciešami lielos daudzumos, salīdzinot ar mikroelementiem, t.i., vitamīniem un citām minerālvielām, pēdējos bieži raksturo kā mikroelementus vai īpaši mikroelementus.[3]

Makroelementi nodrošina enerģiju:

• Ogļhidrāti ir savienojumi, kas sastāv no cukura veidiem. Ogļhidrātus klasificē pēc to cukura vienību skaita: monosaharīdi (piemēram, glikoze un fruktoze), disaharīdi (piemēram, saharoze un laktoze), oligosaharīdi un polisaharīdi (piemēram, ciete, glikogēns un celuloze).
• Olbaltumvielas ir organiski savienojumi, kas sastāv no aminoskābēm, kas savienotas ar peptīdu saitēm. Tā kā organisms nevar ražot dažas aminoskābes (sauktas par neaizvietojamām aminoskābēm), ar uzturu tās ir jānodrošina. Gremošanas laikā proteāzes sadala olbaltumvielas atpakaļ brīvās aminoskābēs.
• Tauki sastāv no glicerīna molekulas, kurai ir pievienotas trīs taukskābes. Taukskābju molekulas satur -COOH grupu, kas pievienota nesazarotām ogļūdeņražu ķēdēm, kas savienotas tikai ar vienkāršām saitēm (piesātinātās taukskābes) vai ar dubultām un vienvietīgām saitēm (nepiesātinātās taukskābes). Tauki ir nepieciešami šūnu membrānu veidošanai un uzturēšanai, stabilas ķermeņa temperatūras uzturēšanai, kā arī ādas un matu veselības uzturēšanai. Tā kā organisms neražo noteiktas taukskābes (sauktas par neaizvietojamām taukskābēm), tās ir jāuzņem ar uzturu.

Mikroelementi

Mikroelementi ir būtiski uztura elementi, kas dzīves laikā nepieciešami dažādos daudzumos, lai nodrošinātu vielmaiņas un fizioloģiskās funkcijas.[6][7]

• Uztura minerālvielas, piemēram, kālijs, nātrijs un dzelzs, ir Zemes elementi, un tos nevar sintezēt. Tie ir nepieciešami uzturā mikrogramu vai miligramu daudzumos. Tā kā augi iegūst minerālvielas no augsnes, uztura minerālvielas iegūst tieši no augiem, ko patērē, vai netieši no ēdamiem dzīvnieku avotiem.[8]
• Vitamīni ir organiski savienojumi, kas nepieciešami mikrogramu vai miligramu daudzumos.[9] Katra uztura vitamīna nozīme pirmo reizi tika noteikta, kad tika konstatēts, ka slimība attīstīsies, ja šis vitamīns nebūs uzturā.[9]

Būtiskums

Būtiskas barības vielas

Būtiska uzturviela ir uzturviela, kas nepieciešama normālai fizioloģiskai funkcijai, ko organismā nevar sintezēt — ne vispār, ne pietiekamā daudzumā — un tāpēc tā ir jāiegūst no uztura avota.[10][11] Neatkarīgi no ūdens, kas ir vispārēji nepieciešams homeostāzes uzturēšanai zīdītājiem[12], būtiskas barības vielas ir neaizstājamas dažādiem šūnu vielmaiņas procesiem, kā arī audu un orgānu uzturēšanai un funkcionēšanai[13]. Uzturvielas, ko uzskata par būtiskām cilvēkiem, ietver deviņas aminoskābes, divas taukskābes, trīspadsmit vitamīnus, četrpadsmit minerālvielas un holīnu.[13] Turklāt ir vairākas molekulas, kas tiek uzskatītas par nosacīti būtiskām uzturvielām, jo ​​tās ir neaizstājamas noteiktos attīstības un patoloģiskos stāvokļos.[13][14][15]

Neaizstājamā aminoskābe ir aminoskābe, kas ir nepieciešama organismam, bet kuru tas nevar sintezēt de novo, un tāpēc tā ir jāievada ar uzturu. No divdesmit standarta proteīnus producējošām aminoskābēm cilvēki nevar endogēni sintezēt deviņas: fenilalanīnu, valīnu, treonīnu, triptofānu, metionīnu, leicīnu, izoleicīnu, lizīnu un histidīnu.[16][17]