Brak odpowiedzi do tego tematu

[EXPERTO]

W pracy zebrano wiadomości na temat składu chemicznego owoców i warzyw oraz ich znaczenia dla zdrowia człowieka. Może być pomocna dla nauczycieli i uczniów na lekcjach wychowawczych (zdrowy styl życia), biologii, podstawach żywienia człowieka itp.

OWOCE I WARZYWA A ZDROWIE


Już od dawna w medycynie ludowej wykorzystywano zdrowotne właściwości niektórych owoców i warzyw, polecając je w chorobach serca, wątroby, reumatyzmie i nadciśnieniu.
Współczesna nauka potwierdza celowość stosowania owoców i warzyw w racjonalnym żywieniu, szczególnie w profilaktyce i terapii niektórych chorób cywilizacyjnych, a także w zapobieganiu procesów starzenia.
Owoce i warzywa są bogatym źródłem witamin, składników mineralnych, mikroelementów oraz związków terpenowych, flawonowych, garbników, chinonów i fitoncydów. Dlatego powinny być, obok składników budulcowych i energetycznych, stałym składnikiem diety. Owoce i warzywa, jak wszystkie organizmy żywe, mają bardzo zróżnicowany skład chemiczny. Występują w nich różnice gatunkowe oraz różnice będące następstwem przemian metabolicznych i stanu dojrzałości rośliny.
Składnikiem występującym w owocach i warzywach w największej ilości jest woda. Jej zawartość może dochodzić do 96% ogólnej masy. Woda występuje w formie wolnej lub związanej. Stosunkowo duża zawartość wody wpływa korzystnie na dostępność składników rozpuszczalnych oraz na smakowitość owoców i warzyw spożywanych na surowo.
Zawartość sacharydów w owocach i warzywach waha się od około 2% świeżej masy w niektórych owocach dyniowatych do ponad 30% w warzywach zawierających zapasową skrobię. Polisacharydy występują głównie w ścianach komórkowych, a glukoza i fruktoza w soku komórkowym. Proporcje składników sacharydowych zmieniają się z powodu metabolicznej aktywności rośliny. Szczególnie duże zmiany zachodzą podczas dojrzewania owoców. W stanie dojrzałym większość sacharydów występuje w postaci cukrów prostych. Niektóre niskoskrobiowe warzywa korzeniowe, takie jak buraki ćwikłowe i marchew, zawierające 8-18% sacharydów, są też stosunkowo bogate w monosacharydy. Generalnie jednak warzywa zawierają mniej niż 9% sacharydów w świeżej masie, z czego większość to polisacharydowe składniki ścian komórkowych. W owocach i warzywach względne proporcje sacharozy, glukozy i fruktozy są różne w zależności od surowca, a w tym samym surowcu zmieniają się w czasie. Przeważnie monosacharydy są obecne w większych ilościach niż sacharoza, ale w burakach ćwikłowych, marchwi, cebuli, słodkiej kukurydzy, słodkich ziemniakach oraz bananach, ananasach, brzoskwiniach, melonach i w daktylach niektórych odmian zawartość sacharozy jest większa.
Częściami składowymi ścian komórkowych są celuloza, hemiceluloza i pektyny. Ilość tych składników zależy od tkanki, gatunku i stanu dojrzałości rośliny, przy czym celuloza jest zawsze składnikiem dominującym. Ważnym, z technologicznego punktu widzenia, składnikiem ścian komórkowych są pektyny, wykorzystywane przy tworzeniu dżemów i konfitur. Bardzo bogatym źródłem pektyn jest biała, gąbczasta warstwa skórki owoców cytrusowych, zwłaszcza grejpfruta i cytryny, w której pektyny mogą stanowić do 50% suchej masy. Jabłko i miąższ buraka także zawierają znaczne ilości pektyn.
Większość białek owoców i warzyw pełni funkcje enzymatyczne, które mają istotne znaczenie w fizjologii oraz przemianach zachodzących po zbiorze plonów. Niektóre warzywa i słodka kukurydza zawierają ponad 4% białka, ale w większości warzyw udział białka jest mniejszy niż 3%. Wyjątek stanowią suche nasiona strączkowe, będące ważnym źródłem białka roślinnego, którego wartość jest wyższa niż białka zbóż, ale niższa niż białka większości produktów zwierzęcych. Zawartość białka w strączkowych wynosi przeciętnie 20-35%, a w produktach sojowych sięga nawet 50%. Biologiczne wykorzystanie białka nasion strączkowych ogranicza jednak niedostatek tryptofanu i aminokwasów siarkowych oraz stosunkowo niska strawność.
Zawartość białka w owocach jest szczególnie mała, rzadko wynosi ponad 1,5%, w wielu przypadkach znacznie poniżej 1%.
Lipidy owoców i warzyw, podobnie jak białka, znajdują się przeważnie w warstwach cytoplazmatycznych . Najczęściej występują one w warstwach ochronnych - nabłonku, naskórku i w warstwach korkowych. Zawartość lipidów jest zwykle niższa niż 1%.
W tkankach roślinnych powstaje wiele kwasów organicznych podczas normalnych procesów metabolicznych. Dlatego owoce i warzywa mają odczyn kwaśny. Zawartość kwasów jest zróżnicowana, od bardzo małej w słodkiej kukurydzy i nasionach roślin strączkowych do bardzo dużej w czarnej porzeczce i szpinaku. W większości owoców i warzyw dominują kwasy cytrynowy i jabłkowy, chociaż jest kilka wyjątków - jeżyny wytwarzają głównie kwas izocytrynowy, winogrona - kwas winowy, szpinak - kwas szczawiowy.
Barwniki owoców i warzyw można podzielić na 3 grupy: chlorofile, karotenoidy i antocyjany. Chlorofile odgrywają ważną rolę w procesie fotosyntezy i stanowią około 0,1% świeżej masy zielonych liści warzyw. Barwniki karotenoidowe odgrywają ważną rolę w tworzeniu barwy: korzenia marchwi (beta-karoten), owoców cytrusowych (beta-karoten i pochodne utlenione), pomidorów, arbuzów, moreli (likopen), papryki czerwonej (ksantofil). Struktura cząsteczkowa karotenoidów jest ważna w kontekście żywieniowej wartości warzyw i owoców, ponieważ beta-karoten i jego pochodne są prowitaminą witaminy A. Antocyjany stanowią grupę naturalnych czerwonych, niebieskich i purpurowych substancji. Powszechnie znanym warzywem zabarwionym przez antocyjany jest czerwona kapusta.
Zawartość popiołu w owocach i warzywach waha się od 0,1% w niektórych odmianach ziemniaka słodkiego do około 4,4% w kalarepie. Pierwiastkiem, który występuje w największych ilościach, jest potas. Warzywa zawierają więcej związków mineralnych niż owoce.

Warzywa dostarczają głównie związków mineralnych i witamin, a jedynie niektóre zawierają też znaczące ilości białka (np. oprócz wymienianej już soi - groszek zielony, bób, słodka kukurydza, brukselka, jarmuż i salsefia) lub skrobi (np. słodka kukurydza, zielony groszek, bób, korzeń pietruszki, seler i salsefia). Zawartość błonnika pokarmowego waha się od 0,5% do ok. 6% i zależy od stopnia dojrzałości rośliny. Najlepszym źródłem tego składnika są: bób, zielony groszek, buraki, rzepa i warzywa kapustne.
Zawartość składników mineralnych w warzywach sięga 0,5%-2,5%, jednak przyswajalność tych składników (zwłaszcza z warzyw liściastych) jest ograniczona, głównie przez błonnik i kwas szczawiowy. Warzywa liściaste (szpinak, seler naciowy, liście pietruszki, brukselka i kapusta włoska), jak również brokuły i jarmuż charakteryzuje stosunkowo duża zawartość żelaza, natomiast w warzywach kapustnych występują większe ilości wapnia. Dobrym źródłem magnezu jest słodka kukurydza, zielony groszek, fasola szparagowa, brukselka, jarmuż, seler i szpinak, a potasu – seler i pomidory.
Pod względem zawartości witamin można wyróżnić warzywa bogate w witaminę C (warzywa kapustne, papryka, chrzan, liście pietruszki i szpinak) oraz warzywa będące źródłem
beta-karotenu (jarmuż, marchew, warzywa liściaste, dynia, kabaczek i brokuły). Przetwory i soki warzywne apertyzowane są na ogół zacznie uboższe w witaminę C, w porównaniu z warzywami surowymi. Większość warzyw dostarcza ponadto witaminę K oraz witamin z grupy B – głównie niacyny i kwasu foliowego. W sałacie i zielonym groszku znajduje się też stosunkowo dużo witaminy E.
Owoce charakteryzuje ogólnie niska zawartość suchej masy, której podstawowym składnikiem są węglowodany. W dojrzałych owocach występują one głównie pod postacią mono- i disacharydów (glukoza, fruktoza i sacharoza) w ogólnej ilości 5-20%, a największą ich zawartością odznaczają się winogrona i daktyle. Wyjątek wśród owoców stanowią banany, których głównym węglowodanem jest skrobia. O smaku owoców, obok cukrów, decydują kwasy organiczne. W owocach obecne są znaczące ilości błonnika pokarmowego, którego najlepszym źródłem są owoce jagodowe. Najwięcej związków pektynowych zaliczanych do błonnika zawierają: jabłka, agrest, porzeczki i owoce cytrusowe. Owoce są bardzo ubogie w tłuszcz, z wyjątkiem awokado i orzechów, w których zawartość tłuszczu sięga 30%. Dostarczają one natomiast znacznej ilości witaminy C i karotenów, a w mniejszym stopniu witaminy z grupy B. Największą zawartością kwasu askorbinowego charakteryzują się owoce jagodowe (np. porzeczki, truskawki) i cytrusowe oraz kiwi, mango i melon. Witamina C występuje jednak w owocach na zmiennym poziomie, zależnym od odmiany i warunków klimatycznych, a w apertyzowanych przetworach i sokach owocowych jej ilość jest znacznie obniżona. Do owoców bogatych w karoteny można zaliczyć morele, mango, melon, arbuz, mandarynki, wiśnie i czereśnie. Składniki mineralne występują w mniejszych ilościach niż w warzywach. W większości owoców jagodowych jest stosunkowo dużo żelaza, wapnia i miedzi: z kolei morele i brzoskwinie zawierają większe ilości potasu. Najbardziej urozmaicony skład mineralny mają banany, które dostarczają względnie dużo magnezu, cynku, miedzi, fluoru i jodu. Przewaga pierwiastków zasadotwórczych sprawia, że owoce zalicza się do pokarmów o działaniu alkalizującym.
Orzechy, obok tłuszczu zawierają duże ilości białka, witamin z grupy B oraz potasu i fosforu, a także wapnia, magnezu i żelaza.
Większość owoców należy do pokarmów niskokalorycznych (30-70 kcal/100 g; 126-293 kJ/100g). Jedynie winogrona, banany, daktyle i awokado, a także kompoty owocowe odznaczają się nieco wyższą wartością energetyczną.
Jak wynika ze składu chemicznego, owoce i warzywa są przede wszystkim ważnym źródłem witamin. Szczególną rolę odgrywa witamina C i witamina A w postaci beta-karotenu, zaliczane do grupy witamin przeciwutleniających. Ze względu na swoje właściwości, wspólnie z bioflawonoidami i witaminą E zmniejszają ujemne dla zdrowia skutki tak zwanego stresu oksydacyjnego, czyli stanu organizmu charakteryzującego się zaburzeniem równowagi pomiędzy wytwarzaniem wolnych rodników i innych reaktywnych form tlenu a tempem ich unieszkodliwiania przez enzymy i przeciwutleniacze. Ochraniają one organizm przed czynnikami rakotwórczymi, takimi jak nitrozoamniny, tlenki azotu pochodzące z dymu tytoniowego oraz innymi zagrożeniami wynikającymi z zanieczyszczenia środowiska np. wolnymi rodnikami, czyli atomami lub cząsteczkami zdolnymi do samodzielnego występowania i posiadającymi na orbitalu jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Uważa się je za jedną z głównych przyczyn schorzeń cywilizacyjnych, w tym chorób nowotworowych i procesów starzenia.
Witaminie C przypisuje się istotne znaczenie dla utrzymania dobrego stanu zdrowia. Ostatnio zwraca się uwagę, że prócz roli w zwiększaniu przyswajalności żelaza z pożywienia i w podnoszeniu odporności organizmu na przeziębienia, infekcje, choroby bakteryjne i wirusowe, witamina C, pochodząca z owoców i warzyw, może hamować procesy miażdżycowe – sprzyja bowiem obniżaniu poziomu cholesterolu i trójglicerydów w surowicy krwi. Najwięcej witaminy C (w mg/100g) zawierają: czerwona papryka, brukselka, brokuły, natka pietruszki, czarne porzeczki, truskawki, owoce cytrusowe. Na uwagę zasługują również ziemniaki i kapusta, będące znacznym źródłem witaminy C, ze względu na duży udział tych produktów w diecie przeciętnego Polaka.
Ważnym składnikiem odżywczym występującym w owocach i warzywach są karotenoidy, a głównie beta-karoten, który jest podstawowym źródłem zaopatrzenia organizmu w witaminę A. Organizm sam w zależności od potrzeb reguluje w wątrobie i błonie śluzowej jelit przemianę beta-karotenu w witaminę A. Jest to witamina, która zapewnia prawidłowe funkcjonowanie siatkówki oka, odgrywa rolę w procesie wzrostu i rozwoju kości, w procesie krwiotwórczym oraz w rozwoju embrionalnym płodu, odpowiada za stan naszej skóry i wpływa na odporność organizmu. Bogatymi źródłami beta-karotenu (w mg/100g) są: marchew, natka pietruszki, szpinak, boćwina, papryka czerwona, dynia, sałata, brokuły, morele, brzoskwinie, borówki, śliwki, wiśnie.
Karotenoidem o udowodnionym działaniu przeciwutleniającym i przeciwnowotworowym jest likopen, obecny głównie w pomidorach i czerwonej papryce.
Niektóre warzywa, a zwłaszcza strączkowe są dobrym źródłem witamin z grupy B (B1, B2, B6, B12, kwasu foliowego, biotyny, kwasu pantotenowego). W najnowszych badaniach zwraca się uwagę na niedobory w diecie kwasu foliowego, który jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego i krwiotwórczego.
Zawarte w owocach i warzywach składniki mineralne takie jak: potas, wapń, magnez, żelazo, cynk stanowią istotny czynnik odkwaszający organizm człowieka. Na szczególną uwagę zasługuje potas, stanowiący 50% ogółu składników mineralnych, znajdujących się w owocach i warzywach. Wykazując antagonistyczne działanie w stosunku do sodu, ogranicza niekorzystne oddziaływanie nadmiarów tego pierwiastka, między innymi zmniejszając zawartość wody w organizmie. Potas poprawia również pracę mięśnia sercowego a wraz z witaminą C i bioflawonoidami zapobiega zwapnieniu naczyń krwionośnych i zmniejsza ryzyko powstawania w nich zmian miażdżycowych.
Wartość żywieniową owoców i warzyw podnoszą ważne w fizjologii trawienia substancje błonnikowe. W zależności od składu i właściwości działanie błonnika pokarmowego polega na obniżaniu poziomu cholesterolu (głównie frakcji LDL) i kwasów żółciowych w przewodzie pokarmowym, usuwaniu z organizmu zbędnych produktów przemiany materii i pierwiastków szkodliwych oraz usprawnieniu perystaltyki jelit. Owoce i warzywa poleca się szczególnie osobom z zaburzeniami przewodu pokarmowego np. z uchyłkowatością jelita grubego, a także w profilaktyce i dietoterapii w otyłości oraz cukrzycy.
Dużą role w przewodzie pokarmowym spełniają związki pektynowe, należące do rozpuszczalnej frakcji błonnika pokarmowego. Pozytywne oddziaływanie pektyn polega na usuwaniu z organizmu metali ciężkich oraz pierwiastków radioaktywnych, obniżaniu poziomu glukozy we krwi, adsorpcji szkodliwych produktów przemiany materii.
Do bogatych źródeł błonnika pokarmowego (w g/100g) zalicza się: nasiona roślin strączkowych, brukselkę, korzenie pietruszki, selera, marchwi, boćwinę, brokuły, buraki, owoce jagodowe, gruszki, jabłka, banany.
W wielu pracach zwraca się uwagę na pozytywny wpływ pewnych składników, należących do bioflawonoidów i utożsamianych z witaminą P, a wpływających pozytywnie na regulowanie wytrzymałości i przepuszczalności włosowatych naczyń krwionośnych, co ma znaczenie w chorobach serca i układu krążenia. Szczególnie bogatym źródłem bioflawonoidów są: czarne porzeczki, kapusta czerwona, owoce aronii, winogrona, owoce dzikiej róży, papryka.
Niektóre warzywa cenione są ze względu na zawartość określonej grupy składników. Soja, soczewica, groch i fasola, należące do warzyw strączkowych, są dobrym źródłem łatwo przyswajalnego białka. W cebuli, czosnku i chrzanie występują fitoncydy – naturalne związki bakteriobójcze. W winogronach odkryto resweratrol, substancję o znaczeniu prozdrowotnym, której przypisuje się hamowanie we wstępnych stadiach rozwoju niektórych chorób nowotworowych.
Podsumowując, owoce i warzywa to podstawowe źródło witaminy C i prowitaminy A (beta-karotenu), bogactwo składników mineralnych – mikro i makroelementów, błonnika pokarmowego, niektórych witamin z grupy B oraz innych związków biologicznie czynnych, zwanych często fitozwiązkami. Wymienione grupy związków obecne w warzywach i owocach, działając synergistycznie, wpływają korzystnie na stan organizmu człowieka oraz chronią go przed różnymi schorzeniami. Uważa się, że niskotłuszczowa dieta, bogata w owoce i warzywa zmniejsza ryzyko wystąpienia chorób układu krążenia i nowotworów, dlatego żywieniowcy i lekarze zalecają systematyczne spożywanie dużej ilości owoców i warzyw w różnej postaci, co najmniej 5 razy dziennie.
Niezależnie od wartości odżywczej warzywa i owoce dostarczają także bogactwa zapachowego i barwy w pożywieniu, a tym samym sprawiają, że jedzenie jest nie tylko koniecznością zaspokajania głodu, ale również przyjemnością.





Literatura:
Gawęcki J., Hryniewiecki L.: Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu.
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003
Sikorski Z. E.: Chemia żywności. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa 2002
Przeglądy Gastronomiczne



Opracowała:
Mirosława Bienioszek