> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Физиология питания

Физиология питания

Физиология питания. В последнее десятилетне Ф. п. обогатилась целым рядом новых фактов, которые дали совершенно иное освещение многим до тех пор загадочным явлениям, в особенности происхождению странных заболеваний, имевших какую-то связь с характером питания (ср. питание): цынги (скорбут), бери-бери, рахита и т. и. Искали причину в климате, недостатке освещения, сырости, предрасположении, недостатке солей в шнце и тому подобное. Знали, впрочем, о благотворном действии на цынгу свежей капусты, овощей, лимонов, на рахит молока, яиц, но это объяснялось или их „возбуждающим действием“, или высоко питательным составом, например обилием удобоусвояемых белков. Что именно в этих продуктах действовало „возбуждающим образом“ оставалось непонятным. Открытие в пище т.-наз. витаминов произвело крупный переворот в наших взглядах на регулирование „обмена веществ“ и позволило быстро ликвидировать целый ряд указанных болезней, связанных с нарушением этого регулирования. Развитие учения о „витаминах“ и о продуктах внутренней секреции, „гормонах“, обещает внести в скором будущем как в физиологию нервной системы, так и в непосредственно связанную с ней Ф. п. много неожиданных открытий.

Витамины. Доброкачественность нищи в количественном и качественном отношениях оценивается не только по количеству белков, углеводов, жиров, солей, ео калорийности и усвояемости, но также по биологической ценности белков, входящих в ее состав, и но наличности в ной В. (Функ), или дополнительных пищевых веществ (Хопкинс). Как известно, в состав белковой молекулы входят многочисленные аминокислоты, которые организм животного утилизирует для построения своуй протоплазмы. Так как животное лишено способности синтезировать большинство аминокислот, то оно должно получать с нищей все необходимые аминокислоты в достаточном количестве. Для данного вида животных требуются определенные аминокислоты. Поэтому только те белки или те смеси белков, которые содержат все необходимые аминокислоты, будут для пего полноценными. В противном случао наступает расстройство питания, несмотря на удовлетворительность пищи во всех других отношениях.

Насколько, таким образом, является выясненным вопрос о биологической ценности белков, настолько ещо туманным представляется химическая сущность и способ действия В., или дополнительных факторов пищи. Поэтому многие американские авторы предпочитают удерживать пока за ними название „неизвестные пищевые факторы“. Этим, однако, нисколько не умаляется значение В., без которых, по выражению Функа, нет жизни.

При свободном выборе пищп и при возможности ее достаточно разнообразить, организм обыкновенно получает с пищей достаточное количество В. Однако, бывают условия, когда в принимаемой пище то или иные В. содержатся в недостаточном количестве или отсутствуют совсем. Тогда наступают тяжелые болезненные расстройства, выражающиеся в определенных формах заболевания, которые получили общее название авитаминозов. К таким заболеваниям, несомненно, относятся: бери-бери, скорбут, рахит, остеомаляция, а ташке пеллагра и голодный отек. Впрочем, относительно этиологической сущности последних двух заболеваний нет еще полного согласия авторов. Для выяснения этиологии перечисленных заболеваний служат опыты на животных, которые позволяют делать наблюдения в чистом виде при исключении всех других факторов недостаточного питания. Понятно, что при так называемых авитаминозах у человека отношения гораздо более сложит,I, и в их проявлении почти ноизболено принимают участие но один, а многие факторы. Так, наир., при нецелесообразном выборе пшци на ряду с полным отсутствием одного В., почти как правило, бывает недостаточное введение других В. Кроме того, количественные отношения других составных частой пищи могут быть неправильны. Поэтому и картина авитаминозов у людей проявляется весьма различно. Однако, и клиника дает иногда материал почти равноценный эксперименту. Таковы, наир.,

наблюдения lless’a относительно влияния В. С (смотрите ниже) на рост и вес малых детей.

В настоящее время молено считать доказанным существование трех В., отсутствие которых в пшце обусловливает определенные заболевания; таковы:

1) Антирахитический В., или фактор А.

2) Антиберибери В., или фактор В.

3) Антискорбутический В., или фактор С.

Кроме того, все больше накопляется данных, говорящих за выделение в особую группу еще одного В. D, необходимого для роста дроясжевых клеток, значение которого для животных еще недостаточно выяснено. Молено быть уверенным, что перечисленными В. далеко не исчерпывается их наличность в природе. Далее весьма возмолено, что для каледого вида леивотных, помимо общих, существуют свои особые В. Несомненно, что В. принадлежит общее биологическое значение не только в пределах царства животных, но и в растительном мире и в миро микроскопических организмов—бактерий, грибков и простейших.

Животные, как правило, лишены способности синтезировать В. Они получают их в готовом виде с пищей. Не все животные одинаково чувствительны к лишению В. Таковы, например, кролики, которые выдерживают авитаминозное питание в течение долгого времени. Но при этом нужно учесть тот факт, что находящиеся в кишечнике таких животных бактерии могут обильно вырабатывать В., поступающие оттуда в организм животного в достаточном количестве. Действительно, вполне установлено, что некоторые микроорганизмы обладают способностью синтезировать В. Так, по Mac Donald’y дрожжи образуют В. на искусственных свободных от белков средах благодаря собственной клеточной деятельности. По Pacini и Russellu) брюшнотифозные бактерии вырабатывают В., способствующие росту (быстрый рост выздоравливающих от брюшного тифа).

Растения, в отличие от животных, вырабатывают В. Однако, эта способность присуща, повиди.мому, не всем растениям. В. локализируются в семенах и зеленых листьях растений. В семенах находится всегда большое количество В. В на ряду с изменчивым количеством В. А. В. G пет ни в семенах, ни в листьях, но он образуется при проростании зерен.

Роль В. в биохпмпзме животных и растительных организмов совершенно нсвыясиена. Среди многочисленных гипотез о способе их действия мы отмстим следующие. Одна группа авторов высказывает предположение, что В. входят как материал в построение клетки, имея специальное отношение к тем или иным ее составным частям (белкам, фосфатидам и проч). Другие впдят в В. раздражителей, дающих стимул к работе пищеварительным железам, или к ассимиляции питательных веществ, или воздействующих на работу эндокринных лгелез. Наконец, высказывается предположение о связи между В. и ферментами организма. Так, Hess (Deuts.med. Woch., 1924, № 6) доказывает, что функция В. В находится в прямой связи с окисляющими ферментами организма, координируя отдельные фазы процесса диссимиляции в клетке.

Значение В. для микробов далеко еще но изучено. Но имеется уже достаточно фактов, чтобы признать важное значение В. для разможенпя микробов и длительности их жизни на питательных средах. Энергичное размножение дрожжей возможно только при внесении значительного количества их в питательную среду, так как при этом вносится достаточное количество готовых В., способствующих росту клеток. Начав размножаться, клетки уже вырабатывают свой В., который удается получить химической обработкой культуры дрожжей, хотя не в чистом виде, но значительно освобожденным от посторонних примесей, в кристаллическом состоянии. Рост менингококков на искусственных питательных средах невозможен без £5. Последние растворимы в воде и спирте, весьма термостабильны, выдерживая нагревание в течение 45 минут при 120°, и легко адсорбируются даже на фильтровальной бумаге. Допускают существование

14йп культурах еще второго В., трудно растворимого в воде. В., способствующие росту менингококков, находятся в крови, в секрете носа и особенно в цсребро-спинальной жидкости человека. Для роста гонококков кроме подходящей питательной среды (обильное количество свободных аминокислот и надлежащая концентрация ионов) нужны два В. Одни из них легко адсорбируется и находится в красных кровяных шариках, другой труднее адсорбируется и находится в тканях. В отношении гемофильных бактерий (инфлюэнца) доказано, что кроме гемоглобина важен еще второй фактор, который, повидимому, способствует ассимиляции железа. Он доказан в пшеничных отрубях, ячменной муке и рпсе.

Для грибков В. имеют то же значение, что и для бактерий.

Исследования Bottomley и др. установили, что высшие растения при своем обмене веществ нуждаются в В. типа В. Весьма вероятно, что это не единственный В., в котором нуждаются растения. Допускают, что В. А, заключающийся в больших количествах в семенах и листьях, образуется растениями на месте из материалов, которые приносятся им извне.

Значение В. для оюивотных. Мы уже указали, что В. должны являться непременной составною частью пищи. Это одинаково относится как к травоядным, так и к плотоядным животным. Среди домашних животных встречаются в некоторых местностях болезни с неясной этиологией, которые, однако, должны быть отнесены к авитаминозам. Таково заболевание свиней, сходное с бери-бери человека, и „сукумн“ у лошадей, напоминающее остеомаляцию. Экспериментально типичная картина бери-бери легко получается у кур и голубей при исключительном копмлении их так называемым полированным белым рисом, совершенно лишенным своих оболочек, который но содорлшт В. В. Болезнь обнаруживается около 20-го дня от начала авитаминозного кормления и начинается с паралича мышц ног, который быстро захватывает мышцы шеи и крыльев, переходя затем на все тело. Птица лелент на боку с запрокинутой на еппну головою. Смерть наступает через несколько дней, если не предпринято соответствующее лечение. Сущность болезни заключается в полиневрите. Лечение состоит в введении в организм животного препаратов, содержащих В., при чом животное оправляется черезвычайно быстро.

Собаки являются особенно подходящим объектом для изучения экспериментального рахита (лишение В. А). Особенно чувствительны к авитаминозному кормлению щенки в возрасте 5—8 недель. При днэте, бедной В. А, у них наступают резкие изменения в костях, характерные для рахита. Рахитические явления у щенков наступают уже через 6 недель от начала авитаминозного кормления. Доказано, что пища, богатая В. А, предохраняет от рахита.

Морские свинки легко заболевают скорбутом при исключении из их пищи В. С. Пища экспериментальных животных должна состоять из овса при совершенном отсутствии свежих овощей и корнеплодов.

Попытки выделить В. в чистом виде остаются до этих пор бесплодными. Единственным реактивом на В. служат животные, у которых экспериментально вызван тот или иной авитаминоз. На них испытывают действие пищевых продуктов и искусственно полученных препаратов. Этот путь хотя ворон, но очень длителен. Химических же реакций, с помощью которых молено было бы обнаружить присутствие В., не существует. Это обстоятельство, конечно, весьма затрудняет работы по получению В. в более или менее чистом виде путем химической обработки исходных материалов. Лучший метод выделения В. из общей массы инактив-ного материала состоит в том, что из различных продуктов приготовляются водныо и спиртные экстракты, которые затем подвергаются химической обработке, и с помощью реакций осаждения получаются фракции, содержащие В. в болое концентрированном состоянии. При дальнейшей химической обработке, с целью освободить В. от посторонних примесей, количество активных В. уменьшается, что выражается в ослаблении лечебного эффектапрепарата, и, наконец, В. исчезают совсем. Причина этого явления не выяснена. Funk допускает две возможности: или содержащиеся в смеси инак-тивные вещества в конце концов прочно адсорбируют В., делая их вследствие этого недеятельными, или В. распадаются на неактивные фрагменты. Funk придаст значение тому обстоятельству, что при фракционировании в число веществ, сопутствующих В. В, всегда находится пиридиновое кольцо, которое, как составная часть клетки, впервые было обнарулсено именно при работах с В. Поэтому можно допустить, что дериваты пиридина представляют собою продукты превращения В.

Некоторые авторы пытались установить сходство В. с ферментами. Но между ними есть существенное различие. Так, ферменты сразу теряют свою активность при определенной температурной границе (например, между 50—70“ С.): „Как бы в часах лопнула пружина“, по образному выражению Funk’а. В. лее с повышением температуры инактивируются постепенно. Полное разрушение их наступает при гораздо более высокой температуре, чем ферментов, причем устойчивость В. как термическая, так и химическая, гораздо выше, когда они находятся в своей естественной среде, чем во фракциях, искусственно полученных посредством химической обработки.

Итак, химическая природа В. совершенно неизвестна. Биологически все В. имеют мелсду собою то общее, что они необходимы для жизни, входя в качестве составной части в естественные пищевые смеси; прибавление В. делает полноценной пнщу, искусственно составленную из определенных химических веществ. В. не могут быть отождествлены ни с одной из главных составных частей пищи, действуют в ничтоленых количествах и отличаются но слишком большой стабильностью.

После этих общих сведений перейдем к более детальному ознакомлению с отдельными известными до этих пор В.

Антирахитический В., или фактор А, содержится в большом количество в рыбьем жиро, в коровьем масле ияичном желтке, также в значительном количестве в листьях зеленых растений, в овощах, в органах и тканях животных и в обезжиренном молоке. В последнем он находится в колеблющихся количествах в зависимости от свойств корма. В ясснском молоке В. А всегда находится в достаточном для ребенка количестве. В маргарине, свином сале и растительных маслах В. А нот. По своей растворимости в жирах В. А называется также жировым фактором. Он растворяется хорошо в спирте и эфире. Однако В. А не принадлежит к группе липоидов, и его связь с Ясирами лишь случайная. Он довольно легко разрушается под влиянием окислителей, особенно при одновременном действии высокой температуры. Без доступа лее кислорода воздуха коровье масломожет выдерлсать 4 - часовое нагревание при 120° С. без существенного ослабления своего антнрахнтн-ческого действия. Масло также не теряет своих В. при 2/г часовом пропускании пара в 100°. Таким образом, В. А обладает значительной устойчивостью по отношению к термическим и химическим воздействиям.