Είναι γνωστό ότι ο εγκέφαλος καταναλώνει μόνο γλυκόζη για τις ενεργειακές του ανάγκες. Το ανθρώπινο σώμα (ήπαρ) φροντίζει ώστε να υπάρχει σταθερή ποσότητα γλυκόζης στο αίμα για να τροφοδοτεί, κυρίως τον εγκέφαλο, με την απαιτούμενη ενέργεια λειτουργίας. Σε εξαιρετικές μόνο περιπτώσεις (μακροχρόνια νηστεία και μεγάλη έλλειψη γλυκόζης) ο εγκέφαλος μπορεί να χρησιμοποιήσει κετονοσώματα που μπορούν να παραχθούν από το λίπος του ανθρώπου.

Κατά την πρόσληψη τροφής, οι πολυζαχαρίτες (υδατάνθρακες ή άμυλα) διασπώνται σε γλυκόζη και μαζί με την ζάχαρη που μπορεί να έχει το τρόφιμο, απορροφώνται από την πεπτική οδό (λεπτό έντερο). Η ποσότητα γλυκόζης αλλά κυρίως ο ρυθμός απορρόφησής της, έχει να κάνει με τον λεγόμενο γλυκαιμικό δείκτη της καταναλωθείσας τροφής. Έτσι χαμηλός γλυκαιμικός δείκτης, σημαίνει χαμηλή ποσότητα γλυκόζης ή χαμηλός ρυθμός απορρόφησης. Όταν ο ρυθμός απορρόφησης είναι χαμηλός, η γλυκόζη μπορεί να καταναλωθεί ή και να αποθηκευτεί με την μορφή γλυκογόνου στους μυς και το συκώτι του ανθρώπου έτσι ώστε να χρησιμοποιηθεί αργότερα όταν δεν θα υπάρχει διαθέσιμη γλυκόζη από την εντερική οδό. Στις περισσότερες περιπτώσεις όμως, ο ρυθμός απορρόφησης είναι μέτριος ή υψηλός, έτσι εκτός από την ποσότητα που καταναλώνεται άμεσα ή αποθηκεύεται με την μορφή γλυκογόνου, η επιπλέον γλυκόζη μετατρέπεται σε κορεσμένα λιπαρά και αποθηκεύεται με την μορφή λίπους. Από το λίπος αυτό δεν μπορεί να προκύψει ξανά γλυκόζη για να τροφοδοτήσει τον εγκέφαλο με ενέργεια.

Με τις πρωτεΐνες συμβαίνει κάτι αντίστοιχο, όταν ο ρυθμός απορρόφησης δεν είναι χαμηλός τα επιπλέον αμινοξέα, απαμινώνονται και μετατρέπονται σε λίπος, ενώ όταν υπάρχει έλλειψη γλυκόζης μπορούν, κάποια από αυτά, να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή γλυκόζης. Με τις πρωτεΐνες όμως συμβαίνει και κάτι επιπλέον, όλες οι πρωτεΐνες του σώματος (μυς, ένζυμα, δομικές πρωτεΐνες, πεπτίδια, νευροδιαβιβαστές, κτλ) αποδομούνται και ξανασυντίθενται συνεχώς. Έτσι υπάρχουν πρωτεΐνες στο ανθρώπινο σώμα με διάρκεια ζωής από μερικά δευτερόλεπτα έως χρόνια. Η διεργασία της ίδιας της ζωής έχει να κάνει με τον ρυθμό αναγέννησης των πρωτεΐνών. Έτσι είναι εμφανές ότι ο ρυθμός απορρόφησης των πρωτεϊνών από το πεπτικό σύστημα είναι καθοριστικός όχι μόνο για την σωστή διατροφή αλλά και για την ευζωία (αντικατάσταση των αποδομημένων λειτουργικών πρωτεϊνών).

Ποιο λοιπόν θα ήταν το τέλειο τρόφιμο; Προφανώς το τρόφιμο που εκτός από βιταμίνες, απαραίτητα λιπαρά οξέα, ιχνοστοιχεία κτλ, θα είχε και πολύ χαμηλό ρυθμό διάσπασης από τα ένζυμα της πέψης, των πρωτεϊνών και των πολυζαχαριτών του και θα επέτρεπε έτσι αντίστοιχα, χαμηλό ρυθμό απορρόφησης από την εντερική οδό των αμινοξέων και της γλυκόζης που θα παραγόταν. Φυσικά το ίδιο θα μπορούσε περίπου να επιτευχθεί και με την χρήση πολλών, πολύ μικρών, πλήρη γευμάτων (100 – 200 Θερμίδες) ανά 1-2 ώρες, αλλά αυτό θα σήμαινε την διαρκή ενασχόλιση με την κατανάλωση τροφής. Με αυτόν το τρόπο δεν θα είχαμε απώλεια αμινοξέων και γλυκόζης προς παραγωγή και αποθήκευση στον οργανισμό κεκορεσμένων λιπαρών υλών και ανάγκη για επιπλέον τροφή (αίσθημα πείνας).

Τα χιλιάδες χρόνια εξέλιξης του ανθρώπινου είδους, οδήγησαν τον οργανισμό μας να μετατρέπει και να αποθηκεύει την περίσσεια τροφής σε λίπος, που είναι η αποδοτικότερη και πυκνότερη μορφή ενέργειας για έναν οργανισμό. Το λίπος είναι η μορφή ενέργειας που προτιμούν η καρδιά και οι μυς και είναι αυτά τα όργανα που δραστηριοποιούνται σε περιπτώσεις έντονης σωματικής δραστηριότητας (τρέξιμο για αποφυγή κινδύνου, κυνήγι, μάχη, κτλ), γίνεται λοιπόν φανερό γιατί ο οργανισμός μας αποθηκεύει λίπος. Ευτυχώς οι συνθήκες ζωής των περισσοτέρων ανθρώπων έχουν αλλάξει προς το καλύτερο και δεν απαιτείται πλέον, ο οργανισμός μας να αποθηκεύει λίπος για την παραπάνω χρήση. Το λίπος είναι σήμερα ο ‘’αποδιοπομπαίος τράγος’’ για τα προβλήματα υγείας που δημιουργεί και θα πρέπει η Τεχνολογία Τροφίμων να βρει λύση στο παραπάνω πρόβλημα (δηλαδή της δημιουργίας λίπους στο οργανισμό μας, από μη λιπαρές τροφές).

Οι περισσότερες διεργασίες που επιτελούνται σήμερα στις πρώτες ύλες των τροφίμων (άλεση, μαρινάρισμα, ομογενοποίηση, ζελατινοποίηση, δεξτρινοποίηση, κτλ) που προ- ορίζονται για την παραγωγή έτοιμων τροφίμων καθώς και οι διεργασίες μαγειρέματος, (θέρμανση – μετουσίωση) αυξάνουν την απορροφησιμότητα των τροφίμων. Έτσι οι ζελατινοποιημένοι και δεξτρινοποιημένοι υδατάνθρακες (άμυλα) προσβάλονται και υδρολύονται ευκολότερα από τα αμυλολυτικά ένζυμα (αμυλάσες) και αυξάνεται η απορροφησιμότητα της γλυκόζης από την πεπτική οδό. Επίσης οι πρωτεΐνες που υπάρχουν στα τρόφιμα και μετουσιώνονται σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες (Αυγό : 62 – 68 βαθμούς Κελσίου, Φυτικές πρωτεΐνες : 60 – 80 βαθμούς Κελσίου, Κρέας : 50 – 70 βαθμούς Κελσίου, Γάλα : 60 – 90 βαθμούς Κελσίου, κτλ), μετά την μηχανική καταπόνηση (μάσηση) και την χημική αναδίπλωση (χαμηλό PH στο στομάχι) αποτελούν και αυτές, εύκολο στόχο για την ακολουθία των πεπτικών πρωτεολυτικών ενζύμων της πεπτικής οδού.

Κατά τη σταδιακή θέρμανση του τροφίμου, προκαλείται πρώτα μετουσίωση των πρωτεϊνών του (θερμοκρασίες 50..90 βαθμούς Κελσίου ), οι πρωτεΐνες μετατρέπονται σε άκαμπτες, δομικά σταθερές και μη ενεργές χημικές ουσίες (Αντιδράσεις πλευρικών ομάδων). Στην συνέχεια ακολουθεί (90 .. 95 βαθμούς Κελσίου) ζελατινοποίηση του αμύλου (πήγμα) και εξάτμιση του νερού (+100 βαθμούς Κελσίου). Με την σταδιακή έλλειψη νερού (λόγο εξάμισης) αρχίζει να ανεβαίνει η θερμοκρασία του τροφίμου πάνω από τους 100 βαθμούς Κελσίου και οι αντιδράσεις συμπύκνωσης, καραμελοποίησης(Maillard) και δεξτρινοποίησης αρχίζουν. Μόνο ένα μικρό μέρος της εξωτερικής επιφάνειας των θρομβωμένων πρωτεϊνών, μπορεί να αντιδράσει με τα άλλα συστατικά των τροφίμων (άμυλα, λύπη, κτλ) με μικρή αντιδρασιμότητα (έχουν αντιδράσει μεταξύ τους οι πολικές πλευρικές ομάδες κατά την μετουσίωση της πρωτεΐνης) και κυρίως στην εξωτερική επιφάνεια του τροφίμου (κόρα). Γίνεται λοιπόν φανερό ότι τα παραπάνω μεγαλομόρια της τροφής (υδατάνθρακες και πρωτεΐνες) έχουν μικρή έως καθόλου σύνδεση μεταξύ τους και ακολουθούν ξεχωριστούς δρόμους αποδόμησης στην πεπτική οδό.

Τι θα γινόταν όμως αν οι πρωτεΐνες ήταν θερμοάντοχες (+100 Βαθμούς Κελσίου); Τότε οι πλευρικές ομάδες (κυρίως σερίνης, θρεονίνης, τυροσίνης, λυσίνης, αργινίνης, γλουταμίνης, γλουταμινικού, ασπαραγινικού, κτλ) των πρωτεϊνών, θα μπορούσαν να αντιδράσουν και να ενωθούν με τα υδροξύλια των ζελατινοποιημένων υδατανθράκων, κατά την διαδικασία εξάτμησης του νερού και συμπύκνωσης του τροφίμου. Με αυτόν τον τρόπο θα σχηματιζόταν ένα πλέγμα ανάμεσα στις θερμοάντοχες πρωτεΐνες και τα άλλα μεγαλομόρια των τροφίμων (άμυλα, πηκτίνες, κόμμεα, φυτικές ίνες, κτλ) προσφέροντας επιπλέον δομή στο τρόφιμο αλλά και πολύ χαμηλή απορροφησιμότητα. Η χαμηλή απορροφησιμότητα του παραπάνω τροφίμου θα οφείλονταν, στην στερεοχημική παρεμπόδιση που θα προκαλούσαν στα αμυλολυτικά ένζυμα τα ενωμένα αμινοξέα, πεπτίδια, πρωτεΐνες πάνω στα άμυλα και στα πρωτεολυτικά ένζυμα τα ενωμένα ζάχαρα, θραύσματα δεξτρινών ολιγοζαχαριτών και αμύλων στις πρωτεΐνες.

Ο ρυθμός αποδόμησης – απορρόφησης θα ήταν παράλληλος και αργός στον βαθμό και στον ρυθμό που θα θέλαμε, ανάλογα με τα συστατικά της τροφής που θα επιλέγαμε να ενσωματώσουμε (πολύ ή λίγο θερμοάντοχες πρωτεΐνες, φυτικές ίνες, ημικυτταρίνες, αργά διασπώμενα άμυλα (αμυλοπηκτίνη, ινουλίνη) ή όχι, τροποποιημένα άμυλα & πρωτεΐνες, κόμμεα, πηκτίνες, κτλ), έτσι ο κάθε άνθρωπος θα μπορούσε να επιλέξει, ανάλογα με την σωματική του δραστηριότητα, τα αντίστοιχα τρόφιμα. Σημάνσεις στα παραπάνω τρόφιμα θα μπορούσαν να μας ενημερώνουν για τον βαθμό, τον ρυθμό και και τον χρόνο διάσπασης των υδατανθράκων και των πρωτεϊνών τους (Cd, Cr, Ct, Pd, Pr, Pt), από μηχανήματα που υπάρχουν σήμερα (ΑΠΘ Τμήμα Χημείας) και μιμούνται τις συνθήκες πέψης του ανθρώπινου οργανισμού. Θερμοάντοχες πρωτεΐνες υπάρχουν σε μικρές ποσότητες στα μίγματα πρωτεϊνών που γνωρίζουμε και οφείλουν αυτήν την ιδιότητά τους στο ποσοστό και στο είδος των πολικών αμινοξέων που έχουν. Ιάπωνες ερευνητές έχουν απομονώσει πρωτεΐνες από βακτήρια που αναπτύσονται σε θερμοπηγές και μετουσιώνονται στους 141 βαθμούς Κελσίου. Επίσης είναι γνωστό ότι με τις αντιδράσεις πλαστεΐνης μπορούν να προκύψουν με εμπλουτισμό με πολικά αμινοξέα θερμοάντοχες πρωτεΐνες υψηλής βιολογικής αξίας (Yamashita).

Στην πατέντα που υπάρχει στην επικεφαλίδα του άρθρου, εμπεριέχεται συνταγή για την παραγωγή μίγματος σκόνης για κέικ, που χρησιμοποιεί θερμοάντοχες πρωτεΐνες. Με το μίγμα αυτό μπορούμε να δημιουργήσουμε κέικ μόνο με την προσθήκη νερού, ανάδευση με πιρούνι και ψήσιμο για 35 λεπτά. Η δομική ικανότητα του παραπάνω κέικ μπορεί να ‘’κρατήσει’’ έως και 50% νοπά φρούτα μέσα και πάνω σε αυτό χωρίς καταβύθιση. Αυτό το αποτέλεσμα καθώς και ο χαμηλός ρυθμός απορρόφησης οφείλεται στην ένωση των θερμοάντοχων πρωτεϊνών με τα υπόλοιπα συστατικά του κέικ (άμυλα).

(Αριθμός Πατέντας ΟΒΙ : 1009952)

(Link: http://www.obi.gr/obi/?tabid=126&idappli=X1186716)

 

Ζαχόπουλος Δημήτρης

Τεχνολόγος Τροφίμων

Α.Π. 217 / ΤΕΙΘ 1990

Τηλ. 6970601097

Mail: [email protected]

(Visited 84 times, 1 visits today)