Дієтологи мають ...
Оцінки калорійності їжі (калорій) базуються на так званій системі Атвотер. Американський хімік Уілбур Олін Атвотер (1844-1907) хотів з'ясувати, скільки калорій міститься в різних продуктах харчування. Тому за допомогою так званого бомбового калориметра він визначив, скільки енергії виділяється у вигляді тепла, коли типові білки, вуглеводи та жири - тобто три основні компоненти людської їжі - повністю спалюються1) і виявив, що при різних типах навряд чи якісь основні відхилення відбулися для будь-якої з трьох основних складових. У середньому він зміг показати, що білки та вуглеводи забезпечують близько 4 кілокалорій на грам, тоді як жири (ліпіди) містять в середньому 9 кілокалорій на грам. 2)
Тому для визначення енергетичного вмісту (харчової цінності) їжі необхідно визначити пропорції білків, вуглеводів та жирів. Для визначення кількості білка Атвотер використовував відсоток азоту в їжі, оскільки 100 грамів білків містять в середньому 16 грамів азоту (для всіх типів білків).
Атвора визначав вміст жиру, подрібнюючи їжу якомога менше і змішуючи її з ефіром, оскільки жири, на відміну від інших двох компонентів їжі, розчиняються в ефірі. Зваживши кількість твердих жирів і рідких масел, розчинених в ефірі, Атвотер зміг (і цей метод застосовується і сьогодні) визначити відсоток жиру.
Визначити відсоток вуглеводів було важче - і на сьогоднішній день не існує (прямого) методу для цього. Вода повністю спалила їжу, так що залишилася лише мінеральна зола, яка представляє неорганічну частину їжі. Потім він розрахував масу вуглеводів, використовуючи формулу "суха маса їжі мінус вага жирів, білків та мінеральної золи".
Наступним кроком є з’ясування того, скільки з трьох основних компонентів дієти потрапляє в організм. Щоб визначити, яка частина їжі використовується, Атвотер зважив кал людей, які їли точно виміряну кількість їжі. Згідно з його дослідженнями, рідко більше 10 відсотків їжі не перетравлюється, і пропорції, визначені в трьох класах поживних речовин, коливаються настільки слабко, що ними можна знехтувати.
Отримані в результаті фактори Атватера стверджують, що білки та вуглеводи реєструються з 4 кілокалоріями на грам кожен, а жири - 9 кілокалоріями на грам, при цьому передбачається використання не менше 90 відсотків їжі. Вони базуються на базах даних про калорійність, таких як Національна база даних про поживні речовини Міністерства сільського господарства США та багато таблиць калорій.3)
Система специфічного фактора Атватера
Однак дієтологи визнали деякий час тому, що система Атвотер була недостатньою, і тому вона була відповідно модифікована в 1955 році як Система специфічного фактора Атватер. Крім усього іншого, це вплинуло на те, що калорійність різних типів білків коливається значніше, ніж припускав Атвотер. Білок у курячих яйцях виробляє 4,36 ккал/г, тоді як білок у коричневому рисі виробляє лише 3,41 ккал/г. Але також було вдосконалено аналіз складу їжі. Хоча Атвотер припускав загальний вміст азоту у всіх білках 16 відсотків, тепер ми знаємо, що вміст білка в локшині становить 17,54 відсотка, а вміст молочного білка - 15,67 відсотка. Завдяки цим модифікаціям система Атвотер стала більш точною щодо конкретних факторів, але загальний вплив змін, як правило, настільки малий, що багато дієтологів все ще воліють використовувати (дещо змінені) загальні фактори.
Слабкі сторони в системі Atwater
За словами Річарда Врангема ("загоряння"), система Атвотер (і всі її модифікації) має дві основні слабкі сторони Врангама: з одного боку, енергія, необхідна для травлення, не враховується, а, з іншого боку, вона нехтує перевареним або неперетравлена порція сильно залежить від типу їжі.
Крім того, існують відмінності між особами. Дослідження показують, що худорлявим людям потрібно більше енергії для травлення, ніж людям із зайвою вагою. За словами Врангема, поки не ясно, чи менші витрати енергії на травлення викликають ожиріння або навпаки. У будь-якому випадку доведено, що однакова кількість споживаних калорій змушує людину з надмірною вагою набирати більше ваги, ніж худорлява людина.
Багато енергії можна втратити під час травлення, як сказав британський дієтолог Джеффрі Лівсі науковому журналу "New Scientist", але ці "витрати" ніде не вказані на етикетках продуктів харчування. Він вважає різницю між кількістю калорій та ефективним споживанням калорій під час травлення від 5 до 25 відсотків. Наприклад, з клітковиною: Згідно з підрахунками Лівсі, 1 грам клітковини не забезпечує тіло 2 кілокалоріями, як зазвичай кажуть, а лише 1,5 кілокалоріями - оскільки кишкові мікроби їдять здорові клітковини, перш ніж ми отримаємо свою частку. Те саме стосується білків: згідно з Livesey, їх енергетичний вміст слід зменшити з 4 до 3,2 ккал, тобто на 20 відсотків, оскільки ця частка втрачається, коли білки розпадаються на амінокислоти.
Друга слабкість системи Атвотер ґрунтується на її припущенні, що частка перетравленої їжі завжди однакова, незалежно від того, в якій формі їжа споживається (рідка або тверда, великі або дрібні шматочки), чи містить вона багато або мало клітковини або сирої чи вареної. Атвотер припускав, що частка їжі, яка виводиться неперетравленою, становить не більше десяти відсотків і є досить постійною. Однак це не правильно, як це було показано, наприклад, із зерном. Тут засвоюваність сильно залежить від того, наскільки тонко він подрібнений. З зернами грубого помелу до 30 відсотків борошна може виводитися неперетравленим, тоді як особливо тонко подрібнене борошно може поглинатися майже повністю.
Перетравність їжі залежить не тільки від її фізичного стану, а й від властивостей інших продуктів, які споживаються одночасно. Наприклад, білок легше засвоюється, коли його вживають з їжею, багатою на клітковину. З іншого боку, існує мало надійних знань про вплив ступеня варіння (від сирого до повністю просоченого), хоча загальновизнано, що сира їжа забезпечує тіло меншою чистою енергією, ніж приготована їжа. Сира їжа вимагає більше енергії для травлення, і більша частка виводиться неперетравленою.
Скільки організм поглинає їжу, також залежить від консистенції. Цільнозернова булочка з гарбузовим насінням і дитячий шматочок можуть складати близько 250 калорій; Той факт, що «калорійність» м’якої дитячої закуски все ще переважає, можна пояснити тим, що організм повинен витрачати набагато більше енергії, щоб перетравити твердішу цільнозернову булочку. Японські дослідники продемонстрували цей ефект в експерименті з щурами: протягом певного періоду вони годували одну групу тварин звичайним зерновим кормом, а іншу групу м’якшою формою, яку доводилося жувати набагато менше. Результатом стало те, що щури з "м'якою версією" страждали ожирінням через 22 тижні, тоді як інші ні.
На більшу частину їжі впливає кулінарія. Організм використовує приготовану їжу краще, ніж сиру їжу. Навіть більше: "Кулінарія дає їжу енергію". Тому винахід кулінарії розглядається як справжня рушійна сила Втілення. Зменшуючи "витрати на споживання їжі", людина, що розвивається, мала більше енергії в процесі своєї еволюції (що, на думку Врангема, в основному призвело до значного збільшення маси мозку та зменшення розмірів травної системи). Наприклад, у м’ясі складно структуровані білки розкриваються через тепло і перетворюються таким чином, що організм може легше їх засвоювати. Навіть з овочами або молочними продуктами енергетичний баланс значно зростає, коли їжа готується. Наприклад, в експерименті на тваринах було показано, що споживання калорій морквою на 40 відсотків вище, ніж у сирої моркви.
В цілому, мало конкретної інформації (цінностей) про різницю у витратах енергії та засвоюваності їжі, так що багато (більшість) дієтологів все ще схильні дотримуватися загальних факторів Атватера - і, отже, наводять оманливі значення, оскільки Ні фізичні властивості їжі, ні її лікарська форма не враховуються, а це означає, що, на відміну від натуральної або лише трохи обробленої їжі, ми зараз часто споживаємо справжні поживні екстракти - і не звертаємо уваги на цю різницю (або лише дуже мало).