Kaloria kalorii nierówna

W naszym życiu pełno jest różnego rodzaju mitów. Co samo w sobie nie jest to złe, gorzej jednak, jeśli kierując się mitami lub nieprawdziwą wiedzą podejmujemy lub (o zgrozo!) państwo podejmuje za nas decyzje natury:

  • ekonomicznej np. „słuszna” wysokość podatków
  • zdrowotnej, czyli np.  co powinniśmy a czego nie powinniśmy jeść, czym i jak  się leczyć, a czym i jak  nie
  • moralnej np. co możemy przyjmować wziewnie, dożylnie, kogo i jak (z dorosłych ludzi) możemy zapraszać do sypialni
  • biznesowej np. liczenie na to, że pokolenie dzisiejszych 20-30 latków będzie w stanie wyżyć z państwowej emerytury, na którą przecież dzisiaj płacą pieniądze, które są przez państwo, OFE i inne instytucje rozsądnie inwestowane
  • hodowlane – zakaz stosowania odpadów żywności jako pasza dla świń czy kur, lub uznawanie, że białko dostarcza świniom czy ludziom taką samą ilość kalorii.

Wpis ten napisany w permakulturowym duchu, w żadnym wypadku nie będzie narzekaniem, nie będzie również dotyczył zagadnień „o poprawie Rzeczpospolitej” – na to od dawna jest już za późno, podobnie jak nie można zmienić toru lotu wystrzelonego z karabinu pocisku. We wpisie poruszone zostanie zagadnienie mitu kalorii. Konkretnie kaloryczności poszczególnych makroskładników odżywczych. Przedstawione tu informacje będą dotyczyć głównie człowieka, można jednak wysnuć wnioski, poparte literaturą naukową, że u innych zwierząt wszystkożernych, zwłaszcza ssaków (świń, szczurów…) o zbliżonym do człowieka układzie pokarmowym jest podobnie.

Ile kilokalorii (kcal) mają poszczególne składniki odżywcze według opinii głównego nurtu nauki?

Dane głównego nurtu dietetyki i medycyny (przynajmniej tej popularnej) głoszą, że 1 g danej substancji odżywczej dla człowieka charakteryzuje się następującą kalorycznością:

  • Białko: 4 kcal
  • Węglowodany: 4 kcal
  • Alkohol (etanol): 7 kcal
  • Tłuszcz: 9 kcal
  • Błonnik: 0 kcal

Dlaczego tak nie jest tłumaczy piosenka Marina and the Diamonds „I am no a robot”, a właściwie jej tytuł.

Jeśli jednak interesuje Cię dlaczego powyższe wyliczenia dotyczące kaloryczności poszczególnych składników odżywczych  są nie do końca prawdziwe polecam czytać dalej. W skrócie chodzi właśnie o to, że nie jesteśmy robotami – organizm ludzki/zwierzęcy, to nie piec laboratoryjny w którym można co do grama obliczyć ile energii w procesie spalania się wytworzyło…

Jeden z pierwszych kalorymetrów. Zwróć proszę uwagę, że to urządzenie różni się „trochę” od układu pokarmowego człowieka.


Jak oblicza się ile kalorii zawiera żywność czy pasza?

Najpierw oblicza się kaloryczność poszczególnych makroskładników odżywczych poprzez ich spalenie w kontrolowanych warunkach. Uwzględnia się takie czynniki jak wilgotność itp. Skonstruowano bardzo wyrafinowane urządzenia by dokonywać tych pomiarów zwane kalorymetrem. Jego odmianą używaną zwykle do szacowania energii ze spalenia żywności jest bomba kalorymetryczna.
Obliczono, że podczas spalenia 1 g danej substancji wyzwalana jest następująca ilość energii:

  • Tłuszcz: 9 kcal
  • Białko: 4 kcal
  • Węglowodany: 4 kcal
  • Alkohol (etanol): 7kcal

Kaloryczność większości żywności jest obliczana poprzez oszacowanie ilości węglowodanów, tłuszczy, białka i alkoholu jest w danym produkcie. Następnie na podstawie ww. wartości przemnaża się ilość g poszczególnych makroskładników odżywczych razy ich kaloryczność. I tak batonik o zawartości 10 g tłuszczu, 20g węglowodanów i 5 g białka dostarczałby organizmowi ludzkiemu wg. mainstreamowej wiedzy:

90 kcal (tłuszcz) + 80 kcal (węglowodany) + 20 kcal (białko) = 190 kcal

Obliczanie kaloryczności każdego rodzaju żywności poprzez spalanie jej w kalorymetrze byłyby zbyt kosztowne.

Właściwie powtórzyłem założenia mainstreamowej nauki dotyczącej kaloryczności poszczególnych rodzajów żywności. Proszę zauważyć jednak, że powyżej przedstawiłem kaloryczność spalania żywności w warunkach laboratoryjnych. Organizm ludzki czy zwierzęcy nie jest takim laboratorium

Jak obliczano ile kalorii dostarcza człowiekowi żywność?

Obliczenia ile kalorii człowiekowi dostarczają poszczególne rodzaje żywności opierano na dość prostej zasadzie:

  1. Pomiaru z jakich składników składa się dana żywność np. ziemniaki* z 85% ze strawnych węglowodanów, 5% błonnika i 10% z białka (w suchej masie). Zatem ze 100g suchej masy ziemniaków dostarczymy człowiekowi 400 kcal „paliwa”
  2. Mierzono  kaloryczność odchodów poprzez ich spalenie w kalorymetrze – w tym przypadku będzie to 20 kcal
  3. Tworzono proste równanie 400kcal (energia chemiczna zawarta w ziemniakach spożytych przez człowieka) – 20 kcal (niestrawione resztki, które zostały wydalone przez człowieka) = 380 kcal.

Na pierwszy rzut oka nie można tej metodzie nic zarzucić – energia czy materia nie jest przecież w stanie zniknąć…

Jednak dokładne poznanie sposobu w jaki trawione są poszczególne makroskładniki odżywcze pokazuje, że tego typu obliczenia są niedokładne, gdyż nie są uwzględnione w tych obliczeniach „koszty uzyskania przychodu”, czyli ilość energii, która zużywana jest w procesie trawienia. Ta zaś różni się drastycznie w zależności od tego jakiego makroskładnika (węglowodanów, białka czy tłuszczu). Dość istotne różnice w ilości energii potrzebnej do uzyskania energii z pożywienia występują również w zależności od rodzaju węglowodanów, białek, czy tłuszczu jaki jest trawiony.


Schemat przedstawiający wszelkie etapy pośrednie pomiędzy wchłoniętym  (z ang. ingested) jedzeniem a wykorzystaniem energii z niego powstałej  na cele aktywności fizycznej czy umysłowej. [1]

Efekt termiczny żywności – Thermic effect of food (TEF) [1]

Thermic effect of food – to określenie na wzrost bazowego tempa metabolizmu w związku z trawieniem (gryzieniem, wydzielaniem śliny, ruchy perystaltyczne przewodu pokarmowego, wytwarzanie enzymów trawiennych…),  przetwarzaniem żywności na użyteczną energię oraz zamiana jedzenia na zapasy energetyczne (glikogen, odłożony tłuszcz).

  • Białko: Najwięcej energii pochłania trawienie białek – TEF białek wynosi około 20 – 30%, oznacza to, że nawet do 30% energii pozyskiwanej z białka (jeśli zajdzie taka potrzeba, by przerabiać białko na energię) będzie zużyte na „przerobienie” białek do formy energii użytecznej dla organizmu – glukozy.
  • Węglowodany pełnostrawne: TEF „pełno strawnych” węglowodanów (skrobia, glukoza, fruktoza, sacharoza…) wynosi około 7-10%
  • Tłuszcze: TEF tłuszczy jest wyjątkowo niski, wynosi zaledwie 2-3%.

Po uwzględnieniu TEF, kaloryczność 1 g poszczególnych rodzajów żywności przedstawia się następująco [2]:

Tłuszcz: 8,83­ kcal

Białko:  3,1 -3,2 kcal

Pełnostrawne węglowodany: 3,82 kcal

Węglowodany w pełni  fermentowalne (prawdopodobnie chodzi o takie jak inulinę, niektóre rodzaje błonnika): 1.91 kcal

Alkohol: 6,21 kcal

Można powiedzieć, że jest to energia netto, którą uzyskuje się z żywności.

Czy błonnik ma 0 (zero) kalorii?

Kaloryczność błonnika jest dyskusyjna. Niektórzy twierdzą, że człowiek nie trawi go w ogóle, gdyż nie ma odpowiednich enzymów trawiennych, by rozbić cząsteczki błonnika. Inni przypisują błonnikowi kaloryczność pomiędzy 1 a 2 kcal na g. Pozyskiwanie energii z błonnika miałoby mieć miejsce w za pośrednictwem bakterii w jelicie grubym. To tam miałoby odbywać się wchłanianie wolnych kwasów tłuszczowych i kwasu mlekowego wyprodukowanych przez bakterie. [3]

Praktyczne wnioski płynące z wiedzy dotyczącej TEF:

  • Tworzenie pasz dla zwierząt w oparciu o inne dane kaloryczne – nie można uważać, że 1g białka dostarcza tyle samo energii co 1 g strawnych węglowodanów. Zastąpienie 1g węglowodanów 1 g białka w diecie świń może pogorszyć współczynnik konwersji paszy, gdyż nie dostarczymy świni odpowiedniej ilości energii.
  • Uznawanie białka za podrzędne źródło energii dla zwierząt i ludzi.
  • Świadomość, że białko jest makroskładnikiem odżywczym, którego spożycie wskazane jest zwiększyć (kosztem węglowodanów i tłuszczy) jeśli chcemy szybko i bez wysiłku stracić na wadze (dieta Dukana, „króliczka” głodówka) [4]

Może Ci przychodzi jeszcze do głowy gdzie można wykorzystać tą wiedzę? Jeśli tak, to podziel się proszę swoimi przemyśleniami w komentarzach.

*Dane niezbyt dokładne i mocno zaokrąglone. W ziemniakach występują np. śladowe ilości tłuszczu oraz mała ilość błonnika – 5% potrzebowałem do przykładu.

—–

[1] Food energy – methods of analysis and conversion factors CALCULATION OF THE ENERGY CONTENT OF FOODS – ENERGY CONVERSION FACTORS” FAO

[2]”A perspective on food energy standards for nutrition labelling”  Livesey G.

[3]Wikipedia

[4]”Rabbit Starvation Syndrome”  Bamagal

Related Post

Comments

  1. Marcin Kubicki says

    Wojtku !

    Fajny wpis. ad vocem chciałbym tylko dodać, ze sprawa się komplikuje, kiedy składniki pokarmowe trafia do krwioobiegu. Alkohol np. jest dodatkowo – poza byciem substratem energetycznym – substancją rozszerzającą naczynia krwionośne, zwłaszcza włosowate. A zatem w obecnej aurze u menela w Parku alkohol jest kontraproduktywny w kwestii dostarczania kalorii. Mianowicie teoretyczny zysk kaloryczny zostanie zmarnowany przez zwiększone ukrwienie skóry, utratę termoregulacji, zwiększone oddawanie ciepła do otoczenia. Innymi słowy, pijany zimą w parku ma znacznie większą szansę na śmiertelne w skutkach wychłodzenie mimo dostarczenia sobie poważnej „bomby” kalorycznej.

  2. Marcin Kubicki says

    Druga sprawa – Aminokwasy są jeszcze gorszym źródłem kalorii niż wynika to z badań kalorymetrycznych. Należy pamiętać o tym, ze organizm nie ma żadnej możliwości magazynowania aminokwasów. Może je sobie tylko rozbić do glicerolu a następnie w drodze ciągu metabolicznego neoglukogenezy zsyntetyzować glukozę a dopiero z niej zrobić glikogen. Oczywistym jest, że w tym ciągu metabolicznym dochodzi do strat energii (zamiana w ciepło). Pozostałe reszty aminowe z aminokwasów muszą zostać wydalone przez nerki – kolejny proces kosztujący organizm energię.

  3. says

    Dzięki.

    Tak po trafienia do krwioobiegu to rzeczywiście wszystko się już skomplikowane robi. Przyznam się, że aż tyle jeszcze o biochemii nie wiem by rozwijać w formie wpisu tą kwestię (choć to bardzo interesujące zagadnienie).

    Co do alkoholu – wydaje mi się, że dla Czytelników tego bloga alkohol jednak nie jest głównym źródłem energii. O używaniu alkoholu do karmienia zwierząt użytkowych nie słyszałem poza tym, że daje się wytłoki z produkcji bimbru, wina, piwa zwierzakom.

    Zastanawiam się jednak, czy jedzenie dużej ilości białka nie „grzeje”, bo narządy wewnętrzne pracują intensywniej i jako skutek uboczny produkowane jest ciepło.

    Mam teorię, że kuchnia ludów Północy jest „ciężka” (kluski + mięso + tłuszcz) bo trawienie takiej mieszanki zabiera dużo czasu a więc więcej ciepła jest produkowane.

  4. Arturro says

    Nie wydaje mi się, aby trawienie żywności dawało duży zysk energetyczny. W biogazowniach używa się bakterii z układu pokarmowego krów. Jednym z problemów z biogazowniami w naszym klimacie jest to, że jest im przez większą część roku za zimno – dla osiągnięcia optimum trzeba je dogrzewać. Fermentacja beztlenowa wprawdzie ma dodatni bilans energetyczny, ale jest on nieznaczny. Podejrzewam, że procesy biochemiczne przy rozkładzie żywności w naszych komórkach (nie wspominająć już o wpływie bakterii) jest podobny.

Trackbacks

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *