Autorzy

prof. dr hab. Stanisław Berger

Katedra Badań Rynku Żywności i Konsumpcji, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (em. prof.)

mgr Natalia Bieńko

Zakład Żywienia i Wartości Odżywczej Żywności, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy

prof. dr hab. Anna Brzozowska

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (em. prof.)

prof. dr hab. Jadwiga Charzewska

Zakład Żywienia i Wartości Odżywczej Żywności, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy (em. prof.)

prof. dr hab. Roman Cichon

Katedra Żywienia i Dietetyki, Collegium Medicum w Bydgoszczy, Wydział Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu (em. prof.)

dr hab. Magdalena Człapka-Matyasik

Katedra Żywienia Człowieka i Dietetyki, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

prof. dr hab. Jan Gawęcki

Katedra Żywienia Człowieka i Dietetyki, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu; Instytut Zdrowia, Wyższa Szkoła Gospodarki w Bydgoszczy (em. prof.)

prof. dr hab. Henryk Gertig

prof. dr hab. Danuta Górecka

Katedra Technologii Żywienia Człowieka, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (em. prof.)

prof. dr hab. Joanna Gromadzka-Ostrowska

Zakład Fizjologii Żywienia, Katedra Dietetyki, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

prof. dr hab. Anna Gronowska-Senger

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (em. prof.)

dr Małgorzata Grzymisławska

Zakład Anatomii Prawidłowej, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

prof. dr hab. Marian Grzymisławski

Klinika Gastroenterologii, Chorób Wewnętrznych i Dietetyki, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

prof. dr hab. Lech Hryniewiecki

prof. dr hab. Jan Jeszka

dr hab., prof. SGGW Joanna Kałuża

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

dr hab. Anna Kołłajtis-Dołowy

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (em.)

prof. dr hab. Zbigniew Krejpcio

Katedra Żywienia Człowieka i Dietetyki, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

prof. dr hab. Hanna Kunachowicz

Katedra Dietetyki, Wydział Nauki o Zdrowiu, Warszawski Uniwersytet Medyczny (em. prof.)

dr Dawid Madej

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

dr Ewa Niedźwiedzka

Katedra Żywienia Człowieka, Wydział Nauki o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

prof. dr hab. Małgorzata Nogala-Kałucka

Katedra Biochemii i Analizy Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (em. prof.)

prof. dr hab. Barbara Pietruszka

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

dr inż. Beata Przygoda

Zakład Żywienia i Wartości Odżywczej Żywności, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy

dr hab., prof. SGGW Krystyna Rejman

Katedra Badań Rynku Żywności i Konsumpcji, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

prof. dr hab. Wojciech Franciszek Roszkowski

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (em. prof.)

lek. Michał Senger

Wydział Lekarski, Warszawski Uniwersytet Medyczny

dr hab. Ewa Sicińska

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

dr hab., prof. UPP Aleksander Siger

Katedra Biochemii i Analizy Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

prof. dr hab. Krzysztof Szyfter

Instytut Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu

dr Ewa Świstak

Katedra Badań Rynku Żywności i Konsumpcji, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

prof. dr hab. Maria Wartanowicz

prof. dr hab. Agata Wawrzyniak

Katedra Żywienia Człowieka, Instytut Nauk o Żywieniu Człowieka, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

prof. dr hab. Lidia Wądołowska

Katedra Żywienia Człowieka, Wydział Nauki o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

dr hab. Małgorzata Woźniewicz

Katedra Żywienia Człowieka i Dietetyki, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

prof. dr hab. Światosław Ziemlański

Przedmowa

Żywienie człowieka jest dynamicznie rozwijającą się dziedziną wiedzy, która ma charakter interdyscyplinarny i przynależy po części do nauk rolniczych, a po części do nauk medycznych. Społeczna ranga tej dziedziny nauki jest wysoka, gdyż w znacznym zakresie determinuje rozwój cywilizacyjny oraz decyduje o stanie zdrowia i pomyślności obecnych, a także przyszłych pokoleń. Dotyczy to zarówno społeczeństw demokratycznych, żyjących w dobrze rozwiniętej gospodarce rynkowej, gdzie bogactwo dostępnej żywności, postęp w technologii jej wytwarzania oraz presja reklamy stwarzają zagrożenie hiperalimentacją i chorobami cywilizacyjnymi, jak i ludzi żyjących w ubóstwie, którym trzeba zapewnić względne bezpieczeństwo żywnościowe, by uchronić ich od głodu i chorób na tle niedoborów pokarmowych.

Prowadzenie badań z zakresu żywienia i ich efektywne wdrażanie do praktyki wymaga dysponowania wysoko kwalifikowaną kadrą, której kształceniem na poziomie akademickim zajmują się w Polsce głównie uczelnie rolnicze i medyczne. W edukacji żywieniowej na tym poziomie - niezależnie od typu uczelni - niezbędne są podręczniki, które prezentowałyby w sposób możliwie jak najbardziej ujednolicony i przystępny całą dostępną aktualnie wiedzę z tej dziedziny.

W 1994 roku przy wsparciu Komitetu Żywienia Człowieka PAN i Polskiego Towarzystwa Nauk Żywieniowych powstała koncepcja podręcznika akademickiego, który wypełniłby istniejącą lukę na rynku wydawniczym i stanowił kompendium współczesnej wiedzy żywieniowej dla studentów różnych typów i kierunków studiów, a także dla lekarzy, technologów żywienia, dietetyków i innych osób profesjonalnie związanych z tą tematyką. Zgodnie z powyższą koncepcją podręcznik pierwotnie składał się z dwóch integralnych tomów, których współautorami zostali wybitni uczeni i nauczyciele akademiccy, uchodzący za najbardziej kompetentnych specjalistów z zakresu problematyki prezentowanej w poszczególnych rozdziałach podręcznika. Staranna redakcja merytoryczna pozwoliła jednocześnie zapewnić mu niezbędną ze względów dydaktycznych jednolitość pojęciową i formalną. Dzięki temu podręcznik nie odbiegał poziomem merytorycznym od najlepszych zagranicznych opracowań tego typu i przez kolejne lata cieszył się niesłabnącym zainteresowaniem.

Pierwszy tom - Podstawy nauki o żywieniu - zredagowany przez profesorów J. Gawęckiego i L. Hryniewieckiego ukazał się po raz pierwszy w 1998 roku i był wielokrotnie wznawiany. Omówiono w nim: historię, cele i zadania nauki o żywieniu; trawienie i przyswajanie pokarmu; potrzeby energetyczne człowieka i ich zaspokajanie oraz szczegółowo scharakteryzowano poszczególne składniki odżywcze. Przedstawiono: podstawowe informacje na temat wartości odżywczej i jakości zdrowotnej produktów spożywczych; genetyczne, kulturowe i praktyczne aspekty racjonalizacji żywienia oraz ocenę sposobu żywienia się i stanu odżywienia ludności. Mając na uwadze zróżnicowanie programów nauczania w uczelniach rolniczych i medycznych oraz w innych typach szkół wyższych, w których wykładany jest przedmiot "Żywienie człowieka", w sposób syntetyczny omówiono pewne zagadnienia z zakresu biochemii i fizjologii oraz bromatologii i towaroznawstwa, aby ułatwić właściwe zrozumienie całej zawartej w podręczniku wiedzy - bez konieczności sięgania po podręczniki z innych przedmiotów. W 2010 roku ukazało się zaktualizowane i poszerzone wydanie tego tomu podręcznika pod redakcją profesora J. Gawęckiego.

Drugi tom - Żywienie człowieka zdrowego i chorego, pod redakcją profesorów J. Hasika i J. Gawęckiego, zawierał: zasady i praktyczne wskazania właściwego żywienia w różnych okresach życia człowieka; nowocześnie zaprezentowaną współczesną wiedzę na temat roli żywienia w etiopatogenezie poszczególnych chorób, ich profilaktyce i leczeniu oraz omówienie organizacyjnych, technicznych i instytucjonalnych sposobów zaspokajania potrzeb pokarmowych człowieka chorego. Pierwsze wydanie tego tomu ukazało się w roku 2000 i także było wznawiane. Tom ten w postaci zaktualizowanej pod redakcją profesorów M. Grzymisławskiego i J. Gawęckiego trafił na rynek w 2010 roku.

Uzupełnieniem obu tomów stał się wydany w 2001 roku przez Wydawnictwo Naukowe PWN Słownik terminów żywieniowych, autorstwa profesorów H. Gertiga i J. Gawęckiego, którego kolejne wydanie (2007) ukazało się pod zmienionym tytułem Żywienie człowieka - słownik terminologiczny.

Dokonujący się na przestrzeni ostatnich lat postęp zarówno w samej nauce o żywieniu człowieka, jak i w rozumieniu jej rangi oraz znaczenia w nowoczesnym społeczeństwie, pociągnął za sobą ogromny wzrost zainteresowania problematyką żywieniową w aspekcie stanu zdrowia populacji i polityki prozdrowotnej państwa. Wyrazem tego, obok różnych rządowych programów i inicjatyw, jest implementacja problematyki żywieniowej do programów kształcenia specjalistów z zakresu promocji zdrowia. Mając to na uwadze, w tej samej konwencji, co pierwsze dwa tomy podręcznika, przygotowano tom trzeci pod tytułem Żywienie człowieka a zdrowie publiczne, który pod redakcją profesorów J. Gawęckiego i W.F. Roszkowskiego ukazał się w roku 2009. Przedstawia on miejsce racjonalnego żywienia we współcześnie pojmowanej ochronie zdrowia społeczeństwa, z uwzględnieniem aspektów epidemiologicznych i genetycznych, bezpieczeństwa żywnościowego oraz profilaktyki chorób dietozależnych. Ponadto wiele miejsca poświęcono ekonomicznym, klimatycznym, kulturowym, społecznym i psychologicznym uwarunkowaniom sposobu żywienia się populacji oraz instrumentom racjonalizacji wyżywienia ludności, w tym: polityce żywieniowej, upowszechnianiu wiedzy o żywieniu, wzbogacaniu żywności i suplementacji diety.

Wyniki badań naukowych prowadzonych na świecie od czasu ostatniego wydania Podstaw nauki o żywieniu w wielu przypadkach zweryfikowały i uzupełniły naszą dotychczasową wiedzę, pociągając za sobą ewolucję poglądów na niektóre fundamentalne problemy żywieniowe. Niezbędne stało się przygotowanie nowej, zaktualizowanej wersji pierwszego tomu podręcznika, którego zawartość w większości rozdziałów została znacznie rozszerzona. Zaszły też znaczne zmiany w składzie autorów, po części wynikłe z tego, iż niektórych z nich nie ma już wśród żyjących, po części zaś związane z treściowym wzbogaceniem podręcznika i myślą o jego przyszłości.

Dziękując wszystkim, którzy w jakikolwiek sposób przyczynili się do powstania tej książki, mam nadzieję, że spotka się ona z życzliwym przyjęciem i przez następne lata będzie dobrze służyła kształceniu specjalistów z zakresu żywienia człowieka dla potrzeb polskiego społeczeństwa i gospodarki.

Prof. dr hab. Jan Gawęcki

Wykaz wybranych akronimów

ACTH (adrenocorticotropic hormone) - hormon adrenokortykotropowy

ADH (antidiuretic hormone) - hormon antydiuretyczny (wazopresyna)

ADHD (attention-deficit hyperactivity disorder) - zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi

ADI (acceptable daily intake) - dopuszczalne dzienne spożycie

AI (adequate intake) - wystarczające spożycie

AMP/ADP/ATP - adenozyno(mono-/di-/tri)fosforan

AOAC (Association of Official Analytical Chemists) - Stowarzyszenie Urzędowych Chemików Analitycznych

BCAA (branched-chain amino acid) - aminokwasy rozgałęzione

BMI (body mass index) - wskaźnik masy ciała

cAMP - cykliczny adenozynomonofosforan

CCK (cholecystokinin) - cholecystokinina

CLA (conjugated linoleic acid) - sprzężony kwas linolowy

CoA - koenzym A

CPM - całkowita przemiana materii

DAG (diacylglycerols) - diacyloglicerole

DHA (docosahexaenoic acid) - kwas dokozaheksaenowy

EAR (estimated average requirement) - średnie zapotrzebowanie

EFSA (European Food Safety Authority) - Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności

EPA (eicosapentaenoic acid) - kwas eikozapentaenowy

FA (fatty acids) - kwasy tłuszczowe

FAD/FADH2 - dinukleotyd flawinoadeninowy (forma utleniona/forma zredukowana)

FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) - Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa

FDA (Food and Drug Administration) - Agencja Żywności i Leków

FOPNL (front of pack nutrition labelling) - system znakowania wartością odżywczą na przodzie opakowania

GDA (guideline daily amount) - zalecane dzienne spożycie

GI (glycemic index) - indeks glikemiczny

GIP (gastric inhibitory peptide) - żołądkowy peptyd hamujący (enterogastron)

GL (glycemic load) - ładunek glikemiczny

GLP-1 (glucagon-like peptide 1) - glukagonopodobny peptyd 1

GLUT (glucose transporter) - transporter glukozy

HDL (high-density lipoproteins) - lipoproteiny o dużej gęstości

HPLC (high-performance liquid chromatography) - technika wysokosprawnej chromatografii cieczowej

IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) - Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej

IŻŻ - Instytut Żywności i Żywienia

LDL (low-density lipoproteins) - lipoproteiny o małej gęstości

MUFA (monounsaturated fatty acids) - jednonienasycone (monoenowe) kwasy tłuszczowe

NAD+/NADH - dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (forma utleniona/forma zredukowana)

NADP+/NADPH - fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (forma utleniona/forma zredukowana)

NDP - najwyższy dopuszczalny poziom

NIZP-PZH - Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład Higieny

NNKT - niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe

PAL (physical activity level) - współczynnik (średni poziom) aktywności fizycznej

PPM - podstawowa przemiana materii

PTH - parathormon

PTWI (provisional tolerable weekly intake) - tymczasowe tolerowane tygodniowe pobranie

PUFA (polyunsaturated fatty acids) - wielonienasycone (polienowe) kwasy tłuszczowe

RDA (recommended dietary allowances) - zalecane spożycie

RI (reference intake) - referencyjny zakres spożycia

RWS - referencyjne wartości spożycia

SDDP - swoiście dynamiczne działanie pokarmu

SFA (saturated fatty acids) - nasycone kwasy tłuszczowe

TAG (triacylglycerols) - triacyloglicerole (trójglicerydy, triglicerydy)

TSH (thyroid-stimulating hormone) - hormon tyreotropowy

TWI (tolerable weekly intake) - tolerowane tygodniowe pobranie

UL (upper intake level) - najwyższe dopuszczalne spożycie (górne tolerowane poziomy spożycia)

UN (United Nations) - Organizacja Narodów Zjednoczonych (ONZ)

UNDP (UN Development Programme) - Program NZ ds. Rozwoju

UNEP (UN Environment Programme) - Program NZ ds. Środowiska

UNICEF (UN Children's Fund) - Fundusz NZ na Rzecz Dzieci

UNU (UN University) - Uniwersytet NZ

VIP (vasoactive intestinal peptide) - wazoaktywny peptyd jelitowy

VLDL (very low-density lipoproteins) - lipoproteiny o bardzo małej gęstości

WFC (World Food Council) - Światowa Rada Żywnościowa

WFP (World Food Programme) - Światowy Program Żywnościowy

WHO (World Health Organization) - Światowa Organizacja Zdrowia

WO - współczynnik oddechowy

WWA - wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

1Człowiek i jego pokarm- - - - - -Jan Gawęcki, Lidia Wądołowska

1.1. Wprowadzenie

Życie człowieka, podobnie jak każdego żywego organizmu, jest ściśle związane ze spożywaniem i przyswajaniem pokarmu, dlatego rozwój cywilizacyjny ludzkości łączył się ściśle z zaspokajaniem tej podstawowej potrzeby fizjologicznej. W ciągu 75 lat życia przeciętny mężczyzna zjada ponad 80 ton żywności o wartości energetycznej wynoszącej ponad 71 mln kcal. Z żywnością tą pobiera składniki odżywcze, które organizm w różnej proporcji odkłada lub wykorzystuje na bieżące potrzeby, stąd jego skład nie jest identyczny ze składem spożytego pożywienia (tab. 1.1, ryc. 1.1).

Tabela 1.1.

Skład organizmu dorosłego mężczyzny i jego pożywienia*

Składniki

Organizm [kg]

Spożycie żywności

Dzienne [kg]

Przez 75 lat [t]

Woda

37,2

2,50**

68,5**

Białko

10,2

0,07

1,9

Tłuszcze

7,8

0,08

2,2

Węglowodany

0,6

0,40

11,0

Składniki mineralne

4,2

0,02

0,5

Razem

60,0

3,07

84,1

Wartość energetyczna [kcal (MJ)]

133 410 (559)

2600 (10,9)

71 223 750 (298 428)

* Dane oryginalne przeliczono na większą masę ciała (75 kg).

** Łącznie z wodą metaboliczną.

Źródło: opracowanie własne (według Bergera)

Rycina 1.1.

Porównanie składu organizmu dorosłego człowieka i jego pożywienia [w % masy]

Źródło: opracowanie własne

1.2. Zarys ewolucji żywienia się człowieka

W ciągu dotychczasowego przebywania na kuli ziemskiej Homo sapiens był najpierw zbieraczem pożywienia i odżywiał się głównie owocami, orzechami, liśćmi i korzonkami roślin, z różnym udziałem ryb, owadów, mięczaków oraz jaj ptaków i gadów, a także padliny, której nie zjadły drapieżne zwierzęta. Około 3 mln lat temu, na przełomie pliocenu i plejstocenu, istoty człowiekowate (hominidy) zaczęły prowadzić łowiecki tryb życia, wzbogacając swe pożywienie w mięso dzikich zwierząt.

Nabycie przez plemiona zbieracko-łowieckie przed z górą 400 000 lat umiejętności rozniecania ognia umożliwiło zwiększenie asortymentu jadalnych pokarmów, w tym wzrost udziału mięsa w diecie, poprawiając ich przyswajalność.

Kolejnym etapem w historii odżywiania się człowieka było przejście do uprawy roli i hodowli zwierząt, których początek miał miejsce w zachodniej Azji i Egipcie przed 10 000 laty (w okresie mezolitu), a w Europie około 5000 lat temu (w neolicie). Stopniowe upowszechnianie się rolnictwa i obejmowanie użytkowaniem rolniczym coraz to nowych obszarów znacznie ułatwiło ludziom zaspokajanie ich potrzeb pokarmowych. Stworzyło to podstawy rozwoju dawnych cywilizacji, z których każda wiązała się z określoną rośliną uprawną, np. cywilizacja chińska opierała się na uprawie ryżu, cywilizacje basenu Morza Śródziemnego (Babilon, Egipt, Grecja i Rzym) - na uprawie pszenicy, a cywilizacje Inków, Majów i Azteków - na uprawie kukurydzy. Te starożytne centra cywilizacji odpowiadają w przybliżeniu siedmiu ośrodkom pochodzenia roślin uprawnych, umiejscowionym w: Azji Południowo-Zachodniej, basenie Morza Śródziemnego, Wyżynie Abisyńskiej, Indiach, Azji Południowo-Wschodniej, Ameryce Środkowej oraz boliwijsko-peruwiańskim regionie górskim. Dalszy ilościowy i jakościowy postęp w pozyskiwaniu żywności był związany z intensyfikacją produkcji roślinnej i zwierzęcej, dokonującą się dzięki rozwojowi agrotechniki (nawadnianie, płodozmian, nawożenie, elektryfikacja, mechanizacja i chemizacja) oraz wprowadzaniu nowych odmian roślin i ras zwierząt, otrzymywanych przez krzyżowanie wewnątrz- i międzygatunkowe, a ostatnio coraz częściej drogą modyfikacji genowych w laboratoriach biotechnologicznych. Wprawdzie wszystkie współczesne rośliny uprawne i zwierzęta hodowlane pochodzą od dzikich przodków (których w wielu przypadkach dziś próżno by szukać), ale przeważnie różnią się od nich bardzo wyraźnie. Na przykład dzika winorośl europejska Vitis vinifera L., będąca rozdzielnopłciową rośliną rodzącą drobne owoce skupione w grona o masie 50-60 g, stała się podstawą do wyhodowania prawie 3000 odmian uprawnych o owocach niekiedy kilkunastokrotnie większych, których grona ważą dziś 6-7 kg. Podobnie ma się rzecz ze zwierzętami, z tym że ich udomowienie i wprowadzenie do hodowli następowało często niezależnie od siebie w odległych częściach globu i wywodziło się od różnych dzikich przodków. Dlatego za antenatów bydła mogą uchodzić: udomowione w Europie tur duży i żubr, w Indiach - tur indyjski i bawół, w Ameryce Południowej - watussi i guanako (gwanako), w Ameryce Północnej - bizon i karibu, w Indonezji - banteng, w Afryce - zebu i wielbłąd, a w Arktyce - renifer.

Niebagatelną rolę w rozszerzaniu asortymentu dostępnych produktów żywnościowych odgrywało i odgrywa przetwórstwo, sięgające korzeniami neolitu, kiedy to prawdopodobnie stosowano już suszenie, wędzenie i solenie. Odkrycie przez Nicolasa Apperta w 1810 roku możliwości zabezpieczenia żywności przed zepsuciem przez jej ogrzewanie w zamkniętych naczyniach dało początek rozwojowi metod utrwalania żywności i pozwoliło w znacznej mierze uniezależnić spożywanie pokarmów od czasu ich pozyskania. Podobnie od miejsca pozyskania uniezależniał je rozwijający się handel żywnością: począwszy od wymiany zboża na oliwę i wino - w starożytności, przez tzw. handel korzenny - w średniowieczu, a później handel kolonialny, po współczesne organizacje międzynarodowe, skupiające importerów i eksporterów żywności.

Na początku lat 30. XX wieku jako samodzielna dziedzina nauki wyodrębniła się technologia żywności, przyczyniając się do dynamicznego rozwoju wszystkich gałęzi przetwórstwa surowców żywnościowych. We współczesnej technologii żywności, zajmującej się nie tylko jej utrwalaniem i przetwarzaniem, ale i otrzymywaniem całkowicie nowych produktów na drodze biosyntezy, znajdują zastosowanie różnorodne techniki i metody. W przypadku samego tylko utrwalania żywności jest ich kilkadziesiąt, poczynając od stosowania niskich lub wysokich temperatur, a kończąc na wykorzystywaniu ultradźwięków i promieniowania jonizującego. Każda z nich w określony sposób oddziałuje na utrwalany surowiec, doprowadzając do powstania odmiennych produktów żywnościowych, różniących się zarówno cechami organoleptycznymi (wygląd, tekstura, barwa, smak, zapach), jak i składem chemicznym. Przetwórstwo w jeszcze większym zakresie poszerza asortyment dostępnych pokarmów, przy czym w miarę postępu techniki wzrasta stopień przetworzenia, czyli "oddalenie" produktu spożywczego od wyjściowego surowca. W ostatnich latach pojawiło się na rynku wiele produktów żywnościowych samoistnie wytworzonych przez przemysł spożywczy (np. drożdże piekarskie, kwas cytrynowy) oraz tzw. żywności funkcjonalnej i gotowych dań.

Odrębny udział w rozszerzaniu możliwości zaspokajania potrzeb pokarmowych człowieka ma sztuka kulinarna oraz rozwój otwartych i zamkniętych placówek zbiorowego żywienia.

W dawnych czasach przepisy kulinarne były przekazywane ustnie z pokolenia na pokolenie, a praktyka ich spisywania pojawiła się przypuszczalnie dopiero z wyłonieniem się profesji kucharzy przygotowujących potrawy na dworach władców. Najstarsze zapisane na tabliczkach przepisy kulinarne pochodzą z Babilonu i datowane są na XVI wiek p.n.e., podczas gdy w Europie pierwsze spisane opisy sposobu przygotowania potraw pojawiają się znacznie później. Przypuszczalnie najstarszym na naszym kontynencie zbiorem przepisów był traktat zatytułowany O sztuce kulinarnej ksiąg dziesięć, którego autorstwo przypisuje się Apicjuszowi - rzymskiemu gastronomowi z czasów cesarzy Augusta i Tyberiusza. Początkowo rozwój sztuki kulinarnej miał głównie charakter lokalny, z czasem zaczęło się pojawiać zainteresowanie kuchniami innych narodów i regionów. Wynalazek druku przyczynił się do upowszechnienia książek kucharskich, które dokumentują ewolucję gastronomii i po dziś dzień pomagają przygotowywać smaczne potrawy i urozmaicać codzienny jadłospis.

Gdy chodzi o zakłady gastronomiczne, to prawdopodobnie najstarszymi placówkami tego typu były gospody dla podróżujących kupców, znane już 3000 lat temu w Mezopotamii i w czasach króla Salomona. Przez kolejne wieki idea zbiorowego żywienia upowszechniała się, przybierając najróżniejsze formy. Jadłodajnie, oberże, tawerny, zajazdy, karczmy, karawanseraje itp. świadczyły usługi żywieniowe w starożytnych Chinach, Grecji, Rzymie i Persji w okresie średniowiecza i renesansu, przy czym usługi te były z reguły ściśle powiązane z oferowaniem noclegów. Sytuacja uległa zmianie, gdy w drugiej połowie XVIII wieku zaczęły powstawać restauracje, będące ogólnie dostępnymi lokalami, w których można zamawiać posiłki, mając do dyspozycji "menu" oferujące wybór potraw. Ubiegły wiek przyniósł z jednej strony rozwój sieci placówek szybkiej obsługi, oferujących wąski asortyment stosunkowo prostych potraw, a z drugiej upowszechnianie się ekskluzywnych lokali słynących z wytwornych wnętrz i eleganckiej obsługi, w których obecnie serwuje się wyszukane potrawy zgodnie z najnowszymi trendami kuchni molekularnej, fusion czy foodpairing.

Przedstawiona ewolucja żywienia się Homo sapiens wskazuje, że człowiek od początku był (i do dziś jest) istotą wszystkożerną, a jednoznaczne klasyfikowanie naszego przodka jako wegetarianina lub mięsożercy jest nieuprawnione. Udział żywności roślinnej i zwierzęcej w jego diecie był zawsze zmienny i bardziej zależał od warunków geograficzno-klimatycznych regionu, w którym żył, i pór roku oraz umiejętności zbieracko-łowieckich jednostki i grupy plemiennej, a później od umiejętności rolniczych i pasterskich, niż od predyspozycji genetycznych. Te ostatnie bywają przytaczane jako koronny argument w burzliwych dysputach zagorzałych zwolenników diety roślinnej lub diety mięsnej (dieta wegańska vs paleo). Udział pokarmów zwierzęcych zwiększał się jednak z czasem i obecnie w diecie ludzi z krajów uprzemysłowionych wydają się one przeważać (ku zaniepokojeniu lekarzy i żywieniowców). Jednocześnie przez tysiące lat ludzkość stopniowo przechodziła od wyłącznego spożywania pokarmów surowych, nieprzetworzonych lub niskoprzetworzonych do modelu żywienia, w którym dominują produkty wysokoprzetworzone przemysłowo, o znacznie zmienionych walorach sensorycznych i odżywczych.

Zmiany w sposobie żywienia się ludzi znajdowały swoje odbicie w wartości odżywczej przeciętnej diety w różnych okresach historycznych (co na przykładzie tłuszczu oraz witamin E i C obrazują ryc. 1.2 i 1.3). W istotny sposób wpływały też na ich długość życia i stan zdrowia (patrz t. 3, rozdz. 2). Jak wynika z badań paleoantropologicznych, w neolicie przeciętna długość życia człowieka wynosiła około 20 lat, a przez 95% historii ludzkości nie przekraczała 35 lat, chociaż wynikało to głównie z bardzo wysokiej śmiertelności niemowląt i małych dzieci, bowiem po przekroczeniu tego krytycznego okresu życia osiągnięcie sędziwego wieku nie należało do rzadkości. Dziś mieszkaniec naszego globu żyje przeciętnie dwukrotnie dłużej. Główne przyczyny śmiertelności naszych przodków aktualnie w większości krajów zdają się mieć niewielkie znaczenie, podczas gdy nieznane kiedyś niezakaźne choroby dietozależne, zwane cywilizacyjnymi, takie jak otyłość, cukrzyca, miażdżyca czy nowotwory, z czasem stawały się coraz większym problemem zdrowotnym i w chwili obecnej są główną przyczyną zgonów.

Rycina 1.2.

Udział energii z tłuszczu ogółem i wybranych kwasów tłuszczowych w diecie ludzi w różnych epokach historycznych

Źródło: Simopoulos 2001

Rycina 1.3.

Zawartość witamin E i C w diecie człowieka w różnych okresach historycznych

Źródło: Simopoulos 2001

1.3. Zmiany w sposobie pozyskiwania żywności a środowisko naturalne

Przez pierwsze kilka milionów lat, jakie upłynęły od pojawienia się hominidów na Ziemi, ludzkość pozyskiwała pokarm w sposób bierny, żywiąc się głównie owocami i nasionami roślin, łowiąc ryby i polując na dzikie zwierzęta. Zbieractwo i łowiectwo jako sposób eksploatacji przyrody bazujący na zasobach odnawialnych nie stwarzały dla niej żadnego zagrożenia, nie licząc pojedynczych przypadków, gdy tempo zużywania wspomnianych zasobów znacząco przekraczało czas potrzebny na ich regenerację (np. zbyt intensywne polowanie nadmiernie przetrzebiło populację tura). Pojawienie się rolnictwa, które z czasem stało się dla człowieka głównym źródłem żywności, oznaczało jego czynną ingerencję w środowisko naturalne. W początkowym okresie rozwoju rolnictwa zwiększanie produkcji żywności odbywało się poprzez zajmowanie pod uprawę roślin i wypas zwierząt coraz to nowych terenów (tzw. rolnictwo ekstensywne). Do pewnego czasu było to względnie proste i nie pociągało za sobą istotnego naruszenia przyrodniczych ekosystemów. Gdy jednak łatwo dostępnych terenów pod uprawę zaczęło brakować, sięgnięto po wycinanie lasów i osuszanie mokradeł, co wiązało się już z poważną ingerencją w naturalne środowisko. Według szacunków tylko w ciągu ostatnich 300 lat powierzchnia gruntów uprawnych zwiększyła się siedmiokrotnie z około 200 do około 1400 mln hektarów. Aktualnie z ponad 500 mln kilometrów kwadratowych powierzchni Ziemi (wraz z wodami) rolniczo wykorzystuje się około 50 mln km2, przy czym ziemia uprawna dorównuje w przybliżeniu wielkości Ameryki Południowej, a tereny przeznaczane na pastwiska - Afryce. Rabunkowa gospodarka ziemią (karczowanie lasów tropikalnych, osuszanie sawann i zbiorników wodnych) sprawiły, że w wielu częściach świata zaczęliśmy mieć do czynienia z szeregiem niepokojących zjawisk, takich jak utrata bioróżnorodności, zmiany klimatu, erozja gleb, wyczerpywanie się zasobów wodnych itp. Ekstensywne rolnictwo jest odpowiedzialne m.in. za zanik prerii w Ameryce Północnej czy lasów atlantyckich w Brazylii. Naukowcy alarmują, że intensywny wyrąb wilgotnych puszczy i lasów równikowych jest z ekologicznego punktu widzenia zbrodnią o trudnych do przewidzenia konsekwencjach dla naszej przyszłości.

Począwszy od XVIII wieku, poszukując innych dróg zwiększenia produkcji żywności dla coraz większej liczby ludzi, zaczęto rozwijać tzw. rolnictwo intensywne, zwane również konwencjonalnym lub przemysłowym. Jego "kołami napędowymi" były mechanizacja (i elektryfikacja), chemizacja i melioracja. Niebagatelne znaczenie dla zwiększenia jego produktywności miało też wyhodowanie nowych, bardziej wydajnych odmian roślin uprawnych (tzw. zielona rewolucja) i ras zwierząt.

Intensyfikacja rolnictwa pozwoliła ocalić przed śmiercią głodową miliony ludzi w Afryce, Azji i Ameryce Łacińskiej, a w rozwiniętych gospodarczo krajach Ameryki Północnej i Europy doprowadziła do nadprodukcji żywności. Jednocześnie ceną za wzrost produkcji żywności stały się erozja gleb, skażenie środowiska naturalnego stosowanymi w rolnictwie środkami chemicznymi oraz niemożliwy do utrzymania w dłuższym okresie wzrost zużycia wody i paliw kopalnych (szacuje się, że na wyprodukowanie 1 kcal żywności w rolnictwie przemysłowym potrzeba średnio 7-10 kcal energii z węgla, gazu lub ropy naftowej). Wprowadzanie zmodyfikowanych genetycznie odmian roślin i ras zwierząt - otrzymywanych metodami biotechnologicznymi - poważnie zagraża bioróżnorodności. Odrębny problem dla środowiska naturalnego stanowi oddziaływanie nań przemysłu produkującego na rzecz rolnictwa i przetwarzającego jego produkty, który może skażać glebę, zanieczyszczać ściekami rzeki i wody gruntowe, emitować szkodliwe gazy i pyły.

Świadomość wszystkich negatywnych zjawisk towarzyszących intensywnemu rolnictwu skłoniła do poszukiwania innych sposobów pozyskiwania żywności, mniej degradujących środowisko naturalne. Stały się nimi rolnictwo ekologiczne i rolnictwo integrowane lub zrównoważone. Pierwsze jako system gospodarowania wyklucza stosowanie sztucznych nawozów, pestycydów, regulatorów wzrostu i syntetycznych dodatków do pasz, drugie wykorzystuje w harmonijny sposób postęp techniczny i biologiczny w uprawie roślin i hodowli zwierząt, z myślą o ograniczeniu ich niekorzystnych skutków dla środowiska przyrodniczego.

Jeśli wierzyć prognozom demograficznym, to do połowy bieżącego stulecia ludność świata zwiększy się o 35%, co oznacza, że będzie do wykarmienia blisko 10 mld osób. Szacunki Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) jednoznacznie wskazują, że na ekstensywne drogi zwiększenia produkcji żywności nie ma co liczyć (w najbliższych dziesięcioleciach areał ziem uprawnych może wzrosnąć maksimum o 5%). Wyższych plonów z pewnością nie zapewni też rolnictwo ekologiczne. Pozostaje zatem rozwijanie zrównoważonego rolnictwa integrowanego i preferowanie sposobu odżywiania opartego przede wszystkim na żywności pochodzenia roślinnego, ale nie wyłącznie. Przemawiają za tym następujące wyliczenia: jeśli ten sam areał, z którego zebraliśmy 100 kcal w postaci ziarna zbóż, ziemniaków, warzyw czy roślin strączkowych, przeznaczymy na produkcję zwierzęcą (wypas lub wyprodukowanie paszy), to uzyskamy w postaci mleka 15 kcal, jaj - 7 kcal, a wołowiny tylko 4 kcal. Podobne, choć nieco mniejsze dysproporcje występują przy przeliczeniu na białko pokarmowe. Jak widać, "roślinny" sposób żywienia pozwala z tego samego pola wyżywić kilkakrotnie więcej ludzi, niż gdy dieta obfituje w mięso i nabiał. Zaspokojeniu rosnących potrzeb pokarmowych ludzkości może też sprzyjać odkrycie w przyszłości bardziej efektywnych źródeł energii oraz nowych, wydajnych źródeł składników odżywczych, np. w świecie owadów i organizmów morskich.

Ostatnio coraz większe zainteresowanie budzi opracowana przez międzynarodowy zespół specjalistów z różnych dziedzin (Komisja EAT-Lancet) dieta referencyjna, mająca łączyć postulaty zdrowia ludzi z ochroną naszej planety, nazywana potocznie dietą planetarną (universal healthy reference diet). Jej autorzy - na podstawie metaanalizy danych z piśmiennictwa naukowego dotyczącego związków między żywnością, żywieniem i zdrowiem, współczesnych zaleceń żywieniowych oraz oddziaływań produkcji żywności na środowisko naturalne - zaproponowali zakresy dziennego spożycia poszczególnych grup produktów spożywczych (dla osoby o zapotrzebowaniu energetycznym 2500 kcal). Zakresy te mają stanowić wytyczne dla kształtowania indywidualnej struktury spożycia po uwzględnieniu lokalnych uwarunkowań, tradycji i zwyczajów żywieniowych. Dieta planetarna w dużej mierze składa się z warzyw, owoców, pełnoziarnistych produktów zbożowych, nasion roślin strączkowych, orzechów i olejów roślinnych bogatych w nienasycone kwasy tłuszczowe. Zakłada ona również spożywanie umiarkowanych ilości ryb, owoców morza i drobiu oraz znacznie ograniczone spożycie czerwonego mięsa, przetworów mięsnych, słodyczy, wysokoprzetworzonych produktów zbożowych i warzyw skrobiowych.

Obecne spożycie żywności w 20 krajach, zaliczanych do największych gospodarek świata (tzw. G20), w tym Unii Europejskiej, i zamieszkanych przez 2/3 światowej populacji, daleko odbiega od spożycia rekomendowanego w diecie planetarnej (ryc. 1.4).

Rycina 1.4.

Obecne spożycie wybranych produktów żywnościowych w 20 krajach świata [w % spożycia rekomendowanego w diecie planetarnej]

Źródło: https://eatforum.org (dostęp: 9.06.2021)

Przy jakościowym i ilościowym doborze produktów w diecie planetarnej brano pod uwagę nie tylko aspekty prozdrowotne, ale i środowiskowe skutki pozyskiwania, przetwarzania oraz dystrybucji danego rodzaju żywności mierzone wielkością tzw. śladu węglowego (suma emitowanych ilości ditlenku węgla, metanu, podtlenku azotu i innych gazów cieplarnianych wyrażona w ekwiwalencie CO2 - tab. 1.2).

Tabela 1.2.

Ślad węglowy wybranych produktów spożywczych [kg ekwiwalentu CO2/kg produktu]

Produkt spożywczy

Wykorzystanie terenu

Chów

Produkcja roślinna

Łańcuch dostaw

Suma

Źródła białka

Wołowina (na mięso)

16,3

1,9

39,4

2,0

59,6

Krewetki (hodowlane)

0,2

2,5

8,4

0,7

11,8

Wieprzowina

1,5

2,9

1,7

1,1

7,2

Drób

2,5

1,8

0,7

1,1

6,1

Ryby (hodowlane)

0,5

0,8

3,6

0,2

5,1

Jaja

0,7

2,2

1,3

0,3

4,5

Tofu

1,0

0

0,5

1,5

3,0

Orzechy ziemne

0,4

0

1,4

0,6

2,4

Nasiona roślin strączkowych (m.in. fasola, soczewica, ciecierzyca)

0

0

1,1

0,5

1,6

Orzechy inne (m.in. migdały, laskowe, włoskie)

-2,1

0

2,1

0,2

0,2

Produkty mleczne

Ser

4,5

2,3

13,1

1,3

21,2

Wołowina (na mleko)

0,9

2,5

15,7

2,0

21,1

Mleko

0,5

0,2

1,5

0,6

2,8

Inne produkty

Ciemna czekolada

14,3

0

3,7

0,7

18,7

Kawa

3,7

0

10,4

2,4

16,5

Cukier trzcinowy

1,2

0

0,5

0,9

2,6

Tłuszcze roślinne

Olej palmowy

3,1

0

2,1

2,4

7,6

Olej sojowy

3,1

0

1,5

1,4

6,0

Oliwa z oliwek

-0,4

0

4,3

2,1

6

Olej rzepakowy

0,2

0

2,3

1,2

3,7

Olej słonecznikowy

0,1

0

2,1

1,3

3,5

Pełnoziarniste produkty zbożowe

Ryż

0

0

3,6

0,4

4,0

Płatki owsiane

0

0

1,4

0,2

1,6

Pszenica i owies

0,1

0

0,8

0,5

1,4

Kukurydza

0,3

0

0,5

0,3

1,1

Warzywa

Pomidory

0,4

0

0,7

0,3

1,4

Inne warzywa

0

0

0,2

0,3

0,5

Warzywa kapustne

0

0

0,3

0,1

0,4

Warzywa korzeniowe

0

0

0,2

0,1

0,3

Owoce

Jagody i winogrona

0

0

0,7

0,4

1,1

Banany

0

0

0,3

0,5

0,8

Inne owoce

0,1

0

0,4

0,2

0,7

Owoce cytrusowe

-0,1

0

0,3

0,1

0,3

Jabłka

0

0

0,2

0,1

0,3

Bulwy lub warzywa skrobiowe

Ziemniaki

0

0

0,2

0,1

0,3

Źródło: https://www.ourworldindata.org (dostęp: 9.06.2021)

1.4. Wiedza jako instrument kształtowania zachowań żywieniowych

W świetle tego, o czym była wcześniej mowa, rodzi się pytanie: jakie czynniki kształtują zachowanie się człowieka jako konsumenta żywności?

Relacje człowiek-żywność zachodzą zasadniczo na trzech poziomach, tj. świadomości, zmysłów oraz metabolizmu (ryc. 1.5):

- na poziomie świadomości konfrontowane są dostępne informacje o produkcie (jego wartości odżywczej, kulturowej, cenie, trwałości itp.) z posiadaną wiedzą o żywności i żywieniu, z tradycjami i zwyczajami żywieniowymi oraz z możliwościami ekonomicznymi; tę relację człowiek-żywność można obrazowo opisać: "jem, aby kreować swój wizerunek";

- na poziomie zmysłowym cechy organoleptyczne żywności, jak: rozmiar, wygląd, barwa, zapach, smak, temperatura, konsystencja, są w różny sposób odbierane i interpretowane, zależnie od indywidualnych progów wrażliwości i odbieranych bodźców (w kategoriach lubienia lub nielubienia); pierwsze cztery z wymienionych cech podlegają ocenie zdalnej, a pozostałe są oceniane w trakcie spożywania pokarmu; relację człowiek-żywność można w tym przypadku opisać: "jem dla przyjemności";

- na poziomie metabolicznym dochodzi do konfrontacji składu chemicznego produktu (zawartości w nim substancji chemicznych, głównie składników odżywczych) z bieżącymi potrzebami organizmu i możliwością przyswajania; tę relację człowiek-żywność można opisać: "jem, aby żyć".

O ile poziomy metaboliczny i zmysłowy są wspólne ludziom i zwierzętom, o tyle poziom świadomości dotyczy wyłącznie człowieka. Podejmowanie przez niego świadomych decyzji o wyborze żywności i sposobie żywienia, które sprzyjałyby rozwojowi, zdrowiu oraz sprawności fizycznej i umysłowej, zależy od kontekstu społecznego i psychologicznego oraz posiadanej wiedzy żywieniowej. Źródłem tej wiedzy jest nauka o żywieniu, której podstawy przedstawiono w niniejszym tomie tego podręcznika.

Rycina 1.5.

Relacje między konsumentem a żywnością (poziom 1-3), decydujące o rodzaju i ilości spożywanego pokarmu

Źródło: opracowanie własne

Podstawy żywienia człowieka obejmują (ryc. 1.6) wiadomości o:

- żywności - jej rodzajach, składzie chemicznym i dostępności dla organizmu, a także sposobach pozyskiwania, przetwarzania i przechowywania oraz wartości odżywczej i jakości zdrowotnej;

- organizmie - jego możliwości trawienia i przyswajania składników pożywienia, ich oddziaływaniu i roli żywieniowej, objawach niedoboru i nadmiaru oraz zapotrzebowaniu na nie w różnych stanach i okresach życia;

- racjonalnym żywieniu - czyli planowaniu posiłków z zastosowaniem norm żywienia oraz tabel wartości odżywczej produktów spożywczych, z uwzględnieniem uwarunkowań genetycznych, społecznych i kulturowych;

- ocenie żywienia - na podstawie badań spożycia żywności, sposobu żywienia i stanu odżywienia oraz wynikających z tej oceny problemów edukacyjnych i organizacyjnych.

Aby łatwiej przyswoić sobie wiedzę zawartą w podręczniku, nieodzowne jest poznanie już na wstępie kilku najczęściej używanych pojęć, które mogą być rozmaicie rozumiane.

Tak więc stosowany powszechnie w nauce o żywieniu termin dieta ma różne znaczenia, które zestawiono w tabeli 1.3. Inne podstawowe terminy mające zastosowanie w nauce o żywieniu człowieka przedstawia tabela 1.4, a podział składników pokarmowych rycina 1.7.

Rycina 1.6.

Naukowe podstawy racjonalnego żywienia

Źródło: opracowanie własne

Tabela 1.3.

Różne znaczenia terminu dieta

Termin

Znaczenie terminu

Uwagi i przykłady

Dieta zwyczajowa (inaczej żywienie)

Oznacza powszechny w danej społeczności sposób zaspokajania potrzeb pokarmowych, z wykorzystaniem fizycznie i ekonomicznie dostępnej żywności oraz typowych dla regionu i kultury produktów oraz potraw

W Polsce: dieta mieszana oparta głównie na produktach zbożowych i mięsnych, nabiale oraz warzywach i owocach

W Indiach: dieta wegetariańska oparta na ryżu

Dieta alternatywna

Określa sposób żywienia, charakteryzujący się świadomą rezygnacją ze stosowania niektórych rodzajów produktów i potraw lub ich zastąpieniem inną żywnością i/lub metodami przygotowywania do spożycia

W Polsce: np. dieta wegetariańska z eliminacją produktów mięsnych i/lub włączeniem potraw z nasion roślin strączkowych

Dieta lecznicza

Oznacza sposób żywienia, w którym z przyczyn zdrowotnych dokonano celowej modyfikacji pod względem podaży jednego lub kilku składników odżywczych i/lub pod względem konsystencji, eliminując z jadłospisu określone produkty i/lub techniki kulinarne

Termin dieta (lecznicza) jest w dietetyce i medycynie powszechnie używany bez przymiotnika lecznicza

Dieta doświadczalna

Jest to specjalnie skomponowane pożywienie, oparte w dużej mierze na półoczyszczonych lub czystych komponentach (np. skrobia, kazeina, olej, witaminy, sole mineralne), aby uzyskać maksymalną standaryzację zawartości składników odżywczych

Wykorzystuje się ją w badaniach żywieniowych prowadzonych na zwierzętach laboratoryjnych lub z udziałem ludzi (wolontariuszy)

Źródło: opracowanie własne

Tabela 1.4.

Podstawowe terminy stosowane w nauce o żywieniu

Termin

Znaczenie terminu

Uwagi i przykłady

Dietetyczny środek spożywczy

Jest to produkt, który ze względu na skład i sposób przygotowania jest przeznaczony do żywienia ludzi w przypadkach określonych chorób lub stanów fizjologicznych

Np. środki spożywcze dla diabetyków lub bezglutenowe, preparaty do początkowego lub dalszego żywienia niemowląt

Dietetyczne środki spożywcze są wprowadzane na rynek z odpowiednią informacją na opakowaniu

Gęstość energetyczna

Oznacza ilość energii (wartość energetyczną) dostarczanej przez żywność w całodziennej diecie w przeliczeniu na jednostkę masy lub objętości

Jest wyrażana w kcal/g lub kcal/cm3 albo kJ/g lub kJ/cm3

Gęstość odżywcza

Jest to zawartość składników odżywczych w żywności lub całodziennej diecie odniesiona do jej wartości energetycznej

Gęstość odżywcza jest tym większa, im więcej niezbędnych składników odżywczych zawiera żywność na określoną ilość energii. Jest wyrażana w g/100 kcal, g/1000 kcal lub g/2000 kcal

Odżywka

Jest to środek spożywczy o składzie wzbogaconym w określone składniki odżywcze lub o zwiększonej naturalnej zawartości tych składników, przeznaczony do żywienia ludzi wymagających wzmożonego odżywiania

Odżywki są wprowadzane na rynek z odpowiednią informacją na opakowaniu

Posiłek

Jest to zestaw środków spożywczych przygotowanych do bezpośredniej konsumpcji, który ma zwyczajowo określoną strukturę i porę spożywania

Np. śniadanie, obiad, lunch, brunch. Pojadanie (między posiłkami) nie jest posiłkiem

Składnik odżywczy

Jest to związek chemiczny (organiczny lub nieorganiczny), który po strawieniu i wchłonięciu do krwi lub limfy zostanie wykorzystany przez organizm jako źródło energii, materiał budulcowy lub czynnik regulujący procesy życiowe

Np. woda, białko, tłuszcz, węglowodany, błonnik, aminokwasy, glukoza, fruktoza, galaktoza, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy, jod, wapń, magnez, żelazo, selen, potas, sód; termin odnosi się do makro- i mikroskładników odżywczych

Składnik odżywczy niezbędny (egzogenny)

Są to składniki odżywcze, których organizm człowieka nie może samodzielnie syntetyzować lub ich synteza jest za mała w odniesieniu do zapotrzebowania, dlatego muszą być dostarczane z pożywieniem

Np. woda, glukoza dla osób dorosłych, glukoza i galaktoza dla dzieci, lizyna, fenyloalanina, metionina, kwas eikozapentaenowy, kwas dokozaheksaenowy, witaminy, jod, wapń, magnez, żelazo, selen, potas, sód

Składnik odżywczy nie-niezbędny (endogenny)

Są to składniki odżywcze, które organizm człowieka może samodzielnie syntetyzować, ale z pożywieniem muszą być dostarczone substraty do tej syntezy

Np. galaktoza dla osób dorosłych, fruktoza, alanina, glicyna, cysteina, kwas oleinowy, cholesterol

Składnik pokarmowy (składnik żywności)

Jest to każdy zawarty w żywności związek chemiczny, który może mieć charakter odżywczy, prozdrowotny, balastowy, smakowo-zapachowy, antyodżywczy lub szkodliwy - ryc. 1.7

Np. woda, białko, aminokwasy, skrobia, glukoza, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy, błonnik, cholesterol, polifenole, fitoncydy, awidyna, fityniany, solanina, glikozydy, arsen, kadm, benzo(a)piren

Sposób żywienia

Oznacza zdeterminowany kulturowo zespół zachowań żywieniowych dotyczących wyboru żywności, sposobu jej przygotowania do spożycia i rozdziału na poszczególne posiłki. Określa: ile, czego, jak często i w jakiej postaci człowiek lub grupa ludności spożywa w określonym przedziale czasu

Jest określany dla grup ludności lub pojedynczych osób w odniesieniu do dnia, tygodnia, miesiąca, roku lub kilku lat

Stan odżywienia

Charakteryzuje stan zdrowia człowieka wynikający ze zwyczajowego sposobu żywienia i trybu życia

Jest określany różnymi metodami, np. antropometrycznymi, biochemicznymi, lekarskimi lub za pomocą wskaźników zdrowotnych

Substancja dodatkowa (dodatek do żywności)

Jest to substancja obca, w sposób zamierzony dodawana do środka spożywczego lub używki, albo stosowana w ich produkcji w celu:

- nadania określonego zapachu, barwy, konsystencji lub poprawienia innych cech organoleptycznych

- wzbogacenia wartości odżywczej

- przedłużenia okresu trwałości

- zapewnienia prawidłowego procesu technologicznego

Np. barwniki, aromaty, substancje konserwujące, regulatory kwasowości, witamina A i D, węglan wapnia. Możliwość i sposób ich stosowania oraz dopuszczalną zawartość regulują odpowiednie przepisy

Środek spożywczy (produkt spożywczy)

Jest to substancja lub mieszanina substancji zawierająca jeden lub wiele składników odżywczych i przeznaczona dla ludzi do spożycia w stanie naturalnym lub po przetworzeniu

Np. mleko, surowa lub smażona ryba, jabłko, dżem z jabłek, chleb, ziemniaki, chipsy, sól kuchenna, cukier rafinowany

Używka

Jest to substancja lub mieszanina substancji niezawierająca składników odżywczych lub zawierająca je w ilościach nieistotnych dla odżywienia organizmu, która jest spożywana przez ludzi ze względu na jej właściwości organoleptyczne lub fizjologiczne

Używki mogą zwiększać wartość energetyczną posiłku/diety (alkohole), wpływać na procesy trawienia (przyprawy) lub pobudzać aktywność kory mózgowej (kawa, herbata)

Wartość odżywcza

Określa przydatność produktów spożywczych, potraw lub całodziennej diety do pokrycia potrzeb organizmu związanych z przemianami metabolicznymi. Jest funkcją zawartości, zbilansowania i biodostępności składników odżywczych

Opracowano wiele specyficznych wskaźników wartości odżywczej, np. współczynniki strawności, wykorzystanie białka netto (net protein utilisation, NPU), wskaźnik aminokwasu ograniczającego (chemical score, CS)

Zanieczyszczenie

Jest to substancja obca, która przeniknęła do środka spożywczego w sposób niezamierzony wskutek niewłaściwego postępowania w toku jego produkcji lub obrotu, albo w następstwie skażenia środowiska

Np. zanieczyszczenia dzielą się na biologiczne, chemiczne i fizyczne, a ich zawartość jest limitowana odpowiednimi przepisami

Żywność (pożywienie, pokarm)

Pojęcie ogólne, odnoszące się do pojedynczych środków spożywczych oraz ich zestawów w postaci potraw, dań i posiłków

Np. mleko, kalafior, kiełbasa krakowska, stek z jajem, naleśniki z serem, zupa pomidorowa, omlet ze szpinakiem

Źródło: opracowanie własne

Rycina 1.7.

Podział składników pokarmowych

Źródło: opracowanie własne

Z biegiem czasu wraz z rozwojem wiedzy o metabolizmie i roli składników odżywczych w organizmie doprecyzowano wiele pojęć i terminów, a niektórym z nich wręcz nadano nowe znaczenie lub inaczej sklasyfikowano. Przykładem takiego pojęcia jest błonnik (błonnik pokarmowy), który początkowo klasyfikowano jako związki balastowe i nie był on zaliczany do składników odżywczych. Obecnie jest uznawany za składnik odżywczy (tab. 1.4 i 1.5; patrz też rozdz. 10). Nie spełnia jednak wszystkich warunków tego terminu, nie jest bowiem trawiony przez enzymy przewodu pokarmowego człowieka, lecz rozkładany przez mikroflorę jelitową i tylko częściowo wchłaniany do krwi (stąd wartość energetyczna 2,4 kcal/g, a nie 4 kcal/g - jak innych węglowodanów).

Ze względu na międzynarodowe uregulowania legislacyjne i wynikające z nich konsekwencje niektóre z podanych pojęć mają swoje definicje wyrażone w języku prawniczym. Obowiązująca obecnie w Polsce ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia (z późn. zm.) w artykule 3 zawiera 55 definicji związanych z żywnością i żywieniem, zgodnych z ustawodawstwem Unii Europejskiej, a przykładowe z nich zestawiono w tabeli 1.5.

Tabela 1.5.

Przykładowe terminy stosowane w ustawodawstwie żywnościowym

Termin

Znaczenie terminu

Uwagi i przykłady

Składnik odżywczy

Oznacza białko, węglowodany, tłuszcz, błonnik, sód, witaminy i składniki mineralne oraz substancje, które należą do jednej z tych kategorii lub stanowią jej składniki

Szczegółowy wykaz witamin i składników mineralnych znajduje się w zarządzeniu

Składnik żywności

Oznacza każdą substancję lub produkt, w tym środki aromatyzujące, dodatki do żywności, enzymy spożywcze, oraz każdy komponent składnika złożonego, użyte przy wytworzeniu lub przygotowywaniu danego środka spożywczego i nadal obecne w produkcie gotowym, nawet jeżeli ich forma uległa zmianie

Za składniki żywności nie uważa się pozostałości m.in. pestycydów, skażeń promieniotwórczych, weterynaryjnych produktów leczniczych itp.

Substancja dodatkowa (dodatek do żywności)

Oznacza każdą substancję, która w normalnych warunkach ani nie jest spożywana sama jako żywność, ani nie jest stosowana jako charakterystyczny składnik żywności, bez względu na swoją ewentualną wartość odżywczą. Jej celowe dodanie, ze względów technologicznych, do żywności w trakcie jej produkcji, przetwarzania, przygotowywania, obróbki, pakowania, przewozu lub przechowywania powoduje, lub można spodziewać się zasadnie, że powoduje, iż substancja ta lub jej produkty pochodne stają się bezpośrednio lub pośrednio składnikiem tej żywności

Za dodatki do żywności nie uważa się m.in. mono-, di- lub oligosacharydów użytych ze względu na ich właściwości słodzące, kazeinianów i kazeiny, inuliny

Suplement diety

Jest to środek spożywczy, którego celem jest uzupełnienie normalnej diety, będący skoncentrowanym źródłem witamin, składników mineralnych lub innych substancji wykazujących efekt odżywczy - albo inny fizjologiczny - pojedynczych lub złożonych, wprowadzany do obrotu w formie umożliwiającej dawkowanie, w postaci: kapsułek, tabletek, drażetek i w innych podobnych postaciach, saszetek z proszkiem, ampułek z płynem, butelek z kroplomierzem i w innych podobnych postaciach płynów i proszków przeznaczonych do spożywania w małych, odmierzonych ilościach jednostkowych, z wyłączeniem produktów mających właściwości produktu leczniczego w rozumieniu przepisów prawa farmaceutycznego

Użycie w tej definicji określenia "środek spożywczy" pozwala na traktowanie suplementów diety na równi z żywnością, co budzi wiele wątpliwości z uwagi na swobodny dostęp konsumentów do tych produktów, a w konsekwencji na możliwy negatywny wpływ na zdrowie z powodu ich nadmiernego spożycia

Środek spożywczy specjalnego przeznaczenia żywieniowego

Jest to środek spożywczy, który ze względu na specjalny skład lub sposób przygotowania wyraźnie różni się od środków spożywczych powszechnie spożywanych i zgodnie z informacją zamieszczoną na opakowaniu jest wprowadzany do obrotu z przeznaczeniem do zaspokojenia szczególnych potrzeb żywieniowych:

- osób, których procesy trawienia i metabolizmu są zachwiane lub które ze względu na specjalny stan fizjologiczny mogą odnieść szczególne korzyści z kontrolowanego spożycia określonych substancji zawartych w żywności

- zdrowych niemowląt i małych dzieci w wieku od roku do 3 lat

W terminologii prawniczej dietetyczne środki spożywcze należą do tej kategorii środków spożywczych. Od 2016 r. w ustawodawstwie Unii Europejskiej zamiast środki spożywcze specjalnego przeznaczenia żywieniowego stosuje się terminy żywność dla niemowląt i małych dzieci, żywność specjalnego przeznaczenia medycznego oraz środki spożywcze zastępujące całodzienną dietę dla kontroli masy ciała

Wartość odżywcza

Jest to szczególna wartość środka spożywczego ze względu na:

- energię (wartość kaloryczną) - niezależnie od tego, czy środek spożywczy jej dostarcza i w jakiej ilości, lub

- składniki odżywcze - niezależnie od tego, czy środek spożywczy je zawiera, czy nie

Zanieczyszczenia

Są to substancje zanieczyszczające, zanieczyszczenia biologiczne oraz ciała obce, szkodniki lub ich części

W ustawie szczegółowo opisano kategorię "substancje zanieczyszczające"

Żywność (środek spożywczy)

Oznacza jakiekolwiek substancje lub produkty, przetworzone, częściowo przetworzone lub nieprzetworzone, przeznaczone do spożycia przez ludzi lub których spożycia przez ludzi można się spodziewać, w tym napoje, gumę do żucia i wszelkie substancje, łącznie z wodą, świadomie dodane do żywności podczas jej wytwarzania, przygotowania lub obróbki

Termin nie obejmuje pasz, żywych zwierząt, chyba że mają być one wprowadzane na rynek do spożycia przez ludzi, roślin przed dokonaniem zbiorów, produktów leczniczych, kosmetyków, tytoniu i wyrobów tytoniowych, narkotyków lub substancji psychotropowych, pozostałości i kontaminantów

Źródło: opracowanie własne według ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia. Dz.U. z 2006 r. nr 171 poz. 1225, z późn. zm. Dz.U. z 2020 r. poz. 2021

Jak można zauważyć na podstawie zacytowanych sformułowań ustawowych, definicje prawne - bardzo często będąc bezpośrednim tłumaczeniem z języka obcego - są zawiłe, a przy tym eksponują różne szczegóły ważne z prawniczego punktu widzenia, dlatego są mało przydatne do celów dydaktycznych. Szczegółowe i komunikatywne wyjaśnienia wszystkich współcześnie stosowanych pojęć z zakresu nauki o żywieniu można znaleźć w specjalistycznych słownikach i leksykonach wymienionych w spisie piśmiennictwa, m.in. w Żywieniu człowieka - słowniku terminologicznym.

Literatura uzupełniająca

1. Andrews P., Johnson R.J.: Evolutionary basis for the human diet: consequences for human health. J Intern Med 187, 226-237, 2020.

2. Brown L.R., Kane H., Roodman D.M.: Świat w którym żyjemy. Książka i Wiedza, Warszawa 1995.

3. Charzewska J.: Żywienie w ewolucji człowieka. Żyw Człow Metab 14, 122-128, 1987.

4. Coultate T., Davies J.: Food - the definitive guide. Royal Society of Chemistry, Cambridge 1994.

5. Gawęcki J. (red.): Ewolucja na talerzu czyli wczoraj, dziś i jutro żywienia człowieka. Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań 2015.

6. Gawęcki J., Mossor-Pietraszewska T. (red.): Kompendium wiedzy o żywności, żywieniu i zdrowiu. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2004.

7. Gertig H., Gawęcki J.: Żywienie człowieka - słownik terminologiczny. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2007.

8. Gertig H., Przysławski J.: Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. PZWL, Warszawa 2006.

9. Gonzalez Olmo B.M., Butler M.J., Barrientos R.M.: Evolution of the human diet and its impact on gut microbiota, immune responses, and brain health. Nutrients 13, 196, 2021.

10. Harari Y.N.: Sapiens. Od zwierząt do bogów. Wyd. Literackie, Warszawa 2018.

11. https://eatforum.org/content/uploads/2020/07/Diets-for-a-Better-Future_G20_National-Dietary-Guidelines.pdf (dostęp: 9.06.2021).

12. https://www.ourworldindata.org (dostęp: 9.06.2021).

13. Hyams E.: Rośliny w służbie człowieka. PWN, Warszawa 1974.

14. Hyams E.: Zwierzęta w służbie człowieka. PWN, Warszawa 1974.

15. Jew S., AbuMweis S.S., Jones P.J.H.: Evolution of the human diet: linking our ancestral diet to modern functional food as a means of chronic disease prevention. J Med Food 12(5), 925-934, 2009.

16. Konarzewski M.: Na początku był głód. PIW, Warszawa 2005.

17. Lewicki P.P. (red.): Leksykon nauki o żywności i żywieniu człowieka oraz polsko-angielski słownik terminów. Wyd. SGGW, Warszawa 2008.

18. Pijanowski E., Mrożewski M., Mrożewska A.: Ogólna technologia żywności. WNT, Warszawa 2009.

19. Simopoulos A.P.: Evolutionary aspects of diet, essential fatty acids and cardiovascular disease. Eur Heart J Suppl 3, D8-D21, 2001.

20. Simopoulos A.P.: Evolutionary aspects of diet: the omega-6/omega-3 ratio and the brain. Mol Neurobiol 44, 203-215, 2011.

21. Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia. Dz.U. z 2006 r. nr 171 poz. 1225, z późn. zm. Dz.U. z 2020 r. poz. 2021.

22. Willet W., Rockstrom J., Loken B. i wsp.: Food in the Anthropocene: the EAT-Lancet Commission on healthy diets from sustainable food systems. Lancet 393, 447-492, 2019.

23. Ziemlański Ś.: Sposób odżywiania się człowieka (zarys historyczny). Żyw Człow Metab 20, 38-52, 1993.

2Historia nauki o żywieniu- - - - - -Stanisław Berger, Krystyna Rejman

2.1. Wprowadzenie

Odżywianie człowieka jest jednym z podstawowych warunków jego życia, rozwoju, zdrowia i sprawności fizycznej, a także źródłem satysfakcji z zaspokajania potrzeb społecznych i hedonicznych. Zdobywanie żywności, jej produkcja oraz konsumpcja były więc zawsze najważniejszym zajęciem i zadaniem ludzkości, a niepowodzenia w tym zakresie miały ważne skutki biologiczne i społeczne.

Życie człowieka jest uwarunkowane, ogólnie rzecz biorąc, przez czynniki wewnętrzne i zewnętrzne (ryc. 2.1), przy czym wśród tych drugich najbardziej zmienne były w ciągu dziejów żywność i zależny od jej dostępności sposób odżywiania się. Przez wiele wieków (ok. 70 tys. pokoleń) zmiany i postęp w tym zakresie były bardzo niewielkie, a o sposobie odżywiania decydowało przede wszystkim środowisko przyrodnicze (pierwotne), w którym człowiek żył. Ono też kształtowało wskazania żywieniowe, oparte początkowo na instynkcie, a następnie na pierwszych doświadczeniach i tworzących się stopniowo zwyczajach, w których powstawaniu ogromną rolę odgrywały wierzenia i religie. Religie w dużym stopniu przyczyniły się również do rozwoju wiedzy i utrwalania zaleceń żywieniowych, a i obecnie mają one w wielu społecznościach istotny wpływ na dobór żywności i sposób odżywiania (posty, zakazy, potrawy symboliczne i spożywane z okazji świąt i uroczystości).

Przełomowymi wydarzeniami w dziejach człowieka było zastosowanie ognia do przygotowywania pożywienia po raz pierwszy około 400 000 lat temu oraz zapoczątkowanie przed 9000 lat prymitywnego rolnictwa, przetwórstwa i przechowalnictwa żywności.

* Optymalne granice w zakresie, składzie i/albo ilości.

Rycina 2.1.

Uwarunkowania podstawowe dla życia Homo sapiens

Źródło: Berger 1988

2.2. Początki nauki o żywieniu człowieka i jej współczesne definiowanie

Wiedza o żywieniu sięga daleko w przeszłość, do początków medycyny i dietetyki. Dzięki papirusowi Ebersa (nazwany na cześć jego odkrywcy, niemieckiego egiptologa Georga Ebersa) wiemy, że już w XV wieku p.n.e. Egipcjanie wyróżniali niektóre pokarmy jako szczególnie wartościowe i lecznicze, dostrzegając związek między objadaniem się a niestrawnością i występowaniem chorób.

W starożytnej Grecji o sprawach żywienia i leczenia dietą wypowiadali się m.in. Asklepiades z Bitynii (124-40 p.n.e.), Arystoteles (384-322 p.n.e.), Empedokles (494-434 p.n.e.) i Pitagoras (572-497 p.n.e.), a przede wszystkim "ojciec medycyny" Hipokrates (ok. 460-377 albo 375 p.n.e.), uważany za autora wielu słusznych - także i dziś - wskazówek i poglądów, m.in. że zdrowa dieta daje skutki tylko w powiązaniu z higienicznym trybem życia, a ludzie otyli mają skłonność do umierania wcześniej niż ludzie smukli. Jego najsłynniejszym zaleceniem żywieniowym jest: "Niech pożywienie będzie twoim lekarstwem, a lekarstwo twoim pożywieniem".

W okresie tym dominował pogląd, że we wszystkich pokarmach, które zaspokajają głód, występuje w różnych ilościach jedna i ta sama substancja odżywcza, niezbędna dla ludzkiego organizmu. Substancję tę Rzymianin Aulus Cornelius Celsus (53 p.n.e.-7 n.e.) nazywał "materią" i według niej oceniał i klasyfikował wszystkie pokarmy. Galen z Pergamonu (129-216 n.e.) uznawał filozoficzną teorię czterech elementów: ognia, powietrza, ziemi i wody, dzieląc produkty żywnościowe na hamujące lub pobudzające powstawanie płynów ustrojowych.

Ówczesna wiedza o żywieniu i dietetyce przetrwała bez większych zmian przez kilkanaście wieków, chociaż - nie mając umocowania w anatomii i fizjologii - zawierała wiele niesłusznych poglądów. Utrwalano ją w różnych księgach, uzupełniając zbieranymi metodą prób i błędów informacjami na temat właściwości leczniczych i przydatności kulinarnej różnych pokarmów. Do najbardziej znanych tego rodzaju ksiąg należą: Kanon medycyny Awicenny (XI w.), XII-wieczne wierszowane dzieło przedstawiające ogólne zalecenia dotyczące diety i higieny słynnej średniowiecznej Szkoły Lekarskiej z Salerno Regimen Sanitatis, wydana w XVI wieku pierwsza drukowana książka przedstawiająca zasady zdrowej diety Dyetary of Health Andrew Boorde'a, w której autor zauważył, że "dobry keks to połowa [porady] lekarza", oraz pierwsza książka kucharska datowana na XV wiek De honesta voluptate et valitudine (O uczciwym pobłażaniu i zdrowiu), której autorem był bibliotekarz watykański Babtisto Platina (znany także jako Bartolomeo Platina).

W tym miejscu należy też wspomnieć o Paracelsusie (1493-1541), wybitnym uczonym, lekarzu, uważanym za prekursora toksykologii. Jego stwierdzenie: "Wszystko jest trucizną i nią nie jest; tylko dawka decyduje, czy coś jest trujące" jest aktualne do dziś.

Do drugiej połowy XVIII wieku, tj. do rewolucji chemicznej, której najważniejszym twórcą był francuski uczony Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), naukowe podstawy żywienia w zasadzie nie istniały. W 1777 roku Lavoisier, obalając teorię flogistonu, ogłosił swoje prace z zakresu teorii spalania składników pokarmowych w żywym organizmie. Dzięki jego badaniom udało się ustalić, że pokarm po spożyciu ulega spaleniu, a potrzebny do tego celu tlen (oxygenium, nazwa wprowadzona przez Lavoisiera) zostaje dostarczony w odpowiedniej ilości podczas oddychania, w czasie którego następuje również wydalanie powstającego ditlenku węgla. Jednocześnie w wyniku tego procesu wytwarza się ciepło, którego ilość Lavoisier wspólnie z Pierrem Laplacem (1749-1827) zmierzyli w specjalnie skonstruowanym kalorymetrze. Urządzenie to posłużyło także do wykazania, że w czasie ruchu spalanie jest intensywniejsze niż w spoczynku. Zapoczątkowane w ten sposób badania wyznaczyły jeden z podstawowych obszarów nauki o żywieniu - kalorymetrię. Odkrycia Lavoisiera miały przełomowe znaczenie dla nauki, a wartość energetyczna aż do początku XX wieku była głównym, a właściwie jedynym miernikiem wartości odżywczej pożywienia. W kaloriach wyrażano też zapotrzebowanie pokarmowe człowieka.

Zapoczątkowany w latach 30. XIX wieku rozwój fizjologii zwierząt i człowieka, a także chemii i nieco później biochemii, wpłynął decydująco na formułowanie podstaw nauki o żywieniu. W wyniku pionierskich prac wielu uczonych, m.in. Françoisa Magendiego (1783-1855) i Justusa von Liebiga (1803-1873), określono budowę, strukturę fizykochemiczną, funkcje biologiczne i metody oznaczania głównych składników pożywienia (znamy ich obecnie 60). Dzięki temu rozwinięto badania przemiany materii i energii oraz podstawy fizjologii żywienia, w czym szczególne zasługi mają Claude Bernard (1813-1878) oraz Iwan Pawłow (1849-1936), który otrzymał Nagrodę Nobla w 1904 r. "w uznaniu prac z zakresu fizjologii trawienia".

W toku dalszego rozwoju nauki o żywieniu człowieka z końcem XIX wieku i na początku XX stulecia odkryto białka, mające podstawowe znaczenie dla życia jako budulec wszystkich żywych organizmów, poznano naturę i rolę biologiczną aminokwasów, wielu składników mineralnych oraz witamin. Stwierdzono również, że zawarte w pożywieniu tłuszcze różnią się nie tylko wartością kaloryczną, ale i budową oraz działaniem w organizmie, wyjaśniono też znaczenie biologiczne poszczególnych węglowodanów. Z plejady uczonych, którzy wnieśli swój wkład w poznanie tych zagadnień, należy wymienić takie nazwiska, jak: Carl von Voit, Max von Pettenkofer, Max Rubner, Wilbur Olin Atwater, Graham Lusk (autor pionierskiej książki The Elements of the Science of Nutrition, wydanej w 1906 r.), Elmer McCollum, Nikołaj Łunin, Christiaan Eijkman (Nagroda Nobla w 1929 r. "za odkrycie witaminy antyneurytycznej"), Frederick Hopkins (Nagroda Nobla w tym samym roku "za odkrycie witamin pobudzających wzrost"), Kazimierz Funk, Joseph Goldberger, Albert Szent-Gyórgyi (Nagroda Nobla w 1937 r. "za odkrycia dotyczące procesów spalania biologicznego, a szczególnie za odkrycie i ustalenie budowy chemicznej witaminy C oraz katalizy kwasu fumarowego"). W swoich badaniach stosowali oni niejednokrotnie bardzo skomplikowaną i nowoczesną technikę analityczną, m.in. wykorzystywano znakowane pierwiastki, bloki metaboliczne i przetoki umieszczane w różnych odcinkach przewodu pokarmowego.

Rezultaty tych badań były rewelacyjne, odkryto bowiem wielką różnorodność przemian poszczególnych składników w organizmie człowieka, ich dostępność oraz drogi rozmieszczania, metabolizmu i wydalania. Wykazano, że wiele zaburzeń rozwojowych i schorzeń wieku dojrzałego jest rezultatem wadliwego, niedoborowego i jednostronnego żywienia. Dzięki wykorzystaniu zdobyczy nauki o żywieniu zwalczono we wszystkich bardziej rozwiniętych krajach świata poprzednio rozpowszechnione schorzenia, takie jak pelagra, krzywica, beri-beri, gnilec, kseroftalmia, a także zaburzenia wzrostu niemowląt i dzieci (np. kwashiorkor, marasmus) oraz pewne typy wola i niedokrwistości. Nadal jednak wspomniane choroby z niedoboru występują w najbardziej odizolowanych częściach świata, w warunkach skrajnego ubóstwa lub konfliktów. Zmiany w warunkach i stylu życia towarzyszące postępowi cywilizacyjnemu, w końcu XX wieku wpłynęły znacząco na sposób odżywiania ludzi, najpierw w krajach rozwiniętych, z czasem obejmując cały świat. Łatwa dostępność i nadkonsumpcja żywności w połączeniu z ograniczeniem aktywności fizycznej oraz niską jakością odżywczą diety prowadzą do nadwagi i otyłości z jednoczesnymi niedoborami niektórych witamin i składników mineralnych. Stwierdzono, że implikuje to szybkie globalne zmiany w występowaniu chorób przewlekłych, w tym cukrzycy, nadciśnienia tętniczego, schorzeń układu krążenia i nowotworów, które zastąpiły choroby zakaźne jako najczęstsze przyczyny śmiertelności w większości krajów.

Rozwijająca się z początkiem XX wieku nowa nauka i skupienie się na pojedynczych składnikach odżywczych i ich niedoborach zbiegło się z okresem wielkiego kryzysu i II wojną światową, będącymi latami powszechnego strachu przed brakami żywności. Doprowadziło to do opracowania zalecanych norm żywienia, stanowiących wytyczne pobrania z pożywieniem kalorii i niektórych składników odżywczych. Po raz pierwszy normy pojawiły się w latach 30. XX wieku w Anglii, następnie w Stanach Zjednoczonych, Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich (państwo istniejące w latach 1922-1991) i Kanadzie. Wraz z postępem nauki normy podlegają regularnym zmianom, z uwzględnieniem konieczności zapobiegania chorobom przewlekłym. Ustalono także akceptowalne zakresy dystrybucji makroskładników odżywczych oraz tolerowane górne granice spożycia, po przekroczeniu których mogą wystapić niepożądane objawy zdrowotne.

Stwierdzenie istnienia ścisłego związku między żywieniem a rozwojem, zdrowiem człowieka i jego sprawnością fizyczną spowodowało gwałtowny wzrost znaczenia nauki o żywieniu. W końcu XX wieku dynamicznie rozwijały się badania dotyczące zawartych w żywności nieodżywczych substancji wykazujących właściwości funkcjonalne, interakcji składników odżywczych, ich oddziaływań z ksenobiotykami i lekami oraz wpływu tych interakcji na umysłowy i fizyczny rozwój człowieka. Zwracano też baczniejszą uwagę na rolę czynnika genetycznego i jego znaczenie dla rozwoju, stanu odżywienia i zdrowia ludzi oraz na różnorakie uwarunkowania zachowania się człowieka jako konsumenta żywności, będącego aktywnym uczestnikiem strony popytowej rynku. Istotne impulsy do nauki o żywieniu człowieka wniosła rozwijająca się dyskusja na temat roli mikrobioty w ekosystemie przewodu pokarmowego. Wszystko to stwarza nowe, interesujące kierunki badań, będące wyzwaniem dla dalszego rozwoju nauki o żywieniu, która być może w przyszłości przybierze miano (eko)trofologii lub nutritiologii. Terminy te są już wprowadzane do programów studiów wyższych i badań naukowych m.in. w Niemczech, Rosji i niektórych krajach Ameryki Łacińskiej.

Nauka o żywieniu człowieka ma charakter interdyscyplinarny, a podstawowym źródłem jej rozwoju są odkrycia w naukach chemicznych i fizycznych, mające zastosowanie do opisu struktur i procesów biologicznych. Obejmuje także fizjologię, biochemię i biologię molekularną oraz takie dziedziny jak socjologia, psychologia i antropologia, które badają wpływ postaw, przekonań, preferencji i tradycji kulturowych na wybory żywieniowe. Ma ponadto związek z naukami rolniczymi, ekonomicznymi i politycznymi, gdyż zajmuje się badaniami, jak społeczność światowa produkuje żywność, rozpoznaje i reaguje na głód oraz śmiertelność spowodowaną przez niedożywienie. Obok dotychczasowych obszarów badawczych w dziedzinie biochemii, fizjologii i higieny żywienia oraz żywienia klinicznego pojawiły się nowe specjalności naukowe, m.in. epidemiologia żywieniowa, zdrowie publiczne i polityka wyżywienia. Wraz z postępem w badaniach i zmianami w naszym otoczeniu zakres pojęciowy nauki o żywieniu wciąż ewoluuje.

Graham Lusk, w swoim pionierskim dziele poświęconym tej nauce, stwierdził w 1906 roku, że "żywienie może być zdefiniowane jako suma procesów związanych ze wzrostem, utrzymaniem i naprawą żywego ciała jako całości lub tworzących je organów". Procesy te obejmują łańcuch zdarzeń, w wyniku których składniki odżywcze uzyskane z pożywienia docierają do poszczególnych komórek i pełnią w organizmie jedną z trzech funkcji: dostarczają energii, regulują procesy zachodzące w organizmie lub wspomagają wzrost i naprawę tkanek. Wszyscy ludzie przez całe życie mają zapotrzebowanie na te same składniki odżywcze, ale w różnych ilościach. Można więc powiedzieć, że ciało człowieka jest produktem odżywiania, przy czym dziedziczność dostarcza kodu (projektu konstrukcyjnego) ciała, a odżywianie - materiałów do jego budowy.

Stanisław Berger, inicjator kształcenia w dyscyplinie "żywienie człowieka" na poziomie uniwersyteckim w Polsce, w 1988 roku wyznaczył ramy definicyjne nauki o żywieniu, stwierdzając, że "żywienie człowieka jako dyscyplina naukowa zajmuje się współzależnością między pożywieniem a organizmem człowieka na poziomach molekularnym (submolekularnym), komórkowym, tkankowym, całego organizmu oraz populacji".

Podobnie klasyczne podejście przedstawia definicja George'a Pounisa (w książce Analysis in Nutrition Research, wydanej w 2019 r.), mówiąca, że "nauka o żywieniu człowieka jest nauką o żywności, składnikach odżywczych i innych substancjach w niej zawartych, ich działaniu, wzajemnym oddziaływaniu i równowadze w odniesieniu do zdrowia i choroby, a także o procesach, w których organizm ludzki połyka, wchłania, transportuje, wykorzystuje i wydala substancje żywnościowe".

Obecnie jednak, w XXI wieku, wyłonił się nowy nurt definiowania nauki o żywieniu człowieka, uwzględniający wyzwania zrównoważonego rozwoju świata. Na XVII Międzynarodowym Kongresie Żywienia w Wiedniu w 2001 roku, gdzie dyskutowano o wizji nauk żywieniowych w trzecim tysiącleciu, przyjęto definicję, zgodnie z którą "nauka o żywieniu zajmuje się badaniem całości relacji między funkcjonalnymi (metabolicznymi, behawioralnymi) charakterystykami organizmu i jego środowiska dietetycznego, ze szczególnym uwzględnieniem składników odżywczych i diety jako całości".

W 2005 roku zaproponowano jeszcze szersze spojrzenie na zakres pojęciowy nauki o żywieniu człowieka. W ramach Deklaracji z Giessen stwierdzono, że dyscyplina zachowa swoją obecną tożsamość jako nauka biologiczna, ale w szerszych i zintegrowanych ramach koncepcyjnych, gdyż konieczne stało się uwzględnienie wymiaru społecznego i środowiskowego. Nauka o żywieniu człowieka będzie miała na względzie (jak dotychczas) zdrowie pojedynczych osób i populacji, lecz także zdrowie planety rozumiane jako dobrobyt i przyszłość całego fizycznego i żywego świata, którego człowiek jest częścią. W przyjętej (jako roboczej) definicji stwierdzono, że "nauka o żywieniu to badanie systemów żywnościowych, żywności i napojów oraz składników odżywczych i innych składników, a także ich interakcji w ramach wszystkich odpowiednich systemów biologicznych, społecznych i środowiskowych oraz między nimi".

2.3. Osiągnięcia Polaków i polskich instytucji badawczych w rozwoju nauki o żywieniu

Przedstawiając krótko historię nauki o żywieniu człowieka (ryc. 2.2), należy wspomnieć też o polskich uczonych, którzy odegrali znaczącą rolę w kształtowaniu podstaw tej dyscypliny wiedzy.

Rycina 2.2.

Geneza i rozwój żywienia człowieka jako nauki

Źródło: opracowanie własne

Jędrzej Śniadecki (1768-1838), znakomity lekarz, fizjolog i chemik, według którego istota życia jest jedna w całej ożywionej przyrodzie, a u podstaw przejawów życia leży przemiana materii i energii. Już w 1808 roku uczony ten zalecał leczenie krzywicy promieniami słonecznymi. Naukowe dowody celowości takiego postępowania odkryto dopiero sto lat później. Śniadecki przywiązywał wielką wagę do sposobu odżywiania się w prekursorskiej pracy pt. O pokarmach, napojach i sposobie życia w ogólności i we względzie lekarskim.

Marceli Nencki (1847-1901), lekarz i biochemik, badał mechanizmy powstawania mocznika w organizmie oraz barwniki krwi. Uczony ten współpracował z Iwanem Pawłowem nad składem chemicznym soków trawiennych. Był założycielem Instytutu Biochemii w Bernie; jego nazwisko nosi dziś Instytut Biologii Doświadczalnej PAN w Warszawie.

Stanisław Bądzyński (1862-1929), chemik i fizjolog, badał pośrednią przemianę białek i cholesterolu.

Leon Marchlewski (1869-1946), lekarz i biochemik, który zdobył światową sławę dzięki badaniom nad budową chlorofilu i barwnika krwi. Jego uczeń, Henryk Malarski (1887-1955), był natomiast twórcą polskiej szkoły fizjologii żywienia zwierząt.

Kazimierz Funk (1884-1967) zasłużył się przede wszystkim odkryciem tzw. czynników uzupełniających, które nazwał witaminami (nazwa ta przyjęła się na całym świecie, mimo że ówcześni oponenci twierdzili, że jest to zbyt pospolite określenie). Opracował też metody wyodrębniania niektórych witamin z grupy B. Zdobył światową sławę po wyizolowaniu w 1911 roku substancji zawartej w otrębach ryżowych, która okazała się panaceum przeciwko chorobie beri-beri, najwcześniej udokumentowanemu zaburzeniu związanemu z niedoborem żywieniowym (2697 r. p.n.e.). Był przekonany, że tego typu związków w żywności jest więcej i że są niezbędne dla zdrowia i życia. Dlatego w 1912 roku zaproponował ich nazwę, od łacińskich słów vita - życie i amine - grupa chemiczna zawierająca azot. Odkrytą substancją była tiamina, czyli witamina B1, którą wyizolował i nazwał w 1926 roku. Już wtedy, jako pierwszy, zwrócił uwagę na znaczenie zróżnicowanej i zbilansowanej diety w profilaktyce wszystkich chorób wynikających z niedoborów żywieniowych. Jest również odkrywcą innej witaminy z tej grupy, witaminy B3 (niacyny). Mimo czterokrotnej nominacji nie został noblistą, a Frederick Hopkins w swoim wykładzie noblowskim (wyodrębnił witaminę A) zauważył, że Funk otrzymał zbyt mało uznania dla jego wkładu w poznanie witamin. Jednak to właśnie Kazimierz Funk uważany jest za prekursora nowoczesnej nauki o żywieniu, której początek wyznacza rok wyizolowania przez niego tiaminy.

Aleksander Szczygieł (1906-1983) był twórcą pierwszego polskiego akademickiego podręcznika z zakresu fizjologii żywienia, organizatorem i wieloletnim dyrektorem Instytutu Żywności i Żywienia (IŻŻ). Ta placówka badawcza, wiodąca nie tylko w Polsce, ale i we wschodniej Europie, powstała w 1963 roku ze wsparciem Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ). Wywodzi się z Działu Higieny Żywienia (którym kierował), działającego w strukturze Państwowego Zakładu Higieny. Taką nazwę przyjął od 1923 roku Państwowy Centralny Zakład Epidemiologiczny, powołany w 1918 roku z misją stworzenia zaplecza diagnostyczno-laboratoryjnego i merytorycznego (produkcja surowic i szczepionek) do zwalczania epidemii chorób zakaźnych, które pustoszyły kraj po odzyskaniu niepodległości. W roku 2020 nastąpiło połączenie Instytutu Żywności i Żywienia z jego macierzystą jednostką i od lipca 2021 ponownie działają razem jako Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy (NIZP PZH - PIB).

Przedstawiona lista uczonych polskich i zagranicznych zasłużonych dla rozwoju nauki o żywieniu oraz ich dokonań jest dalece niepełna, co wiąże się z ograniczeniami wynikającymi z zakresu podręcznika[1].

Ważną rolę w rozwoju nauki o żywieniu człowieka w Polsce oraz we wdrażaniu jej osiągnięć do praktyki odegrały i odgrywają placówki akademickie kształcące specjalistów w zakresie żywienia. Należy tu wymienić przede wszystkim pierwszy w Polsce Wydział Żywienia Człowieka oraz Wiejskiego Gospodarstwa Domowego powołany w 1977 roku przy Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (w latach 2000-2019 Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, a od 2020 r. Wydział Żywienia Człowieka).

Geneza kształcenia profesjonalistów żywienia człowieka w SGGW sięga roku 1945, kiedy w uczelni utworzono Studium Wyżywienia Społecznego. W tym samym okresie, w latach 50. ubiegłego wieku, w zasłużonej dla rozwoju nauki o żywieniu Wyższej Szkole Ekonomicznej w Częstochowie rozpoczęto kształcenie specjalistów z zakresu technologii i ekonomiki żywienia. Z myślą o potrzebach służby zdrowia uruchomiono najpierw w Krakowie (1949 r.), a następnie w Poznaniu i Toruniu pomaturalne szkoły o profilu dietetyka, przekształcone później w Medyczne Studia Zawodowe Dietetyki. W 1959 roku przy II Klinice Chorób Wewnętrznych Akademii Medycznej w Poznaniu powstał pierwszy w Polsce ośrodek zajmujący się żywieniem klinicznym i kształcący w tym kierunku lekarzy i dietetyków. Ośrodek ten wspólnie z Instytutem Żywności i Żywienia w Warszawie prowadził kształcenie specjalizacyjne lekarzy w zakresie żywienia i dietetyki.

Z początkiem lat 70. XX wieku coraz większą rolę w kształceniu żywieniowców zaczęły odgrywać wydziały technologii żywności w akademiach/uniwersytetach rolniczych. Odpowiednie jednostki naukowo-dydaktyczne (katedry i instytuty) powstały najpierw w Poznaniu (1969 r.), następnie w Olsztynie, a w dalszej kolejności w Krakowie i we Wrocławiu. Obecnie na 14 uczelniach istnieją kierunki studiów kształcące specjalistów z zakresu żywienia człowieka (żywienie człowieka i ocena żywności, technologia żywności i żywienie człowieka, żywienie człowieka i dietoterapia, żywienie człowieka i dietetyka), w trybie stacjonarnym lub zaocznym kończy je corocznie kilkuset studentów. Takie kierunki oferują wszystkie uniwersytety przyrodnicze w kraju (SGGW w Warszawie, Uniwersytety Przyrodnicze w Poznaniu, Wrocławiu i Lublinie, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie oraz Politechnika Bydgoska), a także uniwersytety, uczelnie techniczne, uczelnia pedagogiczna oraz państwowe wyższe szkoły zawodowe.

Bezsprzeczne dowody naukowe dotyczące zależności między żywieniem a zdrowiem oraz rosnąca świadomość społeczeństwa w tym zakresie stały się impulsem do utworzenia nowych kierunków kształcenia w uczelniach wyższych - dietetyki oraz zdrowia publicznego. Aktualnie studia na kierunku dietetyka oferują 22 uczelnie akademickie oraz 13 państwowych wyższych szkół zawodowych, a na kierunku zdrowie publiczne - 13 uczelni akademickich. We wszystkich uniwersytetach medycznych (9) utworzono wydziały nauk o zdrowiu; wszystkie kształcą na kierunku dietetyka i tylko jedna nie oferuje kierunku zdrowie publiczne. Najmłodszym kierunkiem w ofercie siedmiu uczelni są studia kształcące z zakresu gastronomii, gdyż ten sektor gospodarki odgrywa coraz większą rolę w wyżywieniu społeczeństwa i powinien sprostać potrzebom zdrowego i zrównoważonego żywienia ludności. Ze względu na specyfikę oferty kształcenia na Uniwersytecie Morskim w Gdyni utworzono kierunki: usługi żywieniowe i dietetyka oraz menedżer usług dietetycznych.

Obecnie istnieje też możliwość zdobycia wiedzy na różnych studiach podyplomowych, prowadzone przy wydziałach dedykowanych naukom o żywności lub żywieniu w najlepszych uczelniach w kraju. Rosnąca ranga nauki o żywieniu człowieka sprawia, że jest ona jako przedmiot wykładana na różnych pokrewnych kierunkach studiów w wielu uczelniach wyższych publicznych i niepublicznych.

Działalność badawczą oraz dydaktyczną w zakresie nauki o żywieniu człowieka prowadzą również instytuty: Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy, Instytut Matki i Dziecka, Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii i inne (szczegółowe informacje o stanie nauki o żywieniu człowieka zawiera przytoczona w wykazie literatury uzupełniającej publikacja Gronowskiej-Senger z 2005 r.).

Znaczącym wydarzeniem w rozwoju nauki o żywieniu człowieka w Polsce było powołanie w 1978 roku Komitetu Żywienia Człowieka Polskiej Akademii Nauk, obecnie działającego jako Komitet Nauki o Żywieniu Człowieka w strukturze Wydziału V Nauk Medycznych PAN. Przewodniczącymi Komitetu byli kolejno profesorowie: Aleksander Szczygieł, Stanisław Berger i Anna Gronowska-Senger, a aktualnie jego pracom przewodniczy prof. Lidia Wądołowska. Dwa lata później utworzono Polskie Towarzystwo Nauk Żywieniowych. W 1986 roku rozpoczęło działalność Polskie Towarzystwo Dietetyki, w 1993 - Polskie Towarzystwo Zdrowia Publicznego, w którego ramach od 2015 roku działa Sekcja Medycyny Stylu Życia. To nowa dziedzina wiedzy, łącząca zdobycze nauki o żywieniu i medycyny konwencjonalnej, której celem jest promocja zdrowego stylu życia, profilaktyka chorób cywilizacyjnych oraz ich niefarmakologiczne leczenie przez zmianę nawyków dotyczących pięciu głównych czynników zdrowia (m.in. żywienia, aktywności fizycznej i stosowania używek).

Warto wspomnieć, że najstarszym i najbardziej znanym towarzystwem żywieniowym na świecie jest The Nutrition Society, które powstało w Wielkiej Brytanii w 1941 roku. Znaczącym osiągnięciem w rozwoju nauk żywieniowych było powołanie (z udziałem przedstawicieli z Polski) w 1948 roku Międzynarodowej Unii Nauk Żywieniowych (International Union of Nutritional Sciences, IUNS), organizującej co 4 lata międzynarodowe kongresy żywienia. Unia ta w 1968 roku została członkiem Międzynarodowej Rady Unii Naukowych (International Council of Scientific Unions, ICSU)[2], co miało i ma olbrzymie znaczenie dla prestiżu i dalszego rozwoju nauki o żywieniu.

Od wielu lat aktywnie działający w tej organizacji Stanisław Berger, jako przedstawiciel Polski, na XIX Międzynarodowym Kongresie Żywienia w Bangkoku w 2009 roku został laureatem nagrody Living Legend Award. Zapytany o wskazówki, jakich udzieliłby dziś młodym ludziom, którzy chcą zgłębiać nauki o żywieniu, sformułował je w postaci 6 P: be Passionate, be Patient, be ready to Publish or Patent, expect a Piece of luck, be ready to Promote, be Precise.

Literatura uzupełniająca

1. Beauman C., Cannon G., Elmadfa I. i wsp.: The principles, definition and dimensions of the new nutrition science. Public Health Nutr 8(6a), 695-698, 2005.

2. Berger S.: Human nutrition science in food chain. w: Nutritional science for human health (red. S. Berger, A. Gronowska-Senger, Ś. Ziemlański). Smith-Gordon & Company, London 1988.

3. Berger S.: Kazimierz (Casimir) Funk - Pioneer in Vitaminology - 101 Anniversary of His Discovery - Special Note. Pol J Food Nutr Sci 63(4), 201-205, 2013.

4. Berger S.: Rozwój i znaczenie nauki o żywieniu człowieka. Żyw Człow Metab 29, Suplement, 2002.

5. Berger S.: Stan i perspektywy rozwoju nauki o żywieniu człowieka w Polsce. Rocz Woj Inst Hig Epidemiol 31, 49-63, 1994.

6. Berger S., Rejman K.: Food digestion in Ivan Petrovich Pavlov studies on 115 anniversary of his Nobel Prize and present avenues. Rocz Panstw Zakl Hig 70(1), 97-102, 2019.

7. Carpenter K.J.: A short history of nutritional science: Part 1 (1785-1885). J Nutr 133(3), 638-645, 2003; Part 2 (1885-1912). J Nutr 133(4), 975-984, 2003; Part 3 (1912-1944). J Nutr 133(10), 3023-3032, 2003; Part 4 (1945-1985). J Nutr 133(11), 3331-3342, 2003.

8. Elmadfa L., Leitzmann C.: Ernährung des Menschen. Verlag E. Ulmer, Stuttgart 1988.

9. Ernährungsmedizin (praca zbiorowa). G. Thieme Verlag, Stuttgart-New York 1995.

10. Funk C.: Die Vitamine. Ihre Bedeutung für die Physiologie und Pathologie. Verlag von J.F. Bergman, München 1924.

11. Funk C.: On the chemical nature of the substance which cures polyneuritis in birds induced by a diet of polished rice. J. Physiol 43(5), 395-400, 1911.

12. Funk C.: The Vitamines. Williams & Wilkins, Philadelphia 1922.

13. Gertig H., Przysławski J.: Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. PZWL, Warszawa 2006.

14. Gronowska-Senger A.: Nauka o żywieniu człowieka w Polsce. Wyd. SGGW, Warszawa 2005.

15. Keller J.S.: Podstawy fizjologii żywienia człowieka. Wyd. SGGW, Warszawa 2000.

16. Kierst W.: Nauka o żywieniu zdrowego i chorego człowieka. Wyd. IV. PZWL, Warszawa 1989: 15-19.

17. Kosztojanc H.S.: Rasskaz o robotach I.P. Pawłowa w obłasti fiziołogii piszczewarenija. Izd. Akademii Nauk SSSR, Moskwa-Leningrad 1950.

18. Lamb M.W., Harden M.L.: The Meaning of Human Nutrition. Pergamon Bio-Medical Sciences Series. Elsevier Science 2013.

19. McCollum E.V.: A history of nutrition: the sequence of ideas in nutrition investigations. Houghton Mifflin Company, Riverside Press, Boston-Cambridge 1957.

20. McDowell L.R.: Vitamin History, the Early Years. 2nd ed. University of Florida, Institute of Food and Agricultural Sciences, Gainesville 2013.

21. McDowell L.R.: Vitamins in Animal and Human Nutrition. Iowa State University Press, Ames 2010.

22. Mozaffarian D., Rosenberg I., Uauy R.: History of modern nutrition science - implications for current research, dietary guidelines, and food policy. BMJ 361, k2392, 2018.

23. Nowaczyk A.: Witaminy - niezwykłe odkrycie Kazimierza Funka. Wiadomości Akademickie CM UMK 70, 14-17, 2018.

24. Passmore R., Eastwood M.A., Davidson G.: Human nutrition and dietetics. 8th ed. Churchill Livingstone, Edinbourgh-London-Melbourne-New York 1986.

25. Simopoulos A.P., Herbert V., Jacobson B.: Genetic nutrition. Designing a diet based on your family medical history. Macmillan Publishers Comp., New York 1993.

26. Szczygieł A.: Podstawy fizjologii żywienia. Wyd. 2. PZWL, Warszawa 1975.

3Cele i zadania nauki o żywieniu- - - - - -Stanisław Berger, Krystyna Rejman

3.1. Wprowadzenie

Głównym celem nauki o żywieniu człowieka jest poznawanie współzależności między pożywieniem a jego przemianą w organizmie, upowszechnianie wiedzy o racjonalnym odżywianiu się oraz uczestniczenie w rozwoju gospodarki żywnościowej, której naczelnym zadaniem jest zaspokajanie ilościowych i jakościowych potrzeb pokarmowych ludności. Ostatecznym efektem realizacji tych celów jest promowanie optymalnego zdrowia i zmniejszenie ryzyka niezakaźnych, przewlekłych chorób dietozależnych (non-communicable diseases, NCD), jak również zapobieganie klasycznym chorobom niedoborów żywieniowych.

Cele te znajdują odzwierciedlenie w postanowieniach Międzynarodowej Konferencji Żywieniowej Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) oraz Światowej Organizacji Zdrowia (World Health Organizaton, WHO) w Rzymie w 1992 roku. Wytyczono na niej następujące obszary działań, dla których nauka o żywieniu powinna stwarzać podstawy teoretyczne i dyrektywy wykonawcze:

- poprawa bezpieczeństwa żywnościowego gospodarstw domowych przez odpowiednią strategię rozwoju rolnictwa, stabilizowanie podaży żywności, programy dożywiania itp.;

- ochrona konsumentów w wyniku poprawy jakości i zapewnienia bezpiecznej zdrowotnie żywności znajdującej się w obrocie handlowym;

- zapobieganie niedoborom określonych mikroskładników przez kształtowanie odpowiedniej struktury podaży żywności, jej wzbogacanie lub suplementację;

- promocja właściwych wzorców żywienia i zachowań (z uwzględnieniem karmienia niemowląt mlekiem matki);

- monitorowanie, analiza i ocena żywienia różnych grup i warstw społecznych w celu prowadzenia właściwej polityki wyżywienia, zdrowia i społecznej.

3.2. Zadania nauki o żywieniu w aspekcie wyzwań rozwoju społeczno-gospodarczego

Nie umniejszając celów nauki o żywieniu, gdy chodzi o badania podstawowe w zakresie nauk biologicznych i pokrewnych, współczesne wyzwania dla tej nauki koncentrują się przede wszystkim wokół zagadnień funkcjonowania gospodarki żywnościowej i edukacji. W ostatnim stuleciu naturalne czynniki przyrodnicze wpływające na produkcję i użytkowanie żywności zostały zdominowane przez czynniki technologiczne i ekonomiczne. Towarzyszyły temu bezprecedensowe zmiany demograficzne (gwałtowny przyrost ludności, urbanizacja, wydłużenie średniego czasu życia człowieka itp.). W tej sytuacji rozwój gospodarki żywnościowej wiąże się ściśle z zapewnieniem dostatecznego wyżywienia świata i bezpieczeństwa żywnościowego. O ile ma to miejsce w krajach rozwiniętych, o tyle w krajach rozwijających się, w których liczba ludności rośnie szybciej i w przyszłości przyrastać będzie z jeszcze wyższą dynamiką (ryc. 3.1), wśród licznych grup społecznych ciągle występuje problem niedożywienia i głodu.

Rycina 3.1.

Dynamika wzrostu liczby ludności świata, 1750-2150

Źródło: Bongaarts 1994

Dotychczasowy rozwój gospodarki żywnościowej spowodował, że wskutek wydłużającej się "drogi" surowców rolnych od producenta do konsumenta i wprowadzania nowoczesnej agrotechnologii (m.in. chemizacji, inżynierii genetycznej, mechanizacji, nowych technologii przetwarzania i przechowywania żywności) produkty spożywcze uległy silnemu procesowi "denaturalizacji", co istotnie wpłynęło na ich wartość odżywczą i zdrowotną.

Ponadto czynniki ekonomiczne, zwłaszcza w krajach o rozwiniętej gospodarce rynkowej, rozwój międzynarodowego handlu żywnością oraz działalność korporacji transnarodowych, które w dużym stopniu przyczyniły się do powstania globalnego rynku żywności, zmieniają w dużym stopniu sposób odżywiania się społeczeństw oraz oddziałują na kształtowanie się nowych zwyczajów żywieniowych i odmiennego stylu życia. Niepożądanym skutkiem obserwowanej transformacji żywieniowej jest upodabnianie się wzorców żywienia (tzw. homogenizacja diety), z większym udziałem tłuszczu, cukru i wysokoprzetworzonej żywności oraz ograniczaniem spożycia warzyw i żywności podstawowej, typowej dla danej populacji. W efekcie tych zmian następuje rozprzestrzenianie się chorób cywilizacyjnych, czyli dietozależnych, gdyż w ich rozwoju decydującą rolę odgrywa niezdrowa dieta i styl życia (np. otyłość, schorzenia układu krążenia i przewodu pokarmowego, nowotwory, próchnica zębów, cukrzyca typu 2). Związek między dochodami ludności a energetyczną strukturą diety i przyczynami zgonów obrazuje rycina 3.2.

Rycina 3.2.

Dochód (PKB) a struktura diety oraz przyczyny zgonów ludzi

Źródło: WHO: Diet, nutrition, and the prevention of chronic diseases. Report of a WHO Study Group. World Health Organ Tech Rep Ser 797, 1-204, 1990

Transformacja żywieniowa z jej zdrowotnymi konsekwencjami postępuje także w państwach rozwijających się, w których wzorce żywienia ewoluują w stronę tzw. zachodniej diety. W konsekwencji w państwach tych coraz większym wyzwaniem staje się problem tzw. podwójnego obciążenia (double burden). Podwójne obciążenie związane z nieprawidłowym żywieniem to sytuacja współistnienia nadmiarowego żywienia z niedożywieniem i głodem na wszystkich poziomach populacji: kraju, miasta, społeczności, gospodarstwa domowego i jednostki. W efekcie państwa zmagają się z rosnącymi wskaźnikami występowania nadwagi, otyłości i innych chorób dietozależnych i jednocześnie z problemem braku dostępu do właściwego wyżywienia dla wszystkich wraz z jego skutkami: zahamowaniem wzrostu, wychudzeniem, niedowagą, chorobami z niedoborów żywieniowych. Szacunki FAO dla 2020 roku wskazują, że blisko 150 mln dzieci ma zahamowany wzrost, 45 mln ma zbyt niską masę ciała w stosunku do wieku. Jednocześnie liczba dzieci z nadwagą lub otyłych wzrasta niemal wszędzie i dotyczy już prawie 40 mln dzieci. W skali globalnej z powodu niedoborów mikroskładników (żelazo, kwas foliowy, witamina A, cynk, jód) i chorób na tym tle cierpi 2 mld ludzi, a choroby dietozależne są główną przyczyną śmiertelności (odpowiadają za 70% zgonów, tj. 40 mln ludzi).

Ważnym zadaniem nauki o żywieniu człowieka jest więc podejmowanie badań antropometrycznych, systematyczne badanie struktury spożycia żywności i wartości odżywczej diety w celu określenia częstości i tendencji występowania problemów żywieniowych, zarówno na poziomie krajowych lub światowych bilansów żywności, jak i wśród poszczególnych grup społecznych i zawodowych. Badania takie, realizowane za pomocą metod szacunkowych i empirycznych (badania budżetów gospodarstw domowych, wywiady, analizy chemiczne spożywanej żywności), są niezbędnym instrumentem żywieniowo-zdrowotnej oceny gospodarki żywnościowej, służącym do opracowywania strategii jej rozwoju. Przydatne są także w badaniach z zakresu epidemiologii żywieniowej w celu dostarczania dowodów naukowych do aktualizacji zaleceń żywieniowych, będących podstawą tworzenia prozdrowotnej polityki każdego państwa.

Wypełnianie tych zadań nauki o żywieniu człowieka służy wspieraniu rządów państw w podejmowaniu skutecznych działań o podwójnym charakterze, tj. ograniczania niedoborów żywieniowych i występowania chorób dietozależnych, które jednocześnie dotyczą więcej niż jednego wymiaru. Należy przy tym zaznaczyć, że związek między dietą a chorobą przewlekłą jest bardziej złożony niż bezpośredni związek między dietą a chorobą z niedoboru, a jego zrozumienie wymaga badań obserwacyjnych w celu ilościowego określenia zmian wskaźników zdrowia w czasie, w powiązaniu z zachowaniami żywieniowymi oraz innymi, z nimi związanymi.

Mówiąc o zadaniach nauki o żywieniu człowieka, nie można pominąć także obowiązku udziału tej dyscypliny w procesach legislacyjnych dotyczących żywności i wyżywienia ludności, w tym funkcjonowania rynku żywnościowego z uwzględnieniem marketingu. Mają one bowiem ogromny wpływ na rozwój współczesnego handlu międzynarodowego i bezpieczeństwo żywnościowe społeczeństw, tworząc warunki prawne do efektywnej kontroli zdrowotnej jakości żywności. Wymaga to tworzenia odpowiednich placówek naukowych i przygotowywania wykwalifikowanych kadr naukowych, dzięki czemu możliwe jest rozwijanie współpracy międzynarodowej oraz tworzenie, realizowanie i ocenianie różnorodnych programów żywieniowych, zmierzających do optymalnych rozwiązań organizacyjnych z punktu widzenia zdrowia i jakości życia społeczeństwa.

Przedmiotem zainteresowania nauki o żywieniu w państwach o gospodarce rynkowej powinny być szeroko rozumiane zachowania konsumenta żywności, w tym preferencje i postawy, czynniki wyboru żywności, gotowość do zmiany zachowań na bardziej pożądane z punktu widzenia zdrowia i oddziaływania na środowisko.

Do permanentnych zadań nauki o żywieniu należą opracowywanie oraz okresowa weryfikacja celów i wskazań (zaleceń) żywieniowych oraz zalecanych norm zapotrzebowania różnych grup ludności na energię i składniki odżywcze, zgodnie z aktualnym stanem wiedzy.

Pełna zgodność celów, zaleceń i norm żywieniowych umożliwia skuteczne oddziaływanie zarówno na sferę produkcji, jak i konsumpcji, prowadząc ku optymalnej diecie, która - obok czynników genetycznych i środowiskowych - jest warunkiem zdrowia i zadowolenia konsumenta. Układ wzajemnych współzależności w tym zakresie ilustruje rycina 3.3.

W praktyce zgodność poszczególnych elementów tego układu jest tylko częściowa, należy jednak pamiętać, że cele żywieniowe dotyczą przede wszystkim producentów, a zalecenia żywieniowe - konsumentów żywności. Cały układ można porównać do systemu sprzężenia zwrotnego, w którym główną rolę powinna odgrywać nauka o żywieniu człowieka. Z jednej strony stanowi ona ważny instrument żywieniowo-zdrowotnej oceny produkcji, przetwórstwa i użytkowania żywności, z drugiej zaś ma podstawowe znaczenie w kształtowaniu optymalnych wzorców żywieniowych przez przenoszenie osiągnięć teoretycznych do działalności edukacyjnej.

W związku ze społecznym obowiązkiem upowszechniania własnych osiągnięć jednym z zadań nauki o żywieniu jest rozwijanie instytucji i form kształcenia specjalistów z zakresu wyżywienia. Są oni niezbędni nie tylko w każdym z ogniw gospodarki żywnościowej (w produkcji, przetwórstwie, obrocie i użytkowaniu żywności w gospodarstwach domowych i sektorze usług żywienia poza domem), lecz także w upowszechnianiu wiedzy z tego zakresu, w służbie zdrowia, oświacie oraz w programach socjalnych dotyczących dożywiania i żywienia. Polscy specjaliści z zakresu żywienia propagują wiedzę w kraju, a ponadto angażują się w prace organizacji międzynarodowych (np. FAO, WHO, UNICEF, UNU - patrz rozdz. 4).

Rycina 3.3.

Współzależność czynników niezbędnych do osiągnięcia zdrowia i zadowolenia konsumenta

Źródło: Berger 1992

Chińskie przysłowie mówi "jeśli planujesz na rok, siej ryż; jeśli planujesz na dekadę, sadź drzewa; jeśli planujesz na całe życie, nauczaj ludzi". Edukacja konsumenta i przekazywanie rzetelnej wiedzy żywieniowej w sposób odpowiedni dla określonych grup odbiorców są niezbędne, aby osiągać poprawę wyżywienia i zdrowia. Dostęp do edukacji zwiększa się dzięki kształceniu na poziomie akademickim profesjonalistów w nauce o żywieniu: żywieniowców, dietetyków, gastronomików. Od 1994 roku przy Wydziale Żywienia Człowieka działa Wszechnica Żywieniowa SGGW, organizując comiesięczne wykłady otwarte, także transmitowane online, dotyczące wielu zagadnień z obszaru prawidłowego żywienia. W 2017 roku przy Instytucie Żywności i Żywienia w Warszawie powołano Narodowe Centrum Edukacji Żywieniowej (NCEŻ), dzięki realizacji programu badawczego współfinansowanego przez Szwajcarię w ramach współpracy z nowymi krajami członkowskimi Unii Europejskiej. Obecnie działania Centrum są finansowane przez Ministerstwo Zdrowia. NCEŻ bazuje na wieloletnim doświadczeniu i wiedzy naukowców z IŻŻ. Ponieważ działa wyłącznie online, potencjalnie każdy ma nieograniczony dostęp do rzetelnej wiedzy na temat żywienia i zdrowego stylu życia, jak zmienić dietę i złe nawyki żywieniowe na korzystne dla zdrowia. NCEŻ prowadzi też internetową poradnię dietetyczną Centrum Dietetyczne Online, w której eksperci współpracujący z Centrum udzielają bezpłatnych konsultacji online. W edukacji żywieniowej młodzieży istotną rolę odgrywa Olimpiada Wiedzy o Żywieniu i Żywności, organizowana przez Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu i Zespół Szkół nr 6 im. Mikołaja Reja w Szczecinie, w której corocznie od 1995 roku uczestniczy po kilka tysięcy uczniów średnich szkół ogólnokształcących i zawodowych z całej Polski.

W trzecim tysiącleciu świat stanął przed największymi wyzwaniami, a nauka o żywieniu ma tu do odegrania bezprecedensową rolę. Niekorzystne wzorce żywieniowe, niedożywienie i rozprzestrzenianie się chorób dietozależnych są konsekwencjami m.in. poważnych zmian w sposobie produkcji, sprzedaży, marketingu i konsumpcji żywności na całym świecie. Stało się jasne, że w obliczu globalnej syndemii otyłości i innych chorób dietozależnych, niedożywienia i zmian klimatu niezbędne są zmiany przywracające równowagę. Osiągnięto światowy konsensus co do uznania konieczności dalszego rozwoju w sposób zrównoważony, czyli przez optymalne, świadome i odpowiedzialne korzystanie z dostępnych zasobów naturalnych, dóbr i usług na poziomie jednostek, gospodarstw domowych, wspólnot i społeczności lokalnych, środowisk biznesowych, samorządów terytorialnych, rządów krajowych i struktur międzynarodowych. W 2020 roku dodatkowym obciążeniem stała się pandemia COVID-19, która uświadomiła, że należy znacznie więcej uwagi niż dotychczas poświęcić prewencji chorób niezakaźnych i nierównościom społeczno-ekonomicznym, aby prawo każdego człowieka do właściwego wyżywienia mogło być respektowane.

Statyczne pojęcie gospodarki żywnościowej zastąpiono podejściem systemowym. System żywnościowy na forum FAO (2020) zdefiniowano jako "wszystkie elementy (środowisko, ludzie, nakłady, procesy, infrastruktura, instytucje oraz działania), które odnoszą się do sfery przedprodukcyjnej, produkcji, przetwarzania, dystrybucji, przygotowania i konsumpcji żywności, a także rezultaty tych działań, w tym wyniki społeczno-ekonomiczne i środowiskowe". Zrównoważony system żywnościowy funkcjonuje w sposób zapewniający bezpieczeństwo żywnościowe i żywieniowe dla wszystkich ludzi w taki sposób, że ekonomiczne, społeczne i środowiskowe podstawy do generowania tego bezpieczeństwa dla przyszłych pokoleń nie są zagrożone. Elementem tego systemu powinny być zdrowe i zrównoważone wzorce żywieniowe. Zgodnie z definicją wydyskutowaną przez ekspertów FAO i WHO (2019), taki sposób odżywiania promuje wszystkie wymiary zdrowia i dobrego samopoczucia jednostek, wywiera niewielką presję i wpływ na środowisko naturalne, jest przystępny cenowo, bezpieczny i sprawiedliwy oraz akceptowalny kulturowo. Celem zdrowej, zrównoważonej diety jest osiągnięcie optymalnego wzrostu i rozwoju wszystkich osób, wspieranie funkcjonowania oraz fizycznego, psychicznego i społecznego dobrostanu na wszystkich etapach życia obecnych i przyszłych pokoleń, a także przyczynianie się do zapobiegania wszelkim formom nieprawidłowego żywienia (tj. niedożywienia, niedoboru mikroskładników, nadwagi i otyłości), zmniejszanie ryzyka chorób niezakaźnych związanych z dietą oraz wspieranie zachowania bioróżnorodności i zdrowia planety.

Ta wyczerpująca definicja modelu zdrowej, zrównoważonej konsumpcji wyznacza zadania dla nauki o żywieniu na najbliższe kilkadziesiąt lat.

Literatura uzupełniająca

1. Berger S.: Dietary guidelines and human nutrition science. Pol J Food Nutr Sci 42(1), 5-13, 1992.

2. Berger S.: Food and nutritional patterns today and tomorrow. Lebensmittelwissenschaft und Technologie 410, 185-190, 1977.

3. Berger S.: Żywność dla wszystkich - utopia czy szansa? w: Północ-Południe: konflikt czy współpraca? Wyd. SGGW, Warszawa 2001.

4. Bongaarts J.: The Population Council. New York 1994.

5. Branca F., Lartey A., Oenema S. i wsp.: Transforming the food system to fight non-communicable diseases. BMJ 364, 24-29, 2019.

6. FAO, WHO: Sustainable healthy diets - guiding principles. FAO, Rome 2019.

7. HLPE: Food security and nutrition: building a global narrative towards 2030. A report by the High Level Panel of Experts on Food Security and Nutrition of the Committee on World Food Security. FAO, Rome 2020.

8. Popkin B.M., Adair L.S., Ng S.W.: Global nutrition transition and the pandemic of obesity in developing countries. Nutr Rev 70(1), 3-21, 2012.

9. Popkin B.M., Corvalan C., Grummer-Strawn L.M.: Dynamics of the double burden of malnutrition and the changing nutrition reality. Lancet 395(102), 65-74, 2019.

10. UN: The right to adequate food. Human Rights Fact Sheets. Fact Sheets No. 34. UN, Geneva 2010.

11. UNSCN: Non-communicable diseases, diets and nutrition. United Nations System Standing Committee on Nutrition, Rome 2018.

12. WHO: Diet, nutrition, and the prevention of chronic diseases: report of a joint WHO/FAO expert consultation. World Health Organ Tech Rep Ser 916. WHO, Geneva 2003.

13. World Summit on Food Security, 16-18 XI 2009 Rome (www.fao.org).

14. Żywienie a rozwój - ocena globalna. Materiały Międzynarodowej Konferencji Żywieniowej FAO/WHO, Rzym 1992. Wyd. IŻŻ, Warszawa 1995.