تمخض الطفل ، الخضخضة: استخدام معدة افتراضية لتجديد أسرار الهضم
تمخض الطفل ، الخضخضة: استخدام معدة افتراضية لتجديد أسرار الهضم
فيديو: تمخض الطفل ، الخضخضة: استخدام معدة افتراضية لتجديد أسرار الهضم
فيديو: الجهاز الهضمي ( رحلة الطعام ) الهضم والإمتصاص 2023, شهر فبراير
Anonim

ما الذي يمكن أن تعلمنا إياه ديناميكيات الموائع الحسابية عن أكبر فجوة في علم التغذية؟

ملاحظة المحرر: هذه هي الثالثة في سلسلة من ستة ميزات حول علم الطعام ، تعمل يوميًا من 30 مارس حتى 6 أبريل 2009.

لم يكن ديفيس ، كاليفورنيا-آن ويغمور مفتونًا بالنظام الغذائي الأمريكي. بعد أن انتقلت من ليتوانيا بعد الحرب العالمية الأولى ، شعرت بالفزع من الخبز الأبيض والرجاسات الأخرى لدينا ، وفقدت كثيرًا الحلوى التي أعدتها جدتها مرة واحدة ، بما في ذلك "عصيدة لذيذة مصنوعة من حبوب الجاودار المسحوقة وحليب الماعز المخفف".

ذات يوم ، بعد معاناتها لسنوات مع اعتلال الصحة ، تجولت في موقف سيارات مهجور ، وكما كتبت في مذكراتها لماذا تعاني؟ كيف تغلبت على المرض والألم بشكل طبيعي ، "هناك ، منتشرة أمام عيني ، كانت مئات الأمتار المربعة من الأعشاب الأكثر روعة التي رأيتها في حياتي." وهكذا بدأ إيمان ويجمور بالقوى العلاجية لعشبة القمح ، وهو اعتقاد جعلها رائدة في حركة الأطعمة النيئة وألهم الآلاف للتخلي عن أحد الابتكارات المبكرة للإنسان والولائم حصريًا على الحبوب النيئة المنبتة والمكسرات النيئة وأعواد الجزر المقرمشة. على الرغم من أن حياة ويجمور قد قُطعت عندما ماتت في حريق في بوسطن عام 1994 عن عمر يناهز 85 عامًا ، إلا أن إرثها يعيش من خلال عدد من المؤسسات ، بما في ذلك معهد أبقراط الصحي الذي بدأته في عام 1956 في ويست بالم بيتش بولاية فلوريدا.

على الرغم من أنه قد يكون من السهل السخرية من أكثر أتباع "الطعام الخام" المتحمسين ، فقد أثرت فلسفة ويجمور الأتافستية على الطريقة التي يأكل بها معظم الأمريكيين العاديين ويفكرون في تناول الطعام. قد نفضل سوتيه أزيز من الخضار على وصفات ويجمور اللطيفة بشكل مذهل ، ولكن من الصعب استبعاد هذا الإحساس الذي طال أمده بأن الخضار النيئة قد تكون أكثر صحة بالنسبة لنا.

على مر السنين ، واجه العلماء أيضًا مشكلة في طرد خبراء الطعام الخام. يحب أنصار المطبخ النيء الإشارة إلى أن الطهي يكسر عددًا من الإنزيمات والفيتامينات المفيدة ، لكن النقاد يشيرون إلى أن حمض المعدة يعطل الإنزيمات على أي حال ، والطهي المعتدل يمكن أن يساعد أيضًا في إطلاق العناصر الغذائية الأخرى - مثل الليكوبين في الطماطم (أحد مضادات الأكسدة ذات الإمكانات). الفوائد الصحية) أو حمض الفوليك وبيتا كاروتين من السبانخ. الحقيقة هي أنه ، بشكل عام ، آليات كيفية تفكيك الجهاز الهضمي للأطعمة الصلبة وجني فوائدها غير مفهومة جيدًا.

إن الملصق الغذائي الخاص بإدارة الغذاء والدواء الأمريكية على ظهر تلك العبوة من الفول السوداني بلانترس يعتمد بشكل صارم على التحليل الكيميائي للمكسرات ، ولا يخبرك أي جزء من تلك الدهون الأحادية غير المشبعة الصحية للقلب التي يمتصها جسمك بالفعل. منذ عام 2004 ، سعى فريقان بحثيان أوروبيان إلى سد هذه الفجوة عن طريق محاكاة المعدة في المختبر بنوع من المعدة الآلية. والآن ، أخذ بول سينغ ، من جامعة كاليفورنيا ، قسم علوم وتكنولوجيا الأغذية في ديفيس ، المشروع إلى العالم الرقمي لمحاكاة عملية الهضم "في السيليكو".

في ظهيرة أحد أيام أكتوبر ، سحب سينغ مقطع فيديو مصورًا على شاشة الكمبيوتر في مكتبه. كانت الكتلة الوردية اللامعة التي يبدو أن لها فمًا مضغوطًا تتقرقر وتتقلص بعنف مثل الوحش الطفيلي من فيلم Alien الأول. لم يكن هذا طفيليًا ، بل كان منظرًا نادرًا لداخل معدة الإنسان حيث كان يؤدي تمعجًا إيقاعيًا ، وسحق الأطعمة الصلبة وتحويلها إلى جزيئات يبلغ قطرها عُشر بوصة (2.5 ملم). إن الشكل الذي تبدو عليه هذه الجسيمات بالضبط بعد أن تقضمها أسناننا وتتخبط بواسطة بطوننا هو المفتاح لفهم ما يحدث عندما تنزلق أخيرًا عبر الصمام البواب إلى الأمعاء الدقيقة حيث يتم امتصاص العناصر الغذائية. بالنسبة للجزء الأكبر ، كانت هذه العملية غير مرئية لعلماء مثل سينغ. بعد كل شيء ، لا يمكننا إلا أن ننظر داخل معدة فارغة ، لأن الطعام المهروس من شأنه أن يغيب عن المنظر. "كيف نعرف حقيقة ما يجري؟" سأل.

بعامين رحم. تنقسم معدتهم الافتراضية إلى شبكة من 281602 مربعًا ؛ يستخدمون ديناميكيات السوائل لحساب كيف تثير موجات الانكماش المتدحرجة حمض المعدة بداخلها. يمكن للباحثين بعد ذلك وضع جزيئات افتراضية من الطعام بداخلها - لكل منها خصائصه الفيزيائية - ومحاكاة الوقت الذي تستغرقه العناصر الغذائية بحجم الجزيء حتى تتسرب.

يقول سينغ: "كل طعام له بنيته المجهرية الخاصة به" ، "سواء كان مساميًا أو مضغوطًا أو أن خلاياه متماسكة معًا من خلال عامل ربط. العناصر الغذائية مضمنة في تلك المصفوفة ، وما لم تتفكك المصفوفة إلى النقطة التي تحصل فيها هذه العناصر أطلق سراحهم ، سوف يبقون مطمئنين. ".

سينغ ، 60 عامًا ، الذي نشأ في البنجاب بالهند ، هو حرفياً عالم الصواريخ في عالم الغذاء. في معمله في الطابق السفلي ، يعرض بفخر معالج الطعام التالي متعدد الأغراض الذي أكمله في عام 2007 لمهمة المريخ المأهولة التي اقترحتها ناسا. نصف دزينة من الكتب على رفه تدور حول فيزياء انتقال الحرارة ونصف دزينة أخرى من ديناميكيات السوائل. وهو مؤلف كتاب الكلية "مقدمة في هندسة الأغذية" ، وهو الآن في طبعته الثالثة. بعد الذعر عام 1993 الذي اندلع بسبب وفاة أربعة أطفال أكلوا فطائر الهامبرغر غير المطبوخة جيدًا من مطعم Jack-in-the-Box ، ساعد صناعة الوجبات السريعة بنموذج حسابي لطهي الهامبرغر على مشاوي الوجبات السريعة. في الآونة الأخيرة ، تقدم بطلب للحصول على براءة اختراع لعلبة صدفي بلاستيكية ستساعد مزارعي الفراولة على تبريد ثمارهم بعد الحصاد ، وهي خطوة حاسمة في الحفاظ على الفراولة طازجة.

ليس شخصًا يضيع في عالمه الرياضي ، يكمل سينغ حساباته بدراسات معملية تستخدم معدة ميكانيكية صممها ، والتي تبدو مثل آلة صنع الآيس كريم المزودة بوسائل ثقيلة. في تجربة نُشرت العام الماضي في مجلة Food Science ، أخذ سينغ مكعبات من الجزر نيئة ومسلوقة بعرض 0.2 بوصة (ستة ملليمترات) ، ووضعها داخل هذه الأداة الغريبة ، المستوحاة من معدات مماثلة تستخدمها صناعة الأدوية للدراسة. كيف تذوب الأدوية.

بعد نقع مكعب جزرة في لعاب محاكى ورجه لمدة 30 ثانية ، تم تعليقه داخل غرفة غزل مليئة بحمض المعدة (يتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة الجسم) والخرز البلاستيكي ، والتي تحاكي عمل القص لجزيئات الطعام الأخرى. ثم قام العلماء بتسجيل القوى على الجزرة ووزنها بشكل دوري لقياس مقدار الذوبان. استغرق مكعب الجزر المطبوخ 20 دقيقة فقط ليتم تقليله إلى 50 بالمائة من كتلته الأصلية ، لكن مكعب الجزر الخام استغرق ساعة كاملة. يقول سينغ: "كانت أمي على حق عندما قالت إن عليك مضغ طعامك جيدًا" ، مشيرًا إلى أنه إذا كنت ملتزمًا بالطعام النيئ ، فمن الأفضل أن تكون مستعدًا للمضغ.

في هذه الأثناء ، قام باحثون في معهد أبحاث الغذاء في نورويتش بإنجلترا ببناء The Model Gut ، وهو نظام هضمي يتم التحكم فيه بواسطة برنامج في المختبر لدراسة كيفية تكسير الجزر واللحوم واللوز ومجموعة من الأطعمة الأخرى في الجهاز الهضمي. على الرغم من احتواء اللوز على حوالي 55 في المائة من الدهون ، يقول الباحث الرئيسي جوزي ماندالاري ، عالم الأحياء ، إن البشر يمتصون أقل من نصف ذلك إلى حد كبير لأن الزيوت الموجودة في اللوز مخزنة خلف جدار خلوي صلب يجب كسره حتى تمتصه أجسامنا. يعمل الكثير من المحتوى الغذائي في اللوز على أنه "بريبايوتك" ، مما يعني أنه يدعم المجتمعات الميكروبية المفيدة في أمعائنا الغليظة. عندما قارنت المجموعة اللوز الطبيعي باللوز المقشر ، والذي خضع للمعالجة الحرارية لإزالة قشرته ، وجدوا أن اللوز المقشر يطلق كميات أكبر قليلاً من العناصر الغذائية.

قالت ماريون نستله ، أخصائية التغذية في جامعة نيويورك ، إنها وجدت هذه النتائج الأخيرة "مفاجئة" ، وأشارت إلى أنه إذا كان اللوز والأطعمة النيئة بالفعل بريبايوتيك ، فستشعر ببعض الانزعاج المعوي. ولكن بعد لحظة من التفكير ، تذكرت رحلتها الأخيرة إلى رانشو لا بويرتا في المكسيك ، وهو منتجع شبه نباتي معروف بتقديم كميات كبيرة من السلطات والخضروات النيئة الأخرى. وتقول: "إحدى النكات الكبيرة في المخيم هي أن الجميع يمرون بكمية هائلة من الغاز".

شعبية حسب الموضوع