Dinh dưỡng và chuỗi thực phẩm trong tự nhiên

1. Nguồn gốc của năng lượng và chuỗi thực phẩm trong tự nhiên

Nguồn gốc của năng lượng

Về mặt nguyên tắc, trong thiên nhiên không có gì tự sinh ra và mất đi. Năng lượng sinh học cũng không nằm ngoài quy luật này. Năng lượng được đưa vào để dự trữ bên trong cơ thể sinh vật hoặc giải phóng từ dạng dự trữ thành nhiệt năng, động năng và cơ năng,... để sử dụng cho sự sinh tồn và hoạt động của cơ thể sinh vật.

Năng lượng sinh học trong thiên nhiên đều xuất phát từ một nguồn duy nhất: năng lượng mặt trời.

Mặt trời là nguồn năng lượng vô hạn

Mặt trời là nguồn năng lượng vô hạn

Trong tất cả cơ thể sinh vật, quá trình tổng hợp (đồng hóa) đồng thời là quá trình đưa năng lượng vào dự trữ và quá trình phân giải (dị hóa) đồng thời cũng giải phóng năng lượng khỏi dạng dự trữ.

Các loài thực vật, thông qua quá trình quang hợp với sự hiện diện của diệp lục tố, là những sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng mặt trời để tạo thành năng lượng cho chính mình. Năng lượng được tạo ra sau khi sử dụng cho nhu cầu của thực vật, sẽ được dự trữ dưới dạng tinh bột, chất béo thực vật và chất đạm thực vật. Thực chất, quá trình dự trữ này chủ yếu là để dành năng lượng cho sự tái tạo và sinh tồn, tức là cho quá trình tạo thành cá thể mới của loài (Ví dụ: khoai tây dự trữ năng lượng trong rễ tạo thành củ khoai và củ khoai là nơi chứa mầm khoai tây để tạo thành cây khoai tây mới. Hoặc bầu bí dự trữ năng lượng trong quả để nuôi các hạt và các hạt này chứa các mầm tạo thành dây bầu bí mới).

Động vật không có khả năng dùng năng lượng từ ánh sáng mặt trời để tạo thành năng lượng cho chính mình, mà phải sử dụng năng lượng đã được thực vật tổng hợp và tích lũy. Các loài động vật ăn thực vật sẽ sử dụng năng lượng dự trữ của thực vật làm năng lượng cho hoạt động, đồng thời sẽ tích lũy năng lượng dự trữ dưới dạng glycogen, chất béo động vật và đạm động vật để dành cho sinh tồn của chính mình. Các động vật ăn thịt động vật, đến phiên mình, lại sử dụng năng lượng dự trữ của động vật theo chu trình tương tự. Các loài động vật ăn cả thực vật và động vật (trong đó có loài người) có cấu trúc cơ thể để sử dụng cả nguồn năng lượng của thực vật và động vật.

Chuỗi thực phẩm trong tự nhiên

Những sinh vật tiến hóa càng cao thì cấu trúc cơ thể càng giảm khả năng tự tổng hợp năng lượng cho chính mình và càng có khuynh hướng sử dụng các dạng năng lượng dự trữ từ các sinh vật khác trong tự nhiên. Sự phụ thuộc có hệ thống này tạo thành một chuỗi thực phẩm trong tự nhiên.

Chuỗi thức ăn trong tự nhiên

Chuỗi thức ăn trong tự nhiên 

2. Thực phẩm và chất dinh dưỡng

Thức ăn trong các bữa ăn hàng ngày được chế biến từ nhiều loại thực phẩm khác nhau. Hệ tiêu hóa sẽ phân giải các loại thực phẩm này thành các chất dinh dưỡng. Chỉ có chất dinh dưỡng mới được hấp thu vào máu.

Có trên 40 chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ hàng ngày nhưng nhìn chung có thể chia các chất dinh dưỡng thiết yếu này ra làm 3 nhóm chính:

Nhóm chất dinh dưỡng đa lượng sinh năng lượng

Chất bột đường, chất đạm, chất béo và chất cồn. Ngoài vai trò cung cấp năng lượng cho cơ thể, các chất dinh dưỡng đa lượng sinh năng lượng còn tham gia vào cấu trúc cơ thể, tham gia vào các hoạt động hấp thu, chuyển hóa, miễn dịch,...

Chất dinh dưỡng đa lượng

Chất ding dưỡng đa lượng

Nhóm chất dinh dưỡng vi lượng

Không cung cấp năng lượng nhưng có vai trò qua trọng trong các quá trình chuyển hóa cơ thể, có ảnh hưởng đến sức khỏe và bệnh tật. Nhu cầu hàng ngày của cơ thể thường ít, tính bằng miligam, thậm chí microgam. Bao gồm các Vitamin và Khoáng chất vi lượng.

Chất dinh dưỡng vi lượng

Chất ding dưỡng vi lượng

  • Vitamin: Gồm các Vitamin tan trong nước (B, C) và các Vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K).
  • Chất khoáng vi lượng: Hiện đã xác định được khoảng 10 loại khoáng chất vi lượng hiện diện trong cơ thể nhưng chỉ mới biết được chức năng và chuyển hóa của Zn, Fe, Mg, Cu, I, F, Se.

Nhóm chất dinh dưỡng đa lượng không sinh năng lượng

Bao gồm chất khoáng đa lượng, chất xơ và nước:

  • Chất khoáng đa lượng: Canxi, Phốt pho, Kali, Sulfur, Natri, Clo, Magie
  • Nước: Là thành phần chính của khẩu phần dù ít được quan tâm.
  • Chất xơ: Không tiêu hóa, không hấp thu nhưng có vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động của hệ tiêu hóa.

Ngoài cách phân loại thông dụng hiện nay như trên, trước đây, chất dinh dưỡng còn có thể được phân loại theo nhóm cấu trúc hóa học.

Tuy nhiên, hiện nay cách phân loại này ít được sử dụng, do ít tính ứng dụng trong thực tế.

3. Xem thêm

3.1. Một số khái niệm và định nghĩa thường gặp trong dinh dưỡng

3.2. Dinh dưỡng và tác dụng chữa bệnh của Bắp cải

3.3. Dinh dưỡng và tác dụng chữa bệnh của Quả mơ Apricot

3.4. Dinh dưỡng và tác dụng chữa bệnh của hạt Amaranth

3.5. Dinh dưỡng và tác dụng chữa bệnh của Tỏi

3.6. Kỵ và hợp trong việc sử dụng Đậu xanh