Полноценные и неполноценные белки

ПОЛНОЦЕННЫЕ И НЕПОЛНОЦЕННЫЕБЕЛКИСуществуют множество различных классификацийбелков по составу, строению, функциональному назначению и т.д. Это обусловленотем, что хотя элементарный состав белков не велик и включает в себя лишь атомыC, H, O, N, S, иногда P и белки построены из остатков лишь 20 аминокислот.Нос другой стороны в состав их молекул может входить от несколько десятков до сотентысяч и даже миллионов аминокислотных остатков в различных вариациях, и молекулыбелка могут содержать всевозможные функциональные группы практически всю органическуюхимию . Но кроме того, с точки зрения пищевой ценности белков, определяемой их аминокислотнымсоставом и содержанием так называемых незаменимых аминокислот, белки подразделяютсяна полноценные и неполноценные.Для поддержания жизнедеятельностии функционирования всех живых организмов должен существовать постоянный обмен веществаи энергии.

Главный элемент, входящий в состав белков, который нужен всем живым организмам- углерод. По источнику получения углерода организмы делятся на автотрофные - живущиеза счет неорганического источника С двуокиси углерода , к ним относятся растения гетеротрофные - использующие органические источники С, к ним относятся млекопитающие.Углерод необходим организмам, т.к. является составляющим элементом белков, из которыхкак из строительного материала строятся клетки организмов - структурные и функциональныеединицы живых организмов.Высшие растения способны синтезироватьвсе необходимые им аминокислоты и входящие белки. Для этого им нужен азот в видеаммиака или нитратов, сера и фосфор в виде сульфатов и фосфатов, получаемые из почвенногораствора.

Источником углерода служит фосфороглицериновая кислота продукт фотосинтеза.А из аминокислот в растениях синтезируются все необходимые для них белки.Млекопитающие не могут синтезироватьнекоторые аминокислоты и поэтому должны получать их в виде пищи. Таких незаменимыхаминокислот восемь валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, триптофан,фенилаланин. Полноценными считаются белки включающие в состав эти восемь незаменимыхаминокислот.

Причем продукты, содержащие эти белки не могут быть заменены продуктамисодержащими жиры и углеводы.Белки - необходимая составная частьпитания человека.

Отсутствие или недостаток их в пище вызывают серьезные заболевания.Основными источниками белков для человека являются мясо, яйца, рыба, фасоль, горохи бобы. В отличие от углеводов и жиров в организме не происходит накапливания изапасания белков.

Если с пищей поступило больше белков, чем необходимо для удовлетворениятекущих потребностей, продукты гидролиза белков аминокислоты подвергаются биохимическимизменениям и включаются реакцию метаболизма обмен веществ . Часть аминокислот,не использованных в качестве структурных элементов и энергетического материала,лишаются группы - NH2 и включаются в реакцию углеводородного обмена.По этой причине питание должно включатьвсе необходимые для жизнедеятельности белки различного состава со структурой и свойствами,соответствующими выполняемым ими функциям.

Например устойчивый, твердый белок кератина необходим дляногтей и волос, белки с нитевидными молекулами входят в состав мышц они способны укорачиваться и удлиняться , белки с мелкими и круглыми молекулами, легко растворимые,используются для транспортировки вещества, белки высокоактивные, с легко изменяющейся структурой,выполняют функции катализаторов и передачи сигналов в клетку из внешней среды.Из этого видно насколько многообразны белки и их функции в организмах.Поэтому так важен вопрос обеспечения организмов полноценными белками.Белки являются важнейшим компонентом питания организмов по следующимпричинам 1. С белками связаны основные проявления жизни - обменвеществ, сокращение мышц, раздражимость нервов, способность к росту, способностьк размножению и даже мышлению.2. Благодаря белковым веществам, гемоглобину и др происходит перенос кислорода.3. Ферменты играют роль ускорителей биохимических реакций.4. Гормоны - регулируют обменные процессы.5. Нуклеопротеиды - в значительной степени определяютнаправление синтеза белка в организме и являются носителями наследственных свойств.6. Белки представляют основу структурных элементов клеткии тканей.7. Связывая значительное количество воды, белки образуютплотные коллоидные структуры, определяющие конфигурацию тела.Несмотря на то, что белки составляют 1 4 часть человеческоготела и около 2 3 его плотного остатка, организм обладает лишь незначительными белковымирезервами.

Единственным источником образования белков в организме являются аминокислотыбелков пищи. Вот почему белки совершенно незаменимы в питании человека.

О полноценностиснабжения организма белком судят по показателям азотистого баланса.Белки являются единственным источникомусвояемого организмом азота.

Учитывая количество поступающего с пищей и выделяющегосяиз организма азота, можно судить о благополучие или нарушении белкового обмена.В организме взрослых здоровых людей, как правило, имеет место азотистое равновесие,когда количество поступающего с пищей азота уравнивается с количеством азота, выделяемогоиз организма.

У детей азотистый баланс характеризуется накоплением белков в теле стимул роста , при этом количество поступающего с пищей азота значительно превышаетего выделение с продуктами распада.В этих случаях врачи говорят о положительномазотистом балансе.

Положительный азотистый баланс в организме является признакомздоровья. У людей получающих недостаточное количество белка с пищей или у тяжелобольных,в организме которых белок усваивается плохо, наблюдается потеря азота, то есть отрицательныйазотистый балансКаковы же потребности человека в белке?Нередко за эту величину предлагают принимать минимальную норму белка, необходимуюдля поддержания азотистого равновесия в организме, ниже которой нормальная жизнедеятельностьчеловека невозможна.

Для взрослого человека эта минимальная норма составляет всего40-50 г усвояемого белка в день. Нет нужды доказывать, что эта величина намногониже оптимальных потребностей организма.При их определении необходимо исходить из интенсивности процесса обновления белковв тканях организма, которая зависит как от индивидуальных особенностей организма,пола, возраста, роста, веса и т.п так и от характера деятельности человека, обеспеченияиммунных реакций, связанных с защитой организма от инфекций и т.п. С увеличениеминтенсивности физического труда возрастают и потребности организма в белке.

Нередко возникает вопрос равноценныли для человеческого организма белки, содержащиеся в различных продуктах питания?Безусловно, неравноценны. В настоящее время доказано, что пищевая ценность белковразличных видов зависит от их аминокислотного состава.Наибольшее значение для определенияполноты усвоения белков из 20 аминокислот имеют лишь 8, которые являются незаменимымив питании для взрослого человека и на одну больше для ребенка раннего возраста . Незаменимые оптимальные содержание аминокислот, г на 100 г продукта кислоты соотношения яйца молоко говядина треска мука.пш. картофель триптофан 1 0,2 0,05 0,2 0,16 0,13 0,02 лейцин 4,0 - 7,0 1,1 0,34 1,4 1,2 0,8 0,1 изолейцин 4,9 - 4,0 0,8 0,22 0,9 0,8 0,48 0,09 валин 3,2 - 4,2 0,9 0,24 0,97 0,9 0,45 0,1 треонин 2,0 - 2,7 0,6 0,16 0,8 0,7 0,3 0,08 лизин 3,2 - 4,8 0,8 0,3 1,5 1,5 0,24 0,1 метионин 2,2 - 3,5 0,4 0,09 0,4 0,5 0,14 0.03 фенилаланин 2,0 - 4,0 0,7 0,17 0,7 0,6 0,58 0,09 гистидин дети 1,5 0,3 0,09 0,6 0,21 0,1 Незаменимые аминокислоты не синтезируютсяв организме и должны обязательно поступать в организм с пищей.

В соответствии сконцепцией сбалансированного питания можно назвать следующие величины, характеризующиеминимальные потребности в каждой из незаменимых аминокислот для организма взрослогочеловека и их оптимальные соотношения, обеспечивающие полноту использования белка.Иными словами, полное усвоение белка пищи может быть достигнуто только при указанныхсоотношениях незаменимых аминокислот, т.е. характеризующих их сбалансированность.

Если какой-либо из названных аминокислот в белках пищи будет меньше, то и другиеаминокислоты не могут быть полностью использованы организмом.

Оценивая с этой точкизрения огромное разнообразие белков, содержащихся в продуктах питания, мы должныбудем признать их выраженную неравноценность.Изучение аминокислотного состава различныхпродуктов показало, что белки животного происхождения больше соответствуют структуречеловеческого тела. Более того, аминокислотный состав белков яиц был принят за идеальный,т.к. их усвоение организмом человека приближается к 100 . Очень высока степень усвоенияи других продуктов животного происхождения молока 75-80 , мяса 70-75 , рыбы 75-80 . В тоже время, многие растительные продукты, особенно злаковые, содержатбелки пониженной биологической ценности в кукурузе, например, обнаружен значительныйдефицит лизина и триптофана, в пшенице - лизина и треонина.

В большинстве растительныхматериалов обнаруживается недостаток серусодержащих аминокислот. Таким образом,в питании значительной части населения земного шара отмечается определенный дефицитаминокислот лизина, трептофана и метионина, которые в известной мере лимитируютусвоение пищи.Знание особенностей аминокислотныхсоставов различных продуктов позволяет значительно более рационально использоватьдля удовлетворения аминокислотных потребностей человеческого организма комбинациипищевых продуктов по принципу взаимного дополнения лимитирующих их биологическуюценность аминокислот. С этой точки зрения благоприятным является сочетание растительныхи молочных продуктов.

Даже столь простое и широко используемое сочетание ломтя пшеничногохлеба со стаканом молока делает их суммарную аминокислотную формулу значительноболее благоприятной, чем при раздельном потреблении тех же продуктов.

При этом следуетиметь в виду, что введение в злаковые продукты, например, обезжиренного молока втесто, приводит не только к увеличению общего содержания белка, но и к значительномуэффекту, получаемому от более полного усвоения белковых компонентов злаковых продуктов.Выгодными с точки зрения соответствия оптимальной аминокислотной формуле являютсятакже разные мучные изделия с творогом ватрушки, вареники, сочники и мучные блюдас мясом пельмени, блины, пироги . В тоже время пироги с рисом и другими крупами,повидлом, капустой, картофелем, с точки зрения удовлетворения оптимальных потребностейорганизма в аминокислотах являются менее оправданными.

Итак, мы установили, что человек нуждаетсяв определенном количестве белка.

Он должен получать с пищей его достаточное количество,но аминокислоты этих белков должны быть в определенных сбалансированных отношениях.Таких пищевых продуктов, в которых не содержалось бы необходимых для жизни аминокислот,почти нет, но их количество в разных продуктах различно в животных продуктах этихаминокислот много, в картофеле и капусте - мало. Но и среду продуктов растительногопроисхождения имеются источники достаточно ценных белков.

Так, крупы содержат от6 до 16 белка, наиболее ценные белки содержатся в гречневой крупе, овсянке, рисеи бобовых, особенно сое.Все разнообразие пищевых продуктовв большинстве стран принято делить на группы, отражающие как происхождение, таки особенности их химического состава.Первая группа - молочные продукты.Именно молоко почти полностью обеспечивает потребности не только детского, но ивзрослого организма.

В 100 г молока содержится 3 г белка. Пол-литра молока в день- это более суточной потребности человека в животном белке. Белки молока содержатвсе аминокислоты и в наилучшем соотношении, необходимом организму. В молочных белкахсодержатся в значительных количествах метионин - аминокислота, важная для обеспечениянормальной деятельности печени.Для людей, работающих с вредными веществами, молочныебелки имеют профилактическое значение, т.к. улучшают деятельность печени и нервнойсистемы. Очень ценными продуктами питания являются различные виды сыров и творога.В твороге содержится 17 белков, большое количество лецитина и несколько меньшееколичество незаменимой аминокислоты метионина.

Различные сыры содержат около20 белка, сухое молоко - около 23 . Таким образом в молоке и молочных продуктахвесьма удачно сочетаются полноценные белки.Вторая группа - мясо, рыба, яйца.Изучение аминокислотного состава различных продуктов показало, что степень усвоениямясных продуктов очень высока.

Биологическая ценность белков рыбы не ниже, посколькуих аминокислотные составы весьма близки. Установлено, что белки рыбы и многих продуктовморя даже несколько легче перевариваются и усваиваются в организме человека, чембелки мяса. Весьма ценным и питательным продуктом являются яйца, в них содержатсялучшие по аминокислотному составу белки.До настоящего времени сравнительно большойпроцент населения земного шара по ряду мотивов, в том числе и религиозных, по-разномуотносится к мясу. В ряде стран и у отдельных групп населения существуют многовековыезапреты на отдельные виды мяса. В Индии не едят говядины, а среди мусульман бытуетзапрет на свинину.

Славяне, как правило, не едят конину и с пренебрежением относятсяк мясу собак и лягушек. А в большинстве стран Азии и Европы широко используетсяконское мясо. Мясо собак используется для питания в Китае, а мясо лягушек считаетсяделикатесом во Франции.Но биологическая ценность мяса различных животных зависитне столько от особенностей строения белков, сколько от содержания в нем экстрактивныхвеществ и других соединений.

В настоящее время нет никаких оснований утверждать,что биологическая ценность белков конского мяса или даже мяса лягушек по составухуже мяса крупного рогатого скота и свиней.Мясо, несомненно, очень полезный продуктблагодаря высокому содержанию полноценного животного белка - в различных сортахмяса и птицы содержится от 14 до 24 белка.Взаимозаменяемость первой и второйгруппы.

Продукты двух первых групп являются наиболее важными поставщиками полноценногобелка, с близкими по их аминокислотному составу и хорошей усвояемости организмом.Продукты первой и второй группы как источники белка в значительной степени могутзаменять друг друга.Это означает, что их следует включать в меню в эквивалентныхпо содержанию белка количествах и в разнообразных сочетаниях с продуктами растительногопроисхождения.Третья группа - мука, хлебобулочныеизделия, крупы, макаронные изделия.

Основное значение продуктов этой группы, содержащихбольшое количество углеводов снабжение организма энергией. Как бы промежуточнымзвеном между продуктами третьей и пятой группы является картофель. Картофель употребляетсянаселением многих стран в относительно больших количествах. В 100 г картофеля содержится2 г белка. В различных сортах хлеба белка содержится от 4,7 до 7 белка.И при употреблениибольшого количества хлеба и картофеля содержащиеся в них растительные белки удовлетворяютобщую потребность человека в белках примерно на 30 - 35 .Четвертая группа - жиры. Дневная потребностьвзрослого человека в жирах составляет 80 - 100 г, из них немного менее 1 3 должнысоставлять растительные масла.

Пятая и шестая группы - овощи и фрукты.В овощах и фруктах содержится всего 1,2 - 1,5 белков, но при достаточном потребленииовощей и фруктов и эти белки имеют значение в питании человека.Белки картофеляи овощей, особенно капусты, содержат жизненно необходимые аминокислоты в таких жесоотношениях, как белки животного происхождения.Перечисленные шесть групп продуктов дополняют одна другую, обеспечиваяорганизм необходимыми материалами для построения и обновления структур человеческоготела белками, различающимися многочисленными функциями, структурой, составом.

Подразделяющимисяна полноценные и неполноценные, отличающимися наличием или отсутствием восьми незаменимыхаминокислот валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, триптофан, фенилаланин .Но признавая неравноценность продуктов с точки зрения аминокислотного состава, ито, что белки животного происхождения более соответствуют структуре человеческоготела, чем растительные отметим, что комбинация различных продуктов, по принципувзаимного дополнения лимитирующих биологическую ценность их аминокислот, позволяетудовлетворить потребность человека в белках и обеспечить их высокую усвояемость.ЛИТЕРАТУРА 1. Грин Н Стаут У Тейлор Д. Биология.

Т.1 М. Мир, 1990 368с.2. Книга о вкусной и здоровой пище. Питание и здоровье Гл. ред. акад. А.А. Покровский М. Пищевая промышленность, 1978 384с.3. Павлов И.Ю Вахненко Д.В Москвичев Д.В. Биология Пособие для вузов Ростов-на-Дону Феникс, 1996 576с.4. Популярная медицинская энциклопедия Гл. ред. А.Н.Бакулев М. Советская энциклопедия, 1966 1040с.