Полноценные и неполноценные белки

ПОЛНОЦЕНН ?ЫЕ И НЕПОЛНОЦ ?ЕННЫЕ БЕЛКИ Существу ют множество различных кла сси ?фикаций белков : по составу , строению , функцио ?нальному назначению и т. д . Это обусловлено тем , что хотя элементарны ?й состав белк ?ов не велик и включает в себя лишь атомы C, H, O, N, S, ( иногда P) и белки построены из остатков лишь 20 аминокислот ? . Но с д ?руг ой стороны в состав их молекул может входить от несколько десятков до сотен тысяч и даже миллионов аминок ?ислотных остатков в различных вариациях , и молекулы бел ка могут соде ржать всевозможные функциональные группы ( практичес ?ки всю органи ?ческую химию ). Но к роме того , с точ ?ки зрения пищ ?евой ценности белков , определяе ?мой их аминок ?ислотным составом и содержание м так называе мых незаменимых аминокислот , белк ?и подразделяются на полноценн ые и неполноц енные. Для поддержания жизнедеятельности и функционир ования всех ж ивых организмов должен существов ?ать постоянный обмен вещества и энергии . Главный элем ент , входящий в состав белк ов , который ну жен всем живы м организмам - углерод . По ис точнику получения углерода орг анизмы делятся на : автотрофные - живущие за счет неорган и ческого источни ?ка С ( двуокиси ? углерода ), к ним относятс я растения ; ге теротрофные - использ ующие органические источники С , к ним относятся млекопита ющие . Углерод необходим организма м , т. к . явля ется составляющим элементом бе лков , из котор ых как из строительн ого материала строят ?ся клетки орг ?анизмов - структурные ? и функционал ?ьные единицы живых организмов ?. Высшие растения способны син тезировать все необходимые им аминокислоты и входящие белки . Для этого им н ?ужен азот в виде аммиака или нитратов , сера и фосфор в в ?иде сульфатов и фосфатов , получаемые из почвенного р аствора . Источником углерода слу жит фосфороглицерин овая кислота продукт фотосинтеза . А из а минокислот в растениях синтезиру ются все необ ходимые для н их белки. Млекопитающие не ? могут синтез ?ировать некотор ые аминокислоты и поэтому должны получать их в в иде пищи . Таки х незаменимых аминокислот восе ?мь : валин , лейц ?ин , изолейцин , треонин , метионин ? , лизин , трипто ?фан , фенилаланин . Полноценными счи ?таются белки включающие в состав эти восемь незаменим ?ых аминокислот. Причем продукты , содержащие э ти белки не могут быть заменены про дуктами содержащими жиры и углеводы. Белки - необходима ?я составная ч ?асть питания человека . Отсутст ?вие или недос ?таток их в пище вызываю т серьезные з аболевания . Основным и источниками белков для человека являютс ?я : мясо , яйца , рыба , фасоль , горох и бобы . В отл ?ичие от углев ?одов и жиров в организме не происходи т накапливания и запасания белков . Если с пищей по ?ступило больше белков , чем необходимо для удовлетворения текущих потребно ?стей , продукты гид ролиза бе лков ( аминокислоты ) подвергаются биохимическим из ?менениям и вк ?лючаются реакцию метаболизма ( обмен веществ ). Часть аминокисло ?т , не использо ?ванных в каче ?стве структурных элементов и энергетического материала , ли шаются группы - NH 2 и включаются в реа кцию угле водородного обмена. По этой пр ?ичине питание должно включать все необходи мые для жизне деятельности белки различного с остава со стр уктурой и сво йствами , соответству ющими выполняемым ими функциям . Например : · устойчивый , твердый бело к кератина не обх одим для ногтей и в ?олос, · белки с ? нитевидными молекулами входя ?т в состав мышц ( они способны укорачи ?ваться и удли ?няться ), · белки с ? мелкими и круглыми мол екулами , легко растворимые , испо ?льзуются для транспортировки вещества, · белки в ?ысокоактивные , с ле гко изменя ющейся структурой , выполняют фу нкции катализаторов и передачи сигналов в клетку из внешней сред ы. Из этого видно насколько многоо ?бразны белки и их функц ?ии в организм ?ах . Поэтому та ?к важен вопро ?с обеспечения организмов полно ?ценными белками. Белки я вляют ся важнейшим компонентом питания организмов п о следующим п ричинам : 1. С белк ?ами связаны о ?сновные проявления жизни - обмен веществ , сокр ащение мышц , р аздражимость нервов , способность к росту , спосо бность к разм ножению и даж е мышлению. 2. Благодаря бе лковым веществам , гемогл ?обину и др ., происходит п еренос кислорода. 3. Ферменты играют роль ускорителей биох ?имических реакций. 4. Гормоны - регулируют обмен ?ные процессы. 5. Нуклеопротеи ?ды - в значител ?ьной степени определяют напра ?вление синтеза белка в ор ? ганизме и являются носител ?ями наследственных свойств. 6. Белки представляют осн ?ову структурных элементов клетки ? и тканей. 7. Связывая значительное кол ?ичество воды , белки образуют плотные колл оидные структуры , определяющие конфигурацию тел ?а. Несмотря на т о , что белки составляют 1/4 част ь человеческого тела и око ?ло 2/3 его плотн ого остатка , о рганизм обладает лишь незначи тельными белковыми резервами . Ед инственным источник ом образования белков в о ?рганизме являются аминокислоты белков пищи . Вот почему белки со верш енно незаменимы в питании человека . О полноценности сн ?абжения организма белком судят по показател ям азотистого баланса. Белки являются еди нственным источнико м усвояемого организмом азота . Учитывая кол ичество поступающег о с пищей и выделяющегося из орга ни ?зма азота , мож ?но судить о благополучие или нарушении белкового об мена . В органи зме взрослых здоровых людей , как правило , имеет место азотистое равнов ?есие , когда ко ?личество поступающе го с пищей азота уравни вается с коли чеством азота , выделяемого из органи зма . У детей аз ?отистый баланс характеризуется накоплением белк ?ов в теле ( стимул роста ), при этом к ?оличество поступающ его с пищей азота значит ельно превышает его выделение с продуктами распада . В этих случаях врачи говоря т о положител ьном азотистом балансе. Положите ?льный азотистый баланс в о ?рганизме является признаком зд оровья . У люде й получающих недостаточное колич ество белка с пищей или у тяжелоболь ных , в организ ме которых бе лок усваивается плохо , наблюдаетс ?я потеря азот ?а , то есть отрицательный аз ?отистый б аланс Каковы же потребности чело ?века в белке ? Нередко за эту величину предлагают п ринимать минимальну ю норму белка , необходимую для поддержания азотистого равно ?весия в орган ?изме , ниже кот ?орой нормальная жизнедеятельность человека невозмо ?жна . Для взрос ?лого человека эта минимальная норма состав ляет всего 40-50 г усвояемого б елка в день . Нет нужды доказывать , ч то эта величи на намного ни же оптимальных потребностей орг ?анизма . При их ? определении необходимо исход ?ить из интенс ?ивности процесса обновления б елков в т к ?анях организма , которая зависит как от индивидуальных о ?собенностей организ ма , пола , возра ста , роста , вес а и т. п ., так и от характера де ятельности человека , обеспечения иммунных реакций , связанных с защитой орга низма от инфе кций и т. п . С увеличение м интенс ивности физического труда возрастают и потребност и организма в белке. Нередко возникае ?т вопрос : равн ?оценны ли для ? человеческого организма белки , содержащиеся в различных продуктах питани ?я ? Безусловно , неравноценны . В настоящее вр емя доказано , что пищевая ц енность белков различных ви дов зависит о т их аминокис лотного состава . Наибольшее значе ?ние для опред ?еления полноты усвоения белков из 20 аминокисл от имеют лишь 8, которые явля ются незаменимыми в питании для взрослог о человека ( и на одну больше для ребенка р анн его возраста ). Незаменимые оптимальны ?е содержание ами ?нокислот , г на ? 100 г продукта кислоты соотношени ?я яйца молоко го ?вядина 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 фенилалани ?н 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 Незамени мые аминокислоты не синтезиру ются в органи зме и должны обязательно поступать в о рганизм с пищ ей . В соответс твии с концеп цией сбалансированн ого питания м ожно назвать следующие величины , характери зующие ? минимальные потребности в каждой из незаменимых аминокислот для организма взросл ?ого человека и их оптим ?альные соотношения , обеспечивающие полноту использо ?вания белка . И ?ными словами , полное усвоение белка пищи может быть достигнуто т олько при ука занн ых соотношен ?иях незаменимых аминокислот , т. е . характеризующи ?х их сбаланси ?рованность . Если какой- либо из названных ам инокислот в б елках пищи бу дет меньше , то и другие аминокислоты не могут быть полностью ис пользованы организм ом . Оценивая с этой точки зрения огром ное разнообразие белков , содер жащихся в про дуктах питания , мы должны будем признать их выраженну ю неравноценность . Изучение ами нокислотного состав а различных п родуктов показало , что белки животного пр оисхождения больше соответствуют структуре челове ?ч еского тела . Более того , аминокислотный с ?остав белков яиц был пр ?инят за идеал ?ьный , т. к . и х усвоение ор ганизмом человека приближается к 100%. Очень в ысока степень усвоения и других продуктов ? животного пр ?оисхождения : молока (75-80%), мяса (70-75%), рыбы (75- 80%). В тоже время , многие растительные продукты , особенн ?о злаковые , со ?держат белки пониженной биоло ?гической ценности : в кукурузе , например , обн аружен значительный дефицит лизи на и триптофа на , в пшенице - лизина и треонина . В большинстве раст ?ительных матер и алов обнаруживается недостаток с ерусодержащих амино кислот . Таким образом , в пит ании значительной части населе ния земного ш ара отмечается определенный деф ?ицит аминокислот : лизина , трепт офана и метио нина , которые в известной м ере лимитируют усвоение пищи. З нание особе нностей аминокислот ных составов различных продуктов позволяет зн ачительно более рационально испо ?льзовать для удовлетворения а ?минокислотных потре бностей человеческо го организма комбинации пищевых продуктов по принципу вза имного дополнения лимитир ующих их биологиче скую ценность аминокислот . С этой точки зрения благо приятным является сочетание ра стительных и молочных продуктов . Даже столь простое и широко испол ьзуемое сочетание ломтя пшенич ного хлеба со стаканом мол ока делает их суммарную ам инокисло тную фор ?мулу значительно более благоп риятной , чем п ри раздельном потреблении тех же продуктов . При этом следует иметь в виду , что введение в злаковые продукты , наприме ?р , обезжиренного молока в т ?есто , приводит не только к увеличению общего содержани ?я белка, но и к зн ачительному эффекту , получаемому от более полн ого усвоения белковых компоненто в злаковых пр одуктов . Выгодными с точки зрения соответст ?вия оптимальной аминокислотной ф ?ормуле являются также разные мучные изделия с творогом ( ватрушки , вар еники , сочн ики ) и мучные блюда с мя ?сом ( пельмени , блины , пироги ). В тоже вре ?мя пироги с рисом и другими крупами , повидлом , кап устой , картофелем , с точки зрения удовлетво ?рения оптимальных потребностей организма в аминокислотах яв ?ляются менее оправданными. Итак , мы ус ?т ановили , что человек нужд ается в опред еленном количестве белка . Он должен получать с пищей его достаточное количество , н о аминокислоты этих белков должны быть в определенных сбалансированных отношениях . Т аких пищевых продуктов , в к оторых не сод ержалось бы н еобходимых для жизни аминокисло ?т , почти нет , но их количество в разных продуктах различно : в животных про дуктах этих а минокислот много , в картофеле и капусте - мало . Но и среду пр ?одуктов растительно го происхождения имеются исто чники достаточно ценных белк ов . Так , кру ?пы содержат о ?т 6 до 16% белка , наиболее цен ные белки сод ержатся в гре чневой крупе , овсянке , рисе и бобовых , осо бенно сое. Все разнообразие ? пищевых прод ?уктов в больш ?инстве стран принято делить на группы , отражающие к ак происхождение , так и особе нности их химического состава. Первая группа - молочные про дукты . Именно молоко почти полностью обеспечив ает потребности не только детского , но и взрослого организма . В 100 г молока с ?одержится 3 г б ?елка . Пол- литра молока в день - это б ?олее Ѕ суточн ?ой потре бности человека в животном бел ке . Белки моло ка содержат в се аминокислоты и в наилуч ?шем соотношении , необходимом орга ?низму . В молоч ?ных белках со ?держатся в зн ?ачительных количест вах метионин - аминокислота , важная для обеспече ния нормальной деятельности печ ?ен и . Для л юдей , работающих с вредными веществами , молоч ?ные белки име ?ют профилактическое значение , т. к . улучшают деятельность печ ?ени и нервной ? системы . Очен ?ь ценными про ?дуктами питания являются различн ?ые виды сыров ? и творога . В твороге содержится 17% б ?елков , большое количество лецит ?ина и несколь ?ко меньшее ко ?личество незаменимо й аминокислоты метионина . Различ ?ные сыры соде ?ржат около 20% б елка , сухое мо локо - около 23%. Та ?ким образом в ? молоке и молочных продукт ?ах весьма уда ?чно сочетаются полноценные белк ?и. Вторая группа - мясо , рыба , яйца . Изучени е аминокислотного состава разл ичных продуктов показало , что степень усвоения ? мясных проду ?ктов очень вы ?сока . Биологическая ценность бел ков рыбы не ниже , посколь ку их аминоки слотные составы весьма близки . Установлено , что б елки рыбы и мно ?гих продуктов моря даже несколько легче перевариваются и усваиваются в организме человека , чем белки мяса . Весьма ценны м и питательн ым продуктом являются яйца , в них соде ?ржатся лучшие по аминокислотно ?му составу бе ?лки . До настоя ?щего времени с равнительно большой процент населения зе много шара по ряду мотивов , в том числе и религ иозных , по- разному ? относится к мясу . В ряде стран и у отдель ?ных групп нас ?еления существуют многовековые запреты на отдельные виды мяса . В Индии не е ?дят говядины , а среди му ?сульман бытует запрет на свинину . Славяне , как правило , не едят конину и с ? пренебрежением относятся к мясу собак и лягушек . А в больши ?нстве стран А ?зии и Европы широко испол ьзуется конское мясо . Мясо собак использует ?ся для питани ?я в Китае , а мясо ляг ?ушек считается деликатесом во Франции . Но биологическая ценность мяса различных жи вотных зависит не столько от особенностей строения бел ков , сколько о т содержания в нем экстрак тивных веществ и других с ?оединений . В н ?астоящее время нет никаких оснований утверж ?да ть , что биологическая ценно сть белков ко нского мяса ( и ли даже мяса лягушек ) по составу хуже мяса крупног о рогатого ск ота и свиней . Мясо , несомне нно , очень пол езный продукт благодаря высоко ?му содержанию полноценного жив ?отного белка - в различных сортах мяса и птицы со ?держится от 14 д ?о 24% белка. Взаимозаменяемость первой и в ?торой группы . Продукты двух первых групп являются наи более важными поставщиками пол ?ноценного белка , с близкими по их амин ?окислотному составу и хорошей усвояемости организмом . Продукты пер вой и второй групп ы как источни ки белка в значительной степени могут заменять дру г друга . Это означает , что их следует включать в меню в эквивалентных по ? содержанию б ?елка количествах и в ра знообразных сочетан иях с продукт ами растительного происхождения. Тр етья групп а - мука , хлебоб улочные изделия , крупы , макаронные ? изделия . Осно ?вное значение продуктов этой группы , содер жащих большое количество углев ?одов , - снабжение организма энерги ?ей . Как бы промежуточным зв ?еном между пр ?одуктами третьей и пятой группы явля е тся картофель . Картофель употре ?бляется населением многих стран в относитель но больших ко личествах . В 100 г ? картофеля со ?держится 2 г бе ?лка . В различн ?ых сортах хле ?ба белка соде ?ржится от 4,7 до 7% белка . И при употреблении ? большого кол ?ичества хлеба и картофе ля содержащиеся в них раст ?ительные белки удовлетворяют об ?щую потребность человека в белках примерно на 30 - 35%. Четвертая группа ? - жиры . Дневная ? потребность взрослого челове ?ка в жирах составляет 80 - 100 г , из них немного менее 1/3 должны соста ?влять расти тель ные масла. Пятая и ше ?стая группы - о ?вощи и фрукты ? . В овощах и фруктах содержится всего ? 1,2 - 1,5% белков , но при достаточ ном потреблении овощей и ф ?руктов и эти белки имеют значение в питании чело века . Белки ка ртофеля и ово щей , особенно капусты , содержа т ? жизненно нео ?бходимые аминокисло ты в таких же соотношен иях , как белки животного пр оисхождения. Перечисленные ше ?сть групп про ?дуктов дополняют одна другую , обеспечивая организм необходимы ми материалами для построения и обновления структур чел овеческого тел а белками , разл ичающимися многочис ленными функциями , структурой , с оставом . Подразделяю щимися на пол ноценные и не полноценные , отличаю щимися наличием или отсутствием восьми незам енимых аминокислот ( валин , лейцин , изолейцин , тр еонин , метионин , лизин , триптофа н , фенилаланин ). Но признавая неравноценность продуктов с точки зрения аминокислотного состава , и то , что белки животного происхождения более соответств ?уют структуре человеческого те ?ла , чем растит ?ельные ; отметим , что различных пр одуктов , по пр ин ципу взаимного ? дополнения л ?имитирующих биологи ческую ценность их аминокислот , позволяет уд овлетворить потребн ость человека в белках и ? обеспечить и ?х высокую усв ?ояемость. ЛИТЕРАТУР ?А : 1. Грин Н ? ., Стаут У ., Тейлор Д . Б ?иология . Т .1. - М .: Мир , 1990.- 368 с. 2. Книга о вкусной и здоровой пище . Питание и здоровье / Гл . ред . ака ?д . А. А . Покр овский . - М .: Пище ?вая промышленность , 1978.- 384 с. 3. Павлов И. Ю ., Вахненко Д. В ., Москв ичев Д. В . Б иология : Пособие для вузов . - Ростов- на- Дону : Феникс , 1996.- 576 с. 4. Попу лярн ая медицинская энциклопедия / Гл . ред . А. Н . Бакулев . - М .: Советская эн циклопедия , 1966.- 1040 с.