БИОХИМИЯ - Основные питательные вещества человека - 2016 год

1. БЕЛКИ

1.7. Пищевая ценность белков

Белки относятся к жизненно необходимым веществам, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма. Белки не образуются из других пищевых веществ (жиров, углеводов) и не запасаются в виде резервов (что характерно для жиров).

При поступлении белков с пищей в количестве, меньшем рекомендуемых норм, в организме начинают распадаться белки тканей (печени, плазмы крови и т. д.), а образующиеся аминокислоты - расходоваться на синтез ферментов, гормонов и других необходимых для поддержания жизнедеятельности организма биологически активных веществ. Повышенное количество белков в составе пищи значительного влияния на обмен веществ в организме не оказывает.

Состояние белкового обмена в большей степени зависит от недостатка или отсутствия незаменимых аминокислот. Клетки организма человека не могут синтезировать необходимые белки, если в составе пищи отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота. Синтез белков также нарушается, если часть аминокислот в кишечнике разрушается патогенной микрофлорой, аминокислоты плохо всасываются или протеолитические ферменты

желудочно-кишечного тракта малоактивны, и белки плохо гидролизуются.

Основными характеристиками пищевой ценности белков являются их биологическая ценность и азотистый баланс.

Азотистый баланс - это баланс между количеством поступающих белков и количеством выделяющихся продуктов распада.

Существует три типа азотистого баланса:

1) азотистое равновесие (количество азота, поступающего с пищей, равно количеству выделяющегося азота). Характерно для зрелого организма;

2) положительный азотистый баланс (количество поступающего с пищей азота превышает количество азота, выводимого из организма). Характерен для молодого организма, когда идет накопление белковой массы, образуется ряд нужных для организма соединений;

3) отрицательный азотистый баланс (количество поступающего с пищей азота меньше количества азота, выводимого). Наблюдается у людей пожилого возраста, а также при некоторых заболеваниях, недостатке в рационе белков, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ. Длительный отрицательный азотистый баланс ведет к гибели организма.

Биологическая ценность белков определяется сбалансированностью аминокислотного состава и атакуемостью белков ферментами пищеварительного тракта.

Основная функция белков в питании - снабжение организма аминокислотами в необходимом количестве. В белках пищи должен быть не только сбалансирован состав незаменимых аминокислот, но и определено нужное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот, иначе часть незаменимых будет расходоваться не по назначению.

Оценить биологическую ценность белка можно путем сравнения его аминокислотного состава с аминокислотным составом «идеального» белка.

Аминокислотный состав «идеального» белка указан в аминокислотной шкале Комитета ФАО/ВОЗ (табл. 1). Наиболее часто для установления биологической ценности белка применяют метод аминокислотного скора (от англ. score - подсчет). Аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты в «идеальном» белке принимают за 100 %, а в природном (испытуемом) белке продукта либо в суммарном белке рациона определяют процент соответствия по формуле

Таблица 1

Аминокислотная шкала для расчета аминокислотного скора

В результате вычислений в исследуемом белке определяют лимитирующую кислоту с наименьшим скором.

Наиболее близки к «незаменимому» белку животные белки. В большинстве растительных белков содержится недостаточное количество незаменимых аминокислот. Например, белки злаковых культур неполноценны по лизину, метионину, треонину.

В белке картофеля, ряда бобовых не хватает метионина и цистеина (60 - 70 % от оптимального количества).

Биологическая ценность белков может быть увеличена добавлением в рацион лимитирующей кислоты или компонента с повышенным ее содержанием. Аминокислоты получают при гидролизе белков химическим или биологическим путем. Отдельные микроорганизмы при выращивании на специальных средах продуцируют в процессе своей жизнедеятельности определенные аминокислоты, так промышленным способом получают лизин и глутаминовую кислоту.

Животные и растительные белки усваиваются организмом не одинаково. Белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96 %; белки мяса, рыбы - на 93 - 95 %; белки хлеба - на 62 - 86 %; белки овощей - на 70 - 80 %.

В то же время необходимо помнить, что некоторые аминокислоты при тепловой обработке, длительном хранении продуктов способны образовать неусваиваемые организмом соединения, т. е. могут становиться для организма недоступными. Это снижает ценность белка.

На степень усвоения организмом белков оказывают влияние технология получения пищевых продуктов и их кулинарная обработка. При умеренном нагревании пищевых продуктов, особенно растительного происхождения, усвояемость белков несколько возрастает, так как частичная их денатурация облегчает доступ протеаз (гидролизующих ферментов) к пептидным связям. При интенсивной тепловой обработке усвояемость снижается. Такое же влияние оказывает наличие в продуктах восстанавливающих сахаров и продуктов окисления липидов в силу их взаимодействия с белковыми компонентами пищи.

Суточная потребность взрослого человека в белках разных видов составляет 1 - 1,5 г белка на 1 кг массы тела (у детей 1,5 - 4 г), т. е. примерно 85 - 100 г. Доля животных белков должна составлять 55 % от общего их количества в рационе.

Основные источники пищевых белков - мясо, рыба, молоко, продукты переработки зерна, хлеб, овощи. Содержащиеся в пище белки играют большую роль в образовании гемоглобина и эритроцитов, в синтезе ферментов, гормонов и антител, обеспечивающих иммунитет.

Недостаточное поступление белков с пищей, а также длительное употребление белков с низкой биологической ценностью приводят к белковой недостаточности организма - болезненному процессу, вызванному нарушением равновесия между образованием и распадом белков у взрослых и недостаточным их накоплением у детей. При этом питание может удовлетворять потребность организма в энергии за счет жиров и углеводов.

Белковая недостаточность проявляется:

- снижением массы тела;

- замедлением интенсивности роста и психического развития детей;

- снижением иммунитета;

- нарушением функций печени, поджелудочной железы, кроветворных органов;

- анемией.

Легкие и среднетяжелые степени белковой недостаточности возможны у строгих вегетарианцев, употребляющих только растительную пищу ограниченного ассортимента, при нерациональном питании детей и подростков, при неудовлетворении повышенной потребности организма в белках при беременности, кормлении ребенка грудью, самолечении физиологически необоснованными диетами. Длительная белковая недостаточность приводит к тяжелому заболеванию - квашиоркору, главным образом у детей в возрасте 1 - 5 лет, особенно после прекращения вскармливания грудным молоком. Оно проявляется в отставании роста и веса, отеках, желудочно-кишечных расстройствах.

Ущерб здоровью человека наносит также пищевая аллергия, связанная с непереносимостью организмом отдельных видов белковой пищи (молока, яиц, орехов, белков некоторых злаков).

Термин «аллергия» происходит от греческих слов allos - другой и - ergon - действие. При нормальном пищеварении белки расщепляются в желудочно - кишечном тракте до аминокислот, которые не являются антигенами (аллергенами) и не вызывают ответной иммунной (защитной) реакции. При значительном поступлении в кровяное русло нерасщепленных белков (аллергенов) возникает острая реакция (зуд, кожные высыпания, кишечные расстройства). Предотвратить пищевую аллергию у младенцев можно грудным вскармливанием или нагреванием некоторых белков до 120 °С, однако наиболее эффективным способом является исключение аллергена из диеты.