Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985

Некоторые аспекты биохимии человека
Питание человека
Белки необходимы как источники аминокислот

Белки сами по себе не являются незаменимыми компонентами рациона человека. Для нормального питания необходимы лишь содержащиеся в них незаменимые аминокислоты (табл. 26-10). Для взрослых людей незаменимыми являются девять аминокислот, суточная потребность в которых варьирует от 0,5 г (для триптофана) до 2 г (для лейцина, фенил- аланина). Новорожденным и растущим детям необходима еще одна, десятая, аминокислота - аргинин. У взрослых аргинин образуется в достаточных количествах в печени в процессе синтеза мочевины (разд. 19.16), однако детям для одновременного синтеза мочевины и необходимых организму белков образующегося таким путем аргинина не хватает.

Таблица 26-10. Суточная потребность в незаменимых аминокислотах (для молодых мужчин)

¹⁾ Необходим только новорожденным и растущим детям.

²⁾ Незаменим, но точная потребность пока не установлена.

Ежедневно молодым мужчинам рекомендуется потреблять 54 г белков, однако при этом подразумевается, что в пищу входят самые разнообразные белки растительного и животного происхождения. Из приведенных в табл. 26-10 данных следует, что по крайней мере 12 из 54 г белка должны приходиться на долю незаменимых аминокислот, а остальные 42 г - на долю заменимых. Питательная ценность или качество данного белка зависит от двух факторов: (1) от его аминокислотного состава и (2) от его усвояемости. Белки значительно различаются по аминокислотному составу (разд. 6.3). Некоторые из них содержат полный набор незаменимых аминокислот в оптимальных соотношениях; другие могут не содержать одной или нескольких незаменимых аминокислот. Растительные белки, особенно белки пшеницы и других злаковых, не могут полностью перевариваться, так как белковая часть зерен защищена состоящей из целлюлозы и других полисахаридов оболочкой, которая не гидролизуется пищеварительными ферментами. Поскольку в кишечнике могут усваиваться только свободные аминокислоты, далеко не все аминокислоты продуктов растительного происхождения в действительности биологически доступны для организма человека.

Питательные свойства белков можно оценить с помощью двух характеристик - химической ценности и биологической ценности. В первом случае после полного гидролиза определяют аминокислотный состав белка и сравнивают его со стандартом - белком, полученным из молока и яиц. При этом определяют потенциальную химическую ценность белка. Мерой биологической ценности белка служит величина, обратно пропорциональная количеству данного белкового продукта, которое необходимо для поддержания азотистого баланса у взрослого человека или экспериментального животного, т. е. состояния, при котором количество поступающего в организм азота точно соответствует его количеству, выводимому с мочой и калом. Если в данном белке есть все незаменимые аминокислоты в необходимых пропорциях и все они могут всасываться в кишечнике, то биологическая ценность такого белка условно принимается равной 100. Для полностью перевариваемых белков с неполным содержанием аминокислот или с полным содержанием аминокислот, но не полностью перевариваемых это значение будет заведомо ниже. В соответствии с этим критерием биологическая ценность белка, в котором отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота, будет равна нулю. Если белок характеризуется низкой биологической ценностью, он должен присутствовать в пище в очень больших количествах, чтобы обеспечить потребности организма в незаменимой аминокислоте, содержание которой в таком белке минимально. Остальные аминокислоты будут поступать в организм при этом в количествах, превышающих его потребности. Лишние аминокислоты будут подвергаться в печени дезаминированию и превращаться в гликоген или жир либо просто сгорать в качестве топлива.

Табл. 26-11 иллюстрирует качество некоторых пищевых белков. Животные белки, содержащиеся, например, в молоке, говядине, яйцах, отличаются хорошими химическими характеристиками и высокой биологической ценностью. Вместе с тем белки, содержащиеся в кукурузе и цельном белом хлебе, обладают низкой химической ценностью, поскольку в них отсутствует одна или несколько незаменимых аминокислот. Биологическая ценность этих белков еще ниже, так как они не полностью перевариваются. Чтобы обеспечить организм минимально необходимым количеством всех нужных аминокислот, животные должны ежедневно потреблять растительные белки в сравнительно больших количествах. Это вовсе не означает, что белый хлеб плох как пищевой продукт; просто если питаться только одним белым хлебом, то его придется съедать ежедневно очень много для того, чтобы удовлетворить хотя бы минимальные потребности организма в незаменимых аминокислотах. Так, например, в одном куске белого хлеба содержится менее 2 г белка; если при этом учесть, что по качеству этот белок менее чем на треть соответствует идеальному, то 20-летнему мужчине для удовлетворения ежедневной потребности в белке, которая составляет около 56 г, нужно съедать каждый день более 70 кусков белого хлеба. И вообще при обычных способах приготовления пищи растительные белки в пересчете на 1 г сухого веса содержат меньше белка, чем животные.

Таблица 26-11. Качество белков некоторых пищевых продуктов

Для нормального синтеза белка в организме человека все незаменимые аминокислоты должны быть доступны одновременно. Если крыс кормить синтетической пищей, содержащей все незаменимые аминокислоты, кроме одной, а затем через 3 ч дать им недостающую аминокислоту, то крысы все равно не будут расти, поскольку аминокислоты не могут запасаться.