Питание: Роль белков в питании человека

1. Определение понятий
2. Классификация белков
3. Функции белков в организме
4. Азотистый баланс
5. Последствия нарушений норм потребления белков
6. Факторы, влияющие на потребность организма в белке
7. Нормы потребления белка
8. Характеристика белкового состава основных групп продуктов

 

Определение понятий

С точки зрения химии, белки – это сложные азотсодержащие биополимеры, структурными единицами которых служат альфа-аминокислоты. Среди аминокислот выделяют:

• незаменимые (обязательные в питании),
• заменимые (их организм способен синтезировать самостоятельно).

Из 20 аминокислот, обнаруживающихся в большей степени в различных белках, 8 являются незаменимыми (эссенциальными) факторами питания:

• валин,
• лейцин,
• изолейцин,
• треонин,
• триптофан,
• фенилаланин,
• метионин,
• лизин.

Для детей до 1 года незаменимой аминокислотой является и гистидин.

Свободные аминокислоты, всосавшиеся в кишечнике, а также образовавшиеся в результате расщепления собственных неиспользованных белков организма, составляют аминокислотный фонд, используемый для различных целей, и в первую очередь для синтеза белка.

Каждая аминокислота в организме выступает и как самостоятельное связующее звено в обмене белков, липидов, углеводов, как предшественник гормонов, биогенных аминов и других биологически активных веществ.

Нарушение сбалансированности аминокислотного состава пищевого рациона ведет к нарушению синтеза собственных белков организма.

Классификация белков

Белки подразделяют на простые (протеины) и сложные (протеиды).

Белки сыворотки крови, молока и яичного белка называются альбуминами и глобулинами - это простые белки.

Структурные белки, выполняющие в организме опорную функцию, называются протеиноидами. К ним относятся:

• кератины - это белки волос, ногтей и эпидермиса;
• белок связок, соединительной ткани мышц и сосудов - эластин;
• белок костной, хрящевой, рыхлой и плотной соединительной тканей - коллаген.

Сложные белки подразделяют на ряд классов.

В зависимости от того, какая составная группа присоединена к белковой молекуле: нуклеопротеиды (белок и нуклеиновая кислота), липо- и гликопротеиды (жиры и углеводы соответственно), хромопротеиды (белок и пигмент) и так далее.

Функции белков в организме

Основные функции белков в организме это:

1. Пластическая функция: белки являются основным строительным материалом для клетки и наряду с фосфолипидами образуют остов всех биологических мембран.
2. Каталитическая функция: белки являются компонентом всех известных в настоящее время ферментов, при этом простые ферменты являются чисто белковыми соединениями. Ферментам принадлежит ведущая роль в усвоении пищевых веществ, регуляции процессов внутри клетки.
3. Гормональная функция: по своей природе большая часть гормонов является белковыми структурами или полипептидами. К ним относятся инсулин, гормоны гипофиза (АКТГ соматотропный гормон, тиреотропный гормон и другие), паратиреоидный гормон.
4. Функция специфичности: тканевую видовую и индивидуальную специфичность, лежащую в основе иммунного ответа, обеспечивает огромное разнообразие и уникальность отдельных белков. Антитела, образующиеся в ответ на попадание в организм чужеродных белков-антигенов, представляют собой особый вид глобулинов – иммуноглобулины.
5. Транспортная функция: белки принимают активное участие в транспорте кислорода кровью (гемоглобин), липидов (липопротеиды), углеводов (гликопротеиды), некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ и др. Специфические белки - переносчики обеспечивают транспорт минеральных солей и витаминов через мембраны клеток и внутриклеточных структур.

Азотистый баланс

Существует понятие об азотистом балансе (равновесии).

Азотистый баланс характерен для взрослого здорового человека, когда количество азота, поступившее с пищей, равняется его количеству, выведенному с мочой, калом, потом, слущивающимся эпидермисом, через волосы и ногти.

Отрицательный азотистый баланс возникает при усилении процессов распада белка, и преобладании таких процессов над синтезом.

К состояниям, при которых возникает отрицательный азотистый баланс относятся полное или частичное голодание, потребление низкобелковых рационов, анорексия, рвота, нарушение всасывания белков в желудочно-кишечном тракте или их усиленном распаде в организме вследствие злокачественных новообразований, туберкулеза, ожоговой болезни.

Положительный азотистый баланс, при котором количество азота поступающее с пищей превышает количество выведенного азота, наблюдается у детей, подростков, у реконвалесцентов после тяжелых инфекционных заболеваний, травм и так далее.

Последствия нарушений норм потребления белков

Белки - обязательный компонент пищевого рациона детей и взрослых.

Организм человека практически лишен резервов белка, при этом ни углеводы, ни жиры не могут служить его предшественниками.

Существуют группы людей, отрицающих необходимость употребления животных белков и заменяющих его белком растительным - это вегетарианцы.

Иные же отдают предпочтение только белковой пище, с целью, например, снижения веса.

И те, и другие не правы.

Недостаточное поступление с пищей белков ведет к нарушению белкового динамического равновесия и сдвигает его в сторону распада собственных белков, а именно «строительных» белков, белков иммунной системы и белков-ферментов.

Такой процесс неизменно ведет к глубоким изменениям клеточного метаболизма, вызывающим структурные и функциональные нарушения в организме.

В первую очередь страдают органы и ткани с высокой скоростью белкового обновления - кроветворные органы и кишечник.

В слизистой кишечника возникают атрофические изменения, что в сочетании со сниженной активностью пищеварительных ферментов ведет к дополнительному ухудшению всасывания пищевых белков, усиливая степень белковой недостаточности.

Нарушение биосинтеза белка в костном мозге, сниженная абсорбция железа и некоторых витаминов в кишечнике вызывают угнетение кроветворения и развитие анемии.

Так, атрофия слизистой желудка приводит к развитию В12-дефицитной анемии.

Снижение антителообразования ведет к ослаблению иммунитета, что усугубляет состояние белкового дефицита.

Недостаточность белков в рационе способствует снижению массы печени и других паренхиматозных органов с развитием, на поздних этапах, белковой недостаточности, тяжелой кахексии (истощения).

Избыточное поступление белков также оказывает негативное влияние на организм.

Усиливается работа желудочно-кишечного тракта, образуются продукты гниения и неполного переваривания пищевых белков, что ведет к интоксикации.

В значительной мере активируется межуточный обмен аминокислот и синтез мочевины. Прежде всего, усиливается нагрузка на клубочковый аппарат почек вследствие повышенного выведения продуктов азотистого обмена, а мочевая кислота оказывает дополнительное токсическое действие на почечные сосуды.

Возникает перенапряжение указанных органов и систем, с последующим их истощением.

Факторы, влияющие на потребность организма в белке

Потребность человека в белке складывается из множества параметров, начиная от возраста, роста и пола, заканчивая уровнем физической активности и имеющимися заболеваниями.

Рекомендуемые физиологические нормы потребления белка могут меняться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения потребления пищевого белка.

Повышенное потребление белков может отражать истинное повышение потребностей организма в данных нутриентах, связанное с усилением (или с необходимостью усиления в лечебных целях) процессов репарации тканей или построении новых тканей.

Сходная ситуация наблюдается у выздоравливающих после тяжелых инфекций, обширных хирургических операций, травм, при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, хронических энтеритах.

Для данных больных важное значение имеет повышение как количественной квоты белка в рационе, так и повышение биологической ценности пищевых продуктов (повышение количества незаменимых аминокислот), необходимой для нормального течения процессов репарации.

Увеличение количества потребляемых белков в рационе необходимо также пациентам с обширными ожогами, явлениями плазмореи, злокачественным опухолями, туберкулезом легких, при приеме больших доз кортикостероидных гормонов, то есть в таких ситуациях, когда катаболизм тканевых белков усиливается.

Снижение уровня потребляемых пищевых белков ниже физиологической нормы является вынужденной терапевтической мерой.

Типичным примером снижения потребления белка (до 20 г/сутки в отдельных случаях) может служить тяжелая форма хронической почечной недостаточности.

Такая мера направлена на щажение пораженных почек и снижения уровня в крови конечных продуктов белкового обмена (мочевины, креатина и креатинина и так далее).

Нормы потребления белка

Физиологическая потребность в белке для взрослого населения зависит от пола, возраста, веса, уровня физической активности и имеющихся заболеваний, и в среднем составляет около 1,0 г/кг, то есть от 65 до 117 г/сутки для мужчин, и от 58 до 87 г/сутки для женщин.

Физиологические потребности в белке детей до 1 года - 2,2-2,9 г/кг массы тела, детей старше 1 года от 36 до 87 г/сутки.

Для взрослых рекомендуемая в суточном рационе доля белков животного происхождения от общего количества белков - 50%. Для детей рекомендуемая в суточном рационе доля белков животного происхождения от общего количества белков - 60%.

Характеристика белкового состава основных групп продуктов

Важным показателем качества пищевого белка служит его усвояемость, которая отражает расщепление в желудочно-кишечном тракте и последующее всасывание аминокислот

Белки животного происхождения (мясо, рыба) имеют высокую биологическую ценность, а растительные белки лишены ряда незаменимых аминокислот.

Биологическая ценность пищевых белков зависит в основном от содержания и соотношения входящих в их состав незаменимых аминокислот, а также от доступности некоторых аминокислот.

Доступность аминокислот может снижаться при наличии в пище ингибиторов протеолитических пищеварительных ферментов (присутствующих, например, в горохе, фасоли и подобных) или избыточной (для мяса) или недостаточной (для бобовых) термической обработке пищевых белков и аминокислот.

По скорости переваривания протеолитическими ферментами пищевые белки можно расположить в следующей последовательности:

• 1 - яичные,
• 2 - молочные,
• 3 - рыбные,
• 4 - мясные, в том числе мяса птицы,
• 5 - белки хлеба и круп.

Представления о биологической ценности отдельных видов белков необходимы для правильного (сбалансированного) построения рационов питания.

Многие растительные продукты, например злаковые, содержат белки пониженной ценности.

В кукурузе имеется значительный дефицит триптофана и лизина, в пшенице – лизина и треонина. Однако продукты животного происхождения содержат сравнительно высокие количество указанных аминокислот, поэтому для удовлетворения потребности организма в аминокислотах целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов.

В частности благоприятной является комбинация молочных и растительных продуктов.

Выгодны с точки зрения соответствия оптимальной аминокислотной формуле мучные изделия с творогом, мясом, а вот пирожки с рисом и другими крупами, картофелем, капустой являются с этой точки зрения неоправданными сочетаниями.

Наибольшее количество белка содержится в продуктах животного происхождения: в различных сортах мяса, рыбы, птицы, колбасных изделиях, твороге, сыре, яйцах.

Белок перечисленных продуктов питания обладает большой биологической ценностью.

Хлеб и хлебобулочные изделия, крупы и макаронные изделия содержат 5-12% белка.

Ягоды, фрукты и овощи (за исключением бобов зеленого горошка) включают незначительные количества белка.

К статьям »