белки
Белки как пищевые вещества, роль и метаболизм белков в организме
Белки - самые важные органические вещества организма. Функции белков многообразны:
- это основной пластический материал, из которого состоят клетки, ткани, органы;
- образуют с токсинами малоактивные комплексы, способствуя выведению их из организма (антитоксическая функция);
- участвуют в свертывании крови (фибриноген);
- двигательная функция - сокращение актина и миозина;
- участвуют в обмене веществ в виде гормонов;
- обеспечивают иммунитет, так как антитела имеют белковую природу;
- ферменты обеспечивают процесс пищеварения и т.д.
- регуляторная - белки пищи оказывают влияние на процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга;
- транспортная - перенос питательных веществ и кислорода белками крови;
- в состав пурпура сетчатки глаза входят белки, обеспечивающие восприятие света - то есть отвечают за зрение;
- защитная - лизоцим слюны растворяет клеточные мембраны некоторых бактерий, а интерферон препятствует размножению вирусов в организме.
Белки могут использоваться как резервный субстрат для извлечения энергии, хотя происходит это в экстремальных условиях, когда необходимы большие энергетические затраты, а также при недостаточном количестве в питании углеводов и жиров, покрывая 12 % от всей потребности организма в энергии. Энергетическая ценность 1 г белка составляет 4 ккал.
С химической точки зрения белки - полимеры, мономером которых являются аминокислоты. Элементарный состав белков: углерод (50-55 %), водород (6-7 %), кислород (19-24 %), азот (15-19 %), также могут входить фосфор, сера, железо и другие элементы.
Недостаток белков в рационе приводит к серьезным нарушениям: замедление роста и развития детей, изменения в печени взрослых, деятельности желез внутренней секреции, состава крови, ослабление умственной деятельности, снижение работоспособности и сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. В то же время избыток белка в питании приводит к повышению возбудимости центральной нервной системы и желез внутренней секреции, перегрузке пищеварительного тракта, отложению жира в печени, увеличению синтеза мочевины. У растущих организмов в этом случае наблюдается отставание в росте.
В организме белки пищи распадаются в желудочно-кишечном тракте до аминокислот, а из них уже синтезируются специфические белки тела человека. Белковые вещества плазмы крови и печени человека обновляются наполовину в течение 15-20 дней, а белки кожи и скелета - в течение 158 дней.
Для того, чтобы синтезировать эти специфические белки, человек должен потреблять достаточно пищевых белков, сбалансированных по аминокислотному составу. В настоящее время известно более 80 аминокислот, из которых 22 наиболее распространены в пищевых продуктах.
Аминокислоты по биологической ценности делят на незаменимые и заменимые. Незаменимых аминокислот восемь - лизин, триптофан, метионин, лейцин, изолейцин, валин, треонин, фенилаланин; для детей нужен также гистидин. Эти аминокислоты в организме не синтезируются и должны обязательно поступать с пищей. Особенно ценны незаменимые аминокислоты триптофан, лизин, метионин, содержащиеся в основном в продуктах животного происхождения, соотношение которых в пищевом рационе должно составлять 1:3:3. Заменимые аминокислоты (аргинин, цистин, тирозин, аланин, серии и др.) могут синтезироваться в организме человека из других аминокислот.
Биологическая ценность белка зависит от содержания и сбалансированности незаменимых аминокислот. Чем больше в нем незаменимых аминокислот, тем он ценней. Белок, содержащий все восемь незаменимых аминокислот называют полноценным. Источником полноценных белков являются все животные продукты: молочные, мясо, птица, рыба, яйца. Растительные продукты содержат белков меньше и они в основном неполноценные, кроме бобовых (особенно соя), в которых содержится много полноценных белков.
Суточная норма потребления белка зависит от возраста, пола, физической нагрузки, в среднем это 80-100 граммов, из них 55% должно приходиться на долю животных белков. При составлении рациона питания следует учитывать сбалансированность аминокислотного состава пищи.
О состоянии белкового обмена в организме можно судить по азотистому балансу, т.е. по равновесию между количеством азота вводимого с белками пищи и выводимого из организма с мочой. У здоровых взрослых людей, правильно питающихся, наблюдается азотистое равновесие. У растущих детей, молодых людей, у беременных и кормящих женщин отмечается положительный азотистый баланс, т.к. белок пищи идет на образование новых клеток и введение азота с белковой пищей преобладает над выведением его из организма. При голодании, болезнях, когда белков пищи недостаточно, наблюдается отрицательный баланс, т.е. азота выводится больше, чем вводится, недостаток белков пищи ведет к распаду белков органов и тканей.