Какой орган ответственный за продуцирование протеинов

Обновлено: 28.06.2024

Ядро иммунной системы составляют три типа белков: иммуноглобулины (антитела), интерфероны и белки главного комплекса гистосовместимости. Они являются главными участниками формирования иммунного ответа — способности организма адекватно реагировать на чужеродную информацию и противостоять воздействию патогенов. Ежедневное удовлетворение потребности в белке принципиально важно для иммунной защиты.

Влияет ли белковый дефицит на течение болезни и процесс выздоровления? Что такое аминокислотный скор и какова его роль в удовлетворении потребности в белке? Мы узнали мнения экспертов.

Стабильность — залог успеха

Недостаточное потребление белка и, как следствие, формирование его дефицита в организме нарушает работу всех органов и систем, включая ослабление защитной функции. Основные факторы защиты организма — иммуноглобулины и система комплемента, равно как и фундамент клеток-защитников (лимфоцитов) — все это белковые структуры. Соответственно, без удовлетворения потребности в белке иммунная система адекватно работать не сможет. Все иммунодефициты различной степени выраженности так или иначе сопровождаются нарушениями белкового обмена. Даже легкие формы белковой недостаточности, которые не имеют клинических проявлений и протекают бессимптомно, оказывают негативное влияние на формирование иммунного ответа организма на атаку патогенов, воздействие повреждающих и стрессовых факторов.

Синтез и распад белков в организме — процесс непрерывный. Важность сохранения его стабильности, в том числе для обеспечения иммунной защиты, обусловлена тем, что белок не депонируется в организме, то есть не накапливается для дальнейшего рационального использования. Это особенно актуально для детского возраста, когда все процессы в организме проходят наиболее интенсивно. А вместе с тем на фоне высоких потребностей в макро- и микронутриентах и энергии у детей имеются ограниченные резервы и тенденция к быстрому их истощению. Не допустить дефицит белка важно как для гармоничного роста и развития, так и для формирования крепкого иммунитета.

Еда, которая лечит

Наверное, ни одной семьи, которая бы в отношении своего болеющего родственника сказала: давайте будем кормить его меньше и реже. Один из известнейших ученых в области нутрициологии Бертольд Колецко показал, что даже незначительное повышение температуры тела до субфебрильных цифр повышает потребности в белке на 150–180 % от базовой. При обострении хронической патологии — на 200–250 %, при травме — на 300 %. Вместе с тем есть данные, что почти каждый второй пациент с респираторными заболеваниями страдает от нутритивной недостаточности.

В этом контексте не обеспечивать больному питание, богатое содержанием белка, значит попросту не долечивать его, убеждена Елена Полевиченко. Адекватный состоянию болеющего человека рацион в этом случае расценивается не как удовлетворение его базовых потребностей, а как один из факторов комплексной терапии, повышения иммунных и адаптационных сил организма. Научно доказано, что ежедневное употребление высокобелковой пищи во время болезни и лечения снижает вероятность осложнений, уменьшает побочные эффекты применяемых лекарственных средств и ускоряет процесс выздоровления.

Белок белку рознь

Чтобы обеспечить стабильный биосинтез белка, а значит и адекватную работу иммунной системы, необходимо постоянно пополнять фонд аминокислот в организме. Именно они выступают главным структурным компонентом белков и влияют на их функциональное предназначение. Источником аминокислот служат пищевые продукты.

Белки животного и растительного происхождения усваиваются организмом по-разному. Так, усвояемость молока, молочных продуктов, яиц составляет 96 %. Мяса, рыбы — 93–95 %. А вот белки, содержащиеся в хлебе, организм усваивает лишь на 62–86 %, в картофеле — на 70 %, что определяется сбалансированностью аминокислотного состава. Качество белка определяется таким понятием, как аминокислотный скор, то есть сбалансированным наличием всех незаменимых аминокислот в продукте. Эталоном аминокислотного скора принято считать эталонный белок, разработанный экспертами ФАО/ВОЗ, а также белок грудного молока и куриного яйца. Близкими к нему — животные белки из мяса, птицы, молока. Эти же продукты выступают источником витаминов D, А, витаминов группы В, кальция, фосфора и т. д.

Сочетание в рационе продуктов растительного и животного происхождения для укрепления иммунитета может расцениваться как биологически более полноценное из-за взаимного обогащения одних белков аминокислотами других. При этом суточная потребность в белке должна восполнять как общий расход белка, так и потребность в незаменимых аминокислотах. Разбалансировка аминокислотного состава чревата нарушением азотистого баланса (количество потребляемых белков должно быть адекватно продуктам их распада, которые выделяются из организма), что в свою очередь ведет к ослаблению иммунной защиты.

Более того, положительный азотистый баланс (превышение потребления белковых продуктов над потерями) необходимо обеспечить в периоды интенсивного роста и развития (в детском и подростковом возрасте), повышенных нагрузок на органы и системы (беременность, лактация), во время болезни и восстановления.

Таким образом наряду с привычной пищей, богатой белком (мясо, птица, молоко), более чем оправданно включение в рацион кисломолочных напитков, которые содержат до 30 г белка на 250 мл продукта, обогащены лактобактериями, витаминами D и В₆. В основе напитков — сывороточные белки, которые имеют оптимальный аминокислотный состав и усваиваются практически полностью. При отсутствии аппетита, затрудненном глотании они, по сути, могут выступать основным источником белка, необходимого организму для повышения иммунных сил.

Следуя принципам превентивной медицины, ежедневное (а не только в период болезни) включение в рацион высокобелковых продуктов может служить средством обеспечения эффективной работы иммунной системы и повышения резервных и адаптивных возможностей организма перед воздействием патогенов и внешних негативных факторов

Многие знают, что спортсмены должны употреблять в пищу белок – есть мясо, рыбу, яйца, и даже принимать специальные протеиновые добавки. Но зачем нужен белок, да еще в таких количествах? Разве вегетарианцы не доказали своим примером, что можно обходиться без белка? Давайте разбираться.

Что такое белок?

Белок – это большая группа сложных химических соединений. Видов белка существует очень много и каждый в организме выполняет свои функции. Из белков строятся ткани организма, белки переносят питательные вещества, включают и выключают различные реакции, ускоряют или замедляют те или иные обменные процессы. Без белков само существование нашего организма было бы невозможно.

Структура белков

Белки (полипептиды, протеины) — своего рода биологические полимеры природного происхождения. Они образованы из множества (более 50) молекул альфа-аминокислот, объединенных пептидными связями (-CONH-). В синтезе белков в живых организмах принимают участие всего 20 различных аминокислот, называемых протеиногенными (глицин, лейцин, изолейцин, валин, глютамин, аргинин и т.п.).

Молекулы белков очень сложны, они нередко закручены в пространственные спирали, которые в свою очередь, тоже переплетаются, образуя сложнейшие структуры. Таковы, к примеру, молекулы одного из самых распространенных белков – коллагена – составляющего основу кожи, сухожилий, сосудов, хрящей и т.д. Именно благодаря такой сложной структуре белков кожа, сухожилия и сосуды являются эластичными и упругими.

Зачем белок организму?

Организм строит белки сам, но ему требуется большое количество материала для этого – именно поэтому в пище должно быть достаточно белка: это облегчает организму работу, а кроме того, некоторые аминокислоты, называемыми незаменимыми (лейцин, изолейцин, валин, метионин, триптофан и др.) организм не может создать сам, их требуется получать из пищи, а без них синтез белков невозможен.

Функции белков

Чтобы четко и полно ответить на вопрос, зачем белок организму, можно кратко перечислить задачи, выполняемые в нашем организме белками:

структурная – из белков состоят почти все ткани организма,
транспортная – белки переносят от одних органов к другим разные вещества,
двигательная – сократительные волокна мышц тоже состоят из белков,
защитная – специальные иммунные белки выделяются организмом для защиты от вирусов и бактерий,
регуляторная – многие гормоны являются белками или содержат в составе белки, например, инсулин,
сигнальная – особые белки, меняясь под определенным воздействием, запускают те или иные реакции организма (сужение/расширение зрачка и т.п.),
каталитическая – все процессы в организме протекают с участием специальных белков-ферментов, регулирующих их скорость,
энергетическая – белки могут окислять с выходом энергии,
запасающая – белки являются источником питания для некоторых тканей, а также позволяют удерживать ценные для организма вещества.

Уже из этого краткого списка хорошо видно, что функции белков поистине всеобъемлющи, и что белки являются одним из самых важных классов веществ, определяющих само существование организма.

Синтез белков в организме

Как мы уже говорили, наш организм сам синтезирует все необходимые белки. Но для синтеза белков, который обеспечит потребности организма, нужны строительные материалы, которые дают белки из состава пищи. И важнейшими являются 8 незаменимых аминокислот, которые больше неоткуда получить, кроме как из пищи. Поэтому неправильно думать, что, к примеру, вегетарианцам не нужен белок. Белок нужен всем, просто вегетарианцы предпочитают получать его из растительных источников.

А растительные белки в большинстве случаев обладают более низкой пищевой ценностью, чем животные – просто потому, что они имеют другую природу. Из-за этого у них аминокислотный состав, хуже подходящий человеку, а также их труднее усваивать. Но тем не менее, комбинируя растительные белки, можно повысить их ценность и усваиваемость.

Для синтеза белков (который активизируется в периоды восстановления после болезней, травм и спортивных тренировок) нужны все незаменимые аминокислоты, но, к примеру, для роста мышц важнее всего BCAA – лейцин, изолейцин и валин.

А для восстановления суставов и сохранения здоровья кожи очень важен белок коллаген, необходимая скорость синтеза которого обеспечивается в том числе поступлением его вместе с пищей.

Какой белок лучше употреблять при тренировках?

Раз уж мы затронули вопрос об усвоении белков и о возрастающих потребностях в белке при спортивных тренировках, то можно вспомнить, что в магазинах спортивного питания представлены белки самых разных видов.

Для спортсмена белок — это, во-первых, основной субстрат его мышечной ткани, которую он старается всячески совершенствовать, а, во-вторых, источник питания той самой ткани. По-другому белок называется протеин. И, собственно, протеин и есть первый и основной компонент спортивного питания. По сырью из которого он изготовлен, различают сывороточный протеин, казеин, яичный, соевый, мясной и т.д. По степени очистки — концентрат (ок. 80 % белка), изолят (более 85 % белка) и гидролизат. Но гидролизат — скорее уже не столько степень очистки, сколько частично разрушенный ферментами изолят протеина, который состоит уже не из цельных молекул белка, а из фрагментов по 2-3 связанные аминокислотные молекулы. Усваивается он быстрее всего, зато и самый дорогой.

Сырье, из которого получают протеин, определяет его аминокислотный состав, от чего зависит скорость усвоения данного вида белка и другие особенности. Кроме того, важны цели, которые ставит перед собой атлет и личные особенности его организма — кто-то лучше усваивает молочный протеин, а кто-то — соевый.

Белок, получаемый из обычной пищи (творог, мясо, рыба, орехи, горох и фасоль) является основным питательным сырьем для организма. И только когда его перестает хватать — при усиленных тренировках и стремлении увеличить достигнутые результаты (силовые показатели или рельеф) — можно принимать протеин дополнительно. О спортивном питании для набора массы, а также о видах протеина читайте в других наших статьях.

Какой белок лучше выбрать, зависит от индивидуальных особенностей и задач. Например, для быстрого усвоения перед тренировкой и подавления катаболизма мышц сразу после обычно выбирают сывороточный протеин. Для питания мышц в течение длительных перерывов (например, ночью или в дороге) – хорошо подходит казеин. Вегетарианцы выбирают соевый, гороховый или рисовый протеин. Комплексный протеин обеспечивает равномерное поступление аминокислот в организма в течение долгого времени.

По цене самым демократичным является концентрат, изолят содержит больше белка, но небольшая разница в содержании белка не всегда покрывается существенной разницей в цене. Гидролизат усваивается быстро и легко, но стоит весьма дорого.

Сколько в сутки нужно употреблять белков?

Обычно медицинская норма для среднего человека находится в пределах 0,7-1 г на каждый килограмм собственного веса. Тем, кто занят тяжелым физическим трудом или интенсивными спортивными тренировками, рекомендуют увеличить норму до 1,5-2 г на кг и даже более. Для спортсмена массой 90 кг это составляет 135-180 г белка в сутки. Конечно же, желательно получить это количество из обычной пищи, но, к сожалению, это не всегда возможно. Например, в мясных продуктах содержание белка редко превышает 20 %, а в крупах – 10 %. Орехи содержат больше белка, но они также богаты жирами, поэтому употреблять их в больших количествах не стоит. В бобовых белок менее полноценный, поэтому его требуется больше. Учитывая все это, хорошим выходом становится употребление белковой добавки, дозировку которой рассчитывают, исходя из разницы между требуемым количеством белка и тем количеством которое вы реально можете получить из пищи. Например, спланировав рацион, вы понимаете, что он дает вам 150 г белка, а вам нужно 180 г. Добавив между основными приемами пищи порцию протеинового коктейля, вы легко доберете оставшиеся 30 г.

Те, кто не знает, сколько в сутки употреблять белков, могут воспользоваться простейшей формулой БЖУ 30-20-50. То есть в суточной калорийности доля белков должна составлять не менее 30 %. Если вам приходится урезать суточный калораж, например, при расчете диеты для похудения – старайтесь делать это не за счет белков и жиров, а за счет углеводов. Урезать белки не следует потому, что иначе пострадают ваши мышцы. Для их поддержания требуется определенное количество белка, и если его будет меньше – организм просто сократит мышечную массу до приемлемого (для него) уровня. Ну а потеря мышц обернется физической слабостью, а также плоским костлявым видом фигуры. Если вы этого не хотите – сохраняйте максимальное количество белков в рационе.

Есть ли вред от белка?

Иногда приходится слышать, что белок засоряет организм шлаками, нагружает печень и почки и т.д. Все это не совсем верно. Сам по себе белок – хорошо знакомый для организма тип веществ и нормально переваривается. Необходимо лишь поддерживать разумное количество его в рационе, и если вы употребляете много белка (например, из-за тренировок), то пейте больше воды, чтобы продукты его распада не накапливались, а легко выводились из организма.

Никаких данных о том, что нормальное количество белка как-то особенно вредит внутренним органам не существует. Напротив, есть масса научных исследований, подтверждающих необходимость употребления нормативного количества белка – для сохранения здоровья и роста спортивных показателей.

Когда организм функционирует как заложено природой, мы даже не замечаем его работу и воспринимаем её как должное. Но стоит одной из систем дать сбой, как организм сразу об этом сигнализирует различными симптомами. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) - не исключение, ведь процесс пищеварения сложен, и на него могут влиять различные факторы.

Основным инструментом пищеварения являются ферменты, именно они выполняют всю основную работу. Логично, что при их недостатке процесс пищеварения нарушается, и организм начинает нам сообщать о проблемах, сигнализируя различными симптомами. Такие привычные всем симптомы как изжога, тяжесть в животе, боль, метеоризм, диарея или запор – являются прямым указанием на проблемы с пищеварением.

Ферменты поджелудочной железы – виды и функции

Пора узнать, что представляют собой ферменты, и как они влияют на пищеварение. Ферменты поджелудочной железы – это белковые комплексы или катализаторы, основной задачей которых является расщепление питательных веществ на простые, легкоусвояемые соединения. Таким образом, организм легко усваивает все необходимые элементы и витамины.

При недостатке ферментов поджелудочной железы пища усваивается неполноценно, не все полезные вещества всасываются, что сказывается на состоянии всего организма 1 .

Какие ферменты вырабатывает поджелудочная железа и какие у них функции?

Поджелудочной железой вырабатывается несколько видов ферментов, каждый из которых занимается своим делом 1,2 .

Протеазы – расщепляют белки до аминокислот;
Липазы – разлагают жиры до жирных кислот;
Амилазы – расщепляют сахар (углеводы) и крахмал.

Количество выделяемых ферментов измеряется единицами. В сутки поджелудочная железа может вырабатывать до 2-х миллионов единиц ферментов. При этом за единицу измерения принято брать единицы липазы, поскольку жиры – самые сложные для переваривания компоненты пищи 8 .

Именно в кишечнике происходит основной этап пищеварения. Данный этап разберем подробней, так как он напрямую связан с ферментами поджелудочной железы 8 .

Особо интересно то, что организм может регулировать выработку тех или иных ферментов в зависимости от характера потребляемой пищи. То есть, если вы потребляете много хлебобулочных изделий, то упор в выработке будет сделан на амилазе, если потребляется жирная пища, то поджелудочная железа отправит в кишечник больше липазы.

Кажется, что работа полностью налажена, и сбоев быть не может. Но сбои случаются и достаточно часто: слишком тонкий механизм работы, который легко нарушить. Даже большой приём пищи с преобладанием жиров может сломать систему, и поджелудочная железа не сможет обеспечить нужное количество ферментов.

Появление проблем с пищеварением

Мы выяснили, что проблемы с пищеварением могут возникать из-за недостатка ферментов. Существует два основных механизма, при которых организму не хватает ферментов поджелудочной железы. В первом варианте проблема с выработкой ферментов кроется в самой поджелудочной железе, т.е. сам орган функционирует неправильно.

Нарушение работоспособности поджелудочной железы может быть врожденной проблемой либо приобретенной, например, после хирургических вмешательств. Как правило, такой механизм лежит в основе серьезных заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), симптомы которых рано или поздно приведут на приём к врачу 8 .

Во втором варианте нарушаются условия, при которых ферменты могут правильно работать. Подобное возможно в результате изменения кислотности среды кишечника, например, при воспалении или при изменении стандартной температуры окружения (36-37° С). Воспалительный процесс в кишечнике может возникать при различных состояниях: кишечные инфекции, аллергические реакции (пищевая аллергия, атопический дерматит).

Основные признаки нехватки ферментов поджелудочной железы

Выявить недостаток ферментов достаточно просто. Ключевыми симптомами являются тяжесть после еды, чувство распирания в животе и дискомфорт в животе. Нередко эти симптомы сопровождаются вздутием, урчанием, метеоризмом, диареей. Чаще всего такие симптомы могут возникать в рядовых ситуациях: при употреблении тяжелой, жирной пищи или при переедании, когда удержаться от множества вкусных блюд попросту не удалось. В этом случае не стоит бояться неполадок с поджелудочной железой или других заболеваний ЖКТ. Поджелудочная железа просто не справляется с большим объемом работы, и ей может потребоваться помощь.

Почему возникает диарея? Жиры являются самыми сложными для переваривания компонентами пищи. При нехватке ферментов в организме именно с переработкой жиров возникают сложности. В результате непереваренные и не разложенные ферментами жиры способствуют изменению характера стула и быстрому продвижению содержимого вдоль кишечника, что провоцирует диарею 8 .

Если нехватка ферментов и проблемы с пищеварением сохраняются длительное время, то это не остается незаметным для организма. Симптомы могут усугубляться и носить уже не эпизодический, а регулярный характер. Постоянная диарея дает старт авитаминозу, могут развиваться: белково-энергетическая недостаточность и обезвоживание во всем организме. Может наблюдаться значительное снижение массы тела. Помимо этого при тяжелых стадиях могут наблюдаться следующие симптомы недостатка ферментов поджелудочной железы 8 :

тошнота и рвота;
изжога;
резкое снижение аппетита;
общая слабость.

Поддержание пищеварения и лечение ферментной недостаточности

На сегодняшний момент существуют различные препараты для улучшения пищеварения. Как же ориентироваться в многообразии средств и сделать правильный выбор?

Эффективный ферментный препарат должен соответствовать следующим критериям 5,6 :

иметь оптимальный размер частиц
не разрушаться в желудке
быстро активироваться в кишечнике

Всем этим требованиям соответствует препарат Креон ® .

1) На сегодняшний день оптимальными частицами признаны минимикросферы панкреатина, которые содержатся только в препарате Креон ® 5,7 . Изобретение минимикросфер стало результатом многолетней работы по повышению эффективности ферментных препаратов, которое оставило далеко позади препараты в форме таблеток и капсул с другими видами частиц внутри: пеллет, мини-таблеток и т.д. Кроме того, минимикросферы Креон ® производятся по запатентованной технологии, что не дает другим производителям воспроизвести такую же форму выпуска.

3) Креон ® начинает работать уже через 15 минут после попадания в кишечник, улучшая пищеварение и тем самым устраняя тяжесть и дискомфорт после еды 6 .

Креон ® имеет несколько дозировок, в том числе и 10000 ЕД липазы – минимально необходимая доза липазы для улучшения пищеварения при погрешностях в питании, употреблении тяжелой пищи и переедании. Для получения эффекта Креон ® 10000, как и любой ферментный препарат, необходимо принимать с каждым приёмом пищи - во время завтрака, обеда и ужина.

Применять Креон ® могут люди любого возраста и даже новорожденные дети 7 . В случае с затрудненным глотанием капсулу можно вскрыть и добавить минимикросферы в пищу или жидкость.

Если нарушение пищеварения носит сопутствующий характер, и ферменты не могут правильно работать из-за других заболеваний ЖКТ, то, безусловно, необходимо озаботиться устранением основной причины 8 . Наравне с приёмом препаратов для лечения основной проблемы важно помогать пищеварению приёмом препарата Креон ® , чтобы неприятные симптомы не усугублялись, а организм сосредоточился на борьбе с первопричиной.

Разнообразное питание — основа здоровья и хорошего самочувствия человека. Однако при всём разнообразии, соотношение основных компонентов питания строго определено. Усредненно оно представляется формулой белки-жиры-углеводы: 1-1-4. Но важно не только соотношение, но ещё калорийность и объём пищи.

Прайс-лист

Диетология

Специалисты

Сколько белка нужно человеку?

На этот вопрос нет ответа, одинакового для всех. Потребность в белке возрастает при интенсивном росте (у детей), во время беременности, при некоторых патологических состояниях (ожогах, заболеваниях легких). При отдельных заболеваниях белок следует ограничивать, так как у организма снижены возможности полной утилизации продуктов его распада, в первую очередь — аммиака (мочевины).

Зачем нужен белок?

Любой белок — это комбинация двадцати аминокислот. Мы употребляем в пищу растительные или животные белки только для того, чтобы наш организм смог построить из них собственные. При пищеварении белки расщепляются на аминокислоты. И эти аминокислоты используются для построения клеток, синтеза гормонов и многих других важных веществ, без которых жизнь человека становится невозможной.

К чему приводит избыточное потребление белка?

В организме белок разлагается на воду, аммиак и глюкозу. Глюкоза — источник энергии, вода полезна, а аммиак — яд. Поэтому в печени связывается особыми ферментами и превращается в мочевину. Мочевина выводится почками. Если поступление белка значительно превышает норму, железы внутренней секреции работают с большим напряжением, повышается нервная возбудимость, страдают печень, почки, суставы, нарушается обмен веществ.

Обычно с избыточным потреблением белка связывают два заболевания: мочекаменную болезнь и подагру. Однако они вызваны нарушением другого вещества — мочевой кислоты, которая накапливается в организме в результате нарушения пуринового обмена. Ошибка простительна. Она объясняется тем, что и белок, и пурины в большом количестве содержатся в мясе и рыбе. То есть, употребляя без меры мясо (особенно мясные деликатесы!), человек получает не только белки, но и пурины.

Мочекаменная болезнь почек

Соли мочевой кислоты кристаллизуются в канальцах почек. В результате образуются камни, которые затрудняют отток мочи. Пока конкременты маленькие, человек ощущает незначительный дискомфорт в области поясницы. По мере их роста дискомфорт усиливается. В случае, когда камень перекрывает проток возникает почечная колика. Её симптомы резко выражены:

резкая боль в пояснице;
человек мечется, меняя положение тела в поисках позы, в которой боль станет хоть чуть меньше.

Это состояние требует неотложных мер. Нужно вызвать бригаду скорой помощи и следовать указаниям доктора.

Подагра

Хроническое обменное заболевание, которое развивается при поражении почек или чрезмерной выработке пуринов. Мочевая кислота накапливается — появляется подагра.

артрит, чаще поражаются мелкие суставы;
асимметрия поражений;
острые приступы сменяются ремиссиями.

Лечение подагры проводится в стационаре. Проводится медикаментозная терапия, подбирается диета.

Диета при подагре, мочекаменной болезни

Обычно рекомендуется шестой диетический стол, ограничивающий употребление мяса и соли. Исключаются мясные деликатесы, субпродукты, бобовые, щавель, шпинат, крепкие бульоны.

Рекомендуется увеличить в рационе долю растительного белка, усилить питьевой режим.

Определение суточной нормы белка в Москве

В клинике MAJOR CLINIC ведет прием опытный диетолог высокой квалификации. Вы можете сделать своё питание правильным и полезным, записавшись на консультацию к доктору. После изучения ваших особенностей обмена и двигательной активности, врач составит для вас индивидуальный рацион и примерное меню. Придерживаясь рационального питания, вы очень скоро почувствуете себя значительно лучше. Ощутите прилив энергии, станете более активным и жизнерадостным человеком.

СОВРЕМЕННЫЙ ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕПАРАТОВ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАПИТКОВ

д.т.н., проф. Токаев Э.С., Баженова Е.Н., Мироедов Р.Ю.

Московский государственный университет прикладной биотехнологии

Особый интерес при производстве функциональных напитков представляют белковые препараты животного происхождения - сывороточные белки.

Сывороточные белки представляют собой группу различных фракций глобулярных белков, отличающихся друг от друга по структуре и свойствам, и составляют 20% всех белков молока. Главными представителями сывороточных белков являются в- лактоглобулин (50-55%) и а-лактальбумин (20-25%). Остальное количество сывороточных белков приходится на альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, многочисленные минорные белки, например лактоферрин, лактопероксидаза и другие ферменты.

Сухая сыворотка из-за высокого содержания в ней лактозы (70 - 85%) находит ограниченное применение в производстве функциональных напитков. В последнее время все более широкое распространение получают продукты ультра- и нанофильтрации сыворотки - концентраты и изоляты, а также продукты ферментативного расщепления сывороточных белков - гидролизаты.

Концентрат сывороточного белка получают из сладкой сыворотки путем ультрафильтрации. После ультрафильтрации сыворотка обогащается белком, а количество воды, лактозы и минеральных веществ в ней значительно снижается.

Содержание лактозы и жира в белковых концентратах можно понизить (при соответствующем повышении концентрации белка до 90-95%) путем использования процесса нанофильтрации. В результате получаются изоляты сывороточных белков, обладающие не только улучшенными функционально-технологическими свойствами, но и высокой биологической ценностью.

Гидролиз изолятов сывороточных белков позволяет получить белковые гидролизаты - продукты с высоким содержанием свободных аминокислот и низкомолекулярных полипептидов. В зависимости от содержания аминокислот, молекулярной массы полипептидной фракции, наличия ди-, три- и олигопептидов может быть определена область наиболее эффективного использования гидролизатов. К белковым гидролизатам, получаемым для пищевых целей важным показателем являются органолептические свойства и биологическая ценность.

Со сравнительной характеристикой химического состава изолята, концентрата и гидролизата сывороточных белков можно ознакомиться в научной работе.

Основными критериями выбора препаратов белков, используемых при создании функциональных напитков, являются физико-химические характеристики, биологическая ценность и стоимость.

Требования к физико-химическим характеристикам используемого белка различаются в зависимости от вида производимого из него напитка и используемой технологии. При этом возникает вопрос, какие физико-химические характеристики белка имеют первостепенное значение. Точный ответ может быть сформулирован только при наличии четкого представления о структуре, технологических и потребительских свойствах разрабатываемого продукта.

Наиболее важными физико-химическими характеристиками белка при производстве функциональных напитков являются его растворимость, вязкость, эмульсионные свойства и диспергируемость.

Установлено, что растворимость в воде препаратов молочных белков зависит от способа их получения. Растворимость большинства концентратов сывороточных белков, полученных ультрафильтрацией, составляет около 90 % в интервале рН 3 - 8 (максимальная растворимость до 96% наблюдается при рН 6,5). Растворимость концентратов сывороточных белков, полученных термокоагуляцией, при рН 2,5-3,0 составляет 78%, а при рН 3,5 - 51%. Белковые изоляты, выделенные с помощью технологии нанофильтрации, имеют растворимость 98 % при рН 3, и лишь 35% при рН 4,5. Основным фактором, существенным образом, снижающим растворимость сывороточных белков при нейтральных рН, является присутствие ионов двухвалентных металлов, в частности кальция и магния. Избежать снижения растворимости белков можно путем введения ионов кальция в продукт в связанной форме - в виде протеинатов. Не менее эффективным способом регулирования растворимости белков является использование гидролиза, который повышает растворимость белков в кислой среде и в присутствии ионов кальция. Таким образом, высокая растворимость сывороточных белков в широком диапазоне значений pH, позволяет использовать их в напитках с различной кислотностью, однако низкая термостабильность ограничивает их применение в технологии производства готовых напитков.

Вязкость препаратов сывороточных белков зависит от условий и технологии их получения. Концентраты и изоляты сывороточных белков полученные ультра- и нанофильтрацией, имеют сравнительно низкую вязкость (1 % раствор - около 110 -3 Пас). При этом увеличение концентрации раствора до 10% влечет за собой увеличение вязкости до (3 - 5)10 Пас. Вязкость растворов гидролизатов сывороточных белков существенно ниже по сравнению с концентратами и изолятами и не превышает 1,5 -10 Пас в диапазоне концентрации раствора от 1 до 10%. Данные свойства белков делают возможным их использование в высококалорийных напитках, в рецептурах которых может содержаться до 10 % белка.

Таким образом, низкие значения вязкости водных растворов препаратов сывороточных белков позволяют использовать их как в производстве продуктов зондового питания, так и в функциональных напитках, предназначенных для широкого круга потребителей.

При производстве готовых функциональных напитков с высоким содержанием белка необходимо учитывать их высокую способность к гелеобразованию при определенных условиях. Растворы концентратов сывороточных белков образуют гели при концентрации белка больше 8 - 10 % и нагревании до температуры 80 - 85 0 С и выше. При этом прочность геля возрастает с увеличением ионной силы и рН с 4,5 до 7,5. Исключительно высокой способностью обладают изоляты сывороточных белков. Они образуют гели при температуре 56 - 58 0 С и рН 7 - 9.

Эмульсионные свойства сывороточных белков ниже по сравнению со свойствами казеинатов. Вместе с тем концентраты сывороточных белков, полученные из подсырной и солянокислой казеиновой сыворотки, имеют эмульгирующую способность, почти не уступающую способности яичного белка. Так, в 100 мл 0,1 %-ного раствора белкового концентрата может быть эмульгировано 34-42 г жира.

Диспергируемость является одной из важных физико-химических характеристик препаратов сывороточных белков при производстве инстантных напитков. Диспергируемость зависит от способа получения препарата и характеризует его способность к смачиванию, набуханию и дальнейшему переходу в раствор. Как правило, изоляты и гидролизаты сывороточных белков обладают более высокой диспергируемостью по сравнению с концентратами.

На протяжении многих лет сыворотку считали отходом производства, не предавая значения её биологической ценности.

Однако научные исследования последних 10 - 15 лет выдвинули на первый план благоприятное воздействие белков сыворотки на организм человека, тем самым, позволяя их отнести к физиологически функциональным пищевым ингредиентам.

Функциональные напитки на основе и с включением в рецептуру сывороточных белков - прекрасный выбор для лиц всех возрастов, которые ценят свое здоровье и стремятся сохранить и укрепить его.

Потребление напитков, заменяющих прием пищи, содержащих сывороточные белки, позволяет легко и достаточно быстро, за счет их высокой усвояемости, компенсировать дефицит эссенциальных аминокислот, утолить чувство голода и контролировать массу тела.

Недавно проведенные научные исследования показали, что белки молочной сыворотки заметно снижают кровяное давление и уровень холестерина в крови, препятствуя возникновению сердечнососудистых заболеваний.

Сывороточный белок является наилучшим решением при создании функциональных напитков для онкологических больных, имеющих трудности с приемом пищи в связи с тошнотой и отсутствием аппетита. Органолептические свойства сывороточных белков позволяют создавать гиперпротеиновые нутрицевтические напитки без постороннего привкуса.

Напитки, обогащенные сывороточным белком, способствуют повышению содержания в тканях организма человека глутатиона - наиболее важного природного антиокислителя, стимулируя иммунную активность организма в отношении с ВИЧ-инфекцией и раком.

Низкий гликемический индекс сывороточных белков позволяет оптимизировать выделение инсулина, регулируя уровень глюкозы в крови, тем самым, предотвращая возникновение диабета 2-го типа.

В сывороточных белках содержатся отдельные фракции глобулярных белков, которые выполняют важные биологические функции.

Гидролизаты сывороточных белков обладают важными физиологическими свойствами: более высокой адсорбцией ди- и трипептитидов в ЖКТ по сравнению с интактными белками и свободными аминокислотами, что наиболее выражено при стрессовой ситуации, нарушении функции кишечника или при необходимости введения больших количеств белка. Также гидролизаты, как правило, используются в гипоалергенных продуктах специализированного питания. Например, в настоящее время в производстве гипоаллергенных детских продуктов в США преимущественно используют гидролизаты казеина, а в Европе - гидролизаты сывороточных белков.

Суммируя все полезные свойства сывороточных белков, вряд ли стоит убеждать специалистов пищевой промышленности в целесообразности их использования. Обилие препаратов сывороточных белков, различающихся по составу, свойствам, назначению и цене в состоянии удовлетворить любого взыскательного потребителя.

Полный текст научной статьи, выполненной на базе Московского государственного университета прикладной биотехнологии, читайте в приложении.

Читайте также: