Какой принцип положен в основу деления протеинов на группы
Обновлено: 02.07.2024
Пишем статьи о питании, тренировках и здоровом образе жизни на основе научных исследований
Белок (протеин), наравне с жирами и углеводами , является одним из основных макронутриентов. Если углеводы – это топливо, то белок – это наиважнейший структурный элемент, основной стройматериал организма.
Белки составляют около 20% от общей массы тела человека: 40-50% из них приходится на мышцы, 20% – на кости и хрящи, 16% – на кровь, 10%-15% – на кожу.
БЕЛОК И ЕГО ФУНКЦИИ В ОРГАНИЗМЕ
Сами белки состоят из аминокислот, которые скрепляются между собой органическими соединениями. В процессе пищеварения, белки из продуктов сначала распадаются на составные части – аминокислоты – которые затем используются для построения собственных белков человека.
На протяжении дня в организме постоянно происходит распад и синтез белка. Недостаток аминокислот может помешать этому процессу, что приведёт к тому, что организм начнет расщеплять собственные белки, чтобы устранить нехватку незаменимых аминокислот.
Классификация белков
Существует два варианта классификации белков: по аминокислотному составу и по происхождению.
В зависимости от происхождения, белки обычно делят на два типа: животный и растительный.
Белки, включающие в себя полный набор незаменимых аминокислот, называют полноценными. Белки, в которых не хватает одной или нескольких аминокислот, либо они находятся в слишком малом количестве – неполноценные белки.
Белки содержат в своём составе порядка 20 основных аминокислот, 9 из которых классифицируются как незаменимые (то есть их единственный источник – пища), в то время как остальные синтезируются в организме человека (заменимые).
Незаменимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в теле взрослого человека, и их источники:
- лейцин (мясо, соевая мука, бобы, рис, лесные орехи);
- триптофан (бурый рис, мясо, сыр, творог);
- лизин (молочные продукты, мясо, рыба, сыр, яблоко);
- изолейцин (молочные продукты, мясо, рыба, сыр, яблоко);
- валин (молочные продукты, мясо, бобовые, цельные зерна, соя, грибы, арахис);
- фенилаланин (молочные продукты, сыр, говядина);
- треонин (молочные продукты, мясо, рыба /лосось/, растительные продукты);
- гистидин (тунец, лосось, свиная вырезка, говяжье филе, куриные грудки, соевые бобы, арахис, чечевица);
- метионин (творог, яичный белок, рыба /судак, сом, севрюга, треска/, растительные продукты).
Функции белков в организме
1. Пластическая (структурная) функция.
Из белков строятся все ткани и органы человека, они придают форму клетке и её составным частям.
2. Гормональная и ферментативная функция.
Белки являются основой всех ферментов (катализаторов), без которых невозможны усвоение пищи и все биохимические реакции в организме.
Белки-гормоны регулируют концентрацию веществ в крови и клетках, рост, размножение и многие другие процессы. Например, белок инсулин регулирует концентрацию сахара в крови и отправляет сахар в мышцы или печень.
3. Защитная функция.
Белок коллаген создает основу кожного покрова, который защищает организм от окружающей среды; белки-ферменты расщепляют токсины в печени; белки крови составляют основу иммунной системы организма и защищают от вирусов, бактерий и чужеродных белков.
4. Транспортная функция.
Белки обеспечивают транспорт различных минеральных солей и витаминов через мембраны клеток и внутриклеточных структур, участвуют в переносе кислорода, липидов, углеводов, некоторых витаминов, гормонов и лекарственных средств.
5. Распределительная функция.
Белки участвуют в распределении жидкости между внутри- и внеклеточной средой в организме.
6. Энергетическая функция.
При потреблении большего количества белка, чем необходимо для тканей и клеток организма, человеческое тело использует его в качестве энергетического ресурса. Эта функция включается при недостатке других источников энергии – углеводов и жиров.
7. Двигательная функция.
Белки актин и миозин обеспечивают движение мышц.
Особенности усвоения БЕЛКОВ
Процесс переваривания белков требует повышенной кислотности в желудке. Желудочный сок необходим для активизации ферментов, ответственных за расщепление белков на пептиды, а также за первичное расформировывание пищевых белков в желудке.
Из желудка пептиды и аминокислоты попадают в тонкую кишку, где часть из них всасывается через стенки кишечника в кровь, а часть расщепляется далее на отдельные аминокислоты.
Для оптимизации этого процесса нужно нейтрализовать кислотность желудочного раствора, и за это отвечает поджелудочная железа, а также желчь, вырабатываемая печенью и необходимая для абсорбции жирных кислот.
Как и все питательные вещества, белки, поступающие с пищей, не обладают стопроцентной усвояемостью. Степень их всасывания может существенно меняться в зависимости от физико-химического состава самого продукта, потребляемых одновременно с ним продуктов, особенностей организма и состава кишечной микрофлоры. Поэтому при выборе источников белка, кроме полноценности, нужно учитывать усвояемость и биологическую ценность.
Многие белки после тепловой обработки усваиваются лучше (но не молочные и яичные), так как они становятся более доступными для ферментов желудочно-кишечного тракта. Однако тепловая обработка может снижать биологическую ценность белка из-за разрушения некоторых аминокислот (например, это относится к мясу).
Наиболее усвояемыми* считаются казеин (молочный белок), яичный белок, соевый белок, сыворотка (молочный белок). Далее в порядке снижения степени усвояемости идут говядина, нут, фрукты, чёрные бобы, овощи, другие бобовые, желтый колотый горох, зерновые и производные, арахис, рис, цельная пшеница.
* На основании коэффициента усвоения белков, скорректированного по аминокислотному составу (PDCAAS – Protein digestibility-corrected amino acid score), который учитывает аминокислотный состав (химическую ценность) и полноту переваривания (биологическую ценность) белков.
Перечень белков в соответствии со снижением их биологической ценности**: сывороточный белок, белок цельных яиц (в том числе, из желтка), яйцо (только белок), мясо и рыба, казеин, соевый белок, другие растительные белки.
** В соответствии с показателем биологической ценности (BV – biological value), характеризующим соотношение потребляемого и выделяемого азота.
Азот в организме откладывается в запас только в составе белков. Если в результате белкового распада азот выходит из их состава, то он удаляется с мочой. Для полноценного функционирования организма необходимо восполнение удаляемого азота.
Вопросы употребления белка в пищу
Энергетическая ценность белка равна энергетической ценности углеводов и составляет 4 ккал на 1 г. Но, как говорилось выше, у белка слишком много необходимых функций, чтобы использовать его исключительно как энергетический ресурс.
Исследования по оптимальному количеству потребляемого в пищу белка продолжаются, этот вопрос пока не имеет однозначного ответа.
Например, в семидесятых годах отмечались смертельные случаи у людей, длительное время соблюдавших низкокалорийные диеты с выраженным недостатком белка. Это происходило из-за серьезных нарушений в деятельности сердечной мышцы.
Учёные полагают, что белок несёт ответственность за возникновение пищевых аллергий , которые являются острой реакцией защитной системы организма.
Сравнительно немного доказательств было собрано в отношении эффекта от количества пищевого белка, приводящего к развитию хронических заболеваний у здоровых людей.
Считается, что употребление растительного белка связано с более низким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и снижением уровня холестерина, в то время как употребление животного может повысить уровень инсулина в крови и увеличить вероятность развития воспалительных заболеваний кишечника, рака толстой и прямой кишки, рака предстательной железы.
Кроме того, крупное исследование, проведённое группой учёных Оксфордского Университета, показало, что смертность от наиболее распространённых заболеваний среди вегетарианцев и тех, кто употребляет животный белок, различается незначительно.
При этом уровень распространённости некоторых заболеваний выше среди невегетарианцев (например, рак поджелудочной железы, лимфома), некоторых – среди вегетарианцев (например, колоректальный рак). Также было установлено, что среди веганов (но не вегетарианцев) в целом выше уровень смертности от заболеваний сосудов мозга, респираторной системы.
Поэтому если утром вы едите кашу (овсянка, рожь, пшеница, рис), а вечером бобовые, риска недобрать необходимые аминокислоты не будет. Более того, если в рационе ещё периодически присутствует соя, то можно быть уверенным, что все потребности организма в незаменимых аминокислотах удовлетворяются.
При этом необходимо понимать, что если вы избегаете употребления мясной и молочной пищи, и в вашем меню много продуктов, состав которых характеризуется малым количеством полезных жиров, аминокислот и витаминов (мучные изделия, рафинированные зерновые и рафинированные крупы), то ваш организм подвергается тяжёлой нагрузке.
При формировании рациона нужно учитывать усвояемость белков из данного продукта и пищевую ценность продукта (наличие витаминов, жиров (ненасыщенных и насыщенных), минералов, клетчатки) и его калорийность. Например, гамбургер будет содержать много белка, но также много насыщенных жирных кислот, соответственно, его пищевая ценность будет ниже, чем у куриной грудки.
С макро- и микронутриентным составом огромного количества продуктов, например, можно ознакомиться на портале базы данных США , которая регулярно актуализируется (Agriculture, U.D.o., USDA Nutrient Database for Standard Reference (Release 28. 2016).
Дэниэл Пендик, бывший главный редактор вестника Harvard Men’s Health Watch, сообщает о предположении исследователей, что потребление белка является более эффективным, если употреблять его равномерно с основными приёмами пищи и перекусами в течение дня, а не загружать белками ужин.
Протеин жизненно необходим каждому человеку, но существуют некоторые группы с повышенной потребностью в нём. Группы людей, которым требуется большее количество белковой пищи:
- Беременные и кормящие женщины.
Потребности в белке увеличиваются с целью поддержания изменений в организме матери и обеспечения нормального развития плода.
- Подростки.
В подростковом возрасте потребности в белке высоки, что обусловлено энергетическими потребностями и необходимостью поддержания растущего организма.
- Спортсмены и люди, ведущие активный образ жизни.
Выносливость спортсменов при тяжёлых тренировках требует дополнительного употребления белка, чтобы покрыть небольшую часть затрат энергии, а также для восстановления после физических нагрузок.
- Люди с некоторыми заболеваниями и травмами.
Белок помогает восстановлению тканей тела и поддержанию иммунной системы. Когда организм не получает достаточное количество белка, он может использовать мышцы для “топлива”, в котором он нуждается. Это может увеличить время выздоровления и снизить сопротивляемость инфекциям.
Читайте также: