Белки - структура, функции, синтез

белки в продуктах

ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ БЕЛКОВОЙ ДИЕТЫ

ОТЗЫВЫ О БЕЛКОВОЙ ДИЕТЕ

РЕЦЕПТЫ БЛЮД ДЛЯ БЕЛКОВОЙ ДИЕТЫ

СПИСОК ВСЕХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ

ПОТРЕБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В БЕЛКАХ

МЯСО И МЯСОПРОДУКТЫ

КАЛОРИЙНОСТЬ МЯСНЫХ БЛЮД

БЕЛКОВЫЙ ДЕНЬ

ОСНОВНЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ

БЕЛКОВЫЕ КОКТЕЙЛИ

БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОЕ ЧЕРЕДОВАНИЕ


Белки играют в организме огромную роль.

Их потому и назвали протеинами (от греческого «protos» - первый), что они являются основой строения каждого органа, каждой клетки.

Собственно и сама жизнь, по определению Ф. Энгельса, - это способ существования белковых тел, важнейшим моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой. С прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка.

Поскольку жизнь - способ существования белковых тел, стало быть, нет белка - нет жизни. В организме белки выполняют самые разные задачи. Некоторые функции белков мы пока не изучили или даже о них не подозреваем. Но и то, что уже известно, впечатляет.

Под белком вначале подразумевался бесцветный полужидкий компонент куриного яйца, затем это слово стало собирательным для целого ряда веществ, которые имеют много общего в свойствах, присутствуют в каждой живой клетке и образуют главную массу протоплазмы.

Структура белков

Существуют миллионы различных белков, но все они построены из «кирпичиков», принадлежащих к одному классу веществ - аминокислотам. Всего ныне насчитывается около 180 аминокислот. По мнению учёных, аминокислоты существуют на нашей планете более 3 миллиардов лет, что подтверждают исследования ископаемых микроорганизмов.

Аминокислоты - это органические соединения, физикохимическое поведение и разнообразные реакции которых объясняются одновременным присутствием в молекуле оснований аминогруппы NH2 и кислот карбоксильной группы COOH. Все аминокислоты построены по одной схеме.

В соответствии с упрощённой общепринятой схемой основные 20 аминокислот делятся на заменимые и незаменимые в зависимости от того, могут ли они синтезироваться (образовываться) в организме человека или нет. Растения и некоторые микроорганизмы могут сами производить все аминокислоты, нужные им для синтеза белков клеток. Животные же способны синтезировать только 10 протеиногенных аминокислот. Остальные 10, что не могут быть получены с помощью биосинтеза, должны постоянно поступать в организм в виде пищевых белков. Отсутствие их в организме и даже более или менее продолжительный дефицит ведут к угрожающим явлениям: задержке роста, отрицательному азотному балансу, расстройству биосинтеза белков.

Аминокислотный состав того или иного белка определяет его ценность, которую лимитирует самая скудная из незаменимых аминокислот. Когда она исчерпана, вся прочая пища идёт на выброс.

Для животных самыми ценными считаются белки молока. С ними обычно и сравниваются все другие белки. Для ориентации приведём таблицу содержания незаменимых аминокислот в молоке и некоторых других продуктах в процентном отношении к содержанию их в белке коровьего молока.

Наименование незаменимой аминокислоты Содержание в 100 г белка коровьего молока, г Содержание по отношению к её содержанию в белке коровьего молока, %
Говядина Мука Картофель
Триптофан 1,8 60 70 60
Лейцин 12,1 60 60 40
Изолейцин 7,9 60 60 60
Валин 8,6 60 50 60
Треонин 5.7 70 50 70
Лизин 10,7 70 20 50
Метионин 3,2 60 40 140
Фенилаланин 6,1 60 90 70
Гистидин 3,2 100 60 160

Один из основных критериев достаточности белкового питания - достижение азотистого равновесия. По этому принципу в 1982 году был произведён расчёт нормы белка. Суть этого метода в установлении соответствия между потерей организмом азота с выделениями и поступлением его с пищей. Если количество потреблённого азота равно общему количеству выделенного, то азотистый баланс равен нулю и организм находится в состоянии азотистого равновесия. Если количество потреблённого белка превосходит количество выведенного, то азотистый баланс положительный, если выводится больше, чем введено, то азотистый баланс отрицательный.

При устранении из питания хотя бы одной незаменимой аминокислоты, необходимой для поддержания азотистого баланса, организм начнёт терять азот белковых резервов тела. При белковом истощении снижаются (и очень быстро) белковые резервы организма, происходит сдвиг водного обмена, нарушаются все другие обменные процессы и правильное функционирование органов.

Белки организма не только составляют его основу, они же являются катализаторами и центрами динамического равновесия жизненных явлений; они представляют собою также белковые резервы организма, к числу которых принадлежат белки печени, плазмы и других тканей. Однако белковые резервы очень незначительны и их использование крайне нежелательно, так как фактически речь идёт не об излишке белков, а о каком-то непродолжительном периоде использования тканевых белков для поддержания целостности важнейших белковых структур организма.

При составлении рациона питания надо знать, что белки могут эффективно выполнять свои функции в организме только в том случае, если все необходимые компоненты пищи присутствуют в ней в достаточном количестве. Если, допустим, недостаёт углеводов и жиров, то организм вынужден использовать аминокислоты белков в качестве источника энергии, в связи с чем белки «отвлекутся» от своей основной функции: образования и восстановления тканей организма. Отсутствие в пище некоторых витаминов, являющихся активными компонентами белковых катализаторов промежуточного обмена, также отнюдь не способствует выполнению белками своей основной задачи. Поэтому-то биологическую оценку белков пищи и надо производить при полном учёте их взаимной связи с другими компонентами питания.

Однако, чтобы белок стал эффективным строительным материалом в организме, незаменимые аминокислоты должны обладать одной особенностью. Им надлежит освобождаться при пищеварении со скоростью, обеспечивающей пополнение запасов их в тканях. Стало быть, причиной различия в питательной ценности белков может служить именно это качество - различие в скорости освобождения отдельных аминокислот в кишечнике. В связи с этим интересны данные о влиянии на питательную ценность и быстроту усвоения белков разного рода механической, химической и кулинарной обработки пищевых продуктов.

Учёные установили, например, что продолжительное нагревание кислых продуктов приводит к понижению отщепляемости важных аминокислот: лизина и триптофана, а также аргинина. Заметное снижение питательной ценности белка зерна происходит в процессе получения из него, например, хлопьев, а выпечка и сушка пищевого продукта снижают доступность для организма имеющегося в нем лизина.

На биологическую ценность белков оказывает влияние не только обработка продуктов. Белки одних и тех же продуктов имеют разную биологическую ценность, будучи по-разному обработаны при консервации. Зависит это и от условий и сроков хранения, наличия токсических веществ, которые ныне, в обстановке всеобщего, глобального загрязнения окружающей среды, нередко оказываются в продуктах питания. Кроме того, в пище содержится неодинаковое количество других компонентов: витаминов, провитаминов, минеральных веществ, тканевых гормонов и прогормонов, и они также могут повлиять на усвоение и использование белков организмом. В последнее время установлено, что питательная ценность белков зависит не только от соотношения в них заменимых и незаменимых аминокислот, но и от содержания в них стрепогенина - вещества полипептидного характера.

Минимальное количество белка, достаточное для достижения азотистого равновесия, то есть для покрытия потребности организма в белке, зависит от его качества. Согласно определению американского учёного, основоположника учения о белках Г. Томаса биологическая ценность белков пищи характеризуется количеством их азота, задерживающегося в теле животного. Так, для достижения азотистого равновесия достаточно 30-31 грамма белка молока, но уже 76 граммов белка пшеницы и 102 граммов белка кукурузы. А.А. Покровский считал, что при нормальном содержании белков в питании населения азотистое равновесие достигается при использовании белков животного и растительного происхождения в соотношении 1:1. А вот для спортсменов, беременных и кормящих женщин, детей квота белков животного происхождения должна быть увеличена, то есть соотношение это должно выглядеть так: 60 процентов животного и 40 процентов растительного белка. Для нормального роста и развития в рационе должны присутствовать в оптимальных количествах прежде всего 10 незаменимых аминокислот. При этом надо иметь в виду, что одна какая-нибудь аминокислота может быть незаменимой для роста, но заменимой для осуществления других функций живого организма. Кроме того, набор незаменимых аминокислот и их оптимальное соотношение в рационе могут меняться в зависимости от физиологического состояния организма.

На протяжении длительного эволюционного развития в организме человека выработались приспособительные механизмы, которые позволяют достигать азотистого равновесия при весьма различных количествах поступающих с пищей белков. Это видно хотя бы из сравнения рациона отдельных народов. Для некоторых наций характерно значительное преобладание в питании белков животного происхождения над растительными, а у других квота животных белков очень низкая. На протяжении веков они приспособились к питанию, бедному животным белком.

Учёные установили, что при повышенном количестве белка в пище могут иметь место два последствия. Первое: с увеличением потребления белка увеличивается и вывод азота из организма. Второе: часть поступающего в организм белка идёт в запас, на создание функциональных резервов органов и тканей, повышая сопротивляемость организма.

Но вот парадокс: даже если в пище содержится достаточное или избыточное количество полноценных белков, но недостаёт углеводов и жиров, организм начинает терять азот. Ну а если, скажем, количество углеводов в пище резко превышает норму, потребность организма в белке может быть значительно снижена. Это сберегающее белок действие углеводов нельзя понимать и толковать вульгарно: экономить белки за счёт сахара... Питание должно быть сбалансированным по всем компонентам, а увлечение углеводами чаще всего является причиной избыточного веса и ожирения.

В теле взрослого человека весом в 70 килограммов содержится 15-17 килограммов белков, а всего за 70 лет жизни он съедает их около 2,5 тонны. Процесс обновления белка разных органов человека не одинаков. Например, половина белков печени и плазмы крови заменяется в течение 10 дней, а в мышцах и коже этот процесс протекает 158 дней. Биохимическую основу клеток составляют белковые молекулы, поэтому срок жизни зависит прежде всего от срока жизни этих молекул. Продолжительность жизни клеток отдельных органов различна. В частности, красные кровяные тельца (эритроциты) живут около 120 дней, значит, ежедневно заменяется 1/120 часть их, то есть 20-25 граммов. Другие клетки ещё менее долговечны. Например, белые клетки крови (лейкоциты) живут в крови от нескольких часов до 7 суток, такой же срок жизни и у клеток слизистых оболочек желудка и кишечника.

Но даже независимо от изолированности жизни самих клеток постоянному обновлению подлежат их составные части, прежде всего белковые молекулы. Многие белки не могут долго выполнять свои специфические функции и быстро «стареют», то есть утрачивают присущие им особые свойства и качества. Поэтому-то ежедневно с пищей в организм должен поступать белок, потребность которого составляет примерно 1,5 грамма на килограмм массы тела (имеется в виду взрослый мужчина). Это означает, что мужчина с массой тела 70 килограммов должен ежедневно потреблять 105 граммов белка (50 процентов животного и 50 процентов растительного). Детям же и подросткам в период интенсивного роста, беременным и кормящим матерям, а также многим больным, особенно в период выздоровления, требуется богатое белком питание - до 2 граммов белка на килограмм массы тела. И все это потому, что белки являются носителями наиболее важных функций человеческого организма: структурной, двигательной, защитной, ферментативной и некоторых других.

Кстати, на «строительные цели» используется и некоторая часть жиров (липидов), которые в комплексе с белком служат источником образования клеточных мембран, ферментов и других соединений. В таком необычном «строительстве» участвуют и отдельные углеводы, образующие с белком гликопротеидные комплексы.

Помимо так называемых структурных белков, к белковым веществам относятся ферменты - биологические катализаторы, важные ускорители биохимических реакций в организме. При этом некоторые реакции благодаря ферментам ускоряются в 10-100 раз. Особые ферменты выделяются в желудочно-кишечном тракте человека, они способны расщеплять поступающие в организм с пищей человека белки до отдельных аминокислот.

Ферменты присутствуют в каждой клетке человеческого тела и способствуют разнообразным химическим реакциям обмена. Особенно важны среди них пепсин, трипсин, химотрипсин, пептидазы, амилаза, липаза. Отмечая выдающуюся роль ферментов в жизнедеятельности человека, И.П. Павлов назвал их возбудителями жизни.

Белками являются и некоторые гормоны, которые также регулируют обменные процессы в организме. Для чего они нужны? Ну, скажем, для того, чтобы белковый обмен шёл надлежащим образом. Замедлилось поступление белка в организм, гормоны помогают использовать белок из тканевых резервов. Это делают, в частности, стероидные гормоны коры надпочечников. Инсулин, регулируя обмен углеводов, также оказывает хотя и косвенное, но глубокое влияние на белковый обмен.

Таким образом, в организме имеется два класса веществ, влияющих на скорость химических реакций, - гормоны и ферменты, которые находятся в очень сложной взаимосвязи. Например, гормон тироксин усиливает функцию ряда ферментов, а также действие аминокислотных оксидаз в печени и ферментативный синтез аминокислот из кетокислот и аммонийных солей. Гормоны влияют на рост, как общий, так и отдельных тканей и органов.

Как видим, белок играет важную роль в жизнедеятельности организма, потому неразумно поступают те, кто слишком вольно варьирует количество белка в своем рационе, особенно в сторону его уменьшения или даже отказа от одного из них - растительного или животного происхождения. Белковое голодание приводит к тяжёлым расстройствам. Особенно чувствителен к дефициту белка детский организм. У ребёнка в этом случае может наступить задержка, а в тяжёлых случаях и полное прекращение роста. Он становится вялым, сильно худеет, могут появляться тяжёлые отеки, понос, воспаление кожных покровов; все это сопровождается малокровием, наступает тяжёлое расстройство функций печени и поджелудочной железы. Ослабленный белковым дефицитом организм ребёнка перестаёт сопротивляться разным заболеваниям, в особенности инфекционным. И это далеко не полный перечень возможных тяжёлых последствий белковой недостаточности в рационе ребёнка.

Что же необходимо знать хозяйке о белке при организации питания в семье?

Для полного усвоения белка пищи содержащиеся в нем аминокислоты должны быть сбалансированы. Такой сбалансированностью отличаются белки в продуктах животного происхождения. На первое место ставят обычно молоко. В литре цельного молока содержится суточная потребность организма человека во всех аминокислотах. Высокой биологической ценностью, то есть сбалансированностью аминокислот, лёгкой перевариваемостью и хорошей усвояемостью отличаются также продукты богатые белком - разные молочные продукты, мясо, рыба. В последнее время в нашем рационе все большее место занимает такой продукт содержащий белок - мясо кальмара, белок которого отличается столь же высокой биологической ценностью, что и молоко: в нем содержатся все необходимые человеку аминокислоты. При этом аминокислотный состав этого белка почти адекватен аминокислотному составу белка человека.

Менее ценны в качественном отношении растительные белки, имеющие недостаточно сбалансированный аминокислотный состав. Между тем жители нашей страны почти 1/3 потребности организма в белке удовлетворяют за счёт белка хлеба, в котором содержится очень мало лизина, одной из основных незаменимых аминокислот. Дефицит лизина и треонина имеют, кстати, почти все крупы, кроме гречневой. Белки в продуктах растительного происхождения трудно перевариваются, так как заключены в оболочки из клетчатки других веществ, препятствующих действию на них пищеварительных ферментов. В этом плане особенно трудноперевариваемы белки бобовых, грибов, орехов, круп из цельных зёрен. Вот почему из белков животных продуктов в кишечнике всасывается более 90 процентов аминокислот, а из растительных - только 60-80 процентов.

Хозяйке надо знать, что разваривание, измельчение, протирание улучшает переваривание и усвоение белков. В то же время избыточное нагревание растительных и особенно животных белков отрицательно влияет на аминокислоты. Скажем, биологическая ценность молочного белка казеина при нагревании до 200 градусов падает на 50 процентов. При сильном и длительном нагреве богатых углеводами продуктов в них уменьшается количество доступного для усвоения лизина. Поэтому, если вы варите кашу, рационально предварительно замочить крупу - это сократит время варки и повысит питательную ценность конечного продукта.

Чтобы улучшить суммарную сбалансированность аминокислот, надо сочетать животные и растительные продукты: молочные продукты - с хлебом, крупами, макаронами, мучные изделия - с творогом, рыбой, мясом, картофель и овощи - с мясом и рыбой.


БЕЛКОВАЯ ДИЕТА

Результат не заставит себя ждать, тем более, если сочетать диету с упражнениями, поэтому она идеально подходит не только для женщин, но и для мужчин...
ОТЗЫВЫ О БЕЛКОВОЙ ДИЕТЕ

На этой странице сайта вы прочитаете про опыт, личные впечатления и ощущения тех, кто «сидит» на белковой диете, найдете отзывы о ней...
РЕЦЕПТЫ БЛЮД ДЛЯ БЕЛКОВОЙ ДИЕТЫ

Рассмотрим несколько рецептов разных белковых блюд, готовка которых не отнимает много времени и средств...
СПИСОК ВСЕХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ

Список белковых продуктов поможет грамотно скорректировать рацион. Грамотно составленная диета определяет половину успеха...
БЕЛКОВЫЙ ДЕНЬ

Белковый разгрузочный день проводятся 1 раз в неделю. В этот день вам следует употреблять преимущественно белковую пищу....
ПОТРЕБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В БЕЛКАХ

Почему некоторая часть белка в суточном рационе должна быть представлена в виде животного белка?
МЯСО И МЯСОПРОДУКТЫ

Мясо является источником белков животного происхождения, необходимых для построения клеток, но его нельзя назвать абсолютно полезным продуктом...
КАЛОРИЙНОСТЬ МЯСНЫХ БЛЮД

Таблица калорийности основных мясных продуктов питания...
БЕЛКОВЫЕ КОКТЕЙЛИ

Большинство белковых смесей и готовых коктейлей сжигают жиры, и как следствие - и лишние кило...
БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОЕ ЧЕРЕДОВАНИЕ

Суть этого способа питания заключается в сменном варьировании количества употребляемых белков и углеводов...




Анекдот:

Купил в аптеке "Чай похудин". Через пару недель еще раз, внимательно, прочел название. Нет, буква Д в названии все-таки есть.