Азотистый баланс. принципы нормирования белка в питании. белковая недостаточность
Кафедра биохимии
Утверждаю
Зав. каф. проф., д.м.н.
Мещанинов В.Н.
_____‘’_____________2006 г
ЛЕКЦИЯ № 17
Тема: Белки I. Механизмы переваривание и всасывания белков
Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический.
2 курс.
ПОНЯТИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
Белки – высокомолекулярные органические соединения, состоящие из остатков более чем 100 АК. У человека в организме содержится 15кг белка. По количеству генов, у человека предполагают наличие около 50000 видов белков. Самый распространенный белок у человека - коллаген, на его долю приходиться 30% от общего содержания белка.
Пептиды - органические соединения, состоящие из остатков от 2 до 100 АК.
Олигопептиды - органические соединения, состоящие из остатков от 2 до 10 АК.
Полипептиды - органические соединения, состоящие из остатков от 10 до 100 АК.
Белки имеют 3-4 уровня организации:
1. Первичная структура линейна, представлена последовательностью аминокислот, соединенных пептидными связями;
2. Вторичная структура является пространственной, она образуется только водородными связями. Выделяют α-спираль и β-складчатый лист;
3. Третичная структура является пространственной, она образуется ковалентными, водородными, ионными и гидрофобными связями. Образует белковые глобулы;
4. Четвертичная структура является пространственной, она образуется при соединении нескольких белковых глобул слабыми водородными, ионными и гидрофобными связями;
Разрушение первичной структуры белка называется гидролиз. Гидролиз пептидной связи идет в кислой и щелочной среде и с участием ферментов пептидаз (класс гидролаз).
Разрушение вторичной, третичной и четвертичной структур называется денатурацией. Денатурация бывает обратимой, когда разрушаются слабые связи (водородные, ионные, гидрофобные) и необратимой, когда разрушаются прочные связи (ковалентные).
Классификация белков
· По составу белки делятся на простые (протеины) и сложные (протеиды). Простые белки содержат только остатки аминокислот. Сложные белки, кроме аминокислот, содержат небелковый компонент: липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, металлы, витамины, порфирины и т.д.
· По форме белки делятся на глобулярные и фибриллярные. Глобулярные белки содержат α-спираль, они как правило водорастворимы. Фибриллярные белки содержат β-складчатую структуру и водонерастворимы (кератин);
· Белки делятся по выполняемым в организме функциям.
Функции белков
- Структурная (коллаген, эластин, кератин);
- Каталитическая (ферменты);
- Транспортная (гемоглобин, альбумины, глобулины);
- Сократительная (актин, миозин);
- Защитная (иммуноглобулины, фибриноген, плазминоген, лизоцим);
- Регуляторная (гормоны, рецепторы);
- Онкотическое давление (белки сыворотки крови);
- Буферная (гемоглобин, белки сыворотки крови).
Свойства белков
- Белки в основном водорастворимые вещества, образующие коллоидный раствор;
- Белки способны к денатурации и гидролизу;
- Обладают амфотерными свойствами;
- Проявляют оптическую активность, т.к. состоят из оптически активных L-аминокислот.
РОЛЬ БЕЛКА В ПИТАНИИ. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПИЩЕВОГО БЕЛКА
Роль белка в питании: основной источникАК, в первую очередь незаменимых.
Богаты белками продукты животного происхождения: мясо, рыба, сыр. Продукты растительного происхождения содержат, как правило, мало белка (кроме бобовых).
Количество белка в некоторых пищевых продуктах
| Название продукта | Содержание белка, % |
| Мясо | 18-22 |
| Рыба | 17-20 |
| Сыр | 20-36 |
| Молоко | 3,5 |
| Рис | 8,0 |
| Горох | |
| Соя | |
| Картофель | 1,5-2,0 |
| Капуста | 1,1-1,6 |
| Морковь | 0,8-1,0 |
| Яблоки | 0,3-0,4 |
Питательная ценностьбелка зависит от его аминокислотного состава и способности усваиваться организмом.
Полноценным белком, считается тот, который полностью усваивается организмом и содержит все необходимые, в первую очередь незаменимые, АК в пропорции близкой к тканям человеческого организма.Биологическая ценностьтакого белка условно принимается за 100 (белки яиц и молока). Белки животного происхождения имеют, как правило, высокую биологическую ценность (97) (белки мяса говядины 98), а растительные белки – низкую (83-85) (белки кукурузы 36, белки пшеницы 52-65).
Растительные белки, особенно пшеницы и других злаковых, полностью не перевариваются, так как они защищены от ферментов целлюлозной оболочкой.
Многие растительные белки бедны лизином, метионином и триптофаном. Например, белки кукурузы содержат мало лизина, но достаточное количество триптофана. А белки бобов богаты лизином, но содержат мало триптофана. По отдельности эти белки является неполноценными, но их смесь содержит необходимое человеку количество незаменимых АК.
В ЖКТ не перевариваются некоторые белки животного происхождения, имеющие фибриллярное строение. Например, кератин - белок волос, шерсти, перьев, копыт и рогов.
АЗОТИСТЫЙ БАЛАНС. ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ БЕЛКА В ПИТАНИИ. БЕЛКОВАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ
Азотистый баланс– разница между количеством азота, поступающего с пищей, и количеством выделяемого азота. Азот преимущественно поступает в организм в виде АК (95%), а выделяется в виде мочевины и аммонийных солей.
Нулевой азотистый баланс существует, когда количество поступающего в организм азота равно количеству выделяемого.Он характерендля здорового человека при нормальном питании.
Положительный азотистый баланс существует, когда азота поступает в организм больше, чем выводится. Характерен для детей, беременных, пациентов, выздоравливающих после тяжёлых болезней, а также при опухолевом росте.
Отрицательный азотистый баланс существует, когда выделение азота преобладает над его поступлением. Наблюдают при старении, голодании, безбелковой диете, во время тяжёлых заболеваний, ожогах и травмах. При длительном голодании организм теряет в сутки около 4г азота при катаболизме 25г белка.
Нормы белка в питании
Минимальное количество белка в пище составляет 30-50 г/сут (55-60 г/сут, при биологической ценности не ниже 70%). Оно поддерживает азотистое равновесие, но не обеспечивает сохранение работоспособности и здоровья человека. Для здорового взрослого человека оптимальное количество белка в пище составляет - 100-120 (85-90) г/сут (или не менее 1г/кг в сут), из них 55% - белки животного происхождения. Детям до 12 лет достаточно 50 - 70 г/сут (4,0-1,5 г/кг в сут) (до 3 месяцев - 2,2 г/кг в сут, до 6 месяцев - 2,6 г/кг в сут, старше 6 месяцев - 2,9 г/кг в сут). При беременности 3-4 г/кг белка в сут.
Потребность в пищевом белке возрастает при физических нагрузках (при тяжелых до 130-150г), при низких температурах, в период выздоровления после тяжелых заболеваний, при беременности у женщин и росте у детей.
Потребность в пищевом белке снижается при старении, при повышении температуры окружающей среды и при тяжелых заболеваниях. Потребность в пищевом белке у мужчин выше, чем у женщин.