Роль белков в организме

На долю белков приходится примерно 20% сухой массы клетки. Белки в организме вы­полняют пластическую функцию (необходимы для построения тканей). Часть белков ис­пользуется на энергетические нужды: 11—13% энергии, потребляемой организмом, идет за счет белков.

Белки не откладываются про запас. Поэтому избыточное количество поступившего бел­ка выводится из организма. С другой стороны, необходимо ежедневное поступление белка.

Для оценки поступления белка и его разрушения в организме определяется, так называ­емый, азотистый баланс. Азот мочевины, мочевой кислоты, аммиака является продуктом деградации белка. Поэтому, зная его суточный выход из организма, в основном, с мочой, и поступление с пищей, можно рассчитать азотистый баланс. У взрослого человека при нор­мальном питании и при отсутствии патологии имеется постоянство поступления и расхода белка, т. е. азотистый баланс находится в состоянии равновесия. У растущего организма — новорожденных, грудных, детей дошкольного и школьного возраста — имеет место поло­жительный азотистый баланс, т. е. поступление белка превышает его расходование, его деградацию. При недостаточности потребления белка с пищей имеет место отрицательный азотистый баланс.

Биологическая ценность белка.Биологическая ценность белков определяется наличием в них незаменимых аминокислот, их соотношением с заменимыми, а также определяется перевариваемостью ферментами желудочно-кишечного тракта, наличием в белках фракций антипротеаз (антиферментов), антивитаминов, аллергизирующих факторов. В связи с этим различают биологически ценные (полноценные) и менее ценные (неполноценные) белки.

Полноценные белки содержат все незаменимые, или зссенциальные, аминокислоты (ме-тионин, лизин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин, а для детей

— гнстидин и аргинин). В неполноценных белках имеет место дефицит одной или более
незаменимых аминокислот.

Комитет по питанию при ООН — ФАО (Food Agriculture Organization) предложил стан­дарты сбалансированности незаменимых аминокислот для растущего и взрослого организма. В частности, для взрослого человека рекомендуется (в г/сутки): триптофан — 1, лейцин

— 4—6, изолейцин — 3—4, валин — 3—4, треонин — 2—3, лизин — 3—5, метионин —
2—4, фенилаланин —2—4, гистидин — 1,5—2, аргинин — 6, цистин — 2—3, тирозин —
3—4. Ряд исследователей считает, что цистин и тирозин тоже можно рассматривать как
незаменимые аминокислоты. Из заменимых аминокислот в сутки должно поступать: ала-
нина —: 3, серина — 3, глутаминовой —16, аспарагиновой — 6, пролина — 5, глицина — 3.

Потребности в аминокислотах возрастают при беременности, при инфекционных забо­леваниях, авитаминозах, при тяжелой физической нагрузке.

Источниками полноценных белков являются молоко, молочные продукты, яйца, мясо, рыба, печень, некоторые субпродукты 1-й категории.

Биологическая ценность белков растительного происхождения значительно ниже. На­пример, ценность белков пшеницы — 52—65%. Эти белки поступают, главным образом, с хлебом (7%), крупами (6—10%). Много белка в бобовых — сое, горохе, фасоли. По амино­кислотному составу белки сои, картофеля, риса и ржи приближаются к животному белку.

Белки животного происхождения лучше перевариваются и усваиваются, чем белки рас­тительного происхождения, соответственно усвояемость составляет 97% и 83—85%, а в среднем — 92%. Для более полного использования белков организмом необходимо устра­нять антиферментную, антивитаминную активность, а также аллергизирующее действие белков. Это достигается тепловой обработкой белков.

Следует иметь в виду, что если в составе белков много нуклеопротеидов (это, в основ­ном, субпродукты), то образуются в больших количествах нуклеиновые кислоты, а они дают мочевую кислоту, что может привести к подагре.

Нормы белковв суточном рационе.В нашей стране принято считать, что 55% белков должно быть животного происхождения, как более полноценных. В связи с дефицитом бел­ка и сложностью его получения во всех странах мира остро стоит вопрос о белковом мини­муме — том минимальном количестве белка, которое необходимо организму, чтобы он развивался нормально. Считается, что белковый минимум составлет 55—60 г белка в сутки (с биологической ценностью не менее 70%). Но для «запаса» или страховки, чтобы азотис­тый баланс был всегда стабильным, ФАО ВОЗ рекомендует употреблять 85—90 г белка в

Сутки, или не менее 1 г/кг массы тела в сутки. У детей 1—12 лет эта потребность в расчете на кг массы выше (4,0— 1,5 г/кг в сутки). При беременности нормы белка достигают 3—4 г/ кг в сутки.

При недостатке белка в питании развивается белковая недостаточность. Она проявляет­ся повышением чувствительности организма к инфекциям.

В связи с острым дефицитом в белковых продуктах во многих странах решается вопрос о создании дополнительных источников белка. Например, повышение пищевой ценности продуктов решается путем обогащения их аминокислотными препаратами, а также за счет создания новых высокоценных продуктов с использованием дешевых белковых продуктов (сои, жмыха). Обогащение осуществляется при помощи дополнительной переработки вто­ричного сырья — обрата, пахты, крови убойных животных, субпродуктов Н-й категории, а также использования гидролизатов — продуктов гидролиза белков, содержащихся в суб­продуктах П-й категории, например, в селезенке, рубце, в мясе низких сортов, костях. По­лучаемый таким способом гидролизный белок богат лизином, серусодержащими аминокис­лотами. Они используются для обогащения белками овощей, закусочных консервов. Боль­шое распространение получили молочно-белковые концентраты, пищевой казеин, казеина-' ты, а также текстурированные продукты — искусственные говядина, свинина, птица, моло­ко, сыры. Так, в США 30% белковой части школьных завтраков составляет искусственное мясо, полученное на основе сои.

Усвоение белков зависит от кулинарной обработки. Оптимальной температурой являет­ся 76°С. Но, к сожалению, это недостаточно для кулинарной обработки и поэтому пища обрабатывается при 100°С. Однако не следует слишком долго подвергать пищу такой обра­ботке. Жареное мясо покрывается корочкой, поэтому доступ ферментов к такому мясу ухуд­шается, и усвоение снижается. В диетологии известно, что лучше употреблять котлеты, а не цельное мясо; или лучше вареное мясо, чем жареное.

ЖИРЫ

В норме у человека на долю жира приходится 10—20%, а при ожирении — до 50% от всей массы тела.

Жиры выполняют пластическую роль, они необходимы для построения тканей, исполь­зуются как источник стероидных гормонов. Жиры играют и энергетическую роль—до 33% энергии обычно используется за счет их окисления. В организме жир находится в 2-х видах: структурном (протоплазматическом) и резервном (жир депо). Это депо расположено в под­кожной клетчатке, в брюшной полости (сальник), около почек. Избыточное питание, гипо­динамия, снижение функции половых желез и щитовидной железы — все эти факторы вы­зывают увеличение резервного жира (избыточного веса тела).

Пищевой жир бывает животного и растительного происхождения. Животный жир, в ос­новном, представлен триглицеридами, в состав которых входят насыщенные (предельные, тугоплавкие) жирные кислоты, например, стеариновая, пальмитиновая. Жиры раститель­ного происхождения содержат, в основном, ненасыщенные (непредельные, легкоплавкие) жирные кислоты, типа олеиновой, линолевой, линоленовой, эйкозопентаеновой и т. п.

В организме человека синтез полиненасыщенных жирных кислот ограничен, поэтому эти кислоты, содержащиеся в растительном жире, являются незаменимыми. Это линолевая и арахидоновая кислоты.

Жиры растительного происхождения богаты также фосфатидами — лецитином, кефали-ном, сфингомиелином. Они играют важную роль в деятельности организма, особенно ЦНС. При их недостаточном поступлении с пищей в печени откладывается нейтральный жир, что нарушает функцию печени. Лецитин важен как регулятор обмена холестерина. В целом фос-фатиды относят к разряду липотропных факторов. При очистке масла (рафинирование мас­ла) эти факторы удаляются и поэтому очищенное масло теряет во многом свои биологичес­кие эффекты.

К жироподобным веществам относят и стерины — зоостерины и фитостерины (соответ­ственно, животного и растительного происхождения). Фитостерины, в частности бета-си-тостерол, препятствуют всасыванию холестерина в ЖКТ. К фитостеринам относятся эргос-терол {витамин Д₂). Среди зоостерннов важное место занимает холестерин — источник желчных кислот, стероидных гормонов и «виновник» атеросклероза.

Биологическая ценность пищевых липидов определяется наличием в них незаменимых жирных кислот, способностью перевариваться и всасываться в ЖКТ. Наиболее ценными считаются те жиры, которые «одержат линолевую и другие непредельные ненасыщенные жирные кислоты, т. е. кислоты, которые, как правило, не синтезируются в организме.

Все природные жиры хорошо перевариваются. Усвоение жидкого жира намного лучше, чем твердого. При смешанном питании сливочное масло усваивается на 93—98%, свиной жир -—на 96—98%, говяжий жир — на 80—94%, подсолнечное масло — на 86—90%, мар­гарин (растительный жир, преобразованный в твердый за счет промышленной гидрогениза­ции) — на 94—98%.

Нормы жира.В сутки необходимо съедать 80—100 г жира, из них 25—30 г растительно­го масла, 30—35 г сливочного масла, остальное — кулинарный жир. В сливочном масле мало полиненасыщенных жирных кислот, но зато много витаминов типа А, Д, Е.

При недостаточном поступлении жира в организм снижаются иммунные свойства, на­рушается половая функция, снижается продукция стероидных гормонов. При недостаточ­ности в пище линолевой кислоты наблюдается тромбоз сосудов, раковые заболевания. Из­быточный прием жира приводит к атеросклерозу и раку.

Кулинарная обработка.Лучше использовать нерафинированное масло (подсолнечное или другое масло растительного происхождения). Кратковременное нагревание жира при обжарке продуктов повышает усвояемость тугоплавких жиров, например, говяжьего, бара­ньего. Нагревание жиров растительного происхождения, к сожалению, уменьшает их био­логическую ценность, так как разрушает полиненасыщенные жирные кислоты и витамин А. Поэтому для жарки надо использовать топленое масло, сало, кулинарный жир, а подсол­нечное масло и масло других сортов растительного происхождения лучше использовать в неподогретом ввде (салаты).

Длительная тепловая обработка (более 30 минут) разрушает многие биологически ак­тивные вещества, при этом образуются и токсические продукты окисления жирных кислот. При нагревании жира выше 200°С и при многократной тепловой обработке в жире появля­ются канцерогенные вещества.

УГЛЕВОДЫ

Основная масса углеводов, поступающих в организм, используется для энергетических потребностей организма. Более 55% энергии организма черпается из углеводов. Основной источник углеводов — это растения, которые содержат до 80—90% углеводов. В основ­ном, это крахмал, а также клетчатка, т. е. балластные вещества, играющие важную роль в питании (см. выше). Гликоген (животного происхождения) в пищу, как правило, не попада­ет, так как при созревании мяса убойных животных он разрушается.

В сутки необходимо поступление 400—500 г углеводов, в том числе за счет крахмала — 350—400 г, моносахаридов и дисахаридов s- 50-<-100 г, балластных веществ — до 25 г.

Избыток углеводов переходит в резервный жир, содержащий, в основном, насыщенные жирные кислоты.

Одна из серьезных проблем современного человека — это избыточное употребление са­хара, в том числе рафинированного (белого) сахара. Некоторые отмечают, что белый сахар (очищенный сахар), очищенная водка и очищенный хлеб — это злейшие враги человека.

Белый сахар очень далек от натурального продукта. Долгое время в практике человече­ства потребность в сладком и в углеводах удовлетворялась за счет плодов, фруктов, меда. 2500 лет назад человечество научилось получать сахар из высушенного сока сахарного тро-

стника. Но лишь в последние века (XIX—XX) резко возросло производство сахара (в 50 раз) и существенно повысилась степень его очистки.

В настоящее время в России употребляется до 18 кг сахара, а в начале века в России употреблялось около 1,2 кг сахара в год на человека. В США потребление сахара с 1900 по 1970 гг. возросло с 2,5 кг до 52 кг.

Белый сахар удовлетворяет примерно 1/3 потребностей в углеводах, однако он и явля­ется, по мнению многих исследователей, «виновником» многих болезней. Одно из самых распространенных заболеваний, связанных с избыточным употреблением белого сахара — это гипогликемия. Она наблюдается примерно у 10% людей и нередко является предшест­венницей гипергликемии — сахарного диабета. В основе ее развития лежит аномальная работа инсулинового аппарата. Гипогликемия обусловлена тем, что в ответ на быстрое вса­сывание в кровь легкоусвояемого продукта (сахароза — это смесь глюкозы и фруктозы), в частности глюкозы, поджелудочная железа продуцирует избыточное количество инсулина, что вызывает гипогликемическое состояние. Постоянная нагрузка на инсулиновый аппарат приводит к нарушению деятельности инкреторной части поджелудочной железы.

Гипогликемия проявляется нервозностью, раздражительностью, наличием вегетативных явлений — холодным потом, ощущением жара, головными болями, бессонницей, расстрой­ством пищеварения, отсутствием полового влечения, ухудшением зрения, депрессией, агрес­сивным состоянием, а у детей дошкольного и школьного возраста — гиперактивностью.

Есть люди, обладающие пристрастием к сахару. Их по аналогии с алкоголиками называ­ют сахароликами.

Сахар готовят из сока сахарной свеклы или сахарного тростника. Первоначально свек­лу или тростник измельчают, заливают водой. Получается водный раствор сахара с приме­сью многих полезных веществ (БАВ). Этот сироп затем идет на сахарорафинадный завод, где происходит дополнительная очистка сахара. В результате получается 85% белого саха­ра и две фракции недоочищенного сахара. Этот недоочищенный сахар называется желтым сахаром. Его вновь дополнительно очищают, а в результате получается фракция очищенно­го сахара и патока, содержащая, в основном, много ценных БАВ. Желтый сахар имеет та­кой цвет по той причине, что каждый кристалл сахара покрыт патокой. Патока содержит сахарозу (30%), левулезу, декстрозу, минеральные вещества, в том числе микроэлементы и массу других веществ. Желтизна патоки определяется наличием в ней карамели — смеси продуктов термической обработки сахара.

Согласно наблюдениям И.И. Брехмана, использование в пищу желтого сахара, который имеет небольшой горьковатый привкус, подобно употреблению женьшеня или элеутеро­кокка, повышает способность организма адаптироваться к различным неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к стрессовым воздействиям. Таким образом, ком­плекс БАВ, входящий в неочищенный сахар, является своеобразным адаптогеном, или ста-минатором (от англ. стамина — запас прочности, выносливость). Под влиянием желтого сахара возрастает выносливость, работоспособность животных (мыши, крысы) и человека. Сегодня ставится вопрос производства желтого сахара и о возможности его широкого при­менения как пищевого продукта.

Итак, данный пример показывает, что удаление БАВ, балластных веществ, очистка про­дукта приводит к тому, что важные добавки удаляются из пищевого продукта, снижая его ценность.

ВИТАМИНЫ

В последние годы показано, что большинство населения нашей страны испытывает ги­повитаминоз. Даже в районах, богатых овощами и фруктами, люди имеют признаки гипови­таминоза. Это свидетельствует о необходимости витаминизации населения. Один из путей — это широкое использование препаратов поливитаминов. Действительно, чтобы получить суточную дозу витамина В,, человеку необходимо за день съесть 1 кг черного хлеба. Но

такое питание явно не рационально. Поэтому и рекомендуется использование поливита­минных препаратов или витаминных добавок к пищевым продуктам.

Классификация витаминов и витаминоподобных веществ дана выше. Здесь кратко отме­тим современные представления о роли некоторых витаминов.

ВитаминС (аскорбиновая кислота, суточная доза 50—100 мг) — компонент окисли­тельно-восстановительных систем, участник гидроксилирования пролина, необходимого для синтеза структур соединительной ткани, в связи с чем при дефиците развивается цинга, участник окисления холестерина; синтеза ряда гормонов, участник иммуногенеза, анти­окислитель;

витамин В,(тиамин, антиневритный витамин, 1,4—2-4 мг/сутки) — является составной частью ферментов, участвующих в обмене жиров, углеводов, белков, воды, необходим для синтеза ацетилхолина;

витамин В₂(рибофлавин или лактофлавин, 1,5—3 мг/сутки), является коферментом фер­ментов, катализирующих транспорт электронов в окислительно-восстановительных реак­циях, необходим для цветового зрения и процессов кроветворения;

витамин РР(никотиновая кислота, ниацин, антипеллагрический витамин, 15—25 мг/сут­ки) — является коферментом ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивающих клеточное дыхание, улучшает функциональную активность пе­чени, желудочно-кишечного тракта, кожи, положительно влияет на обмен холестерина, участвует в эритропоэзе;

витамин В₆(пиридоксин, адермин, 2—3 мг/сутки) — является компонентом ферментов,
участвующих в обмене аминокислот и других веществ, необходим для функционирования
ЦНС, печени, кожи, кроветворных органов; -г

витамин В₁₂(цианкобаламин, антйанемический витамин, 2—5 мкг/сутки) — необходим для эритропоэза в костном мозге, является липотропным фактором, участвует в синтезе нуклеиновых кислот, необходим для оптимального функционирования ЦНС и перифериче­ской нервной системы;

витамин В_с(фолиевая кислота, фолацин, 200 мкг/сутки) — участник процесса кроветво­рения, процессов метилирования в печени, синтеза нуклеиновых кислот, холина, положи­тельно влияет на функции печени, повышает устойчивость организма к различным химиче­ским факторам (в организме для проявления биологического эффекта фолиевая кислота должна превратиться в фолиновую кислоту, что происходит в присутствии витамина С);

биотин(витамин Н, 150 мг/сутки) — участвует в обмене жирных кислот и стеринов, способствует нормальной функции кожи и нервной системы;

витамин В₃(пантотеновая кислота, 5—10 мг/сутки) — входит в состав ферментов, ката­лизирующих превращение в организме углеводов, белков, жиров, принимает участие в син­тезе ацетилхолина, способствует оптимальному функционированию ЦНС, желез внутрен­ней секреции, способствует нормализации моторики желудочно-кишечного тракта, участ­вует в обезвреживании промышленных ядов;

ретинол(витамин А; 1,5 —2,5 мг/сутки) — это витамин роста, витамин «зрения» (альде­гидная форма его — ретиналь, входит в состав зрительного пигмента), участвует в биосин­тезе гликопротеинов в слизистых;

кальциферолы(витамины Д_2> Д₃, антирахитический фактор, 2,5 мг/сутки) — регулиру­ют всасывание кальция в ЖКТ и в почках, способствуют переносу кальция из крови в кост­ную ткань;

токоферолы (витамин Е, витамин размножения, 12—15 мг/сутки) — участвуют в ткане­вом дыхании, являются эффективными антиокислителями — тормозят перекисное окисле­ние липидов, повышают устойчивость мембран эритроцитов к разрушающим воздействи­ям, влияют на синтез половых гормонов, регулируют процесс размножения, оказывают бла­гоприятное влияние на метаболизм в скелетных мышцах, сердце, печени, нервной системе;

филлохинон(витамин К, антигеморрагический витамин, 0,2—0,3 мг/сутки) — участвует в синтезе протромбина и других прокоагулянтов;

холнн(витамин В₄, 250—600 мг/сутки) — регулирует обмен жиров, участвует в биосин­тезе лецитина, оказывает положительный липотропный эффект, т. е. предупреждает жиро­вое перерождение печени;

инозит(витамин В₈, 1—1,5 мг/сутки) — регулятор обмена веществ в ЦНС, липотроп­ный фактор, активатор моторной деятельности желудка, способствует снижению уровня холестерина в крови, его много в мясе, сердце, яйцах, зерновых;

оротовая кислота(витамин В₁₃, суточная норма не установлена) — участвует в синтезе белка, в процессах роста, регулирует функции печени;

бяофлавононды(витамин Р, 35—50 мг/сутки) — это группа биологически активных ве­ществ (рутин, катехины); они повышают прочность стенки капилляров, нормализуют тка­невое дыхание;

метнлметноннн-сульфоннн(витамин U) — противоязвенный фактор, суточная доза не установлена, обладает выраженным липотропным действием, подобно холину препятству­ет образованию язв слизистой оболочки желудка, стимулирует их заживление, этого вита­мина много в соках сырых овощей, особенно, в капусте;

пангамовая кислота(витамин В₁₅, суточная доза не определена) — обладает выражен­ным липотропным эффектом, нормализует тканевое дыхание;

каршгпш(витамин В_Т , суточная доза не определена) — необходим для переноса жир­ных кислот из цитоплазмы в митохондрии, где они окисляются в цикле Кребса с высвобож­дением энергии, поэтому при недостаточности витамина имеет место дефицит энергии, этот витамин содержится в печени, мясе, молоке; он образуется из метионина и лизина при уча­стии железа и витамина С.