Цель работы: освоить методы определения биологической ценности продуктов расчетным путем.
Продолжительность выполнения: 2 ч.
Приборы и материалы: методические указания к лабораторным работам, справочная литература, учебник, калькулятор.
Каждый живой организм синтезирует свои белки, обусловленные генетическим кодом, сформированным в процессе эволюции. Отсутствие хотя бы одной аминокислоты (АК) вызывает отрицательный азотистый баланс, нарушение деятельности нервной системы, остановку роста. Нехватка одной аминокислоты приводит к неполому усвоению других.
Если в данном белке все незаменимые аминокислоты (НАК) находятся в необходимых пропорциях, то биологическая ценность такого белка равна 100. Для полностью перевариваемых белков с неполным содержанием аминокислоты или белков с полным содержанием АК, но не полностью перевариваемых, это значение будет ниже 100. Если белок характеризуется низкой биологической ценностью (содержит неполный набор НАК), то он должен присутствовать в рационе в большом количестве, чтобы обеспечить физиологические потребности в НАК, содержащихся в белке в минимальном количестве. При этом остальные аминокислоты будут поступать в организм в излишнем количестве, превышающем потребности. Лишние АК будут подвергаться в печени дезаминированию и превращаться в гликоген или жир.
По биологической ценности белки можно разделить на четыре группы:
1) белки, обладающие алиментарной специфичностью (куриное яйцо, свежее и сквашенное молоко). По биологической ценности эти белки уступают белкам мяса, рыбы, сои, но организм человека способен выправлять соотношение НАК (аминограмму) этих белков за счет фонда НАК;
2) белки говядины, рыбы, сои, рапса, отличающиеся наилучшей аминограммой и соответственно наибольшей биологической ценностью. Однако их аминограмма не идеальна, и организм человека не способен ее компенсировать;
3) белки зерновых, обладающие худшим балансом НАК;
4) неполноценные белки, в некоторых из них отсутствуют НАК (желатин и гемоглобин).
Биологическая ценность любого белка сравнивается с эталоном – абстрактным белком, аминокислотный состав которого сбалансирован и идеально соответствует потребностям организма человека в каждой аминокислоте. Биологическая ценность белков зависит от степени их усвоения и перевариваемости. Степень перевариваемости зависит от структурных особенностей, активности ферментов, глубины гидролиза в желудочно-кишечном тракте, – вида предварительной обработки в процессе приготовления пищи.
Методом определения биологической ценности белков является определение индекса незаменимых аминокислот (ИНАК).
Метод представляет собой модернизацию метода химического скора и позволяет учитывать количество всех незаменимых кислот:
где n – число аминокислот;
б – содержание аминокислот в изучаемом белке;
э – содержание аминокислот в эталонном белке.
В качестве эталонного белка использовали грудное молоко, казеин, цельное яйцо и другие. В 1973 г. решением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, или WFO) и Всемирной продовольственной организации (ВПО, или FAO) введен показатель биологической ценности пищевых белков – аминокислотный скор (АКС).
При расчете АКС содержание аминокислоты в конкретном белке выражается в процентном отношении к ее содержанию в эталоне. Аминокислота, АКС которой имеет самое низкое значение, называется первой лимитирующей кислотой
. Эта аминокислота будет определять степень использования данного белка.
В основу аналитического расчета биологической ценности белка положена гипотеза о доминирующем влиянии первой лимитирующей аминокислоты.
К недостаткам метода аминокислотного скора относится отсутствие учета степени реутилизации эндогенных НАК.
Помимо химических методов определения биологической ценности применяют биологические методы с использованием микроорганизмов и животных. Основные показатели – привес за определенное время, расход белка и энергии на единицу привеса, коэффициент перевариваемости и отложения азота в теле, доступности аминокислот.
Показатель, определяемый отношением привеса животных (кг) к количеству потребляемого белка (г), разработан П. Осборном и назван коэффициентом эффективности белка (КЭБ).
Для сравнения используют контрольную группу животных со стандартным белком казеином в количестве, обеспечивающем в рационе 10%белка. В опытах на крысах эффективность казеинового белка составляет 2,5. Каждый из методов имеет недостатки.
В соответствии с АКС наименьшей биологической ценностью обладают белки зерновых (пшеницы), первая лимитирующая АК – лизин, вторая – треонин; белки кукурузы – первая лимитирующая кислота – лизин, вторая – триптофан.
Более того, лизин, входящий в состав белков, при термообработке теряется, подвергается реакции меланоидирования.
Белки кукурузы содержат мало лизина, но достаточно триптофана, тогда как белки бобовых богаты лизином, но содержат мало триптофана. Смесь бобов и кукурузы содержит достаточно НАК. Примером такого же удачного сочетания может служить хлеб и молоко, рис с соевым соусом, кукурузные хлопья с молоком. Содержание аминокислот в продуктах и биологическая
ценность некоторых продуктов питания представлена в таблицах П. 7, 8 (прил. 1).
Расчет АКС (С, %) ведут для каждой НАК по формуле
С i = A i ∙ 100/A э i ,
где A i –
A э i – содержание i-й аминокислоты в 1 г эталонного белка, мг/г;
100 – коэффициент пересчета в проценты.
Лимитирующий НАК считается та кислота, чей аминокислотный скор наименьший.
Общее количество незаменимых аминокислот в белке оцениваемого продукта, которое из-за взаимонесбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизировано организмом, служит для оценки сбалансированности состава НАК по показателю «сопоставимой избыточности».
Данный показатель характеризует суммарную массу НАК, не используемых на анаболические нужды, в таком количестве оцениваемого продукта, которое эквивалентно по их потенциально утилизируемому содержанию 1 г белка эталона, и расчет ведут по формуле
,
где A i – содержание незаменимой i-й аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг/г;
A э i – содержание i-й аминокислоты в 1 г эталонного белка, мг/г;
C min
Коэффициент различия аминокислотных скоров (КРАС, %) показывает избыточное количество НАК, не используемых на пластические нужды. Его определяют формуле
,
где n – количество НАК.
По величине КРАС оценивают биологическую ценность БЦ (%) белоксодержащего продукта: БЦ = 100 – КРАС.
При оценке биологической ценности многокомпонентных продуктов учитывают не только содержание всех незаменимых аминокислот, но и комплекс показателей, рекомендуемых Н. Н. Липатовым: минимальный скор, коэффициент рациональности аминокислотного состава, показатель сопоставимой избыточности.
Данный коэффициент характеризует сбалансированность НАК по отношению к физиологически необходимой норме
(эталону). В случае C min ≤ 1 коэффициент рациональности рассчитывается по формуле
где k i – коэффициент улитарности i-й НАК по отношению к лимитирующей аминокислоте, доли ед.
Коэффициент утилитарности является численной характеристикой, отражающей сбалансированность НАК по отношению к эталону. Расчет ведут по формуле
K i = C min /С i ,
где C min – минимальный скор НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному белку, доли ед.
Полученные данные оформить в виде таблицы 7.
Таблица 7
Биологическая ценность исследуемого белка
| Аминокислоты | АКС, % | КРАС, % | |||||
| в эталонном белке | в исследуемом белке | ||||||
| Изолейцин | 40 | ||||||
| Лейцин | 70 | ||||||
| Лизин | 55 | ||||||
| Метионин + цистеин | 35 | ||||||
| Фенилаланин + тирозин | 60 | ||||||
| Треонин | 40 | ||||||
| Триптофан | 10 | ||||||
| Валин | 50 | ||||||
| Итого | |||||||
Контрольные вопросы
1. Какие аминокислоты входят в состав белков?
Каждый человек должен придерживаться определенных норм питания. Не следует постоянно употреблять фастфуд и игнорировать овощи и фрукты. Особенно внимательно нужно относиться к белковой пище, потому что недостаток аминокислот в рационе несет массу проблем для человеческого организма.
Роль белков
Белки - это фундамент клеток человеческого организма. Они не только выполняют структурную функцию, но и являются ферментами или биологическими катализаторами, ускоряющими реакции. А при недостатке углеводов или жиров служат источником энергии. Также антитела и некоторые гормоны - это белки.
Каждый из нас знает, что белковые молекулы состоят из аминокислот, выстроенных в определенной последовательности. Но вряд ли кто-то помнит, что они делятся на две группы: заменимые и незаменимые.
Какие аминокислоты называют незаменимыми?
Если заменимые аминокислоты человеческий организм может синтезировать сам, то с незаменимыми так не получится. Они должны поступать внутрь с пищей обязательно, ибо их недостаток приводит к ослаблению памяти и снижению иммунитета. Всего таких аминокислот восемь: изолейцин, валин, лейцин, метионин, треонин, триптофан, лизин и фенилаланин.
В каких продуктах присутствуют незаменимые аминокислоты?
Все мы прекрасно знаем, что белками богата животная пища: мясо (баранина, говядина, свинина, курятина), рыба (треска, судак), яйца, молоко и разные сорта сыров. Но что насчет растительных источников? Безусловно, первое место по содержанию необходимых аминокислот занимают бобовые. Вот список бобовых продуктов:
- фасоль;
- чечевица;
- горох;
- бобы;
Бобовые культуры были основным продуктом человека с давних времен. И не зря! Об их полезности спорить не придется, ведь влияние данного продукта на организм огромно. Бобовые способствуют очищению крови, укреплению волос, улучшению пищеварения. А по содержанию белка они едва ли уступают мясу. В настоящее время в диетологии данное семейство растений становится все более важным компонентом, так как наука уже обладает обширной информацией об их пользе.
В примере идеального дневного рациона бобовые культуры должны составлять 8-10 %, чтобы количество растительного белка было полноценным и обеспечивало необходимые процессы жизнедеятельности. Например, регулярное потребление гороха, фасоли или чечевицы приводит в норму сахар в крови и, более того, укрепляет иммунную и нервную системы.
Что такое аминокислотный скор?
Всем известно, что каждый продукт имеет свою пищевую ценность. Она характеризуется качеством белков, входящих в него. Качество этого важного компонента питания обусловлено наличием в нем незаменимых аминокислот, их расщепляемостью и соотношением к другим, заменимым, аминокислотам.
В 1973 году был введен показатель биологической ценности белков - аминокислотный скор (АС). Знать значение данного показателя очень важно, поскольку именно оно отражает количество полученного белка, точнее аминокислот, и поможет высчитать то количество пищи, которое необходимо употребить, чтобы рацион был полноценным и содержал в себе все восемь незаменимых аминокислот. Их суточная потребность приведена в таблице ниже (г на 100 г белка).
Таким образом, аминокислотный скор - это метод определения качества белка путем сравнения аминокислот в исследуемом продукте с «идеальным» белком. Под идеальным белком понимают гипотетический белок с идеально сбалансированным аминокислотным составом.
Если значение этого отношения будет меньше единицы, то белок является неполноценным. Для получения полноценного белка необходимо комбинировать пищу так, чтобы суммарное количество данной аминокислоты было приблизительно равно ее суточным потребностям.
Как рассчитать правильно?
Чтобы рассчитать аминокислотный скор, необходимо найти массу всего белка в 100 граммах данного продукта, используя таблицу его химического состава. Затем найти содержание нужной аминокислоты (чаще оно дается в мг, а нам нужно в г; так как 1000 мг - это 1 г, то просто разделите данное число на тысячу) в 100 г продукта. Для расчета АС нужно рассчитать эту величину на 100 г белка.
Необходимо составить формулу:
- масса всего белка в 100 г продукта/100 г белка=количество необходимой аминокислоты в 100 г продукта/X (количество рассчитываемой аминокислоты в 100 г белка продукта).
Найдя Х, приступаем к расчету АС. Для этого нужно разделить полученное значение на эталонное значение данной аминокислоты. Оно приведено в таблице ниже (г на 100 г белка).
Масса белка в 100 г кефира - 2,8 г. Содержание валина в данном продукте составляет 135 мг на 100 г.
Следовательно, по формуле:
1) 2,8 г - 0,135 г;
2) 100 г - X г;
3) Х=0,135*100/2,8=4,8 г.
Делим полученное значение на значение из таблицы: 5,0 г / 4,8 г = 0,96. Если умножим на 100, то получим этот показатель в процентах.
Таким образом, до нужной нормы не хватает еще 0,04, или 4 % валина в сравнении с его эталонным (нужным нашему организму) значением. Именно так можно рассчитать аминокислотный скор.
Заменимые аминокислоты – это такие аминокислоты, которые могут поступать в наш организм с белковой пищей либо же образовываться в организме из других аминокислот. К заменимым аминокислотам относятся: аргинин, глютаминовая кислота, глицин, аспарагиновая кислота, гистидин, серин, цистеин, тирозин, аланин, пролин.
Незаменимые аминокислоты – это такие аминокислоты, которые наш организм не может самостоятельно вырабатывать, они обязательно должны поступать с белковой пищей. К незаменимым аминокислотам относятся: валин, метионин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, лизин, триптофан, треонин.
Таблица заменимых / незаменимых аминокислот
Изолейцин
Основное назначение – источник энергии для клеток мышц.
При малом содержании в организме изолейцина появляется сонливость и общая вялость, может понижаться уровень сахара в крови (гипогликемия), а при дефиците – теряется мышечная масса.
Лейцин
– аминокислота группы BCAA, имеющая разветвленную цепь.
Основное назначение – строительство и рост мышечной ткани, образование белка в мышцах и печени, препятствует разрушению белковых молекул. Также может быть энергетическим источником. Препятствует понижению уровня серотонина, в результате чего организм меньше подвержен усталости.
Недостаток лейцина – результат плохого питания или нехватки витамина B6 в организме.
Валин
– группы BCAA, имеющая разветвленную цепь.
Основное назначение – источник энергии для клеток мышц. Препятствует понижению уровня серотонина, в результате чего организм меньше подвержен усталости.
Недостаток валина – результат плохого питания или нехватки витамина B6 в организме.
Лизин
– незаменимая аминокислота, основное вещество для выработки карнитина. Усиливает действие аргинина.
Недостаток лизина замедляет рост мышечной массы.
Метионин
– незаменимая аминокислота.
Назначение – предотвращение отложения жира в печени, восстановление тканей печени и почек, ускоряет выработку белка в клетках, ускоряет восстановление после тренировок.
Недостаток метионина замедляет рост и развитие организма.
Фенилаланин
– незаменимая аминокислота.
Назначение – ускоряет выработку белка, способствует выводу продуктов метаболизмапеченью и почками. Фенилаланин – гормон щитовидной железы, который контролирует скорость обмена веществ.
Недостаток фенилаланина замедляет рост и развитие организма.
Треонин
– незаменимая аминокислота.
Назначение – выработка антител и иммуноглобулинов, которые обеспечивают нормальное функционирование иммунной системы организма.
При малом содержании треонина энергетические запасы организма быстро исчерпываются. А избыток данной аминокислоты способствует накоплению в организме мочевой кислоты.
Триптофан
– незаменимая аминокислота.
В результате приема данной аминокислоты поведение человека становится более уравновешенным, а также увеличивается выработка гормона роста в организме.
"идеального" белка, 1 грамм которого содержит:
изолейцина - 40 мг
лейцина - 70 мг
лизина - 55 мг
метионина и цистина - 35 (в сумме, так как организм может получать одну аминокислоту из другой)
фенилаланина и тирозина - 60 мг (в сумме)
триптофана - 10 мг
треонина - 40 мг
валина - 50 мг
Для неполноценных белков принято находить незаменимую аминокислоту, которой не хватает больше других (лимитирующую), и рассчитывать ее скор - процентное содержание по отношению к теоретически необходимому количеству. Иногда скор находят для двух аминокислот.
Скор аминокислотный [англ. score счёт (очков в игре); син. скор белковый] - показатель биологической ценности белка, представляющий собой процентное отношение доли определенной незаменимой аминокислоты в общем содержании таких аминокислот в исследуемом белке к стандартному (рекомендуемому) значению этой доли.
Один из способов расчета аминокислотного скора сводится к вычислению процентного содержания каждой из аминокислот в исследуемом белке по отношению к их содержанию в белке, принимаемом за эталонный, по следующей формуле:
АС = АКХ / АКС ´ 100%,
Лимитирующими являются те незаменимые кислоты, скор которых имеет значение менее 100%."
"Для оценки биологической ценности белков используют величину КРАС:
БЦ% = 100 – КРАС,
КРАС = W21;W10; РАС / n,
где W21;W10; РАС – разность аминокислотного скора для каждой незаменимой аминокислоты по сравнению с одной из наиболее дефицитной; n – число незаменимых аминокислот.
3. Ключевые функции и состояния организма, позитивное воздействие на которые позволяет относить продукты к категории функциональных. Классификация функциональных ингредиентов в соответствии с ГОСТ Р 54059-2010.
Ключевые функции и некоторые состояния организма человека, позитивное воздействие на которые позволяет относить продукты к категории продуктов функционального питания:
рост, развитие и дифференциация (адаптивные изменения в организме матери во время беременности и лактации; рост и развитие плода; рост и развитие ребенка в период новорожденности и детства);
защита против соединений, обладающих оксидантной активностью (исследование структуры и функций днк, белков, липопротеинов, полиненасыщенных жирных кислот, клеточных мембран);
сердечно - сосудистая система (гомеостаз липопротеинов; целостность эндотелия и артериол; наблюдение за факторами, участвующими в коагуляции и фибринолизе; уровень гомоцистеина в плазме крови; контроль за кровяным давлением);
сахарный диабет и ожирение (вес тела,состав и распределени жирового слоя; сохранение энергетического баланса; содержание глюкозы, инсулина и триацилглицеридов в сыворотке крови адаптация к физическим упражнениям);
состояние костной ткани (плотность костной ткани, кинетика ионов кальция, фосфора, магния);
физиология желудочно-кишечного тракта (вес и консистенция фекалий, частота стула, время транзита содержимого пищеварительного тракта, состав и количество газов в выдыхаемом воздухе, количество гастроинтестинальных гормонов (например, холецистокинина);
состояние нормальной микрофлоры (количество и состав микроорганизмов в фекалиях, состояние биопленки, психохимические, морфологические исследования содержимого пищеварительного тракта, биотипирование выделяемых микроорганизмов, состав микробных метаболитов, нагрузочные пробы с индикаторными микроорганизмами и химическими субстанциями, исследование микроорганизм-ассоциированных характеристик);
состояние иммунной системы (состояние ассоциированной с пищеварительным трактом лимфоидной ткани, активность фагоцитоза, содержание эндотоксина в сыворотке крови, количество иммуноглобулинов различных классов, т- и в - лимфоцитов, интерлейкинов и медиаторов иммунного ответа и воспаления, ответ на вакцинацию);
поведенческие реакции и состояние психического здоровья (аппетит, чувство сытости, познавательные способности, настроение и жизнестойкость, способность справляться со стрессом).
Примечание: в скобках приведены некоторые биомаркеры, исследование которых позволяет объективно оценивать эффекты БАД или ПФП на соответствующую функцию или состояние человека.
В соответствии, например, с рекомендациями Министерства здравоохранения Китая продукты функционального питания, которые маркируются специальным логотипом небесно голубого цвета, используются при следующих 24 состояниях: для регуляции иммунитета, липидного и углеводного обменов, кровяного давления, для предупреждения развития сенильного синдрома, улучшения сна, памяти, роста, развития, сексуальной активности, функций пищеварительного тракта, лактации, зрения, снятия утомляемости, для похудения, улучшения обеспечения организма кислородом, предотвращения и улучшения анемических состояний, связанных с недостатком нутриентов, защиты печени от химических повреждений, защиты от радиации, мутагенного воздействия, с целью повышения противоопухолевой защиты, усиления выведения свинца, кальцификации костной ткани и т.д.
Пищевые волокна
Изопреноиды, витамины
Олигосахариды, Сахароспирты
Молочнокислые бактерии
Фосфолипиды, холины
Аминокислоты, пептиды, протеины, нуклеиновые кислоты
Макро - и микробиоэлементы
Гликозиды
Полиненасыщенные жирные кислоты и другие антиоксиданты
Цитамины
Органические кислоты
Растительные энзимы, другие фитосоединения
Они широко используются для обогащения традиционных продуктов (молочные, хлебо булочные, напитки, сухие завтраки, растительные масла и т.д.) с целью придания им функциональных свойств (например, кальций, витамин D и К, изофлавоны для поддержания хорошего состояния костной ткани; витамины В6, В12, А, С, Е, фолиевая кислота, каротиноиды, линолевая, линоленовая кислоты, омега-3 жирные кислоты, фитостеролы, фитостанолы, хитозан, пектины - для снижения риска развития сердечно-сосудистых заболеваний; витамины А, С, Е, цинк, железо, магний, аминокислоты, L-карнитин, креатин, цистеин-содержащие пептиды для поддержания хорошей физической и спортивной формы; различные пребиотики и пробиотики общей резистентности организма и сохранения нормальных функций пищеварительного тракта и так далее.
Например, хорошо известно, что первым продуктом функционального назначения, целенаправленно разработанным для сохранения и восстановления здоровья человека являлся лактосодержащий кисломолочный продукт вышедший на рынок Японии в 1955 году под лозунгом «Хорошая микрофлора кишечника обеспечивает здоровый организм».
Пробиотические продукты, содержащие определенные штаммы молочнокислых и бифидо-бактериий, в Японии, Южной Корее, во многих европейских странах и России занимают ведущее место на рынке ФПП. Массовое и регулярное их использование позволяет поддерживать и восстанавливать микробиоценозы человека, прежде всего его пищеварительного тракта, снижать риск возникновения многих заболеваний.
Гликозиды
Гликозид кверцетина
Гликози́ды - органические соединения, молекулы которых состоят из двух частей: углеводного (пиранозидного или фуранозидного) остатка - гликон и неуглеводного фрагмента (т. н. агликона – носитель биологической активности гликозида). Эти части связаны гетероатомом: O, N, S – гликозиды(гликозидная связь). В качестве гликозидов в более общем смысле могут рассматриваться и углеводы, состоящие из двух или более моносахаридных остатков. Преимущественно кристаллические, реже аморфные вещества, хорошо растворимые в воде и спирте.
Своё название гликозиды получили от греческих слов glykys - сладкий и eidos - вид, поскольку они при гидролизе распадаются на сахаристую и несахаристую компоненты. Если при этом образуется глюкоза – глюкозиды, а если др. сахара- гликозиды. Присоединение гликозильного остатка к агликону – процесс гликозилирования, гидрофильность соединения повышается, метабользм улучшается.Чаще всего гликозиды встречаются в листьях и цветах растений, реже в других органах. В их состав входят углерод, водород, кислород, реже азот (амигдалин) и только некоторые содержат серу (синальбин, мирозин).
Классификация гликозидов в зависимости от природы:
сердечные гликозиды , воздействующие на сердечную мышцу, содержатся в наперстянке, ландыше, горицвете и других растениях;содержат в неуглеводном остатке фенантреновую структуру.
сапонины – безазотистые гликозиды растительного происхождения, обладают поверхностно-активными свойствами и широким спектром биологической активности – гормональным, противовоспалительным, общеукрепляющим, седативным, обезболивающим и другими эффектами; широко распространены в природе, содержатся в бобовых, растениях семейства аралиевые, первоцветные, губоцветные, гвоздичные; растворы сапонинов при встряхивании образуют густую,устойчивую пену.
в зависимости от химического состава неуглеводной части, сапонины делятся на:
Стероидные и тритерпеновые
антрагликозиды (3 ароматических кольца, производные антроцена), цветом от желтого до красного,следовательно могут выступать в роли красителей. Оказывают слабительное воздействие, противовоспалительное, используются при кожных и заболеваниях ЖКТ, содержатся в коре крушины, листьях сенны, растения семейства мареновые, бобовые, крушиновые;
горькие гликозиды , горечи или иридоиды нормализуют работу пищеварительной системы, содержатся в полыни, нони, одуванчике, аире и других растениях;
цианогенные гликозиды имеют в составе синильную кислоту(токсичность), оказывают успокаивающее и обезболивающее воздействие, содержатся в косточках растений подсемейства сливовые;
амикдолин: неуглеводная часть- 2 глюкозных остатка,соединенные О.
тиогликозиды, или глюкозинолаты(S- гликозиды)- производные циклических форм сахаров,могут гидролизовыватьсякислотами с образованием меркаптанов(тиолов) и соответствующих моносахаридов. И спользуются как отвлекающее и раздражающее средство, содержатся в растениях семейства крестоцветные – хрене, редьке, редисе, горчице и семейства луковых. Имеют острый жгучий вкус, что вызывает аппетит.
Флавоноидные гликозиды(все биофлавоноиды)
Похожая информация.
Мало кто знает и понимает, что такое аминокислотный скор. А между тем, данные аминокислотного скора очень важны для тех людей, которые временно или постоянно испытывают в рационе питания дефицит белков животного происхождения. И которые из-за этого испытывают трудности не только с обновлением мышечных структур организма, но и почти лишают свой организм возможности полноценного строительства белковых структур.
Что такое аминокислотный скор
Аминокислотный скор - это показатель полноценности белка, который представляет собой процентное отношение определенной незаменимой аминокислоты в конкретном продукте к схожей аминокислоте в искусственном идеальном белке.
В английском языке слово «score» (скор) означает счет. В случае аминокислотного скора - это счет, полученный путем деления количества выбранной незаменимой аминокислоты в каком-то продукте на количество такой же аминокислоты в идеальном белке. Полученную цифру затем умножают на 100.
Хорошо, если аминокислотный скор любой аминокислоты в конкретном продукте равен или больше 100. В этом случае продукт признается полноценным продуктом в отношении белка и может быть рекомендован к самостоятельному употреблению в пищу.
В случае если какая-то из аминокислот в конкретном продукте показывает аминокислотный скор меньше 100, то эта аминокислота признается т.н. лимитирующей.
Лимитирующие аминокислоты
Присутствие лимитирующих аминокислот в конкретном продукте не позволяет назвать этот продукт полноценным. Белок таких продуктов признается неполноценным, что влечет за собой определенный трудности для синтеза белковых структур организма.
Никаких трудностей не возникает, если один продукт с лимитирующими незаменимыми аминокислотами дополняется другим продуктом, в котором данной аминокислоты достаточно.
Возможна даже комбинация продуктов, в каждом из которых какая-то одна незаменимая аминокислота является лимитирующей, а в другом (других) продуктах - другая. Таким образом они дополняют друг друга.
Пример: употребление совместно в рационе питания бобовых (чечевица, фасоль, горох), у которых лимитирующей аминокислотой является метионин, и зерновых (гречка, пшеница, рис) с лимитирующей аминокислотой лизином.
Однако в том случае, если в пищу употребляются продукты со схожими лимитирующими аминокислотами, то это означает полное лишение организма необходимого для строительства структур тела компонента.
Ведь идеальный белок называется так потому, что в нем сконструировано необходимое для организма количество той или иной незаменимой аминокислоты. Если какая-то аминокислота поступает в организм в недостаточном количестве, то это лишает организм возможности полноценного обновления структур.
При употреблении в пищу животного белка никаких проблем с лимитирующими аминокислотами не возникает. Проблемы возникают лишь в случае перехода только на растительную пищу.
Итак, с позиции аминокислотного скора следует помнить следующее: бобовые продукты (соя, фасоль - исключения) имеют лимитирующую незаменимую аминокислоту метионин.
Злаковые продукты имеют лимитирующую незаменимую аминокислоту лизин.
Комбинация злаковых и бобовых дает возможность получить полноценный белок, содержащий все необходимые для организма незаменимые аминокислоты.
Потребность человека в белке зависит от его возраста, пола, характера трудовой деятельности. Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека и должны поступать с суточным рационом. Продовольственная организация ООН «ФАО» предложила аминокислотную шкалу некого идеального белка, полностью сбалансированного. С этой шкалой и сравнивают исследуемый белок. Аминокислотный скор - это показатель биологической ценности белка, представляющий собой процентное отношение доли определенной незаменимой аминокислоты в общем содержании таких аминокислот в исследуемом белке к стандартному (рекомендуемому) значению этой доли. Лимитирующий аминокислотой при оценке биологической ценности белка считается та аминокислота, скор которой имеет наименьшее значение.
Азотный баланс. Суточная потребность человека в белках.
Потребность человека в белке зависит от его возраста, пола, характера трудовой деятельности. Для оценки белкового обмена ведено понятие азотного баланса. В зрелом возрасте у здорового человека наблюдается азотный баланс, т.е. количество азота равно количеству азота выводимого с продуктами распада. В молодом растущем организме идет положительный баланс. У пожилых и при заболеваниях, при недостатке белков наблюдается отрицательный баланс. Суточная потребность взрослого человека составляет 1-1,5 грамма белка на 1 кг массы тела, но не более 85-100 грамм. Доля животных белков должна составлять 55% от общего количества в рационе.
Распад белка в желудке.
Пищеварение в желудке происходит в течение нескольких часов. Чистый желудочный сок представляет собой прозрачный жидкий сок содержит НСl. Протеазами желудочного сока являются: пепсин, гастриксин, желатиназа. В процессе переваривания пищи большую роль играет НСl. Нсl создает такую концентрацию ионов водорода в желудке, при которой пепсин и гастриксин наиболее активны. Установлено, что секреция желудочного сока зависит от питания. При длительном употребление углеводной пищи, секреция желудочного сока снижается, повышается при белковой пищи. Это касается как обмена желудочного сока, так и его кислот. Обычно пища находится в желудке 6-8 часов
Распад белка в тонком кишечнике.
Содержимое желудка переходит в кишечник. В 12-перстной кишке пища подвергается действию поджелудочного сока, желчи. Поджелудочном соке имеются ферменты расщепляющие белки и полипептиды: трипсин, эластаза, химотрипсин, карбоксипептидазы. Трипсин, химотрипсин расщепляют как сами белки, так и продукты их распада, полипептиды. При этом образуются низкомолекулярные пептиды. Карбоксипептидазы катализируют отщеплении от молекул полипептидов аминокислот. При богатой белками мясной диете увеличивается активность пептидов. Кишечный сок содержит энтеропептидаза, которая является ферментом активатором. Это смесь пептидаз в которую входят аминопептидазы, карбоксипептидазы и другие.
Основные пути метаболизма.
Существует 5 путей метаболизма:
1 путь - транспорт в другие ткани. Аминокислоты из печени могут поступать в систему кровообращения, а также использоваться в качестве структурных блоков для биосинтеза тканей белков.
2 путь - биосинтез белков печени и плазмы крови. Белки печени подвергаются постоянному обновлению, причем для них характерна очень высокая скорость оборота. Именно в печени синтезируются большинство белков плазмы крови.
3 путь - дезаминирование и распад. Аминокислоты, которые небыли использованы в печени подвергаются дезаминированию и распадаются с образованием ацетил-СоА. Ацетил-СоА либо подвергается окислению в цикле лимонной кислоты, либо превращается в липиды.
4 путь - цикл глюкоза аланин. Печень участвует в метаболизме, поступающих из периферических тканей. После приема пищи из мышц в печень поступает аланин. Глюкоза возвращается в скелетные мышцы, для восполнения в них запаса гликогена. Одна из функций циклического обмена состоит в том, что он смягчает колебания уровня глюкозы, в период между приемом пищи.
5 путь - превращение в нуклеотиды и другие продукты. Аминокислоты служат предшественниками в биосинтезе нуклеотидов, а также синтезе других веществ.
Технологические свойства белков.
Наиболее важным свойством является гидратация, пенообразование и денатурация. Имеющиеся в составе белков и молекул гидрофильные и карбоксильные группы притягивают к себе молекулы воды, строго ориентируя их на поверхности. Гидратная оболочка препятствует агрегации и способствует устойчивости раствора. Подвижным студнем является цитоплазма. Денатурация - это сложный процесс при котором под влиянием внешних факторов происходит изменения пространственной структуры глобулы. Денатурация происходит под действием физических факторов и химических факторов. В ходе денатурации 1-ая структура не меняется, белок в состояние денатурации обладает пониженной растворимостью и теряет биологическую активность. В ходе переваривания белков, усвояемость белков в состояние денатурации будет выше. Пенообразование, белки способны образовывать высококонцентрированные системы «жидкость – газ», которые называются пенами. Устойчивость зависит от рода белка, его температуры и концентрации. Белки как пенообразователи используют в кондитерской продукции и пивоварение.
Пищевая аллергия.
Пищевая аллергия – это любая аллергическая реакция на нормальную безвредную пищу или пищевые ингредиенты. Какой-либо один вид еды может содержать множество пищевых аллергенов. Как правило, это белки и гораздо реже - жиры и углеводы. При аллергии иммунная система вырабатывает антитела в количестве, превышающем норму, делая тем самым организм настолько реактивным, что он воспринимает безвредный белок так, как если бы это был инфекционный агент. Если иммунная система не вовлечена в процесс, то это не пищевая аллергия, а непереносимость пищи.
Истинная пищевая аллергия встречается редко (менее чем у двух процентов населения). Чаще всего причиной ее является наследственность. У детей аллергия обычно проявляется в первые годы жизни (часто к яичным белкам), а затем они «перерастают» ее. Среди взрослых, полагающих, что у них есть пищевая аллергия, примерно 80% на самом деле испытывают состояние, которое эксперты окрестили «пищевой псевдоаллергией». Хотя симптомы, которые наблюдаются у них, подобны тем, что бывают при истинной пищевой аллергии, причина может крыться в простой непереносимости пищи. Более того, у некоторых людей могут развиться психосоматические реакции на еду потому, что они считают, что она является для них аллергеном.