Обмен белков в организме человека

Что такое белки в целом и какую роль они играют в человеческом организме. Каковы функции белков, что такое азотистый баланс и какова биологическая ценность белков. Это неполный список вопросов затронутых в данной статье.
Поделиться…

Продолжаем серию статей "ОБМЕН УГЛЕВОДОВ В ОРГАНИЗМЕ", "ОБМЕН ЖИРОВ В ОРГАНИЗМЕ" статьей "ОБМЕН БЕЛКОВ В ОРГАНИЗМЕ". Информация рассчитана на широкий круг читателей, при одобрении со стороны читателей серия статей, посвященных физиологии человека, будет продолжена.
ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

* Пластическая функция белков состоит в обеспечении роста и развития организма за счет процессов биосинтеза. Белки входят в состав всех клеток организма и межтканевых структур.
* Ферментативная активность белков регулирует скорость протекания биохимических реакций. Белки–ферменты определяют все стороны обмена веществ и образования энергии не только из самих протеинов, но из углеводов и жиров.
* Защитная функция белков состоит в образовании иммунных белков — антител. Белки способны связывать токсины и яды а также обеспечивать свертываемость крови (гемостаз).
* Транспортная функция заключается в переносе кислорода и двуокиси углерода эритроцитным белком гемоглобином, а также в связывании и переносе некоторых ионов (железо, медь, водород), лекарственных веществ, токсинов.
* Энергетическая роль белков обусловлена их способностью освобождать при окислении энергию. Однако при этом пластическая роль белков в метаболизме превосходит их энергетическую, а также пластическую роль других питательных веществ. Особенно велика потребность в белке в периоды роста, беременности, выздоровления после тяжелых заболеваний.
o В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и простейших полипептидов, из которых в дальнейшем клетками различных тканей и органов, в частности печени, синтезируются специфические для них белки. Синтезированные белки используются для восстановления разрушенных и роста новых клеток, синтеза ферментов и гормонов.

АЗОТИСТЫЙ БАЛАНС

Косвенным показателем активности обмена белков служит так называемый азотистый баланс. Азотистым балансом называют разность между количеством азота, поступившего с пищей, и количеством азота, выделяемого из организма в виде конечных метаболитов. При расчетах азотистого баланса исходят из того факта, что в белке содержится около 16% азота, то есть каждые 16 г азота соответствуют 100 г белка.

* Если количество поступившего азота равно количеству выделенного, то можно говорить об азотистом равновесии. Для поддержания азотистого равновесия в организме требуется как минимум 30–45г животного белка в сутки (физиологический минимум белка).
* Состояние, при котором количество поступившего азота превышает выделенное, называют положительным азотистым балансом. Состояние, при котором количество поступившего азота меньше выделенного, называют отрицательным азотистым балансом.
* Азотистое равновесие у здорового человека является одним из наиболее стабильных метаболических показателей.Уровень азотистого равновесия зависит от условий жизнедеятельности человека, вида совершаемой работы, функционального состояния ЦНС и количества поступаемых в организм жиров и углеводов.

КОЭФФИЦИЕНТ ИЗНАШИВАНИЯ РУБНЕРА

Белки органов и тканей нуждаются в постоянном обновлении. Около 400 г белка из 6 кг, составляющих белковый "фонд" организма, ежедневно подвергается катаболизму и должно быть возмещено эквивалентным количеством вновь образованных белков. Минимальное количество белка, постоянно распадающегося в организме, называется коэффициентом изнашивания. Потеря белка у человека массой 70 кг составляет 23 г/сут. Поступление в организм белка в меньшем количестве ведет к отрицательному азотистому балансу, неудовлетворяющему пластические и энергетические потребности организма.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ БЕЛКОВ

Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот. Для нормального метаболизма имеет значение не только количество получаемого человеком белка, но и его качественный состав, а именно соотношение заменимых и незаменимых аминокислот.

* Незаменимыми являются 10 аминокислот, которые не синтезируются в организме человека, но вместе с тем абсолютно необходимы для нормальной жизнедеятельности. Отсутствие даже одной из них ведет к отрицательному азотистому балансу, потере массы тела и другим несовместимым с жизью нарушениям.
o Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, незаменимыми условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает только с пищей.
* Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно заменимые — аргинин и гистидин.
* Белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот, называются полноценными и имеют максимальную биологическую ценность (мясо, рыба, яйца, икра, молоко, грибы, картофель).
* Белки в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.
* Суточная потребность в белках у взрослого человека составляет 80–100 г белка, в том числе 30 г животного происхождения, а при физических нагрузках — 130–150 г. Эти количества в среднем соответствуют физиологическому оптимуму белка — 1 г на 1 кг массы тела.
* Животный белок пищи практически полностью превращается в собственные белки организма. Синтез же белков организма из растительных белков идет менее эффективно: коэффициент превращения составляет 0,6 – 0,7 по причине дисбаланса незаменимых аминокислот в животных и растительных белках.
* При питании растительными белками, действует "правило минимума", согласно которому синтез собственного белка зависит от незаменимой аминокислоты, которая поступает с пищей в минимальном количестве.

После приема пищи, особенно белковой, отмечено повышение энергообмена и теплопродукции. При употреблении смешанной пищи энергообмен возрастает примерно на 6%, при белковом питании повышение может достигнуть 30–40% общей энергетической ценности всего введенного в организм белка. Повышение энергообмена начинается через 1–2 ч, достигает максимума через 3 ч и продолжается в течение 7 — 8 ч после приема пищи.

Гормональная регуляция метаболизма белков обеспечивает обеспечивает динамическое равновесие их синтеза и распада.

* Анаболизм белков контролируется гормонами аденогипофиза (соматотропин), поджелудочной железы (инсулин), мужских половых желез (адроген). Усиление анаболической фазы метаболизма белков при избытке этих гормонов выражается в усиленном росте и увеличении массы тела. Недостаток анаболитических гормонов вызывает задержку роста у детей.
* Катаболизм белков регулируется гормонами щитовидной железы (тироксин и трийодтиронон), коркового (клюкокортикоиды) и мозгового (адреналин) вещества надпочечников. Избыток этих гормонов усиливает распад белков в тканях, что сопровождается истощением и отрицательным азотистым балансом. Недостаток гормонов, например, щитовидной железы сопровождается ожирением.

Белки являются, безусловно, одними из важнейших компонентов в процессе жизнедеятельности организма. А главное, они играют чрезвычайно важную роль в питании человека, так как являются главной составной частью клеток всех органов и тканей организма. Недаром ведь в 2005 году по законопроекту, подготовленному Минздравсоцразвития, "в целях повышения качества питания в новой потребительской корзине предлагается увеличить объем продуктов, содержащих белок животного происхождения, одновременно сократив объем продуктов, содержащих углеводы".

Белок – это жизнь. Каков белок – такова и жизнь. В питании человека самым ценным является белок животного происхождения. Не все животные белки одинаково ценны для человека. Лучше всего, когда мы употребляем в пищу белок самой высокой биологической ценности, ибо тогда его можно съесть меньше, чем белка «похуже» и организм расходует меньше энергии на его усвоение, меньшее количество этого белка переработает в мочевину и потеряет меньше водорода в выделяемой мочевине.

Международным эталоном белка высшего биологического качества являются белки куриного яйца. Все другие белки в большей или меньшей степени хуже. Для человека, питающегося оптимально, яйца должны быть самым важным пищевым продуктом. Их можно съедать в разном виде и любом количестве. В среднем употребляется в пищу 3-5 яиц в день. Они являются основной составной частью большинства блюд. Варение яиц, жарение, печение повышают их биологическую ценность, Не следует есть сырых яиц, так как содержащийся в сыром яйце белок связывается в устойчивые комплексы с некоторыми витаминами и тогда организм не в состоянии их усвоить. Если мы будем питаться яйцами с небольшим количеством углеводов и с соответствующим количеством жира, то они не будут проявлять склерозирующих свойств и из них не возникнет в организме холестерин.
Источники белка

Источником особенно ценного белка являются мясные субпродукты – печень, легкие, сердце и т.д. Биологическая ценность субпродуктов и ливерной колбасы гораздо выше, чем вырезки, корейки или нежирной ветчины. Особенно ценными являются всякие зельцы: итальянский, черный, из языков, а также «кишки» – колбасы из паштета, подгрудка, печёнки, кровяная колбаса. Для людей, питающихся оптимально, эти колбасные изделия являются самыми ценными и – что знаменательно – самыми вкусными. В кровяной колбасе содержится от 10 до 12% углеводов, а кроме того весьма ценные белки кровяного происхождения и жиры. Лучше всего есть её в горячем виде, с большим количеством жира, поджаренную на топленом сале или грудинке.

Очень важное значение в питании человека имеют хрящи, соединительная ткань, свиная кожа. Если бы в повседневной диете современного человека присутствовало много компонентов, являющихся вытяжками из костей, хрящей, оболочек, соединительной ткани, то есть тех составных частей мяса, которые обычно выбрасываются при его обработке как несъедобные, не было бы таких деформирующих суставы и позвоночник болезней как остеоартроз, остеохондроз или остеопороз.

Сыры и твороги всех видов и сортов, а также другие молочные продукты, особенно сметана, тоже содержат белок большой питательной ценности. Они должны быть, наряду с яйцами, главным источником белка для человека.
Молоко содержит два очень важных компонента: ценный белок и очень ценный жир, но также и молочный сахар лактозу, содержащуюся в неблагоприятной пропорции к остальным компонентам, поэтому не следует потреблять слишком много молока. Те, кто очень любит молоко, могут его пить, но не больше одного стакана в день, а также добавлять к нему сливки или сливочное масло.

В молоке мы покупаем 90% воды. Лучше покупать концентрированные молочные продукты, которые содержат много белка и жира, но меньше сахара и воды. К ним относится высокопроцентная, густая сметана и, прежде всего, творог и сыры: плавленый, с плесенью, из коровьего, козьего и овечьего молока. Однако в этих продуктах всё-таки недостаточно жира, поэтому его нужно добавлять (в виде сметаны или сливочного масла) или перерабатывать их в разные блюда с добавлением яиц, масла или другого животного жира.
Вопреки распространенным взглядам белок из мяса – не самый ценный. Я называю мясо в последнюю очередь, понимая под словом «мясо» мышцы убойных животных. Оно не годится для «строительства» и перестройки печени, почек, мозга, хрящей, суставов и соединительной ткани, кровеносных сосудов. Хотя у человека много мышц, но белки в мышцах подвергаются обмену медленно, поэтому потребность в белке, который служит их построению и восстановлению, невелика. Для того, чтобы произошел обмен половины мышечных белков потребуется 180 дней, а для обмена половины печёночных белков – только 10 дней.

Самым лучшим с точки зрения питательной ценности является такое мясо, химический состав которого наиболее сходен с составом человеческого тела. Поэтому для человека самым хорошим мясом является свинина.

Мясо птицы по своей питательной ценности хуже, чем свинина, говядина или баранина. Особенно низка ценность мяса бройлеров.
Сырое мясо

Не следует есть сырого мяса, как например, «татар». Перед употреблением в пищу мясо нужно максимально обработать. Его кулинарная обработка, то есть измельчение, пропускание через мясорубку и тепловая обработка (печение, жарение, варка и т.д.) – это в известном смысле «переваривание» вне организма. Неразумно заставлять наш желудочно-кишечный тракт выполнять работу, которую успешно можно выполнить без него. Это позволит ему сэкономить энергию, используемую на переваривание и лучше усвоить питательные вещества, содержащиеся в пище. Не следует также есть слишком свежего мяса. До приема его в пищу оно должно созреть и быть соответственно обработанным. Его можно на короткое время держать в молоке или уксусной заправке, можно сделать солонину или продержать его в рассоле из овощей и специй.
Рыба

Рыба перестала быть дешевым источником белка. Состав рыбы значительно отличается от состава человеческого тела, поэтому и её пригодность для питания невелика. Даже у очень жирной рыбы, такой как лосось, сельдь, плотва, карп или угорь, меньше жира, чем в баранине или свинине. Рыба как пищевой продукт содержит много отходов и воды. Такое же количество белка и жира мы можем приобрести гораздо дешевле в других продуктах.

Что такое белки и аминокислоты

Что такое белки

Основной элемент построения белка, свойственного человеческой клетке, — это аминокислоты. Аминокислоты (амино-кислоты) — класс органических соединений, основные элементы построения растительных и животных белков. Их мы получаем только из растительного мира. Однако, слишком много протеина (белков) в организме так же опасно, как и недостаточное его количество. Значит, возникают две противоположные проблемы. Где взять белок и что делать, чтобы не перегружать белком организм?

Существует закон: при любом избытке белка в организме человека (или животного) белок должен быть сожжен, если даже организм не нуждается в теплообразовании. Это необходимо потому, что неусвоенный белок превращается в ядовитые вещества (птомаины).

Но на утилизацию белка, на вынужденное его уничтожение уходит энергия организма, а это приводит к тому, что другие вещества, например жиры и углеводы, которые при избытке также превращаются в жиры, уже исключаются из сгорания и откладываются в теле непереваренными, следовательно, они очень скоро становятся гнилью (токсинами). Это ведет к излишнему весу, тучности, сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям.

При чрезмерном введении в пищу углеводов и жиров срабатывает инстинкт самосохранения: организм борется с ними либо потерей аппетита, либо рвотой. Если же излишек этих продуктов в организме все же имеется, происходит очень незначительное их расщепление, и непереваренные частицы поступают в толстую кишку, где начинают скапливаться каловыми массами.

Толстая кишка богата кровеносными сосудами, через которые продолжается всасывание (даже из каловых комьев) продуктов разложения. С током крови они разносятся по всему организму, отравляя его. Поэтому следует опасаться избытка любой пищи, а не только тяжелоусвояемой, или калорийной.

Белок — самый сложный из всех элементов питания. Его усвоение и использование наиболее затруднено. Для переваривания белковой пищи требуется больше энергии, чем для любой другой. Всякая пища, за исключением фруктов, проходит весь желудочно-кишечный тракт за 25—30 часов. Если вы ели мясо, то это время увеличивается более чем в 2 раза. Чем больше белка вы съедаете, тем меньше энергии у организма остается для других необходимых процессов, в том числе таких, как удаление токсичных отходов.

Сколько белка необходимо организму человека ежедневно?

Современные исследования показывают, что взрослому человеку необходимо всего 23—25 г белка в день. Чтобы пополнить использованный запас, необходимо 700 г. белка в месяц. Многие превышают это количество, вынуждая организм тратить драгоценную энергию Жизни, которая могла бы быть использована на очищение (т.е. самолечение).

Протеины (белки) не являются первостепенно важной составной частью пищи. Все ее компоненты одинаково необходимы и важны: витамины, микроэлементы, углеводы, жирные кислоты, ферменты, клетчатка, вода и т. д. Традиционно считается, что мясо — основной источник белка. Но откуда берут белки для себя самые сильные животные на планете: слон, бык, лошадь, мул, буйвол, — которые едят траву, листья, фрукты? Серебристая горилла сильнее человека раз в 30, но она питается только зеленью и фруктами.

Самое любопытное, что белки не образуются в организме из протеинов, получаемых с пищей. Протеины образуются из содержащихся в пище аминокислот. Организм человека не может использовать или усвоить белок в его первоначальном состоянии, каким он содержится в мясных продуктах. Вначале наш организм должен переварить и расщепить поступивший в него белок на составляющие аминокислоты. Только затем эти аминокислоты могут быть использованы для получения необходимого количества протеина.

Что такое аминокислоты

Аминокислоты — важный компонент пищи. Существует 25 разновидностей аминокислот. Все они жизненно важны. Если вы регулярно едите фрукты, овощи, семена, то получаете все аминокислоты, требующиеся организму для образования необходимого количества протеина, так же получают протеин и другие млекопитающие, не употребляющие мяса.

Все питательные вещества образуются в царстве растений. Животные не могут сами создавать источники протеина. Только растения способны синтезировать аминокислоты из воздуха, воды, света, элементов Земли, а животные и люди зависят от растительного протеина и получают его или непосредственно, когда едят растительную пищу, или косвенно, когда едят мясо травоядного животного. В мясе нет никаких важных аминокислот, которые животное или человек не получали бы от растений. Именно поэтому, кроме редких исключений, хищные животные не едят мясо хищников, питающихся только мясом, они инстинктивно употребляют в пищу травоядных.

Поэтому нашей заботой должна стать не животная, а растительная пища, богатая аминокислотами.

Потребность в белках (аминокислотах). Продукты, содержащие белок (аминокислоты)

После слюнного, желудочно-кишечного переваривания пища разлагается на следующие составляющие: белки превратятся в пептоны, жиры — в млечную эмульсию, а сахара — в глюкозу. Вместе с кровью и лимфой аминокислоты циркулируют по кровеносной и лимфатической системам.

Как только появится необходимость в аминокислотах, организм получает их из крови и лимфы. Такую непрерывную циркуляцию достаточного запаса аминокислот называют «банком» аминокислот. Этот «банк» открыт 24 часа в сутки. Печень и клетки непрерывно «делают вклады» и «берут» обратно аминокислоты, в зависимости от концентрации их в крови.

Если уровень аминокислот в крови высок, печень накапливает и хранит их «до востребования». Когда этот уровень падает вследствие того, что клетки их разбирают, печень выдает в кровеносную систему какое-то количество припасенных аминокислот.

Клетки также обладают способностью накапливать аминокислоты. Содержание в крови аминокислот должно быть постоянным. Если же оно снижается или какие-то другие клетки нуждаются в особых аминокислотах, клетки способны высвобождать те аминокислоты, которые были припасены. Многие клетки организма синтезируют аминокислоты больше, чем необходимо для поддержания жизнедеятельности, и могут вновь превращать свои протеины в аминокислоты и делать вклады в «банк» аминокислот. Поэтому, как показали исследования, не обязательно употреблять белки в чистом виде, при каждом приеме пищи или даже каждый день.

Девять необходимых аминокислот организм получает из внешних источников питания. Большая часть этих кислот содержится во всех фруктах и овощах. Существуют фрукты и овощи, которые содержат все аминокислоты, не производимые организмом. Это — морковь, брюссельская, белокочанная, цветная капуста, кукуруза, огурцы, баклажаны, груши, картофель, помидоры; все виды орехов, семечки подсолнуха и кунжута, арахис, соевые, бобы.

При этом из растений мы усваиваем гораздо легче и больше аминокислот, чем из мясной пищи. Вот почему гораздо легче сохранить здоровье, питаясь растительной пищей. Можно употреблять некоторое количество мяса и оставаться здоровыми. Вопрос в том, обязательно ли люди должны есть мясо. Выяснилось, что нет. Необязательно!