Белки растительноядных животных
Белки из животной и растительной пищи расщепляются в организме человека до аминокислот, из которых в организме вырабатываются новые белки. Для того чтобы человек мог производить собственные белки, он должен регулярно потреблять белок, содержащий все необходимые аминокислоты, как часть своего рациона.
Потребляемый человеком белок различается по аминокислотному составу, содержанию незаменимых аминокислот и пищевой ценности.
Белки, содержащие все восемь незаменимых аминокислот, называются полноценными белками. Считается, что дефицит питания существует, если отсутствует или недостаточно любой из восьми незаменимых аминокислот. Диета с недостаточным содержанием белка может привести к тяжелым нарушениям обмена веществ и даже к смерти. Как правило, животные белки являются полноценными, а растительные — неполноценными.
Мясные и молочные белки обладают высокой питательной ценностью. Среди растительных белков белки бобовых имеют сбалансированный аминокислотный состав. Почти все незаменимые аминокислоты, особенно те, которых не хватает, такие как лизин, триптофан и треонин, присутствуют в достаточном количестве для удовлетворения потребностей человека. Однако белки бобовых бедны серосодержащими аминокислотами. Напротив, в белках злаков часто не хватает лизина, треонина и триптофана, но содержится достаточное количество серосодержащих аминокислот. Бобовые и зерновые белки дополняют друг друга, делая их полноценными животными белками при смешанном подходе.
Пищевая ценность белка определяется не только наличием всех необходимых аминокислот. Белок является полноценным, когда все аминокислоты присутствуют в оптимальных количествах и пропорциях для нормальной жизнедеятельности организма.
Обратите внимание, что такие замещенные аминокислоты, как цистеин и тирозин, синтезируются в организме человека из незаменимых аминокислот метионина и фенилаланина соответственно. Поэтому низкое потребление белка, содержащего цистеин и тирозин, увеличивает потребность организма в метионине и фенилаланине. Цистеин и тирозин относятся к условно заменимым аминокислотам.
Такие аминокислоты, как аргинин и гистидин, не синтезируются человеческим организмом в достаточном количестве. Для полного удовлетворения потребностей организма в этих аминокислотах, особенно у детей, дополнительное количество этих аминокислот должно поступать с пищей. Аргинин и гистидин являются частично замещенными аминокислотами.
При некоторых, обычно сопутствующих заболеваниях, список незаменимых аминокислот может быть расширен. Например, у людей с фенилкетонурией не происходит преобразования фенилаланина в тирозин. Это заболевание проявляется в виде нарушения развития мозга у новорожденных, вызывая умственную отсталость. Поскольку тирозин является незаменимой аминокислотой для таких людей, продукты с высоким содержанием фенилаланина должны быть исключены из рациона.
Пищевая ценность белка лучше всего определяется по его аминокислотному составу. Эталонный белок — это теоретический локус, который представляет собой идеально сбалансированный аминокислотный показатель из 100 аминокислот для эталонного белка. Каждый протеин сравнивается с оптимальным эталонным пищевым белком по каждой аминокислоте. Смеси пшеничного и молочного белков близки к эталонному белку.
Аминокислотный показатель тестового белка может быть больше, меньше или равен 100%. Если показатель аминокислоты больше 100%, то содержание аминокислоты выше оптимального. Аминокислотный балл 100% означает, что содержание конкретной аминокислоты в рассматриваемом белке оптимально для данного рациона. И, наконец, если показатель аминокислот меньше 100%, значит, существует дефицит питания именно этой аминокислоты.
Самый низкий процент аминокислот в тестовом белке называют лимитирующими аминокислотами (лат. ‘Umitis’ — ограничивающий). Он определяет степень использования всего белка. Это связано с тем, что аминокислоты, поступающие в организм с пищей в избытке лимитирующего питательного вещества, не используются для биосинтеза белка и не запасаются для дальнейшего использования. Они быстро расщепляются и выводятся из организма в результате метаболических процессов. Все аминокислоты, необходимые для биосинтеза белка, должны одновременно присутствовать в клетке в доступной форме.
Разница в степени усвоения белков обусловлена их различной биологической ценностью. Животные белки усваиваются человеком на 90%, в то время как растительные белки усваиваются на 60-80%. Поэтому биологическая ценность животных белков выше, чем растительных. Это объясняется тем, что животные белки по аминокислотному составу гораздо ближе к белкам человека, чем растительные. Кроме того, наличие целлюлозы в растительных клетках снижает усвоение растительных белков. Это неперевариваемый полисахарид, который препятствует более полному усвоению белков. Установлено, что на 1 кг животного белка требуется 6-8 кг растительного белка.
Суточная норма потребления белка для взрослых составляет 80-100 г или 1,0-1,5 г на кг массы тела. Для детей эта норма выше — 1,5-4,0 г на кг массы тела. Это связано с интенсивными синтетическими процессами, происходящими в организме ребенка. Потребность в белке также возрастает во время напряженной физической активности, инфекций и беременности.
В настоящее время на планете наблюдается общая нехватка незаменимых аминокислот. Это связано с тем, что 80% пищевого белка на планете содержится в растениях, и только 20% белка — животного происхождения, тогда как идеальным считается присутствие в рационе 45% растительного белка и 55% животного. В настоящее время половина населения мира страдает от белкового недоедания, особенно в развивающихся странах, где растительный белок составляет основу рациона. Проблема дефицита белка становится все более серьезной в связи с быстрым ростом населения планеты.
Для решения этой глобальной проблемы принимаются такие меры, как повышение продуктивности растений и животных, развитие промышленного производства белков и незаменимых аминокислот, совершенствование методов хранения и переработки пищевых ингредиентов для минимизации потерь белка.
Карбоксильная группа одной аминокислоты может взаимодействовать с аминной группой другой. Карбоксильная группа расщепляется группой OH, а аминная группа расщепляется атомом водорода. В результате высвобождается молекула воды, и остатки двух аминокислот соединяются связью CO-NH.
