Войти
Биологическая ценность (BV) - это мера доли поглощенного белка из пищи, которая становится включенной в белки организма. Он фиксирует, насколько легко переваренный белок может быть использован в синтезе белка в клетках организма. Белки являются основным источником азота в пище. BV предполагает, что белок является единственным источником азота, и измеряет количество поглощенного азота по отношению к количеству, которое впоследствии выводится. Остальное должно было быть включено в белки организма. Отношение азота, введенного в организм, к абсорбированному азоту дает показатель «пригодности» белка - BV.
В отличие от некоторых показателей пригодности белка, биологическая ценность не учитывает, насколько легко белок может быть переварен и всасывается (в основном тонкой кишкой ). Это отражено в экспериментальных методах определения BV.
BV использует две похожие шкалы:
Два значения будут похожи, но не идентичны.
BV продуктов сильно различается и зависит от множества факторов. В частности, значение BV пищи варьируется в зависимости от ее приготовления и недавнего рациона организма. Это затрудняет надежное определение BV и делает его использование ограниченным - голодание перед тестированием обычно требуется для получения надежных цифр.
BV обычно используется в науке о питании для многих организмов млекопитающих и является важным показателем для людей. Это популярное руководство в бодибилдинге при выборе белка.
Для точного определения BV:
Эти условия означают, что тесты обычно проводят в течение продолжительность более одной недели при строгом соблюдении диеты. Пост перед тестированием помогает добиться согласованности между испытуемыми (оно исключает недавнюю диету как переменную).
Есть две шкалы, по которым измеряется BV; процент использования и относительное использование. Условно процент BV имеет суффикс знака процента (%), а относительный BV не имеет единицы.
Биологическая ценность определяется на основе этой формулы.
Где:
Однако прямое измерение N r по существу невозможно. Обычно его измеряют косвенно по выделению азота с мочой. Фекальное выделение азота также необходимо учитывать - эта часть проглоченного белка не усваивается организмом и, следовательно, не входит в расчет BV. Используется оценка количества азота, выделяемого с мочой и фекалиями, не связанного с приемом азота. Это можно сделать, заменив безбелковую диету и наблюдая за выделением азота с мочой или фекалиями, но точность этого метода оценки количества выведения азота, не связанного с приемом азота при употреблении белковой диеты, подвергается сомнению.
Где:
Примечание:
Может принимать любое значение от 0 до 100, хотя зарегистрированный BV может выходить за пределы этого диапазона, если оценки выделения азота из непоглощенных источников неточны, например, если бы эндогенная секреция изменяется при потреблении белка. 100% BV указывает на полное использование диетического белка, то есть 100% потребляемого и абсорбированного белка включается в белки в организме. Значение 100% является абсолютным максимумом, можно использовать не более 100% потребленного белка (в приведенном выше уравнении N e (u) и N e (f) не может стать отрицательным, установив 100% как максимальное значение BV).
Из-за экспериментальных ограничений BV часто измеряется относительно легко усваиваемого белка. Обычно предполагается, что яичный белок является наиболее легко усваиваемым белком и имеет BV, равный 100. Например:
Два теста на BV проводятся на одном и том же человеке; один с источником тестируемого белка и один с эталонным белком (яичный белок).
Где:
Это не ограничивается значениями менее 100. Процент BV яичного белка составляет всего 93,7 %, что позволяет другим белкам с истинным процентным содержанием BV от 93,7% до 100% иметь относительную BV более 100. Например, сывороточный белок принимает относительный BV, равный 104, в то время как его процентное содержание BV составляет менее 100%..
Основным преимуществом измерения BV по сравнению с другой белковой диетой является точность; это помогает учесть некоторые метаболические различия между людьми. В упрощенном смысле яичная диета проверяет максимальную эффективность, которую может усвоить человек, затем BV предоставляется в процентах, принимая это значение за максимум.
Если известно, какой белок был измерен относительно него, просто преобразовать из относительного BV в процентный BV:
Где:
Хотя это преобразование является простым, оно не является строго достоверным из-за различий между экспериментальными методами. Тем не менее, он подходит для использования в качестве руководства.
Определение BV тщательно разработано, чтобы точно измерить некоторые аспекты использования белка, исключая вариации по другим аспектам. При использовании теста (или рассмотрении значений BV) необходимо следить за тем, чтобы интересующая переменная была количественно определена BV. Факторы, которые влияют на BV, можно сгруппировать по свойствам источника белка и свойствам видов или индивидуумов, потребляющих белок.
Три основных свойства источника белка влияют на его BV:
Аминокислотный состав является основным эффектом. Все белки состоят из комбинации 21 биологической аминокислоты. Некоторые из них могут синтезироваться или преобразовываться в организме, тогда как другие не могут и должны попадать в организм с пищей. Они известны как незаменимые аминокислоты (EAA), которых в организме человека 9. Количество EAA варьируется в зависимости от вида (см. Ниже).
EAA, отсутствующие в рационе, препятствуют синтезу белков, которые в них нуждаются. Если в источнике белка отсутствуют критически важные EAA, его биологическая ценность будет низкой, поскольку отсутствующие EAA образуют узкое место в синтезе белка. Например, если гипотетическому мышечному белку требуется фенилаланин (незаменимая аминокислота), то он должен быть включен в диету для выработки мышечного белка. Если текущий источник белка в рационе не содержит фенилаланина, то мышечный белок не может быть произведен, что снижает удобство использования и BV источника белка.
Подобным образом, если в источнике белка отсутствуют аминокислоты, синтез которых является особенно медленным или требует много энергии, это может привести к низкому BV.
Способы приготовления пищи также влияют на доступность аминокислот в источнике пищи. Приготовление некоторых продуктов может повредить или разрушить некоторые EAA, снижая BV источника белка.
Многие витамины и минералы жизненно важны для правильного функционирования клеток тестируемого организма. Отсутствие важных минералов или витаминов в источнике белка может привести к значительному снижению BV. Многие тесты BV искусственно добавляют витамины и минералы (например, в дрожжевой экстракт), чтобы предотвратить это.
Вариации BV в условиях испытаний определяются метаболизмом особей или видов проходит тестирование. В частности, существенное влияние имеет различие между видами незаменимых аминокислот (EAA), хотя даже незначительные вариации метаболизма аминокислот от одного к другому имеют большое влияние.
Точная зависимость от метаболизма человека делает измерение BV жизненно важным инструментом в диагностике некоторых метаболических заболеваний.
Основное влияние на BV в повседневной жизни текущая диета организма, хотя многие другие факторы, такие как возраст, здоровье, вес, пол и т. д., имеют влияние. Короче говоря, любое состояние, которое может повлиять на метаболизм организма, будет изменять BV источника белка.
В частности, во время диеты с высоким содержанием белка BV всех потребляемых продуктов снижается - предельная скорость, с которой аминокислоты могут быть включены в организм, - это не доступность аминокислот, а скорость белка возможен синтез в клетках. Это главный аргумент критики BV как теста; Тестовая диета искусственно богата белком и может иметь необычные эффекты.
BV разработан, чтобы игнорировать различия в усвояемости пищи, которые, в свою очередь, во многом зависят от приготовления пищи. Например, сравните сырые соевые бобы и экстрагированный соевый белок. Сырые соевые бобы с прочными клеточными стенками, защищающими белок, имеют гораздо более низкую усвояемость, чем очищенный, незащищенный экстракт соевых бобов. В качестве пищевого продукта из экстракта может быть усвоено гораздо больше белка, чем из сырых бобов, однако BV будет таким же.
Исключение усвояемости является предметом недопонимания и приводит к искажению значения высокого или низкого BV
BV дает хорошую оценку удобство использования белков в диете, а также играет важную роль в выявлении некоторых заболеваний обмена веществ. Однако BV - это научная переменная, определяемая в очень строгих и неестественных условиях. Это не тест, предназначенный для оценки пригодности белков, когда организм находится в повседневной жизни - действительно, BV диеты будет сильно варьироваться в зависимости от возраста, веса, здоровья, пола, недавнего рациона, текущего метаболизма и т. Д. Организма.. Кроме того, BV одного и того же корма значительно варьируется от вида к виду. Учитывая эти ограничения, BV все еще в некоторой степени актуален для повседневного питания. Независимо от человека или его условий источник белка с высоким BV, такой как яйца, всегда будет легче использовать, чем источник белка с низким BV.
Существует много других основных методов определения степени готовности белка, включая:
Эти все они обладают определенными преимуществами и недостатками по сравнению с BV, хотя в прошлом BV пользовался большим уважением.
Метод биологической ценности также используется для анализа у животных, таких как крупный рогатый скот, домашняя птица и различные лабораторные животные, такие как крысы. Его использовали в птицеводстве, чтобы определить, какие смеси кормов были наиболее эффективно использованы при выращивании цыплят. Хотя процесс остается тем же, биологическая ценность определенных белков у людей отличается от их биологической ценности у животных из-за физиологических изменений.
Обычные продукты питания и их значения: (Примечание: Эта шкала использует 100 как 100% включенного азота.)
Обычные продукты питания и их значения: (Примечание: в этих значениях используется «цельное яйцо» как значение 100, поэтому продукты питания, которые содержат даже больше азота, чем цельные яйца, могут иметь значение более 100. 100, не означает, что 100% азота, содержащегося в пище, входит в состав в организме, а не выводится, как в других диаграммах.)
Комбинируя разные продукты, можно получить максимальное количество баллов, потому что разные компоненты благоприятствуют друг другу :
Поскольку метод измеряет только то количество, которое остается в организме, критики указали на то, что они считают слабым местом биологической ценности методология. Критики указали на исследования, которые показывают, что из-за того, что изолят сывороточного протеина переваривается так быстро, он на самом деле может попасть в кровоток и превратиться в углеводы посредством процесса, называемого глюконеогенез, гораздо быстрее, чем считалось возможным ранее, поэтому пока Концентрация аминокислот увеличивалась с сывороткой. Было обнаружено, что скорость окисления также увеличивается, и создается устойчивый метаболизм, процесс, при котором нет изменений в общем белковом балансе. Они утверждают, что когда человеческий организм потребляет сывороточный белок, он всасывается так быстро, что большая часть его отправляется в печень для окисления. Следовательно, они считают, что причина того, что так много сохраняется, заключается в том, что они используются для производства энергии, а не для синтеза белка. Это поставило бы под вопрос, определяет ли метод, какие белки являются более биологически пригодными для использования.
В еще одной критике, опубликованной в Журнале спортивной науки и медицины, говорится, что BV белка не принимает во внимание несколько ключевых факторов, которые влияют на переваривание и взаимодействие белка с другими продуктами питания до всасывания, и что он измеряет только максимальное потенциальное качество протеина, а не его оценку на уровне требований. Кроме того, в исследовании Poullain et al., Которое маркетологи часто цитируют для демонстрации превосходства гидролизата сывороточного протеина, измеряется азотный баланс у крыс после трех дней голодания, что соответствует более длительному периоду у людей. Исследование показало, что гидролизат сывороточного протеина способствует лучшему удержанию азота и росту, чем другие изученные протеины. Однако недостаток исследования заключается в используемом методе BV, поскольку голодание влияет на то, насколько хорошо организм будет запасать поступающий белок (как и очень высокое потребление калорий), что приводит к ложно завышенным показателям BV.
Итак, BV белок относится к количеству данного белка. BV измеряется на уровнях ниже уровня обслуживания. Это означает, что по мере увеличения потребления белка BV этого белка снижается. Например, BV молочного белка составляет около 100 при потреблении 0,2 г / кг. Когда потребление белка увеличивается примерно до поддерживающего уровня, 0,5 г / кг, BV падает примерно до 70. Пеллет и др. Пришли к выводу, что «биологические измерения качества белка, проведенные на субоптимальных уровнях у экспериментальных животных или людей, могут переоценить ценность белка при поддерживающем уровне. уровней ". В результате, хотя BV может иметь важное значение для оценки белков, потребление которых ниже требований, он мало влияет на людей с потреблением белка намного выше требований.
Этот недостаток подтверждается ФАО / ВОЗ / УООН, которые заявляют, что BV и NPU измеряются, когда содержание белка в рационе явно ниже требуемого, что преднамеренно сделано для максимизации существующих различий в качестве как неадекватных. потребление энергии снижает эффективность использования белка, и в большинстве исследований баланса азота обеспечивается адекватность калорий. А поскольку ни одна популяция не получает весь свой белок исключительно из одной пищи, определение BV отдельного белка имеет ограниченное применение для удовлетворения потребностей человека в белке.
Еще одно ограничение использования биологической ценности в качестве критерия Показателем качества белка является то, что белки, которые полностью лишены одной незаменимой аминокислоты (EAA), могут иметь BV до 40. Это связано со способностью организмов сохранять и перерабатывать EAA в качестве адаптация к недостаточному потреблению аминокислоты.
Наконец, использование крыс для определения качества белка не идеально. Крысы отличаются от людей потребностями в незаменимых аминокислотах. Это привело к общей критике, что эксперименты на крысах приводят к переоценке BV высококачественных белков для человека, потому что человеческие потребности в незаменимых аминокислотах намного ниже, чем у крыс (поскольку крысы растут гораздо быстрее. чем люди). Кроме того, предполагается, что из-за своего меха крысы имеют относительно высокие потребности в серосодержащих аминокислотах (метионине и цистеине).
В результате аналитический метод, общепризнанный Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО), Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), НАС Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), Министерство сельского хозяйства США (USDA), Университет Организации Объединенных Наций (UNU) и Национальная академия наук США при оценке качества белка у человека не PER или BV, а показатель аминокислот с поправкой на усвояемость белка (PDCAAS ), поскольку он считается точным измерением правильной относительной питательной ценности животного и растительные источники белка в рационе.
