Белок (питательное вещество)

редактировать

Аминокислоты - строительные блоки белка. Аминокислоты - необходимые питательные вещества. Присутствуя в каждой клетке, они также являются предшественниками нуклеиновых кислот, коферментов, гормонов, иммунного ответа, восстановления и других молекул, необходимых для жизни.

Белки являются незаменимыми питательными веществами для человеческого тела. Они являются одним из строительных блоков тканей тела, а также могут служить источником топлива. В качестве топлива белки обеспечивают такую ​​же удельную энергию, как и углеводы : 4 ккал (17 кДж ) на грамм; напротив, липиды обеспечивают 9 ккал (37 кДж) на грамм. Наиболее важным аспектом и определяющей характеристикой белка с точки зрения питания является его аминокислотный состав.

Белки представляют собой полимерные цепи, состоящие из аминокислот связаны вместе пептидными связями. Во время переваривания человека белки расщепляются в желудке на более мелкие полипептидные цепи под действием соляной кислоты и протеазы. Это имеет решающее значение для абсорбции незаменимых аминокислот, которые не могут быть биосинтезированы организмом.

Существует девять незаменимых аминокислот. аминокислоты, которые люди должны получать из своего рациона, чтобы предотвратить белково-энергетическое недоедание и, как следствие, смерть. Это фенилаланин, валин, треонин, триптофан, метионин, лейцин, изолейцин, лизин и гистидин. Были споры о том, есть ли в нем 8 или 9 незаменимых аминокислот. Похоже, что консенсус склоняется к 9, поскольку гистидин не синтезируется у взрослых. Есть пять аминокислот, которые человек может синтезировать в организме. К этим пяти относятся аланин, аспарагиновая кислота, аспарагин, глутаминовая кислота и серин. Существует шесть условно незаменимых аминокислот, синтез которых может быть ограничен при определенных патофизиологических условиях, таких как недоношенность у младенцев или людей с тяжелым катаболическим расстройством. Это шесть: аргинин, цистеин, глицин, глутамин, пролин и тирозин.. Пищевые источники белка включают мясо, молочные продукты, рыбу, яйца, зерна, бобовые, орехи и съедобные насекомые.

Содержание

  • 1 Функции белков в организме человека
  • 2 Источники
  • 3 Тестирование в пищевых продуктах
    • 3.1 Качество белка
  • 4 Пищеварение
    • 4.1 Новорожденный
  • 5 Диетические требования
  • 6 Диетические рекомендации
    • 6.1 Активные люди
    • 6.2 Потребность в белке для аэробных упражнений
    • 6.3 Потребность в белке для анаэробных упражнений
    • 6.4 Особые группы населения
      • 6.4.1 Белковая аллергия
      • 6.4.2 Хроническая болезнь почек
      • 6.4.3 Фенилкетонурия
      • 6.4.4 Болезнь мочи кленового сиропа
  • 7 Избыточное потребление
  • 8 Дефицит белка
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки

Функции белков в организме человека

Белок - это необходимое питательное вещество человеческим телом для роста и обслуживания. Помимо воды, белки - это самые распространенные молекулы в организме. Белок содержится во всех клетках тела и является основным структурным компонентом всех клеток тела, особенно мышц. Это также включает органы тела, волосы и кожу. В мембранах также используются белки, такие как гликопротеины. При расщеплении на аминокислоты они используются в качестве предшественников нуклеиновой кислоты, коферментов, гормонов, иммунного ответа, восстановления клеток и других молекул, необходимых для жизни. Кроме того, белок необходим для образования клеток крови.

Источники

Некоторые источники животного белка
Пищевая ценность и влияние продуктов животного происхождения на окружающую среду по сравнению с сельским хозяйством в целом
КатегорииВклад продуктов животноводства [%]
Калорий 18
Белки37
Землепользование 83
Парниковые газы 58
Загрязнение воды 57
Загрязнение воздуха 56
Забор пресной воды 33

Белок встречается в широкий выбор блюд. В мировом масштабе растительные белковые продукты обеспечивают более 60% потребления белка на душу населения. В Северной Америке продукты животного происхождения составляют около 70% источников белка. Насекомые являются источником белка во многих частях мира. В некоторых частях Африки до 50% диетического белка получают от насекомых. По оценкам, более 2 миллиардов человек едят насекомых ежедневно.

Мясо, молочные продукты, яйца, соя, рыба, цельнозерновые, и злаки являются источниками белка. Примерами основных пищевых продуктов и зерновых источников белка, каждый с концентрацией более 7%, являются (в произвольном порядке) гречка, овес, рожь, просо, кукуруза (кукуруза), рис, пшеница, сорго., амарант и киноа. Некоторые исследования выделяют мясо дичи как источник протеина.

Вегетарианские источники протеина включают бобовые, орехи, семена и фрукты. Вегетарианские продукты с концентрацией белка более 7% включают соевые бобы, чечевицу, фасоль, белую фасоль, маш, нут, коровий горох, фасоль лима, голубиный горох, люпин, крылышки, миндаль, бразильские орехи, кешью, пекан, грецкие орехи, хлопок. семена, семена тыквы, семена конопли, кунжута и подсолнечника.

Растительные источники белка.

Людям, придерживающимся сбалансированной диеты, не нужны белковые добавки.

В таблице ниже представлены продукты питания группы в качестве источников белка.

Источник питанияЛизин Треонин Триптофан Серосодержащие. аминокислоты
Бобовые 64381225
Злаки и цельнозерновые 31321237
Орехи и семена 45361746
Фрукты 45291127
Животное 85441238

Цветовой ключ:

Источник белка с наивысшей плотностью соответствующей аминокислоты.
Источник белка с самой низкой плотностью соответствующей аминокислоты.
Белковые молочные коктейли, приготовленные из протеинового порошка (в центре) и молока (слева), являются распространенной добавкой для бодибилдинга

Протеиновые порошки - например, в виде казеина, сыворотки, яичного, риса, сои и сверчковой муки - являются обработанными и изготовленными источниками белка.

Тестирование в пищевых продуктах

Классическими анализами концентрации белка в пищевых продуктах являются метод Кьельдаля и Метод Дюма. Эти тесты определяют общий азот в образце. Единственным основным компонентом большинства пищевых продуктов, содержащих азот, является белок (жир, углеводы и пищевые волокна не содержат азота). Если количество азота умножить на коэффициент, зависящий от видов белка, ожидаемого в пище, можно определить общий белок. Это значение известно как содержание сырого протеина. На этикетках пищевых продуктов белок обозначается как азот, умноженный на 6,25, потому что среднее содержание азота в белках составляет около 16%. Обычно используется тест Кьельдаля, потому что это метод, принятый AOAC International, и поэтому он используется многими агентствами по стандартизации пищевых продуктов по всему миру, хотя метод Дюма также одобрен некоторыми организациями по стандартизации.

Случайное загрязнение и преднамеренное фальсификация белковой муки источниками небелкового азота, которые завышают измерения содержания сырого протеина, известны в пищевой промышленности в течение многих десятилетий. Чтобы гарантировать качество пищевых продуктов, покупатели белковой пищи обычно проводят тесты контроля качества, предназначенные для выявления наиболее распространенных небелковых примесей азота, таких как мочевина и нитрат аммония.

по крайней мере в одном сегменте пищевой промышленности, в молочной промышленности, в некоторых странах (по крайней мере, в США, Австралии, Франции и Венгрии) принято измерение «истинного протеина», в отличие от измерения сырого протеина, поскольку стандарт оплаты и тестирования: «Истинный белок - это показатель только белков в молоке, тогда как сырой белок - это показатель всех источников азота и включает небелковый азот, такой как мочевина, которая не имеет пищевой ценности для человека... Современное оборудование для тестирования молока измеряет пептидные связи, что является прямым показателем истинного белка ». Измерение пептидных связей в зернах также применялось на практике в нескольких странах, включая Канаду, Великобританию, Австралию, Россию и Аргентину, где используется технология отражения в ближней инфракрасной области (NIR), тип инфракрасной спектроскопии. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) рекомендует использовать только аминокислотный анализ для определения белка, в частности, в пищевых продуктах, используемых в качестве единственного источника питания, таких как детские смеси, а также обеспечивает: «Когда данные об анализе аминокислот недоступны, определение белка на основе общего содержания азота по Кьельдалю (AOAC, 2000) или аналогичному методу... считается приемлемым».

Метод тестирования белка Корм для мясного скота за послевоенные годы превратился в науку. Стандартный текст в Соединенных Штатах, «Потребности в питательных веществах мясного скота», прошел восемь изданий за не менее семидесяти лет. Шестое издание 1996 года заменило неочищенный белок пятого издания понятием «», которое было определено примерно в 2000 году как «истинный белок, абсорбированный кишечником, поставляемый микробным белком и нерасщепленным потребляемым белком».

Ограничения метода Кьельдаля лежали в основе заражения китайским экспортом белка в 2007 году и китайского молочного скандала в 2008 году, в котором промышленный химикат меламин был добавлен в молоко или глютен для увеличения измеряемого «протеина».

Качество протеина

Наиболее важным аспектом и определяющей характеристикой протеина с точки зрения питания является его аминокислотный состав. Существует несколько систем, которые оценивают белки по их полезности для организма на основе их относительного процентного содержания аминокислот и, в некоторых системах, усвояемости источника белка. К ним относятся биологическая ценность, чистое использование белка и PDCAAS (оценка аминокислот с поправкой на усвояемость белков), которая была разработана FDA как модификация Метод коэффициента эффективности белка (PER). Рейтинг PDCAAS был принят Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций / Всемирной организацией здравоохранения (ФАО / ВОЗ) в 1993 году как «предпочтительный« лучший »». метод определения качества белка. Эти организации высказали предположение, что другие методы оценки качества протеина хуже. В 2013 году ФАО предложила перейти на Показатель усваиваемых незаменимых аминокислот.

Пищеварение

Большинство белков расщепляются на отдельные аминокислоты в результате переваривания в желудочно-кишечном тракте.

Обычно начинается пищеварение. в желудке, когда пепсиноген превращается в пепсин под действием соляной кислоты и продолжается трипсином и химотрипсином в тонком кишечнике. Перед абсорбцией в тонком кишечнике большинство белков уже восстановлено до одной аминокислоты или пептидов из нескольких аминокислот. Большинство пептидов длиной более четырех аминокислот не всасываются. Поглощение в абсорбирующих клетках кишечника - это еще не конец. Там большая часть пептидов разбита на отдельные аминокислоты.

Абсорбция аминокислот и их производных, на которые расщепляется пищевой белок, осуществляется желудочно-кишечным трактом. Скорость всасывания отдельных аминокислот сильно зависит от источника белка; например, перевариваемость многих аминокислот у людей, разница между соевым и белками молока и между отдельными белками молока, бета-лактоглобулином и казеином. Что касается белков молока, около 50% проглоченного белка всасывается между желудком и тощей кишкой, а 90% всасывается к тому времени, когда переваренная пища достигает подвздошной кишки. Биологическая ценность (BV) - это мера пропорции поглощенного белка из пищи, который включается в белки организма.

Новорожденные

Новорожденные из млекопитающих обладают исключительной способностью к перевариванию белков и ассимиляции, поскольку они могут поглощать интактные белки в тонком кишечнике. Это обеспечивает пассивный иммунитет, то есть передачу иммуноглобулинов от матери новорожденному через молоко.

Диетические требования

Образовательная кампания, начатая Министерством сельского хозяйства США около 100 человек. лет назад о твороге как о более дешевом заменителе белка для мяса.

Значительные споры велись по поводу требований к потреблению белка. Количество белка, необходимого в рационе человека, в значительной степени определяется общим потреблением энергии, потребностью организма в азоте и незаменимых аминокислотах, массой тела и составом, скоростью роста человека, уровнем физической активности, энергией и углеводами человека. потребление, а также наличие болезни или травмы. Физическая активность и напряжение, а также увеличение мышечной массы увеличивают потребность в белке. В детстве также возрастает потребность в росте и развитии, во время беременности или при кормлении грудью, чтобы кормить ребенка, или когда организму нужно восстанавливаться после недоедания или травмы, или после операции.

Если недостаточно энергии. поступающие с пищей, как и в процессе голодания, организм будет использовать белок из мышечной массы для удовлетворения своих энергетических потребностей, что со временем приводит к истощению мышц. Если человек не потребляет достаточное количество белка с пищей, мышцы также будут растрачиваться, поскольку более жизненно важные клеточные процессы (например, дыхательные ферменты, клетки крови) перерабатывают мышечный белок для собственных нужд.

Рекомендации по питанию

Согласно руководящим принципам рекомендуемой диеты США и Канады, женщины в возрасте 19–70 лет должны потреблять 46 граммов белка в день, а мужчины в возрасте 19–70 лет должны потреблять 56 граммов белка в день, чтобы минимизировать риск. дефицита. Эти рекомендуемые диетические нормы (RDA) были рассчитаны на основе 0,8 грамма белка на килограмм массы тела и средней массы тела 57 кг (126 фунтов) и 70 кг (154 фунта) соответственно. Однако эта рекомендация основана на структурных требованиях, но не учитывает использование белка для энергетического метаболизма. Это требование для нормального сидящего человека. В США среднее потребление белка выше рекомендованной суточной нормы. Согласно результатам Национального исследования здоровья и питания (NHANES 2013-2014), среднее потребление белка для женщин в возрасте от 20 лет и старше составляло 69,8 грамма, а для мужчин - 98,3 грамма в день.

Активные люди

Несколько исследований пришли к выводу, что активным людям и спортсменам может потребоваться повышенное потребление белка (по сравнению с 0,8 г / кг) из-за увеличения мышечной массы и потери пота, а также потребности в восстановлении тела и источнике энергии. Предлагаемые количества варьируются от 1,2 до 1,4 г / кг для тех, кто занимается упражнениями на выносливость, до 1,6-1,8 г / кг для силовых упражнений, в то время как предлагаемое максимальное суточное потребление белка будет составлять примерно 25% от потребности в энергии, то есть примерно от 2 до 2,5 г. /кг. Однако многие вопросы все еще не решены.

Кроме того, некоторые считают, что спортсмены, использующие низкокалорийные диеты для похудения, должны еще больше увеличить потребление белка, возможно, до 1,8–2,0 г / кг, чтобы избежать потери сухой мышечной массы.

Потребность в белке для аэробных упражнений

Спортсмены на выносливость отличаются от спортсменов, наращивающих силу, тем, что спортсмены на выносливость не наращивают столько мышечной массы от тренировки, как это делают спортсмены-силовики. Исследования показывают, что людям, выполняющим упражнения на выносливость, требуется больше белка, чем людям, ведущим сидячий образ жизни, чтобы можно было восстановить мышцы, сломанные во время тренировок на выносливость. Хотя требование белка для спортсменов до сих пор остается спорным (например, см Ламонта, Nutrition Research Reviews, страницы 142 - 149, 2012), исследование действительно показывает, что выносливость спортсмены могут извлечь выгоду из увеличения потребления белка, так как тип упражнений на выносливость спортсменов участвовать в еще алтарях путь метаболизма белков. Общая потребность в белке увеличивается из-за окисления аминокислот у тренированных на выносливость спортсменов. Спортсмены на выносливость, которые тренируются в течение длительного периода (2–5 часов на тренировку), используют белок как источник 5–10% общей затраченной энергии. Таким образом, небольшое увеличение потребления белка может быть полезным для спортсменов, работающих на выносливость, за счет замещения белка, потерянного при расходе энергии, и белка, потерянного при восстановлении мышц. В одном обзоре сделан вывод о том, что спортсмены, работающие на выносливость, могут увеличить суточное потребление белка максимум до 1,2–1,4 г на кг массы тела.

Потребность в белке для анаэробных упражнений

Исследования также показывают, что люди, выполняющие силу Для тренировок требуется больше белка, чем для сидячих людей. Спортсмены, занимающиеся силовыми тренировками, могут увеличить суточное потребление белка максимум до 1,4–1,8 г на кг массы тела, чтобы улучшить синтез мышечного белка или восполнить потерю окисления аминокислот во время тренировки. Многие спортсмены придерживаются диеты с высоким содержанием белка как часть тренировок. Фактически, некоторые спортсмены, специализирующиеся на анаэробных видах спорта (например, тяжелой атлетике), считают, что необходимо очень высокое потребление белка, и поэтому употребляют пищу с высоким содержанием белка, а также белковые добавки.

Особые группы

Белковая аллергия

Пищевая аллергия - это аномальный иммунный ответ на белки в пище. Признаки и симптомы могут варьироваться от легких до тяжелых. Они могут включать зуд, отек языка, рвоту, диарею, крапивницу, затрудненное дыхание или низкое кровяное давление. Эти симптомы обычно проявляются в течение от нескольких минут до одного часа после воздействия. Когда симптомы тяжелые, это известно как анафилаксия. Следующие восемь продуктов вызывают около 90% аллергических реакций: коровье молоко, яйца, пшеница, моллюски, рыба, арахис, лесные орехи и соя.

Хроническая болезнь почек

Хотя нет убедительных доказательств того, что диета с высоким содержанием белка может вызывают хроническое заболевание почек, существует консенсус, что люди с этим заболеванием должны снизить потребление белка. Согласно одному обзору 2009 года, обновленному в 2018 году, люди с хроническим заболеванием почек, которые снижают потребление белка, имеют меньшую вероятность прогрессирования до терминальной стадии болезни почек. Более того, у людей с этим заболеванием, соблюдающих диету с низким содержанием белка (0,6 г / кг / день - 0,8 г / кг / день), могут развиваться метаболические компенсации, которые сохраняют функцию почек, хотя у некоторых людей может возникнуть недоедание.

Фенилкетонурия

Лица с фенилкетонурией (ФКУ) должны поддерживать потребление фенилаланина - незаменимой аминокислоты - на чрезвычайно низком уровне, чтобы предотвратить умственное развитие. инвалидность и другие метаболические осложнения. Фенилаланин является компонентом искусственного подсластителя аспартама, поэтому людям с фенилкетонурией необходимо избегать низкокалорийных напитков и продуктов с этим ингредиентом.

Болезнь мочи кленового сиропа

Болезнь мочи кленового сиропа связана с генетическими аномалии метаболизма аминокислот с разветвленной цепью (BCAA). У них высокий уровень BCAA в крови, и они должны строго ограничивать потребление BCAA, чтобы предотвратить умственную отсталость и смерть. Рассматриваемые аминокислоты - лейцин, изолейцин и валин. Заболевание получило свое название от характерного сладкого запаха мочи пораженного ребенка. Дети амишей, меннонитов и ашкенази еврейского происхождения имеют высокую распространенность этого заболевания по сравнению с другими группами населения.

Чрезмерное потребление

США и Обзор канадского диетического эталонного потребления белка пришел к выводу, что не было достаточных доказательств для установления допустимого верхнего уровня потребления, то есть верхнего предела того, сколько белка можно безопасно потреблять.

Когда аминокислоты превышают потребности, печень поглощает аминокислоты и дезаминирует их, процесс преобразования азота из аминокислот в аммиак, который далее перерабатывается в печени в мочевину через цикл мочевины. Выведение мочевины происходит через почки. Другие части молекул аминокислот могут быть преобразованы в глюкозу и использованы в качестве топлива. Когда потребление пищевого белка периодически высокое или низкое, организм пытается поддерживать уровень белка в равновесии, используя «лабильный запас белка», чтобы компенсировать ежедневные колебания потребления белка. Однако, в отличие от телесного жира в качестве резерва для будущих потребностей в калориях, протеин для будущих нужд не хранится.

Избыточное потребление протеина может увеличить выведение кальция с мочой, чтобы компенсировать дисбаланс pH в результате окисления серы. кислоты. Это может привести к более высокому риску образования камней в почках из-за кальция в системе кровообращения почек. В одном метаанализе не сообщалось об побочных эффектах повышенного потребления белка на плотность костей. Другой метаанализ сообщил о небольшом снижении систолического и диастолического артериального давления при диетах с более высоким содержанием белка, без различий между животным и растительным белком.

Было показано, что диеты с высоким содержанием белка приводят к дополнительным 1,21 кг веса потеря за период 3 месяца по сравнению с исходной белковой диетой в метаанализе. Преимущества пониженного индекса массы тела, а также холестерина ЛПВП сильнее наблюдались в исследованиях с небольшим увеличением потребления белка, а не там, где высокое потребление белка классифицировалось как 45% от общей энергии. потребление. Пагубного воздействия на сердечно-сосудистую деятельность не наблюдалось при краткосрочном питании продолжительностью 6 месяцев и менее. Нет единого мнения о потенциально пагубных последствиях долгосрочной высокобелковой диеты для здоровых людей, что приводит к предупреждениям об использовании высокого потребления белка как формы потери веса.

Рекомендации по питанию для американцев на 2015–2020 гг. (DGA) рекомендует мужчинам и мальчикам-подросткам увеличивать потребление фруктов, овощей и других недоедаемых продуктов, и что средством достижения этого будет сокращение общего потребления белковой пищи. В отчете DGA за 2015–2020 годы не установлен рекомендуемый предел потребления красного и переработанного мяса. Хотя в отчете признаются результаты исследований, показывающих, что меньшее потребление красного и обработанного мяса коррелирует со снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний у взрослых, в нем также отмечается ценность питательных веществ, получаемых из этого мяса. Рекомендуется не ограничивать потребление мяса или белка, а скорее контролировать и удерживать в дневных пределах натрий (< 2300 mg), насыщенные жиры (менее 10% от общего количества калорий в день) и добавленные сахара (менее 10% от общего количества калорий в день), которые могут быть увеличены в результате употребления определенных видов мяса и белков. Хотя в отчете DGA за 2015 г. содержится рекомендация о снижении уровня потребления красного и переработанного мяса, в ключевых рекомендациях DGA 2015-2020 гг. потреблять разнообразную белковую пищу, включая как вегетарианские, так и невегетарианские источники белка.

Дефицит белка

Ребенок в Нигерии во время войны в Биафре страдает от kwashiorkor - одно из трех заболеваний белковой энергетической недостаточности, от которых страдают более 10 миллионов детей в развивающихся странах.

Белковая недостаточность и недоедание (PEM) могут приводить к множеству заболеваний, в том числе умственная отсталость и квашиоркор. Симптомы квашио К причинам относятся апатия, диарея, отсутствие активности, неспособность расти, шелушение кожи, жирная печень и отек живота и ног. Этот отек объясняется действием липоксигеназы на арахидоновую кислоту с образованием лейкотриенов и нормальным функционированием белков в балансе жидкости и транспорте липопротеинов.

ПЭМ довольно распространен во всем мире как у детей, так и у взрослых и является причиной 6 миллионов смертей. ежегодно. В промышленно развитых странах PEM чаще всего встречается в больницах, ассоциируется с болезнями или часто встречается у пожилых людей.

См. Также

  • значок Пищевой портал

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-02 08:33:53
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте