Белковые вещества

Белки или протеины - высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения, молекулы которых построены из остатков аминокислот.

В природе существует 1010-1012 различных белков. Их биологические функции следующие:

1) структурная (кератин волос, ногтей, коллаген соединительной ткани, эластин, муцины);

2) каталитическая (ферменты);

3) транспортная (гемоглобин, миоглобин, альбумины сыворотки) защитная (иммуноглобулины, гидролитические белки, фибриноген и др.);

4) сократительная (миозин, актин мышечной ткани);

5) гормональная или регуляторная (инсулин, соматротропин, гастрин и др.);

6) питательная или резервная.

Эффективность обмена белков в значительной степени зависит от количественного и качественного состава пищи. При поступлении белков ниже рекомендуемых норм в организме начинают распадаться белки тканей (мышц, печени, плазмы крови и т. д.), образовывающиеся аминокислоты расходуются на синтез ферментов, гормонов и других биологически-активных веществ (БАВ). Повышенное количество белков в составе пищи не оказывает значительного влияния, продукты азотистого обмена выводятся с мочой.

Состояние белкового обмена в большей степени зависит от недостатка или отсутствия незаменимых аминокислот. Клетки организма не могут синтезировать необходимые белки, если в составе пищи отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота. Синтез белков также нарушается, если часть аминокислот в кишечнике разрушается патогенной микрофлорой, или аминокислоты плохо всасываются, а протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта малоактивны.

На состояние азотистого обмена существенное влияние оказывают жиры, калорийность пищи, наличие или недостаток витаминов, минеральные веществ, гормоны. Гормоны щитовидной железы и низкокалорийная диета стимулируют распад белков, а гормоны роста и половых желез способствуют их синтезу.

Величина оптимальной потребности в белке, по данным ВОЗ и ФАО, составляет 60-100 г в сутки или 12-15% от общей калорийности пищи. В пересчете на 1 кг массы тела потребность в белке равняется примерно 1 г для человека среднего возраста, а для детей составляет от 1,05 до 4 г.

Российская научная школа рекомендует для мужчин потребление 73120 г белка в сутки, 60-90 г для женщин, а белков животного происхождения - 43-65 и 43-49 г, соответственно. Потребность для лиц, перенесших тяжелые инфекции, хирургические вмешательства, имеющих заболевания органов пищеварения, дыхания, увеличивается до 10-120 г в день, для диабетиков - до 135-140 г.

Традиционным путем увеличения ресурсов пищевого белка являются повышение производительности отраслей растениеводства, животноводства и успехи биотехнологии.

Наибольшее количество белка (и аминокислоты лизина) обеспечивают зернобобовые культуры (соя, нут, чечевица, горох, люпин).

Полноценный рацион может быть создан на основе использования пищевых продуктов, полученных из разных источников. Кукуруза бедна триптофаном и лизином, бобовые - метионином и т. д.

Выведены сорта высоколизиновой кукурузы «Опейк-2», ячменя «Хайпроли», сорго, пшеницы, гибрида ржи и пшеницы - тритикале с общим содержанием белка до 13,4% и 3,7% лизина.

Увеличение количества пищевого белка за счет животноводства является менее перспективным путем. На 1 кг животного белка требуется израсходовать 5-8 кг кормового белка, при этом коэффициент трансформации растительных белков составляет 25-39%, в процессе пищевой цепи теряется 60-75% белка на их биосинтез, выделение и т. д.

Определилось новое биотехнологическое направление - получение пищевых продуктов с повышенным содержанием и улучшенным качеством белка методом генетической инженерии.

Наиболее интенсивно проводятся работы с такими сельскохозяйственными культурами, как соя (ген пшеницы ведет к повышению биологической ценности белков до 1,0 вместо 0,92), рис, картофель (с пересаженным геном фасоли - увеличение белка с 2-3 до 6%).

Белковая недостаточность является важнейшей проблемой питания. Нарушение белкового обмена (квашиоркор) развивается при частичном голодании и при потреблении неполноценных белков и сопровождается нарушением функции кишечника, гипофункцией поджелудочной железы, не обновляются клетки слизистой оболочки, нарушается и прекращается усвоение белка, нарушается водно-солевой баланс (порочный круг квашиоркора). Снижение синтеза белка в печени на фоне недостаточного его поступления в организм уменьшает количество сывороточного альбумина, липопротеидов низкой плотности, гемоглобина крови.

Недостаток аминокислоты триптофана вызывает снижение синтеза никотиновой кислоты и накопление ксантуреновой кислоты, угнетающей деятельность b-клеток островков Лангерганса поджелудочной кислоты, провоцируя возникновение диабета.