Биологическая роль пищевых веществ. Нормы потребления. Продукты – источники пищевых веществ.

4.1. Белки.Биологическая роль.Белки являются обязательным и незаменимым компонентом питания, так как именно они обеспечивают организм строительным материалом, необходимым для роста, развития и регенерации клеток и тканей, синтеза антител, ДНК, РНК, ферментов, гормонов, сократительных белков, гемоглобина, белков клеток и внеклеточных жидкостей и др. Таким образом, белки, поступающие с пищей, используются, прежде всего, как пластический материал, и в ограниченной степени, как энергетический.

Белки организма выполняют многообразные функции:

· Пластическую, или структурную (построение новых тканей и восстановление клеточных структур).

· Защитную (белковую природу имеют антитела, комплемент, система пропердина, компоненты свертывающей и противосвертывающей систем и др.).

· Участие в передаче наследственной информации.

· Регуляторную (ферменты и гормоны белковой природы).

· Двигательную (белки актин, миозин в составе миофибрилл).

· Энергетическую

· Транспортную (транспорт в крови и доставка в ткани, удаление из них различных химических соединений).

· Буферную (поддержание постоянной реакции среды в крови, спинномозговой жидкости)

· Обеспечение онкотического давления.

Белки не могут быть заменены в организме другими пищевыми веществами, ни как важнейший пластический материал, ни в функциональном отношении, тогда как сами они могут замещать жиры и углеводы в довольно широких пределах.

Пищевая ценность белков обусловливается их аминокислотным составом. Биологическая же ценность- в первую очередь, содержанием незаменимых аминокислот, не синтезируемых в организме – гистидина, лизина, метионина, триптофана, лейцина, изолейцина, треонина, валина, фенилаланина, и их сбалансированностью. В связи с этим пищевые белки делятся на полноценные, аминокислотный состав которых близок к аминокислотному составу белков человеческого организма и включает в достаточном количестве все незаменимые аминокислоты, и на неполноценные, в которых отсутствуют одна или несколько незаменимых аминокислот или их очень мало. Эксперты ФАО считают, что в 1 г идеального белка должно содержаться следующее количество незаменимых аминокислот, мг: изолейцина - 40, лейцина - 70, лизина - 55, метионина+цистина - 35, фенилаланина+тирозина - 60, триптофана - 10, треонина - 40, валина – 50 (табл. 4).

Аминокислотный состав пищевых продуктов можно сравнить с аминокислотным составом идеального белка путем определения так называемого аминокислотного скора:

АК, мг/г исследуемого белка

Аминокислотный скор = --------------------------------------- 100%,

АК, мг/г идеального белка

где АК - любая незаменимая аминокислота.

В идеальном (стандартном) белке аминокислотный скор каждой незаменимой АК принимается за 100%. Лимитирующей биологическую ценность белка является АК, скор которой имеет наименьшее значение.

Особо важное значение имеет сбалансированность аминокислотного состава, т.е. оптимальное соотношение аминокислот. Исследованиями показано, что повышенное содержание в рационе отдельных аминокислот снижает усвояемость белка, а некоторые аминокислоты, введенные в организм по отдельности, могут оказывать токсическое действие или же затруднять усвоение других аминокислот.

Наибольшей биологической ценностью обладают белки животного происхождения, в которых содержатся все незаменимые аминокислоты в оптимальных соотношениях. Это белки куриного яйца, мяса, рыбы, молока, творога, сыра, риса. В большинстве же растительных продуктов – хлебе, кукурузе, горохе, крупах и др., содержатся в основном неполноценные белки.

Однако растительные белки в сочетании с животными создают очень активные в биологическом отношении аминокислотные комплексы, которые наиболее полноценно используются в процессах синтеза, и, кроме того, именно растительные белки играют основную роль в обеспечении организма азотом и сохранении положительного азотистого баланса. Поэтому в рационе питания должны быть как животные, так и растительные белки.

Биологическая ценность белка определяется также доступностью (усвояемостью пищеварительной системой) отдельных аминокислот, которая может снижаться в присутствии ингибиторов протеолитических ферментов (например, в бобовых), а также в процессе кулинарной обработки, когда жесткое и длительное тепловое воздействие приводит к взаимодействию белков с углеводами и другими пищевыми компонентами и образованию меланоидов и прочих соединений, не усваивающихся организмом.

Нормы потребности в белках.При нормировании белка в рационе по рекомендации комитета экспертов ФАО/ВОЗ исходят из величины его разрушения в организме. Установлено, что при голодании или безбелковом питании взрослый человек в сутки выделяет с мочой, калом, потом 7-9 г азота, образующегося за счет распада белков тканей тела, что в перерасчете на белок составляет 56 г белка. Следовательно, чтобы предупредить расход собственных белков организма, нужно вводить не менее 55-60 г белка в сутки. Эта величина называется «надежным безопасным уровнем» потребления белка. Она обеспечивает так называемое азотистое равновесие – состояние, при котором количество поступающего азота равно количеству выводимого. Однако такое количество белка является минимально необходимым, оно не учитывает расход белка на стрессовые ситуации, болезни, физическую нагрузку и др. Поэтому оптимальные нормы потребности человека в белке превышают белковый минимум в среднем в 1,5 раза и составляют для мужчины 72-117 г/сутки (0,9-1,7 г/кг массы), для женщины 61-97 г/сутки (0,9-1,6 г/кг массы). При этом нормы выше у лиц молодого возраста и возрастают с увеличением интенсивности труда (табл.8.2.). Увеличиваются также величины потребности в белке для беременных и кормящих женщин (табл.8.2.). Не менее 55% белка должно обеспечиваться белками животного происхождения.

Потребность в белке детей значительно выше, чем у взрослых, в связи с интенсивными процессами роста и развития (табл. 8.3.). Наиболее высока она в младшем возрасте, затем постепенно снижается, но и в 14-17 лет остается более высокой, чем у взрослых. Так, у детей до 1 года она составляет 2,2-2,9 г/кг массы тела, от 1 до 3 лет – 4-5 г/кг, 4-7 лет – 4-3,5 г/кг, 7-10 лет – 3,5-2,5 г/кг, 11-13 лет – 2,5-2 г/кг, 14-17 лет – 1,9-1,3 г/кг. Доля животного белка должна составлять для детей от 60 до 90%. При этом в первые 6 месяцев жизни за счет животного белка обеспечивается 100% потребности в белке (питание грудным молоком), в возрасте от 7 до 12 месяцев – 80%, от 1 до 6 лет – 65-70%, в школьном возрасте – 60%.

В любом рационе (за исключением лечебных диет, например, при хронической почечной недостаточности) нельзя снижать количество белка, т.к. обновление клеток идет непрерывно. За счет белков должно обеспечиваться не более 11-12% энергетической ценности суточного рациона питания. В малоэнергетических рационах необходимо обеспечить высокое содержание белка при низком количестве жиров и углеводов, т.к. при гипокинетическом состоянии усиливается распад белка и выведение его из организма. Оптимальное усвоение незаменимых аминокислот достигается при их определенном соотношении (табл.8.4.).

Продукты – источники белков.Основными поставщиками животных белков являются мясо, рыба, молоко, молочные продукты, яйца (табл.8.5).

Мясо животных содержит от 14 до 21 % полноценного белка, больше белков в мясе говяжьем – 18-21%. Мясо птицы содержит несколько больше белка, чем мясо животных: мясо кур – 20-22%, индеек – 21-25%. В нем также больше экстрактивных веществ, меньше соединительной ткани и оно лучше усваивается. Белки куриного мяса являются высокоценными, содержащими все незаменимые аминокислоты, сбалансированные в оптимальных соотношениях, причем они отличаются высоким содержанием аминокислот, стимулирующих процессы роста – триптофана, лизина, аргинина, что важно в питании детей.

Таблица 8.4.