Молекула Пользы

Молекула Пользы

Рубрики: Человеческий организм

Содержание : В данной статье в порядке ниспадающей важности рассмотрены питательные вещества пищи, которые являются структурными элементами человеческого тела после их превращения в организме.

Наше тело состоит из большого количества различных веществ. И существует всего два естественных пути, которыми эти вещества могут в организм попасть. Первый путь предназначен всего лишь для одного, зато наиболее важного элемента — кислорода. Все остальные вещества должны поступать в организм перорально 1 . Другие пути введения веществ в организм — неестественны и должны применяться только в тех ситуациях, когда пероральный путь либо невозможен, либо нецелесообразен.

Предназначение веществ, поступающих с пищей в организм, разное. В данной статье мы посмотрим на все глазами строителя. Из каких составляющих состоит человеческое тело. Что в нем содержится и в каких количествах.

Вашему вниманию предлагается рейтинг «строительных» 2 веществ организма.

№1 ВОДА

Больше всего в нас — воды. В организме млекопитающего вода составляет более половины веса тела. Она не только единственная среда, в которой происходят все биохимические реакции. Это и строительный материал любого «участка» тела: от крови, мышц и мозга (где ее много) до ногтей и волос (где ее мало). Соответственно, и поступать в организм воды должно больше, чем других веществ.

Особенностью выпитой воды является то, что только 20% ее «встраивается» в клетки, а 80% проходит транзитом, «вымывая» продукты обмена веществ.

Поэтому воде следует уделять заслуженное особое внимание и поэтому, воду ставим №1 в рейтинге структурных 2 питательных веществ.

№2 БЕЛКИ

Про то, что белки являются «строительным» материалом для мышц, знают, многие. Но, скелетные мышцы — это лишь один из множества органов, в состав которых входят белки. Внутренние органы (органы пищеварения, дыхания, мочевыведения, кровообращения) тоже состоят преимущественно из белков. И наличие в них белков намного важнее, чем в скелетной мускулатуре, ибо поперечнополосатые мышцы не являются жизненно важным органом. (Ну, может же человек жить с ненакачанным бицепсом). Также вещества белковой природы составляют до 40% состава костей. В сумме тело человека содержит около 15% белков. Итого: 2 место.

№3 ЛИПИДЫ (жиры)

Возможно, многие читатели будут удивлены, но третье место в рейтинге «строительных материалов» принадлежит липидам (по-простому — жирам). У многих липиды ассоциируются с жирами подкожной жировой клетчатки. И это не удивительно, ведь от толщины этой «подкожки» очень сильно зависит физическая привлекательность человека. Процент липидов в организме может очень сильно варьировать именно за счет жиров (простых липидов) подкожной клетчатки и внутреннего жира (околокишечного и околосердечного). Такие «вариации» возможны благодаря тому, что жиры (= триглицериды) помимо структурной функции выполняют также и энергетическую. А то, в каких пределах человек может «запасать энергию», лучше всего иллюстрирует население США, где у каждого третьего жителя — ожирение.

Кроме триглицеридов, в организме есть более важные их «последователи» — сложные липиды : фосфолипиды, гликолипиды, стероиды и др.

Фосфолипиды (липиды, соединенные с фосфорной кислотой) формируют клеточные стенки всех клеток живых веществ. И от их наличия зависит, сможет ли клетка правильно «впускать» и «выпускать» из себя другие вещества. Много фосфолипидов в составе нервной ткани и, особенно, в головном мозге. И поэтому становится понятным совет употреблять рыбу и творог для улучшения памяти.

Половые гормоны (и другие гормоны коркового вещества надпочечников) состоят из стероидов и об их важности догадываются все половозрелые особи.

Липиды — так же основа строения иммунных клеток, особенно тех, которые отвечают за «противоопухолевый» иммунитет.

Поэтому, никогда не ограничивайте себя в пищевых жирах (но и меру знайте). «Приемлемым» считается содержание липидов в пище и в организме до 25%. [1]

№4 МАКРО- и МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

Макро- и микроэлементы — это химические элементы и различные их соединения. Чаще всего — это металлы и их соли.

Из «английских» языков к нам пришел и прочно укоренился термин « минеральные вещества ». (О его неправильности вы можете почитать в статье « Биологически значимые элементы » в Википедии).

Помимо множества выполняемых функций, макро- и микроэлементы являются пластическим 2 материалом. Например, кальция в организме содержится более 1кг и почти весь он находится в костях и зубах. 70-80% кальция организм каждый день «теряет» и «восстанавливает». И проблема «не восстановления» этого элемента очень велика: около 150 заболеваний человека связаны с дефицитом кальция. [2] Вот почему о кальции столько разговоров.

Кроме кальция структурными элементами являются фосфор, магний, железо, а также др. элементы, количество которых в организме невелико, однако роль — огромная.

№5 УГЛЕВОДЫ

Углеводы — это «страшная вещь», их все боятся. Перед ними трепещут все особи женского пола, для которых красота физического тела является фактором №1 для достижения счастья в жизни. И понимание процессов, происходящих в организме у которых, воспитано глянцевыми журналами.

Углеводов в рационе 3 должно содержаться около 55% 4 , а в состав организма их входит не более 1,5% (в виде гликогена и в составе ДНК, РНК, АТФ).

Как видно на примере углеводов: количество структурных элементов организма не зависит от количества употребляемых пищевых веществ . У каждого свое предназначение.

Напомним, что речь в данной статье шла только о тех элементах человеческого организма, которые поступают с пищей и только о тех их количествах, которые выполняют структурную функцию. Например, липидов в организме может быть значительно больше белков (особенно это касается женщин и является их физиологической особенностью), но пластическую роль больше выполняют именно белки, а жиры при их заметной массе — «законсервированная» впрок энергия.

Итак, подводя итог:

Стоит обратить внимание на то, что приведено общее процентное содержание в организме пищевых веществ (без учета выполняемых функций). Невозможно точно узнать, у какого их количества пластическое, а у какого иное предназначение. Наиболее ярко эту ситуацию иллюстрируют липиды: они осуществляют структурную, энергетическую, термоизоляционную и регуляционную функции. Ведь одни и те же количества липидов являются полифункциональными.

Кроме того, приведенные здесь значения усреднены и относительны. Не учтены такие факторы как возраст, пол, тип телосложения, вид деятельности. А они могут влиять на содержание и изменять вышеуказанные показатели в широких пределах. И у большинства женщин «за двадцать» белки с липидами в нашем рейтинге поменялись бы местами.

Представленный «рейтинг» не опубликует авторитетный американский журнал, о нем не расскажет известная радиостанция, его не покажут по телеканалу с многомиллионной аудиторией. Несмотря на важность и значимость, популярность информации о питании в СМИ невелика. Спасибо, что проявляете интерес к данной теме, спасибо, что Вы — «другие» . ■

1 Перорально (от лат.) — через рот.
2 Под «строительными» веществами следует понимать «структурные» или «пластические».
3 Рацион — набор продуктов на определённый срок (чаще всего на сутки).
4 Процентное содержание основных компонентов пищи принято рассчитывать исходя из общей их калорийности.

Белки (протеины) – главный строительный материал для тела

Белки являются высокомолекулярными природными азотсодержащими соединениями, состоящими из аминокислот. В природе существует порядка полутора сотен различных аминокислот, но лишь 20 из них содержатся в пищевых веществах, употребляемых человеком. Белки являются важнейшей составляющей частью здорового рациона.

Ключевой химический элемент белков – азот, который используется растениями для биосинтеза собственных растительных белков. Животные, питаясь растительной пищей, преобразуют полученный растительный белок в свой, животный. Человек, съедая растительную и животную пищу, трансформирует полученные с ней белки в элементы тканей своего тела.

Это происходит за счет расщепления белков до составляющих их аминокислот, а потом, в соответствии с генной информацией из этих аминокислот строятся ткани и клетки организма. Часть аминокислот может синтезироваться в теле человека, при расщеплении различных тканей. Среди 20 аминокислот, используемых человеком в питании, есть ряд незаменимых, т.е. таких, которые в организме человека не синтезируются.

Недостаток белка в питании, особенно в детском и юношеском возрасте, приводит к выраженной задержке не только в физическом, но и психическом развитии. Точно так же недостаток белка недопустим в период беременности и кормления у женщин.

Основные источники белка – молоко и молочные продукты, мясо, рыба, морепродукты, бобовые и зерновые. В процессе переваривания белок расщепляется на отдельные аминокислоты, которые всасываются в кровь, распространяются по организму и выполняют свои функции.

Функции белка в организме

Белки выполняют в организме человека широкий спектр задач. Среди них следующие:

1. Строительная – пластические нужды организма. К строительным белкам относят кератин волос, фибриллы мышц, эластичность сухожилий. В среднем за 70 лет жизни полное обновление белка в организме человека происходит около 200 раз.

2. Регуляторная – обеспечение производства гормонов. Гормоны – это белки, которые управляют работой организма.

Например, поджелудочная железа вырабатывает инсулин, который регулирует и поддерживает стабильный уровень сахара в крови. Избыток инсулина поступает в печень, где превращается в гликоген, а при недостатке у человека формируется сахарный диабет.

Гипофиз производит гормон роста окситоцин.

Щитовидная железа – тироксин, отвечающий за интенсивность основного обмена.

3. Каталитическая – выработка ферментов. Ферменты – это белковые катализаторы, присутствующие во всех живых клетках. Почти все биохимические реакции, протекающие организме и составляющие обмен веществ, катализируются соответствующими ферментами. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ.

4. Сократительная – ее выполняет белок мышц миозин, являющийся одним из главных компонентов сократительных волокон мышц — миофибрилл. Составляет 40—60 % общего количества мышечных белков.

5. Транспортная – обеспечивается гемоглобином, который является сложным железосодержащим белком. Главная функция гемоглобина состоит в переносе кислорода к органам и тканям организма.

6. Защитная – выполняется иммуноглобулином и интерфероном участвующих в формировании иммунного ответа организма. Главный биологический смысл этих клеток – участие в процессах распознавания и удаления чужеродной информации (вирусы, бактерии, грибы, онкогены).

7. Энергетическая – белки способны высвобождать энергию в процессе окисления (4 ккал на 1 грамм белка). Но все предыдущие функции белка по значимости гораздо выше энергетической, поэтому не стоит доводить организм до необходимости использования высокоценных белков для энергетических нужд.

Суточная потребность в белке

Для качественного выполнения функций белка требуется его сбалансированное потребление в рационе. Потребность человека в белке зависит от возраста, пола и степени физической активности. Обычному человеку в среднем требуется 0,75 – 1 г белка на 1 кг веса в сутки. То есть, при весе тела в 70 кг норма белка составляет 52,5 — 70 г.

У спортсменов, занимающихся активными силовыми тренировками, потребность в белке возрастает до 2 — 2,5 г белка на 1 кг веса в сутки. Эта повышенная потребность возникает по следующим причинам:

— Во время тренировки происходит неизбежный распад отдельных мышечных структур, для их восстановления требуются аминокислоты.

— Во время паузы между тренировками организм спортсмена приспосабливается к повышенным нагрузкам путем строительства новой мускулатуры, а высокое содержание протеина в мышцах приводит к более сильным мышечным сокращением, что позволяет спортсмену прогрессировать в своих спортивных показателях.

За счет белков животного происхождения необходимо получать не менее 50% суточной потребности, при этом в суточной калорийности общая доля белка составляет порядка 10-20%. Этот минимум не может быть заменен ни жирами, ни углеводами, поскольку они не содержат азота и не могут превращаться в белки. Полное исключение белков из рациона приведет к распаду собственных тканевых белков организма.

Если количество белка в рационе несистематически и незначительно превышает необходимое для поддержания азотистого баланса, то вреда от этого не будет. Избыток аминокислот в таком случае будет использоваться, как источник энергии.

Однако, при отсутствии интенсивных физических нагрузок потребление более 2 г белка на килограмм веса может привести к неблагоприятным последствиям, особенно в случае соблюдения низкоуглеводных диет.

Повышается нагрузка на печень и почки — печень превращает излишки белков в глюкозу и азотистые соединения (мочевину), которую почки должны активно выводить из организма. Избыток белков приводит к кислой реакции организма, а это увеличивает потерю кальция. Богатая белком мясная пища часто содержит пурины, которые в процессе метаболизма откладываются в суставах, вызывая развитие подагры.

При повышенном потреблении белка особую значимость приобретает соблюдение оптимального питьевого режима. Количество необходимой организму чистой воды повышается.

Но проблемы, связанные с избытком белка, встречаются редко. В обычном рационе человека чаще всего полноценного белка не хватает.

А как получается в вашем рационе? Проверьте себя, запишите свое дневное меню — калорийность, белки, жиры и углеводы посчитаются автоматически! Используйте для составления меню рейтинг белковых блюд , обращая внимание на содержание белков в 100 г готового блюда.

Например, куриные грудки , приготовленные на гриле, содержат 39 г белков , куриные котлеты с творогом — 28 г белка, а стейк лосося в имбирно-медовом соусе — 18 г на 100 г продукта.

Не все белки одинаково полезны

Важно не только количество потребляемого белка, но и его качество, т.е. полноценность аминокислотного состава. Пищевая ценность белка определяется набором аминокислот, входящих в продукт. Все аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые. Современной науке известно 9 незаменимых аминокислот. Две из них, треонин и лизин, абсолютно незаменимы. Они в организме человека вообще не синтезируются. При недостатке других аминокислот организм способен их синтезировать из треонина и лизина, хотя это и непродуктивно для организма.

Животные и растительные белки усваиваются организмом неодинаково. Полноценность их усвоения зависит от полноты аминокислотного набора. Самая высокая степень усвояемости у белков молока и яиц, принимаемых условно за 100%, у мяса и рыбы – 78-95%, у растительных белков (орехов, зерновых, бобовых) — 65-70%.

Белок животного происхождения, обладая полным комплектом аминокислотных составляющих, обогащает растительные белки незаменимыми аминокислотами. Не получая животного белка, мы недополучаем незаменимые аминокислоты. Недостаточность аминокислотной полноценности приводит к недостаточной выработке каталитических и регуляторных белков, а именно – ферментов и гормонов. А это ведет к различным нарушениям здоровья. Нехватка белков вызывает отрицательный азотистый баланс, замедление основного обмена веществ, роста тканей. Для детей это особенно опасно, т.к недостаток белка замедляет рост и развитие тела ребенка.

Для вегетарианцев, исключающих животные белки из рациона, работает правило минимума. Оно гласит, что образование собственного белка в организме напрямую зависит от той незаменимой аминокислоты, которая поступает в организм в минимальном количестве.

Кулинарная обработка

На биологическую ценность белка влияют способы кулинарной обработки. Зажаренное до корочки мясо имеет огромное количество разрушенных аминокислот. Многократная заморозка-разморозка также приводит к снижению ценности аминокислот. Для сохранности аминокислотного состава предпочтительней белковую пищу запекать, тушить, варить или готовить на пару. Жарка в масле – это жесткая термообработка. За счет высокой температуры белок подвергается большим изменениям, образуется много вторичных продуктов распада, соединения аминокислот становятся канцерогенными. Если вы никак не можете обойтись без жареного мяса – лучше предпочесть приготовление на углях или гриле.

Важно соблюдать баланс дневного рациона и включать в меню углеводы. При дефиците углеводов в питании, белки усваиваются хуже и даже расходуются из мышечных тканей на синтез глюкозы. Если вы придерживаетесь правил раздельного питания – следите за суточным белково-углеводным балансом рациона. Жесткие низкоуглеводные диеты наносят серьезный удар по всем системам организма. Особенно важно следить за белковой составляющей в питании, если вам 40+. Чем старше человек — тем опаснее для его здоровья избыток белка. Особенно при малоактивном образе жизни.

Питайтесь сбалансированно и полноценно, берегите свое здоровье!

Белки

Высокомолекулярные органические вещества, состоящие из различных по количеству и составу комбинаций аминокислот, соединенных в цепочку.

Белки

Белки – строительный материал для организма. Какие еще функции выполняют эти вещества, и почему безбелковый рацион грозит опасными осложнениями?

Белки – обширная группа органических веществ, которые выполняют в организме человека ряд важных функций. Именно они способствуют росту тканей и усвоению пищи, а их нехватка может привести к серьезным и необратимым нарушениям метаболических процессов. Белки, жиры и углеводы составляют основу питания человека, и без этих веществ наше существование невозможно. Но за что отвечает именно протеины? Какими они бывают и чем полезны? О чем могут рассказать анализы на белок в крови? Во всех вопросах разбирался портал MedAboutMe.

Роль белков в организме человека

Функции белков в организме человека разнообразны. Они отвечают за рациональное использование питательных веществ, помогают мышцам сокращаться, обеспечивают иммунную защиту, регулируют синтез гормонов. Суть белков в том, что наряду с ДНК и РНК они обеспечивают хранение и передачу информации об организме и его функционировании. Именно из них состоят все важные структуры клеток, поэтому без протеинов жизнь была бы невозможна.

Нарушения белкового обмена несут за собой тяжелые последствия. Человек теряет вес, ухудшается аппетит, снижается работоспособность, проявляются нарушения пищеварения, в частности, характерны запоры или диареи. В том случае если нарушен синтез белков, они накапливаются в организме и могут привести к сильной интоксикации. Особенно опасны врожденные патологии, в частности, различные ферментопатии – нехватка ферментов.

Суть белков для человека

Белки входят в состав структурных элементов клеток, без них невозможен рост и обновление любой ткани. Наибольшее содержание протеинов – в мышцах (50% от общей массы), 20% приходится на кости и хрящи, а 10% – на кожу.

Для обеспечения нормального функционирования организма человеку требуется съедать в сутки в среднем 0,75-1 г чистого белка на 1 кг веса. Если питание не достаточно обогащено этими веществами, у человека развивается белковое голодание. Поскольку протеины разных групп отвечают за целый ряд функций, в том числе обеспечивают множество жизненно важных метаболических процессов, их дефицит сравним с полным голоданием. Сначала у человека проявляются симптомы недоедания:

• Потеря веса.
• Ухудшение самочувствия, слабость.
• Потеря аппетита.
• Остановка роста у детей и замедление умственного развития.
• Нарушения гормонального фона.

Если нехватка белков критическая, даже при потреблении в пищу достаточного количества углеводов и жирных кислот, человек может умереть от истощения. Лучше всего белки усваиваются из продуктов животного происхождения – мясо и птица, рыба и морепродукты, перепелиные и куриные яйца, молочные и кисломолочные продукты. И при достаточном питании белковое голодание развивается крайне редко. Однако эта опасность может грозить вегетарианцам, поэтому им необходимо особенно внимательно следить за количеством белка в продуктах. Компенсировать отсутствие животной пищи в рационе можно с помощью грибов, бобовых, злаковых и некоторых видов овощей. Подробнее об этом см. в таблице белков в конце статьи.

Белки и рост организма

Одной из важнейших функций белков для человека является их участие в образовании тканей. Эти вещества часто называют главным строительным материалом организма. Особенно важен белок для формирования мышц, сухожилий и костей, из него состоят волосы и ногти.

Для полноценного роста ребёнка норма белка должна быть такой:

• Новорожденные – 1,5-2 г/кг массы.
• После 1 года – 36-87 г/сутки.

Также считается, что 60% протеина дети должны получать с пищей животного происхождения. Именно в этом случае его будет достаточно для нормального роста и развития организма. Всемирная организация здравоохранения сегодня не рекомендует вводить прикормы детям первого полугодия, находящимся на грудном вскармливании. А кормление грудным молоком или смесями продолжать минимум до 1 года. Такой подход, в частности, дает возможность обеспечить детский рацион достаточным содержанием белков.

Протеиновая пища актуальна для детей в периоды активного роста:

• У девочек – 10-12 лет, в среднем до 16 лет.
• У мальчиков – 12-14 лет, в среднем до 19 лет.

В этот период в организме наблюдаются скачки гормона роста соматотропина. А он, как и многие другие гормоны, по своей структуре – белок. Недостаточное питание в этом возрасте неизбежно приведет к задержке роста, причем компенсировать ее позже будет невозможно. Дело в том, что соматотропный гормон влияет на рост трубчатых костей – активизирует зоны роста на их концах, которые к возрасту 18-20 лет полностью закрываются.

Строительная функция белков важна не только в детском возрасте. Белки помогают организму обновляться, а тканям меньше изнашиваться. Поэтому дефицит этих питательных веществ в рационе взрослых приводит к преждевременному старению, дряблости кожи, ухудшению состояния волос и ногтей. Кроме этого, нехватка белка может сказаться и на функциях сердечной мышцы.

Состав белков

Белки – сложные высокомолекулярные соединения, состоящие из аминокислот. Именно эти компоненты и отвечают за все функции белков. Попадая в организм с пищей, сложные цепочки вещества расщепляются до составляющих, а после из них формируются необходимые для жизнедеятельности соединения.

Главным химическим компонентом в составе белков является азот. Именно он изначально используется растениями для биосинтеза белков, необходимых для их роста и жизни. После животные, питающиеся растительной пищей, могут расщеплять эти вещества и формировать из них подходящие для своего организма соединения. Человек, как представитель всеядных существ, может перерабатывать как растительные, так и животные белки. При этом в норме в рационе должны присутствовать оба типа веществ.

Молекула белков

Молекула белка представляет собой цепочку из последовательно соединенных пептидной связью аминокислот. Ее длина не ограничена и может состоять из 2 и более компонентов. Молекулы белков, состоящие из 2-40 аминокислот, называют пептидами. К ним относят такие важные вещества:

• Гормоны (окситоцин, соматотропин, пролактин, гормоны щитовидной железы, ТТГ и прочие).
• Нейропептиды, регулирующие работу центральной нервной системы.
• Эндорфины.
• Регуляторы артериального давления и тонуса сосудов.
• Регуляторы пищеварения и аппетита.
• Естественные обезболивающие.

Поэтому получая с пищей любые по структуре молекулы белков, организм может трансформировать их в цепочки разной длины. В том числе создавать необходимые для жизнедеятельности пептиды.

Структура белков

Цепочка аминокислот белков может быть достаточно длинной, иногда свыше 300 элементов. И при большом количестве компонентов она начинает сворачиваться. Выделяют 4 типа возможного вида молекул:

• Первичная структура белка.

Это как раз первая, исходная нить аминокислот. Характерна в большей степени для пептидов.

• Вторичная структура белка.

Цепочка скручивается в виде спирали или укладывается «змейкой», таким образом уменьшая свою длину. Одна молекула белка на разных участках может сжиматься по-разному. Характерна для коллагена и кератина – структурных белков, обеспечивающих тканям прочность.

• Третичная структура.

Цепь аминокислот формирует трехмерную глобулу, форму близкую к сферической. Характерна для некоторых гормонов, а также ферментов и иммуноглобулинов.

• Четвертичная структура белка.

Молекулы образуют сразу несколько глобул. Наиболее сложное строение. Самый яркий пример протеина с такой организацией – гемоглобин.

Для каждого белка характерна своя структура, которая продиктована последовательностью аминокислот и их связями. В том случае если связи по каким-то причинам разрушаются, белок утрачивает способность выполнять свои функции. Так, например, именно нарушение в структуре гемоглобина ведет к развитию серповидноклеточной анемии и невозможности транспорта кислорода к клеткам.

Аминокислоты в составе белков

Главная ценность белков – аминокислоты, из которых они состоят. Именно из них синтезируются необходимые белки в организме человека, которые обеспечивают метаболические процессы. Все поступающие с пищей протеины расщепляются до составных компонентов. Но человеческий организм использует для синтеза уже необходимых ему веществ всего 20 аминокислот.

Поэтому ценность пищи принято оценивать не только по чистому содержанию протеина, но и по наличию в составе белков разных видов аминокислот.

Основные аминокислоты белков

Все аминокислоты, необходимые для человека, принято делить на заменимые и незаменимые. Дело в том, что некоторые виды этих органических соединений организм способен синтезировать самостоятельно. Их содержание в пище желательно, но в том случае если в продуктах такие аминокислоты отсутствуют, это не отразится на жизнедеятельности.

К этому типу веществ относят такие аминокислоты белков:

В детском организме не синтезируется, поэтому должен обязательно присутствовать в рационе ребёнка. Также нехватка аргинина наблюдается у пожилых и ослабленных людей. Аминокислота важна для здоровья суставов, кожи, мышечной ткани, укрепляет иммунную систему.

Нужен для нормального функционирования нервной системы, способствует проводимости импульсов по нервным клеткам.

• Аспарагиновая кислота.

Улучшает метаболизм, участвует в синтезе молекулы АТФ – энергии для клеток.

Аминокислота способствует более долгой жизни клеток, снимает интоксикацию.

Ускоряет восстановительные процессы в организме.

• Глютаминовая кислота (глутамат).

Участвует в расщеплении жиров, а значит, помогает при похудении. Важна для умственного развития.

Из этой аминокислоты на 30% состоит белок коллаген.

Регулирует аппетит, поддерживает артериальное давление, участвует в синтезе нейромедиаторов.

Устраняет токсины из печени, помогает наращивать мышцы.

Важный компонент в хрящевой ткани.

Важен для нормального функционирования ЦНС и головного мозга.

Незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты в белках – один из ключевых компонентов питания. Если их в рационе недостаточно, организм начинает задействовать резервные запасы веществ, в частности, использовать мышечную ткань. Такие процессы отражаются не только на внешнем виде, но и на здоровье. Человек может испытывать мышечные боли, слабость, а одни из самых опасных последствий – повреждения сердечной мышцы (миокарда) и центральной нервной системы. Для людей, которые занимаются спортом, отсутствие в рационе этих органических соединений приводит к невозможности нарастить достаточную мышечную массу.

К этому классу относятся такие аминокислоты белков:

Нужен для образования лейкоцитов и эритроцитов, играет важную роль в предупреждении аллергических реакций и развития аутоиммунных заболеваний. Аминокислота участвует в процессе пищеварения – под ее действием вырабатывается желудочный сок.

Способствует сжиганию жиров, наряду с инсулином регулирует глюкозу в крови, помогает мышцам быстро восстанавливаться.

Аминокислота важна для укрепления костей и мышечной ткани. Кроме этого, играет важную роль в нормализации иммунной системы – предотвращает аллергические реакции.

Важен для синтеза иммуноглобулинов, улучшает опорные свойства организма, участвует в образовании гормонов, в частности, гормона роста соматотропина.

Помогает развивать физическую выносливость и быстрее восстанавливать мышечную ткань, поэтому важен для спортсменов.

Важен для роста и восстановления мышечной ткани, регулирует белковый обмен и предупреждает перерождение печени (жировая дистрофия), развитие цирроза.

Важная составляющая в процессе синтеза гормона серотонина.

Регулирует уровень глюкозы в крови, предупреждает повреждения мышечной ткани.

Важная аминокислота для работы ЦНС, улучшает память и концентрацию внимания. Опасна она только для людей с врожденной ферментопатией – фенилкетонурией, при которой аминокислота не может быть использована организмом. В результате она накапливается в теле и вызывает серьезную интоксикацию. Поэтому людям с данным заболеванием, наоборот, рекомендовано избегать продуктов, содержащих эту аминокислоту в белках.

Содержание незаменимых аминокислот в продуктах смотрите в таблице белков в конце статьи.

Биосинтез белков

Синтез белков в клетке происходит под контролем ДНК и РНК – именно они отвечают за то, как будут соединяться полученные аминокислоты, а также какие протеины сейчас необходимы организму.

Весь процесс биосинтеза белков можно разделить несколько этапов, каждый из которых важен для нормального функционирования организма:

• Образование пептидов. Поступающий с пищей протеин в желудочно-кишечном тракте расщепляется до пептидов. Происходит это с помощью фермента желудка пепсина и ферментов поджелудочной железы трипсина и химотрипсина.
• Пептидные фрагменты расщепляются до свободных аминокислот. Этот этап молекулы белков также проходят в ЖКТ.
• Аминокислоты всасываются в кровь.
• Из свободных аминокислот формируются новые белковые соединения.

Правильный белковый обмен веществ – это баланс между распадом и синтезом белков. Для начала организму должно хватать аминокислот для построения новых соединений. Нарушения на этом этапе могут происходить по двум причинам: недостаточное питание с малым содержанием белка, невозможность расщепить и усвоить протеины (например, ферментопатии). Нарушенный биосинтез белков на этом этапе проявляется такими симптомами:

• Задержка роста и развития.
• Малая мышечная масса.
• Сердечно-сосудистые заболевания.
• Плохой аппетит.
• Вялость, апатия, усталость.
• Плохое состояние кожи, волос, ногтей.

В том случае если биосинтез белков нарушен на этапе построения новых соединений и выведения излишков, человек может страдать от белкового отравления. Характерными признаками интоксикации можно назвать такие:

• Поражение печени и почек.
• Нарушения работы ЖКТ.
• Влияние на ЦНС (вплоть до серьезных поражений при врожденных нарушениях обмена веществ).

Причинами нарушений белкового обмена могут стать наследственные заболевания, например подагра, а также тяжелые состояния, такие как онкопатологии, следствие радиационного облучения и прочее. Но в большинстве случаев у взрослого человека симптомы нарушения биосинтеза белков говорят о несбалансированном рационе питания.

Классы белков и их функции

Ученые выделяют 7 основных классов белков, каждый из которых выполняет свои функции в организме.

• Структурные компоненты.

Эти вещества образуют упругие волокна, которые обеспечивают прочность и эластичность тканей. Самым популярным белком этой группы является коллаген. Чаще всего о нем вспоминают в контексте молодости и упругости кожи, а также избавления от морщин. Однако нехватка коллагена сказывается и на состоянии хрящей и сухожилий в организме, ведь именно эти белки являются главным компонентом в их структуре. Еще один часто упоминаемый белок этого класса – кератин, из которого состоят волосы и ногти.

• Транспортные протеины.

Этот класс белков отвечает за доставку полезных веществ к клеткам. Примером может быть гемоглобин – белок, входящий в состав красных кровяных телец (эритроцитов) и отвечающий за транспорт кислорода. Нехватка гемоглобина приводит к анемиям, усталости и разрушению клеток, поскольку без кислорода они существовать не могут. Липопротеины переносят жиры из печени в другие органы, а гормон инсулин доставляет к клеткам глюкозу.

Представить обменные процессы в организме без этого класса белков просто невозможно. Именно они участвуют в расщеплении и синтезе поступающих с пищей полезных веществ. Как правило, ферменты – узкоспециализированные белки в организме, а это значит, что каждая группа отвечает за преобразование определенного вида веществ. Дефицит ферментов тяжело сказывается на состоянии здоровья, ведь в этом случае нарушается метаболизм.

• Белки, обеспечивающие движение (сократительные).

Дают возможность клетке или организму двигаться, например, мышцы человека способны сокращаться именно благодаря белкам. Наиболее популярный вид веществ этого класса – миозины.

• Защитные компоненты.

Белки, которые отвечают за иммунитет. В частности, речь идет о разных классах иммуноглобулинов (антител), которые подавляют развитие инфекций. Еще один вид веществ этого класса – фибриноген и тромбин, которые отвечают за свертывание крови и защищают организм от кровопотерь.

• Регуляторные белки.

Этот класс веществ отвечает за регуляцию метаболизма и даже за интенсивность транскрипции генов. К этому классу относятся гормоны – инсулин (регулирует уровень сахара в крови), соматотропин (отвечает за рост костей) и другие.

• Резервные (пищевые) протеины.

Суть белков этого класса в том, что они обеспечивают яйцеклетку и зародыш запасом питательных веществ. Один из самых известных протеинов этого класса – казеин (белок молока).

Если в организме израсходованы запасы углеводов и жиров, или по каким-то причинам их расщепление невозможно, молекулы белков могут использоваться как источник энергии. Из 1 г вещества выделяется 17,6 кДж (4 ккал).

Анализ на белки: виды обследований

Белок в крови проверяется с помощью биохимического анализа. Один из важнейших показателей – общий белок, который отражает содержащееся в сыворотке крови количество альбумина и белков глобулинов. Главные функции этих протеинов:

• Иммунный ответ на инфекции и поражения тканей.
• Транспорт веществ, в том числе жирных кислот, гормонов и прочего.
• Участие в свертывании крови (для уточнения данных пациент дополнительно может быть направлен на коагулограмму, в рамках которой определяется количество белков фибриногена и протромбина).

Биохимический анализ показывает содержание в сыворотке крови альбумина, С-реактивного белка, а также продуктов распада, возникающих в ходе белкового обмена. Все эти показатели помогают оценить общее состояние организма, выявить болезни почек и печени, нарушения метаболизма разной этиологии, последствия термических и химических ожогов, некрозов органов и прочего. Кроме этого, данные помогают врачам заподозрить наличие раковых опухолей.

Гемоглобин, один из важнейших белков в крови, выявляется в общем анализе крови. Это основной показатель для диагностики анемии, также может говорить о наличии внутреннего кровотечения, несбалансированной диете с нехваткой железосодержащих продуктов, нарушениях всасывания белка.

Еще один анализ, в котором оценивается содержание белков – общий анализ мочи. В отличие от крови, в норме здесь может вообще не быть протеинов. Показатель дает возможность выявить нарушения функций почек и мочевыводящих путей, а также опухолевые процессы.

Норма белка в крови (биохимия)

Нормы общего белка в крови:

• Дети первых 3 лет жизни – 47-73 г/л.
• Дошкольники – 61-75 г/л.
• Школьники – 52-76 г/л.
• От 18 лет и старше – 64–83 г/л.

В том случае, если в результатах анализа обнаружен пониженный или повышенный белок, это не обязательно говорит о серьезных заболеваниях. Показатель сильно зависит от общего состояния организма, системы питания и прочего, поэтому всегда оценивается в комплексе с другими данными. Так, например, повышенный белок фиксируется во время острой стадии инфекционного заболевания, как только человек выздоравливает, показатель приходит в норму без дополнительного лечения.

Другие важные показатели биохимического анализа крови:

• Альбумин – один из важнейших сывороточных протеинов, который показывает состояние почек и печени, может подтвердить обезвоживание организма. Норма белка альбумина для взрослого человека: 35-52 г/л.
• С-реактивный белок (СРБ) – элемент, который быстро реагирует на разрушение тканей. Поэтому важен для оценки состояния после травм, некрозов, перенесенных ожогов. Норма белка: максимум 5 мг/л.
• Мочевина – конечный продукт распада белков в организме человека. Выводится почками вместе с мочой, поэтому повышенные показатели говорят о нарушении работы этих органов. Норма: 2,8-7,2 ммоль/л.
• Билирубин – желтый пигмент, продукт распада гемоглобина и других составляющих крови. С его помощью диагностируют почечную и печеночную дисфункции, также может повышаться при тяжелых состояниях, вызывающих резкий распад красных кровяных телец (гемолитическая анемия). Нормальный показатель: от 3 до 17 мкмоль/л.

Повышенный белок в крови

Повышенный белок в сыворотке крови (гиперпротеинемия) – не всегда признак серьезных нарушений метаболических процессов. В частности, он фиксируется при таких временных состояниях:

• Диареи, рвота и другие факторы, провоцирующие обезвоживание.
• Инфекционные заболевания (вирусы, бактерии, грибковые поражения)
• Массивные кровопотери и разные виды ожогов.
• Отравления, общая интоксикация организма.
• Аллергические реакции.

При этом высокие показатели общего белка в крови могут быть симптомом и достаточно тяжелых болезней. Среди них:

• Болезни печени – цирроз, вирусные и невирусные гепатиты, печеночная недостаточность.
• Болезни почек – нефрит, пиелонефрит, почечная недостаточность.
• Аутоиммунные заболевания – красная волчанка, ревматоидный артрит, склеродермия.
• Злокачественные опухоли, в том числе множественная миелома.
• Несахарный диабет.
• Кишечная непроходимость.

Повышенный белок в моче

У здорового человека белок в моче отсутствует, однако у 17% он может выявляться в анализе и при этом не свидетельствовать о каких-либо проблемах со здоровьем. К тому же некоторые факторы увеличивают его количество абсолютно у любого человека. Например, причинами легкой протеинурии (альбуминурии) становятся:

• Интенсивные физические нагрузки (физиологическая протеинурия).
• Переохлаждение.
• Стрессы и нервное напряжение.
• Восстановительный период после инфекционных заболеваний.
• Пища, богатая белками (алиментарная протеинурия).

Повышенное содержание белков в моче наблюдается и у детей первых дней жизни. Для взрослых допустимая норма белка в утренней моче – до 0,03 г/л.

Основная причина стабильно повышенных показателей – заболевания почек. Очень часто протеинурия наблюдается у беременных в результате механического сдавливания почек, а также чрезмерной нагрузки на них.

Другие причины повышенного белка:

• Аллергические реакции.
• Воспаления мочевых путей.
• Воспаления почек.
• Опухли в мочевом пузыре и мочевыводящих путях.
• Хроническая сердечная недостаточность на поздних стадиях.
• Заболевания с выраженной лихорадкой.

Дефицит белка в организме

В отличие от жиров и углеводов белок в организме человека не накапливается, поэтому нехватка протеинов в питании быстро сказывается на состоянии здоровья. ВОЗ отмечает, что если в суточном рационе количество белков меньше, чем 35-40 г в сутки (минимальная потребность), развиваются разные виды белковой недостаточности. Особенно часто от нее страдают дети, наиболее распространенные диагнозы при этом такие:

• Алиментарная дистрофия (алиентарный маразм) – масса тела составляет менее 60% от необходимой.

Развивается, как правило, у детей первого года жизни, особенно у тех, кто находится на искусственном вскармливании и получает при этом несбалансированные смеси. В результате проявляются общее истощение мускулатуры, замедленный рост и набор массы тела, исчезновение подкожного жирового слоя, задержка умственного развития.

• Квашиоркор – масса тела 60-80% от необходимой.

Чаще наблюдается у детей 1-4 лет и взрослых при сильном истощении. Характерные симптомы истощения: отеки, вздутый живот, низкая масса тела.

Белковая недостаточность легкой и средней формы может наблюдаться у таких категорий людей:

• Строгие вегетарианцы (из рациона исключены сыры, молоко, яйца).
• Дети и подростки при недостаточном содержании белковой пищи.
• Беременные и женщины, кормящие грудью.
• Люди, сидящие на строгих диетах. Особенно опасны монодиеты.
• Люди, страдающие алкоголизмом.

Нехватка протеинов может быть связана не с алиментарным фактором (нарушениями питания), а с болезнями, которые способствуют нарушению синтеза белков, их ускоренному разрушению. Среди таких заболеваний:

• Туберкулез.
• Болезни пищевода, язвенный колит, хронический энтероколит.
• Нарушения всасывания белков в разных отделах ЖКТ (например, гастрит с пониженной кислотностью).
• Рак.

Дефицит белка легкой степени проявляется такими симптомами:

• Общая слабость.
• Тремор в конечностях.
• Головные боли.
• Бессонница.
• Нарушение координации движений.
• Нервозность, плаксивость.
• Бледная кожа, плохо заживающие ранки.
• Отеки.
• Плохие волосы, частичное облысение.
• Тахикардия, аритмия и другие проблемы в работе сердца.

Переизбыток белка в организме

Избыточное количество белков в организме тоже негативно отражается на здоровье. Лишний протеин увеличивает нагрузку на печень, а его продукты распада могут вызывать сильные интоксикации.

Белковое отравление также может быть связано с алиментарным фактором. Если процент протеиновых продуктов в рационе превышает 50%, скорее всего, организм не сможет в полном объёме переваривать эти вещества. Однако интоксикация может наступить и вследствие врожденных и приобретенных болезней. При ферментопатиях конкретные классы белков не способны расщепляться и постепенно накапливаются в крови в чрезмерном количестве.

Повышенное содержание белков приводит к таким нарушениям:

• Болезни и патологии печени и почек.

Поскольку эти органы выводят из организма продукты распада и излишки веществ, чрезмерное количество белков увеличивает нагрузку на них. При длительном отравлении может развиться почечная и печеночная недостаточность.

• Нарушения пищеварения.

На начальном этапе секреция желудочного сока может усиливаться, а после, наоборот, уменьшается – усвоение пищи ухудшается.

• Воздействие на ЦНС.

Повышенный белок сказывается на проводимости нервов, в тяжелых случаях может вызывать даже параличи. Также избыток протеина вызывает состояния, схожие с неврозами.

• Повреждение костной ткани (остеопороз).

Организм может усвоить только определенное количество белков, излишки перерабатываются и выводятся. Для того чтобы связать лишние протеины, организм использует кальций. Если их слишком много, то потребности в макроэлементах существенно возрастают – начинает использоваться кальций, содержащийся в костях.

Белки, жиры, углеводы

Белки, жиры и углеводы составляют основу рациона человека. Каждые из этих веществ выполняют свои важные функции:

• Суть белков – строительство клеток, без которого невозможен рост и обновление тканей организма.
• Жиры – это запасы энергии.
• Углеводы – главный источник энергии, который расходуется сразу после поступления в кровь.

Полное исключение хотя бы одного компонента несет за собой тяжелые последствия и пагубно сказывается на здоровье. Однако при похудении или, наоборот, наборе веса соотношение в рационе белков, жиров и углеводов можно менять:

• Для нормального функционирования организма, поддержания всех систем в обычном режиме больше всего подходит такое соотношение: белки – 25-35%, жиры – 25-35%, углеводы – до 50%.
• В том случае если нужно сбросить вес (уменьшить жировую массу), соотношение компонентов должно быть таким: белки – до 50%, жиры – 30%, углеводы – 20%.
• Набор массы тела (речь не идет о наращивании мышц у спортсменов): белки – 35%, жиры – 15-25%, углеводы – до 60%.

Увеличение количества протеинов в ежедневном рационе способствует формированию мышечной ткани, а она расходует больше энергии даже в состоянии покоя. Поэтому наращивание мышц способствует похудению, поскольку увеличивает количество сжигаемых калорий.

Белковые диеты – один из наиболее популярных способов похудения. Однако только правильное соотношение белков, жиров и углеводов приведет к нужному результату. При избытке протеинов организм страдает от интоксикации, что в результате сказывается на обменных процессах и после окончания диеты может спровоцировать набор веса.

Количество белков в рационе

Количество белка в рационе питания напрямую зависит от потребностей конкретного организма. Нормы для ребёнка в период роста и пожилого человека с низкой физической активностью будут существенно отличаться. В среднем врачами рекомендуется такое количество протеина:

• Дети с рождения и до 3 лет – 1,1-2 г/кг в сутки.
• 4-13 лет – 0,95-1,5 г/кг в сутки.
• 14-18 лет – 0,85-1,2 г/кг в сутки.
• Взрослые при низкой и средней физической активности – 0,75-1 г/кг в сутки.
• Спортсмены – 1,5-2 г/кг в сутки.
• Беременные и кормящие женщины – 1,1-1,5 г/кг в сутки.
• Пожилые люди – 0,8 г/кг в сутки.

Нормы могут меняться в зависимости от потребностей организма и состояния здоровья. Например, при заболеваниях печени и почек количество белка можно уменьшить. А вот перед серьезной физической нагрузкой, походом, соревнованиями и прочим, наоборот, увеличить содержание протеинов в меню.

Нужно понимать, что указанные значения – это количество чистого белка, а не белкового продукта. Например, в 100 г мяса в среднем содержится около 20 грамм чистого протеина. Кроме этого, вещества животного и растительного происхождения по-разному усваиваются организмом человека. И если, например, для жиров более эффективными являются именно растительные компоненты, то аминокислоты лучше усваиваются из животного белка. Поэтому в рационе ребёнка продукты животного происхождения должны составлять 60% от всего потребляемого протеина, а для взрослого – не менее 30-40%.

Вегетарианские диеты, если они не являются лечебными и не призваны специально сократить количество протеина, должны обязательно проходить с повышенным содержанием белковых продуктов растительного происхождения.

Содержание белков в продуктах

Белки человеческий организм получает из двух источников – растительных и животных продуктов. Содержание чистых протеинов в конкретных видах показывает таблица белков, приведенная ниже.

При подсчете необходимого объёма нужно учитывать еще несколько факторов:

• Усвоение белковой пищи.

Белки в продуктах растительного происхождения усваиваются лишь на 60%, животного – на 80-90%.

• Термическая обработка.

Молекула белка способна разрушаться или видоизменяться под действием температур. Хорошо знакомый всем пример – белок яйца, который после разогревания меняет свою структуру, прозрачность, цвет. После готовки в животных продуктах часть молекул белка разрушается и не может быть усвоена организмом. Например, аминокислота лизин в мясе и рыбе становится менее ценной. А вот бобовые, наоборот, после нагревания легче перевариваются, поскольку содержащийся в них ингибитор трипсина становится неактивным.

• Содержание других компонентов в продукте (белки, жиры и углеводы).

Например, животная пища всегда обогащена насыщенными жирами, а их чрезмерное количество негативно сказывается на здоровье сосудов.

Животные белки

Основным преимуществом белков в продуктах животного происхождения является их состав – они содержат все незаменимые аминокислоты для организма человека. Поэтому потребление таких блюд точно делает рацион полноценным. При этом продукты животного происхождения всегда в своем составе содержат жиры, потребление которых нужно ограничивать. С учетом всех факторов лучшие источники животных белков такие:

• Молоко, творог (не требуют термической обработки и лучше усваиваются).
• Йогурт и кисломолочные продукты (дополнительно содержат полезные молочнокислые бактерии).
• Рыба, морепродукты (в отличие от мяса содержат ненасыщенные полезные жиры).
• Нежирные сорта мяса и птицы (низкий процент жирности).
• Яйца (дополнительно обогащены витаминами А, В, РР, кальцием, калием, железом).

Продукты, которые лучше исключить или свести к минимуму их количество:

• Сало.
• Масло сливочное.
• Баранина.
• Жирные части свинины.

Растительные белки

Состав белков растительного происхождения отличается от описанных выше тем, что не содержит все незаменимые аминокислоты. Поэтому, если они являются основным источником протеинов (например, у веганов), меню должно быть максимально разнообразным. Недопустимо употребление лишь одного вида белков растительного происхождения.

При этом их состав существенно выигрывает перед продуктами животного происхождения – они менее калорийны, не содержат холестерин и насыщенные жиры, богаты витаминами и микроэлементами, в их составе есть клетчатка, улучшающая пищеварение. Поэтому белки в продуктах растительного происхождения – важная составляющая здорового питания.

Источник http://molekula-polzy.ru/stroitelnye-veshhestva-organizma/

Источник https://daily-menu.ru/article/useful/3

Источник https://medaboutme.ru/zdorove/spravochnik/slovar-medicinskih-terminov/belki/