В настоящее время известно 80 аминокислот, наибольшее значение в питании имеют 30, которые наиболее часто встречаются в продуктах и чаще всего потребляются человеком. К ним относятся следующие.
Наибольшее значение в питании представляют незаменимые аминокислоты, которые не могут синтезироваться в организме и поступают только извне – с продуктами питания. К их числу относят 8 аминокислот: метионин, лизин, триптофан, треонин, фенилаланин, валин, лейцин, изолейцин. В эту группу входят и аминокислоты, которые в детском организме не синтезируются или синтезируются в недостаточном количестве. Прежде всего это гистидин. Предметом дискуссий является также вопрос о незаменимости в детском возрасте глицина, цистина, а у недоношенных детей также глицина и тирозина. Биологическая активность гормонов АКТГ, инсулина, а также коэнзима А и глютатиона определена наличием в их составе SH-групп цистина. У новорожденных детей из-за недостатка цистеназы лимитирован переход метионина в цистин. В организме взрослого человека тирозин легко образуется из фенилаланина, а цистин – из метионина, однако обратной заменяемости нет. Таким образом, можно считать, что число незаменимых аминокислот составляет 11—12.
Поступающий белок считается полноценным, если в нем присутствуют все незаменимые аминокислоты в сбалансированном состоянии. К таким белкам по своему химическому составу приближаются белки молока, мяса, рыбы, яиц, усвояемость которых около 90 %. Белки растительного происхождения (мука, крупа, бобовые) не содержат полного набора незаменимых аминокислот и поэтому относятся к разряду неполноценных. В частности, в них содержится недостаточное количество лизина. Усвоение таких белков составляет, по некоторым данным, 60 %.
Для изучения биологической ценности белков используют две группы методов: биологические и химические. В основе биологических лежит оценка скорости роста и степени утилизации пищевых белков организмом. Данные методы являются трудоемкими и дорогостоящими.
Химический метод колоночной хроматографии позволяет быстро и объективно определить содержание аминокислот в пищевых белках. На основании этих данных биологическую ценность белков определяют путем сравнения аминокислотного состава изучаемого белка со справочной шкалой аминокислот гипотетического идеального белка или аминограмм высококачественных стандартных белков. Этот методический прием получил название аминокислотного СКОРА = отношению количества АК в мг в 1 г исследуемого белка к количеству АК в мг в 1 г идеального белка, умноженного на 100 %.
Белки животного происхождения имеют наибольшую биологическую ценность, растительные – лимитированы по ряду незаменимых аминокислот, прежде всего по лизину, а в пшенице и рисе – также и по треонину. Белки коровьего молока отличаются от белков грудного дефицитом серосодержащих аминокислот (метионина, цистина). К «идеальному белку» по данным ВОЗ приближается белок грудного молока и яиц.
Важным показателем качества пищевого белка служит также степень его усвояемости. По степени переваривания протеолитическими ферментами пищевые белки располагаются следующим образом:
1) белки рыбы и молока;
2) белки мяса;
3) белки хлеба и круп.
Белки рыбы лучше усваиваются из-за отсутствия в их составе белка соединительной ткани. Белковая полноценность мяса оценивается по соотношению между триптофаном и оксипролином. Для мяса высокого качества это соотношение составляет 5,8.
Каждая аминокислота из группы эссенциальных играет определенную роль. Их недостаток или избыток ведет к каким-либо изменениям в организме.
Биологическая роль незаменимых аминокислот
Гистидин играет важную роль в образовании гемоглобина крови. Недостаток гистидина приводит к снижению уровня гемоглобина в крови. При декарбоксилировании гистидин превращается в гистамин – вещество, имеющее большое значение в расширении сосудистой стенки и ее проницаемости, влияет на выделение желудочного пищеварительного сока. Недостаток гистидина, так же как и избыток, ухудшает условно-рефлекторную деятельность.
Валин – физиологическая роль данной НАК недостаточно ясна. При недостаточном поступлении у лабораторных животных отмечаются расстройства координации движений, гиперестезия.
Изолейцин наряду с лейцином входит в состав всех белков организма (за исключением гемоглобина). В плазме крови содержится 0,89 мг% изолейцина. Отсутствие изолейцина в пище приводит к отрицательному азотистому балансу, к замедлению процессов роста и развития.
Лизин относится к одной из наиболее важных незаменимых аминокислот. Он входит в триаду аминокислот, особенно учитываемых при определении общей полноценности питания: триптофан, лизин, метионин. Оптимальное соотношение этих аминокислот составляет: 1 : 3 : 2 или 1 : 3 : 3, если взять метионин + цистин (серосодержащие аминокислоты). Недостаток в пище лизина приводит к нарушению кровообращения, снижению количества эритроцитов и уменьшению в них гемоглобина. Также отмечаются нарушение азотистого баланса, истощение мышц, нарушение кальцификации костей. Происходит также ряд изменений в печени и легких. Потребность в лизине составляет 3—5 г в сутки. В значительных количествах лизин содержится в твороге, мясе, рыбе.
Метионин играет важную роль в процессах метилирования и трансметилирования. Это основной донатор метильных групп, которые используются организмом для синтеза холина (витамина группы В). Метионин относится к липотропным веществам. Он оказывает влияние на обмен жиров и фосфолипидов в печени и таким образом играет важную роль в профилактике и лечении атеросклероза. Установлена связь метионина с обменом витамина В12 и фолиевой кислотой, которые стимулируют отделение метильных групп метионина, обеспечивая таким образом синтез холина в организме. Метионин имеет большое значение для функции надпочечников и необходим для синтеза адреналина. Суточная потребность в метионине составляет около 3 г. Основным источником метионина следует считать молоко и молочные продукты: в 100 г казеина содержится 3 г метионина.
Триптофан, так же как и треонин, – фактор роста и поддержания азотистого равновесия. Участвует в образовании сывороточных белков и гемоглобина. Триптофан необходим для синтеза никотиновой кислоты. Установлено, что из 50 мг триптофана образуется около 1 мг ниацина, в связи с чем 1 мг ниацина или 60 мг триптофана могут быть приняты как единый «ниациновый эквивалент». Суточная потребность в никотиновой кислоте в среднем определена в количестве 14—28 ниациновых эквивалентов, а в расчете на сбалансированную мегакалорию – 6,6 ниациновых эквивалентов. Потребность организма в триптофане составляет 1 г в сутки. В продуктах питания триптофан распределен неравномерно. Так, например, 100 г мяса эквивалентно по содержанию триптофана 500 мл молока. Из растительных продуктов необходимо выделить бобовые. Очень мало триптофана в кукурузе, поэтому в тех районах, где кукуруза является традиционным источником питания, следует проводить профилактические осмотры для определения обеспеченности организма витамином PP.
Фенилаланин связан с функцией щитовидной железы и надпочечников. Он дает ядро для синтеза тироксина – основной аминокислоты, образующей белок щитовидной железы. Из фенилаланина может синтезироваться тирозин и далее адреналин. Однако обратного синтеза из тирозина-фенилаланин не происходит.
Существуют стандарты сбалансированности НАК, разработанные с учетом возрастных данных. Для взрослого человека (г/сутки): триптофана – 1, лейцина 4—6, изолейцина 3—4, валина 3—4, треонина 2—3, лизина 3—5, метионина 2—4, фенилаланина 2—4, гистидина 1,5—2.
Заменимые аминокислоты
Потребность организма в заменимых аминокислотах удовлетворяется в основном за счет эндогенного синтеза, или реутилизации. За счет реутилизации образуется 2/3 собственных белков организма. Ориентировочная суточная потребность взрослого человека в основных заменимых аминокислотах следующая (г/сутки): аргинин – 6, цистин – 2—3, тирозин – 3—4, аланин – 3, серин – 3, глутаминовая кислота – 16, аспирагиновая кислота – 6, пролин – 5, глюкокол (глицин) – 3.
Заменимые аминокислоты выполняют в организме весьма важные функции, причем некоторые из них (аргинин, цистин, тирозин, глутаминовая кислота) играют физиологическую роль не меньшую, чем незаменимые (эссенциальные) аминокислоты.
Интересны некоторые аспекты использования заменимых аминокислот в пищевой промышленности, например глутаминовой кислоты. В наибольших количествах она содержится только в свежих пищевых продуктах. По мере хранения или консервирования пищевых продуктов глутаминовая кислота в них разрушается, и продукты теряют свойственные им ароматы и вкус. В промышленности чаще используют натриевую соль глутаминовой кислоты. В Японии глутаминат натрия называют «Аджино мотто» – сущность вкуса. Пищевые продукты опрыскивают 1,5—5%-ным раствором глутамината натрия, и они долго сохраняют аромат свежести. Поскольку глутаминат натрия обладает антиокислительными свойствами, то пищевые продукты могут храниться более длительные сроки.
Потребность в белках зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, климатических и национальных особенностей и т. д. Исследованиями установлено, что азотистое равновесие в организме взрослого человека поддерживается при поступлении не менее 55—60 г белка, однако эта величина не учитывает стрессовые ситуации, болезни, интенсивные физические нагрузки. В связи с этим в нашей стране установлена оптимальная потребность взрослого человека в белке 90—100 г/сутки. При этом в пищевом рационе за счет белка должно обеспечиваться в среднем 11—13 % общей его энергетической ценности, а в процентном отношении белок животного происхождения должен составлять не менее 55 %.
Американскими и шведскими учеными установлены ультраминимальные нормы потребления белков на основании эндогенного распада тканевых белков при безбелковых диетах: 20—25 г/сутки. Однако такие нормы при постоянном использовании не удовлетворяют потребности организма человека и не обеспечивают нормальной работоспособности, так как при распаде тканевых белков образующиеся аминокислоты, используемые в дальнейшем для ресинтеза белка, не могут обеспечить должную замену животного белка, поступающего с пищей, и это приводит к отрицательному азотистому балансу.
Энергетическая потребность людей первой группы интенсивности труда (группа умственного труда) составляет 2500 ккал. 13 % от этой величины составляет 325 ккал. Таким образом, потребность в белке у студентов составляет приблизительно 80 г (325 ккал: 4 ккал = 81,25 г) белка.
У детей потребность в белках определяется возрастными нормами. Количество белка из-за преобладания в организме пластических процессов на 1 кг массы тела увеличено. В среднем эта величина составляет 4 г/кг у детей от 1 до 3 лет жизни, 3,5 —4 г/кг для детей 3—7 лет, 3 г/кг – для детей 8—10 лет и детей старше 11 лет – 2,5—2 г/кг, в то время как в среднем у взрослых 1,2—1,5 г/кг в сутки.
Это важнейшие компоненты биологически активных добавок, представляющие собой структурные химические единицы, из которых образуются белки, а также ферменты, пептидные гормоны, низкомолекулярные олигопептиды, обладающие высокой физиологической активностью. Они занимают центральное место в обмене азотистых веществ (участвуют в биосинтезе витаминов, алкалоидов и других соединений).
Аминокислоты делятся на две большие группы: заменимые, которые синтезируются в организме человека, и незаменимые, которые поступают в организм с пищей.
К заменимым аминокислотам относятся: аланин, гистидин, аргинин, аспарагин и L-аспарагин, аспарагиновая кислота, цистин и цис-теин, гамма-аминомасляная кислота, глютаминовая и L-глютамино-вая кислоты, глютамин, глицин, орнитин, пролин, серин, таурин, тирозин и L-тирозин.
К незаменимым аминокислотам относятся: изолейцин, лейцин, лизин и L-лизин, метионин, фенилаланин и L-фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
Аланин входит в состав различных белков, в свободном состоянии содержится в плазме крови. Аланин – один из источников глюкозы в организме.
Аргинин замедляет рост опухолей, в том числе раковых, за счет стимуляции иммунной системы. Он восстанавливает функции печени, контролирует обмен веществ в мышечной ткани, помогает снизить вес, оказывает стимулирующее действие на выработку инсулина поджелудочной железой и помогает синтезу гормона роста.
Аспарагин требуется для поддержания баланса в процессах, происходящих в центральной нервной системе: препятствует как чрезмерному возбуждению, так и излишнему торможению. Он участвует в процессе синтеза аминокислот в печени, улучшает энергетический обмен и кроветворение.
L-аспарагин нормализует функции мозга.
Аспарагиновая кислота повышает жизненную силу, играет важную роль в процессах метаболизма, нормализует работу центральной нервной системы, стимулирует иммунитет.
Валин оказывает стимулирующее действие. Он необходим для метаболизма в мышцах, восстановления поврежденных тканей, поддержания нормального азотистого обмена в организме, синтеза пантоте-новой кислоты.
Гамма-аминомасляная кислота контролирует работу центральной нервной системы. Она незаменима для обмена веществ в головном мозге, снимает возбуждение, оказывает успокаивающее действие, нормализует половые функции.
Гистидин необходим для нормального роста и восстановления тканей. Он защищает организм от повреждающего действия радиации, способствует выведению тяжелых металлов, является составной частью (активным центром) некоторых ферментов.
Глицин замедляет дегенерацию мышечной ткани, необходим для синтеза нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Он полезен для восстановления поврежденных тканей, незаменим для нормальной работы нервной системы и хорошего состояния предстательной железы.
Глютамин обеспечивает нормальную работу мышц; увеличивает выработку гамма-аминомасляной кислоты, необходимой для нормального функционирования головного мозга; поддерживает в норме кислотно-щелочной баланс в организме; принимает активное участие в азотистом обмене.
Глютаминовая кислота занимает ключевое положение в азотистом обмене. Без ее участия не идет синтез некоторых аминокислот. Глюта-миновая кислота обеспечивает нормальную работу центральной нервной системы, так как осуществляет перенос ионов калия и обезвреживает аммиак.
Изолейцин необходим спортсменам, так как увеличивает выносливость. Он используется при лечении многих психических заболеваний.
Лейцин защищает мышечные ткани и является источником энергии; способствует восстановлению костей, кожи, мышц (что важно в восстановительный период после операций или травм).
Лизин необходим для нормального формирования костей и роста детей; способствует усвоению кальция и поддержанию нормального азотистого обмена у взрослых; участвует в синтезе гормонов, ферментов или антител; полезен в восстановительный период после травм и операций.
L-лизин уменьшает влияние стресса, позволяет более успешно справиться с ним.
Метионин участвует в синтезе важнейших соединений, таких как холин, адреналин. Определенные формы метионина обладают витаминной активностью. Недостаток метионина в пище приводит к нарушению биосинтеза белков, замедлению роста и развития организма, тяжелым функциональным расстройствам.
Орнитин является основным участником процесса образования мочевины как одного из механизмов связывания токсичного азота, обеспечивает нормальный ход белкового обмена.
Пролин улучшает состояние кожи, помогает в восстановлении хрящевых поверхностей суставов, укрепляет связки и сердечную мышцу. Он важен для организма человека, так как является составной частью инсулина, грамицидина и других биологически важных пептидов.
Серин необходим для нормального обмена жиров и жирных кислот, роста мышечной ткани, поддержания нормального состояния иммунной системы, так как участвует в биосинтезе ряда важнейших аминокислот (глицина, метионина, цистеина, триптофана) и ферментов.
Таурин содержится в сердечной мышце, белых клетках крови, скелетной мускулатуре. Он принимает участие в синтезе многих других аминокислот, а также входит в состав основного компонента желчи, которая необходима для переваривания жиров, поглощения жирорастворимых витаминов, поддержания нормального уровня холестерина в крови. Таурин необходим для нормального обмена натрия, кальция и магния, а также необходим организму при атеросклерозе, для профилактики некоторых нарушений деятельности сердечной мышцы; предотвращает выведение калия из сердечной мышцы; оказывает защитное действие на головной мозг; снижает чувство тревоги.
Тирозин – антидепрессант, который подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, участвует в синтезе гормонов щитовидной железы и адреналина. Нарушение окислительного расщепления тирозина вследствие генетического дефекта приводит к развитию тяжелого заболевания – алкаптонурии. Биологически активные добавки с тирозином используют для снятия стресса, они помогают при синдроме хронической усталости, нарколепсии и депрессии, стабилизируют колебания настроения. L-тирозин стимулирует выработку адреналина, способствует повышению обучаемости и улучшению памяти, повышает настроение и мотивации.
Треонин способствует поддержанию нормального белкового обмена в организме, помогает работе печени и участвует в обмене жиров.
Триптофан обеспечивает нормальную работу головного мозга и центральной нервной системы. Его применяют при депрессии, бессоннице и для стабилизации настроения. Нарушения обмена триптофана приводят к слабоумию, а также могут служить показателями таких заболеваний, как туберкулез, рак, диабет.
Фенилаланин снижает болевые ощущения, улучшает память, подавляет аппетит, влияет на настроение. Он хорошо помогает при артритах, депрессивных состояниях, различных болях (менструальных, мигрени). Нарушение процессов превращения фенилаланина вследствие генетических изменений приводит к наследственному заболеванию – фенил-кетонурии.
L-фенилаланин необходим для нормальной работы мозга.
Цистеин и цистин тесно связаны между собой. Цистеин входит в состав альфа-кератина – основного белка ногтей, кожи и волос. Цис-тин выполняет защитную функцию организма, связывая токсичные ионы тяжелых металлов, соединения мышьяка, цианиды.
вы забыли упомянуть что треонин принадлежит к группе незаменимых лимитирующих аминокислот. почитайте инструкцию http://medicineforal...post/L-Treonine .
В бодибилдинг треонин еще используется