Что такое биологическая ценность белка?

Вегетарианство (?)

Биологическая ценность белков

Биологическая ценность белков определяется двумя факторами: 1) аминокислотным составом и 2) перевариваемое количество белков в желудочно-кишечном тракте (например, белок шерсти, волос и перьев не может расщепляться пищеварительными ферментами). Доказательством первого положения может служить следующий опыт. Если двум группам крыс скармливать совершенно одинаковые количества казеина (белка молока) и желатина, то в первом случае организм усваивает азот, а во втором он выводится с мочой. Это происходит потому, что в желатине почти нет валина, метионина и некоторых других аминокислот, да и находятся они не в оптимальном соотношении. Такой белок плохо усваивается.

Организм человека, в отличие от некоторых микроорганизмов (например, кишечной палочки, образующей аминокислоты из нитритов, нитратов или амммиака), может синтезировать только половину из необходимых ему 20 аминокислот. Вторую половину человек должен обязательно получать с пищей. Это так называемые незаменимые аминокислоты. Синтез белков в нашем организме осуществляется по принципу «всё или ничего». Отсутствие хотя бы одной незаменимой аминокислоты приведёт к полному прекращению биосинтеза тех белковых молекул, в состав которых входит недостающая аминокислота. Клинически это проявляется отрицательным азотистым балансом (усилением выведения азота из организма), истощением, нарушениями со стороны нервной системы и пр.

Очень существенным является достаточное поступление с пищей и заменимых аминокислот, так как при низком их содержании в продуктах питания в организме увеличивает расход незаменимых.

Значит, необходимо разнообразить белковую пищу. Очевидно, что чем ближе аминокислотный состав принимаемого пищевого белка к аминокислотному составу нашего тела, тем выше его биологическая ценность.

Если вы захотите оценить качество растительного или животного белка, Вам следует обратить внимание на присутствие в нем незаменимых аминокислот; изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланииа, треонина, триптофана и валина (а для детей незаменимыми являются также аргинин и гистидин). В питании онкологического больного эти аминокислоты должны быть обязательно и даже в повышенном по сравнению со здоровыми людьми количестве, так как при раке усиливается распад собственных белков организма (см. об этом ниже).

К числу наиболее важных и дефицитных относятся лизин, триптофан и метионин (Б. Л. Смолянский, 1979). Их можно получить в составе следующих продуктов (см. табл. 7).

Таблица 7.

Незаменимые аминокислоты

Продукты

Содерж. в 100 г продукта

Суточная потребность

триптофан

мясо, рыба, молоко
мука ржаная и пшеничная

0,2
0,015

около 1 г

лизин

мясо, рыба, творог, яйцо

1,5

3-5 г

метионин

рыба, мясо, сыр, белки яиц
творог
зерновые продукты

0,4-0,5
0,5
2-2,5

около 3 г

Горох, фасоль и соя – хорошие источники метионина, а также триптофана. Но, несмотря на то, что бобовые растения содержат не меньшее количество белка, чем мясо, и к тому же все незаменимые аминокислоты, бобовые трудноперевариваемы. Как и, впрочем, белки почти всех растительных продуктов – они заключены в оболочку растительной клетки (клетчатку), не способную расщепляться пищеварительными ферментами. Чем более груба клетчатка (в отрубях, капусте, грибах, бобовых, крупах из цельных зёрен), тем тяжелее усваиваемое п. белков. Поэтому травоядные млекопитающие вынуждены съедать большие объёмы пищи.

Чтобы вегетарианец смог получить необходимое количество белка и незаменимых аминокислот, ему также нужен объёмный рацион, иногда на пределе физиологических возможностей пищеварительной системы (если белок получать только за счёт белого хлеба, его придётся съесть 70 кусков).

Подобрать нужное сочетание растительных продуктов с целью удовлетворения потребности организма в незаменимых аминокислотах также непросто. Так, в хлебе мало лизина; в кукурузе почти нет лизина и триптофана, в рисе – лизина и треонина. Более полноценен белок картофеля, но его в клубнях мало. Как ни хороши бобовые, но в них содержатся вещества, тормозящие работу пищеварительных ферментов (чтобы их разрушить, надо горох и фасоль хорошо проваривать). Интересно, что в рецептах традиционной народной кухни интуитивно учитывается нужное сочетание продуктов. Так, индейцы Нового Света готовят питательное блюдо сукоташ – смесь кукурузы с бобами. Если же, например, кукурузу съесть на обед, а бобы – на ужин, то полезные свойства пищи нарушаются. Жители Востока комбинируют рис с соевыми бобами, что также повышает пищевую ценность блюда.

В Беларуси чистое вегетарианство вряд ли возможно: слишком сложно и очень дорого подобрать такое сочетание местных и импортных продуктов, которое отвечало бы необходимым нормам. Нелишне отметить, что вегетарианская диета раздражает желудок и кишечник и вызывает обострение воспалительных процессов в нём.

Вернёмся к понятию «биологическая ценность» белка.

Лауреат Нобелевской премии, всемирно известный биохимик А. Ленинджер (1985) считает, что если в каком-то данном белке имеются все незаменимые аминокислоты и все они могут всосаться в кишечнике, то биологическая ценность такого белка условно может быть принята за 100%. Если в белке отсутствует хотя бы одна аминокислота, его биологическая ценность равна нулю. Причем для нормального биосинтеза белков тканей организма все аминокислоты должны поступать одновременно. Так, если крысят кормить синтетической пищей, содержащей все аминокислоты, кроме одной, а затем через 3 часа давать им недостающую, то крысы всё равно не будут расти, поскольку аминокислоты не могут откладываться про запас.

Растительные белки характеризуются более низкой биологической ценностью, чем животные, и чтобы обеспечить организм необходимым количеством дефицитной аминокислоты, нужно большое количество растительного белка, при этом остальные аминокислоты будут поступать в избытке. А. Леиинджер приводит следующие данные о биологической ценности белков (в процентах):

  • женское молоко (коровье) — 95 %
  • говядина – 93 %
  • яйцо – 87 %
  • кукуруза -36 %
  • очищенный рис – 63 %
  • белый хлеб – 30 %

В качестве международного эталона белка, состав которого отвечает физиологическим потребностям организма, принят белок куриного яйца. Эталоном могут служить также белки молока (см. о молоке).

Сведения о том, какие белки являются более полноценными, в первую очередь необходимы больному с потерей веса. При предраковых заболеваниях и раке желудочно-кишечного тракта питание должно быть не только полноценным по белковому составу, но и щадящим, т.е. пища не должна раздражать слизистую оболочку желудка и кишечника, легко перевариваться. Наиболее быстро перевариваются белки молочных продуктов и рыбы, затем идёт мясо (Б. Л. Смолянский, 1979). В рыбе меньше соединительной ткани, чем в мясе, поэтому она считается более нежной пищей. Белки говядины перевариваются быстрее, чем белки свинины. Хуже усваиваются хлеб и крупы; из этих продуктов наиболее «лёгкими» считаются пшеничный хлеб из муки высших сортов и манная крупа. Трудно перевариваемыми являются бобовые культуры и листья капусты.

Тепловая обработка ускоряет переваривание белков (сырое яйцо – более «тяжёлая» пища, чем вареное). Но при длительном кипячении разрушаются некоторые аминокислоты. Варка, перетирание, маринование, взбивание облегчают доступ пищеварительных ферментов к белкам и улучшают их усвояемость. Жарение затрудняет доступ ферментов к аминокислотным цепям белков из-за образования плотной корки на поверхности продукта. Из растительной пищи при заболеваниях желудочно-кишечного тракта следует отдавать предпочтение пище содержащей меньше клетчатки (исключая атонические состояния кишечника).

Сбалансированность аминокислотного состава можно улучшить путём сочетания животных и растительных продуктов: картофеля и овощей с рыбой и мясом; мучных изделий с творогом, мясом, рыбой; молочных продуктов с хлебом, крупами, макаронами.

Максимальное разнообразие продуктов питания должно являться золотым правилом рационального питания, считает португальский диетолог Э. Переш (1991), поскольку при этом обеспечивается взаимодополняемость всех основных компонентов пищи: белков, углеводов, витаминов и др. Учёный рекомендует следующие сочетания продуктов, биологическая ценность которых эквивалентна высокой биологической ценности белков молока и яиц:

  • крупяные изделия + мясо + бобовые культуры + овощи;
  • крупяные изделия + бобовые культуры + овощи + молоко;
  • рис + бобовые культуры + овощи + рыба;
  • крупяные изделия + молоко + мясо.

Для тяжелобольных разработаны (Институт питания АМН России) различные типы «энпитов» – лёгких сухих концентратов с высоким содержанием легкоусвояемых белков.

Биологическая ценность белка: важные моменты и особенности

Сегодня рассмотрим биологическую ценность белка в продуктах и степень его усвояемости.

Многие читатели сайта www.bombatelo.ru и без подсказок знают, что белок это основной строительный материал для наших мышц, без него хоть часами сиди в спортзале роста мышц не будет, укрепите мышцы, связки, сухожилия, сожжёте жировые отложения, но рельефной красивой мускулатуры не увидите. Однако белок белку рознь, не весь он одинаковый по степени усвояемости и ценности для организма.

Источники белка в продуктах

Для начала давайте выясним, что такое БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ – это показатель, отвечающий за то, как эффективно организм может использовать белок для роста и восстановления мышц, это зависит от полноты аминокислотного состава и степени усвоения.

Основная масса людей, только пришедшая в спорт, затрудняются с выбором правильных продуктов, где содержится большое количество белка и используют, то что находится в основном постоянно на кухонном столе – картофель, макароны, хлебобулочные изделия, разнообразные каши, орехи, супы, борщи и так далее.

Действительно в этих продуктах есть белок, но его хватит для обычного существования, а для быстрого наращивания мышц и не допущения перетренированности , этого не достаточно, причины следующее:

1) Чтобы набрать необходимые 2гр. белка на 1 кг. веса, необходимо съесть приличное количество этих продуктов. К примеру, вес человека 80кг., ему необходимо 160гр. белка в сутки, картофель на 100гр. содержит – 2гр. белка, то есть, чтобы набрать необходимые 160гр. (80кг. х 2гр.) нужно съесть – 8кг. картофеля. Аналогичным вычислением можно сказать за макароны, каши, хлебобулочные изделия и так далее, сможете употребить столько в сутки. Сомневаюсь. Тем более, где мало содержится белка, по-любому большое количество углеводов и жиров, а это будет способствовать накапливанию жировых отложений.

2) Весь белок состоит из незаменимых (не синтезируется организмом) и заменимых (синтезируются организмом самостоятельно) аминокислот , среди рассмотренных продуктов выше, в основном содержат заменимые аминокислоты, а незаменимых совсем маленький %, но для нормального роста мускулатуры нужны оба вида аминокислот, без него результаты будут сводится к 0.

3) Необходимо знать саму биологическую ценность белка, которую можно узнать из таблице ниже:

Понятное дело, что самый простой способ удовлетворить суточную потребность это сывороточный протеин , для ночи лучше подходит казеиновый , чтобы в процессе сна мышцы не голодали и не разрушались.

Но если нет возможности покупать спортивное питание, не расстраивайтесь, принимайте в большей мере продукты из таблицы с 1 по 13 позицию, при чём советую творог, яйца молоко и другие молочные продукты перемалывать на блендере, жидкая пища быстрее усваивается и не вызывает чувство тяжести в желудке. Про другие моменты питания для набора массы узнаете – здесь , а для похудения – тут .

Степень усвояемости протеина:

І-степень – яичный и молочный
ІІ-степень – рыбный и мясной
ІІІ-степень – растительный

Для улучшения усвояемости белка применяйте следующую схему:

Яйца + картофель
Яйца + фасоль
Яйца + кукуруза
Яйца + пшеница
Молоко + Рожь
Соя + Пшено

Заходите на форум , где можете получить важные советы и возможно здесь получите ответ на долгомучающий вопрос. Желаю удачи и каждому полностью достичь своей цели! 😉

Биологическая ценность белков пищи

Аминокислоты и их значение в питании

Основными составными частями и структурными элементами белковой молекулы являются аминокислоты. Поступив с пищей, белки расщепляются до аминокислот, которые с кровью попадают в клетки и используются для синтеза белков, специфических для организма человека. В процессе синтеза специфических белков имеет значение не только количество поступивших с пищей белков, но и соотношение в них аминокислот. Вследствие того, что белков, совпадающих по аминокислотному составу с белками тканей человека в естественных пищевых продуктах нет, то для синтеза белков организма следует использовать разнообразные пищевые белки.

В пищевых продуктах для человека имеют значение 20 аминокислот в L-формах.

В организме человека наблюдается превращение одних аминокислот в другие, которое частично происходит в печени. Однако имеется ряд аминокислот, не образующихся в организме и поступающих только с пищей. Эти аминокислоты называются незаменимыми (эссенциальными) и считаются жизненно необходимыми. К незаменимым аминокислотам относятся триптофан, лизин, метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, валин, треонин. У детей незаменимой аминокислотой является гистидин, так как он у них не синтезируется до трех лет в необходимом количестве. При отдельных заболеваниях организм человека не способен синтезировать некоторые другие аминокислоты. Так, при фенилкетонурии не синтезируется тирозин из фенилаланина.

Каждая аминокислота в организме имеет свое значение.

Триптофан необходим для роста организма, поддержания азотистого равновесия, образования белков сыворотки крови, гемоглобина и ниацина (витамина РР).

Лизин участвует в процессах роста, образования скелета, усвоения кальция

Метионин участвует в превращении жиров, в синтезе холина, адреналина, активизирует действие некоторых гормонов, витаминов, ферментов и является липотропным веществом, препятствующим жировому перерождению печени

Фенилаланин – участвует в процессе передачи нервных импульсов в составе медиаторов (допамин, норэпифрин).

Лейцин – нормализует сахар крови, стимулирует гормон роста, участвует в процессах восстановления поврежденных тканей костей, кожи, мышц.

Изолейцин – поддерживает азотистый баланс, его отсутствие приводит к отрицательному азотистому балансу.

Валин – участвует в азотистом обмене, координации движений и др.

Треонин – участвует в процессах роста, формирования тканей и др.

Биологическая ценность – характеризуется содержанием незаменимых аминокислот в пищевых белках, их сбалансированностью и степенью усвоения организмом.

Для полного усвоения белка пищи содержание в нем аминокислот должно быть в определенном соотношении, т.е. быть сбалансированным. Для взрослого человека может быть принята следующая формула сбалансированность незаменимых аминокислот (г/сут): триптофана 1, лейцина 4-6, изолейцина 3-4, валина 3-4, треонина 2-3, лизина 3-5, метионина 2-4, фенилаланина 2-4. Для ориентировочной оценки сбалансированности незаменимых кислот принята упрощенная формула, согласно которой соотношения триптофан : лизин : метионин (вместе с цистином) равно 1:3:3 (г/сут).

В зависимости от биологической ценности различают три группы пищевых белков.

Белки высокой биологической ценности – это белки, содержащие все незаменимые аминокислоты в достаточном количестве, в оптимальной сбалансированности и обладающие легкой перевариваемостью и высокой усвояемостью (более 95%). К ним относятся белки яиц, молочных продуктов, мяса и рыбы.

Белки средней биологической ценности – содержат все незаменимые аминокислоты, но они недостаточно сбалансированы и усваиваются на 70-80%. Так, недостаток лизина – основная причина пониженной ценности белков хлеба. Кукуруза дефицитна по лизину и триптофану, рис – по лизину и треонину. Более полноценен белок картофеля, но количество его в этом продукте невелико – около 2%. Кроме того белки почти всех растительных продуктов трудно перевариваемы, так как они заключены в оболочки из клетчатки, что препятствует действию пищеварительных ферментов, особенно в бобовых, грибах, крупах из цельных зерен.

Неполноценные белки – в них отсутствует одна или несколько незаменимых аминокислот, что приводит к неполному усвоению других аминокислот и всего белка. К ним относят коллаген, эластин (содержатся в соединительной, хрящевой ткани), кератин (волосы, ногти, шерсть) и др. Так, в эластине и коллагене отсутствует триптофан и снижено количество незаменимых аминокислот.

Наиболее быстро перевариваются в желудочно-кишечном тракте белки молочных продуктов, яиц и рыбы, затем мяса (говядины быстрее, чем свинины и баранины), хлеба и круп (быстрее белки пшеничного хлеба из муки высших сортов и манной крупы). Белки рыбы перевариваются быстрее, чем мяса, так как в рыбе меньше соединительной ткани. Из коллагена получают желатин, который, несмотря на неполноценность, легко усваивается без напряжения секреции пищеварительных желез.

На усвояемость белков влияет технологическая обработка. Так, денатурация белковых молекул, образующаяся при тепловой обработке, взбивании, мариновании улучшает доступ пищеварительных ферментов и улучшает усвоение белков. Чрезмерная тепловая обработка (например, жарка) ухудшает усвояемость белков в результате избыточной денатурации, которая затрудняет ферментативную обработку. Избыточное нагревание отрицательно влияет на аминокислоты. Так, биологическая ценность молочного белка казеина падает на 50% при нагреве до 200 о С, При сильном и длительном нагреве продуктов, богатых углеводами, в них уменьшается количество доступного для усвоения лизина. Поэтому рационально предварительное замачивание круп в целях сокращения времени варки. Лучше усваиваются вареное мясо и рыба потому что содержащаяся в них соединительная ткань при варке приобретает желеобразное состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются. Измельчение пищевых продуктов облегчает процесс переваривания белков.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9941 – | 7563 – или читать все.

Белки (протеины). Пищевая и биологическая ценность белков. Основные источники белка.

Белки (протеины) — это сложные высокомолекулярные азот­содержащие соединения, состоящие из аминокислот. Белки орга­низма человека выполняют жизненно важные функции: пласти­ческую (являются строительным материалом), энергетическую (могут использоваться в качестве источника энергии), каталитическую (ферменты имеют белковую природу), регуляторную (гормоны белковой природы), защит­ную (антитела имеют белковую природу), транспортную (например гемоглобин, который переносит кислород).

Аминокислоты, используемые для синтеза белков поступают с пищей или появляются при расщеплении собственных белков организма. Из 20 аминокислот 10 – незаменимые, поскольку не образуются в организме человека, а значит должны поступать с пищей.

Недостаток незаменимых аминокислот в пище нарушает белковый обмен, усиливает распад собственных белков и приводит к возникновению заболеваний.

В зависимости от местных традиций и географического поло­жения основные источники белка животного происхождения в питании — мясо, молочные продукты, а в ряде стран морепродукты. Основные источники белка растительного — зерновые, бобовые, в меньшей степени орехи и семена.

Источниками полноценного белка, содержащего полный на­бор незаменимых аминокислот в остаточном количестве являются: молоко и мо­лочные изделия, яйца, мясо и мясопродукты, рыба и морепро­дукты. В продуктах растительного происхождения имеется дефи­цит незаменимых аминокислот, что снижает возможность исполь­зования белка организмом. Лучше всего в пищу принимать как животные так и растительные продукты.

При использовании только растительных продуктов (например, у строгих вегетарианцев) ами­нокислотный состав рациона также можно сбалансировать при целенаправленном подборе отдельных продуктов при условии их значительного разнообразия.

В периоды роста и раз­вития организма, а также при интенсивных восстановительных про­цессах (например выздоровление после травм) потребность в белках на единицу массы тела будет выше, чем у взрослого здорового человека.

Минимальным физиологическим количеством — надежным уровнем поступления белка — считается 0,6 г полноценного проте­ина на 1 кг массы тела в сутки. Уровень надежной потребности установлен экспериментально и относится к стандартному белку, усваивающемося в организме на 100%. К этой цифре приближаются белки молока, яиц, рыбы и мяса.

В рационе человека, как правило, представлен смешанный (жи­вотный и растительный) белок. Усвояемость его из суточного ра­циона не превышает 75 %. Оптимальная по­требность в таком белке составляет 0,8… 1,2 г на 1 кг массы тела в сутки. Оптимальным уровнем поступления белка следует считать 30 г смешанного протеина (при наличии не менее 55 % животного белка) на, 1000 ккал рациона.

Биологическая ценность белка (пищевая ценность белков) это степень усвоения бел­кового азота организмом. Чем выше этот показатель, тем выше качество белка.

Высокую биологическую ценность, имеют практически все животные белки, с небольшим дефицитом по серосодержащим аминокислотам у мо­лока. Растительные протеины, напротив, ограничены по таким незаменимым аминокислотам, как лизин и треонин.

Однако биологическая ценность белков пищевых зависит не только от наличия в них оптимального количества и соотношения незаменимых аминокислот, но и от их биодоступности (способности усваиваться).

Биодо­ступность аминокислот может значительно изменяться: снижать­ся при наличии в пище ингибиторов протеаз (вещества угнетающие активность ферментов, расщепляющих белок) или в результате химической трансформации аминокислот, происходящей в про­цессе технологической переработки пищи. Ингибиторы протеолитических ферментов, в частности, присутствуют в составе бо­бовых, например в сое или соевой муке, и лимитируют доступ­ность аминокислот из продуктов, их содержащих. При высокой и длительной тепловой обработке продуктов биодоступность также снижается.

Важным критерием такого показателя как пищевая ценность белков является их перевариваемостъ ферментами желудочно-кишечного тракта. По скорости переваривания белки можно расположить в следующем порядке:

1) яичные, рыбные и молочные;

3) зерновых (хлеб и крупы);

4) бобовых и грибов.

Плохая перевариваемость растительных белков связана со значительным содер­жанием целлюлозы, лигнина и других компонентов, которые в ряде случаев (как у бобовых и грибов) окружают белковые молекулы полисахаридными оболочками. В бобовых (особенно в сое) содер­жатся значительные количества ингибиторов протеаз, которые инактивируются при достаточно длительной тепловой обработке. Однако при длительной тепловой обработке разрушается или сни­жается доступность ряда аминокислот, в первую очередь лизина и серосодержащих, что снижает биологическую ценность готового продукта или блюда.

Истинная биологическая ценность белков животных— степень их утилизации организмом — практически достигает 95… 98 %. Азот же из белка зерновых (в составе традиционного хлеба, круп) не утилизируется организмом более чем на 50 %. Исключением из используемых в питании растительных белков являются протеины сои, имеющие показатели биологической ценности на уровне 80%.

Комбинации молочных и растительных бел­ков (зерновых) позволяют ликвидировать дефицит лимитиру­ющих аминокислот: небольшой недостаток серосодержащих кис­лот у молока и значительный недостаток лизина и треонина у зерновых. Добавление обезжиренного молока и молочной сыво­ротки в рецептуру хлебобулочных изделий, а сухого обрата в ком­бинированные (из зерна нескольких злаков) крупы, позволяет по­высив его биологическую ценность. Такую же целесообразность имеет комбинация творога с тестом (вареники, ватрушки, блин­чики), мяса с тестом (блинчики, пельмени, пирожки), каш с молоком, макарон с сыром, яиц с хлебом. Оптимальные соотно­шения животных и растительных белков дают, например, мясо с гречневой крупой (1:1) и мясо с картофелем (2,5:1). Комби­нация зерновых и бобовых (сои) также приводит к взаимному обогащению дефицитными аминокислотами (соответственно се­росодержащими и лизином). Не улучшают биологическую ценность такие рецептурные сочетания, как тесто с крупами, тесто с овощами (капустой, картофелем).

Белковая недостаточность

Белковая недостаточность обычно связа­на с общим недоеданием (голодом). Она почти всегда со­четается с выраженным дефицитом энергии, поэтому данный алиментарный дисбаланс принято называть белково-энергетической недостаточностью.

У новорожденных и детей младшего возраста белково-энергетическая недостаточность проявляется в форме квашиоркора и алиментарного маразма.

Алиментарная дистрофия может развиться и у взрослого чело­века при длительном (несколько месяцев) существенном дефи­ците питания. Ее проявлениями прежде всего будут снижение массы тела (истощение), потеря работоспособности, глубокие гиповитаминозные состояния, снижение иммунитета.

Избыток белка в организме.

Вместе с тем не следует забывать об отрицательном влиянии избытка белка в питании. Особенно чувствительны к избытку протеина крайние возрастные группы (дети и престарелые), а также лица с некоторыми заболеваниями (почеч­ными патологиями, заболеваниями гепатобилиарной системы). При этом в первую очередь страдают печень и почки.

В печени может развиваться жировая дистрофия и деструктивные процессы из-за перегрузки ее пищевыми аминокислотами, первично в ней кон­центрирующимися и переаминирующимися.

Почки функционально перегружаются из-за повышенного выделения остаточного азота (мочевина, мочевая кислота, креатинин) и нарушения кислот­но-щелочного баланса первичной мочи. В результате увеличива­ются потери кальция с мочой: каждый грамм лишнего белка приводит к потере 2… 20 мг кальция.

При длительном избытке белка в рационе увеличивается риск развития мочекаменной болезни, подагры, ожирения. Последнее связано с тем, что излишнее коли­чество белка вовлекается в процесс липонеогенеза (синтеза жира). Очень вероят­но также развитие относительного гиповитаминоза В6, РР и А из-за их повышенного расхода в метаболизме белков или нарушения их обмена.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Биологическая ценность белков кормов и методы ее оценки

Автор: Долгая Н.Н., к.б.н., с.н.с., руководитель по качеству ООО «СмартБиоЛаб»

Биологическая ценность (БЦ) белков характеризует их качество, способность обеспечить пластические процессы и синтез метаболически активных субстанций, и обусловлена наличием в них незаменимых аминокислот, их соотношением с заменимыми, и усвояемостью в желудочно-кишечном тракте.

В целом можно утверждать, что БЦ белка определяется его первой лимитирующей аминокислотой. Если организм требует, например, 1 г фенилаланина ежедневно, а с пищевыми продуктами поступает 500 г белка и при этом всего 0,5 г фенилаланина, БЦ белка является очень низкой, поскольку для анаболических целей будет использована только часть белка, а остальные – выведена из организма.

Низкая БЦ белка должна быть компенсирована другими белками. Например, когда белок содержит мало лейцина, его БЦ низкая. Комбинирование такого белка с белком, который имеет высокий уровень лейцина, позволит получить белок с более высокой БЦ, чем у первого. Следует учесть, что в комбинированном белка лимитирующей аминокислотой может оказаться другая аминокислота, которая и определит БЦ результата комбинирования.

Состояние белкового обмена целостного организма зависит не только от количества принятого с пищей белка, но и от качественного его состава. В опытах на животных было показано, что получение одинакового количества различных пищевых белков приводит в ряде случаев к развитию отрицательного азотистого баланса. Так, скармливание одних и тех же количеств казеина и желатина крысам приводило к положительному азотистому балансу в первом случае и к негативному – во втором. Все дело заключается в разном аминокислотном составе белков, и послужило базой для предположения о существовании в природе якобы «неполноценных» белков.

Оказывается, из 20 аминокислот в желатине почти отсутствуют (или содержатся в малых количествах) валин, тирозин, метионин и цистеин, кроме того, желатин характеризуется другим, отличным от казеина процентным содержанием отдельных аминокислот. Этим можно объяснить, что замена в питании крыс казеина на желатин приводит к развитию отрицательного азотистого баланса. Эти данные свидетельствуют о том, что различные белки обладают неодинаковой пищевой ценностью. Поэтому для удовлетворения пластических потребностей организма нужны достаточные количества различных белков пищи. Пожалуй, справедливо положение, что чем ближе аминокислотный состав принятого пищевого белка в аминокислотному составу белков тела, тем выше его биологическая ценность. Следует, однако, отметить, что степень усвоения пищевого белка зависит от эффективности его распада под действием ферментов желудочно-кишечного тракта. Ряд белковых веществ (например, шерсть, волосы, перья и т.д.), несмотря на их близкий аминокислотный состав к белкам тела человека, почти не используются в качестве пищевого белка, поскольку они не гидролизируются протеиназами кишечника человека и большинства животных.

Для оценки биологической ценности пищевого белка важное значение имеет его аминокислотный состав. Так, скармливание крысам казеина (белок молока) и белка зеина, выделенного из кукурузы, который не содержит в своем составе лизина и триптофана, показало, что при получении казеина рост животных не нарушался. Замена казеина на зеин приводила к постепенному отставанию в росте и снижению массы тела животных. Добавление к зеину только триптофана предотвращало снижение массы тела, но не увеличивало рост; а добавлении в рацион еще и лизина способствовала тому, что масса тела животных прогрессивно нарастала. Таким образом, скармливание выделенного из кукурузного зерна белка зеина, который не содержит двух незаменимых аминокислот, приводит к остановке роста, уменьшение массы тела животных и развитию отрицательного азотистого баланса.

Однако человек и животные питаются не искусственно выделенными, а натуральными белками, входящими в состав смешанной пищи, в которой обычно содержится весь набор незаменимых аминокислот. Так, например, цельное кукурузное зерно содержит 2,5% лизина, 0,7% триптофана, в то время как зеин не содержит лизина вообще, а триптофана всего 0,1%. Этот пример лишний раз свидетельствует о том, что в природе неполноценных белков почти не существует и что следует, очевидно, только различать биологически более ценные и менее ценные (в питательном отношении) белки.

Различия в усвояемости влияют на утилизацию белков, в связи с чем вводят поправки на усвояемость при пересчете потребности в эталонных белках в соответствующие безопасные уровни потребления обычных смесей пищевых белков. Поскольку оценка безопасных уровней потребления основана на данных, полученных при использовании белков молока, яиц, мяса и рыбы, усвояемость других белков выражают в сопоставлении с усвояемостью белков вышеперечисленных продуктов.

Биологическую ценность белков оценивают химическими, биохимическими и биологическими методами (см. Таблицу 1).

Нужно отметить, что химическая оценка биологической ценности белков пассивная, поскольку отражает лишь потенциальную возможность белка в удовлетворении потребностей человека и животных. Конечный же результат зависит от особенностей структуры белка и действием на него со стороны пищеварительных протеиназ (пепсин, химотрипсин, трипсин и др.).

Показатель качества протеина зависит от того, какой именно из данных методов использовался. Например, при использовании одной методики оценки яичный белок может иметь высокий показатель качества, при использовании другой таким белком будет казеин. Еще одним, и, пожалуй, более важным фактором является то, что полученный показатель качества протеина будет напрямую зависеть от физиологических потребностей объекта исследования.

Таким образом, первый вопрос, который требует ответа: какая из методик оценки качества протеинов является идеальной и оптимальной?

Ответ ни одна, поскольку все они используют при расчетах допущение или основываются на моделях, достоверность которых не бесспорна.

Несмотря на существование большого количества различных методик оценки качества протеинов, только некоторые из них реально используются. Среди них: химический скоринг, оценка биологической ценности, оценка коэффициента эффективности, а также скорректирована по аминокислотам оценка усвояемости протеина.

Таблица 1. – Показатели биологической ценности белков

Химический гидролиз белков

Определение аминокислотного состава белков

Сравнение аминокислотного состава белков по стандартной аминокислотной шкале

Ферментативный гидролиз белков в моделях in vitro

Определение скорости и глубины расщепления исследуемого белка по сравнению со стандартным белком

Исследование усвоения и использования белков в метаболизме людей, животных, микроорганизмов

Химические методы

Для расчета биологической ценности белка используют следующие методы:

Метод оценки по «химическому числу», где каждая незаменимая аминокислота (АК) продукта исследуется и выражается в процентном отношении к содержанию этой аминокислоты (АК) в белке цельного куриного яйца. Полученные проценты всех незаменимых аминокислот суммируются и делятся на количество взятых для расчета аминокислот, что и принимается как показатель биологической ценности.

Расчет «химического числа» проводят по формуле:

Метод «аминокислотного скора». В этом методе в качестве идеальной шкалы вместо аминокислот белка куриного яйца используется аминокислотная шкала стандарта ФАО / ВОЗ.

Расчет «аминокислотного скора» проводят по формуле:

Метод «индекс Осера» – представляет собой среднее геометрическое соотношение содержания отдельных аминокислот в исследуемом белке (г) к таким же показателям в белке цельного куриного яйца (s).

Расчет «индекса Осера» проводят по формуле:

где, In. Osera – индекс Осера;
а – отношение количества каждой незаменимой аминокислоты (НЗАК) в исследуемом белке в ее же количества к белку цельного куриного яйца;
n – количество НЗАК; где n – число аминокислот, которые учитываются.

Данный метод расчета имеет свои недостатки, так как в этой методике, как и в других, описанных выше, не учитываются заменимые аминокислоты, которые также играют важную роль в белковом питании животных.

Метод Карпаци – Линдера – Варга, основанный на сравнении аминокислотного состава исследуемого белка к стандарту, в качестве которого используется аминокислотный состав белка куриного яйца. При этом в расчете учитываются и заменимые аминокислоты.

Расчет по 10-и незаменимым проводят по формуле:

где, ax1 – содержание НЗАК у исследуемом белке, количество которого меньше, чем в белке яйца, %;
aя1 – содержание этих же аминокислот в белке яйца, %;
бя1 – содержание НЗАК, колличество которых в белке яйца меньше, чем в исследуемом белке, %;
бx1 – содержание этих же АК в белке яйца, %;
Рx – сумма заменимых АК в исследуемом белке, %;
Ря – сумма заменимых АК в белке яйца, %;

Модифицированный метод Карпаци – Линдера – Варга, где в качестве стандарта взят аминокислотный состав белка сои (по справочным данным), потому что соя – зернобобовая культура, которая наиболее широко используется в мировом кормопроизводстве.

где, ax1 – содержание НЗАК в исследуемом белке, количество которого меньше, чем в белке сои, %;
aя1 – содержание этих же аминокислот в белке сои,%;
бя1 – содержание НЗАК, количество которых в белке сои меньше, чем в исследуемом белке,%;
бx1 – содержание этих же аминокислот в исследуемом белке, %;
Рx – сумма заменимых АК в исследуемом белке,%;
Ря – сумма заменимых АК в белке сои,%.

Метод «комплетного белка», основанный на методе «аминокислотного скора» для отдельных аминокислот.

Расчет проводят по формуле:

КБ – содержание комплетного белка, %;
СБ – содержание сырого белка в опытном образце, %.

Для злаковых культур КБ определяют по аминокислотному скором лимитирующей аминокислоты. Для других кормовых культур – по аминокислотному скором для лизина.

КБ = 10% – является стандартом;
КБ = 11,0-9,0% – полноценный продукт;
КБ = 9,0-7,5 % – удовлетворительное;
КБ = 7,5- 5,5% – низкокачественный;
КБ 11,0% – белковая добавка.

В российской научной школе при оценке БЦ белков используют коэффициент различия АК исследуемого белка (КРАС), который рассчитывают по формуле

где, ΔРАС – разница аминокислотного скора аминокислот, рассчитывается по формуле:

где, Сі – избыток СКОРА первой лимитирующей незаменимой аминокислоты, %;
Сmin – минимальный из скоров незаменимой аминокислоты белка, который исследуется, по отношению к эталону, %;
n – количество незаменимых аминокислот.

Величину биологической ценности определяют по формуле:

При этом, чем меньше величина КРАС, тем выше качество белка.

Показателем, характеризующим белок по степени его усвоения, использования с пользой, является коэффициент утилитарности (U или Ку), который учитывает сбалансированность АК состава не только по лимитирующим аминокислотами, но и по их избытку (по отношению к потребности).

Для оценки коэффициента утилизации аі каждой АК используют формулу:

где, АКС min – минимальный аминокислотный скор;
АКС і НЗАК – аминокислотный скор і-й незаменимой аминокислоты.

Коэффициент утилитарности белка (Ку) рассчитывают по формуле:

где, содержание iНЗАК – содержание каждой незаменимой аминокислоты в исследуемом белке;
АКС iНЗАК – аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты в исследуемом белке;
аiНЗАК, % – коэффициент утилизации каждой незаменимой аминокислоты в исследуемом белке.

Метод определения БЦ белка по скорректированному аминокислотному скором с учетом лимитирующей аминокислоты и «видимой» переваримости белка – PDCAAS предложено ФАО/WHO в 1991 по формуле G.Schaafsma, 2000.

где, КП – коэффициент «видимой» переваримости белка продукта.

DIAAS – относительно новый метод, рекомендуется ФАО/ВОЗ и используется как основной при оценке белковой ценности белка. Он оценивает биологическую ценность по аминокислотному скору, скорректированному с усвояемостью незаменимых аминокислот в подвздошной кишке, основанный на измерении усвояемости каждой отдельной эссенциальной (незаменимой) аминокислоты в подвздошной кишке, и противопоставляется традиционно принятому методу определения усвояемости протеина, измеряемого в фекалиях.

Метод рекомендуется ФАО/ВОЗ и используется как основной при оценке БЦ белка. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО в 2013 году) опубликовала доклад с рекомендациями по применению нового, усовершенствованного метода для оценки качества белков.

Метод получил название DIAAS, и его предложено использовать вместо PDCAAS. Применение метода DIAAS позволяет обеспечить более точное измерение количества аминокислот, которые усваиваются организмом, дифференцировать источники белка по их способности поставлять аминокислоты для использования.

У таблице 2 приведены рассчитанные данные по оценке биологической ценности белков различными методами, показано, что наибольший расчетный коэффициент для кормовых дрожжей максимальный по методу «Химического числа», соотношению НЗАК/ЗАК и АКС, однако по методу КРАС, коэффициенту утилитарности Ку и комплектному белку он 12-й, 5 -й и 2-й соответственно. Не на самом высоком уровне они и при расчете при использовании в качестве эталонов белка сои.

То есть оценка биологической ценности достаточно условный показатель, и не может корректно использоваться для оценки качества белка в кормлении животных.

Что такое биологическая ценность белка?

Белки относятся к жизненно необходимым веществам, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма. Белки не образуются из других пищевых веществ (жиров, углеводов) и не запасаются в виде резервов (что характерно для жиров).

При поступлении белков с пищей в количестве, меньшем рекомендуемых норм, в организме начинают распадаться белки тканей (печени, плазмы крови и т. д.), а образующиеся аминокислоты – расходоваться на синтез ферментов, гормонов и других необходимых для поддержания жизнедеятельности организма биологически активных веществ. Повышенное количество белков в составе пищи значительного влияния на обмен веществ в организме не оказывает.

Состояние белкового обмена в большей степени зависит от недостатка или отсутствия незаменимых аминокислот. Клетки организма человека 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, аминокислоты плохо всасываются или протеолитические ферменты

желудочно-кишечного тракта малоактивны, и белки плохо гидролизуются.

Основными характеристиками пищевой ценности белков являются их биологическая ценность и азотистый баланс.

Азотистый баланс – это баланс между количеством поступающих белков и количеством выделяющихся продуктов распада.

Существует три типа азотистого баланса:

1) азотистое равновесие (количество азота, поступающего с пищей, равно количеству выделяющегося азота). Характерно для зрелого организма;

2) положительный азотистый баланс (количество поступающего с пищей азота превышает количество азота, выводимого из организма). Характерен для молодого организма, когда идет накопление белковой массы, образуется ряд нужных для организма соединений;

3) отрицательный азотистый баланс (количество поступающего с пищей азота меньше количества азота, выводимого). Наблюдается у людей пожилого возраста, а также при некоторых заболеваниях, недостатке в рационе белков, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ. Длительный отрицательный азотистый баланс ведет к гибели организма.

Биологическая ценность белков определяется сбалансированностью аминокислотного состава и атакуемостью белков ферментами пищеварительного тракта.

Основная функция белков в питании – снабжение организма аминокислотами в необходимом количестве. В белках пищи должен быть не только сбалансирован состав незаменимых аминокислот, но и определено нужное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот, иначе часть незаменимых будет расходоваться не по назначению.

Оценить биологическую ценность белка можно путем сравнения его аминокислотного состава с аминокислотным составом «идеального» белка.

Аминокислотный состав «идеального» белка указан в аминокислотной шкале Комитета ФАО/ВОЗ (табл. 1). Наиболее часто для установления биологической ценности белка применяют метод аминокислотного скора (от англ. score – подсчет). Аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты в «идеальном» белке принимают за 100 %, а в природном (испытуемом) белке продукта либо в суммарном белке рациона определяют процент соответствия по формуле

Аминокислотная шкала для расчета аминокислотного скора

Предлагаемый уровень, мг на 1 г белка

В результате вычислений в исследуемом белке определяют лимитирующую кислоту с наименьшим скором.

Наиболее близки к «незаменимому» белку животные белки. В большинстве растительных белков содержится недостаточное количество незаменимых аминокислот. Например, белки злаковых культур неполноценны по лизину, метионину, треонину.

В белке картофеля, ряда бобовых не хватает метионина и цистеина (60 – 70 % от оптимального количества).

Биологическая ценность белков может быть увеличена добавлением в рацион лимитирующей кислоты или компонента с повышенным ее содержанием. Аминокислоты получают при гидролизе белков химическим или биологическим путем. Отдельные микроорганизмы при выращивании на специальных средах продуцируют в процессе своей жизнедеятельности определенные аминокислоты, так промышленным способом получают лизин и глутаминовую кислоту.

Животные и растительные белки усваиваются организмом не одинаково. Белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96 %; белки мяса, рыбы – на 93 – 95 %; белки хлеба – на 62 – 86 %; белки овощей – на 70 – 80 %.

В то же время необходимо помнить, что некоторые аминокислоты при тепловой обработке, длительном хранении продуктов способны образовать неусваиваемые организмом соединения, т. е. могут становиться для организма недоступными. Это снижает ценность белка.

На степень усвоения организмом белков оказывают влияние технология получения пищевых продуктов и их кулинарная обработка. При умеренном нагревании пищевых продуктов, особенно растительного происхождения, усвояемость белков несколько возрастает, так как частичная их денатурация облегчает доступ протеаз (гидролизующих ферментов) к пептидным связям. При интенсивной тепловой обработке усвояемость снижается. Такое же влияние оказывает наличие в продуктах восстанавливающих сахаров и продуктов окисления липидов в силу их взаимодействия с белковыми компонентами пищи.

Суточная потребность взрослого человека в белках разных видов составляет 1 – 1,5 г белка на 1 кг массы тела (у детей 1,5 – 4 г), т. е. примерно 85 – 100 г. Доля животных белков должна составлять 55 % от общего их количества в рационе.

Основные источники пищевых белков – мясо, рыба, молоко, продукты переработки зерна, хлеб, овощи. Содержащиеся в пище белки играют большую роль в образовании гемоглобина и эритроцитов, в синтезе ферментов, гормонов и антител, обеспечивающих иммунитет.

Недостаточное поступление белков с пищей, а также длительное употребление белков с низкой биологической ценностью приводят к белковой недостаточности организма – болезненному процессу, вызванному нарушением равновесия между образованием и распадом белков у взрослых и недостаточным их накоплением у детей. При этом питание может удовлетворять потребность организма в энергии за счет жиров и углеводов.

Белковая недостаточность проявляется:

– снижением массы тела;

– замедлением интенсивности роста и психического развития детей;

– нарушением функций печени, поджелудочной железы, кроветворных органов;

Легкие и среднетяжелые степени белковой недостаточности возможны у строгих вегетарианцев, употребляющих только растительную пищу ограниченного ассортимента, при нерациональном питании детей и подростков, при неудовлетворении повышенной потребности организма в белках при беременности, кормлении ребенка грудью, самолечении физиологически необоснованными диетами. Длительная белковая недостаточность приводит к тяжелому заболеванию – квашиоркору, главным образом у детей в возрасте 1 – 5 лет, особенно после прекращения вскармливания грудным молоком. Оно проявляется в отставании роста и веса, отеках, желудочно-кишечных расстройствах.

Ущерб здоровью человека наносит также пищевая аллергия, связанная с непереносимостью организмом отдельных видов белковой пищи (молока, яиц, орехов, белков некоторых злаков).

Термин «аллергия» происходит от греческих слов allos – другой и – ergon – действие. При нормальном пищеварении белки расщепляются в желудочно – кишечном тракте до аминокислот, которые не являются антигенами (аллергенами) и не вызывают ответной иммунной (защитной) реакции. При значительном поступлении в кровяное русло нерасщепленных белков (аллергенов) возникает острая реакция (зуд, кожные высыпания, кишечные расстройства). Предотвратить пищевую аллергию у младенцев можно грудным вскармливанием или нагреванием некоторых белков до 120 °С, однако наиболее эффективным способом является исключение аллергена из диеты.

Биологическая библиотека – материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

© 2018-2020 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.

Читайте также:  Сколько калорий нужно потреблять в день, чтобы похудеть
Добавить комментарий
ХимическиеБиохимическиеБиологические