Физиология питания

Состав белка

Незаменимые аминокислоты используются продуктивно. Биологический и химический состав белков находиться в прямой зависимости от их аминокислотного состава.

 

Химический состав белков

В яичном белке недостаточно лизина организма для млекопитающих (дефицит лизина равен примерно 6%). Добавление этой аминокислоты ускоряет рост животных.

Белки коровьего молока содержат избыток лизина, лейцина, триптофана, гистидина и треонина и равен 20%.

Белки кукурузы значительно беднее первых двух групп пищевых белков. Они дефицитны по многим аминокислотам: лизину (60% нормы), триптофану, аминокислотам, содержащим серу, валину, изолейцину и треонину. В этих белках содержится избыток лейцина, гистидина, фениланина (тирозина). Биологическую ценность растительных белков можно значительно увеличить, сочетая их с белками молока. Так, смесь 60% белков кукурузы и 40% белков молока по биологической ценности почти эквивалентна белкам молока. Сочетание растительных и животных белков обеспечивает наилучшую регенерацию составных частей гемоглобина.

Аминокислотный состав белков

При сравнительном исследовании аминокислотного состава белков и эквивалентных им смесей аминокислот лучшие, результаты были получены с белками.

В опытах на животных было показано, что массивные дозы любой аминокислоты могут давать токсический эффект. Изучаемые аминокислоты состава белка добавлялись в диеты, содержащие различные количества белка. Добавление к диете 6-12% метионина приводило к высокой смертности, снижению потребляемого корма, потере веса, атрофии печени и селезенки, Токсическое действие метионина возрастало при диетах с недостаточным содержанием витамина В8. Добавление глицина снижало токсический эффект метионина. В то же время увеличение белка в диете всегда давало защитный эффект.

Как показатель пищевой ценности состава белков используют коэффициент белковой эффективности (КБЭ). В практической работе принято определять КБЭ при определенном уровне белка в диете, чаще всего при 10%.

Некоторые исследователи считают, что максимальная величина биологической ценности получается при уровне белка в диете, покрывающем эндогенную потребность человека, т.е. от 15 до 33 г белка в сутки. Получаемые в этом случае величины биологической ценности предложено называть абсолютными (АБЦ).

Предложен также метод определения пищевой ценности белков по усвоению отдельных аминокислот и их балансу. Определяются обычно незаменимые аминокислоты в крови через различное время после приема пищи.

Cвойства белка

"Жизнь - это и есть форма существования белковых тел" (Ф. Энгельс). Составные части человеческого организма реализуют свойства белков (мышцы, сердце, мозг и даже кости содержат значительное количество белка), но и участие белковых молекул во всех важнейших процессах жизнедеятельности человека. Все ферменты содержат в своей основе химические свойства белков, многие гормоны также являются белками; антитела, обеспечивающие иммунитет, представляют собой белки.

Значение свойств белков определяется не только многообразием их функций, но и их незаменимостью другими пищевыми веществами. Поэтому все свойства белков считаются наиболее ценными компонентами пищи. Опыт показал, что длительное безбелковое питание ведет к гибели организма.

Химические свойства белков

Белки пищевых продуктов представляют собой весьма сложные высокомолекулярные соединения, и эти химические свойства белков состоят из различных аминокислот, которых насчитывают до 80. Однако в большинстве продуктов содержится около 20 аминокислот. Разнообразие белков определяется в аминокислотной цепочке (первичная структура свойства белка), дополнительными связями аминокислот внутри полипептидной цепи (вторичная структура) и особенностями пространственного расположения полипептидных химических цепей (третичная структура).

В организме человека под влиянием ферментов протеиназ и пептидаз свойства белка в пище в основном расщепляются до свободных аминокислот. Это происходит в кишечнике, и является важным свойством белков. В ротовой полости измельченная пища обрабатывается ферментом амилазой, содержащейся в слюне. Амилаза расщепляет углеводы, в том числе углеводы растительной пищи, связанные с химическими свойствами белков, что высвобождает белки для последующей обработки.

Общие свойства белков

В желудке, где выделяются соляная кислота и пепсин, под влиянием повышенной кислотности и фермента происходят частичная денатурация (изменение, третичной структуры) свойства белка и его расщепление на крупные фрагменты. В кишечнике частично гидролизованные белки расщепляются протеазами и пептидазами в основном до аминокислот, которые всасываются в кровь и далее разносятся по всему организму, этим самым, влияя на соотношение, которое описывает норма белка для человека. Одни аминокислоты используются при этом чтобы построить химические свойства белков в организме, другие преобразуются в соединения, участвующие в образовании некоторых важных органических веществ, например нуклеопротеидов, и т.д.

Определенная часть аминокислот расщепляется до органических кетокислот, из которых в организме вновь синтезируются новые аминокислоты и затем белки, это важный процесс когда, в конечном счете, свойства белков играют важную роль. Эти аминокислоты называют заменимыми. Однако 8 аминокислот, а именно: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, тренин и валин - относительно того свойства белка не могут образовываться в организме взрослого человека из других.

Суточная норма потребления белка

Основными источниками белка в питании являются мясные, рыбные, молочные и зернобобовые продукты. Больше всего нормы потребления белка содержится в сырах - около 25%, в горохе и фасоли - 22-23%. Для того чтобы более тщательно была описана норма белка, укажем, что в разных видах мяса, рыбы и птицы содержится 16-20% белка, в яйцах - 13%, жирном твороге-14%, гречневой крупе ядрице- 13%, овсяной крупе и пшене- 12%, макаронах- 10-11%, хлебе ржаном - 5-6%, пшеничном - около 8%, молоке - 2,9% белка.

В большинстве овощей содержится не более 2% белка. Еще меньше его во фруктах и ягодах. Большинство пищевых продуктов подвергается тепловой кулинарной обработке. Эта заметно отражается на качестве и суточной норме белка.

4) В небольших количествах минеральные вещества поступают в растения, а с растительной пищей - животным и человеку. Функция минеральных веществ - образование скелета. Для этого используются кальций и фосфор пищи. Названные элементы участвует во многих других проявлениях жизнедеятельности организма. Фосфор, например, участвует в энергетическом обмене. Высокое его содержание в головном мозге привело даже в конце XIX - начале XX столетия к представлению об особой роли фосфора в умственной деятельности. Пытались приписать фосфору и значительную роль в половой активности человека, однако со временем интерес к нему убавился.

Кальций - участник множества регуляций, без которых человек просто не мог бы существовать.

Источниками фосфора служат: хлеб, крупы, мясо, печень, мозги, рыба, яйца, молоко, сыр, орехи и другие продукты.

Источниками кальция являются молоко и молочные продукты (в том числе твердые сыры, творог) зеленые овощи (лук и др.), курага, орехи, бобовые продукты, овес и изделия из него.

В пище человека часто возникает неудачное соотношение: кальция не хватает, а фосфор оказывается в избытке.

 

Магний и калий важны для работы сердца

 

Источниками калия являются: овощи, особенно шпинат и щавель, бахчевые, картофель, фрукты (особенно чернослив, курага, урюк), овес, бобовые, морская капуста, молоко.

Магний содержится в морской рыбе, хлебе из муки грубого помола, крупах (гречневой, пшене, ячневой и др.), в бобовых, свекле, салате, шпинате и некоторых других продуктах.

Многие минеральные вещества нужны человеку в крайне малых количествах, их из-за этого называют микроэлементами.

Железо необходимо для образования гемоглобина эритроцитов крови, при недостатке его развивается анемия. Наиболее легко железо усваивается из мяса, печени, лёгких. В куриных яйцах железа много, но усваивается оно из этого источника весьма плохо, поскольку связано в недоступные для организма человека соединения. Молоко и молочные продукты бедны железом. В зерновых железа меньше, чем в мясе, печени или легких и усваивается они из зерновых значительно хуже, чем из продуктов животного происхождения. Богаты железом свекла, яблоки, груши, черная смородина. Органические кислоты фруктов способствуют усвоению железа в кишечнике, орехи подавляют его.

Многие микроэлементы необходимы как составная часть ферментов, катализирующих основополагающие процессы жизнедеятельности. Железо не только переносит кислород в крови, но и катализирует использование его в тканях для получения энергии из пищевых веществ.

 

Источники важнейших микроэлементов пищи

 

ЙОД - морская капуста, изделия из нее, морская рыба (треска, минтай, сайра и др.), кальмары, креветки, мясо, молоко. Беднее йодом куриные яйца, говяжья печень. На морском побережье часть необходимого йода человек получает с воздухом.

МАРГАНЕЦ - бобовые, зерновые продукты (ячмень, овсяная крупа и др.), абрикосы, орехи, кофе, чай, шоколад, какао, некоторые пряности. Меньше в мясе, рыбе, яйцах, молоке, морепродуктах.

МЕДЬ - печень, морепродукты, зерновые продукты (гречиха, овес), бобовые (горох, фасоль), орехи, твердые сыры, какао, шоколад. В молоке весьма мало.

МОЛИБДЕН - бобовые, печень, почки; меньше в крупах. Во фруктах и многих овощах совсем мало.

МЫШЪЯК - морская и речная рыба, моллюски.

ХРОМ - печень, мясо, зерновые продукты (гречиха, кукуруза, перловая крупа), бобовые.

ЦИНК - мясо, твердые сыры, крупы (овсяная, гречневая и др.), ржаной хлеб, бобовые (горох, фасоль), креветки, сельдь, кальмары, какао, шоколад, чай. Меньше в картофеле, но потребление его выше, чем ряда других продуктов.

Типы пищеварения

В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение делят на три типа: собственное, симбионтное и аутолитическое.

1. Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными данным макроорганизмом, его железами, эпителиальными клетками - ферментами слюны, желудочного и поджелудочного соков, эпителия тонкой кишки.

2. Симбионтное пищеварение - гидролиз питательных веществ за счет ферментов, синтезированных симбионтами микроорганизма - бактериями и простейшими пищеварительного тракта. Симбионтное пищеварение у человека осуществляется в толстой кишке. У человека клетчатка пищи по типу собственного пищеварения из-за отсутствия соответствующего фермента в секретах желез не гидролизуется (в этом заключается определенный физиологический смысл - сохранение пищевых волокон, играющих важную роль в кишечном пищеварении), поэтому переваривание ее ферментами симбионтов в толстой кишке является важным процессом. У человека в условиях развитого собственного пищеварения его роль в общем пищеварительном процессе относительно невелика.