Категорії

Дипломні, курсові
на замовлення

Дипломні та курсові
на замовлення

Роботи виконуємо якісно,
без зайвих запитань.

Замовити / взнати ціну Замовити

15.2. Фізіологічна роль білків

Для забезпечення нормальної життєдіяльності організму до складу їжі обов’язково мають входити природні незамінні речови­ни. До них належать незамінні амінокислоти, вітаміни, деякі жи­рні кислоти, мінеральні речовини і мікроелементи.

Незамінні фактори харчування індивідуальні для кожного біо­логічного виду і відповідають особливостям обмінних процесів для кожного з них і насамперед впливу на обмін білка.

У харчуванні людини білки відіграють надзвичайно важливу роль, оскільки вони є головною складовою клітин усіх органів і тканин організму. З білками пов’язані всі життєві процеси: обмін речовин, здатність до росту, розмноження тощо.

Здатність зв’язувати великі кількості води дає білкам змогу утворювати щільні колоїдні структури, характерні для нашого тіла.

За О.О. Покровським, основними функціями білка в організмі є:

♦ пластична — основний будівельний матеріал клітин, їх орга­ноїдів і міжклітинної речовини, що поряд з фосфоліпідами утво­рюють каркас усіх біологічних мембран;

♦ каталітична — білкова основа всіх відомих ферментів;

♦ гормональна — більшість гормонів є білками або поліпептидами;

♦ специфічна — забезпечує тканинну індивідуальність і видову специфічність, що є основою дії імунітету та алергії;

♦ транспортна — організатор транспорту речовин: кисню крові, ліпідів, вуглеводів (глюкопротеїдів), деяких вітамінів, гормонів, лікарських речовин.

Організм людини практично позбавлений резерву білка, тому з їжею мають постійно надходити білкові сполуки.

Умовою нормального функціонування систем травлення є пра­вило, за яким кількість азоту, що надходить до організму дорослої людини, має відповідати кількості, яка видаляється з екскремен­тами (з сечею, калом), а також з потом, епідермісом, волоссям, ніг­тями. Тобто підтримується азотна рівновага.

Позитивний азотний баланс відмічений у дітей, це пов’язано з процесом росту.

Негативний азотний баланс буває тоді, коли процеси катаболіз­му білка переважають процеси синтезу, а також у разі порушення абсорбції білків у травній системі або їх підвищеного розпаду вна­слідок захворювань.

Отже, найважливішою функцією білків є забезпечення організ­му пластичним матеріалом. Водночас частина білків при окис- ненні може використовуватись як джерело енергії. Причиною під­силення цього явища є голодування, відносний дефіцит у раціоні вуглеводів і жирів.

Харчові білки виконують важливу захисну функцію, підви­щуючи стійкість організму до дії різних інфекційних, токсичних агентів, при стресових ситуаціях.

У світі не існує єдності уявлень про кількісні потреби організму людини у білку та його амінокислотному складі навіть у подібних категорій населення, оскільки кожній особі властива індивідуаль­на фізіологія, яка має як спільне, так і особисте у цих потребах.

Потреба у білку залежить від стану організму, умов існування і праці, віку, особливостей харчового раціону, що визначається амі­нокислотним складом білка, його доступністю до травлення, на­явністю комплексу вітамінів і мінеральних речовин, джерел над­ходження енергії: жирів, вуглеводів та харчових волокон.

Результатом недостатнього надходження білка з їжею є пору­шення рівноваги його анаболізму і катаболізму, внаслідок чого руйнуються особисті білки організму, а також білки ферментів. При цьому потерпають насамперед тканини і органи з великою швидкістю оновлення білків, зокрема кишки, кровотворні органи.

Надлишкове надходження харчових білків зумовлює перенап­руження системи травлення, нирок з наступним їх функціональ­ним виснаженням.

При визначенні збалансованості раціону за білком особливу увагу слід приділяти дотриманню співвідношень між незамінни­ми амінокислотами.

Для повного засвоєння білка їжі вміст незамінних амінокислот у них має відповідати певним співвідношенням, тобто бути зба­лансованим. Білки високої біологічної цінності мають добру пере­травність і засвоюваність.

Одним із поширених способів оцінювання біологічної цінності білків є метод амінокислотного СКОРу — визначення відсоткового співвідношення кількості незамінної амінокислоти (АМК) в дослі­джуваному білку до кількості тієї самої амінокислоти в «ідеально­му» білку, %:

Міжнародна організація ФАО/ВОЗ прийняла, що 1 г ідеально­го білка містить, мг:

Ізолейцину

42

Лейцину

70

Валіну

48

Фенілаланіну

73

Метіоніну

26

Треоніну

35

Лізину

51

Тирозину

73

Цистину

26

Біологічну цінність білка лімітують ті амінокислоти, СКОР яких має значення, менше ніж 100 %, а амінокислота з най­меншим СКОРом є найбільш лімітованою.

За вмістом і співвідношенням незамінних амінокислот до ідеа­льного білка наближені курячі яйця та білки м’язових тканин тварин.

Рослинні білки лімітовані за вмістом таких незамінних аміно­кислот, як треонін, ізолейцин та лізин.

Надходження однієї з незамінних амінокислот у неповному об­сязі призводить то того, що інші амінокислоти (АМК) метаболізу- ються (засвоюються) з таким самим відсотком лімітованості, що й найбільш лімітована. До того ж слід зазначити токсичний ефект надлишку амінокислот і складний взаємозв’язок між вітамінним, ліпідним та амінокислотним обміном.

При ізольованому введенні амінокислот в організм вони мо­жуть виявляти виразну токсичну дію. Це спричинюється швидким дезамінуванням організму і насиченням його високотоксичними амонійними солями за рахунок невикористання амінокислот для синтезу білка.

Кожна зі складових амінокислот має своє функціональне при­значення, яке визначається її хімічною структурою та хімізмом дії ферментної системи організму людини.

Функції деяких незамінних амінокислот для людського органі­зму за шкалою добової потреби та рівнем надійності, що забезпе­чує позитивний рівень азотного балансу дорослого здорового орга­нізму, наведено нижче.

Валін як моноамінокарбонова кислота бере участь у діяльності нервової системи, її недостатність призводить до розладу у коор­динації руху. За низького рівня надходження білка, негативного рівня азотного балансу знижується рівень валіну у крові, що зу­мовлює пригнічений настрій, загальну в’ялість та неадекватну агресивність. Добова потреба у валіні становить 3 — 4 г.

Моноамінокарбонові кислоти ізолейцин та лейцин вплива­ють на процес росту. їх нестача призводить до зниження маси ті­ла, виникнення змін у нирках та щитоподібній залозі. Добова по­треба у лейцині становить 4 — 6 г, у ізолейцині — 3 — 4 г.

При лімітованості діамінової амінокислоти — лізину виявля­ються порушення функцій нервової системи, виникає карієс зубів, відсутність пігментації, поганий ріст. Ці показники мають хроніч­но тривалий характер. Лімітованість лізину спричинює також по­рушення кровообігу, кальцинацію кістяка, зниження гемоглобіну у крові. Добова потреба у лізині становить 3 — 5 г.

Метіонін — сірковмісна амінокислота, яка є джерелом мети- льних груп. Це ліпотропна речовина, що попереджає ожиріння нирок, враження легенів, сприяє утворенню інсуліну, бере участь в обміні фолієвої кислоти та вітаміну В12. Достатня кількість меті­оніну необхідна для нормальної дії надниркової залози. Метіо­нін — найбільш токсична речовина, що у надлишку зумовлює роз­кладання холестерину, а також вапнування судин і утворення злоякісних пухлин. Добова потреба у метіоніні 2 — 4 г.

Треонін як моноамінокарбонова кислота впливає на процес росту. Його добова норма 2 — 3 г.

Триптофан — циклічна амінокислота, лімітованість якої спричинює погіршення апетиту, втрату маси, зниження кров’яно­го тиску, катаракту очей і статеву стерильність. Триптофан сприяє зростанню гемоглобіну, сироваткових білків, бере участь у процесі відновлення тканин. Надлишок цієї амінокислоти токсичний і може призвести до утворення злоякісних пухлин, закупорки судин кровообігу. Добова потреба у триптофані 1 г.

Фенілаланін, тирозин, як і триптофан, є циклічними аміно­кислотами. Вони впливають на функції щитоподібної та наднир­кової залоз. Надлишок цих амінокислот токсичний і зумовлює вап­нування судин кровообігу. Добова потреба у фенілаланіні 2 — 4 г, тирозині 3 — 4 г.

Деякі амінокислоти не є незамінними для дорослих, але недо­статнє надходження їх до дитячого організму може зумовити не­гативні наслідки.

Такими амінокислотами є аргінін, аспарагінова та глютаміно­ва кислоти, гістидин, цистин.

Так, аргінін — діамінокарбонова кислота, яка потрібна для нормального росту дітей. Під дією ферменту аргінази він розпада­ється на сечовину та амінокислоту орнітин і є також вихідною си­ровиною для амінокислоти цитруліну. Добова потреба в аргініні

5 - 6 г.

Глютамінова кислота — це єдина кислота, що підтримує дихання клітин мозку, безпосередньо бере участь у процесі збу­дження і гальмування, є джерелом для синтезу гальмівного медіа­тора нервових синапсів — аміномасляної кислоти, відіграє важливу роль у знешкодженні аміаку, що утворюється в результаті обміну білка. Ця амінокислота зв’язує аміак у нешкідливу сполуку — глю- тамат і разом з глюкозою є енергетичним матеріалом, а також дже­релом азоту. Добова потреба в глютаміновій кислоті 16 г.

Аспарагінова кислота разом з глютаміновою бере участь в обмінних процесах. Ці кислоти мають взаємодоповнювальну і під­силювальну дію. Добова потреба в аспарагіновій кислоті 6 г.

Гістидин — циклічна амінокислота, яка входить до складу гло­біну. Ця амінокислота потрібна для нормального розвитку та росту дітей. Вона не утворюється в дитячому організмі і є для дітей неза­мінною. Надлишок або лімітованість по гістидину погіршує відносну рефлекторну діяльність, спричинює розвиток анемії, розширення судин та зниження тиску. При цьому збільшується чутливість орга­нізму до інфекційних захворювань, тобто знижується загальний рі­вень імунного захисту. Надлишок гістидину токсичний. Добова по­треба для дорослих становить 1,5 — 2,0 г, для дітей — 2,0 — 2,5 г.

Цистин (цистеїн) є сірковмісною амінокислотою, що утворю­ється з метіоніну. Його лімітованість зумовлює більшу потребу в метіоніні. Лімітованість цистину призводить до порушення роботи нирок, затримки росту та утворення інсуліну, а також до пригні­чення дії протеолітичних ферментів, що зменшує асиміляцію біл­ка. При цьому збільшуються втрати азоту з сечею. Нестача цисти­ну може спричинити також розвиток лейкопенії. Добова потреба у цистині (цистеїні) 2 — 3 г.

Отже, недоодержання з їжею деяких амінокислот, що не є не­замінними, зумовлює виникнення ліміту незамінних амінокислот, які витрачаються на утворення замінних. Це свідчить про необ­хідність балансування в раціоні не тільки незамінних аміно­кислот, а й замінних для раціональнішої асиміляції організмом людини білкового комплексу, що надходить з їжею.

Під раціональною асиміляцією розуміють використання білко­вих сполук у напрямку пластичного обміну, а не витрати складо­вих амінокислот білка на виробництво енергії.

Таким чином, збалансовувати амінокислотний склад потрібно не тільки для більш повного засвоєння біологічно активних речо­вин, а й для взаємонейтралізуючої дії цих речовин з урахуванням добової потреби.