Биологическая химия - [52]

Белки в организме выполняют разнообразные функции (см. Химия белков), основной из которых является пластическая. В течение всей жизни в организме происходит одновременно разрушение и восстановление клеток органов и тканей. Это — противоположные процессы, единство которых и составляет сущность жизни. В связи с этим в организм должны постоянно поступать вещества, необходимые для построения новых клеток. Главное место при этом принадлежит белкам, так как ни углеводы, ни жиры не могут их заменить в воспроизводстве основных структурных элементов органов и тканей, а также в образовании ряда важнейших веществ, например ферментов и гормонов.

Норма белка в питании

Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо поступление такого количества белка, которое полностью будет покрывать все его потребности. Эта величина не является постоянной и зависит от многих факторов, таких, как пол, возраст, род трудовой деятельности и других физиологических условий. Институтом питания АМН СССР в 1971 г. опубликованы нормы белкового питания (табл. 6).

Таблица 6. Потребность в белках

 

Азотистый баланс

Так как белки представляют собой азотсодержащие вещества, одним из методов, характеризующих состояние белкового обмена в организме и биологическую ценность продуктов питания, является определение баланса азота. Баланс азота — это разница между количеством азота, поступившего в организм, и азота, выведенного из него. Обычно у здорового человека при нормальном белковом питании имеется состояние белкового равновесия, когда поступление азота полностью покрывает его расход. При отрицательном балансе азота выводится больше, чем поступает. Такое состояние может наблюдаться при белковом голодании, нарушениях деятельности пищеварительного аппарата, рвоте и т. д. Положительный азотистый баланс наблюдается в тех случаях, когда азота вводится больше, чем выводится. Это бывает при беременности, у растущего организма, при бурном росте опухоли и других состояниях, когда в организме повышены процессы биосинтеза белка.

Биологическая ценность белка

Азотистый баланс только частично может характеризовать биологическую ценность пищи и обеспеченность организма белками. Как известно, для синтеза белков организма необходимы различные аминокислоты. Ряд из них может синтезироваться в организме. Такие аминокислоты называются заменимыми. Те же, которые не синтезируются и должны поступать с пищей, называются незаменимыми.

К заменимым аминокислотам относятся глицин, аланин, серии, глютаминовая кислота, аспарагиновая кислота, тирозин, аргинин, пролин и гистидин[5].

Незаменимыми аминокислотами являются треонин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, фенилаланин, триптофан и лизин.

Только те белки пищи, которые имеют в своем составе все незаменимые аминокислоты, считаются полноценными. В случае отсутствия одной или нескольких незаменимых ами- .. нокислот белки являются неполноценными. Однако такое определение полноценных и неполноценных белков в настоящее время недостаточно. Это связано с тем, что использование организмом аминокислот пищи зависит еще и от соотношений последних между собой. Потребности организма будут полностью обеспечены только в том случае, если соотношение незаменимых аминокислот в пище будет примерно таким же, как и в самом организме.

Таким образом, полноценными белками можно считать только такие, которые имеют в своем составе набор всех незаменимых аминокислот в соотношениях, приближающихся к таковым в организме. На этом основании А. А. Покровским рассчитана суточная потребность человека в незаменимых аминокислотах.

Потребность взрослого человека в триптофане составляет 1,0 г, в треонине — 2-3 г, в лизине — 3,5 г, в метионине — 2,4 г, в фенилаланине — 2-4 г, в валине — 4,0 г, в лейцине — 4,6 г, в изолейцине — 3-4 г.

Среди белков пищевых продуктов, однако, практически нет ни одного, который бы отвечал таким требованиям. С некоторым приближением к полноценным белкам можно отнести белки материнского молока, куриного яйца, икры рыб, мозга животных. Поэтому для полного обеспечения здорового организма полноценными белками в суточный рацион человека должны входить белки различных пищевых продуктов. При различных патологических состояниях потребность в белках может меняться. Так, например, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта могут нарушаться процессы переваривания и всасывания белков, что влечет за собой изменение и белкового состава рациона. При других заболеваниях может снижаться уровень заменимых аминокислот. В этих случаях они становятся незаменимыми и должны поступать с пищей.

Белковые резервы организма

Было установлено, что чем больше с пищей поступает белка, тем больше выделяется из организма конечных продуктов белкового обмена, так как белки не откладываются про запас в отличие от углеводов и жиров. Однако при голодании или длительной белковой недостаточности в течение определенного времени в организме поддерживается состояние белкового равновесия. Изучение этого вопроса позволило Б. И. Словцову впервые высказать мнение о том, что в организме существуют какие-то белковые резервы, которые используются в первую очередь при белковом голодании. Это послужило основанием для детального изучения наличия таких запасов в организме и путей их расходования. При этом было установлено, что при недостаточном поступлении белка с пищей относительно уменьшается вес ряда органов и в первую очередь печени и мышц. При определении количества белка установлено, что наиболее снижено содержание белков плазмы, особенно альбуминов, печени и мышц, в меньшей степени белков сердца и головного мозга.