Физиологична роля и биологични функции на протеините. Физиологична роля на протеините. Най-важните групи пептиди и тяхната физиологична роля
Протеините са сложни органични съединения, изградени от аминокиселини. Протеиновите молекули съдържат азот, въглерод, водород и някои други вещества. Аминокиселините се характеризират с наличието на аминогрупа (NH2).
Протеините се различават един от друг по съдържанието на различни аминокиселини. В това отношение протеините имат специфичност, тоест изпълняват различни функции. Протеините на животни от различни видове, различни индивиди от един и същи вид, както и протеини на различни органи и тъкани на един и същи организъм се различават един от друг. Спецификата на протеините позволява те да се въвеждат в тялото само през храносмилателните органи, където се разграждат до аминокиселини и в тази форма се абсорбират в кръвта. В тъканите протеините, характерни за тези тъкани, се образуват от аминокиселини, доставени от кръвта. Протеините са основният материал, от който са изградени клетките на тялото (Абрамова Т. 1994)
Функциите на протеините са изключително разнообразни. Всеки даден протеин, като вещество със специфична химична структура, изпълнява една високоспециализирана функция и само в някои случаи няколко, обикновено взаимосвързани функции. За една от централните функции, тяхното участие в по-голямата част от химичните трансформации като ензими или най-важният компонент на ензимите. Ензимите в по-голямата си част осигуряват протичането на необходимите за живота процеси при ниски температури и рН, близко до неутрално.
Най-голямата функционална група протеини са ензимите. Всеки ензим е специфичен в една или друга степен, т.е. функционално адаптирани към специфичен субстрат, понякога към специфичен тип химични връзки. Под въздействието на различни влияния структурата на протеиновата молекула може да се промени и следователно активността на ензима също се променя. Например, има зависимост на скоростта на ензимната реакция от промените в температурата и pH.
Някои биологични молекули са способни да ускоряват или инхибират (от латинското inhibere - ограничаване, спиране), т.е. потискане на активността на ензимите - това е един от начините за регулиране на ензимните реакции. (Комов V.P. 2004)
Протеините са химични структури, които са линейни последователности от аминокиселини, образувани чрез поредица от реакции на кондензация, включващи α-карбоксилни и α-аминови групи на съседни аминокиселини. Връзките, образувани в резултат на тези реакции, се наричат пептидни връзки. Две аминокиселини образуват дипептид, а по-дългите вериги образуват полипептиди. Всяка полипептидна верига има един амин и един карбоксилен край, които могат да образуват последващи пептидни връзки с други аминокиселини. Много протеини са съставени от повече от една полипептидна верига, всяка от които образува субединица. Редът, в който аминокиселините са подредени във верига, се определя по време на протеиновия синтез от последователността на нуклеотидните бази в специфичната ДНК, съдържаща генетичната информация, свързана с този протеин. Аминокиселинната последователност определя крайната структура, тъй като страничните вериги на аминокиселинния компонент се привличат, отблъскват или физически пречат една на друга, което „принуждава“ молекулата да се сгъне в крайната си форма. Първичната структура на протеина е специфична последователност от аминокиселини в полипептидната верига, както и техният количествен и качествен състав. Последователността на аминокиселините в отделните протеини е генетично фиксирана и определя индивидуалната и видовата специфика на протеина. Дешифрирането на първичната структура на протеина е от голямо практическо значение, тъй като отваря възможността за синтезирането му в лаборатория. Благодарение на дешифрирането на структурата на хормона инсулин и имуноглобулин, тези протеини се получават синтетично и се използват широко в медицината. Изследването на първичната структура на хемоглобина позволи да се идентифицират промени в неговата структура при хора с определени заболявания. В момента е дешифрирана първичната структура на повече от 1000 протеина, включително ензимите рибонуклеаза, карбоксипептидаза, миоглобин, цитохром b и много други.
Вторичната структура на протеина е пространственото разположение на полипептидната верига. Има три типа вторична структура: а-спирала, слоеста спирала (или B-спирала) и колагенова спирала.
Когато се образува α-спирала, полипептидната верига се завива спирално поради водородни връзки по такъв начин, че завоите на пептидната верига се повтарят периодично. Това създава компактна и издръжлива структура на протеиновата полипептидна верига.
Слоесто-нагънатата структура на протеина се състои от линейни полипептидни вериги, подредени успоредно и здраво свързани с водородни връзки. Тази структура е в основата на фибриларните протеини.
Колагеновата спирала на протеина се отличава с по-сложно подреждане на полипептидни вериги. Индивидуалните вериги са спираловидни и са усукани една около друга, образувайки суперспирала. Тази структура е характерна за колагена. Колагеновата спирала има високата еластичност и здравина на стоманената нишка. (“Основи на биохимията” 1986)
Третична структура Общото разположение, взаимното разположение на различни региони, домени и отделни аминокиселинни остатъци на единична полипептидна верига се нарича третична структура на даден протеин. Невъзможно е да се направи ясна граница между вторичната и третичната структура, но третичната структура се разбира като пространствени връзки между аминокиселинни остатъци, които са далеч един от друг по веригата. Кватернерна структура: Ако протеините се състоят от две или повече полипептидни вериги, свързани една с друга чрез нековалентни (не пептидни или дисулфидни) връзки, тогава се казва, че те имат кватернерна структура. Такива агрегати се стабилизират от водородни връзки и електростатични взаимодействия между остатъци, разположени на повърхността на полипептидните вериги. Такива протеини се наричат олигомери, а отделните полипептидни вериги, които ги изграждат, се наричат протомери, мономери или субединици.
Много олигомерни протеини съдържат два или четири протомера и се наричат съответно димери или тетрамери. Олигомерите, съдържащи повече от четири протомера, са доста често срещани, особено сред регулаторните протеини (например транскарбамоилаза). Олигомерните протеини играят специална роля във вътреклетъчната регулация: техните протомери могат леко да променят взаимната си ориентация, което води до промени в свойствата на олигомера.
Структурната функция на протеините или пластичната функция на протеините е, че протеините са основният компонент на всички клетки и междуклетъчни структури. Протеините също са част от основното вещество на хрущялите, костите и кожата. Биосинтезата на протеините определя растежа и развитието на тялото.
Каталитичната или ензимната функция на протеините е, че протеините са в състояние да ускорят биохимичните реакции в тялото. Всички известни в момента ензими са протеини. Всички видове метаболизъм в организма зависят от активността на ензимните протеини.
Защитната функция на протеините се проявява в образуването на имунни тела (антитела), когато чужд протеин (например бактерии) навлезе в тялото. В допълнение, протеините свързват токсините и отровите, които влизат в тялото, и осигуряват съсирването на кръвта и спират кървенето в случай на рани.
Транспортната функция на протеините е, че протеините участват в транспорта на много вещества. По този начин снабдяването на клетките с кислород и отстраняването на въглеродния диоксид от тялото се извършва от сложен протеин - хемоглобин, липопротеини осигуряват транспортирането на мазнини и др.
Предаването на наследствени свойства, в което водеща роля играят нуклеопротеините, е една от най-важните функции на протеините. Нуклеопротеините съдържат нуклеинови киселини. Има два основни вида нуклеинови киселини: рибонуклеинови киселини (РНК), които съдържат аденин, цитозин, урацил, рибоза и фосфорна киселина, и дезоксирибонуклеинови киселини (ДНК), които съдържат дезоксирибоза вместо рибоза и тимин вместо урацил. Най-важната биологична функция на нуклеиновите киселини е участието им в биосинтезата на протеини. Нуклеиновите киселини са необходими не само за самия процес на биосинтеза на протеини, но и осигуряват образуването на протеини, специфични за даден вид и орган.
Регулаторната функция на протеините е насочена към поддържане на биологични константи в организма, което се осигурява от регулаторните влияния на различни протеинови хормони.
Енергийната роля на протеините е да осигуряват енергия за всички жизнени процеси в тялото на животните и човека Ензимните протеини определят всички аспекти на метаболизма и образуването на енергия не само от самите протеини, но и от въглехидратите и мазнините. При окисляване на 1 g протеин се отделя средно 16,7 kJ (4,0 kcal) енергия.
Белтъчните тела на различните хора имат индивидуална специфика. Това означава, че по време на трансплантация на органи в човешкото тяло се образуват имунни тела, в резултат на което може да възникне реакция на отхвърляне на трансплантирания орган.
Индивидуалните различия в протеиновия състав се предават по наследство. Нарушаването на генетичния код в някои случаи може да причини тежки наследствени заболявания (Kositsky G.I. 1985).
Основният компонент на храната са протеините. Тяхното основно предназначение е изграждането на клетки и тъкани, необходими за растежа, развитието и жизнените функции на организма. Протеините са част от имунните тела, хормоните и ензимите.
Имунентела (антитела) са необходими на тялото, за да го предпазят от различни заболявания. Хормониучастват в метаболизма. Ензимите са биологични катализатори, които ускоряват биохимичните реакции, протичащи в тялото десетки и стотици хиляди пъти.
В стомашно-чревния тракт хранителните протеини под въздействието на храносмилателни сокове, съдържащи ензими, постепенно се разграждат до по-прости съединения - албумин и пептони, а след това до аминокиселини. Последните участват в образуването на нови протеини, характерни за човешкото тяло.
В тъканите, едновременно с процесите на образуване на нови протеини, се извършва разрушаването на старите, които се екскретират от тялото под формата на крайни метаболитни продукти: урея, амоняк, креатинин и други азотсъдържащи съединения. При здрави деца с балансирана диета количеството азот, поет от храната (като част от протеините), трябва да бъде по-голямо от количеството, което се отделя (положителен азотен баланс). Азотът в тялото се използва за образуване на протеини, развитие и растеж на тъканите. При отрицателен азотен баланс и дори при азотен баланс в тялото на детето започва разграждането на собствените му протеини, което постепенно води до изтощение.
Липсата на протеини в храната води до дълбоки промени в тялото на детето: растежът се забавя, образуването на скелета и мускулите се нарушава, зъбите са засегнати от кариес. Това често е придружено от анемия (анемия) и метаболитни нарушения.
Недостатъчното образуване на имунни тела и намаляването на защитните сили на организма увеличават честотата на заболяването при децата. Постоянният дефицит на протеини в диетата се отразява негативно на умственото развитие на децата, те по-късно овладяват речта и изостават в обучението си. Интелектуалните способности могат да останат постоянно намалени дори след елиминиране на белтъчен дефицит, претърпял в ранна възраст.
Диета с прекомерно количество протеини, както беше отбелязано по-горе, също не е полезна за детето: гнилостните процеси се засилват в червата, продуктите на непълното окисление на протеините се натрупват в тялото и много азотни съединения се отделят в урината. Това затруднява функционирането на черния дроб и отделителните органи. Излишъкът от протеини, особено от животински произход, води до повишена възбудимост на нервната система и допринася за развитието на заболявания, свързани с метаболитни нарушения.
Източниците на протеин идват от много животински и растителни продукти. В зависимост от това те се делят на животински и растителни протеини.
От основните храни най-богати на протеини (в g на 100 g ядлива част): месо (15-20), риба (13,0-20,5), сирене (25-^30), яйца (12,7), извара ( 14-18), краве мляко (2,8-3,2), а от растителни продукти - бобови растения (23), хляб (5,5-8,3), зърнени храни (7-13), картофи ( 2).
В ежедневната диета на децата в предучилищна възраст количеството протеин трябва да бъде 13-15% от общото съдържание на калории в диетата; делът на животинските протеини в ежедневната диета за деца на възраст 1-3 години е 75-70%, на 6 години - 65%, в училищна възраст - 60-50%.
МЕТАБОЛИЗЪМ НА БЕЛТЪЦИ
Протеините заемат водещо място сред органичните елементи, като представляват повече от 50% от сухата маса на клетката. Теизпълнява редица важни биологични функции. Целият комплекс от метаболизъм в организма (дишане, храносмилане, отделяне) се осигурява от активността на ензими, които са протеини. Всички двигателни функции на тялото се осигуряват от взаимодействието на контрактилните протеини - актин и миозин.
Протеинът, доставян с храната от външната среда, служи за пластични и енергийни цели. Пластичното значение на протеина е попълването и новото образуване на различни структурни компоненти на клетката. Енергийната стойност се състои в осигуряването на тялото с енергия, генерирана от разграждането на протеините.
В тъканите непрекъснато протичат процеси на разграждане на протеини, последвани от освобождаване от тялото на неизползвани продукти на протеиновия метаболизъм и, заедно с това, синтез на протеини. По този начин протеините на тялото не са в статично състояние, поради непрекъснатия процес на тяхното разрушаване и образуване, протеините се обновяват. Скоростта на обновяване на протеините е различна за различните тъкани. Протеините на черния дроб, чревната лигавица, както и други вътрешни органи и кръвната плазма се обновяват с най-висока скорост. Протеините, които изграждат клетките на мозъка, сърцето и половите жлези, се обновяват по-бавно и още по-бавно протеините на мускулите, кожата и особено поддържащите тъкани (сухожилия, кости и хрущяли).
Физиологично значение на аминокиселинния състав на хранителните протеини и тяхната биологична стойност
За нормалния метаболизъм на протеините, който е в основата на техния синтез, различни аминокиселини трябва да се доставят в организма с храната. Променяйки количественото съотношение между аминокиселините, влизащи в тялото, или изключвайки една или друга аминокиселина от храната, можете да прецените значението на отделните аминокиселини за тялото въз основа на състоянието на азотния баланс, растежа, теглото и общото състояние на животните. Експериментално е установено, че от 20 аминокиселини, които изграждат протеините, 12 се синтезират в организма (есенциални аминокиселини), а 8 не се синтезират (есенциални аминокиселини).
Без незаменимаминокиселини, протеиновият синтез рязко се нарушава и възниква отрицателен азотен баланс, растежът спира и телесното тегло пада. Дългият живот на животните и тяхното нормално състояние са невъзможни при липса на поне една от незаменимите аминокиселини в храната. За хората есенциалните аминокиселини са левцин, изолевцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан.
Протеините имат различен аминокиселинен състав и следователно възможността за използването им за синтетичните нужди на тялото варира. В тази връзка беше въведена концепцията биологична стойностхранителни протеини. Протеините, съдържащи целия необходим набор от аминокиселини в такива съотношения, които осигуряват нормални процеси на синтез, са биологично пълноценни протеини. Напротив, протеини, които не съдържат определени аминокиселини или ги съдържат в много малки количества, ще бъдат по-лоши. По този начин непълните протеини са желатин, който съдържа само следи от цистин и липсва триптофан и тирозин, зеин (протеин, открит в царевицата), съдържащ малко триптофан и лизин, глиадин (пшеничен протеин) и хордеин (ечемичен протеин), съдържащ малко лизин. , и някои други./С най-висока биологична стойност на протеините са месото, яйцата, рибата, хайверът и млякото.
В тази връзка човешката храна трябва не само да съдържа достатъчно количество протеини, но трябва да съдържа най-малко 30% протеини с висока биологична стойност, т.е. от животински произход.
При хората има форма на протеинов дефицит, който се развива при монотонно хранене с растителни продукти с ниско съдържание на протеини. Това причинява заболяване, наречено "квашиоркор". Среща се сред населението на тропическите и субтропичните страни в Африка, Латинска Америка и Югоизточна Азия. Това заболяване засяга предимно деца на възраст от 1 до 5 години.
Биологичната стойност на един и същ протеин е различна за различните хора. Вероятно това не е специфична стойност, но може да варира в зависимост от състоянието на тялото, предварителния хранителен режим, интензивността и естеството на физиологичната активност, приема на храна, индивидуалните метаболитни характеристики и други фактори.
Практически важно е, че два непълни протеина, единият от които не съдържа някои аминокиселини, а другият - други, могат да задоволят общо нуждите на тялото. ,
Азотния баланс
Азотен баланс -съотношението на количеството азот, постъпило в тялото с храната и отделено от него. Тъй като основният източник на азот в тялото е протеинът, азотният баланс може да се използва, за да се прецени съотношението на количеството протеин, получено и унищожено в тялото. Количеството азот, прието от храната, се различава от количеството на абсорбирания азот, тъй като част от азота се губи в изпражненията.
Абсорбцията на азот се изчислява от разликата в съдържанието на азот в приетата храна и в изпражненията. Познавайки количеството абсорбиран азот, лесно е да се изчисли общото количество протеин, абсорбиран от тялото, тъй като протеинът съдържа средно 16% азот, т.е. 1 g азот се съдържа в 6,25 g протеин. Следователно, като се умножи намереното количество азот по 6,25, може да се определи количеството протеин.
За да се определи количеството унищожен протеин, е необходимо да се знае общото количество азот, отделен от тялото. Азотсъдържащите продукти на протеиновия метаболизъм (урея, пикочна киселина, креатинин и др.) Се екскретират главно с урината и частично с потта. При условия на нормално изпотяване с нисък интензитет количеството азот в потта може да се пренебрегне. Следователно, за да се определи количеството протеин, разграден в тялото, обикновено се намира количеството азот в урината и се умножава по 6,25.
Съществува известна зависимост между количеството азот, въведено с хранителните протеини, и количеството азот, отделен от тялото. Увеличаването на приема на протеини в тялото води до увеличаване на отделянето на азот от тялото. При възрастен с адекватно хранене, като правило, количеството азот, въведено в тялото, е равно на количеството азот, отстранен от тялото. Това състояние се нарича азотен баланс.Ако в условията на азотен баланс увеличите количеството протеин в храната, тогава азотният баланс скоро се възстановява, но на ново, по-високо ниво. По този начин азотното равновесие може да се установи със значителни колебания в протеиновото съдържание на храната.
В случаите, когато приемът на азот надвишава отделянето му, говорим за положителен азотен баланс.В този случай протеиновият синтез надделява над разграждането му. Стабилен положителен азотен баланс се наблюдава винаги при увеличаване на телесното тегло, той се наблюдава в периода на растеж на тялото, по време на бременност, в периода на възстановяване след тежки заболявания, както и при интензивни спортни тренировки, придружени от. увеличаване на мускулната маса При тези условия се получава задържане на азот в тялото (задържане на азот).
Протеините не се отлагат в тялото, тоест не се съхраняват в резерв. Следователно, когато значително количество протеин се консумира с храната, само част от него се изразходва за пластмасови цели, докато по-голямата част се изразходва за енергийни цели.
Когато количеството азот, отделено от тялото, надвишава количеството на приетия азот, се казва, че отрицателен азотен баланс.
Отрицателен азотен баланс се наблюдава при протеинов глад, както и в случаите, когато тялото не получава определени аминокиселини, необходими за синтеза на протеини.
Разграждането на протеините в тялото се извършва непрекъснато. Степента на разграждане на протеините е свързана с естеството на храненето. Минималната консумация на протеин при условия на протеиново гладуване се наблюдава при ядене на въглехидрати. При тези условия отделянето на азот може да бъде 3-3"/2 пъти по-малко, отколкото при пълно гладуване. Въглехидратите изпълняват белтъчносъхраняваща роля.
Разграждането на протеините в организма, което се случва при липса на протеини в храната и достатъчно въвеждане на всички други хранителни вещества (въглехидрати, мазнини, минерални соли, вода, витамини), отразява онези минимални разходи, които са свързани с основните жизнени процеси. Тези най-малки загуби на протеин за тялото в покой, изчислени на 1 kg телесно тегло, са наречени от Rubner степен на износване.
Нормата на износване за възрастен е 0,028-0,075 g азот на 1 kg телесно тегло на ден.
Отрицателен азотен баланс се развива при пълно отсъствие или недостатъчно количество протеин в храната, както и при консумация на храна, съдържаща непълноценни протеини. Не може да се изключи възможността за белтъчен дефицит при нормален прием, но при значително повишаване на нуждите на организма от него. Във всички тези случаи има протеиново гладуване. "
По време на протеиново гладуване, дори и в случаите на достатъчен прием на мазнини, въглехидрати, минерални соли, вода и витамини в тялото, настъпва постепенно нарастваща загуба на телесно тегло в зависимост от факта, че разходите за тъканни протеини (минимални при тези условия и равен на коефициента на износване) не се компенсират от приема на протеини с храната. Следователно продължителният протеинов глад в крайна сметка, както и пълното гладуване, неизбежно води до смърт. Протеиновият глад е особено труден за растящите организми, които в този случай не само губят телесно тегло, но и спират растежа си поради липса на пластичен материал, необходим за изграждането на клетъчни структури.
Лекция No3
Тема: Физиологично значение на протеините и аминокиселините в храненето на човека.
1 Най-важните групи пептиди и тяхната физиологична роля.
2 Характеристики на протеини от хранителни суровини.
3 нови форми на протеинови храни.
4 Функционални свойства на протеините.
1 Най-важните групи пептиди и тяхната физиологична роля.
Пептидите са олигомери, съставени от аминокиселинни остатъци. Те имат ниско молекулно тегло (съдържанието на аминокиселинни остатъци варира от няколко до няколкостотин).
В тялото пептидите се образуват или по време на синтез от аминокиселини, или по време на хидролиза (разграждане) на протеинови молекули.
Днес е установено физиологичното значение и функционалната роля на най-разпространените групи пептиди, от които зависи човешкото здраве, органолептични и санитарни свойства на хранителните продукти.
Пептидни буфери.В мускулите на животни и хора са открити дипептиди, които изпълняват буферни функции, тоест поддържат постоянно ниво на pH.
Пептидни хормони. Хормоните са органични вещества, произвеждани от клетките на жлезите, които регулират дейността на отделните органи, жлези и тялото като цяло: свиване на гладката мускулатура на тялото и отделяне на мляко от млечните жлези, регулиране на дейността на щитовидната жлеза. , растежна активност на тялото, образуване на пигменти, които определят цвета на очите, кожата и косата.
Невропептиди.Това са две групи пептиди ( ендорфини И енкефалини ), съдържащи се в мозъка на хора и животни. Те определят поведенчески реакции (страх, страх), влияят върху процесите на запаметяване и учене, регулират съня и облекчават болката.
Вазоактивни пептидисинтезирани от хранителни протеини, в резултат на това те влияят на съдовия тонус.
Пептидни токсиниса група от токсини, произведени от организми, отровни гъби, пчели, змии, морски мекотели и скорпиони. Те са нежелани за хранително-вкусовата промишленост. Най-голяма опасност представляват токсините на микроорганизми (Staphylococcus aureus, бактерии от ботулизъм, салмонела), включително гъбички, които се развиват в суровини, полуфабрикати и готови храни.
Антибиотични пептиди. Представители на тази група пептиди от бактериален или гъбичен произход се използват в борбата срещу инфекциозни заболявания, причинени от стрептококи, пневмококи, стафилококи и други микроорганизми.
Вкусови пептиди– предимно това са съединения със сладък или горчив вкус. Горчивите вкусови пептиди се образуват в млади, неузрели ферментирали сирена. Пептиди със сладък вкус ( аспартам ) се използват като заместител на захарта.
Защитни пептидиизпълняват защитни функции, предимно антиоксидантни.
2 Характеристики на протеини от хранителни суровини.
Пептидите с молекулно тегло над 5000 Da и изпълняващи една или друга биологична функция се наричат протеини.
Функционалните свойства на протеините зависят от последователността на аминокиселините в полипептидната верига (т.нар. първична структура), както и от пространствената структура на полипептидната верига (в зависимост от вторичната, третичната и кватернерната структура).
Различните хранителни продукти се различават по своето качествено и количествено съдържание на протеини.
В зърнени храни общото съдържание на протеин е 10÷20%. Анализирайки аминокиселинния състав на общите протеини на различни зърнени култури, трябва да се отбележи, че всички те, с изключение на овеса, са бедни на лизин (2,2÷3,8%). Протеините на пшеницата, соргото, ечемика и ръжта се характеризират със сравнително малко количество метионин и цистеин (1,6÷1,7 mg/100 g протеин). Най-балансирани по аминокиселинен състав са овесът, ръжта и оризът.
В бобовите растения (соя, грах, боб, фий) общото съдържание на протеин е високо и възлиза на 20÷40%. Соевите зърна са най-широко използвани. Резултатът му е близо до единица за пет аминокиселини, но соята съдържа недостатъчно триптофан, фенилаланин и тирозин и много ниско съдържание на метионин.
В маслодайните семена(слънчоглед, памук, рапица, лен, рицин, кариандър) общото съдържание на протеин е 14÷37%. В същото време аминокиселинният резултат на протеините на всички маслодайни семена (в по-малка степен на памука) е доста висок дори за ограничаване на киселините. Този факт определя възможността за получаване на концентрирани форми на протеини от маслодайни суровини и създаване на нови форми на протеинови храни на тяхна основа.
Сравнително ниско съдържание на азот в картофи(около 2%), зеленчуци(1÷2%) и плодове(0,4÷1,0%) показват незначителната роля на тези видове хранителни растителни суровини за осигуряване на храната с протеини.
Месо, млякои получените от тях продукти съдържат необходимите за организма протеини, които са благоприятно балансирани и добре смилаеми (в същото време балансът и степента на смилаемост на млякото са по-високи от тези на месото). Съдържанието на протеини в месните продукти варира от 11 до 22%. Съдържанието на протеин в млякото варира от 2,9 до 3,5%.
3 нови форми на протеинови храни.
Днес, в едно непрекъснато разрастващо се общество и ограничени ресурси, хората са изправени пред необходимостта да създават съвременни хранителни продукти, които да имат функционални свойства и да отговарят на изискванията на науката за здравословното хранене.
Новите форми на протеинова храна са хранителни продукти, получени на базата на различни протеинови фракции от хранителни суровини, като се използват научно обосновани методи на обработка и имат определен химичен състав, структура и свойства.
Различни източници на растителни протеини са получили широко признание: бобови растения, зърнени храни, зърнени храни и техните странични продукти, маслодайни семена; зеленчуци и пъпеши, вегетативна маса на растенията.
В същото време соята и пшеницата се използват основно за производството на протеинови продукти.
Продуктите за преработка на соевия протеин се разделят на три групи, различаващи се по съдържание на протеин: брашното и зърнените храни се получават чрез смилане, съдържат 40÷45% протеин от общата маса на продукта; соевите концентрати се получават чрез отстраняване на водоразтворимите компоненти, съдържат 65÷70% протеин; Соевите изолати се получават чрез протеинова екстракция; те съдържат поне 90% протеин.
На базата на соя се получава текстуриран протеинови продукти, в които се използват соеви протеини например вместо месни протеини. Хидролизираните соеви протеини се наричат модифициран. Използват се като функционални и ароматизиращи хранителни добавки.
Днес продукти на базата на соя се използват и за производството на соево мляко, соев сос, тофу (извара от боб) и други хранителни продукти.
Сух пшеничен глутен с протеиново съдържание 75÷80% се получава от пшеница или пшенично брашно чрез водна екстракция.
В същото време наличието на ограничаващи аминокиселини в растителните протеини определя тяхната непълноценност. Решението тук е съвместното използване на различни протеини, което осигурява ефект на кръстосано оплождане. Ако в същото време се постигне увеличение на аминокиселинния резултат на всяка есенциална ограничаваща аминокиселина в сравнение с отделното използване на оригиналните протеини, тогава говорим за просто ефект на обогатяване, ако след смесване аминокиселинният резултат на всяка аминокиселина надвишава 1,0, тогава това е истински ефект на обогатяване. Използването на такива балансирани протеинови комплекси повишава усвояемостта на растителните протеини с до 80÷100%.
4 Функционални свойства на протеините.
Протеините и протеиновите концентрати се използват широко в производството на храни поради техните уникални функционални свойства, които се разбират като физични и химични характеристики, които определят поведението на протеините, когато се преработват в хранителни продукти и осигуряват определена структура, технологични и потребителски свойства на крайния продукт. .
Най-важните функционални свойства на протеините включват разтворимост, способност за свързване на вода и мазнини, способност за стабилизиране на дисперсни системи (емулсии, пени, суспензии) и образуване на гелове.
Разтворимост– това е основният показател за оценка на функционалните свойства на протеините, характеризиращ се с количеството протеин, преминаващ в разтвор. Разтворимостта е най-зависима от наличието на нековалентни взаимодействия: хидрофобни, електростатични и водородни връзки. Протеините с висока хидрофобност взаимодействат добре с липидите; тези с висока хидрофобност взаимодействат добре с водата. Тъй като протеините от един и същи тип имат еднакъв заряд, те се отблъскват взаимно, което допринася за тяхната разтворимост. Съответно, в изоелектрично състояние, когато общият заряд на протеиновата молекула е нула и степента на дисоциация е минимална, протеинът има ниска разтворимост и дори може да коагулира.
Водосвързващспособността се характеризира с адсорбция на вода с участието на хидрофилни аминокиселинни остатъци, свързващ мазнините– адсорбция на мазнини поради хидрофобни остатъци. Средно на 1 g протеин може да свърже и задържи 2÷4 g вода или мазнини на повърхността си.
Емулгиране на мазниниИ образуване на пянаСпособността на протеините се използва широко при производството на мастни емулсии и пени, тоест хетерогенни системи вода-масло, вода-газ. Поради наличието на хидрофилни и хидрофобни зони в протеиновите молекули, те взаимодействат не само с вода, но и с масло и въздух и, действайки като обвивка на границата между две среди, допринасят за тяхното разпределение една в друга, т.е. създаване на стабилни системи.
ЖелиранеСвойствата на протеините се характеризират със способността на техния колоиден разтвор да преминава от свободно диспергирано състояние в свързано диспергирано състояние с образуването на системи, които имат свойствата на твърди вещества.
Виско-еластичен-еластиченсвойствата на протеините зависят от тяхната природа (глобуларна или фибриларна), както и от наличието на функционални групи, с които протеиновите молекули се свързват една с друга или с разтворител.
Невъзможно е да се надценява ролята на протеините, мазнините и въглехидратите за тялото. Все пак тялото ни е изградено от тях! Днес сайтът говори за това как да се храним, за да не нарушим толкова важен и крехък баланс.
Протеини, мазнини и въглехидрати в нашето тяло
Надеждно е установено, че човешкото тяло се състои от 19,6% протеини, 14,7% мазнини, 1% въглехидрати и 4,9% минерални вещества. Останалите 59,8% идват от водата. Поддържането на нормалното функциониране на тялото ни пряко зависи от съотношението на най-важните хранителни вещества, а именно: наличието на протеини, мазнини и въглехидрати в съотношение 1:3:5 е необходимо в ежедневната диета.
За съжаление, повечето от нас не обръщат необходимото внимание на питателната и балансирана диета: някои преяждат, други недояждат, а много дори ядат хаотично, каквото трябва, в движение и набързо. В такава ситуация е почти невъзможно да се контролира количеството протеини, мазнини и въглехидрати, постъпващи в тялото с храната. Но има реална опасност от дефицит или излишък на един или няколко основни елемента наведнъж, което в крайна сметка се отразява много негативно на нашето здраве!
Значението на протеините, мазнините и въглехидратите за организма
Значението и ролята на протеините
От училищните учебници също знаем, че протеините са основният градивен материал на нашето тяло, но освен това те са и основата на хормоните, ензимите и антителата. По този начин без тяхното участие са невъзможни процесите на растеж, размножаване, храносмилане и имунна защита.
Протеините са отговорни за инхибирането и възбуждането в мозъчната кора, хемоглобиновият протеин изпълнява транспортна функция (пренася кислород), ДНК и РНК (дезоксирибонуклеинови и рибонуклеинови киселини) осигуряват способността на протеина да предава наследствена информация на клетките, лизозимът регулира антимикробната защита, и протеин, който е част от оптичния нерв, осигурява възприемането на светлина от ретината на окото.
Освен това протеинът съдържа незаменими аминокиселини, от които зависи неговата биологична стойност. Известни са общо 80 аминокиселини, но само 8 от тях се считат за незаменими и ако всички те се съдържат в една протеинова молекула, тогава такъв протеин се нарича пълноценен, животински по произход и се намира в продукти като напр. месо, риба, яйца и мляко.
Растителните протеини са малко по-непълноценни и по-трудни за смилане, тъй като имат обвивка от фибри, която пречи на действието на храносмилателните ензими. От друга страна, растителният протеин има мощен антисклеротичен ефект.
За да поддържате баланса на аминокиселините, препоръчително е да ядете храни, съдържащи както животински, така и растителни протеини, но делът на животинските протеини трябва да бъде най-малко 55%.
Прекомерната консумация на мазнини води до излишък на холестерол, развитие на атеросклероза, влошаване на метаболизма на мазнините и натрупване на наднормено тегло. Липсата на мазнини може да причини дисфункция на черния дроб и бъбреците, задържане на вода в организма и развитие на дерматози.
За да оптимизирате диетата си, е необходимо да комбинирате както растителни, така и животински мазнини в съотношение 30% към 70%, но с възрастта предпочитание трябва да се даде на растителните мазнини.
Относно въглехидратния баланс
Името на класа на тези съединения идва от термина "въглеродни хидрати", предложен през 1844 г. от професор К. Шмид.
Въглехидратите служат като основен източник на енергия, осигурявайки 58% от нуждите на човешкото тяло. Продуктите от растителен произход съдържат въглехидрати под формата на моно-, ди- и полизахариди.
