Потребность организма в питательных веществах и их биологическая ценность

Белки

Белки — протеины (от греч. protos — первый, самый главный) являются основной и необходимой составной частью всех организмов. Около 85 % сухого остатка тканей и органов человека и животных приходится на их долю. Белки необходимы для обеспечения многих процессов жизнедеятельности организма — образования белков плазмы, ферментов, гормонов, антител, хромопротеидов (гемоглобина) и других биологически активных соединений, для стимуляции трофических процессов в организме, поддержания его реактивности и повышения уровня окислительных процессов за счет выраженного специфически-динамического действия. Благодаря содержанию отдельных аминокислот, в частности метионина, белки могут обладать и липотропным действием. При недостатке углеводов, жиров и больших энергозатратах белки могут использоваться организмом как энергетический материал. Они являются единственным источником пищевого азота для организма человека (1 г белка соответствует 0,16 г азота, а1г азота — 6,25 г белка). Для восстановления разрушенных белковых частиц и построения новых клеток человек постоянно испытывает потребность в белках.

Основным источником белков для" человека служат белки животного и растительного происхождения. Они расщепляются в пищевом канале до аминокислот, которые всасываются и служат источником для построения собственных белков организма.

В состав белков входит свыше 20 аминокислот. Восемь из них (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин) не могут образовываться в организме человека и являются незаменимыми; поэтому их поступление с пищей жизненно необходимо. Остальные аминокислоты являются заменимыми, так как могут синтезироваться в организме в процессе азотистого межуточного обмена.

Значение различных белков для организма определяется их биологической ценностью. Под биологической ценностью белков пищи понимается процент их азота, задерживаемого в организме при условии предварительного пребывания исследуемого в течение 4—7 дней на диете без белка или с небольшим содержанием его (С. Я. Капланский).

Биологическая ценность белков пищи в основном зависит от содержания незаменимых аминокислот и усвояемости белков в пищевом канале. Более ценными в биологическом отношении являются белки животного происхождения (яйца, мясо, рыба, творог и т. д.), менее ценными — белки растительного происхождения (овощи, фрукты, мука, мучные изделия, орехи и т. д.). На биологическую ценность белков пищи могут оказывать влияние и другие факторы. В частности, степень использования организмом некоторых пищевых белков может зависеть от его возрастных особенностей. Существенное влияние на использование всосавшихся в организм аминокислот для синтеза тканевых белков может оказывать содержание и других составных частиц пищи. Так, использование аминокислот снижается при недостаточном количестве в пище витаминов группы В и несбалансированном содержании в ней минеральных веществ. Переваривание белков незначительно снижается при больших  интервалах  между  приемами  пищи.

Белки различных пищевых продуктов значительно отличаются по аминокислотному составу, но в сумме в определенной мере компенсируют недостаток аминокислот. Поэтому для обеспечения организма всеми аминокислотами, необходимыми для синтеза собственных белков, важно использование в питании человека широкого ассортимента белковых продуктов. Причем потребность организма в белках на 55—60 % должна покрываться за счет пищевых продуктов животного происхождения. Зная аминокислотный состав отдельных пищевых продуктов, можно использовать определенные их комбинации с целью получения набора аминокислот, наиболее близкого по составу организму человека (гречневая каша с молоком, пшено с овощами и т. д.).

От биологической ценности белков, вводимых с пищей, в значительной степени зависит их количество, которое необходимо для обеспечения белковой потребности организма. Чем лучше переваривание и всасывание белков пищи и их аминокислотный состав больше соответствует потребностям организма, тем они полнее используются организмом для построения собственных белков.

Высокой специфичностью белков, входящих в состав органов и тканей человека, их аминокислотным составом в еначительной мере объясняется тот факт, что в условиях полного голодания в организме взрослого человека для покрытия минимальных физиологических затрат расщепляется с образованием отрицательного азотистого баланса 22—24 г тканевого белка (минимальное белковое расщепление). Однако количество белков, обеспечивающее минимальное азотистое равновесие, нельзя считать достаточным для организма человека, так как оно не позволяет создавать в организме даже минимальных резервов белков и обеспечивать пластические процессы. В то же время для ресинтеза этого количества белка и восстановления минимального азотистого равновесия необходимо введение с пищей от 50 до 70 г белков. Столь значительные колебания количества белков пищи, необходимых для ресинтеза разрушенных тканевых белков, зависят также от биологической ценности пищевых белков.

Недостаточное содержание в пище белков и их дефицит в организме ведут к распаду тканевых белков, отрицательному азотистому балансу, понижению условно-рефлекторной возбудимости центральной нервной системы и угнетению гормональной деятельности эндокринных желез, жировой инфильтрации печени, замедлению роста молодого организма и снижению массы тела, понижению иммунобиологической реактивности организма и изменению активности ферментов, снижению фагоцитарной активности элементов белой крови. Кроме того, дефицит белков способствует развитию одной из форм авитаминоза — пеллагры, сопряженной с недостатком триптофана, необходимого для образования никотиновой кислоты, а также проявляется гипопротеине-мией (отеки), рядом трофических нарушений (ломкость ногтей, сухость кожи, выпадение волос и т. д.), мышечной слабостью, снижением аппетита. На почве тяжелой белковой недостаточности у детей развивается квашиоркор.

Избытое введение белка с пищей ведет к перегрузке организма продуктами белкового метаболизма, усилению гнилостных процессов в кишках, перенапряжению деятельности печени и почек; повышение на первом этапе условно-рефлекторной деятельности центральной нервной системы сменяется срывом.

Суточная физиологическая потребность в белке зависит от пола, возраста, характера трудовой деятельности и других факторов (табл. 1, 2). Удельный вес белка должен составлять 11—13 % энергетической ценности суточного рациона.