Значение в организме белков: Белки, жиры, углеводы. Справка — РИА Новости, 23.08.2010

Содержание

Роль белков, жиров и углеводов

Вопрос: Расскажите о роли белков, жиров и углеводов в работе нашего организма?

Иван Смирнов

Ответ:

Белки

Белки — незаменимая часть пищи.

Они идут на построение новых клеток и замену износившихся, активно участвуют в обмене веществ, непрерывно происходящем в организме. Диетологи недаром называют их «протеинами» — от греческого слова «протео», что означает «занимающий первое место», или «первенствующий». Ведь белки организма образуются только из белков пищи.

 

Основными источниками белка животного происхождения являются мясо, рыба, творог, яйца. В растительных продуктах тоже содержатся протеины, особенно богаты ими бобовые и орехи.

Человек получает белок, употребляя животную и растительную пищу, однако белки пищи отличаются от тех, из которых состоит человеческое тело. В процессе пищеварения белки распадаются на аминокислоты, которые всасываются и используются организмом для образования собственного белка. Наиболее важных аминокислот 22. Из них восемь считаются незаменимыми. Они называются так потому, что организм не может синтезировать их самостоятельно — он получает их только с пищей, Остальные аминокислоты расцениваются как заменимые.

Различные белки содержат разные комплексы аминокислот, поэтому очень важно, чтобы организм постоянно получал полный набор необходимых белков. Средняя норма белка в суточном рационе взрослого человека составляет 100—120 г, при тяжелой физической работе ее следует увеличить до 150—160 г.

 

 

Жиры

Жиры — наиболее мощный источник энергии. Кроме того, жировые отложения («депо» жира) защищают организм от потери тепла и ушибов, а жировые капсулы внутренних органов служат им опорой и защитой от механических повреждений. Депонированный жир является основным источником энергии при острых заболеваниях, когда аппетит снижается и усвоение пищи ограничивается.

Источником жира являются животные жиры и растительные масла, а также мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты. Жиры содержат насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины А, В, Е, лецитин и ряд других веществ, необходимых организму. Они обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. Жировые ткани — активный резерв энергетического материала. Жиры улучшают вкус пи¬щи и вызывают чувство сытости. Они могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.

Обеспечить потребности организма можно только сочетанием животных и растительных жиров, поскольку они дополняют друг друга жизненно важными веществами.

Суточная норма жира для взрослого человека — от 100 до 150 г при тяжелой физической работе, особенно на холоде. В среднем суточный рацион жира должен состоят на 60-70% из животного жира и на 30—40% — из растительного.

Углеводы

Углеводы служат для организма основным источником энергии, помогают работать нашим мышцам. Они необходимы для нормального обмена белков и жиров. В комплексе с белками они образуют определенные гормоны, ферменты, секреты слюнных и других образующих слизь желез и прочие важные соединения. Средняя норма углеводов в суточном рационе должна составлять 400-500 г.

Углеводы подразделяются на простые и сложные. Простые углеводы отличаются от сложных химической структурой. Среди них различаются моносахариды (глюкоза, галактоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза, лактоза и мальтоза). Простые углеводы содержатся в сладких продуктах — сахаре, меде, кленовом сиропе и т.п.

Сложные углеводы называют полисахаридами, их источником являются растения — злаковые, овощи, бобовые. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, клетчатка, пектины, гемицеллюлоза и др. Полисахариды составляют основу пищевых волокон, поэтому они играют важную роль в питании.

Пищевые вещества и их роль в питании школьников

Белки и аминокислоты.

Белки нередко называют основными строительными блоками организма. Нет ни одного органа, ни одной ткани, ни одной клеточной или субклеточной структуры организма взрослого или ребенка, в состав которых не входил бы белок. Белок необходим и для мышечной работы, и для успешного обучения, и для поддержания нормального иммунитета, и выполнения многих других «обязанностей». Важно подчеркнуть, что основным источником белка человеческого тела служат белки пищи, поэтому достаточное поступление белков с пищей — необходимое условие нормального роста, сохранения здоровья и способности к обучению. Превращение белков пищи в белки органов и тканей является сложным многоступенчатым процессом, который начинается еще в ротовой полости, а заканчивается на уровне клетки. В результате этого процесса, в котором участвует целый каскад пищеварительных ферментов желудка и кишечника, огромные полимерные молекулы белка расщепляются на аминокислоты (до 20). Из них 8 относятся к числу так называемых незаменимых для человека, которые абсолютно необходимы для нормального течения различных физиологических и обменных процессов. Организм не способен к их образованию. Их единственным источником, следовательно, может служить только пища. При низком содержании незаменимых аминокислот в рационе образование в организме полноценных белков становится невозможным, что ведет вначале к предболезни, а затем и к болезни. Наиболее благоприятным аминокислотным составом обладают белки животного происхождения — молока и молочных продуктов, мяса, рыбы, а также белки бобовых — сои и других. Эти продукты, белок которых, как говорят специалисты, характеризуется высокой биологической ценностью, должны постоянно присутствовать в рационе человека. Для растущего организма ребенка поступление белков с высокой биологической ценностью особенно важно, поскольку рост характеризуется чрезвычайно большой потребностью в белке и незаменимых аминокислотах.

Школьнику требуется ежедневно около 70-90 г белков: для этого необходимо съесть примерно 100-200 г мяса, 30-50 г рыбы, 400-500 мл молока или кисломолочных продуктов, 30-40 г творога и другое.

Дефицит белков ведет к задержке роста, снижению устойчивости к инфекциям и действию неблагоприятных внешних факторов, нарушению полового развития, малокровию.

Жиры.

Под жирами (а точнее липидами) в химии понимают вещества, которые растворяются в так называемых органических растворителях (бензине, ацетоне, спирте и др.), но не растворяются в воде; Пищевые жиры включают большое число различных видов соединений такого рода, среди которых основными являются собственно жиры (триглицериды), фосфолипиды и стероиды. К последнему классу принадлежит, в частности, холестерин

Основными компонентами и триглицеридов, и фосфолипидов являются жирные кислоты, которые делятся на насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные

Жиры, так же как и белки, — важнейшие «строительные» элементы клеток, органов и тканей. Они не только участвуют в построении клеточных и субклеточных мембран, но и активно регулируют их проницаемость и другие функциональные свойства. Жиры служат важным клеточным «топливом». При «сгорании» в организме 1 г жира выделяется в 2 раза больше энергии (9 ккал), чем при сгорании 1 г белков или углеводов (4 ккал).

Правильно построенный рацион должен включать такое количество жиров, которое обеспечит не более 30-35% от общей энергетической ценности (калорийности) рациона. Например: если подросток нуждается в получении с пищей 2500 ккал, то жиры должны обеспечить 750-875 ккал, что соответствует потреблению 83-97 г жиров. При этом на долю так называемых насыщенных жиров, содержащих в основном насыщенные жирные кислоты, которыми богаты говяжий, свиной, бараний и другие животные жиры, должно приходиться не более 10% от общей калорийности рациона. Избыток насыщенного жира в питании, в том числе и в питании детей и подростков, служит одной из причин развития атеросклероза, инфаркта миокарда и других тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы. Одна из составных частей насыщенных жиров — холестерин, которому раньше ошибочно приписывали все неблагоприятные эффекты избыточного потребления насыщенных жиров. Важно, чтобы в составе пищевых жиров было достаточно ненасыщенных жиров, включающих моно- и полиненасыщенные жирные кислоты. Ими богаты растительные масла — подсолнечное, кукурузное, оливковое и др..

 Полиненасыщенные жирные кислоты, также как и некоторые аминокислоты, относятся к числу незаменимых пищевых факторов. Их дефицит в питании ведет к задержке роста, снижению иммунного ответа, изменению свойств крови (повышению свертываемости), ухудшению состояния кожи (потере эластичности, появлению прыщей и др.). Иногда полиненасыщенные жирные кислоты называют витамином F (от Fatty acids — жирные кислоты), причем врачи-дерматологи обнаружили высокую эффективность различных кремов, содержащих витамин F, в лечении болезней кожи.

Основы правильного питания — Школа здоровья — ГБУЗ Городская поликлиника 25 г. Краснодара МЗ КК

25 сентября 2019 г.

Значение белков, жиров и углеводов (БЖУ) в питании человека

 

Значение белка в питании здорового человека

 

Белки – сложные азотсодержащие биополимеры, мономерами которых служат α-аминокислоты. Белки – высокомолекулярные соединения. Их молекулярная масса колеблется от 6000 до 100000 и более. Аминокислотный состав различных белков неодинаков и является важнейшей характеристикой каждого белка, а также критерием его ценности в питании. Аминокислоты – органические соединения, в которых имеются две функциональные группы – карбоксильная, определяющая кислотные свойства молекул и аминогруппа, придающая этим соединениям основные свойства.

Среди большого число природных аминокислот в составе белков с наибольшим постоянством обнаруживают следующие 20 аминокислот: глицин (гликокол), аланин, серин, треонин, метионин, цистин, валин, лейцин, изолейцин, глутаминовая кислота, глутамин, аспарагиновая кислота, аспарагин, аргинин, лизин, фенилаланин, тирозин, гистидин, триптофан, пролин.

Все белки принято делить на простые (протеины) и сложные (протеиды). Под простыми понимают соединения, включающие в свой состав лишь полипептидные цепи, под сложными белками – соединения, в которых наряду с белковой молекулой имеется также небелковая часть – так называемая простетическая группа. В зависимости от пространственной структуры белки можно разделить на глобулярные и фибриллярные. К числу простых глобулярных белков относятся, в частности, альбумины, глобулины, проламины и глютелины. Альбумины и глобулины широко распространены в природе и составляют основную часть белков сыворотки крови, молока и яичного белка. Проламины и глютелины относятся к растительным белкам и встречаются в семенах злаков, образуя основную массу клейковины. Эти белки нерастворимы в воде. К проламин относятся глиадин пшеницы, зеин кукурузы, гордеин ячменя. Аминокислотный состав этих белков характеризуется низким содержанием лизина, а также треонина, метионина и триптофана и чрезвычайно высоким – глутаминовой кислоты.

Представители структурных белков, так называемые протеиноиды, являются фибриллярными белками главным образом животного происхождения. Эти белки выполняют в организме опорную функцию. Они нерастворимы в воде и весьма устойчивы к перевариванию пищеварительными ферментами. К ним относятся кератины (белки волос, ногтей, эпидермиса), эластин (белок связок, соединительной ткани сосудов и мышц), коллаген (белок костной, хрящевой, рыхлой и плотной соединительной ткани). При длительном кипячении в воде коллаген превращается в водорастворимый белок – желатин (глютин). Коллаген содержит значительное количество необычных для других белков аминокислот оксипролина и оксилизина, но в нем отсутствует триптофан.

 

Основные функции белков в организме.

 

1. П л а с т и ч е с к а я. Белки составляют 15-20% сырой массы различных тканей (в сравнении – липиды и углеводы лишь 1-5%) и являются основным строительным материалом клетки, ее органоидов и межклеточного вещества. Белки наряду с фосфолипидами образуют остов всех биологических мембран, играющих важную роль в построении клеток и их функционировании.

2. К а т а л и т и ч е с к а я. Белки являются основным компонентом всех без исключения известных в настоящее время ферментов. При этом простые ферменты представляют собой чисто белковые соединения. В построении сложных ферментов наряду с молекулами белка участвуют и низкомолекулярные соединения (коферменты). Ферментам принадлежит решающая роль в ассимиляции пищевых веществ организмом человека и в регуляции всех внутриклеточных обменных процессов.

3. Г о р м о н а л ь н а я. Значительная часть гормонов по своей природе является белками или полипептидами. К их числу принадлежит инсулин, гормоны гипофиза (АКТГ, соматотропный, тиреотропный и др.), паратиреоидный гормон.

4. Ф у н к ц и я   с п е ц и ф и ч н о с т и. Чрезвычайное  разнообразие и уникальность индивидуальных белков обеспечивают тканевую индивидуальную и видовую специфичность, лежащую в основе проявлений иммунитета и аллергии. В ответ на поступление в организм чужеродных для него белков – антигенов – в иммунокомпетентных органах и клетках происходит активный синтез антител, представляющих особый вид глобулинов (иммуноглобулины). Специфическое взаимодействие антигена с соответствующими антителами составляет основу иммунных реакций, обеспечивающих защиту организма от чужеродных агентов.

5. Т р а н с п о р т н а я. Белки участвуют в транспорте кровью кислорода (Hb), липидов (липопротеиды), углеводов (гликопротеиды), некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ и др. Вместе с тем специфические белки-переносчики обеспечивают транспорт различных минеральных солей и витаминов через мембраны клеток и субклеточных структур.

Белки организма – чрезвычайно динамичные структуры, постоянно обновляющие свой состав вследствие непрерывно протекающих и тесно сопряженных друг с другом процессов их распада и синтеза. Организм человека практически лишен резерва белка, причем углеводы и жиры также не могут служить его предшественниками. В связи с этим единственным источником пополнения фонда аминокислот и обеспечения равновесия процессов синтеза и распада белков в организме могут служить пищевые белки, являющиеся вследствие этого незаменимыми компонентами пищевого рациона.

Белки, содержащиеся в пищевых продуктах, не могут однако, непосредственно усваиваться организмом и должны быть предварительно расщеплены в желудочно-кишечном тракте до составляющих их аминокислот, из которых организм формирует характерные для него белковые молекулы. Из 20 аминокислот, образующихся при гидролизе белков, 8 (валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин, лизин) не синтезируются в организме человека и поэтому являются незаменимыми факторами питания. Для детей в возрасте до года незаменимой аминокислотой служит также гистидин. Другие 11 аминокислот могут претерпевать в организме взаимопревращения и не являются незаменимыми. Поскольку для построения подавляющего большинства белков организма человека требуются все 20 аминокислот, но в различных соотношениях, дефицит любой из незаменимых аминокислот в пищевом рационе неизбежно ведет к нарушению синтеза белков.

При нарушении сбалансированности аминокислотного состава рациона синтез полноценных белков также нарушается, что ведет к возникновению  ряда патологических изменений. В связи с этим пищевые белки следует рассматривать, прежде всего, как поставщики в организм человека незаменимых аминокислот. Наряду с использованием для синтеза белковых молекул аминокислоты могут окисляться в организме и служить источником энергии. Конечными продуктами катаболизма аминокислот являются углекислый газ, вода и аммиак, который выводится из организма в виде мочевины и некоторых других менее токсичных соединений.

Недостаточное поступление с пищей белков нарушает динамическое равновесие процессов белкового анаболизма и катаболизма, сдвигая его в сторону преобладания распада собственных белков организма, в том числе и белков ферментов.

Избыточное поступление пищевых белков также небезразлично для организма. Оно вызывает усиленную работу пищеварительного аппарата, значительную активацию процессов межуточного обмена аминокислот и синтеза мочевины, увеличивает нагрузку на клубочковый и канальцевый аппарат почек, связанную с усиленной экскрецией конечных продуктов азотистого обмена. При этом может возникать перенапряжение указанных процессов с их последующим функциональным истощением. Избыточное поступление в организм белков может также вести к образованию в желудочно-кишечном тракте продуктов их гниения и неполного расщепления, способных вызывать интоксикацию человека.

 Важным показателем качества пищевого белка может служить и степень его усвояемости, которая объединяет протеолиз в желудочно-кишечном тракте и последующее всасывание аминокислот. По скорости переваривания протеолитическими ферментами пищевые белки можно расположить в следующей последовательности: 1) рыбные и молочные, 2) мясные, 3) белки хлеба и круп.

Хлеб и хлебобулочные изделия, крупы и макаронные изделия содержат 5-12% белка; с учетом значительного потребления этих продуктов жителями нашей страны они вносят весьма существенный вклад в обеспечение человека белком. Однако белок хлебобулочных изделий и круп дефицитен по ряду аминокислот, в первую очередь по лизину, и не является достаточно полноценным.

 

Важная роль животного белка в питании и здоровье человека

Белки являются основой всего живого на Земле. Каждая клетка живого организма, в том числе человеческого, содержит в своем составе белки. Английское слово белок происходит от греческого ‘»proteios», что означает простое или первичное. Этот термин очень уместен в питании человека, поскольку белок является наиболее фундаментальным компонентом тканей организма. Диетический белок (источник аминокислот) обеспечивает организм азотом, углеводными скелетами и серой и не может быть заменен никакими другими питательными веществами. Аминокислоты являются физиологически необходимыми предшественниками для синтеза белков, пептидов и низкомолекулярных веществ (например, глутатиона, креатина, оксида азота, дофамина, серотонина, меланина, мелатонина и нуклеотидов), имеющих огромное физиологическое значение.

Кроме того, некоторые аминокислоты служат метаболическим топливом в определенных тканях и регуляторными молекулами во многих типах клеток. Например, диетический глютамат, глютамин и аспартат являются основными метаболическим топливом для тонкой кишки млекопитающего в состоянии сытости, тогда как глютамин в артериальной крови является почти единственным источником энергии для его эпителиальных абсорбирующих клеток в пост-абсорбционном состоянии. Кроме того, глютамин является основным источником энергии для лимфоцитов и макрофагов для поддержания иммунных реакций. Таким образом, аминокислоты необходимы для оптимального здоровья, роста, развития, размножения, лактации и выживания людей. На это указывают нарушения обмена веществ, квашиоркор (вызванные тяжелым дефицитом белка) и маразм (вызванный тяжелым дефицитом белка и энергии) у людей, особенно у многих детей развивающихся стран. Менее тяжелые формы дефицита белка в пище встречаются у пожилых людей, в том числе в развитых странах, что повышает их восприимчивость к метаболическим и инфекционным заболеваниям.

Источники белка

Больше всего белка содержится в продуктах животного происхождения: в сыре (около 25 г на 100 г продукта), в мясе и рыбе (16–20 г), в яйцах (13 г), в твороге (14 г).

Содержатся белки и в продуктах растительного происхождения (преобладают они в горохе и фасоли (22–23 г). Однако в большинстве растительных белков заметно не хватает одной или двух незаменимых аминокислот. Так, белок пшеницы содержит лишь половину требуемого лизина, а в белке картофеля или гороха недостает примерно трети метионина и цистина. Кроме того, растительные белки хуже усваиваются: не на 95–96 %, как белки мяса, рыбы, яиц, молока, а лишь на 80 % (овощи) и даже на 70 % (бобовые, картофель). Неполноценными считаются белки круп и хлеба. Вот почему современная наука о питании предостерегает от увлечения вегетарианством. Длительное употребление растительной пищи неизбежно ведет к дисбалансу аминокислот, что отрицательно сказывается на многих функциях организма, в том числе на умственной деятельности.

Свежие новости

Оказывается, что такой вполне доступный продукт, как рыба, имеет более высокое содержание незаменимой аминокислоты – лизина, чем даже яичный белок. Среднее содержание лизина в рыбных продуктах в 8 раз выше, чем в хлебе. Характерно, что в белках рыбы содержание лизина повышается к моменту ее нереста, причем оно выше у самцов, чем у самок. Высокое содержание лизина делает рыбные продукты весьма ценным добавлением, например, к хлебу.

Исключительное место среди незаменимых аминокислот занимает метионин. Он предупреждает и лечит атеросклероз, регулирует деятельность надпочечников. Суточная потребность человека в метионине составляет 2,2 г. «Королем метионина» является творог. «Королевой метионина» можно назвать рыбу. Судите сами: в 100 г творога содержится 495 мг метионина, а в 100 г трески – 480 мг.

Для удовлетворения потребности организма человека в таких аминокислотах, как лизин, изолейцин, валин и триптофан, ему необходимо употреблять в пищу 200–300 г рыбы, а для удовлетворения потребности в лейцине и метионине – почти 800 г.

Сколько надо белков?

Рекомендованная диетическая норма белка для здорового взрослого человека с минимальной физической активностью в настоящее время составляет 0,8 г белка/кг массы тела/день, что представляет собой лишь минимальное среднесуточное потребление пищи, которое соответствует потребностям в питательных веществах почти всех (97,5%) здоровых взрослых. Людям с умеренными и интенсивными нагрузками рекомендовано потреблять 1,3 (в диапазоне от 1,2 до 1,4) и 1,6 (в диапазоне от 1,2 до 1,7) г белка/кг массы тела/день соответственно. Сочетание упражнений и адекватного потребления белка играет важную роль в поддержании здоровья человека. Это особенно важно для людей с избыточным весом или ожирением.

Пищевые продукты животного происхождения (например, мясо, молочные продукты, яйца, птица, морепродукты и другие продукты) содержат более высокие количества и более сбалансированное соотношение аминокислот по сравнению с тканями человека с пищевыми продуктами растительного происхождения (например, рис, пшеница, кукуруза, картофель, овощи, крупы, бобы, горох, обработанные соевые продукты, орехи и семена).

Например, говядина содержит 63-68% белка в пересчете на сухое вещество, но большинство основных продуктов питания растительного происхождения (кроме бобовых) имеют содержание белка <12% (в пересчете на сухое вещество) и дефицит большинства аминокислот, включая лизин, метионин, цистеин, триптофан, треонин и глицин. В соответствии с рекомендациями Института медицины рекомендуемая диета метионина плюс цистеина для взрослого человека весом 70 кг, ежедневное потребление мяса, пшеничной муки или риса должно составлять 45, 285 или 493 г сухого вещества, соответственно. Таким образом, потребление продуктов животного происхождения может удовлетворить адекватные потребности человека в аминокислотах, особенно детей, в то же время существенно снижая потребность в растительной пище или употреблении большого количества крахмала. Это важно для людей, чей метаболический профиль может быть нарушен из-за большого потребления усваиваемых углеводов. Избыточное количество углеводов, которое есть в пшеничной муке или белом рисе, может превратится в жир в организме, что может способствовать развитию ожирения, дислипидемии и других нарушений обмена веществ. И наоборот, достаточное потребление постного мяса способствует синтезу белка и поддерживает массу и функцию скелетных мышц (включая физическую силу), одновременно повышая чувствительность к инсулину, облегчая саркопению, связанную со старением, и уменьшая прирост белого жира.

Кому еще необходимы белки?

Какой еще демографической группе не помешают дополнительные белки? Пожилым людям. Потому что с возрастом мы нуждаемся в большем количестве белков для поддержания той же мышечной массы. В то же время пожилые люди склонны потреблять меньше белков, потому что их вкусы часто сдвигаются в сторону расположения к сладкому.

Помогают ли они похудеть?

Белки давно связывают с похудением; высокобелковые и низкоуглеводные диеты обещают продлить ощущение сытости. Людям часто не удается похудеть, потому что они чувствуют голод и едят. Как показали исследования с использованием МРТ, высокобелковый завтрак способствует уменьшению аппетита в течение дня. Если вы пытаетесь похудеть, то важнее есть высокобелковые завтраки (например, тост с фасолью или молочный коктейль), чем принимать добавки.

На сегодняшний день существуют мифы о белковом питании из-за неадекватного понимания науки. Идеальная диета человека должна состоять из продуктов животного и растительного происхождения в соответствующих количествах и пропорциях, при этом потребляя достаточное количество пищевых волокон. Во всем мире пищевые продукты на растительной и животной основе обеспечивают около 65% и 35% белка, соответственно, в рационе человека, и наоборот. Существуют доказательства того, что потребление животного белка в количестве <65% от общего пищевого белка не может удовлетворить оптимальную потребность пожилых людей по крайней мере в одной пищевой незаменимой аминокислоте, что приводит к неоптимальному белковому питанию. Правильное сочетание большого количества бобовых с зерновыми может удовлетворить потребность в белке взрослых с минимальной физической активностью, но, вероятно, не для оптимального роста или развития у детей. Глобальная доступность бобовых как основных продуктов питания все более ограничена по отношению к растущему населению, и во многих частях мира эти продукты не производятся. Животноводство производит высококачественный белок для потребления человеком.

 

Читайте также: Тринадцать способов нейтрализовать свободные радикалы в организме и почему это так важно

Рациональное питание

Рациональное питание — питание, сбалансированное в энергетическом отношении и по содержанию питательных веществ в зависимости от пола, возраста и рода деятельности.

 В настоящее время у большей части нашего населения питание не соответствует этому понятию не только из-за недостаточной материальной обеспеченности, но еще из-за отсутствия или недостатка знаний по данному вопросу. Прежде чем перейти к рекомендациям по питанию в повседневной жизни, остановимся на роли пищевых веществ в организме.

Питание является неотъемлемой частью жизни, так как поддерживает обменные процессы на относительно постоянном уровне. 

Значение основных питательных веществ, их энергетическая ценность

Белки — жизненно необходимые вещества в организме. Потребность организма в белках зависит от пола, возраста и энергозатрат, составляя в сутки 80-100 г, в том числе животных белков 50 г. Белки должны обеспечивать примерно 15 % калорийности суточного рациона.

Жиры являются основным источником энергии в организме. Суточная потребность организма в жирах составляет в среднем 80-100 г, в том числе растительных жиров 20-25 г. Жиры должны обеспечивать примерно 35 % калорийности суточного рациона

Углеводы являются одним из основных источников энергии. Суточная потребность организма в углеводах составляет от 400-500 г. Углеводы должны обеспечивать примерно 50 % калорийности суточного рациона. Если углеводов в организме избыток, то они переходят в жиры, т. е. избыточное количество углеводов способствует ожирению.

Кроме белков, жиров и углеводов важнейшей составляющей рационального питания являются витамины — биологически активные органические соединения, необходимые для нормальной жизнедеятельности. Недостаток витаминов приводит к гиповитаминозу (недостаток витаминов в организме) и авитаминозу (отсутствие витаминов в организме). Витамины в организме не образуются, а поступают в него с продуктами.

Кроме белков, жиров, углеводов и витаминов организму необходимы минеральные вещества, которые используются в качестве пластического материала и для синтеза ферментов.

Соотношение белков, жиров и углеводов для людей среднего возраста должно быть (по массе) 1: 1: 4.

Эти вещества организм получает только в том случае, если потребляется разнообразная пища, включающая шесть основных групп продуктов: молочные; мясо, птица, рыба; яйца; хлебобулочные, крупяные, макаронные и кондитерские изделия; жиры; овощи и фрукты.

Для здорового человека оптимально четырехразовое питание, так как более редкое питание приводит к накоплению жира в организме, уменьшению активности щитовидной железы и тканевых ферментов. Частая еда в одно и то же время способствует лучшему оттоку желчи. Нарушение режима питания является одной из основных причин возникновения хронических заболеваний желудка и кишечника. Кратность приемов пищи определяется возрастом, характером трудовой деятельности, распорядком дня, функциональным состоянием организма. Регулярность приема пищи способствует выработке условного рефлекса во время еды и ритмичной выработке пищеварительных соков.

При четырехразовом питании соотношение числа калорий пищи по отдельным приемам пиши должно быть 30, 15, 35, 20 %. Продукты, богатые животными белками (мясо, рыба), полезнее употреблять утром и днем, так как они повышают работоспособность. Второй завтрак может включать кисломолочные продукты, овощные блюда, бутерброды, фрукты. Обед должен быть самым значительным по объему пищи. Ужин должен быть небольшим по объему и состоять из легкоусвояемых блюд. Последний прием пиши должен быть за 2-3 ч до сна.

Снижение интенсивности обменных процессов в пожилом возрасте и уменьшение физической активности обусловливают уменьшение потребности в пищевых веществах и снижение калорийности пищи у этой группы населения. Рацион питания пожилого человека должен быть разнообразным и включать в себя достаточное количество овощей и фруктов. Пищу следует принимать часто, не менее 5-6 раз в день, небольшими порциями. В рацион следует вводить морскую рыбу, творог, молочнокислые продукты, нежирное мясо. Рыбу и мясо предпочтительно употреблять в отварном виде. Следует ограничить количество жиров животного происхождения, отдавая предпочтение растительным жирам, содержащим ненасыщенные жирные кислоты, что является профилактикой атеросклероза. Следует ограничить потребление соли, сахара (заменять медом или заменителем сахара), специй, копченостей, крепкого чая и кофе. Для регулярной работы кишечника пожилым людям следует включить в рацион хлеб из муки грубого помола.

 

                                                                                                                           Евченко Н.В.

 врач-терапевт Кусинской ЦРБ

Чем опасен избыток белка в рационе – блог justfood

По статистике половина всего населения Земли недовольна своей внешностью. В стремлении быть сильными, здоровыми и красивыми мы тщательно следим за питанием, посещаем тренажёрный зал и внимательно изучаем свое отражение в зеркале для оценки результатов своих стараний. Все, кто интересуется здоровым питанием и спортом, в курсе, что для наращивания мышечной массы и получения красивого мышечного рельефа необходимо потреблять много белка. Ведь именно он является основным строительным материалом для мышечной ткани.

Белок имеет огромное значение для человеческого организма. Это не только крепкие мышцы, но и упругая кожа, здоровые ногти и волосы. Белки участвуют в большинстве обменных процессов.

Однако иногда желание получить результат как можно скорее пересиливает здравый рассудок. Основываясь на поверхностных сведениях и не придавая должного значения дозировке, режиму приёма пищи, да и вообще не имея понимания необходимости соблюдения баланса КБЖУ, многие стараются просто максимально увеличить содержание белка в своём рационе. К сожалению, такие действия могут привести к нежелательным, а иногда и вовсе неожиданным последствиям.

Если у вас:

    ● Постоянная жажда
    ● Проблемы с пищеварением
    ● Неприятный запах изо рта
    ● Постоянно плохое настроение

то возможно ваш организм страдает от переизбытка белка. Это основные симптомы перенасыщения белковыми соединениями. Во-первых, богатое белками и бедное углеводами и жирами питание создаёт нагрузку на отдельные органы – почки и печень. Отсюда постоянная жажда и проблемы с пищеварением. Они в свою очередь провоцируют сбои в выработке гормонов, которые становятся причиной эмоциональных и в особо запущенных случаях – эндокринных сбоев.


Переизбыток белков провоцирует усиленную работу почек, необходимую для выведения продуктов их распада. Переизбыток белков и недостаток клетчатки – прямой путь к проблемам с желудком со всеми вытекающими: вздутие, тяжесть, диарея, изжога и иже с ними.

Если вышеперечисленные симптомы обошли вас стороной, или их проявления остались незамеченными, то в долгосрочной перспективе повышенное содержание белка и недостаток других питательных веществ в рационе способны провоцировать неблагоприятные изменения в эмоциональном состоянии, вплоть до депрессии и хронической усталости. Дело в том, что для выработки серотонина организму необходимы углеводы. При их недостатке выработка гормона радости существенно сокращается. Ситуацию усугубляют проблемы с пищеварением, дефицит кальция в костных тканях, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и потеря мышечного тонуса. То есть результат мы получаем обратный желаемому.


Что же делать? Следовать простой истине «Всё хорошо в меру»! Все основные питательные компоненты организм должен получать с пищей в сбалансированной дозировке. Переизбыток любого способен привести к неблагоприятным последствиям, поэтому нужно следить за своим рационом с особой тщательностью, особенно если вы поставили себе цель добиться с помощью питания тех или иных результатов.

Помните, что норма белка составляет не более 3грамм на килограмм веса, а его общая доля не должна превышать 30% всего рациона. Употребляя максимально допустимую дозу белка, не забывайте дополнять свой рацион богатыми клетчаткой овощами, чтобы дать возможность своему организму правильно переварить довольно сложный в усвоении белок. При этом не забывайте, что на сам процесс расщепления белков потребуется немало энергии, так что вместе с белковой пищей организму необходимо получить и достаточное количество углеводов.


Если у вас нет возможности самостоятельно следить за количеством белка в своём рационе, то воспользуйтесь услугами сервиса доставки готового правильного питания justfood.pro. Кроме выверенного и сбалансированного по КБЖУ рациона в соответствии с вашими целями, так вы получите возможность освободить время, необходимое на подбор и приготовление продуктов. Всё что нужно сделать – это просто открыть нужный контейнер, разогреть своё правильное здоровое питание и съесть его.

Разнообразие программ позволяет получить подходящее питание для любой цели – от простого поддержания веса и состояния организма в норме до усиленного калориями питания для спортсменов, насыщенного белками – для бодибилдеров или со сниженной калорийностью для сушки или похудения. При этом все заботы по расчёту калорийности, содержания белков, жиров и углеводов, веса или размера порции мы берём на себя. Всё что нужно сделать вам – просто выбрать нужную программу.

Значение белков для организма человека | About-You.su

Сегодня мы поговорим о том, в чем значение белков для нашего организма, в каких продуктах он есть.

Современный человек часто злоупотребляет быстрыми углеводами и трансжирами, не думая о том, что это настоящая вредная пищевая привычка. Конечно, иногда можно перекусить фастфудом, но не стоит делать из этого повседневную норму.

Другое наименование белка – протеин. В переводе с греческого это слово имеет значение «первый». Исходя из этого, можно сделать вывод, что белок — это одно из самых жизненно необходимых веществ для человеческого организма.

Роль белка для здоровья человека

Из белка выстроено межклеточное вещество и сами клетки в организме человека, а также органы, ткани и мышцы. Поэтому протеин выполняет множество функций для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Среди них:

  • Строительная. Человеческое тело состоит более чем из миллиарда клеток. При этом, в организме идет постоянный процесс их обновления – одни клетки отмирают, а на их месте образуются другие, а материалом для их построения является белок.
  • Рецепторная. Без протеина неосуществима работа органов чувств, позволяющих нам воспринимать окружающий мир: ощущать запахи, видеть, слышать и так далее.
  • Иммунная. Протеин содействует выведению вредных веществ из организма, подавляет возбудителей инфекций и способствует повышению сопротивляемости организма в целом.
  • Гормональная. Без деятельности гормонов невыполнима исправная работа органов и систем всего организма, а их большая часть состоит именно из белка. Поддержание хорошего гормонального фона очень важно для женского здоровья.
  • Транспортная. Гемоглобин, который также является белком, содействует транспортировке кислорода из легких в ткани нашего организма, а также выводит углекислый газ.
  • Двигательная. Без протеина невозможна корректная работа опорно-двигательного аппарата, так как кости, связки, суставы, мышцы состоят из белков.

И это далеко не весь список функций, которые выполняют белки!

Как недостаток протеина влияет на организм

Недостаток белка в организме человека приводит к:

  • Нарушению обменных процессов.
  • Замедлению деятельности выделительной системы.
  • Гормональному сбою.
  • Ухудшению работы лимфатической и нервной системы.

Симптомы недостатка белка

  • Уменьшение мышечной массы или ее недостаток.
  • Мышечная слабость.
  • Головная боль, рассеянное внимание.
  • Тяга к сладкому, постоянное чувство голода.
  • Задержка воды в организме.
  • Отеки нижней части тела, ступней, лодыжек.
  • Снижение эластичности и сухость кожи.
  • Ломкость и выпадение волос.
  • Ломкость ногтей.
  • Понижение иммунитета.
  • Перепады настроения.
  • Отсутствие здорово сна.

Если вы выявили у себя большинство этих симптомов, значит пора задуматься о правильном питании.

Белок животного происхождения

Мясо

Высоким содержанием животного белка отличается мясо и птица. Рекордсмены – мясо кролика и конина. Там содержится 21-23 г белка на 100 г продукта. Телятина, баранина и говядина – 20 г белка на 100 г продукта. Такое же количество протеина содержится в мясе курицы и индейки.

Свинина, а точнее ее постная часть, содержит 19 г белка на 100 г продукта и тоже может быть отнесена к диетическому мясу. А вот жирные части включают всего 10-12 г белка на 100 г продукта.

Лучше всего усваивается белок из телятины, кроличьего мяса и курицы. Кроме этого, главный герой нашей статьи в больших количествах содержится в субпродуктах — почках, печени, сердце.

Какой бы вид мяса вы не выбрали, лучше всего его варить, запекать или подвергать паровой обработке. Конечно, жареное мясо также можно употреблять, но лучше это делать не часто, а, например, по поводу семейного торжества.

Если вы по каким-либо причинам не употребляете мясо, то равноценное количество белка, ориентируясь на 100 г мяса, можно получить, скушав:

  • Жирную рыбу — 175-190 г.
  • Творог или мягкий сыр (адыгейский) — 115-130 г.
  • Молоко — 480-500 г.
  • Белок куриного яйца (без желтка) — 2-3 штуки.

Рыба

В рыбе также содержится большое количество протеинов. Например, в обычном тунце от 20 до 25 г белка, а в редких разновидностях тунца, таких как альбакор, глубоководный голубоперый — аж 30 г белка. Важно отметить, что протеин из рыбы усваивается намного лучше, чем белок из мяса.

Следом за тунцом идут:

  • Палтус.
  • Кефаль.
  • Минога.
  • Сайда.
  • Анчоус.
  • Тилапия.

Много белка имеется и в рыбной икре, даже больше, чем в самой рыбе.

Яйца

В белке одного куриного яйца заключается 6-13 г протеина, а в сухом яичном порошке — до 46 г.

Сывороточный белок

Хотя яичный белок очень популярен, он немного уступает сывороточному по легкости усвоения. Сывороточные или казеиновые белки имеют аминокислотный состав, который полностью отвечает составу человеческой мышечной ткани.

В сухом нежирном молоке и сыворотке заключается 29-33 г белка. Именно молочная сыворотка, которая является побочным продуктом изготовления сычужных сыров — это основная составляющая для производства протеиновых коктейлей.

Содержание белка в других молочных продуктах:

  • Молоко — 3,2 г.
  • Нежирный творог — 22 г.
  • Брынза — 22-13 г.
  • Твердые сыры — 24-36 г.

Если говорить о твердых сырах, то количество протеина в них зависит от сорта. Но покупать данный продукт следует только если вы уверены в добросовестности производителя. Нередко на рынке можно встретить подделки. Отличить их от натурального сыра по внешнему виду практически невозможно. Что должно насторожить вас при покупке:

  • Насыщенные яркие цвета. Натуральный сыр достаточно бледный.
  • Жирные капли на поверхности продукта. Вероятно, это пальмовое масло, которое могут выдавать за «слезу сыровара» — капельки соленой воды, состоящей из поваренной и молочной соли. Они появляются на разрезе зрелого натурального сыра.
  • Настоящий сыр на поверхности ровный и немного тусклый.

Это же относится и к соевой колбасе. Белка в ней крайне мало. А вот в продукте, который готовился по старым нормам ГОСТ, содержалось от 12 до 16 г белка в зависимости от сорта.

Растительный белок

Между вегетарианцами и любителями мяса не утихают споры на тему пользы животных и растительных белков. Оптимальный вариант — это золотая середина, а значит, все белки важны и полезны!

Существует множество продуктов растительного происхождения, которые могут похвалиться высоким содержанием белка:

  • Соя — 34-35 г.
  • Тыквенные семечки — 30-31 г.
  • Чечевица, маш — 24-25 г.
  • Горох — 23-24 г.
  • Фасоль — 22-23 г.
  • Семена подсолнечника — 21-22 г.
  • Миндаль — 18-19 г.
  • Грецкий орех — 13,5-14 г.

Примерно 12-13 г белка содержится в гречневой, овсяной крупах и толокне. Какао порошок включает в себя до 26 г белков.

Дневная норма протеина

Если вы активно занимаетесь спортом, а в особенности тяжелым физическим трудом, то вашу норму белков вам подскажет тренер. Мы укажем количество белка для людей с умеренной двигательной активностью.

  • Малышам до 2-х лет рекомендуется кушать до 4-х г белка на 1 кг веса в сутки.
  • Детям от 2 до 12 лет — 3 г белка на 1 г веса в сутки.
  • Подросткам достаточно 2 г на 1 кг веса в сутки.
  • Взрослым женщинам — 1 г белка на 1 кг веса в сутки.
  • Взрослым мужчинам с активным образом жизни — 1,3 г белка на 1 кг веса в сутки.

Держите под рукой таблицу содержания белка в продуктах. Со временем вы запомните ее наизусть и будете питаться правильно.

Немного о белковой диете

Многие женщины, чтобы похудеть, прибегают к белковой диета и даже достигают отличных результатов. Но во всем важно чувство меры и сбалансированность питания! А вот частое и продолжительное использование такой диеты может привести к интоксикации, болезням печени и почек, потому что лишний протеин не усваивается, а провоцирует процесс гниения. Продукты распада попадают в кровь и отравляют организм.

Надеемся, наша статья оказалась полезной для вас!

Белки: строительные блоки тела

Без воды и жира человеческое тело почти полностью состоит из белков. Белок является основным компонентом мышц, костей, органов, кожи и ногтей. Без воды мышцы состоят примерно на 80% из белка, что делает это питательное вещество особенно важным для спортсменов.

Как используется белок?

Организм расщепляет потребленный белок на аминокислоты и поглощает его. Он используется для наращивания мышц и органов, для выработки гормонов и антител, для хранения в виде жира и для сжигания в качестве энергии.

Виды протеиновых добавок

Существует много различных видов протеиновых добавок. Сывороточный протеин богат BCAA * , что делает его легко усваиваемым и высокоэффективным.

  • BCAA (аминокислоты с разветвленной цепью) — это общее название незаменимых аминокислот валина, лейцина и изолейцина. BCAA — незаменимые аминокислоты, которые в мышцах превращаются в энергию.

Белок является неотъемлемой частью организма.

Сколько протеина нужно организму?

Максимальное суточное количество, которое организм может использовать для синтеза белка, составляет около 2 граммов на 1 килограмм веса тела. Потребление большего количества белка не увеличит синтез, но увеличит количество потребляемой энергии и приведет к увеличению жировых отложений. Слишком много белка также может вызвать нагрузку на печень и почки.

Максимальное суточное количество, используемое для синтеза белка, составляет около 2 г на 1 кг массы тела

Поэтому важно регулировать количество потребляемого белка.
Если вы едите три хорошо сбалансированных приема пищи в день, вы легко сможете получить количество белка, необходимое вашему организму. Важно не только то, сколько вы едите, но и когда вы это едите.

Потребляйте белки и углеводы вместе

Когда белок потребляется вместе с углеводами (сахаром или глюкозой), повышается уровень сахара в крови и вырабатывается инсулин, способствуя синтезу аминокислот.
Углеводы также используются в качестве первого источника энергии, предотвращая использование аминокислот.После тренировки рекомендуется выпить что-нибудь вроде желеобразного напитка, который позволит вам одновременно потреблять углеводы и белок.

Когда употреблять белок

Важно употреблять белок в правильное время. Идеальное время для его употребления — сразу после тренировки.
Организм быстрее расщепляет белок сразу после тренировки, а также активнее синтезирует его, в результате чего в мышцы всасывается больше аминокислот.

Белок, потребленный сразу после тренировки, синтезируется лучше, чем белок, потребленный через 2 часа после тренировки.

Другие направления деятельности

Белка (Урок 4)

Вступление

Что вы думаете, когда слышите слово протеин ? Мясо? Бобы? Сильный? Жизнь? Многие думают о мышцах и фитнесе.Белки действительно имеют какое-то отношение к жизни и жизнеспособности, потому что они являются необходимым компонентом каждой клетки. Белки необходимы человеку для роста и борьбы с инфекциями и болезнями.

Вы состоите из белка. Части вашего тела состоят из белков — даже те внутренние части, которые вы не видите. Гены, гормоны и ферменты также являются белками.

Греческое слово белок означает «первое место». Иногда мы придаем большое значение белкам по сравнению с двумя другими классами питательных веществ, которые дают нам энергию — углеводами и жирами.Возможно, мы выросли с мыслью, что еда — это не еда, если в нее не входит мясо. Планируя нашу еду, мы можем сначала подумать о том, какое мясо мы будем есть, а затем выбрать другие продукты, которые будут к нему добавлены. Теперь мы знаем, что нам нужно планировать свое питание в обратном порядке — планировать прием пищи, чтобы включить сложные углеводы, такие как цельнозерновой хлеб и крупы, овощи, фрукты, молоко, а затем, возможно, добавить немного мяса. Здоровая диета основана на продуктах растительного происхождения; добавление небольшого количества животного белка улучшает качество белка.

Есть много разных видов белков. Все питательные вещества, которые дают нам энергию, такие как белки, углеводы и жиры, состоят из углерода, водорода и кислорода. Но азот есть только в белках. Это делает структуру и роль в здоровье особенными. Азот необходим для жизни.

Что вы узнаете

Из этого урока вы узнаете, что белок — это нутриент.Вы узнаете, как он устроен (структура) и каковы его функции. Вы узнаете, какие продукты содержат белок, в том числе продукты животного и растительного происхождения, и какие продукты являются лучшими источниками белка для вашего тела. Обладая этой информацией, вы сможете решить, какие продукты будут лучшими источниками белка для вашей семьи.

MyPlate Обзор

MyPlate может помочь вам увидеть, какие продукты вы и ваша семья должны есть каждый день для хорошего здоровья.Продукты, которые вносят одинаковый питательный вклад, сгруппированы в основные пищевые группы. Он также сообщает вам, сколько еды нужно ежедневно.

MyPlate рекомендует получать наибольшее количество питательных веществ из растительной пищи — овощей, фруктов и цельнозерновых продуктов, таких как хлеб и крупы. Также рекомендуется ежедневно употреблять нежирное или обезжиренное молоко, йогурт или сыр. Хотя продукты животного происхождения вносят важный вклад в наш рацион, они являются источником насыщенных жиров. Ежедневное потребление рекомендованного количества калорий и выбор продуктов с низким содержанием жиров помогут вам избежать слишком большого количества насыщенных жиров в вашем рационе.Нам нужно есть немного мяса и много растительной пищи. Выбирайте растительную пищу с высоким содержанием белка.

Что такое белок?

Белок — один из трех макроэлементов, необходимых вашему организму для выживания.Макроэлементы — это питательные вещества, которые необходимы в больших количествах. Два других макроэлемента — это углеводы и жиры. Белки поставляют столько же энергии, что и углеводы. Один грамм белка обеспечивает четыре калории. Основная потребность организма — в энергии. Он игнорирует особые функции белков, если ему нужна энергия, а другой источник недоступен. Но мы не хотим полагаться на белки для получения энергии. Белки необходимо использовать для других важных функций, таких как построение тела, восстановление и поддержание тканей.Получение необходимого количества углеводов важно, чтобы белки не использовались в качестве источника энергии.

Что делают белки

  • Строит и восстанавливает все ткани тела
  • Регулировать процессы в организме
  • Поддержание баланса жидкости
  • Форма гормонов и ферментов
  • Помогает формировать антитела для борьбы с инфекцией
  • Энергия

Белки являются частью каждой живой клетки.Многие виды белков образуют жизненно важные части тела. Примеры включают мышцы, кожу, белки крови, ферменты и гормоны.

Если не считать воду, белок — это самое большое количество веществ в вашем теле. Примерно половину вашего сухого веса составляют белки. Около одной трети белка находится в мышцах, а примерно пятая — в костях и хрящах. Примерно десятая часть находится в коже. Остальное находится в других тканях и жидкостях организма. В крови содержится несколько десятков белков. Гемоглобин, один из белков крови, переносит кислород из легких в ткани и возвращает углекислый газ из тканей в легкие.Большая часть молекулы гемоглобина — это белок.

Рост и поддержание — Нам нужны белки для роста и поддержания. В нашей жизни бывают особые периоды, когда нам нужно больше белка. К ним относятся периоды быстрого роста, например, в младенчестве, детстве, подростковом возрасте, беременности и кормлении грудью. Наша потребность в белке увеличивается, когда мы больны, восстанавливаемся после травмы или операции. Белки в тканях организма находятся в постоянном обменном состоянии. Некоторые молекулы всегда разрушаются, а другие строятся в качестве замены.Этот постоянный оборот объясняет, почему наша диета должна ежедневно обеспечивать достаточное количество белка, даже если он нам больше не нужен для роста.

Баланс жидкости — Белки регулируют процессы в организме для поддержания баланса жидкости. Белки в крови называются альбумином , и глобулином , , и они помогают поддерживать водный баланс организма, удерживая воду в крови. Белки крови обладают способностью притягивать и удерживать жидкость в кровотоке. Если человек не ест достаточно белка, со временем количество белка в крови уменьшается.Затем артериальное давление может вытеснить избыточную жидкость из кровеносных сосудов в промежутки между клетками. По мере того как в этих пространствах скапливается все больше и больше жидкости, возникают отеки или опухоли. Другие состояния, такие как беременность и сердечная недостаточность, также могут привести к отеку. Если человек страдает от белковой недостаточности и получает белок вместе с другими необходимыми питательными веществами, его организм может производить больше белков крови. Затем жидкость притягивается обратно в кровоток, и опухоль или отек исчезают. Белки помогают в обмене питательными веществами между клетками и жидкостями между клетками.

Гормоны и ферменты — Белки образуют гормоны и ферменты. Многие химические вещества, называемые гормонами, являются белками. Гормоны контролируют такие процессы, как рост, развитие и размножение. Гормон щитовидной железы регулирует скорость обмена веществ в организме. Гормон инсулина регулирует концентрацию глюкозы в крови и ее транспортировку в клетки, что необходимо для работы мозга и нервной системы.

Почти все ферменты — это белки. Они ускоряют химические реакции в каждой клетке.Без ферментов клетки не могли бы функционировать.

Иммунная система — Белки помогают формировать антитела для борьбы с инфекцией. Антитела — это белки в крови, которые помогают защитить организм от болезней. Это гигантские белковые молекулы, которые циркулируют в крови и представляют собой защиту от вирусов, бактерий и других чужеродных агентов. Когда в ваше тело вторгается вирус, он проникает в клетки и там размножается. Если бы вирусы могли размножаться и причинять вред вашему организму, они вскоре подавили бы его вызываемой ими болезнью, будь то грипп, корь, оспа или простуда.

Как только организм вырабатывает антитела против определенного возбудителя болезни, такого как грипп, клетки никогда не забывают, как их вырабатывать. В следующий раз, когда вирус вторгнется в организм, антитела ответят еще быстрее. Так организм приобретает иммунитет против болезней, которым он подвержен.

Кровь свертывание — Кровь представляет собой жидкость, но может стать твердой в течение нескольких секунд после пореза. Когда вы порезаетесь, быстрая цепочка событий приводит к производству фибрина , тягучей нерастворимой массы белковых волокон, которая закупоривает порез и останавливает утечку.Позже, более медленно, образуется рубец, который заживает порез.

Видение — Клетки сетчатки глаза содержат светочувствительные пигменты, состоящие из белка. Белок реагирует на свет, изменяя свою форму, тем самым инициируя нервные импульсы, которые несут зрение в высшие центры мозга.

Энергия — Белки могут снабжать ваше тело энергией, но ваше тело предпочитает использовать энергию углеводов и сохранять белок для своих важных функций, как обсуждалось выше.Около 10 процентов энергии тела поступает из белков. Большинство клеток охотнее используют углеводы и жиры для получения энергии. Обязательно получайте калории, необходимые для удовлетворения ваших энергетических потребностей, чтобы вашему телу не приходилось использовать белок в качестве источника энергии.

Аминокислоты в белках

Белки состоят из строительных блоков, называемых аминокислотами .Белки в пище и в вашем теле состоят из 20 различных аминокислот. 20 распространенных аминокислот в нашем рационе собраны в тысячи различных белков, необходимых организму. Аминокислоты образуют строительные блоки белков. То, как аминокислоты соединены или расположены, зависит от того, какой белок сделан. Всего в одной клетке вашего тела может существовать 10 000 различных белков. У каждого белка будет разное расположение аминокислот. Все аминокислоты содержат углерод, водород, кислород и азот.Иногда они также содержат серу. Группа аминокислот, скрепленных связями, образует белок.

Белки в пище, которую вы едите, расщепляются внутри вашего тела на аминокислоты. Когда вы едите белковую пищу, белок разделяется на множество комков аминокислот. Затем сгустки разделяются на отдельные аминокислоты, которые всасываются из кишечника и переносятся с кровью в печень. Как только они покидают печень и переносятся кровью в разные ткани, они снова собираются в особые комбинации, которые заставляют белки заменять изношенный клеточный материал, добавлять в ткани, которые должны расти, или производить какой-либо фермент или гормон. или другое активное соединение.Если какие-либо аминокислоты остались, они не могут быть сохранены в организме для дальнейшего использования. Вместо этого они возвращаются в печень.

Виды и количества аминокислот в белке определяют его питательную ценность. Мы получаем белок как из животных, так и из растительных продуктов. В каменном веке наши предки получали большую часть белка из растений. Много позже наши предки начали есть мясо. Сегодня большая часть белков, которые мы едим, поступает из продуктов животного происхождения.

Некоторые аминокислоты являются «незаменимыми» (необходимы в диете), а некоторые — «несущественными» (не являются обязательной частью диеты).Незаменимые аминокислоты не образуются в организме, поэтому получать их нужно с пищей.

Белки животного происхождения, такие как мышцы животных (мясо), молоко и яйца, могут поставлять все аминокислоты примерно в тех же пропорциях, в которых они необходимы. Они оцениваются как имеющие высокую питательную ценность. Белки животного происхождения считаются высококачественными белками или полноценными белками . Они могут поддерживать рост и поддержание тела, поскольку содержат все незаменимые аминокислоты в достаточном количестве.Продукты животного происхождения, такие как мясо, птица, рыба, молоко, яйца и сыр, считаются полноценными источниками белка.

Растительные белки обычно считаются «белками низкого качества» или неполными белками . Им не хватает одной или нескольких незаменимых аминокислот. Однако соответствующие комбинации растительной пищи могут обеспечить достаточное количество всех незаменимых аминокислот.

Комплементарные белки — это два или более неполных источника белка, которые вместе обеспечивают адекватное количество всех незаменимых аминокислот.Например, рис содержит небольшое количество некоторых незаменимых аминокислот. Однако эти же незаменимые аминокислоты в большем количестве содержатся в сухих бобах. И наоборот, сухие бобы содержат меньшее количество других незаменимых аминокислот, которых нет в рисе в достаточном количестве. Эти два продукта вместе могут обеспечить достаточное количество всех незаменимых аминокислот, в которых нуждается организм. Если продукты животного происхождения не входят в ваш список покупок, то вы можете удовлетворить свои потребности в белке, ежедневно употребляя различные белковые растительные продукты.Поэтому, когда вы едите красную фасоль и рис, вам не нужен стакан обезжиренного молока, чтобы получить необходимый белок. Также не обязательно есть ветчину или другое мясо с красной фасолью.

Раньше считалось, что дополнительные белки нужно есть за один прием пищи, чтобы ваше тело могло использовать их вместе. Исследования теперь показывают, что ваше тело может комбинировать дополнительные белки, которые потребляются в течение одного дня.

Как правило, поскольку американцы регулярно употребляют в пищу продукты, содержащие белки с высокой питательной ценностью, им не нужно беспокоиться об адекватности получаемых ими аминокислот.Скорее, проблема связана с потреблением слишком большого количества белка из животных источников, которые, как правило, более дороги и содержат больше насыщенных жиров, чем растительные источники. Поскольку в нашем рационе содержится много насыщенных жиров, лучше выбирать нежирные куски мяса.

Что считается высококачественным белком?

Белок — это важное питательное вещество, которое нам всем нужно, чтобы оставаться максимально здоровыми и физически здоровыми.Независимо от того, являетесь ли вы воином на выходных или заядлым спортсменом, хорошо продуманная диета и подробная программа физиотерапии помогут вам достичь максимального физического уровня. Необходимо понять несколько важных аспектов высококачественного белка, и SportsCare Physical Therapy здесь, чтобы вам помочь!

Что такое высококачественный белок?

Высококачественный белок также называют полноценным белком. Ниже приведены несколько важных определений и описаний высококачественного белка.

  • Complete Protein — Полный белок — это белок, содержащий все необходимые аминокислоты. Аминокислоты — это строительные блоки, из которых формируется белок.
  • Биологическая ценность — Биологическая ценность, или BV, измеряет качество. Когда белок имеет высокий BV, это означает, что он содержит достаточное количество аминокислот для образования всех белков, необходимых вашему организму.
  • Усвояемый белок. Способность вашего организма расщеплять пищу и эффективно ее использовать — это один из аспектов ее усвояемости.Постное мясо обычно легче переваривается, чем жесткое. Все виды вареных яиц считаются легкоусвояемыми.

Какие примеры высококачественного белка?

Есть несколько источников хорошего протеина, которые хорошо усваиваются и содержат достаточное количество аминокислот. Это полноценные белки, которые рекомендуются для наращивания здоровых мышц.

  • Рыба — лосось, тунец, палтус и сиг считаются нежирным полноценным белком.
  • Мясо — Большинство белков животного происхождения считаются полноценными и высококачественными. Это включает красное мясо, птицу и молочные продукты.
  • Яйца — Среднее яйцо — это источник с низким содержанием жира, примерно с 6 или 7 граммами белка.
  • Квиноа — этот растительный корм включает в себя все 9 незаменимых аминокислот.
  • Соя. Соя — один из немногих белков растительного происхождения, которые считаются полноценными и высококачественными.

Почему этот тип белка важен?

Ваша диета — один из важнейших аспектов построения здоровых мышц.После интенсивных физических нагрузок чрезвычайно важно потреблять достаточное количество нужных видов протеина, чтобы восстановить любые повреждения мышечных волокон. Будь то животные или растительные, необходимо употреблять комбинацию полезных белков. Важно поддерживать здоровый вес и обеспечивать мышцы энергией, необходимой для их функционирования.

Чем может помочь физиотерапия?

Хорошая программа физиотерапии может помочь во всем: от реабилитации при травмах до улучшения спортивных результатов.Физиотерапевт знает, что высококачественные белки могут наращивать сухие мышцы и уменьшать общую потерю мышечной массы. Опытный физиотерапевт проведет оценку вашего текущего уровня физической подготовки, типа физической активности, в которой вы в настоящее время участвуете, возможных травм и вашей диеты. Физиотерапевт может попросить вас включить в свой рацион больше высококачественного белка в рамках общей программы. Улучшение диеты, наряду с работой с опытным физиотерапевтом, может помочь вам повысить выносливость, силу и общую работоспособность.

Физиотерапия на основе легкой атлетики может помочь вам улучшить вашу игру, быстрее восстановиться после текущей травмы или предотвратить будущую травму. Крайне важно работать с опытным физиотерапевтом, чтобы разработать наилучшую возможную программу тренировок. Вы можете вернуться в игру и достичь своего пика с помощью подробной программы физиотерапии, созданной специально для вас.

Свяжитесь с нами SportsCare Physical Therapy, расположенный в Suwanee an Duluth, GA, чтобы записаться на прием к одному из наших опытных физиотерапевтов!

7.5 — Функции белка в организме — Nutrition 100 пищевых применений для здорового образа жизни

Цель обучения

  • Перечислите функции белка в организме.

Белки являются «рабочими лошадками» организма и участвуют во многих функциях организма. Как вы помните, белки бывают всех размеров и форм, и каждый из них специально структурирован для выполнения своей конкретной функции.

Рис. 7.5.1. Белки бывают всех размеров и форм.

Структура и движение

В организме человека обнаружено более сотни различных структурных белков, но наиболее распространенным является коллаген, который составляет около 6 процентов от общей массы тела. Коллаген составляет 30 процентов костной ткани и включает большое количество сухожилий, связок, хрящей, кожи и мышц. Коллаген — это прочный волокнистый белок, состоящий в основном из аминокислот глицина и пролина. В его четвертичной структуре три белковых нити скручиваются друг с другом, как веревка, а затем эти коллагеновые нити перекрываются друг с другом.Эта высокоупорядоченная структура даже прочнее, чем стальные волокна того же размера. Коллаген делает кости крепкими, но гибкими. Волокна коллагена в коже придают ей структуру, а сопутствующие фибриллы белка эластина делают ее гибкой. Зажмите кожу на руке и отпустите; белки коллагена и эластина в коже позволяют ей вернуться к своей первоначальной форме. Гладкомышечные клетки, которые выделяют белки коллагена и эластина, окружают кровеносные сосуды, придавая им структуру и способность растягиваться назад после того, как через них прокачивается кровь.Другой сильный волокнистый белок — это кератин , из которого состоят кожа, волосы и ногти.

Рисунок 7.5.2 Молекула коллагена
Автор © Невит Дилмен, CC BY-SA 3.0,

Плотно упакованные коллагеновые фибриллы в сухожилиях и связках обеспечивают механические движения костей и мышц и способность этих тканей возвращаться назад после завершения движения. Двигайте пальцами и следите за синхронностью движений суставов. Чтобы двигаться, мышцы должны сокращаться.Сократительными частями мышц являются белки , актин и миозин . Когда эти белки стимулируются нервным импульсом, они скользят друг по другу, вызывая сокращение мышечной клетки. При стимуляции несколько мышечных клеток укорачиваются одновременно, что приводит к сокращению мышц.

Ферменты

Хотя белки в наибольшем количестве содержатся в соединительных тканях, таких как кости, их наиболее необычная функция — это ферменты.Ферменты — это белки, которые проводят определенные химические реакции. Задача фермента — обеспечить место для химической реакции и снизить количество энергии и время, необходимое для того, чтобы эта химическая реакция произошла (это известно как «катализ»). В среднем каждую секунду в клетках происходит более ста химических реакций, и для большинства из них требуются ферменты. Одна только печень содержит более тысячи ферментных систем. Ферменты специфичны и будут использовать только определенные субстраты, которые подходят их активному сайту, подобно тому, как замок может быть открыт только с помощью определенного ключа.Почти каждая химическая реакция требует определенного фермента. К счастью, фермент может снова и снова выполнять свою роль катализатора, хотя в конечном итоге он разрушается и восстанавливается. Все функции организма, включая расщепление питательных веществ в желудке и тонком кишечнике, преобразование питательных веществ в молекулы, которые клетка может использовать, и построение всех макромолекул, включая сам белок, включают ферменты.

Рисунок 7.5.3. Ферменты — это белки. Задача фермента — обеспечивать место, где вещества вступают в химическую реакцию и образуют продукт, а также уменьшают количество энергии и время, необходимое для этого.
Видео 7.5.2: Фермент

Посмотрите анимацию работы фермента.

Гормоны

Белки отвечают за синтез гормонов. Напомним, что гормоны — это химические посредники, вырабатываемые железами внутренней секреции. Когда эндокринная железа стимулируется, она выделяет гормон. Затем гормон транспортируется с кровью к своей клетке-мишени, где он передает сообщение, чтобы инициировать определенную реакцию или клеточный процесс. Например, после еды уровень глюкозы в крови повышается.В ответ на повышение уровня глюкозы в крови поджелудочная железа выделяет гормон инсулин. Инсулин сообщает клеткам тела, что глюкоза доступна и может забирать ее из крови и хранить или использовать для производства энергии или создания макромолекул. Основная функция гормонов — включать и выключать ферменты, поэтому некоторые белки могут даже регулировать действие других белков. Хотя не все гормоны состоят из белков, многие из них таковы.

Жидкостный и кислотно-щелочной баланс

Правильное потребление белка позволяет основным биологическим процессам организма поддерживать статус-кво в изменяющейся окружающей среде.Баланс жидкости относится к поддержанию распределения воды в организме. Если слишком много воды в крови внезапно попадает в ткань, это приводит к отеку и, возможно, к гибели клеток. Вода всегда течет из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. В результате вода перемещается в области с более высокими концентрациями других растворенных веществ, таких как белки и глюкоза. Чтобы вода равномерно распределялась между кровью и клетками, белки постоянно циркулируют в крови в высоких концентрациях.Самый распространенный белок в крови — это белок в форме бабочки, известный как альбумин. Присутствие альбумина в крови делает концентрацию белка в крови похожей на таковую в клетках. Таким образом, обмен жидкости между кровью и клетками сводится к минимуму, чтобы сохранить статус-кво.

Рис. 7.5.4 Белок в форме бабочки, альбумин, выполняет множество функций в организме, включая поддержание жидкостного и кислотно-щелочного баланса, а также транспортировку молекул. Мультяшное изображение молекулярной структуры белка, зарегистрированного с кодом 1ao6.
Джавахар Сваминатан и сотрудники MSD в Европейском институте биоинформатики / общественное достояние

Белок также необходим для поддержания правильного баланса pH (мера того, насколько кислым или основным является вещество) в крови. PH крови поддерживается между 7,35 и 7,45, что является слегка щелочным. Даже небольшое изменение pH крови может повлиять на функции организма. Напомним, что кислая среда может вызвать денатурацию белка, что останавливает функционирование белков. В организме есть несколько систем, которые удерживают pH крови в пределах нормы, чтобы этого не происходило.Один из них — циркулирующий альбумин. Альбумин имеет слабую кислотность и, поскольку он отрицательно заряжен, уравновешивает множество положительно заряженных молекул, таких как протоны водорода (H +), кальций, калий и магний, которые также циркулируют в крови. Альбумин действует как буфер против резких изменений концентраций этих молекул, тем самым уравновешивая pH крови и поддерживая статус-кво. Белок гемоглобин также участвует в кислотно-щелочном балансе, связывая протоны водорода.

Транспорт

Альбумин и гемоглобин также играют роль в молекулярном транспорте. Альбумин химически связывается с гормонами, жирными кислотами, некоторыми витаминами, необходимыми минералами и лекарствами и переносит их по кровеносной системе. Каждый эритроцит содержит миллионы молекул гемоглобина, которые связывают кислород в легких и транспортируют его ко всем тканям организма. Плазматическая мембрана клетки обычно не проницаема для больших молекул, поэтому для доставки необходимых питательных веществ и молекул в клетку в клеточной мембране существует множество транспортных белков.Некоторые из этих белков являются каналами, которые позволяют определенным молекулам входить и выходить из клеток. Другие действуют как такси с односторонним движением и требуют энергии для работы (рис. 7.5.1).

Рис. 7.5.5. Молекулы входят в клетки и выходят из них посредством транспортных белков, которые являются либо каналами, либо переносчиками. Облегченная диффузия в клеточной мембране, показаны ионные каналы (слева) и белки-носители (три справа).
Автор: LadyofHats / Public Domain

Защита

Ранее мы обсуждали, что сильные волокна коллагена в коже обеспечивают ей структуру и поддержку.Плотная сеть коллагеновых волокон кожи также служит преградой для вредных веществ. Функции атаки и разрушения иммунной системы зависят от ферментов и антител, которые также являются белками. Фермент под названием лизоцим секретируется со слюной и атакует стенки бактерий, вызывая их разрыв. Определенные белки, циркулирующие в крови, могут быть направлены на создание молекулярного ножа, который пронзает клеточные мембраны чужеродных захватчиков. Антитела, выделяемые лейкоцитами, исследуют всю систему кровообращения в поисках вредных бактерий и вирусов, которые можно окружить и уничтожить.Антитела также запускают другие факторы иммунной системы для поиска и уничтожения нежелательных злоумышленников.

Рисунок 7.5.6 Иллюстрация, показывающая, как антигены вызывают ответ иммунной системы, взаимодействуя с антителом, которое соответствует молекулярной структуре антигена.
Автор Fvasconcellos / общественное достояние

Видео 7.5.3:

Для удобства пользователей для этого видео был создан специальный набор подписей, который вы можете посмотреть здесь

Посмотрите это, чтобы увидеть, как антитела защищают от посторонних вторжений.

Заживление ран и регенерация тканей

Белки участвуют во всех аспектах заживления ран. Например, если вы шили и укололи палец иглой, ваша плоть покраснела бы и воспалилась. Через несколько секунд кровотечение прекратится. Процесс заживления начинается с белков, которые расширяют кровеносные сосуды в месте повреждения. Дополнительный белок, называемый фибрином, помогает защитить тромбоциты, которые образуют сгусток, чтобы остановить кровотечение. Затем клетки перемещаются и восстанавливают поврежденную ткань, устанавливая новые волокна коллагена.Волокна коллагена помогают сблизить края раны. В фазе ремоделирования откладывается больше коллагена, образуя рубец. Рубцовая ткань только на 80 процентов функциональна, чем нормальная неповрежденная ткань. Если в диете недостаточно белка, процесс заживления ран заметно замедляется.

В то время как заживление ран происходит только после получения травмы, в организме продолжается другой процесс, называемый регенерацией тканей. Основное различие между заживлением ран и регенерацией тканей заключается в процессе регенерации точной структурной и функциональной копии утраченной ткани.Таким образом, старая умирающая ткань заменяется не рубцовой тканью, а совершенно новой, полностью функциональной тканью. Некоторые клетки (например, клетки кожи, волос, ногтей и кишечника) имеют очень высокую скорость регенерации, в то время как другие (например, клетки сердечной мышцы и нервные клетки) не регенерируют на каких-либо заметных уровнях. Регенерация тканей — это создание новых клеток (деление клеток), для чего требуется множество различных белков, включая ферменты, синтезирующие РНК и белки, транспортные белки, гормоны и коллаген.В волосяном фолликуле клетки делятся, и волосы растут в длину. Рост волос в среднем составляет 1 сантиметр в месяц, а ногтей — около 1 сантиметра каждые сто дней. Клетки, выстилающие кишечник, восстанавливаются каждые три-пять дней. Неадекватные белковые диеты ухудшают регенерацию тканей, вызывая множество проблем со здоровьем, включая нарушение переваривания и усвоения питательных веществ и, что наиболее заметно, роста волос и ногтей.

Производство энергии

Некоторые аминокислоты в белках можно разобрать и использовать для производства энергии.Только около 10 процентов пищевых белков катаболизируются (расщепляются) каждый день, чтобы произвести клеточную энергию. Печень способна расщеплять аминокислоты до углеродного скелета, которые затем можно использовать для получения энергии. Это похоже на то, как глюкоза используется для производства A.T.P. Если диета человека не содержит достаточного количества углеводов и жиров, его организм будет использовать больше аминокислот для производства энергии, что ставит под угрозу синтез новых белков и разрушает мышечные белки. Кроме того, если в рационе человека содержится больше белка, чем необходимо организму, лишние аминокислоты расщепляются и превращаются в жир.

Ключевые выводы

  • Белки множества форм и размеров позволяют им выполнять широкий спектр функций, в том числе действовать как ферменты и гормоны, обеспечивать водный и кислотно-щелочной баланс, транспортировку, защиту, заживление ран и регенерацию тканей, а также производство энергии.
  • Без адекватного потребления белка, содержащего все незаменимые аминокислоты, все функции белка будут нарушены.

Обсуждение Starter

  1. Учитывая критическую роль белка в иммунной системе, что, по вашему мнению, может происходить чаще у человека, чья диета бедна белком?

Общий белок тела: новая модель прогнозирования массы и распределения на клеточном уровне | Американский журнал клинического питания

РЕФЕРАТ

Предыстория: Белок является важным компонентом организма, и принятый в настоящее время метод критериев для оценки массы общего белка тела (TBPro) — нейтронно-активационный анализ in vivo (IVNA) — недоступен для большинства исследователей и связан с умеренным радиационным воздействием.

Цель: Задача состояла в том, чтобы вывести теоретическую модель массы и распределения TBPro на клеточном уровне, сформулированную на основе измеренного общего калия в организме, общего содержания воды в организме и минералов костей, и оценить новую модель с методом IVNA в качестве критерия.

Дизайн: Новая модель была разработана на основе комбинации теоретических уравнений и коэффициентов, полученных эмпирическим путем. Оценка массы TBPro с помощью новой модели была проведена у здоровых женщин ( n = 183) и мужчин ( n = 24) и у мужчин со СПИДом ( n = 84).Общий азот в организме был измерен с помощью IVNA, общий калий в организме — по всему телу — 40 K, общий объем воды в организме — с помощью разведения трития, а минералы костей — с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.

Результаты: Средние групповые (± SD) оценки массы TBPro у здоровых женщин, мужчин и мужчин со СПИДом (8,2 ± 0,9, 11,0 ± 1,8 и 10,5 ± 1,1 кг соответственно) с новой моделью были аналогичны IVNA. критериальные оценки (8,9 ± 0,9, 11,1 ± 1,6 и 10,9 ± 1,2 кг соответственно). Оценки массы TBPro с новой моделью сильно коррелировали с оценками IVNA для всех субъектов вместе ( r = 0.92, P <0,001). Новая модель предполагает, что составная масса TBPro в каждой группе состоит в основном из клеточного белка (75-79%) и, в меньшей степени, белка во внеклеточных твердых веществах (19-23%) и внеклеточной жидкости (≈2%).

Заключение: Новая модель обеспечивает не-IVNA подход для оценки массы и распределения белка in vivo.

ВВЕДЕНИЕ

Белок — это функционально важный компонент на молекулярном уровне состава тела.Масса белка у здоровых взрослых относительно велика и составляет 10,6 кг, или 15,1% от массы тела контрольного мужчины (1). Фактическое количество белка, обнаруженного у живых людей, основано на 2 источниках исследований: нейтронно-активационном анализе in vivo (IVNA) и методах без IVNA (2, 3).

Предполагается, что химическая формула белка C 100 H 159 N 26 O 32 S 0,7 с отношением азота к белку 0,16 (4). Предполагая, что весь азот организма включен в белок, модель общего белка организма (TBPro), которую можно измерить с помощью IVNA, была получена из общего азота организма (TBN) (5, 6):

\ [TBPro _ {(IVNA)} {= } TBN / 0.16 {=} 6.25 {\ times} TBN \]

(1) Этот метод теперь считается критерием для измерения TBPro, и о валидации трупов сообщили Knight et al (7). Однако создание систем IVNA является дорогостоящим и подвергает их воздействию ионизирующего излучения (≈0,26 мЗв). Соответственно, количество оцениваемых здоровых субъектов относительно невелико (≈500).

Важность белка в исследованиях питания и физиологии привела к появлению альтернативных методов измерения, не связанных с IVNA, включая модельные и эмпирические подходы.Модельный подход, основанный на измерениях TBN и общего калия в организме (TBK), дает оценки TBPro и распределения белка (8, 9). Хотя в то время это было новаторское достижение, модели, представленные Burkinshaw et al (8) и Cohn et al (9), позже показали, что имеют много теоретических ограничений и, в некоторых случаях, были неточными (10, 11). Джеймс и др. (12) впоследствии сообщили о другой модели TBN-TBK для оценки клеточных и коллагеновых белков. Фуллер и др. (13) недавно предложили модели TBPro, основанные на четырехкомпонентном подходе или двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA).Однако ни одна из этих более ранних моделей не была оценена с использованием IVNA в качестве критерия.

Формулы эмпирического прогнозирования TBPro были разработаны с использованием антропометрии или общего количества воды в организме (TBW) в качестве основных предикторов (2, 14). Эллис и др. (2) сообщили о высокой корреляции между TBPro и TBK. Используя IVNA для измерения TBN в качестве критерия, эти авторы вывели эмпирические уравнения прогнозирования TBPro на основе TBK, измеренного с помощью метода подсчета всего тела 40 K. Мы изменили форму и единицы измерения (TBPro в кг и TBK в ммоль) уравнений, чтобы они соответствовали приведенным в настоящем исследовании.

\ [Для {\,} здоровых {\,} мужчин: {\,} TBPro _ {(Ellis {\,} et {\,} al)} {=} 0,00248 {\ times} TBK {+} 2,54 \]

(2), где r = 0,87, P

\ [Для {\,} здоровых {\,} женщин: {\,} TBPro _ {(Ellis {\,} et {\,} al)} { =} 0,00317 {\ times} TBK {+} 0,95 \]

(3) где r = 0,79, P

Уравнения 2 и 3 показывают, что TBK является хорошим предиктором TBPro, хотя есть нет доступных теоретических моделей, которые обеспечивают основу для этой эмпирической ассоциации.

В настоящем исследовании мы разработали теоретическую модель, связывающую массу и распределение белка с уровнем клеточного состава тела. Доступные человеческие данные затем используются для подгонки модели с эмпирическими коэффициентами, которые требуют трех оценок: TBK, TBW и костный минерал. Упрощенная модель с аналогичной точностью была также получена на основе измеренных значений TBK и минерала кости. Затем мы сравнили оценки TBPro, полученные с помощью новой модели, с соответствующими TBPro от IVNA в качестве критерия.

ПРЕДМЕТЫ И МЕТОДЫ

Новая модель

Весь белок находится в отделении обезжиренной массы (FFM).На уровне клеточного состава тела FFM можно разделить на 3 компонента: масса клеток тела (BCM), внеклеточная жидкость (ECF) и внеклеточные твердые вещества (ECS) (15):

\ [FFM {=} BCM {+} ECF {+} ECS \]

(4) Соответственно, трехкомпонентная модель TBPro выводится на клеточном уровне:

\ [TBPro {=} BCM {\,} белок {+} ECF {\,} белок {+ } ECS {\,} белок \]

(5)

Белок в массе клеток тела

BCM был определен как «компонент состава тела, содержащий кислородообменную, богатую калием, окисляющую глюкозу, выполняющую работу ткань» (16).BCM состоит из 4 химических компонентов: белка, внутриклеточной воды (ICW), минералов внутриклеточной жидкости (ICF) и полисахаридов. Таким образом, белок BCM может быть выражен как

\ [BCM {\,} белок {=} BCM {-} (ICW {+} ICF {\,} минералы {+} полисахариды) \]

(6) Как сообщалось ранее, BCM можно рассчитать как ICW / 0,70, где 0,70 — средняя гидратация BCM (17). Наше недавнее исследование показало, что минералы ICF являются функцией минералов ICW и ICF = 0,01617 × ICW, где 0,01617 — концентрация минералов ICF (в кг / кг H 2 O) (18).Кроме того, полисахариды составляют 2% BCM (19). Таким образом, уравнение 6 можно преобразовать в

\ [BCM {\,} белок {=} ICW / 0,70 {-} (ICW {+} 0,01617 {\ times} ICW {+} 0,02 {\ times} ICW / 0,70) {=} 0,3838 {\ times} ICW \]

(7) Практически весь калий в организме присутствует в ICF и ECF, а внутриклеточные и внеклеточные концентрации калия относительно постоянны и составляют 152 и 4 ммоль / кг H 2 O соответственно (20 ). Таким образом, ICW можно вычислить из TBK и TBW (17, 21) с помощью следующих одновременных уравнений:

\ [TBK {=} 152 {\ times} ICW {+} 4 {\ times} ECW \]

(8) где TBK и TBW выражены в ммоль и кг соответственно.Решая эти одновременные уравнения, можно вычислить ICW и ECW, если известны TBK и TBW:

\ [ICW {=} (TBK {-} 4 {\ times} TBW) / 148 \]

(10)

\ [ECW { =} (152 {\ times} TBW-TBK) / 148 \]

(11) Комбинируя уравнения 7 и 10 , белок BCM можно выразить как функцию TBK и TBW:

\ [BCM {\ ,} белок {=} 0,3838 {\ times} (TBK {-} 4 {\ times} TBW) / 148 {=} 0,00259 {\ times} TBK {-} 0,0104 {\ times} TBW \]

(12)

Белок во внеклеточной жидкости

,00 ECF — это неметаболизирующая жидкость, которая окружает клетки и обеспечивает среду для газообмена, переноса питательных веществ и выведения конечных продуктов метаболизма.ECF состоит из ECW, небольшого количества белка и минералов ECF. Белок ECF можно рассчитать следующим образом:

\ [ECF {\,} белок {=} ECF {-} (ECW {+} ECF {\,} минералы) \]

(13) Как сообщалось ранее, ECF можно выразить как ECW / 0,98, где 0,98 — средняя гидратация ECF (17). Наше недавнее исследование показало, что минералы ECF являются функцией минералов ECW и ECF = 0,009543 × ECW, где 0,009543 — концентрация минералов ECF (в кг / кг H 2 O) (18). Таким образом, уравнение 13 может быть преобразовано в

\ [ECF {\,} белок {=} ECW / 0.98 {-} (ECW {+} 0,009543 {\ times} ECW) {=} 0,01087 {\ times} ECW \]

(14) Комбинируя уравнения 11 и 14 , белок ECF можно рассчитать следующим образом:

\ [ECF {\,} белок {=} 0,01087 {\ times} (152 {\ times} TBW-TBK) / 148 {=} 0,0112 {\ times} TBW {-} 0,000073 {\ times} TBK \]

(15)

Белок во внеклеточных твердых веществах

Отсек ECS состоит из 2 частей: органической и неорганической. Органический ECS включает 3 типа белка (коллагеновый, ретикулярный и эластичный), тогда как неорганический ECS костного минерала включает гидроксиапатит кальция в качестве основного компонента.ECS распространяются в нескольких тканях и органах, включая кортикальную и губчатую кость, хрящ, околосуставную ткань, сухожилия и фасцию. У контрольного человека белок ECS составляет 2,08 кг (т. Е. 1,0 кг в кортикальной кости, 0,24 кг в губчатой ​​кости, 0,18 кг в хряще, 0,14 кг в околосуставной ткани и 0,52 кг в сухожилиях и фасции), а в кости ECS содержание минералов составляет 2,84 кг (т. е. 2,2 кг в кортикальной кости, 0,50 кг в губчатой ​​кости, 0,045 кг в хряще, 0,037 кг в околосуставной ткани и 0.057 кг в сухожилиях и фасциях) (1). Предполагая, что отношение белка ECS к минералу кости (например, 2,08 / 2,84 = 0,732) относительно стабильно для разных субъектов, белковый компартмент ECS можно предсказать следующим образом:

\ [ECS {\,} белок {=} 0,732 {\ раз} кость {\,} минерал \]

(16)

Общая масса белка тела

Вставив уравнения 12 , 15 и 16 в уравнение 5 , массу TBPro можно рассчитать следующим образом:

\ begin {eqnarray *} && TBPro _ {(новая {\,} модель)} {=} (0.00259 {\ times} TBK-0,0104 {\ times} TBW) \\ && {+} (0,0112 {\ times} TBW {-} 0,000073 {\ times} TBK) {+} 0,732 \\ && {\ times} кость { \,} минерал {=} 0,00252 {\ times} TBK {+} 0,0008 {\ times} TBW \\ && {+} 0,732 {\ times} кость {\,} минерал \ end {eqnarray *}

(17) где TBPro, TBW и костный минерал выражены в кг, а TBK — в ммоль. Поскольку вклад члена TBW в уравнение 17 очень мал, всего 0,03 кг белка для 42 кг TBW у контрольного человека, модель прогнозирования TBPro можно упростить до следующего:

\ [TBPro _ {(новый {\ ,} модель)} {=} 0.00252 {\ times} TBK {+} 0,732 {\ times} кость {\,} минерал \]

(18)

Экспериментальный подход

Субъекты завершили экспресс-гамма IVNA, исследование всего тела 40 K, разведение меченной тритием водой и исследования DXA. Затем завершенные оценки были использованы для оценки массы и распределения TBPro в соответствии с моделью IVNA и новыми моделями.

Субъектов

Пул испытуемых состоял из здоровых взрослых и мужчин, больных СПИДом. Обоснование включения пациентов со СПИДом и потерей массы тела было двояким: это дало возможность изучить новую модель TBPro на клинических пациентах, а потеря массы тела могла показать ограничения новой модели TBPro, которые не проявляются у здоровых субъектов. с нормальной массой тела.

Этнически смешанные здоровые испытуемые были набраны в районах Нью-Йорка (больница Св. Луки-Рузвельта и больница Уинтропского университета) и Бостона (Исследовательский центр по проблемам старения по вопросам питания человека Министерства сельского хозяйства США Джин Майер). Каждый субъект в группе здоровых прошел анамнез, медицинский осмотр и стандартные скрининговые исследования крови, чтобы исключить наличие основных заболеваний. Больных СПИДом мужчин набирали из числа пациентов с нарушениями питания и похудания, за которыми наблюдали врачи больницы Святого Луки-Рузвельта в Нью-Йорке.Пациенты находились амбулаторно, без лихорадки и соответствовали критериям Центров по контролю за заболеваниями в отношении СПИДа. Участники исследования подписали форму информированного согласия, которая была одобрена институциональными наблюдательными советами больницы Святого Луки-Рузвельта, больницы Уинтропского университета и Исследовательского центра по проблемам старения Министерства сельского хозяйства США в области питания человека Джин Майер. Некоторые данные о субъектах были получены из наших более ранних несвязанных исследований состава тела (22, 23).

Измерения состава тела

Согласившихся субъектов изучали после ночного голодания.Масса тела измерялась с точностью до 0,1 кг (Weight Tronix, Нью-Йорк), а рост — с точностью до 0,5 см с использованием ростометра (Holtain, Crosswell, Великобритания).

Общий азот в организме был определен с помощью IVNA-гамма-теста в Брукхейвенской национальной лаборатории с точностью (CV) 2,7% (24). TBK был оценен в Брукхейвенской национальной лаборатории с использованием счетчика всего тела 40 K с технической погрешностью 2,4% (25). TBK был рассчитан как 40 K / 0,000118.

Объем разбавления меченной тритием водой в литрах был измерен в Брукхейвенской национальной лаборатории с точностью 1,5%. Затем объем разбавленного трития был преобразован в массу TBW путем корректировки неводного водородообмена и плотности воды при 36 ° C (TBW = 3 H 2 O объем разбавления × 0,96 × 0,994) (26). Минерал костной ткани всего тела был количественно определен в 3 оценочных центрах с помощью DXA всего тела (Lunar DPX, Мэдисон, Висконсин). Расчетная точность для минерала кости составляет 1,28% (27).

Статистические методы

Результаты выражены как средние по группе ± стандартное отклонение, если не указано иное. Был применен простой линейный регрессионный анализ для описания взаимосвязи между TBPro от IVNA и TBPro, предсказанной новой моделью. Средние различия между TBPro по IVNA и TBPro, предсказанные с помощью новой модели среди 3 групп субъектов, оценивали на предмет статистической значимости с помощью дисперсионного анализа. P ≤ 0,05 считалось статистически значимым.В Таблицах 1, и 3 была сделана поправка Бонферрони к уровню значимости. Различия в TBPro между IVNA и новой моделью были связаны со средним значением двух методов, как описано Bland и Altman (28) для оценки систематической ошибки. Статистические расчеты проводились с использованием Microsoft EXCEL (Редмонд, Вашингтон) и SPSS версии 10 для WINDOWS (SPSS Inc, Чикаго).

ТАБЛИЦА 1

Исходные характеристики и состав тела трех групп субъектов 1

. Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 24) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
Масса тела (кг) 64,3 ± 7,9 2 71,3 ± 7,9 2 71,355 65,5 ± 6,6 2
Высота (м) 1.64 ± 0,06 3 1,73 ± 0,09 1,75 ± 0,05
ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1
  • 9 3
  • TBN (кг) 1,42 ± 0,15 3 1,77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
    TBK (ммоль) 248512 ± 281 9055 9055 3
  • 9015 ± 591
  • 3340 ± 396
    TBW (кг) 31.7 ± 3,1 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
    Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2,85 ± 0,54 ± 0,30
    TBPro (кг) 8,9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
    По IVNA 5
    К новой модели 6 8.2 ± 0,9 3 11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1
    1 1 1 3 900 0,355 0,3 2 90 По новой модели 9007 2 90 ± 0,9 3
    . Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 24) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
    Масса тела (кг) 64.3 ± 7,9 2 71,3 ± 9,5 65,5 ± 6,6 2
    Высота (м) 1,64 ± 0,06 3 1,73 ± 0,0 0,05
    ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1 3
    TBN (кг)
    TBN (кг) 1.77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
    TBK (ммоль) 2485 ± 281 3 3531 ± 591 3340 ± 396
    TBW (кг) 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
    Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2,85 ± 0,54 2,85 ± 0,54
    TBPro (кг) 8.9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
    По IVNA 5
    11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1
    ТАБЛИЦА 1

    Исходные характеристики и состав тела трех групп субъектов 1

    . Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 24) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
    Масса тела (кг) 64,3 ± 7,9 2 71,3 ± 7,9 2 71,355 65,5 ± 6,6 2
    Высота (м) 1.64 ± 0,06 3 1,73 ± 0,09 1,75 ± 0,05
    ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1
  • 9 3
  • TBN (кг) 1,42 ± 0,15 3 1,77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
    TBK (ммоль) 248512 ± 281 9055 9055 3
  • 9015 ± 591
  • 3340 ± 396
    TBW (кг) 31.7 ± 3,1 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
    Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2,85 ± 0,54 ± 0,30
    TBPro (кг) 8,9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
    По IVNA 5
    К новой модели 6 8.2 ± 0,9 3 11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1
    1 1 1 3 900 0,355 0,3 2 90 По новой модели 2 ± 0,9 3
    . Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 24) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
    Масса тела (кг) 64.3 ± 7,9 2 71,3 ± 9,5 65,5 ± 6,6 2
    Высота (м) 1,64 ± 0,06 3 1,73 ± 0,0 0,05
    ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1 3
    TBN (кг)
    TBN (кг) 1.77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
    TBK (ммоль) 2485 ± 281 3 3531 ± 591 3340 ± 396
    TBW (кг) 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
    Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2,85 ± 0,54 2,85 ± 0,54
    TBPro (кг) 8.9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
    По IVNA 5
    11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    Характеристика предмета

    Всего в исследовании участвовал 291 взрослый субъект (183 здоровых женщины, 24 здоровых мужчины и 84 мужчины со СПИДом) (Таблица 1).Возраст здоровых женщин составлял от 23 до 81 года, по массе тела от 48,0 до 82,0 кг, по индексу массы тела (в кг / м 2 ) от 18,4 до 29,8. Возраст здоровых мужчин — от 25 до 78 лет, масса тела — от 57,6 до 89,1 кг, индекс массы тела — от 20,2 до 28,4. Мужчины, заболевшие СПИДом, были в возрасте от 22 до 62 лет, по массе тела от 46,6 до 77,2 кг, по индексу массы тела от 16,7 до 25,9.

    Были достоверные различия между здоровыми женщинами и здоровыми мужчинами по всем параметрам ( P <0.01-0.001), кроме возраста и индекса массы тела (таблица 1). Мужчины со СПИДом весили в среднем на 5,8 ± 7,4 кг ( P = 0,009) меньше, чем здоровые мужчины. Не было значительных различий между двумя группами мужчин по TBN, TBK, TBW или минералу кости (Таблица 1; все P > 0,05).

    Корреляция между TBPro и TBK

    Были хорошие корреляции между TBPro (кг) при IVNA и TBK (ммоль) во всех 3 группах.

    \ [Здоровые {\,} женщины: {\,} TBPro _ {(IVNA)} {=} 0.00250 {\ times} TBK {+} 2,79 \]

    (19) где r = 0,76, P

    \ [Здоровые {\,} мужчины: {\,} TBPro _ {(IVNA)} {=} 0,00240 {\ times} TBK {+} 2,63 \]

    (20), где r = 0,89, P

    \ [Мужчины {\,} с {\,} СПИДом: {\,} TBPro _ {(IVNA)} {=} 0,00250 {\ times} TBK {+} 2,56 \]

    (21) где r = 0,85, P Наклоны и точки пересечения этих уравнений существенно не различались по результатам дисперсионного анализа и одного уравнения прогнозирования был рассчитан для всех испытуемых ( n = 291).

    \ [TBPro _ {(IVNA)} {=} 0,00240 {\ times} TBK {+} 2,96 \]

    (22), где r = 0,91, P Рисунок 1 ).

    РИСУНОК 1.

    Общий белок тела (TBPro), измеренный нейтронной активацией in vivo (IVNA), график зависимости от общего калия в организме (TBK), измеренный для всего тела 40 Подсчет K: TBPro (IVNA) = 0,00240 × TBK + 2,96 ( r = 0,91, P <0,001, SEE = 0,62 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 6.5 × 10 −5 и 0,19 соответственно.

    РИСУНОК 1.

    Общий белок тела (TBPro), измеренный нейтронной активацией in vivo (IVNA), нанесенный на график относительно общего калия в организме (TBK), измеренный по всему телу 40 Подсчет K: TBPro (IVNA) = 0,00240 × TBK + 2,96 ( r = 0,91, P <0,001, SEE = 0,62 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 6,5 × 10 -5 и 0,19 соответственно.

    Общий белок тела

    IVNA модель

    TBPro Масса, измеренная IVNA, составила 8.9 ± 0,9 кг у здоровых женщин, 11,1 ± 1,6 кг у здоровых мужчин и 10,9 ± 1,2 кг у мужчин, больных СПИДом (табл. 1).

    Новая модель

    Корреляция между TBPro по IVNA и новой моделью была от умеренной до высокой во всех 3 группах ( r = 0,80 для здоровых женщин, 0,90 для здоровых мужчин и 0,85 для мужчин со СПИДом; все P <0,001) . TBPro от IVNA также сильно коррелировал с оценками TBPro по новой модели, когда все субъекты были объединены в одну группу ( r = 0.92) ( Таблица 2 ). По сравнению с IVNA новая модель занижала TBPro в среднем на 7,6% для здоровых женщин, на 1,0% для здоровых мужчин и на 3,5% для мужчин со СПИДом (все P <0,001). Анализ Бланда-Альтмана показал, что различия между TBPro по IVNA и новой моделью не были достоверно коррелированы со средними оценками TBPro по двум моделям для здоровых женщин ( r = -0,06), здоровых мужчин ( r = — 0,30) и мужчин со СПИДом ( r = 0.15, все P > 0,05). Однако небольшая значительная погрешность между методами наблюдалась для всех объединенных субъектов (таблица 2).

    ТАБЛИЦА 2

    Сравнение общего белка тела (TBPro) с помощью нейтронно-активационного анализа in vivo (IVNA) и TBPro с помощью новой модели

    Субъектная группа . Уравнения регрессии IVNA на новой модели . Анализ TBPro по Бланду-Альтману с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели .
    . . x . SD . r . п. .
    Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0,766 × TBPro (новая модель) + 2,61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0.60 -0,06 > 0,20
    Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,785 × TBPro (новая модель) + 2,46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
    Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0.62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
    Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,834 × TBPro (новая модель) + 2,07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 -0,23 <0,001
    Тематическая группа . Уравнения регрессии IVNA на новой модели . Анализ TBPro по Бланду-Альтману с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели .
    . . x . SD . r . п. .
    Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0,766 × TBPro (новая модель) + 2.61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0,60 −0,06 > 0,20
    Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,7 новая модель) + 2.46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
    Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = 0390 = 0919 × TBPro (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0,62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
    Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,838934 модель) + 2.07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 −0,23 <0,001
    ТАБЛИЦА 2

    Сравнение общего белка тела (TBPro) нейтронами in vivo анализ (IVNA) и TBPro по новой модели

    Тематическая группа . Уравнения регрессии IVNA на новой модели . Анализ TBPro по Бланду-Альтману с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели .
    . . x . SD . r . п. .
    Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0.766 × TBPro (новая модель) + 2,61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0,60 −0,06 > 0,20
    Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,7 новая модель) + 2.46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
    Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = 0390 = 0919 × TBPro (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0,62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
    Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,838934 модель) + 2.07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 -0,23 <0,001
    Тематическая группа . Уравнения регрессии IVNA на новой модели . Анализ TBPro по Бланду-Альтману с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели .
    . . x . SD . r . п. .
    Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0.766 × TBPro (новая модель) + 2,61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0,60 −0,06 > 0,20
    Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,7 новая модель) + 2.46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
    Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = 0390 = 0919 × TBPro (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0,62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
    Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,838934 модель) + 2.07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 −0,23 <0,001
    Хотя новая модель TBPro, основанная на принципах клеточного уровня, дает оценки, хорошо согласующиеся с показателями IVNA, оценки систематически занижены, как отмечалось выше.Таким образом, уравнение регрессии может быть построено с использованием оценок TBPro из новой модели:

    \ [TBPro _ {(IVNA)} {=} 0.834 {\ times} TBPro _ {(new \ model)} {+} 2.07 \]

    ( 23), где r = 0,92, P n = 291 ( Рисунок 2 ). Использование этого уравнения регрессии значительно снизило SEE до 0,59 кг с 0,86 кг, когда используются значения непосредственно из новой модели. Тем не менее, это уравнение регрессии получено эмпирическим путем без теоретической основы, и его не следует путать с уравнением 18 .

    РИСУНОК 2.

    Масса общего белка тела (TBPro), измеренная нейтронной активацией in vivo (IVNA) и TBPro, предсказанная новой моделью (уравнение 18 ). Уравнение линии регрессии: TBPro (IVNA) = 0,834 × TBPro (новая модель) + 2,07 ( r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 0,020 и 0,20 соответственно. Линия идентичности показана на рисунке.

    РИСУНОК 2.

    Масса общего белка тела (TBPro), измеренная с помощью нейтронной активации in vivo (IVNA) и TBPro, предсказанная новой моделью (уравнение 18 ). Уравнение линии регрессии: TBPro (IVNA) = 0,834 × TBPro (новая модель) + 2,07 ( r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 0,020 и 0,20 соответственно. Линия идентичности показана на рисунке.

    Распределение белков

    Распределение белка рассчитывали согласно уравнениям 12 , 15 и 16 . Клеточный белок, белок ECF и белок ECS составляли 75-79%, ≈2% и 19-23% TBPro (новая модель) в 3 группах, соответственно (, таблица 3, ). По сравнению со здоровыми женщинами, у здоровых мужчин была более высокая фракция TBPro как клеточного белка и более низкая доля как белок ECS (оба P <0.001). По сравнению с мужчинами, больными СПИДом, у здоровых мужчин также была более высокая доля TBPro как клеточного белка ( P <0,001) и более низкая доля белка ECS ( P <0,003).

    ТАБЛИЦА 3

    Фракционное распределение общего белка в организме на клеточном уровне 1

    Белковый компартмент . Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 25) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Клеточный 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0,017 0,779 ± 0,022 2
    Внеклеточная жидкость 0,07 0,07 ± 0,07 0,021 ± 0,003
    Внеклеточные твердые вещества 0,234 ± 0,022 2 0.190 ± 0,016 0,203 ± 0,021 3
      0,25

      0,0557

      0,190 ± 0,016
    Белковый компартмент . Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 25) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Сотовая связь 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0.017 0,779 ± 0,022 2
    Внеклеточная жидкость 0,021 ± 0,002 0,019 ± 0,002 0,021 ± 0,003
    Внеклеточные твердые вещества 0,203 ± 0,021 3
    ТАБЛИЦА 3

    Фракционное распределение общего белка тела на клеточном уровне 1

    02 905 . 0
    Белковый компартмент . Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 25) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Клеточная 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0,017 0,779 ± 0,022 2
    Внеклеточная жидкость 0,019 ± 0,055 0,07 0,07002 0,021 ± 0,003
    Внеклеточные твердые вещества 0,234 ± 0,022 2 0,190 ± 0,016 0,203 ± 0,021 3
    Здоровые женщины ( n = 183) . Здоровые мужчины ( n = 25) . Мужчины со СПИДом ( n = 84) .
    Клеточный 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0,017 0,779 ± 0,022 2
    Внеклеточная жидкость 0,07 0,07 ± 0,07 0,021 ± 0,003
    Внеклеточные твердые вещества 0,234 ± 0,022 2 0,190 ± 0,016 0,203 ± 0,021 3

    ДИСКУССИЯ

    Метод критерия IVNA

    Поскольку «истинное» значение белка в организме невозможно измерить in vivo, для оценки менее точных методов необходим эталонный метод с высокой точностью.Применяемый эталонный метод TBPro в идеале должен соответствовать 2 критериям: метод должен избегать основных допущений и иметь максимальную точность. Из-за его уникальной роли как важного компонента белка оценка TBN с помощью IVNA использовалась в качестве хорошо подтвержденного критерия TBPro (5, 6).

    Средняя ошибка измерения, связанная с моделью IVNA, может быть оценена для здоровых субъектов путем принятия среднего TBN здоровых мужчин и женщин, как показано в таблице 1, и точности измерения, как указано в разделе «Субъекты и методы».Соответственно,

    \ [{\ sigma} _ {TBPro} {=} 6,25 {\ times} 1,60 {\ times} 0,027 {=} 0,27 \ mathit {kg} \]

    (24)

    Распространенная ошибка измерения TBPro для здоровые испытуемые весили 0,27 кг. Поскольку IVNA не подходит для продольных исследований и для использования у детей и молодых женщин, модель IVNA может быть использована в качестве эталона в настоящем исследовании для оценки новой модели для прогнозирования TBPro.

    Ассоциация TBK-TBPro

    И калий, и белок в основном распределяются внутри внутриклеточного компартмента, поэтому TBK был использован Ellis et al (2) в качестве предиктора TBPro.Наши экспериментальные результаты подтвердили, что существует хорошая корреляция между TBPro и TBK для всех 3 групп. Наклоны и точки пересечения полученных эмпирических уравнений для TBPro по сравнению с TBK для здоровых женщин (0,00250 и 2,79), здоровых мужчин (0,00240 и 2,63) и мужчин со СПИДом (0,00250 и 2,56) были аналогичны наклону и пересечению уравнения Эллиса. для здоровых мужчин (0,00248 и 2,54). Более того, предполагая, что средняя минеральная ценность костной ткани для здоровых женщин и мужчин составляет 2,74 кг (таблица 1), наша производная модель (т.е. уравнение 18 ) принимает форму TBPro = 0.00252 × TBK + 2,00. Наклон и пересечение этой формулы, рассчитанные по новой модели, также аналогичны результатам Эллиса и др. Для мужчин (0,00248 и 2,54). Таким образом, эти наблюдения подтверждают формулу эмпирического прогноза Эллиса и др. Для мужчин (уравнение 2 ). Однако уравнение прогноза Эллиса и др. Для TBPro от TBK у женщин имеет больший наклон (0,00317) и меньшую точку пересечения (0,95), чем те, которые наблюдались в текущем исследовании. У нас нет объяснения этому расхождению.

    Новая модель TBPro

    Из-за отсутствия сильной теоретической основы для эмпирических формул прогнозирования TBK, в настоящем исследовании мы сосредоточили внимание на разработке новой модели TBPro, полученной как комбинация 3 отдельных белковых компартментов.Наши результаты подтверждают достоверность новой модели TBPro по сравнению с моделью критерия IVNA как для здоровых взрослых, так и для мужчин со СПИДом, хотя в целом модель дает несколько более низкие оценки TBPro.

    Новая модель имеет 2 источника погрешности измерения, один из оценок TBK, а другой из минералов кости. Общую ошибку измерения можно оценить у наших здоровых субъектов, предположив средний состав тела мужчин и женщин, как показано в Таблице 1, и допуская точность измерения, как описано в Методах.{2} {=} 0,0386 {+} 0,0007 \\ && {=} 0,0393 \ и \ {\ sigma} _ {TBPro} {=} 0,20 кг \ end {eqnarray *}

    (25)

    Распространенная ошибка измерения новая модель весит 0,20 кг, что меньше, чем у модели критерия IVNA (0,27 кг). Этот расчет также показывает, что измерение TBK является основным источником ошибок измерения.

    Новая модель TBPro имеет прочную физиологическую основу, и наши результаты показывают, что новую модель можно применять и у мужчин, больных СПИДом. Однако сомнительно, будет ли новая модель точной при применении в некоторых группах пациентов со значительными внутриклеточными и внеклеточными электролитными нарушениями (например, у пациентов без постоянной концентрации калия 152 ммоль / кг H 2 O в ICF и 4 ммоль / кг H 2 O в ECF).Таким образом, необходимы дальнейшие исследования для проверки новой модели у пациентов с различными острыми и хроническими заболеваниями. Кроме того, причина систематического занижения среднего TBPro по сравнению с IVNA требует дальнейшего изучения.

    Важной характеристикой новой модели является то, что она обеспечивает оценку распределения белка между компартментами BCM, ECF и ECS. На клеточном уровне и BCM, и ECF содержат калий и белок. Таким образом, калий можно использовать в качестве предиктора белков BCM и ECF.Новая модель также рассматривает третий белковый отсек, белок ECS. И костный минерал, и белок являются основными составляющими ECS; таким образом, костный минерал, измеренный с помощью DXA, может использоваться в качестве предиктора белка ECS. Однако в настоящее время точность оценок распределения белка не может быть оценена, и нет опубликованных независимых оценок белка в клеточных компонентах, компонентах ECF и ECS. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить наши оценки распределения белка.

    Заключение

    В настоящем исследовании мы разработали, а затем утвердили новый подход для оценки массы TBPro in vivo.Модель, сформулированная на основе ряда теоретических уравнений в сочетании с физиологическими и эмпирическими коэффициентами, обеспечивает оценки TBPro, аналогичные оценкам критериального метода IVNA. Наша новая модель, которая также дает оценку распределения белка, также может быть применима к пациентам со СПИДом. Необходимы дальнейшие валидационные исследования в популяциях, за которыми проводится длительный мониторинг, и у пациентов с различными острыми и хроническими заболеваниями.

    Мы благодарим Национальные институты здравоохранения и Knoll Pharmaceuticals за поддержку этого исследования.

    ZMW и SBH разработали исследование; ZMW и SH проанализировали данные; ZMW, SH, WS и SBH написали рукопись; и DPK, LW, JFA, MEN, SBH и RNP собрали данные. Ни один из авторов не имел финансовой или личной заинтересованности в какой-либо компании или организации, спонсирующей исследование, включая членство в консультативных советах.

    ССЫЛКИ

    1

    Snyder

    WS

    ,

    Cook

    MJ

    ,

    Nasset

    ES

    ,

    Karhausen

    LR

    ,

    Howells

    GP

    000

    000 Tipton

    Отчет рабочей группы по справочнику.

    Оксфорд, Соединенное Королевство

    :

    Pergamon Press

    ,

    1975

    ,2

    Ellis

    KJ

    ,

    Yasumura

    S

    ,

    Vartsky

    D

    ,

    Vas0002

    Общий азот в организме и здоровье и болезни: влияние возраста, веса, роста и пола

    .

    J Lab Clin Med

    1982

    ;

    99

    :

    917

    26

    .3

    Эллис

    КДж

    .

    Подсчет всего тела и нейтронно-активационный анализ

    . В

    Roche

    AF

    ,

    Heymsfield

    SB

    ,

    Lohman

    TG

    , ред.

    Состав человеческого тела.

    Шампейн, Иллинойс

    :

    Human Kinetics

    ,

    1996

    :

    45

    62

    .4

    Kleiber

    M

    .

    Огонь жизни.

    Хантингтон, Нью-Йорк

    :

    Кригер

    ,

    1975

    :

    60

    93

    .5

    Каннингем

    Дж

    .

    N × 6,25: распознавание двумерного выражения белкового баланса у госпитализированных пациентов

    .

    Nutrition

    1994

    ;

    10

    :

    124

    7

    ,6

    Heymsfield

    SB

    ,

    Wang

    ZM

    ,

    Withers

    RT

    .

    Многокомпонентные модели молекулярного уровня анализа состава тела

    . В:

    Roche

    AF

    ,

    Heymsfield

    SB

    ,

    Lohman

    TG

    , ред.

    Состав человеческого тела.

    Champaign, IL

    :

    Human Kinetics

    ,

    1996

    :

    129

    48

    ,7

    Knight

    GS

    ,

    Beddoe

    AH

    ,

    Streat

    ГЛ

    .

    Состав тел двух человеческих трупов по данным нейтронной активации и химического анализа

    .

    Am J Physiol

    1986

    ;

    250

    :

    E179

    85

    .8

    Burkinshaw

    L

    ,

    Hill

    GL

    ,

    Morgan

    DB

    .

    Оценка распределения белка в организме человека с помощью нейтронно-активационного анализа in vivo

    . В:

    Методы ядерной активации в науках о жизни 1978 г.

    Вена

    :

    Международное агентство по атомной энергии

    ,

    1979

    ,9

    Cohn

    SH

    ,

    Vartsky

    D

    ,

    Yasumura

    , и другие.

    Компартментный состав тела на основе общего азота, калия и кальция в организме

    .

    Am J Physiol

    1980

    ;

    239

    :

    E524

    30

    .10

    Forbes

    ГБ

    .

    Состав человеческого тела.

    Нью-Йорк

    :

    Springer-Verlag

    ,

    1987

    .11

    Wang

    ZM

    ,

    Visser

    M

    ,

    Ma

    R

    и др.

    Масса скелетных мышц: оценка нейтронной активации и методы двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии

    .

    J Appl Physiol

    1996

    ;

    80

    :

    824

    31

    .12

    Джеймс

    HM

    ,

    Dabek

    JT

    ,

    Chettle

    DK

    и др.

    Клеточный азот всего тела и азот коллагена у здоровых и истощенных мужчин

    .

    Clin Sci

    1984

    ;

    67

    :

    73

    82

    .13

    Fuller

    NJ

    ,

    Wells

    JC

    ,

    Elia

    M

    .

    Оценка модели общей белковой массы тела на основе двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии: сравнение с эталонной четырехкомпонентной моделью

    .

    Br J Nutr

    2001

    ;

    86

    :

    45

    52

    .14

    Beddoe

    AH

    ,

    Streat

    SJ

    ,

    Hill

    GL

    ,

    Knight

    GS

    .

    Новые подходы к клинической оценке безжировых тканей тела

    . В:

    Roche

    AF

    , ed.

    Оценка состава тела у молодежи и взрослых.

    Колумбус, Огайо

    :

    Ross Laboratories

    ,

    1985

    :

    65

    72

    .15

    Wang

    ZM

    ,

    Pierson

    RN

    Jr

    Jr

    Heymsfield,

    Heymsfield

    Пятиуровневая модель: новый подход к организации исследования состава тела

    .

    Am J Clin Nutr

    1992

    ;

    56

    :

    19

    28

    ,16

    Мур

    FD

    ,

    Олесен

    KH

    ,

    McMurray

    JD

    ,

    Parker

    HV2000

    HV2000

    HV2000 Бойден

    CM

    .

    Масса клетки тела и поддерживающая среда.

    Филадельфия

    :

    ВБ Сондерс

    ,

    1963

    ,17

    Ван

    ZM

    ,

    Деуренберг

    P

    ,

    Ван

    W

    0002000 R

    000

    Pietg3 ,

    Хеймсфилд

    SB

    .

    Гидратация обезжиренной массы тела: новый подход к физиологическому моделированию

    .

    Am J Physiol

    1999

    ;

    276

    :

    E995

    1003

    .18

    Ван

    ZM

    ,

    Pi-Sunyer

    FX

    ,

    Котлер

    DP

    и др.

    Многокомпонентные методы: оценка новых и традиционных моделей минералов мягких тканей с помощью нейтронно-активационного анализа in vivo

    .

    Am J Clin Nutr

    2002

    ;

    76

    :

    968

    74

    .19

    Alberts

    B

    ,

    Bray

    D

    ,

    Lewis

    J

    ,

    Raff

    M

    ,

    Roberts

    K

    ,

    Watson

    .

    Молекулярная биология клетки.

    3-е изд.

    Нью-Йорк

    :

    Garland Publishing, Inc

    ,

    1994

    ,20

    Maffy

    RH

    .

    Биологические жидкости: объем, состав и физическая химия

    .В:

    Brenner

    BM

    ,

    Rector

    FC

    , ред.

    Почка.

    Том

    1

    .

    Филадельфия

    :

    WB Saunders

    ,

    1976

    :

    65

    103

    ,21

    Fomon

    SJ

    ,

    Haschke

    FH

    ,

    Ziegler E

    .

    Состав тела контрольных детей от рождения до 10 лет

    .

    Am J Clin Nutr

    1982

    ;

    35

    :

    1169

    75

    .22

    Economos

    CD

    ,

    Nelson

    ME

    ,

    Fiatarone Singh

    MA

    и др.

    Измерения минералов в костях: сравнение активации запаздывающих гамма-нейтронов, двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии и прямого химического анализа

    .

    Osteoporoa Int

    1999

    ;

    10

    :

    200

    6

    .23

    Алоя

    JF

    ,

    Vaswani

    A

    ,

    Михаил

    M

    ,

    Flaster

    ER

    .

    Состав тела по данным двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии в черном цвете по сравнению с белыми женщинами

    .

    Osteoporos Int

    1999

    ;

    10

    :

    114

    9

    .24

    Дилманян

    FA

    ,

    Weber

    DA

    ,

    Yasumura

    S

    и др.

    Функционирование систем активации запаздывающих и мгновенных гамма-нейтронов в Брукхейвенской национальной лаборатории

    . В:

    Yasumura

    S

    ,

    Harrison

    JE

    ,

    McNeill

    KG

    ,

    Woodhead

    AD

    ,

    Dilmanian

    FA

    , ред. В

    исследованиях состава тела в естественных условиях.

    Нью-Йорк

    :

    Пленум Пресс

    ,

    1990

    :

    309

    15

    .25

    Gallagher

    D

    ,

    Belmonte

    D

    ,

    Deurenberg

    P

    , et al.

    Измерение массы органов и тканей позволяет моделировать РЗЭ и метаболически активную массу ткани

    .

    Am J Physiol

    1998

    ;

    275

    :

    E249

    58

    .26

    Schoeller

    DA

    .

    Гидрометрия

    . В:

    Roche

    AF

    ,

    Heymsfield

    SB

    ,

    Loman

    EG

    , ред.

    Состав человеческого тела.

    Champaign, IL

    :

    Human Kinetics

    ,

    1996

    :

    25

    43

    ,27

    Russel-Aulet

    M

    ,

    Wang

    J

    ,

    Thornton Colt

    EWD

    ,

    Pierson

    RN

    Jr.

    Минеральная плотность и масса костей по данным двойной фотонной абсорбциометрии всего тела у нормальных мужчин европеоидной расы и азиатских мужчин

    .

    J Bone Miner Res

    1991

    ;

    10

    :

    1009

    13

    .28

    Bland

    JM

    ,

    Altman

    DG

    .

    Статистические методы оценки соответствия между двумя методами клинических измерений

    .

    Ланцет

    1986

    ;

    1

    :

    307

    10

    .

    © Американское общество клинического питания, 2003 г.

    6.2: Определение белка — Medicine LibreTexts

    Белок составляет примерно 20 процентов человеческого тела и присутствует в каждой отдельной клетке.Слово «белок» — это греческое слово, означающее «исключительно важный». Белки называют рабочими лошадками жизни, поскольку они обеспечивают структуру тела и выполняют широкий спектр функций. Благодаря богатым белком мышцам вы можете стоять, ходить, бегать, кататься на коньках, плавать и многое другое. Белок необходим для правильного функционирования иммунной системы, пищеварения, роста волос и ногтей, а также участвует во многих других функциях организма. Фактически, по оценкам, в человеческом теле существует более ста тысяч различных белков.В этой главе вы узнаете о компонентах белка, важной роли, которую белок выполняет в организме, о том, как организм использует белок, о рисках и последствиях, связанных с избытком или недостатком белка, и о том, где найти здоровые источники белка. ваша диета.

    Что такое белок?

    Проще говоря, белки — это макромолекулы, состоящие из аминокислот. Аминокислоты обычно называют строительными блоками белка. Белки имеют решающее значение для питания, обновления и продолжения жизни.Белки содержат элементы углерод, водород и кислород так же, как углеводы и липиды, но белки являются единственным макроэлементом, содержащим азот. В каждой аминокислоте элементы расположены в определенной конформации вокруг углеродного центра. Каждая аминокислота состоит из центрального атома углерода, соединенного с боковой цепью, водорода, азотсодержащей аминогруппы и группы карбоновой кислоты — отсюда и название «аминокислота». Аминокислоты отличаются друг от друга тем, какая конкретная боковая цепь связана с углеродным центром.

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): аминокислотная структура. Изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0.

    Аминокислоты содержат четыре элемента. Расположение элементов вокруг углеродного центра одинаково для всех аминокислот. Отличается только боковая цепь (R).

    Все в боковой цепи

    Боковая цепь аминокислоты, иногда называемая группой «R», может быть такой же простой, как одна водородная связь с углеродным центром, или такой сложной, как шестиуглеродное кольцо, связанное с углеродным центром.Хотя каждая боковая цепь из двадцати аминокислот уникальна, между ними есть некоторые химические сходства. Таким образом, их можно разделить на четыре разные группы. Это неполярные, полярные, кислотные и основные.

    Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): различные группы аминокислот. Аминокислоты подразделяются на четыре группы. Это неполярные, полярные, кислотные и основные.

    Незаменимые и заменимые аминокислоты

    Аминокислоты дополнительно классифицируются на основе пищевых аспектов.Напомним, что существует двадцать различных аминокислот, и мы требуем, чтобы все они производили множество различных белков, встречающихся в организме. Одиннадцать из них называются заменимыми аминокислотами, потому что организм может их синтезировать. Однако девять из аминокислот называются незаменимыми аминокислотами, потому что мы не можем синтезировать их вообще или в достаточных количествах. Они должны быть получены из рациона. Иногда в младенчестве, росте и в болезненных состояниях организм не может синтезировать достаточное количество некоторых заменимых аминокислот, и с пищей требуется их большее количество.Эти типы аминокислот называются условно незаменимыми аминокислотами. Пищевая ценность белка зависит от того, какие аминокислоты он содержит и в каком количестве.

    Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Незаменимые и заменимые аминокислоты.

    Essential Несущественное
    Гистидин Аланин
    Изолейцин Аргинин *
    лейцин Аспарагин
    Лизин Аспарагиновая кислота
    метионин Цистеин *
    фенилаланин Глутаминовая кислота
    Треонин Глютамин *
    Триптофан Глицин *
    Валин Пролин *
    Серин
    тирозин *

    * Условно незаменимая

    Множество различных типов белков

    Как уже говорилось, в организме человека насчитывается более ста тысяч различных белков.Производятся разные белки, потому что существует двадцать типов встречающихся в природе аминокислот, которые объединяются в уникальные последовательности с образованием полипептидов. Эти полипептидные цепи затем складываются в трехмерную форму, чтобы сформировать белок (см. Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)). Кроме того, белки бывают разных размеров. Гормон инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови, состоит всего из пятидесяти одной аминокислоты; тогда как коллаген, белок, который действует как клей между клетками, состоит из более чем тысячи аминокислот.Титин — самый крупный из известных белков. Он отвечает за эластичность мышц и состоит из более чем двадцати пяти тысяч аминокислот! Обильные вариации белков обусловлены бесконечным количеством аминокислотных последовательностей, которые могут быть образованы. Чтобы сравнить, сколько разных белков можно создать всего из двадцати аминокислот, подумайте о музыке. Вся музыка, существующая в мире, была получена из базового набора из семи нот C, D, E, F, G, A, B и их вариаций. В результате получается огромное количество музыки и песен, состоящих из определенных последовательностей этих основных музыкальных нот.Точно так же двадцать аминокислот могут быть связаны друг с другом в невероятное количество последовательностей, намного большее, чем возможно для семи музыкальных нот для создания песен. В результате могут быть созданы огромные вариации и потенциальные аминокислотные последовательности. Например, если аминокислотная последовательность для белка состоит из 104 аминокислот, возможные комбинации аминокислотных последовательностей равны 20104, то есть 2 с 135 нулями!

    Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Формирование полипептидов.Изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0.

    Строительные белки с аминокислотами

    Построение белка состоит из сложной серии химических реакций, которые можно свести к трем основным этапам: транскрипция, трансляция и сворачивание белка. Первым шагом в создании белка является транскрипция (копирование) генетической информации из двухцепочечной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в одноцепочечную макромолекулу-мессенджер рибонуклеиновую кислоту (РНК). РНК химически похожа на ДНК, но имеет два отличия; во-первых, в его основе используется сахарная рибоза, а не дезоксирибоза; и, во-вторых, он содержит нуклеотидное основание урацил, а не тимидин.РНК, которая транскрибируется с данного фрагмента ДНК, содержит ту же информацию, что и эта ДНК, но теперь она находится в форме, которую может прочитать производитель клеточного белка, известный как рибосома. Затем РНК инструктирует клетки собрать все необходимые аминокислоты и добавить их в растущую белковую цепь в очень определенном порядке. Этот процесс называется переводом. Расшифровка генетической информации для синтеза белка — центральная основа современной биологии.

    Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): шаги по созданию белка.

    Построение белка включает три этапа: транскрипцию, трансляцию и фолдинг. Во время трансляции каждая аминокислота соединяется со следующей аминокислотой специальной химической связью, называемой пептидной связью. Пептидная связь образуется между группой карбоновой кислоты одной аминокислоты и аминогруппой другой, высвобождая молекулу воды. Третий шаг в производстве белка заключается в его свертывании в правильную форму. Определенные аминокислотные последовательности содержат всю информацию, необходимую для самопроизвольного складывания в определенную форму.Изменение аминокислотной последовательности вызовет изменение формы белка. Каждый белок в организме человека отличается по аминокислотной последовательности и, следовательно, по форме. Вновь синтезированный белок структурирован для выполнения определенной функции в клетке. Белок, содержащий неправильно размещенную аминокислоту, может не функционировать должным образом, и это иногда может вызвать заболевание.

    Белковая организация

    Структура

    Protein позволяет ему выполнять множество функций. Белки похожи на углеводы и липиды в том, что они представляют собой полимеры простых повторяющихся единиц; однако белки имеют гораздо более сложную структуру.В отличие от углеводов, которые имеют идентичные повторяющиеся единицы, белки состоят из аминокислот, которые отличаются друг от друга. Кроме того, белок состоит из четырех различных структурных уровней.

    Первичный: Первый уровень — это одномерная последовательность аминокислот, которые удерживаются вместе пептидными связями. Углеводы и липиды также представляют собой одномерные последовательности своих соответствующих мономеров, которые могут быть разветвленными, спиралевидными, волокнистыми или глобулярными, но их конформация гораздо более случайна и не организована их последовательностью мономеров.

    Вторичный: Второй уровень структуры белка зависит от химических взаимодействий между аминокислотами, которые заставляют белок складываться в определенную форму, такую ​​как спираль (например, спиральная пружина) или лист.

    Третичный: Третий уровень структуры белка трехмерен. Поскольку различные боковые цепи аминокислот химически взаимодействуют, они либо отталкиваются, либо притягиваются друг к другу, что приводит к складчатой ​​структуре. Таким образом, определенная последовательность аминокислот в белке заставляет белок складываться в определенную организованную форму.

    Четвертичный: Четвертый уровень структуры достигается, когда фрагменты белка, называемые пептидами, объединяются в один более крупный функциональный белок. Белок гемоглобин является примером белка, имеющего четвертичную структуру. Он состоит из четырех пептидов, которые связываются вместе, образуя функциональный переносчик кислорода.

    Структура протеина также влияет на его питательные качества. Крупные волокнистые белковые структуры труднее переваривать, чем более мелкие белки, а некоторые, например кератин, не перевариваются.Поскольку переваривание некоторых волокнистых белков является неполным, не все аминокислоты абсорбируются и доступны для использования организмом, что снижает их пищевую ценность.

    Рисунок по OpenStax / CC BY 4.0.

    Авторы и авторство

    Почему белок является самым важным питательным веществом, необходимым вашему организму ежедневно

    Вы, наверное, знаете, насколько важен белок для вашего тела. Он помогает сохранить ваши мышцы сильными и здоровыми и борется с голодом лучше, чем жиры и углеводы.Но это еще не все, что белок делает для вас. Фактически, белок необходим каждой клетке вашего тела, и именно поэтому белок является одним из важных питательных веществ, необходимых организму в достаточных количествах каждый день. Белок, конечно же, является жизненно важным компонентом здорового питания. Большинство из нас знали это с детства — вероятно, потому, что нам говорили, что белок сделает нас «большими и сильными». И хотя есть некоторые споры относительно того, кто на самом деле создал слово «белок» (впервые оно появилось в научной литературе в 1838 году), нет никаких разногласий в том, что оно произошло от греческого слова «протос», что означает «первый ранг или должность». — в знак признания важности белка. Но сначала давайте разберемся — что такое белки? Белки — это большие сложные молекулы, которые играют важную роль в организме. Они выполняют большую часть работы в клетках и необходимы для структуры, функции и регулирования тканей и органов тела. Проще говоря, белки — это строительные блоки нашего тела. Согласно отчету IMRB (Индийское бюро маркетинговых исследований) по белкам за 2015 год, 9 из 10 индийцев испытывают дефицит белка. В отчете также указано, что уровень осведомленности индийцев о необходимости и важности белка составляет лишь 25%.Белки состоят из 22 «строительных блоков», называемых аминокислотами, девять из которых необходимы, потому что наш организм не может их производить — они должны поступать из нашего рациона. Эти 9 незаменимых аминокислот: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Но, если одна или несколько незаменимых аминокислот отсутствуют, белок считается неполным. Однако это может стать проблемой для вегетарианцев, потому что, за исключением соевого белка, в большинстве растительных продуктов не хватает одной или нескольких незаменимых аминокислот, поэтому они считаются неполноценными. Зачем нам нужен белок? Проще говоря, белки необходимы для жизни. Белок — важный компонент вашей кожи, волос, ногтей, костей, крови и хрящей — фактически, он буквально скрепляет нас. Ваше тело также использует его для производства важных белков организма, таких как ферменты и гормоны. Ферменты ускоряют определенные химические процессы, например пищеварительные ферменты, которые помогают расщеплять нашу пищу и высвобождать энергию в вашу систему. Гормоны действуют как «клеточные мессенджеры» и помогают координировать все виды деятельности в организме, такие как инсулин, гормон, который помогает регулировать уровень сахара в крови в нашем организме.Наша иммунная система нуждается в белке для выработки антител — специализированных белков, которые помогают организму защищаться от чужеродных захватчиков. Кроме того, организм вырабатывает транспортные белки, которые перемещают вещи, такие как гемоглобин, который переносит кислород ко всем клеткам нашего тела, или специализированные белки, доставляющие витамины и минералы к клеткам, которые в них нуждаются. Откуда мы получаем белок? Мясо, рыба, птица, яйца и молочные продукты являются хорошими источниками полноценного белка, а также являются источниками некоторых минералов, таких как железо и цинк.С другой стороны, растительные белки содержат широкий спектр витаминов и минералов, а также клетчатку и антиоксиданты, которых вы не найдете в продуктах животного происхождения. Растительные источники также не содержат холестерина и обычно содержат мало жиров. Вы должны стремиться к сбалансированному соотношению растительных и животных белков в своем рационе (если вы не придерживаетесь строгой вегетарианской или веганской диеты), чтобы получить пользу от обоих.
    Чистым вегетарианцам может быть трудно получить полноценный белок из веганских источников. Не расстраивайтесь.К счастью, есть довольно простой способ обойти это. Вы можете комбинировать растительные источники таким образом, чтобы получить полный набор основных строительных блоков, необходимых организму. Незаменимая аминокислота, которой не хватает, например, в бобах, горохе и чечевице, в изобилии содержится в зернах, и, что удобно в зернах, они могут обеспечить. Итак, когда вы сочетаете черную фасоль с рисом, вы можете обеспечить свое тело всеми незаменимыми аминокислотами, которые ему нужны. Соя, киноа, горох, нут, шпинат — вот некоторые другие растительные белки, которыми вы можете потреблять. Соевый белок: эффективный выбор белка Вы, наверное, знаете, что вам нужно есть белок, чтобы поддерживать сбалансированную диету, но есть много разных типов белка, из которых можно выбирать. В то время как мясо животного происхождения, молочные продукты, орехи и семена являются одними из наиболее популярных типов белка, соевый белок, полученный из соевых бобов, является еще одним вариантом белка, который повышает эффективность вашего плана питания. незаменимых аминокислот. Как и другие белки, он помогает сохранить мышечную массу и способствует развитию новых мышц, а также является наиболее усваиваемым из всех белков.Поскольку соя является растением, она не содержит насыщенных жиров и холестерина, содержащихся в животном белке. Избегая чувства голода, соевый белок может быть полезной частью программы по снижению веса. Он также поддерживает развитие мышц и может способствовать увеличению силы во время тренировок с отягощениями. Сколько белка вам нужно? Существуют установленные руководящие принципы относительно того, сколько белка в среднем мужчина или женщина должны съедать каждый день, и эти рекомендации установлены на уровне, отвечающем самым основным потребностям большинства людей.Но размеры и состав тела могут сильно различаться от человека к человеку. Поскольку белок помогает поддерживать мышечную массу тела, естественно, что потребности в белке будут различаться, например, между мужчиной-культуристом-мужчиной весом 90 кг и офисным работником-мужчиной весом 70 кг, который мало занимается спортом. По этой причине я бы посоветовал вам использовать более индивидуальный подход к белку — рекомендуемое дневное количество белка определяется количеством безжировой массы тела в организме. Я советую проверить состав тела, чтобы определить, сколько у вас мышечной массы, и рекомендую есть около 0.От 8 до 1 грамма белка на кг мышечной массы каждый день. Как правило, вы должны потреблять около 30% калорий из белков. Это количество обеспечит ваше тело строительными блоками, необходимыми для наращивания и поддержания безжировой массы тела и утоления голода.
    Итак, разобравшись, что такое белок, зачем он нам нужен, откуда мы его берем и сколько нужно нашему организму, будет полезно узнать, что происходит с потребляемым белком? Когда белковая пища проходит через пищеварительный тракт, в конечном итоге они снова распадаются на отдельные аминокислоты, которые всасываются в кровоток.Затем ваше тело может использовать эти строительные блоки для производства около 50 000 различных белков тела, каждый из которых имеет определенную структуру (и функцию), основанную на его расположении аминокислот. Пока ваше тело имеет все необходимое «сырье» в составе В форме аминокислотных строительных блоков он может производить эти важные белки организма — от ферментов, ускоряющих химические реакции в организме, до гормонов, которые действуют как химические посредники. Вот несколько советов по поводу этого удивительного питательного вещества, которые нужно держать под рукой: • Люди, которые завтракают с высоким содержанием белка, потребляют примерно на 250 калорий меньше в день, чем те, кто завтракает с высоким содержанием углеводов.• Для получения смеси с высоким содержанием протеина, которая будет поддерживать вас, смешайте немного жареных соевых орехов с вашими обычными сухофруктами, чипсами и орехами. • Еще ​​две причины получать много белка — волосы и ногти, сделанные из белка, называемого кератином , нужны для того, чтобы расти здоровыми и сильными. Как только аминокислоты попадают в ваш кровоток, невозможно сказать, были ли они получены из миски чечевицы или стейка; все они превращаются в «пул» аминокислот в тканях и жидкостях вашего тела — пул, который можно использовать по мере необходимости.Однако для обеспечения стабильного поступления аминокислот важно ежедневно потреблять достаточное количество белка.

    Заявление об ограничении ответственности:

    Мнения, выраженные в этой статье, являются личным мнением автора.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *