Белки в питании детей

Белки и их роль в питании спортсменов

Белки (протеины, от греч. «protos» - «первый») - сложные азотсодержащие биополимеры, минимальной структурной единицей которых (мономером) являются аминокислоты.

Источник: «Питание юных спортсменов».
Автор: Н.Д. Гольдберг Изд.: Советский спорт, 2012 г.

Аминокислоты - органические кислоты, содержащие аминогруппу. Это основной структурный компонент белков.

Белки входят в состав каждой клетки животного и растительного организма. На долю белков приходится около 15-20% массы различных тканей человека, тогда как на жиры и углеводы -лишь 1-5%.

Белки выполняют важные и разнообразные функции в организме:

• Пластическая (строительная, структурная)

Белки являются основным строительным материалом клетки, ее органоидов, межклеточного вещества, биологической мембраны.

• Каталитическая (ферментативная)

Все химические превращения в организме протекают при участии биологических катализаторов (ферментов). Они ускоряют биохимические реакции в миллионы и более раз. Белки являются основным компонентом всех известных в настоящее время ферментов.

• Гормональная (функция управления)

Значительная часть гормонов (гормоны поджелудочной железы - инсулин и глюкагон, гормоны гипофиза, кальцитонин щитовидной железы и т.д.) по химической природе является белками или полипептидами. Гормоны влияют на продукцию или активность белков-ферментов, изменяют скорость катализируемых ими химических реакций, т.е. в конечном счете управляют обменом веществ.

• Транспортная

Белки обеспечивают транспорт по крови кислорода (гемоглобин), липидов (липопротеиды различной плотности), некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ, перенос веществ через клеточную мембрану и транспорт по цитоплазме клетки.

• Защитная

Белки (иммуноглобулины, интерферон) обеспечивают иммунный ответ, который является способом защиты внутреннего постоянства сред организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетически чужеродной информации.

• Энергетическая

Белки могут быть источником энергии, если- пища бедна углеводами и жирами. При окислении 1 г белков выделяется 4 ккал энергии.

Биологическая ценность белков пищи определяется сбалансированностью аминокислотного состава (соотношением входящих в их состав незаменимых аминокислот), степенью усвояемости и доступностью белков пищи ферментам пищеварительного тракта.

Незаменимые аминокислоты - кислоты, которые не синтезируются в тканях организма: валин, гистидин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан.

В связи с тем, что биологическая ценность пищевых белков зависит в основном от содержания и соотношения входящих в их состав незаменимых аминокислот, ее можно-определять путем сравнения аминокислотного состава изучаемого белка (потребляемого белка) со справочной шкалой аминокислот гипотетически «идеального» белка (табл.). Этот метод получил название аминокислотного скора.

Таблица Аминокислотный состав и аминокислотный скор «идеального» белка

Аминокислота	Шкала ФАО/ВОЗ
	Содержание, г/100 г белка	Скор
1. Изолейцин	4,0	1,0
2. Лейцин	7,0 м	1,0
3. Лизин	5,5	1,0
4. Метионин+цистеин	3,5	1,0
5. Фенилаланин+тирозин	6,0	1,0
6. Треонин	4,0	1,0
7. Триптофан	1,0	1,0
8. Валин	5,0	1,0
9. Гистидин (для детей до 1 года)

ФАО - Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения.

Расчет проводится следующим образом:

Аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты (АК) в «идеальном» белке принимают за 100%, а в пищевом белке (потребляемом) определяют процент соответствия:

Содержание АК (мг) в 1 г исследуемого белка * 100 Содержание той же АК (мг) в 1 г «идеального» белка

В результате определяется аминокислота с наименьшим скором, которая и будет лимитировать биологическую ценность исследуемого белка.

Белки организма постоянно обновляются вследствие непрерывно протекающих процессов их распада и синтеза. Поэтому для обеспечения высокого уровня их биосинтеза требуется непрерывное пополнение запаса аминокислот, используемых для построения или обновления белковых молекул. Поскольку для построения подавляющего большинства белков организма человека требуются все 20 аминокислот, но в различных соотношениях, дефицит любой из незаменимых аминокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве.

Пищевые белки (мясо и мясопродукты, рыба и морепродукты, яйца, молоко и молокопродукты, бобовые, злаковые и т.д.) являются источниками пополнения фонда аминокислот в организме человека. Но необходимо знать, что белки животного происхождения имеют высокую биологическую ценность, а растительные белки лимитированы по ряду незаменимых аминокислот.

Например, белки злаковых культур (пшено, рожь, овес, просо и т.д.), а следовательно, полученные из них продукты (мука, крупы, хлебобулочные изделия и т.д.) неполноценны по лизину, метионину, треонину.

В белке картофеля и некоторых бобовых не хватает метионина и цистеина.

В кукурузе имеется значительный дефицит триптофана и лизина.

Поэтому для удовлетворения потребностей организма в незаменимых аминокислотах иногда целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов.

В частности, благоприятна комбинация растительных и молочных продуктов. Основываясь на этих знаниях, пищевая промышленность разработала и внедрила в практику, например, сорта хлеба с добавлением обезжиренного молока, молочной сыворотки и т.д.

Биологическая ценность белков зависит не только от их аминокислотного состава, но и от степени его усвояемости и перевариваемости (доступности белков пищи ферментам пищеварительного тракта).

По скорости переваривания пищевые белки можно расположить в такой последовательности:

• белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96-98%;

• белки мяса и рыбы - на 93-95%;

• белки хлеба - на 62-85%;

• овощей - на 80%;

• круп - на 80%;

• картофеля и бобовых - на 70%.

Здесь также отметим, что по степени усвояемости и перевариваемости белки растительного происхождения уступают животным белкам. Связано это с тем, что растительные клетки заключены в плотные оболочки из клетчатки, что затрудняет проникновение в них пищеварительных ферментов.

На степень усвоения организмом белков пищи оказывает влияние также технология получения продуктов питания и их кулинарная обработка. Например, вареный яичный белок усваивается на 97-98%. Сырой же белок усваивается плохо, так как в нем содержится мукопротеин - аведин, который подавляет действие пищеварительных ферментов. Под влиянием температуры 80°С аведин разрушается, поэтому лучше всего усваиваются яйца, подвергнутые термической обработке.

Таким образом, знания о биологической ценности пищевых белков и анализ количества потребляемого растительного и животного белка необходимы для правильного сочетания привычных продуктов питания при построении сбалансированных рационов питания для юных спортсменов.

Необходимо также помнить, что повышенные физические нагрузки могут привести к возникновению аминокислотных дисбалансов между их поступлением и расходом.

Это связано с рядом причин:

• повышенной потребностью растущего организма в белке;

• повышенными тратами белка под влиянием спортивных нагрузок;

• недостаточным содержанием белка или несбалансированностью аминокислотного состава в потребляемых продуктах питания;

• неполным усвоением белка.

Значение аминокислот

Аминокислоты подразделяются на природные (обнаруженные в живых организмах) и синтетические. Среди природных аминокислот (около 150) выделяют протеиногенные (20 аминокислот), которые входят в состав белков организма человека. Все протеиногенные аминокислоты делятся на эссенциальные (незаменимые) и неэссенциальные (заменимые) в зависимости от того, возможно ли их образование (синтез) в организме.

Напомним еще раз, что дефицит любой из незаменимых аминокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве.

В клетках организма человека существует определенный уровень (пул) аминокислот (примерно 300 г свободных аминокислот), который включает аминокислоты:

• образовавшиеся при распаде белков пищи (100 г аминокислот);

• при распаде тканевых белков (примерно 200 г белков организма);

• вновь синтезированные заменимые аминокислоты.

Аминокислоты в организме:

• используются в большей степени для синтеза белков (мышечных белков - актин, миозин; белков крови - (Гемоглобин; ферментов пищеварительного тракта - амилаза, пепсин, трипсин; гормонов белковой природы - инсулин, глюкагон и др.);

• являются предшественниками синтеза различных небелковых соединений, имеющих важное биологическое значение. Так, из аминокислот синтезируется глюкоза и азотистые основания (пуриновые и пиримидиновые), гормоны - адреналин, тироксин, небелковая часть гемоглобина - гем, креатин, участвующий в энергообеспечении мышечной деятельности, и др.

• часть аминокислот подвергается полному распаду до конечных продуктов: углекислого газа, воды и аммиака с выделением энергии.

При распаде некоторых аминокислот в качестве промежуточного продукта образуется пировиноградная кислота, из которой возможен синтез глюкозы. Аминокислоты, которые могут превращаться в глюкозу, называются глюкогенными. К ним относятся: валин, глицин, аланин, аргинин, серин, цистеин, глютамин, глютаминовая кислота, аспарагин, аспарагиновая кислота, пролин, гистидин, метионин, треонин. Из пяти аминокислот (лейцин, лизин, триптофан, тирозин, фенилаланин) могут образовываться кетоновые тела, поэтому они называются кетогенные.

Примеры участия аминокислот в обмене веществ:

• из фенилаланина и тирозина синтезируются гормоны мозгового слоя надпочечников (адреналин и норадреналин);

• из тирозина образуется гормон щитовидной железы - тироксин, меланин - пигмент, определяющий цвет кожи и волос;

• метионин используется для синтеза ацетилхолина - медиатора возбуждения в нервно-мышечном синапсе;

• из гистидина образуется гистамин. Гистамин является медиатором аллергических реакций, вызывает расширение мелких кровеносных сосудов и сужение крупных, стимулирует образование соляной кислоты в желудке, участвует в возникновении болевого синдрома;

• креатин синтезируется в тканях из заменимых аминокислот аргинина и глицина и незаменимой - метионина. Под действием креатинкиназы и АТФ превращается в креатинфосфат (КФ), который используется для восстановления АТФ в мышцах;

• из метионина и лизина синтезируется карнитин - специфический переносчик жирных кислот в митохондрии и т.д.

В питании детей и подростков, систематически занимающихся спортом, необходимо учитывать, что белок, как основной пластический материал, используется растущим организмом ребенка не только для восполнения белковых затрат на физические и другие виды жизнедеятельности, но и для формирования новых клеток и тканей, необходимых для дальнейшего роста и развития.

У юных спортсменов под влиянием систематической мышечной деятельности, сопровождающейся значительной активацией gроцессов обмена веществ, потребность в белке повышена по сравнению с детьми и подростками, не занимающимися спортом. При повышенных тратах белков под влиянием спортивных нагрузок, недостаточного содержания в пище или неполного их усвоения возможно возникновение аминокислотных дисбалансов. Установлено, что белковая недостаточность в первую очередь приводит к неустойчивости человека в стрессовых ситуациях, снижению иммунитета, повышенной восприимчивости его к инфекциям и т.д.

В связи с этим особое значение приобретает вопрос о необходимости разработки пищевых рационов, сбалансированных по оптимальному содержанию белка и его аминокислотному составу.

Читайте также

• Белки в питании человека
• Генетические факторы нарушения обмена веществ у детей
• Жиры в питании детей
• Углеводы в питании детей
• Усвояемость пищи и кулинарная обработка