10.2.2. Обмен белков

Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50% сухой массы клетки. Они выполняют ряд важнейших биологический функций.

Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пи­щеварение. выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками.

Двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков - актина и миозина.

Белок служит пластическим материалом. Пластическое значение белка состоит в восполнении и новообразовании структурных компонентов клетки.

Энергетическое значение белков заключается в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков.

         В тканях постоянно протекают процессы распада и синтеза белка. Следовательно, белки находятся в состоянии непрерывного обмена и обновления, т.е. в динамическом равновесии. Скорость об­новления белков не одинакова для различных тканей. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника и плазмы крови. Медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, половых желез и еще медленнее - белки мышц, кожи и особенно опорных тканей (сухожилий, костей и хрящей). Скорость распада и обновления белков в среднем составляет 80 суток (от нескольких минут до 180 суток). О количестве белка, подвергшегося распаду за сутки, судят по количеству азота, выводимого из организма человека. 

Азотистый баланс - это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него. Основным источником азота является белок, поэтому по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. В 100 г белка содержится 16 г азота. Выделение организмом 1 г азота соответствует распаду 6,25 г белка. За сутки из организма взрос­лого человека выделяется около 3,7 х 6,25 = 23 г, т.е. 0,038 – 0,075 г азота на 1 кг массы тела в сутки (коэффициент изнашивания Рубнера).

Между количеством азота, введенного с белками пищи и количеством азота, выводимым из организма, существует определенная взаимосвязь. Если количество азота, поступившего с пищей и усвоенного организмом, равно количеству азота, выводимого из организма, то азотистый баланс находится в состоянии азотистого равновесия. Азотистое равновесие может устанавливаться при различных колебаниях содержания белка в пище. Если поступление азота превышает его выделение, то это свидетельствует о положительном азотистом балансе. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении массы тела. Он отмечается в период роста организма, во время беременности, в период выздоровления после тяжелых заболеваний, при усиленных спортивных тренировках, сопровождающихся увеличением массы мышц.

Состояние, при котором количество выводимого из организма азота превышает его поступление, называют отрицательным азотистым балансом. Он возникает при белковом голодания, либо когда в организм не поступают отдельные необходимые для синтеза белков аминокислоты.

Белки в организме не откладываются в запас. Поэтому при по­ступлении с пищей значительного количества белка часть его расхо­дуется на пластические цели, а большая его часть - на энергетические. Энергетическая ценность 1 г белка составляет 4,1 ккал.

Степень распада белка связана с характером питания. Минималь­ные затраты белка в условиях белкового голодания наблюдаются при питании углеводами. При этом выделение азота может быть в 3 – 3,5 раза меньше, чем при полном голодании. Углеводы при этом выпол­няют сберегающую белки роль. При белковом голодании происходит постепенно нарастающая потеря массы тела, зависящая от того, что затраты тканевых белков не компенсируются поступлением белков с пищей. Длительное белковое голодание неизбежно приводит к летальному исходу.

 Особенно тяжело переносит белковое голодание растущий организм, у которого в этом случае происходит не только потеря массы тела, но и остановка роста, обусловленная недостатком пластическо­го материала, необходимого для построения клеточных структур.

Для взрослого человека массой 70 кг необходимо потребление не менее 0,75 г белка на 1 кг массы тела в сутки (или 52,5 г). Надежная стабильность азотистого баланса обеспечивается 85 - 90 г белка в сутки. У детей, беременных и кормящих женщин эти нормы должны быть выше. В зависимости от возраста и массы дети от 1 года до 4 лет должны получать в сутки 30 - 50 г белка, от 4 до 7 лет - около 70 г, с 7 лет – 75 - 80 г (табл.13). При этих показателях азот максимально задерживается в организме.

Таблица 13

Потребность организма в белке в зависимости от возраста

Организм человека и животных может усваивать азот только в составе аминокислот, поступающих с белками пищи. Десять амино­кислот (валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, аргинин и гистидин) не могут синтезироваться в организме поэтому они называются незаменимыми. Другие 10 аминокислот (заменимые) могут синтезироваться в организме в случае недостаточного поступления с пищей.

         Белки содержатся как в пище животного, так и растительного происхождения. Белки, в состав которых входят все незаменимые аминокислоты называются полноценными. Продукты, содержащие полноценные белки, относятся к пище животного происхождения. Полноценными белковыми продуктами являются мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты.

Растительные белки в значительном количестве присутствуют в хлебе и картофеле. В небольших количествах они содержатся почти во всех овощах и фруктах.