Биологическая ценность белков

Потребность человека в незаменимых аминокислотах

Рекомендуемая потребность в белке

Группы интенсив-ности труда	Возрастные группы	Потребность в белке, г/сут
для мужчин	для женщин
всего	в том числе животном	всего	в том числе в животном
І	18−29 30−39 40−59
ІІ	18−29 30−39 40−59
ІІІ	18−29 30−39 40−59
ІV	18−29 30−39 40−59
V	18−29 30−39 40−59			− − −	− − −

Таблица 3.2

Аминокислоты	Потребность в аминокислотах, г/сут
Триптофан
Фенилаланин	2−4
Лизин	3−5
Треонин	2-3
Валин
Метионин	2−4
Лейцин	4−6
Изолейцин	3−4

Под биологической ценностью белков понимается зависящая от их аминокислотного состава и других структурных особенностей степень задержки азота пищи в растущем организме или эффективность его утилизации для поддержания азотного равновесия у взрослых. Существует несколько способов определения биологической ценности белка. Одним из наиболее распространенных является метод аминокислотного скора, т.е. определение в процентном отношении количества незаменимой аминокислоты (АК) в испытуемом белке к количеству этой же аминокислоты в стандартном белке с идеальной аминокислотной шкалой по формуле:

Cтандартным белком называют и «идеальный белок», полностью удовлетворяющий потребность организма.

Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор которой имеет наименьшее значение.

Белки животного происхождения имеют высокую биологическую ценность. Растительные белки лимитированы по ряду незаменимых аминокислот, прежде всего по треонину, изолейцину и лизину.

Все аминокислоты, скор которых составляет менее 100 %, считаются лимитирующими, а аминокислота с наименьшим скором является главной лимитирующей аминокислотой. Принято, что 1 г «идеального белка» содержит (миллиграмм): изолейцина − 40, лейцина − 70, лизина − 55; серосодержащих соединений (в сумме) − 35, ароматических соединений − 60, триптофана − 10, треонина − 40, валина − 50.

Если, например, 1 г исследуемого белка содержит: изолейцина 20 мг, лейцина − 80, лизина − 40, метионина и цистина − 15, фенилаланина и тирозина (в сумме) − 70, триптофана − 10, треонина − 30, валина − 80, то скоры соответстственно составят:

для изолейцина − 20: 40 x 100 = 50 %, лейцина − 114 %, лизина − 73 %, метионина и цистина − 100 %, фенилаланина и тирозина − 118 %, триптофана − 100 %, треонина − 75 %, валина − 165 %. В данном случае главной лимитирующей аминокислотой является изолейцин, второй − лизин, третьей − треонин и т.д.

Комбинирование различных белков или добавление к ним кристаллических аминокислот без учета этого положения может привести к так называемому аминокислотному дисбалансу. Аминокислотный дисбаланс может проявляться остановкой роста, ухудшением состояния азотистого равновесия, снижением аппетита, жировой дистрофией печени. Явления дисбаланса аминокислот наиболее выражены при недостатке белка в рационе. Дисбаланс достигает максимума при добавке белка с избыточным содержанием второй из наиболее лимитирующих основной белок аминокислот к низкобелковому рациону, так как при этом возникает сильный дефицит первой лимитирующей аминокислоты.

Биологическая ценность белков зависит также от степени доступности отдельных аминокислот, которая может снижаться при наличии ингибиторов протеолитических ферментов (например, в бобовых), а также при повреждении белков и аминокислот в процессе тепловой обработки. Поэтому важным показателем качества белка служит также и степень его усвояемости пищеварительной системой. Для выявления степени доступности аминокислот для организма разработаны: метод микробиологического анализа и различные варианты химического способа определения доступности лизина. В настоящее время разрабатывают химические методы определения степени доступности других аминокислот.

Для удовлетворения потребности организма в аминокислотах целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов по принципу взаимного дополнения лимитирующих аминокислот, например зерновых и молочных продуктов. Введение молочных продуктов способствует не только увеличению общего содержания белка, но и более полной утилизации белка зерновых продуктов, например, глютина пшеницы, который при потреблении реr os из-за дефицита лизина утилизируется не более чем на 50 %. Наибольшее количество белка содержится в продукты животного происхождения − мясо, рыба, птица, колбасные изделия, молоко, творог, сыр, яйца. Мясо птицы богаче белком, чем мясо крупного рогатого скота. Белки конины особенно богаты лизином и лейцином (23 % ). Мясо кроликов в сравнении с мясом птицы более богато белком (до 22 %), который содержит много лейцина, лизина, треонина. Белок этих продуктов обладает высокой биологической ценностью.

Белки сои богаты всеми незаменимыми амииокислотами, скор которых равен или превышает 100 %по шкале ФАО/ВООЗ; исключение составляют серосодержащие аминокислоты (скор 71 %).Усвояемость соевых белков равна 90,7 %. По анаболической эффективности они не уступают белкам животного происхождения.

Белок подсолнечника содержит меньше лизина (скор 51 %), серосодержащих аминокислот (скор 69 %), но больше валина. Он отличается хорошей усвояемостью. Метаболическая эффективность его равна 60 %.Белки хлопчатника дефицитны по ряду аминокислот (лизин − 78 %, лейцин − 84 %, серосодержащие аминокислоты − 86 %, треонин − 88 %), белки сафлора содержат мало серосодержащих аминокислот. Белки рапса и кунжута богаты серосодержащими аминокислотами. Белок семян томатов дефицитен по лизину (скор 70 %) и серосодержащим аминокислотам (67 %). Он характеризуется достаточно высокой степенью усвояемости (81,7 %). Белок семян винограда дефицитен по серосодержащим аминокислотам (скор 49 %), триптофану (80 %), изолейцину (80 %)и валину (94 %), отличается высокой усвояемостью (90,8 % ). Хлебопродукты содержат от 5 до 12 % белка. Однако они дефицитны по треонину, изолейцину и лизину. Семена кукурузы содержат два белка: зеин (низкой биологической ценности в связи с малым содержанием лизина) и глютелин (высокой биологической ценности, богат серосодержащими аминокислотами). Белки зародышевой части семян кукурузы содержат глютелин.

Наиболее реальный путь обеспечения продуктами патания растущего населения земного шара − это сохранение и умножение природных биоресурсов суши. Высокий уровень земледелия, внедрение новых высокоурожайных сортов позволяли развитым странам за последние 20 лет увеличить урожаи зерновых в 3 раза. Большое внимание уделяется безотходным технологиям производства в отраслях пищевой промышленности.

Другие источники утоления белкового голода человечества представлены дрожжевыми грибами, выращенными на метаноле, этаноле, парафинах нефти. Сначала Англия, Франция, а затем и другие страны сумели получить концентрат с высоким содержанием белка, которым кормят сельскохозяйственных животных. Мясо животных в этом случае сохраняет неизменными свои органолептические характеристики и биохимические показатели.

Главной задачей сельскохозяйственной биотехнологии будущего видимо, станет получение полноценного белка из растительного сырья вне животного организма, так как белок и энергия растений преобразуются в продукцию животноводства с низкой эффективностью.

Микробиологический синтез белка является одним из направлений решения проблемы дефицита белка в животноводстве. Наибольшее распространение получило производство дрожжевого белка на различных питательных средах. Известно, что усвояемость дрожжевого белка сельскохозяйственными животными с однокамерными желудками не превышает 35 − 40 % из-за высокой прочности клеточных стенок дрожжей. Для повышения степени его утилизации необходима дополнительная обработка, существенно повышающая стоимость продуктов. Кроме того, для повышения кормовой ценности дрожжевого белка требуется добавка к нему серосодержащих аминокислот. Перспективно производство кормового белка с помощью микроскопических грибов.

Дата добавления: 2015-04-30