метаболизъм

Eroski Consumer

Вторник, 03/09/2013 - 14:55

5/5 рейтинг

Протеините са големи органични молекули, изградени от дълги линейни вериги от аминокиселини. Протеините изпълняват голям брой функции в тялото, те са основният структурен компонент на клетките и тъканите на тялото, като са от съществено значение за правилното им функциониране. Чрез диетата се получават аминокиселини, които тялото не е в състояние да синтезира самостоятелно, незаменимите аминокиселини. Приемът на протеини в диетата трябва да представлява 10-15% от общия дневен калориен прием.

Протеините са макромолекули, изградени от дълги вериги аминокиселини, които изпълняват множество функции в тялото. Те осигуряват азот и аминокиселини, които тялото ще използва за синтеза и поддържането на протеини, кодирани в генома. Метаболитно активни азотни вещества като хормони, нуклеинови киселини, невротрансмитери, креатин или глутатион също се получават от протеини; Освен това въглеродният скелет на аминокиселините се използва в различни метаболитни пътища или като енергиен субстрат (1).

Протеините се състоят от 20 аминокиселини, наречени протеиногени, позволяващи практически безкрайни възможности за полимери. Протеините могат да изпълняват различни функции: каталитична (ензими), регулаторна (хормони или невротрансмитери), транспортна (албумин или апопротеини), структурна (колаген), защитна (имуноглобулини), резервна (феритин) и накрая енергийна (2).

Класификация на аминокиселините

Аминокиселините могат да бъдат класифицирани по няколко начина: по структура, по натоварване със странична верига или от хранителна гледна точка. Този последен начин за класифицирането им ги разделя на съществени и несъществени. Основните аминокиселини са тези, които тялото не е в състояние да синтезира, така че те трябва да бъдат осигурени в диетата. От друга страна, има група от 8 аминокиселини, които ще бъдат от съществено значение само в определени ситуации, като например при недохранване или след операция, които се наричат ​​условно незаменими аминокиселини (2).

Таблица 1: Класификация на аминокиселините

Качество на протеините и хранителните източници

Качеството на протеините варира в зависимост от тяхната усвояемост и аминокиселинен състав. Като се вземат предвид тези параметри, протеините в храната ще бъдат с по-високо или по-ниско качество в зависимост от доставките на аминокиселини, от които тялото се нуждае. Тази способност за осигуряване на необходимите аминокиселини се определя като биологична стойност или качество (2).

Най-полезните биологични параметри за оценка на протеиновото качество на храните са три. Коефициентът на смилаемост информира за храносмилателната употреба на протеина, тъй като той установява процента на абсорбирания протеин спрямо този погълнат. От друга страна, биологичната стойност показва метаболитното използване на абсорбираните аминокиселини, като дава процента на задържан азот по отношение на абсорбирания (2). Като референтни протеини се използват яйца или човешко мляко, които имат биологична стойност между 0,9 и 1 (1). И накрая, нетният коефициент на оползотворяване на протеина отразява загубите на азот при храносмилането, като по този начин дава глобална визия за протеина, вграден в тялото по отношение на погълнатия (2).

Според Националното проучване на хранителния прием (ENIDE), повечето протеини, почти 80% от диетата, идват от храни от животински произход, разпределени по следния начин: месо 31%, риба 27%, яйца 11% и млечни продукти 10% (4).

Храните от животински произход, като месо, риба, яйца и мляко и техните производни, съдържат практически всички основни аминокиселини, поради което се считат за висококачествени протеинови храни. От друга страна, храните от растителен произход се считат за по-нискокачествени, тъй като може да имат недостиг на една или повече аминокиселини или поради по-ниската им смилаемост. Сред храните от растителен произход, хлябът и други продукти на зърнена основа, бобовите растения и ядките са продуктите с най-голямо количество протеини (1).

Обикновено храните с различен протеинов състав се смесват, така че протеинът на храната не трябва да се разглежда изолирано. Добавянето на протеини е резултат от комбинацията от храни с нискокачествени протеини, които са допълнени с незаменими аминокиселини, което дава по-качествен протеинов състав. Като цяло може да се каже, че храните с животински произход, с изключение на яйцата и бобовите растения, имат недостиг на метионин, докато зеленчуците имат недостиг на лизин (2). В допълнение към тези аминокиселини, треонинът и триптофанът също могат да бъдат ограничаващи (5).

Таблица 2. Комбинация за получаване на храна с добро протеиново качество

Източник: Vidal García E. 2009 (5)

Протеинов метаболизъм

Протеиновият метаболизъм включва тези процеси, които регулират храносмилането на протеините, метаболизма на аминокиселините и белтъчния обмен; процеси, които от своя страна включват абсорбция и доставка на аминокиселини от храната, de novo синтез и използване на аминокиселини и хидролиза и синтез на протеини (1). Протеините, за разлика от другите биомолекули, не се съхраняват. Всички аминокиселини, независимо дали от храната или получени от оборота, се разграждат. Аминокиселините се метаболизират чрез разцепване, от едната страна на техния въглероден скелет и от другата страна на аминогрупата, като последната ще бъде елиминирана под формата на урея (2).

Храносмилането на протеините започва в стомаха, където те ще бъдат атакувани от ензима пепсин и се завършва в дванадесетопръстника и йеюнума. Сокът на панкреаса, заедно с ензимите, съдържащи се в чревните клетки, ще трансформира съдържанието на протеин в по-прости структури. Те ще преминат през чревната лигавица, докато достигнат ентероцитите, където хидролизата ще бъде завършена, като по този начин се получават аминокиселини и в по-малко количество олигопептиди (2).

За да влязат в ентероцита от чревния лумен, има два вида транспортни системи, някои зависими от натрия, а други независими от него, в случай на активни транспортни системи с разход на енергия. Веднъж попаднали в ентероцита, получените аминокиселини могат да следват няколко метаболитни пътя. Те могат да се използват за получаване на енергия или за синтез на протеин за самия ентероцит или ще бъдат освободени директно в порталната кръв за по-нататъшна употреба от различните тъкани. Глутаминът, аспартатът и глутаматът са основният източник на енергия в червата и приблизително 10% от абсорбираните аминокиселини са предназначени за ендогенен синтез на протеин в ентероцита. Някои трансформации се извършват и в лигавицата, особено трансаминирането на аспартат и глутамат. Поради това трансаминиране в кръвта няма големи количества от тези аминокиселини, поради което намираме продукта, получен от трансаминирането, аланин. (две).

Протеиновият метаболизъм в черния дроб и мускулите, за разлика от ентероцита, е обект на хормонален контрол. Аминокиселините достигат до черния дроб през порталната вена, където част от тях могат да бъдат освободени в системната циркулация и други, използвани за синтеза на протеини (като албумин, трансферин, фибриноген и др.) Или други азотни метаболитни производни (като пурини) и пиримидин) или се катаболизират, за да произвеждат енергия. Използването на аминокиселини за енергия се случва само в случаите, когато приемът е много богат на протеини; в нормални случаи те ще бъдат използвани за синтеза на протеини и други азотни съединения. Свободните аминокиселини ще бъдат транспортирани с кръв до клетките на различните тъкани (2).

При разграждането на аминокиселините се получава амоняк, който като много токсично вещество трябва да се трансформира в карбамид, който ще бъде елиминиран чрез бъбреците. Амонякът се получава на два етапа: първо, трансаминирането се осъществява с образуването на глутамат, а по-късно глутаматът се дезаминира с образуване на амоняк (2). Останалият въглероден скелет, в зависимост от физиологичните условия, може да се използва за производство на енергия или ще се трансформира в глюкоза (глюконеогенеза).

Аминокиселините се губят необратимо чрез изпражнения, метаболитно окисляване и урина. Освен това има загуби и от косата, кожата, бронхиалния секрет и в млякото на кърмещи жени (2).

Изисквания към протеини

Нуждите от протеин на възрастен са 0,8 g/kg/ден, което представлява 10-15% от общия дневен калориен прием. От общия протеин в храната се препоръчва 50% от тях да са от животински произход, а останалите 50% от растителен произход. Потребностите от протеини варират през целия живот: бебетата, децата и юношите имат нужда от тях да растат, бременните жени за правилното развитие на плода и кърмачетата за производство на мляко, така че те ще имат нужди, по-големи от тези на средностатистически възрастен.