Білок у харчуванні

Білки надходять в організм разом з їжею й служать основним джерелом амінокислот. Травлення починається з кислотної денатурації білків у шлунку — необхідної стадії для кулінарної неопрацьованої їжі. Денатуровані білки стають субстратом для протеаз, спочатку в шлунку, а потім у слаболужньому середовищі тонкої кишки. Продукти протеазного розщеплення — короткі пептиди й амінокислоти усмоктуються ентероцитами, розташованими в епітелії тонкої кишки. Основним транспортером ди- і трипептидів служить мембранний білок Pept1, через який проходить 65—80 % усіх усмоктуваних людиною амінокислот, інші 20—35 % амінокислот всмоктуються ентероцитами за допомогою набору амінокислотних транспортерів різної специфічності. Увесь процес усмоктування білкових продуктів триває близько чотирьох годин.

В ентероцитах частина пептидів розщеплюється до окремих амінокислот. Потім амінокислоти й пептиди переправляються транспортерами через протилежну мембрану й розносяться по всьому тілу з потоком крові. Амінокислотне харчування інших клітин організму відбувається за допомогою мембранних транспортерів амінокислот, а також заковтування й протеазного розщеплення зовнішніх білків і пептидів. Для запобігання надлишкових втрат амінокислот з організму в нирках відбувається усмоктування пептидів і амінокислот із крові в цілому схоже на усмоктування цих речовин у тонкій кишці.

Деякі амінокислоти, отримані в результаті травлення, використовуються для синтезу білків організму, а решта перетворюється на глюкозу в процесі глюконеогенезу або використовується в циклі Кребса. Використання білка як джерела енергії особливо важливе в умовах голоду, коли нестача енергії компенсується за рахунок власних білки організму, особливо м'язів[1]. Амінокислоти також є важливим джерелом необхідного для функціонування організму азоту.

Регуляція транспорту й метаболізму амінокислот — складний, ще не досить вивчений процес. У ньому беруть участь різні системи організму, у тому числі нервова система, що відповідає за формування відчуття голоду й ситості в головному мозку .

Рослини та певні мікроорганізми синтезують всі амінокислоти, що входять до складу їхніх білків, і можуть нагромаджувати запасні білки, а організм людини й інших тварин всіх амінокислот не синтезує, 10 так званих незамінних амінокислот повинні отримуватися з їжею. Основні ферменти в біосинтетичних шляхах, наприклад, аспартаткіназа, яка каталізує перший етап в утворенні лізину, метіоніну і треоніну з аспартату, відсутні у тварин. Але якщо амінокислоти є в достатку в навколишньому середовищі, навіть мікроорганізми зберігають енергію, транспортуючи амінокислоти всередину клітин і виключаючи свої біосинтетичні шляхи[2].

Джерела харчового білка включають горіхи, м'ясо, яйця, зерно, боби і молочні продукти (наприклад, молоко і сир)[8]. З 20 амінокислот, що використовуються людиною для біосинтезу нових білків, 10-12 замінних амінокислот можуть бути синтезовані організмом і не потрібні в дієті. 8-10 незамінних амінокислот, проте, не можуть бути синтезовані і повинні отримуватися із їжею. Більшість тваринних продуктів і певні комбінації рослинних — повні, тобто, мають у своєму складі всі 8-10 незамінних амінокислот. Проте, зазвичай, не є необхідним споживати єдиний продукт, що містить всі незамінні амінокислоти, необхідно лише добитися присутності їх усіх у всій дієті.

Різні білки мають різні рівні засвоюваності організмом людини та інших тварин. Зараз розроблено багато критеріїв визначення засвоювання білків людиною. Вони включають біологічну цінність (BV), коефіцієнт перетравності (NPU) і скоригований амінокислотний коефіцієнт засвоюваності білка (PDCAAS, розроблений FDA критерій на заміну коефіцієнту ефективності білка, PER, і амінокислотному коефіцієнту засвоюваності білка, AAS). Ці критерії показують, наскільки ефективно білки з різних харчових джерел використовуються тілом людини. Загалом, найбільшу цінність як харчовий продукт мають повні білки тваринного походження, наприклад, білки молока, яєць і м'яса, не сильно відстає від них і білок сої[9].

Наш організм вимагає певної кількості білка щодня, білок необхідний для обслуговування і відновлення клітин, в дитячому і юному віці забезпечує зростання організму, вагітним жінкам потрібний для нормального розвитку плоду. Необхідна кількість білка залежить від ваги і складає в середньому приблизно 45—50 гр. у день для жінок і 55—60 гр. для чоловіків. У переведенні на калорії — це від 1800 до 2600 калорій в день. Звичайно, для людей, які ведуть малорухливий спосіб життя, цифри достатньо високі, але для молодого організму, що росте, — в самий раз. Будь-який інший білок, з'їдений понад норму, повністю не спалюється і перетворюється в жир. Харчові білки можуть надходити в організм як з тваринною, так і з рослинною їжею. Вважається, що з м'ясними і молочними продуктами надходить білків більше, ніж з рослинною їжею. Проте рослинні білки набагато корисніші, ніж тваринні. Непомірне споживання з їжею тваринних білків може приводити до виникнення «хвороб харчового марнотратства», таких як деякі серцеві патології, або підвищує ризик розвитку ракових новоутворень. Надлишок тваринних білків веде до підвищення рівня сечовини в крові, збільшується вірогідність розвитку дегенеративних процесів в тканинах. Вживання ж рослинних білків сприяє профілактиці цих хвороб.