Белки в питании человека нельзя заменить другими пищевыми веществами. Недостаток белка в пище приводит к нарушению здоровья, вызываемому расстройством синтеза ряда жизненно важных белков, ферментов и гормонов.
Пищевые продукты сильно отличаются содержанием белка. Так, в съедобной части пищевых продуктов содержится белки (в %): в яблоке—0,3, в моркови 1,3, в капусте белокочанной—1,5, в картофеле—1,7, в яйцах— 10,6, в рыбе—17—19, в говядине—17—19, в сыре—21; содержание белка в молоке коровьем—2,8, в хлебе ржаном—6, в пшене и пшеничной муке—9—10, в твороге —11—14, в семенах сои 28,7% .
Белки различных пищевых продуктов перевариваются с разной скоростью. На скорость и полноту переваривания белков влияет кулинарная обработка — воздействие высокой температуры при варке пищи. При этом белки подвергаются денатурации, приводящей к более быстрому их перевариванию и к повышению их усвояемости. Наибольшей биологической ценностью обладают животные белки (например, куриных яиц, молока, мяса и др.), меньшей — большинство растительных белков. Однако не все животные белки имеют высокую биологическую ценность. Так, белки соединительной ткани значительно менее ценны, чем белки хороших сортов мяса и даже некоторых растительных белков. Такая особенность в качестве белков различного происхождения обусловлена количеством и соотношением в них незаменимых аминокислот (таблица 2). Существует оптимальное соотношение незаменимых аминокислот. Белки пищи, приближающиеся по составу незаменимых аминокислот к этому оптимальному соотношению, обладают наивысшей биологической ценностью, т. е. потребность организма в белках может в этом случае быть покрыта минимальным количеством принятого с пищей белка (таблица 3).
Таблица 2. Содержание аминокислот в белках некоторых пищевых продуктов
Аминокислоты | Содержание аминокислот (в г на 100 г белков) | ||||||||
цельное яйцо | цельное молоко | рыба | говядина | горох (фасоль) | соевая мука | пшеница | рис | кукуруза | |
Аргинин | 6,7 | 4,0 | 6,6 | 6,6 | 7,1 | 7,0 | 4,3 | 7,9 | 4,4 |
Лизин | 6,9 | 7,4 | 10,1 | 8,5 | 6,1 | 6,6 | 2,5 | 3,4 | 2,7 |
Гистидин | 2,4 | 2,6 | 2,9 | 2,8 | 2,7 | 2,5 | 1,8 | 2,5 | 2,4 |
Лейцин | 9.4 | 9,7 | 7,9 | 8,0 | 8,1 | 7,6 | 6,9 | 8,4 | 12,7 |
Изолейцин | 6,9 | 6,4 | 5,2 | 4,7 | 5,3 | 5,8 | 4,4 | 4,7 | 4,0 |
Валин | 7,4 | 6,5 | 5,5 | 5,5 | 5,3 | 5,2 | 4,5 | 6,3 | 5,3 |
Метионин | 3,3 | 2,1 | 2,8 | 2,5 | 1, 1 | 1, 1 | 1,2 | 1,8 | 1,8 |
Цистеин | 2,3 | 1, 5 | 1,2 | 1,4 | 1,2 | 1,2 | 3,3 | 1,1 | 1,6 |
Фенилаланин | 5.8 | 4,7 | 3,8 | 4,5 | 5,2 | 4,8 | 4,4 | 4,7 | 4,5 |
Тирозин | 4,1 | 4.9 | 2,4 | 3 .1 | 4.6 | 3,2 | 3,6 | 5,8 | 4,6 |
Треонин | 5,0 | 4,6 | 4,5 | 4,6 | 4,0 | 3,9 | 3,9 | 3,6 | 4,1 |
Триптофан | 1,6 | 1,5 | 0,9 | 1,1 | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 0,7 |
Аминокислоты | Содержание аминокислот | ||
молоко человека | цельное яйцо | рекомендация ФАО для человека | |
Треонин* | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Лейцин* | 1,9 | 1,8 | 1,7 |
Изолейцин* | 1,4 | 1,3 | 1,5 |
Валин* | 1,4 | 1,4 | 1,5 |
Фенилаланин* | 1,0 | 1,1 | 1,0 |
Тирозин | 1,2 | 0,7 | 1,0 |
Метионин* | 0,5 | 0,7 | 0,8 |
Цистеин | 0,5 | 0,5 | 0,7 |
Лизин* | 1,9 | 1,8 | 1,7 |
Триптофан* | 0,34 | 0,22 | 0,5 |
* Незаменимые аминокислоты. Содержание треонина принято условно за 1,0. |
Соотношение незаменимых аминокислот, например в молоке, отличается от оптимального относительно низким содержанием метионина и цистеина (лишь 80% оптимального). Из этого следует, что все остальные незаменимые аминокислоты молока будут усваиваться также на 80%. Знание аминокислотного состава пищевых белков позволяет разумно комбинировать их, добиваясь оптимального баланса незаменимых аминокислот.
В опытах на крысах было показано, что массивные дозы некоторых аминокислот, добавляемые в диету, оказывают токсическое действие.
Поедание диеты, содержащей 12% белки с добавкой 1% и больше тирозина, приводило к замедлению роста, заболеванию глаз (конъюнктивит, кератит). Добавка треонина в некоторых случаях снижала токсический эффект тирозина. Добавление к диете 6—12% DL-метионина приводило к задержке роста, снижению аппетита, атрофии клеток печени и селезенки, а также к высокой смертности. Добавка глицина снижала токсический эффект метионина.
Увеличение белка в диете значительно снижает токсический эффект больших доз аминокислот.
Некоторые природные аминокислоты имеют сходное строение, например лейцин — с изолейцином и валином, лизин — с аргинином. Эти аминокислоты являются антагонистами, т.е. избыток какой-либо из них в диете приводит к снижению усвоения, а следовательно, и к увеличению потребности в аминокислотах, имеющих близкое строение. Замедление роста служит одним из проявлений антагонизма. Антагонизм отличается от аминокислотного имбаланса тем, что задержка роста, вызванная имбалансом, предотвращается введением в диету недостающей незаменимой аминокислоты; в случае же антагонизма задержка роста не снижается введением недостающей незаменимой аминокислоты. Антагоническое действие аминокислот отличается от их токсического действия тем, что в первом случае оно снимается близкой по структуре аминокислотой, в последнем случае этого не наблюдается.
При безбелковом питании человек весом 65 кг выделяет 3,1—3,6 г азота в сутки, что соответствует распаду 23—25 г тканевых белков. Эта величина в какой-то степени отражает внутренние траты белка взрослым человеком. Однако потребность человека в пищевом белке значительно выше указанной величины. Это связано с тем, что аминокислоты белков пищи потребляются не только для синтеза белков, но значительная их часть используется в качестве энергетического материала.
В таблице 4 представлены суточные нормы потребления белков, разработанные Институтом питания АМН СССР.
Возрастные группы | Всего | В т. ч. животного белка |
Дети | ||
от 6 мес. до 1 г | 25 | 21 |
1—3 лет | 48 | 39 |
3—7 лет | 68 | 48 |
7—11 лет | 78 | 50 |
11—15 лет | 98 | 56 |
Подростки | ||
15—18 лет | 119 | 72 |
Взрослые (по группам профессий): | ||
I группа | 109 | 67 |
II группа | 122 | 72 |
III группа | 141 | 82 |
IV группа | 163 | 94 |
Примечание. К I группе относятся профессии, связанные с умственной и сидячей работой; ко II группе — с механизированным трудом; к III группе — с немеханизированным трудом; к IV группе — с тяжелым физическим трудом; у женщин при беременности и кормлении грудью нормы белков увеличиваются.
В таблице 5 показаны примерные наборы пищевых продуктов, содержащие суточную норму белка.
Таблица 5. Наборы пищевых продуктов, содержащие суточную норму белка (около 100 г)Набор I | Набор II | Набор III | ||||||
Продукты | Количество продукта в г | Количество белка в г | Продукты | Количество продукта в г | Количество белка в г | Продукты | Количество продукта в г | Количество белка в г |
Молоко (в л) | 1 | 35 | Мясо | 200 | 40 | Рыба | 300 | 57 |
Яйца (шт.) | 2 | 12 | Творог | 250 | 35 | Сыр | 75 | 21 |
Мясо | 120 | 24 | Хлеб | 200 | 18 | Хлеб | 200 | 18 |
Хлеб | 250 | 23 | Картофель | 100 | 2 | Картофель | 100 | 2 |
Картофель | 100 | 2 | Капуста | 100 | 1 | Фрукты | 200 | 2 |
Горох(фасоль) | 600 | 4 | Фрукты | 400 | 4 | |||
Фрукты | 200 | 2 |