ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ
БЕЛКИ И ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ СПОРТСМЕНОВ
Белки (протеины, от греч. «protos» - «первый») - сложные азотсодержащие биополимеры, минимальной структурной еди¬ницей которых (мономером) являются аминокислоты. Аминокислоты - органические кислоты, содержащие амино¬группу. Это основной структурный компонент белков. Белки входят в состав каждой клетки животного и расти¬тельного организма. На долю белков приходится около 15-20% массы различных тканей человека, тогда как на жиры и угле¬воды - лишь 1-5%. Белки выполняют важные и разнообразные функции в ор¬ганизме: • Пластическая (строительная, структурная) Белки являются основным строительным материалом клет¬ки, ее органоидов, межклеточного вещества, биологической мем¬браны. • Каталитическая (ферментативная) Все химические превращения в организме протекают при участии биологических катализаторов (ферментов). Они уско¬ряют биохимические реакции в миллионы и более раз. Белки являются основным компонентом всех известных в настоящее время ферментов. • Гормональная (функция управления) Значительная часть гормонов (гормоны поджелудочной же¬лезы - инсулин и глюкагон, гормоны гипофиза, кальцитонин щитовидной железы и т.д.) по химической природе является белками или полипептидами. Гормоны влияют на продукцию или активность белков-ферментов, изменяют скорость катализируе¬мых ими химических реакций, т.е. в конечном счете управляют обменом веществ. • Транспортная Белки обеспечивают транспорт по крови кислорода (гемогло¬бин), липидов (липопротеиды различной плотности), некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ, перенос веществ через клеточную мембрану и транспорт по цитоплазме клетки. • Защитная Белки (иммуноглобулины, интерферон) обеспечивают им¬мунный ответ, который является способом защиты внутреннего постоянства сред организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетически чужеродной информации. • Энергетическая Белки могут быть источником энергии, если пища бедна углеводами и жирами. При окислении 1 г белков выделяется 4 ккал энергии. Биологическая ценность белков пищи определяется сбаланси-рованностью аминокислотного состава (соотношением входящих в их состав незаменимых аминокислот), степенью усвояемости и доступностью белков пищи ферментам пищеварительного тракта. Незаменимые аминокислоты - кислоты, которые не синтезируются в тканях организма: BCAA, гистидин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан. В связи с тем, что биологическая ценность пищевых белков зависит в основном от содержания и соотношения входящих в их состав незаменимых аминокислот, ее можно определять путем сравнения аминокислотного состава изучаемого бел¬ка (потребляемого белка) со справочной шкалой аминокислот гипотетически «идеального» белка (табл. 15). Этот метод получил название аминокислотного скора.
Аминокислотный состав и аминокислотный скор «идеального» белка
| Ячейка: 1 1 | Ячейка: 1 2 | Ячейка: 1 3 |
| Ячейка: 2 1 | Ячейка: 2 2 | Ячейка: 2 3 |
| Ячейка: 3 1 | Ячейка: 3 2 | Ячейка: 3 3 |
| Ячейка: 4 1 | Ячейка: 4 2 | Ячейка: 4 3 |
| Ячейка: 5 1 | Ячейка: 5 2 | Ячейка: 5 3 |
| Ячейка: 6 1 | Ячейка: 6 2 | Ячейка: 6 3 |
| Ячейка: 7 1 | Ячейка: 7 2 | Ячейка: 7 3 |
| Ячейка: 8 1 | Ячейка: 8 2 | Ячейка: 8 3 |
| Ячейка: 9 1 | Ячейка: 9 2 | Ячейка: 9 3 |
| Ячейка: 10 1 | Ячейка: 10 2 | Ячейка: 10 3 |
Расчет проводится следующим образом: Аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты (АК) в «идеальном» белке принимают за 100%, а в пищевом белке (потребляемом) определяют процент соответствия:
Аскор = Содержание АК (мг) в 1 г исследуемого белка х 100/Содержание той же АК (мг) в 1 г «идеального» белка В результате определяется аминокислота с наименьшим ско¬ром, которая и будет лимитировать биологическую ценность исследуемого белка. Белки организма постоянно обновляются вследствие непре¬рывно протекающих процессов их распада и синтеза. Поэтому для обеспечения высокого уровня их биосинтеза требуется не¬прерывное пополнение запаса аминокислот, используемых для построения или обновления белковых молекул. Поскольку для построения подавляющего большинства белков организма чело¬века требуются все 20 аминокислот, но в различных соотноше¬ниях, дефицит любой из незаменимых аминокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве. Пищевые белки (мясо и мясопродукты, рыба и морепродукты, яйца, молоко и молокопродукты, бобовые, злаковые и т.д.) явля¬ются источниками пополнения фонда аминокислот в организме человека. Но необходимо знать, что белки животного происхожде¬ния имеют высокую биологическую ценность, а растительные белки лимитированы по ряду незаменимых аминокислот. Например, белки злаковых культур (пшено, рожь, овес, про¬со и т.д.), а следовательно, полученные из них продукты (мука, крупы, хлебобулочные изделия и т.д.) неполноценны по лизину, метионину, треонину. В белке картофеля и некоторых бобовых не хватает метио-нина и цистеина. В кукурузе имеется значительный дефицит триптофана и ли¬зина. Поэтому для удовлетворения потребностей организма в не-заменимых аминокислотах иногда целесообразно использовать комбинации пищевых продуктов. В частности, благоприятна комбинация растительных и мо¬лочных продуктов. Основываясь на этих знаниях, пищевая про¬мышленность разработала и внедрила в практику, например, сорта хлеба с добавлением обезжиренного молока, молочной сыворотки и т.д. Биологическая ценность белков зависит не только от их аминокислотного состава, но и от степени его усвояемости и перевариваемости (доступности белков пищи ферментам пи-щеварительного тракта). По скорости переваривания пищевые белки можно располо¬жить в такой последовательности: - белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96-98%; - белки мяса и рыбы - на 93-95%; - белки хлеба - на 62-85%; - овощей - на 80%; - круп - на 80%; - картофеля и бобовых - на 70%. Здесь также отметим, что по степени усвояемости и пере-вариваемости белки растительного происхождения уступают животным белкам. Связано это с тем, что растительные клетки заключены в плотные оболочки из клетчатки, что затрудняет проникновение в них пищеварительных ферментов. На степень усвоения организмом белков пищи оказывает влия¬ние также технология получения продуктов питания и их кули¬нарная обработка. Например, вареный яичный белок усваивается на 97-98%. Сырой же белок усваивается плохо, так как в нем содержится мукопротеин - аведин, который подавляет действие пищеварительных ферментов. Под влиянием температуры 80°С аведин разрушается, поэтому лучше всего усваиваются яйца, подвергнутые термической обработке. Таким образом, знания о биологической ценности пищевых белков и анализ количества потребляемого растительного и жи¬вотного белка необходимы для правильного сочетания привычных продуктов питания при построении сбалансированных рационов питания для юных спортсменов. Необходимо также помнить, что повышенные физические на¬грузки могут привести к возникновению аминокислотных дис¬балансов между их поступлением и расходом. Это связано с рядом причин: - повышенной потребностью растущего организма в белке; - повышенными тратами белка под влиянием спортивных нагрузок; - недостаточным содержанием белка или несбалансирован¬ностью аминокислотного состава в потребляемых продуктах питания; - неполным усвоением белка. Значение аминокислот Аминокислоты подразделяются на природные (обнаружен¬ные в живых организмах) и синтетические. Среди природных аминокислот (около 150) выделяют протеиногенные (20 ами¬нокислот), которые входят в состав белков организма человека. Все протеиногенные аминокислоты делятся на эссенциальные (незаменимые) и неэссенциальные (заменимые) в зависимости от того, возможно ли их образование (синтез) в организме. Напомним еще раз, что дефицит любой из незаменимых ами-нокислот в рационе неизбежно приведет к нарушению синтеза белка в необходимом количестве. В клетках организма человека существует определенный уро¬вень (пул) аминокислот (примерно 300 г свободных аминокис¬лот), который включает аминокислоты: - образовавшиеся при распаде белков пищи (100 г амино¬кислот); - при распаде тканевых белков (примерно 200 г белков ор¬ганизма); - вновь синтезированные заменимые аминокислоты. Аминокислоты в организме: - используются в большей степени для синтеза белков (мы¬шечных белков - актин, миозин; белков крови - гемоглобин; ферментов пищеварительного тракта - амилаза, пепсин, трипсин; гормонов белковой природы - инсулин, глюкагон и др.); - являются предшественниками синтеза различных небелко¬вых соединений, имеющих важное биологическое значение. Так, из аминокислот синтезируется глюкоза и азотистые основания (пуриновые и пиримидиновые), гормоны - адреналин, тирок¬син, небелковая часть гемоглобина - гем, креатин, участвующий в энергообеспечении мышечной деятельности, и др. - часть аминокислот подвергается полному распаду до конеч¬ных продуктов: углекислого газа, воды и аммиака с выделением энергии. При распаде некоторых аминокислот в качестве промежуточ¬ного продукта образуется пировиноградная кислота, из которой возможен синтез глюкозы. Аминокислоты, которые могут превра¬щаться в глюкозу, называются глюкогенными. К ним относятся: валин, глицин, аланин, аргинин, серии, цистеин, глютамин, глю-таминовая кислота, аспарагин, аспарагиновая кислота, пролин, гистидин, метионин, треонин. Из пяти аминокислот (лейцин, лизин, триптофан, тирозин, фенилаланин) могут образовываться кетоновые тела, поэтому они называются кетогенные. Примеры участия аминокислот в обмене веществ: - из фенилаланина и тирозина синтезируются гормоны моз¬гового слоя надпочечников (адреналин и норадреналин); - из тирозина образуется гормон щитовидной железы - ти¬роксин, меланин - пигмент, определяющий цвет кожи и волос; - метионин используется для синтеза ацетилхолина - медиа¬тора возбуждения в нервно-мышечном синапсе; - из гистидина образуется гистамин. Гистамин является ме-диатором аллергических реакций, вызывает расширение мелких кровеносных сосудов и сужение крупных, стимулирует образо¬вание соляной кислоты в желудке, участвует в возникновении болевого синдрома; - кре^тансинтезируется в тканях из заменимых аминокислот аргинина и глицина и незаменимой - метионина. Под действием креатинкиназы и АТФ превращается в креатинфосфат (КФ), который используется для восстановления АТФ в мышцах; - из метионина и лизина синтезируется каг^шгган - специфи¬ческий переносчик жирных кислот в митохондрии и т.д. В питании детей и подростков, систематически занимающихся спортом, необходимо учитывать, что белок, как основной пласти-ческий материал, используется растущим организмом ребенка не только для восполнения белковых затрат на физические и другие виды жизнедеятельности, но и для формирования новых клеток и тканей, необходимых для дальнейшего роста и развития. У юных спортсменов под влиянием систематической мышеч¬ной деятельности, сопровождающейся значительной активацией процессов обмена веществ, потребность в белке повышена по сравнению с детьми и подростками, не занимающимися спор¬том. При повышенных тратах белков под влиянием спортивных нагрузок, недостаточного содержания в пище или неполного их усвоения возможно возникновение аминокислотных дисбалансов. Установлено, что белковая недостаточность в первую очередь приводит к неустойчивости человека в стрессовых ситуациях, снижению иммунитета, повышенной восприимчивости его к ин¬фекциям и т.д. В связи с этим особое значение приобретает вопрос о необ-ходимости разработки пищевых рационов, сбалансированных по оптимальному содержанию белка и его аминокислотному составу.
