Белтъчини

 

            Белтъците се наричат още “протеини” (от гр. протос – пръв, т.е. най-важен). Заедно с мазнините и въглехидратите, те се определят като макронутриенти (основните хранителни вещества в храните, които са в голямо- „макро“ количество). Белтъците не могат да бъдат заменени от мазнините или въглехидратите, тъй като те не съдържат органичен азот, който е изключително необходим за живата материя(1 грам азот в 6.25 гр. белтък).

Биологични функции на белтъците

  •  Пластична или градивна: Това е основната им функция. Те са главният структурен материал за растежа, развитието и регенерацията на всяка клетка, тъкан и орган. В човешкото тяло белтъците са около 20% от брутната маса и около 85 % от сухото вещество на тъканите и органите.
  • Каталитична или ензимна. Белтъците са основна съставка на всички ензими, играещи роля на биокатализатори в обмяната на веществата.
  • Ендокринна или хормонална. Белтъците са в основата на ендокринните функции. Голяма част от хормоните (инсулин, хипофизарни, тиреоидни и паратиреоидни) представляват белтъци молекули.
  • Транспортна. Белтъците свързват и пренасят в кръвта различни елементи и вещества: кислород (хемоглобин), мазнини (липопротеини), въглехидрати (гликопротеини), метали (трансферин и др.), витамини, хормони, пигменти, микроелементи и др.
  •  Защитна. Белтъците участват активно в изграждането на имунните тела, защитаващи организма от инфекции, токсини, стрес и напрежение.
  •  Енергийна. Малка част от белтъците се използват за задоволяване на енергийните нужди -около 10-15% от общия енергиен внос, като при окислителното разграждане на 1g белтък се отделят 4 kcal (17 kJ). Използването на белтъците като енергиен източник се засилва значително при гладуване или хранен с недостатъчен внос на други източници на енергия – въглехидрати и мазнини, а също и при излишък от белтъци.

 

            Белтъците в човешкия организъм са силно динамични структури – непрекъснато се обновяват, около 200 пъти през целият ни живот или 3 пъти на година. Поради това е необходимо те да се внасят постоянно с храната. В човешкия организъм няма белтъчни резерви. Всеки организъм си изработва собствени- уникални белтъчни структури. Следователно, единственият източник за осигуряване на едно равновесие между процесите на синтез и разпад на белтъци – това са белтъчните вещества от храната. 

            Обикновено при здравия възрастен човек се наблюдава състояние на т.нар. азотно равновесие. Понякога обаче настъпват промени - азотният баланс може да бъде положителен при деца и юноши, бременни и кърмачки, както и след преболедуване, когато има ускорени процеси на белтъчен анаболизъм ( усвояване). При нискобелтъчни хранене (особено при пълно или частично гладуване), нарушена резорбция на белтък поради заболяване на храносмилателната система, или при усилен разпад в организма (вследствие масивни изгаряния, тежки заболявания) възниква отрицателен азотен баланс. Крайният продукт от белтъчното разграждане в организма е екскрецията на азот основно под формата на урея- 80 % и креатинин, амониеви йони и др.

              Хранителните качества на белтъка зависят от степента на усвояемост от организма и вида на аминокиселините, които съдържа.

 

Усвояемост на белтъците

           Белтъчните вещества от храната се разграждат в тънките черва до основната им съставна част - аминокиселини. В този вид те се резорбират през лигавицата на тънкото черво и заедно с аминокиселините, образувани при разграждането на собствените за организма белтъци, те образуват един набор от аминокиселини, необходим за синтеза на нови собствени белтъци. Процесът на резорбция и усвояване на белтъците е сложен и зависи от много фактори – състава на храната, съотношението на аминокиселините, кулинарната обработка на храната и др. За различните хранителни продукти усвояемостта на белтъците се движи от 75 до 98%.

 

Състав на белтъците

               Белтъчната молекула е изградена от аминокиселини. От известните днес над 80 природни аминокиселини, за човека имат значение 22-25, които влизат в състава на отделните храни. Разделят се на две групи според структурата си:
Ароматни: фенилаланин, хистидин, триптофан и тирозин
Аминокиселини с разклонена верига: левцин, изолевцин и валин – те са главно в мускулите, където се метаболизират до аланин, който пък участва в гликонеогенезата(синтез на глюкоза от белтък и мазнини в черният дроб)
Другите са:, аргинин, аспарагин, аспарагинова киселина, цистин, цистеин, глутамин, глутаминова киселина, глицин, лизин, метионин, пролин, оксипролин, серин, треонин,.
В зависимост от това дали могат да се синтезират в човешкия организъм (при наличието на органичен азот) или не могат, аминокиселините биват два вида – заменими и незаменими (есенциални). В организма на човека не могат да се синтезират и следователно трябва да се внасят с храната 8 незаменими аминокиселини: лизин, валин, левцин, изолевцин, треонин, триптофан, метионин и фенилаланин. В детската възраст чрез храната трябва да се внася и аминокиселината аргинин.

 

Биологична стойност на белтъците

              За изграждане на специфичните собствени белтъци човешкият организъм се нуждае еднакво от всички аминокиселини – заменими и незаменими. Липсата или дефицитът само на една есенциална аминокиселина ограничава използването и на останалите за белтъчен синтез и намалява усвояемостта на белтъка. При това е от значение не само количеството на внесените с храната аминокиселини, но и тяхното съотношение – в един хранителен прием то трябва да бъде близко до това в собствените за организма белтъци.
Биологичната стойност на белтъците, определена от съдържанието на незаменими аминокиселини и от усвояемостта на тези белтъци като цяло, определя и значението на различните хранителни белтъци за организма.

           Качествата на даден белтък се изразяват с т.н. биологична ценност. Биологичната ценност на идеалният белтък 100, аз някои продукти е: яйца-85, мляко-84, риба-76, месо-74, пшеница-66....
Рибата и месото съдържат близо 20% белтък, яйцата 14%, млякото 3 до 5%. При растителните храни, най- богати са варивата и особено соята-до 40 %, а в зърнените храни е от 6 до 20 %. Растителният белтък се определя като непълноценен поради по-ниската му усвояемост и по-ниското съдържание на незаменими аминокиселини.
Този белтък, който съдържа всички незаменими аминокиселини в необходимите количества и съотношения, е биологично пълноценен. При липса или недостиг дори само на една есенциална аминокиселина белтъкът е непълноценен.
Животинските белтъци са с високо качество и за това се определят като пълноценни. В храненето на една голяма част от населението на земята се наблюдава дефицит на три есенциални аминокиселини – лизин, метионин и триптофан, поради преобладаване на растителни храни, в които тези аминокиселини се съдържат в малки количества.
Есенциалните аминокиселини, освен за изграждане на белтъчните молекули изпълняват и други специфични функции. Например:
- Лизин: участва в синтеза на антитела, хормони и ензими. При децата е необходим за растежа на костите
- Хистидин: участва в продукцията на кръвните клетки и антителата
- Метионин е с хепатопротективно действие, а сярата в него защитава клетките от външни фактори и забавя стареенето им.
- Фенилаланина служи за субстрат на тирозина от който се синтезират хормоните на щит. Жлеза
- Триптофана участва в продукцията на някои витамини от В групата и за синтезата на серотина в мозъка
- Валин- стимулира растежа и възстановяването на тъканите.

 

Източници на белтъци

                 Източници на белтъци за човека са хранителните продукти от животински и от растителен произход (таблица 1).

Таблица 1. Съдържание на белтъци в някои от най-често употребяваните хранителни продукти (g в 100g нето продукт)

Продукт
Белтъци
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Продукт
Белтъци
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Продукт 
Белтъци
Мляко – краве, пълномаслено
3
Фасул, леща, грах- готвени
9
Ориз – кафяв
8
Извара от обезмаслено мляко
17
Соя- печена
35
Пшеница
11
Сирене – краве
16
Месо – телешко, стек, на грил
31
Пш. брашно “Грахам”
13
Кашкавал- краве
32
Месо- свинско, бут, печен
27
Пшеничен зародиш
30
Яйце – кокоше, варено
13
Орехи- сурови
15
Пшенични трици
16
Риба тон- консерва
26
Бадеми- сурови
21
Нахут- готвен
5
Скумрия- печена
24
Кашу- сурово
18
Фасул – зелен, варен
2
Сьомга- атлантическа, печена
25
Лешници- суров
14
Фъстъци, печени
28
Сардина- консерва
22
Амарант - зърнен
14
Хляб, пшеничен
10
Пъстърва- печена
27
Ленено семе
24
Макаронени изделия, готвени
6
Шаран- печен
23
Тиквени семки
30
Царевица, варена
3
Хайвер
25
Слънчогледово семе- сурово
21
Картофи, варени, белени
 2
Месо – пилешко, бяло, печено
29
Сусам- суров
18
Банан
4
Месо – пуешко, бяло, печено
29
Маково семе
20
Годжи бери, сушени
16
Месо – агнешко, бут, печено
26
Овесени ядки, едри, сурови
13
Кайсии, праскови, сушени
2 
 
 
Гъби, печурка, варена
2
 
 

 

                Добре е да се знае обаче, че не всички белтъци от животински произход са пълноценни. Например колагенът и еластинът – белтъци, които изграждат съединителната тъкан – са с много ниска биологична стойност, тъй като не съдържат триптофан и имат ниско съдържание на фенилаланин.

               Растителните продукти имат недостатъчно съдържание на една, а някои – дори на две-три незаменими аминокиселини. Изключение правят бобовите храни (зрял фасул, нахут, леща, сух градински грах, соя), ядковите плодове (орехи, бадеми, лешници, фъстъци), зърненият амарант и кинуа. Зърнените храни, брашното, хлябът и тестените изделия имат относителен недостиг на лизин (оризът – и на треонин), царевицата – на триптофа

Протеини

н и лизин, картофите и някои от варивата – на метионин и цистеин.
Растителните белтъци се усвояват от организма по-лошо, в сравнение с животинските. Причината за това е съдържанието на целулоза, хемицелулоза и лигнин, които понижават усвояемостта и на други съставки на храната (особено калция, цинка, желязото и др.).
Ястие или меню с пълноценни белтъци може да се получи при комбиниране на два непълноценни, но допълващи се белтъка, като например, комбиниране на пшенични храни с бобови, млечни и др.
Животинските белтъци осигуряват оптималната балансираност на аминокиселинния състав, а растителните – жизнено необходимия за организма хранителен азот.

 

Потребности на организма от белтъци

Вегански протеиниПри определяне на белтъчните нужди значение имат възрастта, пола, телесно тегло, физическа активност, някои физиологични състояние, като бременност, кърмене и др. При нарастване на енергоразхода се увеличава и относителният дял на белтъците в дневния хранителен прием.
При растеж трябва да има положителен азотен баланс, т.е. повишен внос на животински белтък, докато при възраста 18-65 години целим азотно равновесие т.е. равномерен прием на растителен и животински белтък
Относителният дял на енергията (E%) за сметка на белтъците трябва да бъде 10-15% от общия енергиен внос. Под 10 Е% възниква опасност от настъпване на белтъчен дефицит.
Белтъчните потребност според теглото и физическата активност варират между 0/8 и 1,4 г/кг. телесна маса.

Препоръчваните (референтни) стойности за среднодневен прием на белтъци са дадени в таблица 2.

Таблица 2. Референтни стойности за среднодневен прием на белтъци (Извадка от “Физиологичните норми за хранене на населението в България”)

Категория
Възраст
/години/
Пол
Белтък /g/
Кърмачета
до 3 м
3-6 м
6 м -1 г
м, ж
м, ж
м, ж
12
13
17
Деца и юноши
1-3
3-6
6-10
10-14
14-18
10-14
14-18
м, ж
м, ж
м, ж
м

ж
17
23
30
47
64
46
53
Възрастни
18-30
30-60
60-75
над 75
м
65
66
63
61
Възрастни
18-30
30-60
60-75
над 75
ж
54
55
53
51
Бременни
I триместър
II и III трим.
 
+7
+12
Кърмачки
I и II трим.
III трим.
 
+18
+13

 

Таблица 3. Препоръки за прием на енергия и хранителни вещества (Извадка от “Физиологичните норми за хранене на населението в България”)

 

 

Нарушения в белтъчния прием

                   При продължителен недостиг на белтъци в храната равновесието им в организма се нарушава, поради което настъпват неблагоприятни изменения:

  • Засилва се белтъчният катаболизъм (дисимилация, разпад) за задоволяване на енергийните нужди, което води до отрицателен азотен баланс (намаляване на телесната маса, задържане на растежа). При това първо се засягат онези тъкани и органи, които се възпроизвеждат най-интензивно – това са кръвотворният апарат, черният дроб, лигавицата на тънките черва, зародишната полова тъкан и други места, които се характеризират с бързо обновление на белтък.
  • Развива се атрофия на чревната лигавица, като заедно с това се понижава и синтезът на храносмилателни ензими. Това води до влошаване на разграждането и резорбцията на белтъчните вещества от храната, които и без друго са недостатъчно. Допълнително намаленото количество усвоени белтъчни вещества влошава усвояването на всички храни (в това число и белтъците). Такъв порочен кръг се наблюдава при синдрома на белтъчно-енергийната малнутриция (недостатъчност) – квашиоркър и маразъм – широко разпространени в някои страни на Азия, Африка и Латинска Америка, където в храната на населението преобладават растителните белтъци и въглехидратите.
  •  Нарушават се метаболитните процеси – намалява интензивността на основната обмяна, топлопродукцията и др.
  •  Влошава се усвояването на желязото, витамините В1, В2, В6, В12, С, РР (ниацин), фолиевата киселина и др. Това води до увреждане биосинтеза на белтък в костния мозък и причинява анемия. Причината за възникване на тези т.нар. хранителни анемии е недостигът на белтъци, главно от животински произход. В такива случаи съществува реална опасност от развитие на пернициозна анемия (авитаминоза В12).
  •  Настъпва мастно израждане на черния дроб - намалява обемът и се понижават функциите му. Доказано е, че бедната на белтъци храна с недостиг на метионин и холин, води до развитие на чернодробна стеатоза, която може да прогресира и до цироза.
  •  Нарушава се дейността на панкреаса и жлезите с вътрешна секреция. Недостигът на белтъци се разглежда като вероятна причина за развитието на хроничния панкреатит.
  •  Страда възпроизводителната функция.
  •  Намалява обемът и силата на скелетната мускулатура.
  •  Настъпват сериозни нарушения в дейността на централната нервна система.
  •  Наблюдава се изоставане в умственото развитие.
  • Най-ранен сигнал за белтъчен дефицит е намалената умствена работоспособност.
    Най-опасен е белтъчният недостиг при децата и юношите.

 

            При прехранване с белтъци също настъпват неблагоприятни изменения в организма. В сравнение с въглехидратите и мазнините излишъкът от белтъци се понася по-трудно поради голямата им реактивоспособност.

  • Преди всичко се затруднява храносмилането и в червата могат да се усилят гнилостните процеси с натрупване на токсични продукти (фенол, индол, скатол, и др.).
  • Претоварва се черният дроб от огромното количество продукти на междинната им обмяна.
  •  Обременяват се отделителните органи и най-вече бъбреците поради увеличеното образуване и отделяне на токсични крайни продукти от белтъчната обмяна.
  •  Затруднява се метаболизмът. Продължителният излишък на белтъци в храната може да доведе до метаболитна ацидоза. Нарушава се обмяната на витамините.
  • При системно прехранване с месо, особено със субпродукти (вътрешности), може да се наруши обмяната на пурините и да се развие болестта подагра. С прекомерната консумация на месо (особено говеждо) и месни продукти някои изследователи свързват развитието на рака на дебелото черво, млечната жлеза и простатата.

Съдържание на незаменими аминокиселини в хранителните продукти

  • Валин — съдържа се в зърнените култури, месото, гъбите, млечните продукти, фъстъците, соята;
  • Изолевцин — съдържа се в бадемите, кашуто, пилешкото месо, нахута, яйцата, рибата, лещата, черния дроб, месото, ръжта, повечето семена, соята.
  • Левцин — съдържа се в месото, рибата, неполирания ориз, лещата, ядките и повечето семена.
  • Лизин — съдържа се в рибата, месото, млечните продукти, пшеницата, ядките.
  • Метионин — съдържа се в млякото, месото, рибата, яйцата, фасула, лещата и соята.
  • Треонин — съдържа се в млечните продукти и яйцата, в умерени количества в ядките и бобовите култури.
  • Триптофан — съдържа се в овеса, бананите, фурмите, фъстъците, сусама, кедровите ядки, прясното и кисело мляко, изварата, рибата и месото.
  • Фенилаланин — съдържа се в говеждото и пилешко месо, рибата, соята, яйцата, изварата, млякото.
  • Аргинин — съдържа се в тиквеното семе, свинското и говеждо месо, фъстъците, сусама, киселото мляко, швейцарското сирене.

 

Съдържание на незаменими аминокиселени в различни продукти

(грама на 100 г. продукт)

№   п/п продукт  левцин  изолевцин  хистидин тирозин   глицин   лизин валин метионин фенилаланин ИОС
 1. Майчино мляко 0,108 0,062 0,028  0,06 0,042 0,082 0,072 0,022 0,056 0,053
 2. Краве мляко 0,278 0,182 0,081  0,119 0,03 0,218 0,189 0,068 0,136 0,130
 3. Кефир  0,263 0,173 0,075 0,112 0,056 0,209 0,183 0,063 0,138 0,126
 4. Извара  0,924 0,548 0,306 0,456 0,184 0,725 0,695 0,263 0,491 0,467  
 5. Кокоше яйце 1,13 0,83 0,294 0,515 0,37 0,883 0,895 0,378 0,732 0,611
 6. Говеждо месо 1,73 1,06 0,805 0,596 1,447 2,009 1,156 0,528 0,789 0,961
 7. Пилешко месо 1,62 1,117 0,697 0,66 1,519 1,975 1,024 0,494 0,932 0,956
8. Чер дроб, телешк 1,543 0,8 0,439 0,47 0,903 1,295 0,987 0,345 0,845  0,724
9. Треска  1,222 0,879 0,54 0,439 0,525 1,551 0,929 0,488 0,651 0,708
10. Ориз 1,008 0,369 0,135 0,176 0,63 0,142 0,425 0,223 0,313 0,329
11. Грис  0,364 0,258 0,186 0,158 0,263 0,32 0,386 0,103 0,399 0,245
12. Елда (гречка) 0,702 0,301 0,203 0,16 0,796 0,431 0,343 0,183 0,395 0,331
13. Овесени ядки 0,672 0,302 0,137 0,234 0,453 0,384 0,384 0,198 0,363 0,308
14. Пшеница  1,04 0,244 0,137 0,226 0,22 0,226 0,333 0,207 0,48 0,309
15. Ечемик   0,584 0,258 0,152 0,148 0,308 0,286 0,313 0,173 0,331 0,253
16. Грах  1,204 0,78 0,395 0,227 0,48 0,984  0,804 0,16 0,763 0,539
17. Пшенично брашно 0,567 0,29 0,096 0,149 0,149 0,12 0,387 0,108 0,322 0,219
18. Макаронени изделия  0,69 0,38 0,133 0,253  0,215  0,139   0,412 0,12 0,488 0,290
19. Хляб - ръжен 0,275 0,146 0,118  0,293 0,217 0,132 0,062 0,062 0,278 0,173
20. Хляб - пшеничен 0,55 0,25 0,106 0,162 0,264 0,103 0,286 0,088 0,33 0,212
21. Бисквити  0,357 0,171 0,247 0,088 0,172 0,08 0,054 0,054 0,334 0,162

*ИОС — индекс на относително съдържание. 1 съответства на максимално съдържание за всяка аминокиселина в сравнение с останалите продукти
** Заменима аминокиселина

 

 

в статията са използвани данни от проф. д-р Божидар Попов, дм, дмн