Биохимия — ИГМА, Лечебное дело
Белки (протеины) выполняют в организме фундаментальные функции, незаменимые для поддержания жизнедеятельности. Их основная роль в питании — поставка аминокислот, необходимых для синтеза собственных белков организма (пластическая функция), а также для продукции биологически активных соединений (ферментов, гормонов, иммуноглобулинов, транспортных белков, гемоглобина, нуклеотидов и др.). Кроме того, белки участвуют в поддержании онкотического давления плазмы крови, кислотно-основного равновесия (буферные системы) и являются энергетическим субстратом (при окислении 1 г белка выделяется около 4 ккал).
Основные функции белков в питании:
> [!simple] Простыми словами: Белки — это «кирпичики» для строительства всех клеток, мышц, ферментов и гормонов. Если их мало в еде, организм начинает разбирать собственные мышцы и органы, чтобы получить нужные аминокислоты.
Азотистый баланс — это разница между количеством азота, поступившим с пищей (преимущественно в составе аминокислот), и количеством азота, выведенным из организма (с мочой, калом, потом, выдыхаемым воздухом). Азот служит маркером белкового обмена, так как 95% азота в организме входит в состав белков и аминокислот.
Выделяют три состояния:
| Состояние | Определение | Условия |
|-----------|-------------|---------|
| Азотистое равновесие | N<sub>поступ</sub> = N<sub>вывед</sub> | Здоровый взрослый человек при достаточном и сбалансированном питании |
| Положительный азотистый баланс | N<sub>поступ</sub> > N<sub>вывед</sub> | Рост, беременность, реконвалесценция, наращивание мышечной массы, гипертрофия органов (анаболическое состояние) |
| Отрицательный азотистый баланс | N<sub>поступ</sub> < N<sub>вывед</sub> | Голодание, белковая недостаточность, травмы, ожоги, инфекции, стресс, распад опухолей (катаболическое состояние); организм теряет собственные белки |
Методы оценки: суточный азот мочи (мочевина, креатинин, аммиак) + потери через кишечник и кожу (~0,2–0,5 г/сут).
> [!simple] Простыми словами: Азотистый баланс показывает, строишь ты из белков новые ткани (плюс) или разрушаешь свои (минус). Здоровый взрослый находится в равновесии — сколько съел, столько и вывел.
Азотистый баланс
Биологическая ценность (БЦ) — показатель, отражающий степень задержки азота в организме по отношению к абсорбированному азоту. Она определяется аминокислотным составом белка и его усвояемостью.
Ключевой фактор — наличие всех незаменимых аминокислот (НАК) в количествах, соответствующих потребностям человека. К НАК относятся: лейцин, изолейцин, валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин (для детей также аргинин, гистидин). Если хотя бы одна НАК отсутствует или содержится в дефиците, синтез собственных белков лимитируется этой аминокислотой — лимитирующая аминокислота.
Оценка БЦ:
Примеры БЦ животных и растительных белков:
| Продукт | Аминокислотный скор (лимитирующая АК) | Биологическая ценность (BV) |
|---------|---------------------------------------|-----------------------------|
| Яйцо куриное | 1,0 (нет лимитирующей) | ~96 |
| Молоко | 0,97–1,0 | ~90–95 |
| Говядина | 1,0 | ~80–90 |
| Рыба | 1,0 | ~85–90 |
| Рис | 0,6–0,7 (лизин) | ~65–75 |
| Пшеница | 0,5–0,6 (лизин) | ~50–60 |
| Соя | 0,9–1,0 (только серосодержащие АК) | ~70–80 |
| Горох | 0,7–0,8 (триптофан, метионин) | ~60–70 |
Компенсация — смешивание белков разных продуктов (например, злаков (дефицит лизина) с бобовыми (дефицит метионина)) повышает суммарную БЦ.
> [!example] Пример: Вегетарианец, который ест только рис, получает мало лизина. Если добавить в рацион фасоль (богата лизином), скор смеси становится близким к полноценному, так как недостаток одной культуры восполняется другой.
Аминокислотный скор
Коэффициент эффективности белка (Protein Efficiency Ratio, PER) — отношение прироста массы тела (в граммах) у растущих животных (обычно крыс) к массе потреблённого белка (в граммах) за определённый период (стандартно 4 недели). Чем выше PER, тем лучше белок способствует росту.
> [!formula] Формула PER
>
Эталоном считается казеин (PER ≈ 2,5). Показатель PER коррелирует с содержанием незаменимых аминокислот, но не учитывает энергетическую ценность рациона и усвояемость. В современных рекомендациях часто используют скорректированный PER (кPER) — с учётом истинной усвояемости.
Коэффициент изнашивания (обновления) белков — термин, описывающий скорость катаболизма белков организма в условиях полного отсутствия белка в пище, выраженную в граммах белка (или азота) на килограмм массы тела в сутки.
Классическое исследование (Рубнер, 1905) — при безбелковой диете организм теряет азот (эндо-генные потери), которые являются отражением минимального распада собственных белков для поддержания жизненно важных функций. Этот показатель называется коэффициент изнашивания (K). Для взрослого человека он составляет примерно 0,023 г N / кг массы тела в сутки, что соответствует ≈0,15 г белка/кг (1 г N = 6,25 г белка; 0,023 × 6,25 = 0,144 г/кг).
Клиническое значение:
> [!critical] Ключевой факт: Коэффициент изнашивания — это та величина эндогенных потерь азота, которую необходимо компенсировать для поддержания азотистого равновесия. Если фактическое поступление белка ниже этого уровня, развивается отрицательный азотистый баланс.
Потребность в белке зависит от возраста, пола, физиологического состояния, физической активности, качества белка.
Современные рекомендации (ВОЗ, 2007; EFSA, 2012; Роспотребнадзор, РФ):
| Группа | Норма (г/кг массы тела/сут) | Доля от суточной калорийности |
|--------|------------------------------|--------------------------------|
| Взрослые (мужчины, женщины 19–60 лет) | 0,8–1,0 г/кг (в среднем 60–90 г/сут) | 10–15% |
| Дети (1–14 лет) | 1,0–1,8 г/кг | 12–18% |
| Беременные (II–III триместр) | +6–10 г/сут дополнительно | — |
| Кормящие | +15–20 г/сут дополнительно | — |
| Спортсмены (силовые виды) | 1,6–2,0 г/кг | до 20% |
| Пожилые (>60 лет) | 1,0–1,2 г/кг (для профилактики саркопении) | 15–20% |
Примечания к расчёту:
Белки являются незаменимым пластическим и регуляторным компонентом питания. Азотистый баланс отражает состояние обмена (равновесие, положительный, отрицательный). Биологическая ценность определяется полнотой аминокислотного спектра и усвояемостью. Коэффициент эффективности белка (PER) и коэффициент изнашивания — вспомогательные инструменты оценки качества и минимальной потребности. Нормы белков составляют от 0,8 г/кг для взрослых до 2,0 г/кг для спортсменов, с учётом возраста и физиологического статуса.
> [!critical] Ключевой факт: Главный критерий достаточности белкового питания — поддержание азотистого равновесия с поступлением не менее 0,8 г полноценного белка на 1 кг массы тела и обеспеченностью всеми незаменимыми аминокислотами.
---
Итог. Белки в питании выполняют прежде всего пластическую и регуляторную роль; азотистый баланс служит объективным критерием их адекватности; биологическая ценность определяется набором незаменимых аминокислот; нормы потребления дифференцированы и зависят от возраста, пола и нагрузки.