Как реализуется белками защитная функция кратко
Обновлено: 04.07.2024
Наш организм на 80% состоит из воды. А 85% оставшейся сухой массы составляют белки.
Они выполняют огромное количество жизненно важных функций в организме. Поэтому они по праву считаются одним их важнейших компонентов питания.
С диетической точки зрения обеспечение организма адекватным количеством белка является одной из ключевых оценок любой диеты и определяет ее эффективность, переносимость и влияние на здоровье. В то же время не нужно забывать, что для правильного и здорового функционирования организма одних только белков мало. Любое питание должно быть сбалансировано и включать все необходимые компоненты.
Что происходит с белком в организме?
В большинстве тканей и органов постоянно происходят два процесса: синтез и распад белка. Оба процесса происходят одновременно, хотя в физиологическом плане регулируются разными факторами.
В мышечной ткани, если синтез белка преобладает над разрушением, происходит рост мышц за счёт увеличения количества миофибрилл, появления новых митохондрий или объема внутриклеточный жидкости (саркоплазмы). Иными словами, для того, что мышцы росли нужно или увеличить синтез, или уменьшить распад, или и то и другое. То же самое касается белков плазмы и других органов. Понижение их уровня может приводить к снижению иммунитета, сопротивляемости инфекционным заболеваниям.
В разных тканях скорость обмена белка сильно отличается. В плазме белки разрушаются и восстанавливаются за часы, в связках - за месяцы или годы.
Процесс обмена довольно затратен для организма. Он составляет примерно 15-20% от всего базового метаболизма человека. Поэтому силовые тренировки и питание, насыщенное белками, увеличивают расход калорий. В литературе это называют "ускорением метаболизма".
Одним из факторов, которые влияют на синтез белка, является питание. Попадая в кровь, аминокислоты положительно влияют на процессы синтеза и подавляют распад. Избыток белка в организме нужно куда-то использовать, и в некоторых пределах он идет на построение мышечной ткани.
Однако одно лишь увеличение потребления белка не приводит к росту мышц. Поскольку мышечная ткань, в отличие от жировой, не склонна к накопительству. Большие запасы жира позволяют организму пережить тяжелые времена, тогда как мышечная ткань сама по себе энергозатратна и при расщеплении дает меньше энергии. Поэтому насыщение организма "лишним" белком через некоторое (короткое) время приводит к запуску процессов расщепления этого белка. Сигналом для накопле ния белка (не только снижения распада, но и увеличения синтеза) служат силовые нагрузки.
Кардио тренировки и тренировки на выносливость не обладают таким свойством.
При таком виде нагрузки стимулируется увеличение митохондрий и ферментов, отвечающих за энергетическое снабжение клеток. Кроме того, при длительные тренировки приводят к тому, что белок начинает использоваться в качестве источника энергии. Что в свою очередь приводит к потере мышечной массы.
Еще одним фактором, который влияет на процессы синтеза и распада белка, является инсулин. Это гормон, который выделяется в ответ на повышение в крови уровня углеводов. Инсулин затормаживает процесс разрушения белка (белково сберегающая функция углеводов).
Сколько белка нужно в день?
Согласно текущим рекомендациям (ВОЗ) потребность в белке составляет 0. 6 - 0. 8 г на кг веса. Тем не менее ряд исследований показывает, что для людей сидячих профессий (минимальная активность) минимальным количеством нужно считать 1 - 1. 2 г на кг веса.
У спортсменов потребности в белке выше. В видах спорта, где акцент делается на выносливость, это связано с тем, что при продолжительных тренировках белок используется для получения энергии, за их счет может покрываться до 10% калорий.
В силовых видах спорта повышенные потребности белка требуется для восстановления мышечной ткани. На основе исследований можно утверждать, что для силовых спортсменов потребность в белке 1. 2 - 1. 7 г, для видов спорта, ориентированных на выносливость - 1. 2 - 1. 3 г на кг массы тела. Но при этом следует учитывать, что данные цифры применимы для профессиональных спортсменов, которые занимаются 5-7 раз в неделю.
Расчет необходимого количества белка ведется относительно "идеального" веса. "Идеальный" вес - это ориентировочный вес, при котором у мужчин будет около 10 - 12% жира, а у женщин - 18 - 20%, что является неплохим ориентиром для фигуры. Для того, чтоб вычислить это значение, следует из роста вычесть 110 для новичков, которые только начинают заниматься спортом. Для продвинутых любителей - 105.
Для людей, которые не занимаются спортом или только начинают заниматься, разумно потреблять 1 - 1. 2 г белка на кг "идеального" веса.
Если при этом планируется похудение, то количество белка следует увеличить до 1. 5 - 1. 8 г.
Для тех, кто занимается спортом для личных, не профессиональных целей достаточно потреблять 1. 5 - 1. 8 г белка на кг "идеального" веса. При похудении можно поднять планку до 1. 5 - 2 г белка на кг "идеального" веса.
Потреблять выше 2 - 2. 2 г белка не только не имеет смысла, но и вредно для здоровья.
Ядро иммунной системы составляют три типа белков: иммуноглобулины (антитела), интерфероны и белки главного комплекса гистосовместимости. Они являются главными участниками формирования иммунного ответа — способности организма адекватно реагировать на чужеродную информацию и противостоять воздействию патогенов. Ежедневное удовлетворение потребности в белке принципиально важно для иммунной защиты.
Влияет ли белковый дефицит на течение болезни и процесс выздоровления? Что такое аминокислотный скор и какова его роль в удовлетворении потребности в белке? Мы узнали мнения экспертов.
Стабильность — залог успеха
Недостаточное потребление белка и, как следствие, формирование его дефицита в организме нарушает работу всех органов и систем, включая ослабление защитной функции. Основные факторы защиты организма — иммуноглобулины и система комплемента, равно как и фундамент клеток-защитников (лимфоцитов) — все это белковые структуры. Соответственно, без удовлетворения потребности в белке иммунная система адекватно работать не сможет. Все иммунодефициты различной степени выраженности так или иначе сопровождаются нарушениями белкового обмена. Даже легкие формы белковой недостаточности, которые не имеют клинических проявлений и протекают бессимптомно, оказывают негативное влияние на формирование иммунного ответа организма на атаку патогенов, воздействие повреждающих и стрессовых факторов.
Синтез и распад белков в организме — процесс непрерывный. Важность сохранения его стабильности, в том числе для обеспечения иммунной защиты, обусловлена тем, что белок не депонируется в организме, то есть не накапливается для дальнейшего рационального использования. Это особенно актуально для детского возраста, когда все процессы в организме проходят наиболее интенсивно. А вместе с тем на фоне высоких потребностей в макро- и микронутриентах и энергии у детей имеются ограниченные резервы и тенденция к быстрому их истощению. Не допустить дефицит белка важно как для гармоничного роста и развития, так и для формирования крепкого иммунитета.
Еда, которая лечит
Наверное, ни одной семьи, которая бы в отношении своего болеющего родственника сказала: давайте будем кормить его меньше и реже. Один из известнейших ученых в области нутрициологии Бертольд Колецко показал, что даже незначительное повышение температуры тела до субфебрильных цифр повышает потребности в белке на 150–180 % от базовой. При обострении хронической патологии — на 200–250 %, при травме — на 300 %. Вместе с тем есть данные, что почти каждый второй пациент с респираторными заболеваниями страдает от нутритивной недостаточности.
В этом контексте не обеспечивать больному питание, богатое содержанием белка, значит попросту не долечивать его, убеждена Елена Полевиченко. Адекватный состоянию болеющего человека рацион в этом случае расценивается не как удовлетворение его базовых потребностей, а как один из факторов комплексной терапии, повышения иммунных и адаптационных сил организма. Научно доказано, что ежедневное употребление высокобелковой пищи во время болезни и лечения снижает вероятность осложнений, уменьшает побочные эффекты применяемых лекарственных средств и ускоряет процесс выздоровления.
Белок белку рознь
Чтобы обеспечить стабильный биосинтез белка, а значит и адекватную работу иммунной системы, необходимо постоянно пополнять фонд аминокислот в организме. Именно они выступают главным структурным компонентом белков и влияют на их функциональное предназначение. Источником аминокислот служат пищевые продукты.
Белки животного и растительного происхождения усваиваются организмом по-разному. Так, усвояемость молока, молочных продуктов, яиц составляет 96 %. Мяса, рыбы — 93–95 %. А вот белки, содержащиеся в хлебе, организм усваивает лишь на 62–86 %, в картофеле — на 70 %, что определяется сбалансированностью аминокислотного состава. Качество белка определяется таким понятием, как аминокислотный скор, то есть сбалансированным наличием всех незаменимых аминокислот в продукте. Эталоном аминокислотного скора принято считать эталонный белок, разработанный экспертами ФАО/ВОЗ, а также белок грудного молока и куриного яйца. Близкими к нему — животные белки из мяса, птицы, молока. Эти же продукты выступают источником витаминов D, А, витаминов группы В, кальция, фосфора и т. д.
Сочетание в рационе продуктов растительного и животного происхождения для укрепления иммунитета может расцениваться как биологически более полноценное из-за взаимного обогащения одних белков аминокислотами других. При этом суточная потребность в белке должна восполнять как общий расход белка, так и потребность в незаменимых аминокислотах. Разбалансировка аминокислотного состава чревата нарушением азотистого баланса (количество потребляемых белков должно быть адекватно продуктам их распада, которые выделяются из организма), что в свою очередь ведет к ослаблению иммунной защиты.
Более того, положительный азотистый баланс (превышение потребления белковых продуктов над потерями) необходимо обеспечить в периоды интенсивного роста и развития (в детском и подростковом возрасте), повышенных нагрузок на органы и системы (беременность, лактация), во время болезни и восстановления.
Таким образом наряду с привычной пищей, богатой белком (мясо, птица, молоко), более чем оправданно включение в рацион кисломолочных напитков, которые содержат до 30 г белка на 250 мл продукта, обогащены лактобактериями, витаминами D и В6. В основе напитков — сывороточные белки, которые имеют оптимальный аминокислотный состав и усваиваются практически полностью. При отсутствии аппетита, затрудненном глотании они, по сути, могут выступать основным источником белка, необходимого организму для повышения иммунных сил.
Следуя принципам превентивной медицины, ежедневное (а не только в период болезни) включение в рацион высокобелковых продуктов может служить средством обеспечения эффективной работы иммунной системы и повышения резервных и адаптивных возможностей организма перед воздействием патогенов и внешних негативных факторов
Белки (протеины, полипептиды) – сложные высокомолекулярные органические вещества, состоящие изL-аминокислот, соединенных пептидной связью в цепочку. Простые белки – протеины – состоят только из аминокислот. В состав сложных белков – протеидов – помимо аминокислот входят нуклеиновая и фосфорная кислоты, углеводы и другие вещества.
Белок является важным компонентом каждой клетки в организме. Также белок используется организмом для создания и восстановления тканей, производства ферментов, гормонов и других химических веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. Функции белка в организме разнообразны: транспортная, защитная, структурная, двигательная, рецепторная и другие.
Белок является важным компонентом костей, мышц, хрящей, кожи и крови. Волосы и ногти в основном состоят из белка.Как и жир, и углеводы, белок является макроэлементом, то есть организм нуждается в относительно больших его количествах. Но, в отличие от жиров и углеводов, организм не накапливает белок и не имеет его резервов.
Ряд аминокислот, из которых состоят белки, не синтезируются в организме человека (так называемые незаменимые аминокислоты), а поступают только с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают белки до аминокислот, которые, в свою очередь, используются длясинтеза собственных белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.
Усвояемость белка – это показатель, характеризующий долю абсорбированного в организме азота от общего количества, потребленного с пищей. Биологическая ценность – показатель качества белка, характеризующий степень задержки азота и эффективность его утилизации для растущего организма или для поддержания азотистого равновесия у взрослых. Качество белка определяется наличием в нем полного набора незаменимых аминокислот в определенном соотношении как между собой, так и с заменимыми аминокислотами.
Наибольшей биологической ценностью обладают белки животного происхождения. В белках растительного происхождения обычно отсутствует от одной до нескольких незаменимых кислот. Также усвояемость растительных белков ниже, чем животных (так, например, усвояемость белков мяса/рыбы составляет 93-95 %, а усвояемость бобовых – 70 %).
Потребность в белке зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности. Физиологическая потребность в белке для взрослого населения составляет от 65 до 117г/сутки для мужчин, и от 58 до 87г/сутки для женщин. Физиологические потребности в белке детей до 1года – 2,2—2,9г/кг массы тела, а для детей старше 1года от 36 до 87г/сутки.
Лучшими источниками белка, содержащими все необходимые аминокислоты, в том числе и незаменимые, являются продукты животного происхождения: молоко и молочные продукты, мясо, яйца, рыба и морепродукты. К растительным продуктам, богатым белками, относятся спирулина, соя, фасоль, чечевица, горох, шпинат, киноа.
По способности растворяться белки делятся на растворимые и нерастворимые . К растворимым относится белок куриного яйца. Не могут растворяться белки шерсти, перьев, ногтей.
При действии воды в присутствии кислоты или ферментов белки подвергаются гидролизу. В результате расщепления белковых молекул водой образуется смесь аминокислот . Такой процесс происходит в органах пищеварения при переваривании белковой пищи. Получившиеся аминокислоты всасываются в кровь и используются организмом для синтеза собственных белков.
Она происходит при нагревании белков, под действием радиоактивного излучения, некоторых химических веществ (кислот, щелочей, солей тяжёлых металлов). При денатурации белки изменяют свои свойства и теряют биологическую активность, несмотря на то, что их первичная структура сохраняется.
При сильном нагревании белки горят . При этом образуются вещества со своеобразным запахом жжёных перьев . По запаху можно легко отличить шерстяные или шёлковые волокна от синтетических.
Присутствие белка в растворе можно обнаружить с помощью качественных реакций, в результате которых образуются окрашенные продукты.
Если к раствору белка добавить раствор щёлочи и несколько капель раствора соли меди(\(II\)), то появляется красно-фиолетовое окрашивание. Эта реакция называется биуретовой .
Другая цветная реакция на белки — ксантопротеиновая . Для её проведения к раствору белка при нагревании надо добавить концентрированную азотную кислоту . Образуется жёлтый осадок. Если после охлаждения в пробирку прилить раствор щёлочи или концентрированный раствор аммиака, то появится оранжевое окрашивание.
В каждом живом организме содержится большое количество белков, которые выполняют ряд важнейших функций.
Белки входят в состав цитоплазматической мембраны, цитоплазмы, органоидов и тем самым выполняют строительную функцию в живых организмах.
Все биохимические реакции в организмах протекают с участием ферментов. Ферменты — это белки-катализаторы. Значит, белки в живых организмах выполняют каталитическую функцию. Примерами таких катализаторов могут служить пищеварительные ферменты, участвующие в переваривании пищи: пепсин, липаза, амилаза, мальтаза.
Важнейшая функция белков — защитная . Особые белки — антитела и антитоксины — участвуют в формировании иммунитета. Антитела обезвреживают проникшие в организм бактерии, а антитоксины нейтрализуют их яды.
При нехватке пищи белки могут выполнять энергетическую функцию. При расщеплении \(1\) г белка выделяется \(17,6\) кДж энергии.
Читайте также: