Лимитирующая аминокислота это

21 протеиногенная α-аминокислота эукариот, сгруппированные согласно радикалам.
Незаменимые аминокислоты

— необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме. Для разных видов организмов список незаменимых аминокислот различен. Все белки, синтезируемые организмом, собираются в клетках из 20 базовых аминокислот, только часть из которых может синтезироваться организмом. Невозможность сборки определенного белка организмом приводит к нарушению его нормальной работы, поэтому необходимо поступление незаменимых аминокислот в организм с пищей. [1]

Незаменимыми для взрослого здорового человека являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин; также часто к незаменимым относят гистидин [2][3]; (F V T W M L I K H). [для детей также незаменимым является аргинин.

6 других аминокислот (R C G Q P Y) считаются условно незаменимыми

в питании человека, что означает ограниченные возможности их синтеза в зависимости от состояния организма, например у новорожденных и больных людей.[4].

Читайте также:  Метаболическая диета: основные правила и отзывы

5 аминокислот (A D N E S) — заменимые

у человека, означает что они могут синтезироваться в достаточных количествах в организме.[4]

Рекомендованная суточная норма

Рассчитать требования к рекомендованной суточной норме является достаточно сложным; эти значения претерпели значительные изменения за последние 20 лет. Следующая таблица представляет список рекомендованных ВОЗ и Национальной библиотекой медицины США суточных норм для взрослого человека

.[5][6]

Аминокислота(ы)ВОЗ мг на 1 кг веса телаВОЗ мг для веса 70 кгСША мг на 1 кг веса телаКодирующий кодон генетического кодаH
Гистидин1070014CAU, CACI
Изолейцин20140019AUU, AUC, AUAL
Лейцин39273042UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUGK
Лизин30210038AAA, AAGM
Метионин

+ C

Цистеин

10.4 + 4.1 (15 всего)1050 всего19 всегоМетионин: AUG; Цистеин: UGU, UGC.F
Фенилаланин

+ Y

Тирозин

25 (всего)1750 всего33 всегоФенилаланин: UUU, UUC; Тирозин: UAU,UAC .T
Треонин15105020ACU, ACC, ACA, ACGW
Триптофан42805UGGV
Валин26182024GUU, GUC, GUA, GUG

Рекомендованная суточная норма для детей от 3 лет и старше на 10-20% выше, чем для взрослого.[5][7]

Заменимые и незаменимые аминокислоты

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Для проведения занятия со студентами

2 курса ФПСЗС по биологической химии

(наименование дисциплины)

Тема: Белки 1. Переваривание и всасывание. Анализ желудочного сока.

Время 3ч.

Читайте также:  Как выбрать кроссовки и одежду для зимнего бега

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ, МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ; ТРЕБОВАНИЕ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ.

Цель занятия: формирование представления о пищевой ценности белков, молекулярных механизмах их переваривания и всасывания в желудочно-кишечном тракте, путях формирования пула свободных аминокислот тканей и жидкостей организма. Освоение методов определения кислотности и патологических компонентов желудочного сока.

В результате проведения занятия студент должен:

1) Знать: строение, классификацию и свойства аминокислот; уровни структурной организации белковой молекулы; механизм микросомального окисления; механизмы мембранного транспорта веществ.

2) Научиться проводить титриметрический анализ; проводить качественные реакции на кровь и молочную кислоту.

2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН.

2.1. Структура и свойства белков и аминокислот (биоорганическая химия).

2.2. Строение пищеварительной системы (анатомия).

2.3. Механизмы регуляции деятельности желудочно-кишечного тракта (физиология).

2.4. Бактериальная микрофлора полостей ЖКТ (микробиология).

3.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.

Роль белков в питании. Полноценные и неполноценные белки. Нормы белка в питании. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Азотистый баланс

Роль белков в питании.

Источники свободных аминокислот в клетке:

1.белки пищи;

Читайте также:  Коэнзим Q10: натуральное волшебство для сосудов, сердца, мозга и энергичности!

2.собственные белки тканей;

3.синтез аминокислот из углеводов.

В организме человека в сутки распадается на аминокислоты около 400 г белков, примерно столько же синтезируется. Тканевые белки не могут восполнять затраты аминокислот при их катаболизме и использовании на синтез других веществ. Первичными источниками аминокислот не могут служить и углеводы, т.к. из них синтезируются только углеродная часть молекулы большинства аминокислот. Следовательно, основным источником аминокислот организма служат белки пищи.

Полноценные и неполноценные белки.

Все белки по биологической ценности подразделяются на 2-е группы:

-условно полноценные

-условно неполноценные.

Факторы полноценности белка:

1) аминокислотный состав (чем ближе аминокислотный состав принимаемого с пищей белка к аминокислотному составу белков тела, тем выше его биологическая ценность);

2) усвояемость белка (зависит от аминокислотного состава и от степени гидролиза белка под действием ферментов ЖКТ. Ряд белков, близких по аминокислотному составу белкам тела — шерсть, волосы не используются в пищу, потому что не перевариваются протеиназами кишечника.

Например, степень усвоения белка куриного яйца составляет 95%

-мяса составляет 85%

-молока — 70%

3) потребность организма в белках.

Растительные белки не являются полноценными, т. к. они покрыты специфическими бета-гликозидными оболочками, а в организме нет ферментов, расщепляющих ее. Полноценными белками являются животные белки.

Условно-полноценными считаются те белки, которые содержат 10 незаменимых аминокислот (эссенциальных):

Аргинин*ЛизинВалинМетионинГистидин *ТреонинИзолейцинТриптофанЛейцинФенилаланин

Аргинин и гистидин являются частично заменимыми, т.к. синтезируются в организме в количестве удовлетворяющем потребность в этих АК взрослого организма, но не детского.

Недостаток какой-либо одной аминокислоты ведет к неполному усвоению и других аминокислот. В этом случае вступает в силу закон «минимума» Либиха: «рост и развитие живых организмов определяется тем незаменимым веществом, которое поступает с пищей в минимальном количестве».

Нормы белка в питании.

(1г на 1 кг массы тела)

Нормы белка для взрослого человека и для детей разного возраста учитывают разные климатические условия, условия труда, профессию, возраст и др. факторы.

Для взрослого человека, занимающегося умственным трудом, уровень белка должен составлять 100-120 г/сутки.

Для людей, занимающихся частично механизированным трудом -120-130 г/сутки.

Рабочие, выполняющие тяжелую физическую работу, должны получать 130-150 г белка в сутки.

Для детей суточная потребность в белках определяется возрастом и массой:

Читайте также:  Триптофан: отзывы и инструкция по применению

1-3 года —-> 55 г/сутки

4-6 лет —-> 72 -//-

7-9 -//- —-> 89 -//-

10-12 -//- —-> 100 -//-

Суточные потребности в белках возрастают при беременности и лактации, при патологических состояниях, когда организм теряет белок с мочой, асцитной жидкостью, экссудатами (нефриты, ожоги, травмы).

Заменимые и незаменимые аминокислоты

В то время как растения и микроорганизмы могут синтезировать все аминокислоты, млекопитающие в ходе эволюции утратили способность к синтезу примерно половины из 20 протеиногенных аминокислот. Поэтому незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей. Так, организм высших организмов не способен синтезировать ароматические аминокислоты

de novo (тирозин не является незаменимой аминокислотой только потому, что может образоваться из фенилаланина). К незаменимым аминокислотам принадлежат
аминокислоты с разветвленной боковой цепью:
валин и изолейцин, а также лейцин, треонин, метионин и лизин. Гистидин и аргинин являются незаменимыми для крыс, но касается ли это также человека — спорно.

Заменимые аминокислоты

(аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их амиды, аспарагин и глутамин) образуются в результате трансаминирования из промежуточных метаболитов — 2-кетокислот. Пролин синтезируется в достаточных количествах из глутамата, а представители серинового семейства (серин, глицин и цистеин) сами являются естественными метаболитами организма животных.

Заменимые аминокислотыНезаменимые аминокислотыаланинфенилаланинаспарагиновая кислотализинаспарагинаргинин*глутаминовая кислотагистидин*глутаминвалинпролинлейцинсеринизолейцинглицинтреонинцистеинметионинтирозинтриптофан

Азотистый баланс.

Поскольку основная масса азота пищи представлена белками, принято считать, что для правильной оценки состояния белкового обмена точным критерием является определение азотистого баланса (АБ).

АБ — соотношение количества поступившего с пищей белка к количеству продуктов метаболизма этого же белка, выраженное в г/сут.

Здесь следует отметить, что количество пищевого азота (соответственно белка) можно легко и точно определить, т. к. 6,25г белка содержит 1г N2, то количество N2 умножают на 6,25 и получают количество белка, в то время как количество теряемого азота не всегда легко определить, поскольку на практике учитывают только азотистые продукты, выделяемые с мочой и калом, потерей азота с молоком, слюной, эпителием кожи, волосами пренебрегают.

В возрасте от 30 до 45 лет при нормальном белковом питании наблюдается азотистое равновесие: АБ = 0.

Бывает положительный АБ: количество поступившего с пищей азота (белка) больше, чем количество выделившегося азота (белка).

ПАБ наблюдается при растущем организме, во время беременности, выздоровлении, отдыхе, почечной недостаточности.

Бывает отрицательный АБ: количество выделяемого азота (белка) больше, чем количество поступившего. Наблюдается при голодании, физической нагрузке, опухолях, высокой температуре, у старых людей даже без видимой патологии.

Соотношение белков, липидов и углеводов в детском организме:1:1:2, у взрослых — 4:1:1.

Обмен простых белков. Переваривание белков в ЖКТ. Состав и свойства желудочного сока. Значение компонентов сока в переваривании белков (HCl, пепсин, слизь и др.). Характеристика пепсина. Механизмы образования и секреции HCl в желудочном соке. Регуляция секреции HCl (роль гистамина, гастрина, ацетилхолина и др.).

Обмен простых белков.

Белки в организме, независимо от их функций, находятся в динамическом состоянии. Это значит, что они постоянно синтезируются и распадаются. Эти процессы названы белковым обменом. Существует необходимость замены белков, которые теряют свою биологическую активность путем окисления, денатурации и другими необратимыми модификациями.

Скорость обмена разных белковых молекул различна. Некоторые белки, подобно иммуноглобулинам, имеют длинную жизнь, измеряемую годами, в то время как другие имеют короткую жизнь (в минутах). Эти процессы протекают в каждой клетке, но клетки некоторых тканей более активны, чем другие. Например, белки печени и кишечника обмениваются быстрее, чем белки скелетной мышцы. Синтез и распад белка необязательно протекает в одной и той же клетке. Некоторые клетки секретируют белки, которые затем работают и распадаются в другом месте (альбумин, антитела, ферменты, катализирующие процессы пищеварения, гормоны). Приблизительное содержание и обмен некоторых белков приводится ниже.

Белок или тканьСодержание белка (кг)Время полураспада (сут)Коллаген (мышцы, кожа, кость)3.3—Миозин, актин ( мышцы)3.0Альбумины, глобулины (мышцы)1.7Гемоглобин0.9Белки плазмы0.4Печень, почки, легкие0.5

Продукты с повышенным содержанием отдельных незаменимых аминокислот

  • Валин: зерновые, бобовые, арахис, грибы, молочные продукты, мясо.
  • Изолейцин: миндаль, кешью, турецкий горох (нут), чечевица, рожь, большинство семян, соя, яйца, куриное мясо, рыба, печень, мясо.
  • Лейцин: чечевица, орехи, большинство семян, овёс, бурый (неочищенный) рис, рыба, яйца, курица, мясо.
  • Лизин: пшеница, орехи, амарант, молочные продукты, рыба, мясо.
  • Метионин: бобы, фасоль, чечевица, соя, молоко, яйца, рыба, мясо.
  • Треонин: орехи, бобы, молочные продукты, яйца.
  • Триптофан: бобовые, овёс, сушёные финики[источник не указан 1489 дней
    ], арахис, кунжут, кедровые орехи, молоко, йогурт, творог, рыба, курица, индейка, мясо.
  • Фенилаланин: бобовые, орехи, говядина, куриное мясо, рыба, яйца, творог, молоко. Также образуется в организме при распаде синтетического сахарозаменителя — аспартама, активно используемого в пищевой промышленности.
  • Аргинин (частично-заменимая аминокислота, образуется из аминокислот, поступающих с пищей, не путать с условно-заменимыми, которые образуются из незаменимых кислот, не поступающих с пищей): семена тыквы, арахис, кунжут, йогурт, швейцарский сыр, свинина, говядина.
  • Гистидин (частично-заменимая аминокислота): соевые бобы, арахис, чечевица, тунец, лосось, куриные грудки, свиная вырезка, говяжье филе.

Заменимые аминокислоты: функции и последствия дефицита

Аланин – заменимая аминокислота, являющаяся источником энергии для ЦНС и го­лов­но­го моз­га, ук­реп­ля­ет иммун­ную сис­те­му; в ус­ло­ви­ях не­дос­тат­ка энер­гии ор­га­низм спо­со­бен син­те­зи­ро­вать из ала­ни­на глю­ко­зу, но при этом раз­ру­ша­ют­ся мы­шеч­ные тка­ни; не­дос­та­ток ала­ни­на син­те­зи­ру­ет­ся из BCAA; ре­гу­ли­ру­ет уро­вень са­ха­ра в кро­ви. Не­дос­та­ток ала­ни­на ста­нет при­чи­ной ка­та­бо­лиз­ма мышц, пло­хо­го са­мо­чув­с­т­вия, быст­рой утом­ля­е­мос­ти и при­ве­дет к сни­же­нию им­му­ни­те­та.

Аргинин – условно-заменимая аминокислота, являющаяся ес­тест­вен­ным сти­му­ля­то­ром вы­ра­бот­ки ин­су­ли­на и сек­ре­ции гор­мо­на рос­та, что, в свою оче­редь, спо­соб­с­т­ву­ет син­те­зу мы­шеч­ной тка­ни. Кро­ме то­го, ар­ги­нин участ­ву­ет в ли­пид­ном об­ме­не, поэ­то­му спо­соб­с­т­ву­ет ути­ли­за­ции жи­ра. Бла­го­да­ря улуч­ше­нию об­ме­на ве­ществ де­ла­ет ат­ле­та бо­лее энер­гич­ным. Не­дос­та­ток ар­ги­ни­на за­мед­ля­ет рост у де­тей и вы­зы­ва­ет по­вы­ше­ние ди­ас­то­ли­чес­ко­го дав­ле­ния и сни­жа­ет эф­фек­тив­ность тре­нин­га, как во вре­мя на­бо­ра мы­шеч­ной мас­сы, так и на «суш­ке».

Аспарагин – заменимая аминокислота, помогающая улучшить состояние ЦНС, по­мо­гая выводить аммиак из организма; аспарагин нормализует состояние ат­ле­та, пре­пят­с­т­вуя чрез­мерной возбудимости, поэтому атлеты становятся более вы­нос­ли­выми. Не­дос­та­ток ас­па­ра­ги­на замедляет синтез аминокислот в печени, сни­жа­ет уро­вень им­му­ни­те­та и создает дисбаланс в центральной нервно системе.

Аспартат – аспаргиновая кислота, является заменимой аминокис­ло­той, встре­ча­ю­щей­ся в сво­бод­ном виде в белках и являющейся нейромедиатором ЦНС; ас­пар­тат участ­ву­ет в обмене азотистых веществ и в процессе синтеза лей­коз­ных кле­ток. Не­дос­та­ток ас­пар­та­та способствует заболеваниям кровеносной сис­те­мы и ухуд­ша­ет ра­бо­то­спо­соб­ность головного мозга.

Глицин – заменимая аминокислота, которая сама является ис­ход­ным ма­те­ри­а­лом для син­те­за других заменимых аминокислот; глицин участвует в синтезе гемоглобина и со­е­ди­ни­тель­ных тка­ней; спо­собст­ву­ет утилизации гликогена в печени и син­те­зу кре­а­ти­на, что увеличивает выносливость атлета; глицин препятствует разрушению мышц во вре­мя ка­та­бо­лиз­ма и способствует синтезу мышечной ткани во время ана­бо­лиз­ма. Не­дос­та­ток гли­ци­на ухудшает иммунитет, снижает секрецию гормона роста и спо­соб­с­т­ву­ет быс­т­рой утомляемости.

Гистидин – условно-незаменимая аминокислота, которую организм спо­со­бен син­те­зи­ро­вать, но в небольших количествах, поэтому она обязательно дол­ж­на при­сут­с­т­во­вать в рационе питания; гистидин участвует в синтезе белков и ге­мо­гло­би­на, ре­гу­ли­ру­ет свер­ты­ва­ние крови. Не­дос­та­ток гистидина снижает эффективность ра­бо­ты ЦНС, по­ло­вое влечение и препятствует росту мышечной массы. Из­бы­ток чре­ват воз­бу­ди­мос­тью и да­же пси­хо­за­ми, так же может быть причиной недостатка цинка.

Глутамин – заменимая аминокислота, которая участвует в синтезе дру­гих ами­но­кис­лот, но её важ­ность в бодибилдинге переоценена, поскольку не су­щес­т­ву­ет на­уч­ных экс­пе­ри­мен­тов, которые говорили бы о том, что глутамин дейст­ви­тель­но спо­соб­с­т­ву­ет при­рос­ту мышечной массы; глутамин регулирует возбудимость ЦНС, на­хо­дит­ся в большом количестве в мышечных белках, способствует сти­му­ля­ции ли­би­до. Не­дос­та­ток глу­та­ми­на препятствует синтезу белка, но при пол­но­цен­ном пи­та­нии это­го не про­ис­хо­дит даже у профессиональных атлетов.

Атлет принимает аминокислоты

Глутамат – заменимая аминокислота, является нейромедиатором ме­та­бо­ли­чес­кой ак­тив­нос­ти го­лов­но­го мозга, может использоваться в качестве энергии для го­лов­но­го моз­га, иг­ра­ет важную роль в синтезе костного белка; влияет на белковый об­мен, нор­ма­ли­зуя который способна изменить функциональное состояние эндокринной и нер­в­ной сис­тем. Не­дос­та­ток глутамата может вызвать психоз, переутомление ЦНС и сбои в ра­бо­те го­лов­но­го мозга.

Пролин – заменимая аминокислота, является компонентом коллагенов, то есть, про­лин син­те­зи­ру­ет костные структуры, так же пролин важен и для сердца; пролин мо­жет ис­поль­зо­вать­ся в ка­чест­ве источника энергии. Недостаток пролина заметно сни­жа­ет про­из­во­ди­тель­ность ат­ле­та, как в плане выносливости, так и в пла­не си­ло­вых по­ка­за­те­лей; уве­ли­чи­ва­ет­ся риск получения травмы.

Серин – заменимая аминокислота, которая отвечает за са­мо­чув­с­т­вие че­ло­ве­ка и ак­ку­му­ля­цию гли­ко­ге­на мышцами и печенью; значительно усиляет иммунную сис­те­му, спо­со­бен син­те­зи­ро­вать­ся из треонина, улучшает память и ус­ко­ря­ет мы­ш­ле­ние. Не­дос­та­ток се­ри­на приводит к депрессии, быстрой утом­ля­е­мос­ти и за­мед­ля­ет ре­син­тез гликогена, что сильно снижает выносливость.

Тирозин – заменимая аминокислота, отвечающее за настроение, от­ло­же­ние жи­ров и ап­пе­тит; спо­соб­на улучшить функционирование надпочечников, снизить ап­пе­тит, улуч­шить со­с­то­я­ние гипофиза и щитовидной железы; нормализует работу ЦНС, по­с­коль­ку является предшественником нейромедиаторов норэпинефрина и до­па­ми­на. Не­дос­та­ток тирозина приводит к депрессии, быстрой утом­ля­е­мос­ти, сни­жа­ет ана­бо­лизм и ускоряет отложение жира.

Цистеин – заменимая аминокислота, которая защищает клетки головного моз­га и пе­че­ни от воз­дей­с­т­вия токсических веществ, например, алкоголя, табака, дру­гих ток­си­чес­ких ве­ществ и радиации. Может быть, это не очень полезно для про­фес­си­о­на­лов, или для атлетов ведущих исключительно здоровый образ жиз­ни, но для мно­гих ка­чат это будет полезно, поскольку, когда после Нового года идешь на тре­ни­ров­ку, то при­ем этой аминокислоты может оказать существенную под­дер­ж­ку. Не­до­с­та­ток цис­те­ина ухуд­ша­ет состояние ногтей и волос, но принимать его от­дель­но лю­дям с са­хар­ным диабетом или предрасположенностью к нему запрещено.

Примечания

  1. 12
    https://cyberleninka.ru/article/n/metodologiya-otsenki-sbalansirovannosti-aminokislotnogo-sostava-mnogokomponentnyh-pischevyh-produktov.pdf
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1123426 1975
  3. apps.who.int/iris/bitstream/10665/38133/1/9251030979_eng.pdf 1991
  4. 12
    Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements Архивировано 5 июля 2014 года.. Institute of Medicine’s Food and Nutrition Board. usda.gov
  5. 12FAO/WHO/UNU.
    PROTEIN AND AMINO ACID REQUIREMENTS IN HUMAN NUTRITION. WHO Press (2007)., page 150
  6. Institute of Medicine.
    Protein and Amino Acids // Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. — Washington, DC : The National Academies Press, 2002. — P. 589–768.
  7. (1998) «Amino acid metabolism in pediatric patients». Nutrition14
    (1): 143–8. DOI:10.1016/S0899-9007(97)00230-X. PMID 9437700.
  8. John McDougall.
    Plant Foods Have a Complete Amino Acid Composition (англ.) // Circulation. — 2002-06-25. — Vol. 105, iss. 25. — P. e197–e197. — ISSN 1524-4539 0009-7322, 1524-4539. — DOI:10.1161/01.CIR.0000018905.97677.1F. (Type: Letter, Comment)
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий