Реферат на тему: "БІЛКИ У ХАРЧУВАННІ ЛЮДИНИ"

РЕФЕРАТ: «БІЛКИ У ХАРЧУВАННЯ ЛЮДИНИ.»

Білки в харчуванні людини займають особливе місце. Вони виконують ряд специфічних функцій, властивих тільки живої матерії. Білкові речовини наділяють організм пластичними властивостями, що полягають в побудові структур субклітинних включень (рибосом, мітохондрій і т. Д.), І забезпечують обмін між організмом і навколишнім зовнішнім середовищем. В обміні речовин беруть участь як структурні білки клітин і тканин, так і ферментні і гормональні системи. Білки координують і регулюють усю ту різноманітність хімічних перетворень в організмі, яке забезпечує функціонування його як єдиного цілого.

Всі елементи клітин знаходяться в процесі оновлення, при якому розпад врівноважується ресинтезом, тобто має місце стаціонарне стан фіксації рівноваги. Про стаціонарному стані і цілісності організму свідчить рівновагу між швидкістю синтезу і розпаду білків тіла. Постійний обмін і оновлення здійснюється між тканинними білками і фондом вільних амінокислот, що утворюються в процесі перетравлення їжі та надходять в кров (рис. 2.1). Білки в організмі людини оновлюються постійно незалежно від його віку. У молодому організмі, що росте швидкість синтезу білків перевищує швидкість розпаду; при важких захворюваннях або голодуванні - навпаки. Найбільш швидкому оновленню піддаються білки печінки і слизової оболонки кишечника (до 10 днів), найбільш повільного (до 180 днів) - білки м'язів (міозин), сполучної тканини (колаген) і

мозку (мієлін). Період оновлення гормонів вимірюється годинами або навіть хвилинами (інсулін). Швидкість оновлення білків виражається часом, необхідним для обміну половини всіх молекул. Ця величина зветься періоду напіввиведення (Т1 / 2). Середня величина Т, / 2 для білків всього організму становить приблизно 3 тижні. Загальна швидкість синтезу білків у людини досягає 500 г в день, що майже в 5 разів перевищує споживання їх з їжею. Досягнення такого результату здійснюється за рахунок повторного використання продуктів розпаду білків і попередників амінокислот в організмі.

Ефективність обміну білків в значній мірі залежить від кількісного і якісного складу їжі. При надходженні білків (з їжею) нижче рекомендованих норм, в організмі починають розпадатися білки тканин (печінки, плазми крові і т. Д.), А утворюються амінокислоти - витрачатися на синтез ферментів, гормонів та інших необхідних для підтримки життєдіяльності організму біологічно активних сполук. Підвищена кількість білків в складі їжі значного впливу на обмін речовин в організмі людини не робить, при цьому надлишок продуктів азотистого обміну виводиться з сечею. Стан білкового обміну в більшій мірі залежить від нестачі або відсутності незамінних амінокислот. Клітини організму людини не можуть синтезувати необхідні білки, якщо в складі їжі відсутній хоча б одна незамінна амінокислота. Синтез білків також порушується, якщо частина амінокислот в кишечнику руйнується патогенною мікрофлорою, амінокислоти погано всмоктуються, а протеолити-етичні ферменти шлунково-кишкового тракту мало активні. Видалення частини амінокислот з організму з продуктами обміну речовин обумовлює його негативний баланс азоту.

Показник азотистого балансу використовується для оцінки ступеня забезпеченості людини білковою їжею. Він являє собою різницю між кількістю надходить з їжею азоту і кількістю азоту, виведеного у вигляді кінцевих продуктів обміну, вираженими в одних

і тих же одиницях (г / добу). При позитивному балансі кількість виведеного з організму азоту менше кількості азоту, що надходить з їжею, а при негативному - кількість виробленого азоту перевищує кількість азоту, що надходить протягом доби. Позитивний баланс азоту характерний для молодого організму і вагітних жінок, негативний - для людей, їжа яких бідна білком, для хворих з порушеннями процесів перетравлення їжі та людей похилого віку.

Стан, при якому кількість азоту, що надходить з їжею, дорівнює кількості азоту, що виводиться з організму, характерно для азотистого рівноваги. Їм володіє здорова доросла людина, що споживає повноцінні білки в необхідній кількості. Баланс азоту у такого організму дорівнює нулю.

На стан азотистого обміну будь-якого організму істотний вплив роблять жири і калорійність їжі, вітаміни (В ,, В2, В6, РР і ін.), Мінеральні речовини і гормони. Наприклад, гормони щитовидної залози і низькокалорійна дієта стимулюють розпад білків, а гормони росту і статевих залоз, навпаки, сприяють їх синтезу. Таким чином, організм людини вимагає забезпечення його білковою їжею, в іншому випадку можуть розвиватися патологічні процеси і наступити загибель організму. Отже, тут доречно розглянути норми споживання людиною білка.

Середня добова фізіологічна потреба людини в білку протягом більш ніж ста років постійно досліджується і періодично відбивається в рішеннях ВООЗ, ФАО і національних організацій різних країн. Ці величини носять орієнтовний характер, так як вони знаходяться в стадії постійного уточнення в залежності від віку людини, статі, характеру професійної діяльності, фізіологічного стану, клімату, індивідуальних і національних особливостей і ступеня забруднення навколишнього середовища. Відповідно до рекомендацій ВООЗ і ФАО величина оптимальної потреби в білку становить 60-100 г на добу або 12-15% від загальної калорійності їжі. У загальній кількості енергії на частку білка тваринного і рослинного походження припадає по 6-8%. У перерахунку на 1 кг маси тіла потреба білка в добу у дорослої людини в середньому дорівнює близько 1 г, тоді як для дітей, в залежності від віку, вона коливається від 1,05 до 4,00 м

Наведені тут дані відображають загальні вимоги до оптимального рівня білка для забезпечення здоров'я людини. Наприклад, ще в 1904 р Читтенден (Chittenden) встановив, що рівень порядку 44-53 г білка в день сприяє нормальному фізіологічному стану дорослої людини (вагою 70 кг). Відомі випадки, коли люди добре почувалися при вживанні і підвищеної кількості білка в день, наприклад, м'яса до 337 г на добу (Shah, 1953). Це все крайні випадки, в харчуванні слід дотримуватися рекомендованих норм.

Рекомендовані норми споживання основних харчових речовин для основних груп населення, вироблені російської наукової школою харчування, включають 73-120 г білка в добу для чоловіків і 60-90 г для жінок, в тому числі білка тваринного походження 43-65 і 43-49 г, відповідно. Нижня межа відноситься до тих, чия діяльність не пов'язана з фізичною працею, верхня - до людей, які відчувають важкі фізичні навантаження. В середньому, для дорослого чоловіка у віці 30 років необхідний рівень споживання білка в перерахунку на азот дорівнює 9,0-9,2 г на добу на 1 кг маси тіла. Потреба в білку для осіб, які перенесли важкі інфекції, хірургічні втручання, що мають захворювання органів травлення, дихання, збільшується в середньому до 110-120 г в день, а в високобілковій дієті, наприклад, у діабетиків його кількість може досягати 135-140 м Білок обмежується до 20-40 г на добу при захворюваннях, пов'язаних з нирковою недостатністю, подагрі і деяких інших.

Сьогодні в світі існує дефіцит харчового білка і недолік його в найближчі десятиліття, ймовірно, збережеться. На кожного жителя Землі припадає близько 60 г білка в добу, при нормі 70 м За даними Інституту харчування РАМН, починаючи з 1992 р в Росії споживання тваринних білкових продуктів знизилося на 25-35% і відповідно збільшилося споживання водневмісткої їжі (картоплі, хлібопродуктів , макаронних виробів). Середньодушове споживання білка зменшилася на 17-22%: з 47,5 до 38,8 г / сут білка тваринного походження (49% проти 55% рекомендованих); в сім'ях з низьким доходом споживання загального білка в добу не перевищує 29-40 м

Зниження вживання білка з їжею відповідає сучасним світовим тенденціям зниження рівня заможності населення Землі білком. Загальний дефіцит білка на планеті оцінюється в 10-25 млн т на рік. З 6 млрд чоловік, що живуть на Землі, приблизно половина страждає від нестачі білка. Брак харчового білка є не тільки економічною, але й соціальною проблемою сучасного світу. Не у всіх країнах продукти тваринного походження доступні широким верствам населення. У районах тропічної Африки, Латинської Америки та Азії, населення яких зайнято важкою сільськогосподарською працею, проблема забезпеченості білком яєць, м'яса і молока особливо гостра. Поки тваринні білки будуть залишатися цінним джерелом харчування, економічно розвиненим і багатим країнам належить знайти вирішення важливої ??проблеми: з одного боку, це розробка раціональних способів зберігання і збуту надлишку продуктів тваринного

походження, а з іншого - пошук шляхів отримання нових ресурсів харчового білка. В іншому випадку велика частина населення земної кулі буде вживати в їжу тільки білки рослинного походження, що відрізняються неповноцінним амінокислотним складом.

Традиційним шляхом збільшення ресурсів харчового білка є підвищення продуктивності рослинництва і тваринництва на основі технологій обробітку зернобобових, олійних і злакових культур, що вживаються як безпосередньо в їжу, так і на корм худобі. Найбільші кількості білка, і особливо лізину, забезпечують посіви зернобобових культур: сої, нуту, сочевиці, гороху, люпину. Однак, бобові культури, які використовуються безпосередньо в їжу, не є традиційними для багатьох народів, до того ж важко досягти високих врожаїв та розширення площ посіву будь-якої культури в силу особливостей грунтово-кліматичних умов вирощування та застосування агротехнічних заходів.

Рослинний раціон, що містить повноцінний білок в необхідній кількості, може бути створений на основі використання харчових продуктів, отриманих з різних джерел. Наприклад, кукурудза бідна триптофан і лізин, а бобові - на метіонін, тому суміш, що складається з кукурудзи і соєвих білкових продуктів або овочів, забезпечує надходження в організм "якісного" білка. Можливість же використання однокомпонентного складу дієти в їжі людини підвищується за рахунок практичного застосування досягнень генетики рослин. У нашій країні і за кордоном виведені сорти ви-соколізіновой кукурудзи "Опейк-2", ячменю "Хайпролі", сорго, пшениці з підвищеною кількістю білка. Шляхом схрещування, наприклад, ячменю "Хай-проли" з високобілкові мутантами, отримані сорти з вмістом лізину 4,5-4,8% і білка 13,5-15,5%. Створено гібрид жита і пшениці (тритикале) з 3,7% лізину і середнім вмістом білка 13,4%.

В останні роки все більша увага приділяється отриманню нових видів білкової їжі, виробництво яких засновано на використанні повноцінних за амінокислотним складом рослинних білків. Наукові і практичні основи виробництва харчових виробів із застосуванням білкового сировини рослинного походження для заміни продуктів з натурального м'яса, риби та птиці в нашій країні закладені А. Несмеянова з співробітниками ще в 1971 р Однак, з огляду на складність і високу вартість окремих стадій виробництва, даний напрямок харчової промисловості тільки зароджується.

Збільшення кількості харчового білка за рахунок тваринництва є менш перспективним шляхом, в порівнянні з рослинництвом. На отримання 1 кг тваринного білка, що міститься в молоці, м'ясі та

яйцях, потрібно витратити 5-8 кг кормового білка. При цьому коефіцієнти трансформації рослинних білків в білки високопродуктивних тварин і птахів дуже низькі (25-39%). В процесі трофічної (харчової) ланцюзі втрачається 60-75% білка в неперетравлених залишках корми, неутилізованих в організмі амінокислотах, що виділяються з сечею у вигляді продуктів розпаду, в процесах обміну (русі, оновленні білків тканин і т. Д.) І через шкірно волосяні покриви. Особливо великі втрати білків відбуваються за рахунок витрат на їх біосинтез, так як тваринні білки значно відрізняються за амінокислотним складом від білків рослин. Відсутність у тварин здібності синтезувати ряд амінокислот призводить до того, що свої потреби в останніх вони задовольняють за рахунок підвищеної кількості рослинних білків. Організм тварини може синтезувати ряд відсутніх амінокислот, але тільки на шкоду діяльності гормональної та ферментативної систем. Звідси актуальним є збалансована годівля тварин (відходи м'ясомолочної, рибної промисловості, соєвий шрот і т.д.) з метою підвищення коефіцієнта трансформації білків в тваринницьку продукцію.

У найближчі роки рослинництво і тваринництво, ймовірно, будуть основними джерелами харчового білка, проте важливе місце у вирішенні білкової проблеми відводиться і рибальства. У той же час запаси морепродуктів обмежені, тому пошук нових ефективних шляхів покриття білкового дефіциту з урахуванням природних ресурсів кожної країни залишається актуальним. Так, в недавньому минулому Росія була єдиною країною, яка виробляє мікробіологічний білок для годування тварин - БВК. З обсягу понад 1 млн т / рік 60% продукції випускалося на основі парафінів нафти, а 40% - на основі гідролізу-тов деревини. Організація виробництва білка здійснювалася і з використанням спирту і природного газу. Такі технологічні процеси економічно вигідні при відсутності соєвого білка для годування тварин. За змістом незамінних амінокислот і вітамінів дріжджова маса не поступається, а іноді навіть і перевершує соєві білки. Добавка БВК в корми економить фуражне зерно (5 т на 1 т БВК) і збільшує прирости тварин.

У вирішенні проблеми дефіциту білка за останні два десятиліття було визначено новий біотехнологічна напрямок - отримання харчових об'єктів з підвищеним вмістом і поліпшеною якістю білка методами генетичної інженерії. Сутність генетичної інженерії полягає в перенесенні генів будь-якого організму в клітку реципієнта для отримання рослин, тварин або мікроорганізмів з рекомбинированного генами, а отже, і з новими корисними властивостями. Рослини, тварини і мікроорганізми, отримані генетичною інженерією, називаються генетично зміненими, а продукти їх переробки - трансгенними харчовими продуктами.

Найбільш інтенсивно проводяться роботи з такими сільськогосподарськими культурами як соя, пшениця, кукурудза, томати, цукровий буряк, картопля, бавовник, рапс. Практичні розробки вже зараз впроваджені в багатьох країнах світу, збільшуються площі під трансгенної соєю, рисом, картоплею і ягідними культурами (малина, полуниця). З генетично зміненою соєю тільки в США випускається близько 3000 харчових продуктів: супів, рибних консервів, дитячих каш, соусів і т. Д.

Продукти, отримані з використанням генів мікроорганізмів і рослин, в порівнянні з традиційними продуктами, містять менше пестицидів, консервантів, залишкової кількості важких металів, вони не вимагають обробки хімічними препаратами від шкідників. Трансгенна соя і кукурудза стійкіше до бур'янів і комах, трансгенні томати несприйнятливі до вірусних захворювань, а бадилля картоплі неїстівна для колорадського жука. Соя, що містить ген пшениці, наприклад, має біологічну цінність 1,0 проти 0,92 у традиційній, а картопля, отриманий з пересадженим геном квасолі, містить підвищену кількість білка (на 6%).

Одним із способів інтенсифікації виробництва продуктів харчування з підвищеним вмістом якісного білка є впровадження врожайних сортів рослин, не схильних до впливу пестицидів, гербіцидів, інсектицидів, але володіють рядом інших корисних властивостей (морозостійкість, посухостійкість, відсутність здатності до вилягання, певні розміри насіння і підвищена біологічна цінність).

За допомогою генетично змінених бактерій отримують ферменти, які застосовуються при виробництві глкжозного сиропу з крохмалю, при виробництві кондитерських, хлібобулочних виробів (амілази), соків і вин (пектиназу). При цьому поліпшуються фізико-хімічні та органолептичні показники якості харчових продуктів.

Споживання генетично модифікованих продуктів знаходиться під контролем спеціальних органів, так як введення в організм рослин генів, відповідальних за синтез білків, наприклад, альбуміну молока, яєць і т.д., укладає в собі небезпеку вживання в їжу продуктів харчування, нестерпних певною групою людей (харчова алергія). Це може бути пов'язано з появою антіаліментарних і токсичних речовин, що визначаються властивостями переносите генів. За умови пересадки генів з мікроорганізмів може синтезуватися білок з низькою засвоюваністю.

Підходи до оцінки безпеки і якості генетично модифікованих об'єктів в різних країнах різні і за змістом та обсягом, але у всіх них розробляються спеціальні методи і критерії. Так, в Росії прийнятий закон "Про державне регулювання в галузі генної інженерної діяльності" і створена спеціальна Комісія на чолі з головним санітарним лікарем РФ, завдання якої полягає в розробці підзаконних актів і методик для контролю загальної безпеки трансгенних продуктів. З урахуванням виконаних комплексних заходів, в РФ дозволена для використання в харчуванні населення соя лінії 40-3-2 ("Мон-санто Ко", США) і білковий концентрат з неї. Тривале включення білкового концентрату з генетично модифікованої сої в раці- він щурів не супроводжувалося змінами стану мембран клітин печінки і активності ферментних систем, що беруть участь в захисно-адап-ційних процесах.

Таким чином визнано, що ліквідація в харчуванні людини дефіциту білка усіма ефективними методами, включаючи генетичну інженерію, є однією з нагальних проблем нашого століття.