04 Протеини Funkkolleg 2019-2020
Наслада, здраве, бизнес
Автор: Стефан Хюбнер
Яжте и яжте - протеини в хранителния цикъл
Протеините, известни още като протеини, са незаменими за хората. Без протеини няма мускули и движение. Но също и кожата, косата, костите, хрущялите и сухожилията - всичко се нуждае от протеини. Протеините се съдържат в спанака, ядките и бобовите растения, но особено в месото. Високото съдържание на протеини прави месото изключително привлекателен източник на храна за хората. Тъй като месото може да се произвежда по-евтино и в по-големи количества от всякога, благодарение на индустриалното животновъдство, консумацията на месо нараства бързо.
Гледано в световен мащаб, обаче, нещо върви ужасно погрешно в протеиновия цикъл. За какво се нуждаят живите същества протеини - или по-точно: един от най-малките им химически градивни елементи, азотът? Как получавате достатъчно протеин? И какво означава „достатъчно“ в този контекст? Това е само кратък път от такива въпроси до всеобхватните механизми, които са в основата на големите фуражи - хранителните вериги и цикли.
Излъчва се като подкаст
Изтеглете Funkkolleg Nutrition, епизод 04, MP3 аудио формат, 24:18 мин., 34.2 MB
Излъчено в hr-iNFO, 23.11.2019, 11.30 ч.
Допълнителен материал
1. Хранителна мрежа
Терминът е измислен през първата половина на 20-ти век от британския зоолог Чарлз Елтън. Хранителната мрежа обикновено се състои само от няколко връзки, както се наричат и трофичните нива. Обикновено има не повече от пет. В началото на хранителната верига трябва да има живи същества, които могат да произвеждат собствена химическа енергия, особено растения. Те черпят енергия директно от слънчевата светлина чрез фотосинтеза. В края на всяка хранителна верига има така наречения топ хищник. Това може да бъде граблива птица, голяма котка или дори хора.
2. Използване на цялото тяло на животни
„Нос до опашка“ означава „от главата до опашката“ и обработва възможно най-много части от заклано животно. Следващата илюстрация от Атласа на месото 2018 показва почти забравените продукти от говеждо, свинско и пилешко месо:
Допълнителна информация можете да намерите на следните връзки:
3. аминокиселини
Състоят се главно от четири елемента: въглерод, кислород, водород и азот.
Аминокиселините са а-аминокарбоксилни киселини. Те съдържат въглероден атом, към който са свързани амино група, карбоксилна група, водороден атом и остатък, типичен за всяка аминокиселина, който също се нарича странична верига. Основните градивни елементи на протеините са „класическите“ 20 протеиногенни L-аминокиселини. Те са кодирани за протеини в генома.
От хранителна гледна точка протеиногенните аминокиселини се разделят на незаменими (незаменими), условно незаменими (условно незаменими, полуесенциални) и несъществени (незаменими) аминокиселини. Организмът не може сам да произвежда незаменими аминокиселини. Следователно те трябва да се поглъщат в достатъчно количество с храната. Към тази група традиционно се причисляват 8 аминокиселини, включително левцин, фенилаланин и триптофан.
Условно незаменими аминокиселини могат да се образуват от метаболизма на други аминокиселини или сложни азотни метаболити. Изключително важно е обаче да са налични достатъчно молекули предшественици за синтеза, както е необходимо. Опитът показва, че безбелтъчната диета и някои заболявания могат да доведат до факта, че (поне временно) аминокиселините от тази група не могат да бъдат синтезирани в достатъчна степен от организма. Неесенциалните аминокиселини са тези, които се произвеждат в човешкия метаболизъм.
В организма има голям брой аминокиселини, които не са включени в протеините, които се наричат непротеиногенни аминокиселини. Те имат важни функции като продукти на междинен метаболизъм, са компоненти на коензимите, служат като невротрансмитери в централната нервна система, като предшественици на биогенни амини и за синтез на хормони.
Потребността от протеини варира от човек на човек. Зависи от възрастта и житейската ситуация. За здрави възрастни се прилага изискване за протеин от 0,8-1g/kg телесно тегло.
Можете да намерите повече информация в книгата „Хранителна медицина“ на Biesalski et. al (Глава 8 „Протеини“, ISBN: 9783131002945).
4. Ензими
Почти всички известни ензими са протеини. Най-забележителните свойства на ензимите са техните каталитични свойства и тяхната специфичност. Това означава, че те ускоряват реакциите с милион пъти или повече. Без тях повечето реакции в биологичните системи не биха се осъществили на осезаема основа. Ензимите са силно специфични, както по отношение на катализираната реакция, така и по отношение на избора на реагенти на субстратите.
Stryer "Биохимия" в глава 8 "Ензими: основни понятия и кинетика" (ISBN: 978-3-662-54619-2).
5. хормони
Терминът хормон (на гръцки: horman = разбърквам, възбуждам) като събирателен термин за химически пратеници може да се тълкува по различни начини. Според „класическия“ възглед този термин се отнася до сигнални вещества, които се синтезират в специализирани органи (или тъкани), хормоналните жлези. Тези хормони на жлезите, като хормони на щитовидната жлеза или инсулин, почти винаги достигат до своите целеви органи чрез кръвния поток, където изграждат своите регулаторни функции на биохимично и физиологично ниво.
Хормоните взаимодействат помежду си и в много случаи образуват йерархични системи.
Можете да прочетете повече информация в книгата "Биохимия на храненето" в глава "1.4 Хормоналната регулация" (ISBN 978-3-8274-2041-1).
6. Протеини в храната
Повечето протеини могат да бъдат намерени в ядките, бобовите растения и месото. Въз основа на общото им тегло, ядките имат средно съдържание на протеин около 17%. За импулсите е 15 процента. Това е необичайно високо за растенията. Зърното, оризът и картофите например осигуряват протеини само в едноцифрения процент. При плодовете средната стойност е 0,7 процента. Съдържанието на протеини в месото е значително по-високо: до 19 процента.
В допълнение към месото, рибата, млечните продукти и яйцата, богатите на протеини храни включват бобови растения като соя, леща и грах. Зърнените продукти като хляб също допринасят за снабдяването с протеини.
| Храна | Размер на порцията (годна за консумация порция) | Съдържание на протеин в g | |
| на 100 g | на порция | ||
| Храни на растителна основа | |||
| Тофу, сготвен | 100 g | 16. | 16. |
| Пълнозърнести тестени изделия, варени | 200 гр | 6-то | 12 |
| Леща, варена | 120 гр | 9 | 11. |
| Грах, зелен, варен | 150 гр | 7-ми | 10.5 |
| Гъби, варени | 200 гр | 4-ти | 8-ми |
| овесена каша | 6 супени лъжици (60 г) | 13 | 8-ми |
| Соева напитка | 1 чаша (200 ml) | 3.5 | 7-ми |
| Брюкселско зеле, варено | 150 гр | 4-ти | 6-то |
| Картофи, белени, варени | 250 гр | 2 | 5 |
| Зелен фасул, варен | 150 гр | 3 | 4.5 |
| Орехови ядки | 25 g | 16. | 4-ти |
| Пълнозърнест хляб | 1 филия (50 g) | 7-ми | 3.5 |
| Животински продукти | |||
| Свинско, варено | 1 брой (150 г) | 28 | 42 |
| Пъстърва, варена | 150 гр | 23. | 35 |
| Quark (най-малко 20% мазнини в сухо вещество) | 150 гр | 14-ти | 19-ти |
| Ементалер (мин. 20% мазнини в сухо вещество) | 1 филия (30 g) | 34 | 10 |
| Яйце, варено | 1 брой (60 g) | 12 | 7-ми |
| Краве мляко (1,5% масленост) | 1 чаша (200 ml) | 3 | 6-то |
| Кисело мляко (1,5% мазнини) | 1 малка чаша (150 g) | 3 | 4.5 |
Растителните и животинските протеини се различават по аминокиселинния състав и по бионаличността на аминокиселините. Съдържат протеини от храни от животински произход i. д. Обикновено всички незаменими аминокиселини в достатъчно количество спрямо изискването. Зеленчуковите храни често нямат пълния спектър от незаменими аминокиселини. Това може да бъде компенсирано чрез целенасочена комбинация от например зърнени култури с варива, като зеленчуци от леща с ориз или яхния от грах с хляб. Зърната са с ниско съдържание на лизин, треонин и триптофан, но с високо съдържание на метионин. Бобовите растения са с ниско съдържание на метионин, но с високо съдържание на треонин и триптофан. Бионаличността на аминокиселини може да бъде повлияна от етапите на обработка в кухнята, които променят структурата на протеина. Те включват например покълване и отопление. Хранителните съставки, които ограничават усвояването на освободените аминокиселини, могат да намалят бионаличността. Те включват Б. Танините в зърнените и бобовите култури.
7. Дефицит на протеин
Недохранването с протеини причинява сериозни заболявания. При възрастни хроничното протеиново-енергийно недохранване (PEM) води, наред с други неща, до загуба на тегло, намаляване на мускулната и мастната маса, намаляване на концентрацията на албумин в кръвната плазма и поява на отоци. Има и ограничения за производителността. Малки деца с недохранване с протеини, но достатъчен енергиен прием под формата на въглехидрати развиват квашиоркор (симптоми: масивен оток, намалена концентрация на албумин, затлъстяване на черния дроб, мускулна атрофия, нарушения на растежа и др.). При недохранване с протеини и енергия (напр. При кърмачета след периода на кърмене) се появява маразъм, при който мускулна атрофия, загуба на мастна маса, забавяне или стагнация на растежа, намаляване на телесната маса, диария, податливост към инфекции поради слаба имунна система и апатия са на преден план. И двете заболявания се срещат главно в развиващите се страни.
Можете да намерите повече информация в книгата „Хранителна медицина“ на Biesalski et. al (Глава 8 „Протеини“, ISBN: 9783131002945).
8. Книги
Schmidt, R. F., Thews, G. & Lang, F. (Ed.): Физиология на хората. 28-мо издание. Springer 2000
По-ново издание: Brandes, R., Lamg, F. & Schmidt, R. F. (Hg.): Physiologie des Menschen. 32-ро издание. Springer 2019
Hildebrandt, J.-P., Bleckmann, H. & Homberg, U.: Penzlin - Учебник по физиология на животните. Springer Spectrum 2014
Тишлер, У.: Въведение в екологията. Густав Фишер 1993
Кембъл, Н. А.: Биология. Pearson 2015
Шарф, К.-Х. & Sebald, F.: Материали за средно ниво II. Метаболитна физиология, Schroedel 1999 Hannover
9. Хора
Професор доктор. Volkmar Wolters
Г-н Уолтърс учи биология, психология и философия в университета Георг-Август в Гьотинген, след което докторат. От 1995 г. е в университета „Justus Liebig“ в Гисен. Там той оглавява Института по екология на животните и специална зоология. Неговите изследвания се фокусират върху екологията на почвата и ландшафта, изрично пространствено изследване на биоразнообразието, молекулярна екология, изследвания на сухоземните екосистеми и биологичното разнообразие на животните. Преди беше президент на Обществото за екология.
Професор доктор. Питър Стехле
Г-н Stehle е хранителен физиолог. По-рано той беше президент на Германското общество по хранене. Той ръководи Института за хранителни и хранителни науки към Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität в Бон.
Професор доктор. Харалд Швалбе
Г-н Швалбе е биохимик. Той ръководи Института по органична химия и химическа биология към университета Гьоте във Франкфурт на Майн.
Заинтересованите слушатели ще намерят допълнителна информация по отделните теми на програмата като допълнителен материал на тази страница.
Допълнителните материали са изброени в реда, в който ключовите думи са били споменати в програмата. Материалите са създадени от:
Д-р Сандра Хабихт, Жана Росни