Olbaltumvielas

Olbaltumvielas ir lielmolekulāras dabiskas vielas, kas sastāv no aminoskābju ķēdes, kas savienota ar peptīdu saiti. Šo savienojumu svarīgākā loma ir ķīmisko reakciju regulēšana organismā (enzīmu loma). Turklāt tie veic aizsargfunkcijas, hormonālās, strukturālās, uztura, enerģijas funkcijas.

Pēc struktūras olbaltumvielas iedala vienkāršajos (olbaltumvielas) un kompleksajos (proteīdos). Aminoskābju atlikumu daudzums molekulās ir atšķirīgs: mioglobīns ir 140, insulīns ir 51, kas izskaidro savienojuma lielo molekulmasu (Mr), kas svārstās no 10 000 līdz 3 000 000 daltonu.

Olbaltumvielas veido 17% no kopējā cilvēka svara: 10% ir āda, 20% skrimšļi, kauli un 50% muskuļi. Neskatoties uz to, ka proteīnu un proteīdu loma mūsdienās nav rūpīgi pētīta, nervu sistēmas darbība, spēja augt, vairoties organisms, vielmaiņas procesu plūsma šūnu līmenī ir tieši saistīta ar aminoskābju aktivitāti. skābes.

Atklāšanas vēsture

Olbaltumvielu izpētes process aizsākās XVIII gadsimtā, kad zinātnieku grupa franču ķīmiķa Antuāna Fransuā de Furkruā vadībā pētīja albumīnu, fibrīnu, lipekli. Šo pētījumu rezultātā olbaltumvielas tika apkopotas un izolētas atsevišķā klasē.

1836. gadā Malders pirmo reizi ierosināja jaunu proteīnu ķīmiskās struktūras modeli, kas balstīts uz radikāļu teoriju. Tas palika vispārpieņemts līdz 1850. gadiem. Mūsdienu proteīna nosaukums - proteīns - savienojums tika iegūts 1838. gadā. Un līdz XNUMX. gadsimta beigām vācu zinātnieks A. Kosels izdarīja sensacionālu atklājumu: viņš nonāca pie secinājuma, ka aminoskābes ir galvenie strukturālie elementi. "ēkas sastāvdaļas". Šo teoriju XNUMX. gadsimta sākumā eksperimentāli pierādīja vācu ķīmiķis Emīls Fišers.

1926. gadā amerikāņu zinātnieks Džeimss Samners, veicot pētījumus, atklāja, ka organismā ražotais enzīms ureāze pieder pie olbaltumvielām. Šis atklājums radīja izrāvienu zinātnes pasaulē un noveda pie izpratnes par olbaltumvielu nozīmi cilvēka dzīvē. 1949. gadā angļu bioķīmiķis Freds Sangers eksperimentāli atvasināja hormona insulīna aminoskābju secību, kas apstiprināja domas pareizību, ka olbaltumvielas ir aminoskābju lineāri polimēri.

1960. gados pirmo reizi uz rentgenstaru difrakcijas pamata tika iegūtas olbaltumvielu telpiskās struktūras atomu līmenī. Šī lielmolekulārā organiskā savienojuma izpēte turpinās līdz pat šai dienai.

Olbaltumvielu struktūra

Olbaltumvielu galvenās struktūrvienības ir aminoskābes, kas sastāv no aminogrupām (NH2) un karboksilgrupām (COOH). Dažos gadījumos slāpekļa-ūdeņraža radikāļi ir saistīti ar oglekļa joniem, kuru skaits un atrašanās vieta nosaka peptīdu vielu specifiskās īpašības. Tajā pašā laikā nosaukumā oglekļa pozīcija attiecībā pret aminogrupu tiek uzsvērta ar īpašu prefiksu: alfa, beta, gamma.

Olbaltumvielām alfa-aminoskābes darbojas kā strukturālās vienības, jo tikai tās, pagarinot polipeptīdu ķēdi, piešķir proteīna fragmentiem papildu stabilitāti un izturību. Šāda veida savienojumi dabā ir sastopami divās formās: L un D (izņemot glicīnu). Pirmā tipa elementi ir daļa no dzīvu organismu olbaltumvielām, ko ražo dzīvnieki un augi, un otrā veida elementi ir daļa no peptīdu struktūrām, ko veido neribosomu sintēze sēnēs un baktērijās.

Olbaltumvielu celtniecības bloki ir savienoti kopā ar polipeptīdu saiti, kas veidojas, saistot vienu aminoskābi ar citas aminoskābes karboksilgrupu. Īsās struktūras parasti sauc par peptīdiem vai oligopeptīdiem (molekulmasa 3-400 daltoni), bet garās, kas sastāv no vairāk nekā 10 aminoskābēm, par polipeptīdiem. Visbiežāk olbaltumvielu ķēdēs ir 000 – 50 aminoskābju atlikumi, dažreiz 100 – 400. Olbaltumvielas veido specifiskas telpiskas struktūras intramolekulāras mijiedarbības dēļ. Tos sauc par olbaltumvielu konformācijām.

Ir četri olbaltumvielu organizācijas līmeņi:

1. Primārais ir lineāra aminoskābju atlikumu secība, kas savienota kopā ar spēcīgu polipeptīdu saiti.
2. Sekundārā – sakārtota proteīna fragmentu organizācija telpā spirālveida vai salocītā konformācijā.
3. Terciārais – spirālveida polipeptīdu ķēdes telpiskās ieklāšanas veids, sekundāro struktūru salokot lodītē.
4. Kvartārais – kolektīvais proteīns (oligomērs), kas veidojas, mijiedarbojoties vairākām terciārās struktūras polipeptīdu ķēdēm.

Olbaltumvielu struktūras forma ir sadalīta 3 grupās:

• fibrilārs;
• lodveida;
• membrāna.

Pirmais proteīnu veids ir šķērssaistītas pavedienveida molekulas, kas veido ilgstošas ​​šķiedras vai slāņainas struktūras. Ņemot vērā, ka fibrilārajiem proteīniem ir raksturīga augsta mehāniskā izturība, tie organismā veic aizsargājošas un strukturālas funkcijas. Tipiski šo proteīnu pārstāvji ir matu keratīni un audu kolagēni.

Globulārie proteīni sastāv no vienas vai vairākām polipeptīdu ķēdēm, kas salocītas kompaktā elipsoidālā struktūrā. Tie ietver fermentus, asins transporta komponentus un audu proteīnus.

Membrānas savienojumi ir polipeptīdu struktūras, kas ir iestrādātas šūnu organellu apvalkā. Šie savienojumi pilda receptoru funkciju, caur virsmu nododot nepieciešamās molekulas un specifiskus signālus.

Līdz šim ir ļoti daudz dažādu olbaltumvielu, ko nosaka tajos iekļauto aminoskābju atlikumu skaits, telpiskā struktūra un to atrašanās vietas secība.

Taču normālai organisma funkcionēšanai nepieciešamas tikai 20 L sērijas alfa-aminoskābes, no kurām 8 cilvēka organisms nesintezē.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Katra proteīna telpiskā struktūra un aminoskābju sastāvs nosaka tai raksturīgās fizikāli ķīmiskās īpašības.

Olbaltumvielas ir cietas vielas, kas, mijiedarbojoties ar ūdeni, veido koloidālus šķīdumus. Ūdens emulsijās olbaltumvielas ir lādētu daļiņu veidā, jo sastāvā ir polāras un jonu grupas (–NH2, –SH, –COOH, –OH). Olbaltumvielu molekulas lādiņš ir atkarīgs no karboksilgrupas (–COOH), amīna (NH) atlikumu attiecības un barotnes pH. Interesanti, ka dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielu struktūra satur vairāk dikarboksilaminoskābju (glutamīnskābes un asparagīnskābes), kas nosaka to negatīvo potenciālu ūdens šķīdumos.

Dažas vielas satur ievērojamu daudzumu diaminoskābju (histidīns, lizīns, arginīns), kā rezultātā tās šķidrumos uzvedas kā olbaltumvielu katjoni. Ūdens šķīdumos savienojums ir stabils, jo savstarpēji atgrūž daļiņas ar līdzīgiem lādiņiem. Tomēr barotnes pH izmaiņas ietver proteīna jonizēto grupu kvantitatīvu modifikāciju.

Skābā vidē karboksilgrupu sadalīšanās tiek nomākta, kā rezultātā samazinās proteīna daļiņas negatīvais potenciāls. Gluži pretēji, sārmā amīna atlikumu jonizācija palēninās, kā rezultātā samazinās proteīna pozitīvais lādiņš.

Pie noteikta pH, tā sauktā izoelektriskā punkta, sārmaina disociācija ir līdzvērtīga skābai, kā rezultātā proteīna daļiņas agregējas un izgulsnējas. Lielākajai daļai peptīdu šī vērtība ir nedaudz skābā vidē. Tomēr ir struktūras ar asu sārmu īpašību pārsvaru. Tas nozīmē, ka lielākā daļa olbaltumvielu salokās skābā vidē un neliela daļa sārmainā vidē.

Izoelektriskajā punktā olbaltumvielas ir nestabilas šķīdumā un tāpēc karsējot viegli koagulējas. Kad izgulsnētajam proteīnam pievieno skābi vai sārmu, molekulas tiek uzlādētas, pēc tam savienojums atkal izšķīst. Tomēr olbaltumvielas saglabā savas raksturīgās īpašības tikai pie noteiktiem barotnes pH parametriem. Ja saites, kas satur proteīna telpisko struktūru, tiek kaut kā iznīcinātas, tad tiek deformēta vielas sakārtotā konformācija, kā rezultātā molekula iegūst nejaušas haotiskas spoles formu. Šo parādību sauc par denaturāciju.

Olbaltumvielu īpašību izmaiņas izraisa ķīmisko un fizikālo faktoru ietekmi: augsta temperatūra, ultravioletais starojums, spēcīga kratīšana, kombinācija ar proteīnu nogulsnētājiem. Denaturācijas rezultātā komponents zaudē savu bioloģisko aktivitāti, zaudētās īpašības netiek atgrieztas.

Hidrolīzes reakciju gaitā olbaltumvielas piešķir krāsu. Peptīdu šķīdumu apvienojot ar vara sulfātu un sārmu, parādās ceriņu krāsa (biureta reakcija), olbaltumvielas karsējot slāpekļskābē – dzeltenīga nokrāsa (ksantoproteīna reakcija), mijiedarbojoties ar dzīvsudraba nitrāta šķīdumu – aveņu krāsa (Milons). reakcija). Šos pētījumus izmanto, lai noteiktu dažāda veida olbaltumvielu struktūras.

Olbaltumvielu veidi iespējama sintēze organismā

Nevar nenovērtēt aminoskābju vērtību cilvēka ķermenim. Tie pilda neirotransmiteru lomu, ir nepieciešami pareizai smadzeņu darbībai, apgādā muskuļus ar enerģiju, kontrolē savu funkciju izpildes atbilstību ar vitamīniem un minerālvielām.

Galvenā savienojuma nozīme ir nodrošināt normālu organisma attīstību un darbību. Aminoskābes ražo fermentus, hormonus, hemoglobīnu, antivielas. Dzīvos organismos proteīnu sintēze notiek nepārtraukti.

Tomēr šis process tiek apturēts, ja šūnām trūkst vismaz vienas neaizvietojamās aminoskābes. Olbaltumvielu veidošanās pārkāpums izraisa gremošanas traucējumus, lēnāku augšanu, psihoemocionālo nestabilitāti.

Lielākā daļa aminoskābju cilvēka organismā tiek sintezētas aknās. Tomēr ir tādi savienojumi, kuriem obligāti jābūt katru dienu kopā ar pārtiku.

Tas ir saistīts ar aminoskābju sadalījumu šādās kategorijās:

• neaizstājams;
• daļēji nomaināms;
• nomaināms.

Katrai vielu grupai ir noteiktas funkcijas. Apsveriet tos sīkāk.

Neaizstājamās aminoskābes

Cilvēks pats nespēj saražot šīs grupas organiskos savienojumus, taču tie ir nepieciešami viņa dzīvības uzturēšanai.

Tāpēc šādas aminoskābes ir ieguvušas nosaukumu “neaizstājams”, un tās regulāri jāapgādā ar pārtiku no ārpuses. Olbaltumvielu sintēze bez šī būvmateriāla nav iespējama. Tā rezultātā vismaz viena savienojuma trūkums izraisa vielmaiņas traucējumus, muskuļu masas samazināšanos, ķermeņa masas samazināšanos un olbaltumvielu ražošanas pārtraukšanu.

Nozīmīgākās aminoskābes cilvēka ķermenim, jo ​​īpaši sportistiem, un to nozīme.

1. Valin. Tā ir sazarotās ķēdes proteīna (BCAA) strukturāla sastāvdaļa. Tas ir enerģijas avots, piedalās slāpekļa vielmaiņas reakcijās, atjauno bojātos audus un regulē glikēmiju. Valīns ir nepieciešams muskuļu vielmaiņas plūsmai, normālai garīgajai darbībai. Lieto medicīnas praksē kombinācijā ar leicīnu, izoleicīnu smadzeņu, aknu ārstēšanai, ievainots narkotiku, alkohola vai organisma narkotiku intoksikācijas rezultātā.
2. Leicīns un izoleicīns. Samazina glikozes līmeni asinīs, aizsargā muskuļu audus, sadedzina taukus, kalpo kā katalizators augšanas hormona sintēzei, atjauno ādu un kaulus. Leicīns, tāpat kā valīns, ir iesaistīts enerģijas piegādes procesos, kas ir īpaši svarīgi, lai saglabātu ķermeņa izturību nogurdinošos treniņos. Turklāt izoleicīns ir nepieciešams hemoglobīna sintēzei.
3. Treonīns. Tas novērš aknu tauku deģenerāciju, piedalās olbaltumvielu un tauku metabolismā, kolagēna, elastāna sintēzē, kaulaudu (emaljas) veidošanā. Aminoskābe palielina imunitāti, ķermeņa uzņēmību pret ARVI slimībām. Treonīns atrodas skeleta muskuļos, centrālajā nervu sistēmā, sirdī, atbalstot to darbu.
4. Metionīns. Tas uzlabo gremošanu, piedalās tauku pārstrādē, aizsargā organismu no starojuma kaitīgās ietekmes, samazina toksikozes izpausmes grūtniecības laikā, kā arī tiek izmantots reimatoīdā artrīta ārstēšanai. Aminoskābe ir iesaistīta taurīna, cisteīna, glutationa ražošanā, kas neitralizē un izvada no organisma toksiskās vielas. Metionīns palīdz samazināt histamīna līmeni šūnās cilvēkiem ar alerģijām.
5. Triptofāns. Stimulē augšanas hormona izdalīšanos, uzlabo miegu, mazina nikotīna kaitīgo ietekmi, stabilizē garastāvokli, izmanto serotonīna sintēzei. Triptofāns cilvēka organismā spēj pārvērsties par niacīnu.
6. Lizīns. Piedalās albumīnu, enzīmu, hormonu, antivielu ražošanā, audu atjaunošanā un kolagēna veidošanā. Šī aminoskābe ir daļa no visiem proteīniem un ir nepieciešama, lai samazinātu triglicerīdu līmeni asins serumā, normālu kaulu veidošanos, pilnvērtīgu kalcija uzsūkšanos un matu struktūras sabiezēšanu. Lizīnam ir pretvīrusu iedarbība, kas nomāc akūtu elpceļu infekciju un herpes attīstību. Tas palielina muskuļu spēku, atbalsta slāpekļa vielmaiņu, uzlabo īstermiņa atmiņu, erekciju, libido. Pateicoties pozitīvajām īpašībām, 2,6-diaminoheksānskābe palīdz uzturēt sirds veselību, novērš aterosklerozes, osteoporozes un dzimumorgānu herpes attīstību. Lizīns kombinācijā ar C vitamīnu, prolīns novērš lipoproteīnu veidošanos, kas izraisa artēriju aizsērēšanu un izraisa sirds un asinsvadu patoloģijas.
7. Fenilalanīns. Nomāc apetīti, mazina sāpes, uzlabo garastāvokli, atmiņu. Cilvēka organismā fenilalanīns spēj pārveidoties par aminoskābi tirozīnu, kas ir vitāli svarīga neirotransmiteru (dopamīna un norepinefrīna) sintēzei. Tā kā savienojums spēj šķērsot hematoencefālisko barjeru, to bieži lieto neiroloģisko slimību ārstēšanai. Turklāt aminoskābi izmanto, lai cīnītos pret baltiem depigmentācijas perēkļiem uz ādas (vitiligo), šizofrēniju un Parkinsona slimību.

Neaizvietojamo aminoskābju trūkums cilvēka organismā izraisa:

• augšanas aizkavēšanās;
• cisteīna, olbaltumvielu, nieru, vairogdziedzera, nervu sistēmas biosintēzes pārkāpums;
• demence;
• svara zudums;
• fenilketonūrija;
• samazināta imunitāte un hemoglobīna līmenis asinīs;
• koordinācijas traucējumi.

Sportojot, iepriekšminēto struktūrvienību trūkums samazina sportisko sniegumu, palielinot traumu risku.

Būtisko aminoskābju pārtikas avoti

Tabula ir balstīta uz datiem, kas iegūti no Amerikas Savienoto Valstu Lauksaimniecības bibliotēkas — ASV Nacionālās uzturvielu datu bāzes.

Daļēji nomaināms

Šai kategorijai piederošos savienojumus organisms var ražot tikai tad, ja tos daļēji apgādā ar pārtiku. Katra daļēji neaizstājamo skābju šķirne veic noteiktas funkcijas, kuras nevar aizstāt.

Apsveriet to veidus.

1. Arginīns. Tā ir viena no svarīgākajām aminoskābēm cilvēka organismā. Tas paātrina bojāto audu sadzīšanu, pazemina holesterīna līmeni un ir nepieciešams ādas, muskuļu, locītavu un aknu veselības uzturēšanai. Arginīns palielina T-limfocītu veidošanos, kas stiprina imūnsistēmu, darbojas kā barjera, novēršot patogēnu ievešanu. Turklāt aminoskābe veicina aknu detoksikāciju, pazemina asinsspiedienu, palēnina audzēju augšanu, novērš asins recekļu veidošanos, palielina potenci un uzlabo asinsvadus. Piedalās slāpekļa metabolismā, kreatīna sintēzē un ir indicēts cilvēkiem, kuri vēlas zaudēt svaru un iegūt muskuļu masu. Arginīns ir atrodams sēklas šķidrumā, ādas saistaudos un hemoglobīnā. Savienojuma trūkums cilvēka organismā ir bīstams cukura diabēta attīstībai, vīriešu neauglībai, aizkavētai pubertātei, hipertensijai un imūndeficītam. Dabīgie arginīna avoti: šokolāde, kokosrieksts, želatīns, gaļa, piena produkti, valrieksti, kvieši, auzas, zemesrieksti, soja.
2. Histidīns. Iekļauts visos cilvēka ķermeņa audos, fermenti. Piedalās informācijas apmaiņā starp centrālo nervu sistēmu un perifērajām nodaļām. Histidīns ir nepieciešams normālai gremošanai, jo kuņģa sulas veidošanās ir iespējama tikai ar tās līdzdalību. Turklāt viela novērš autoimūnu, alerģisku reakciju rašanos. Komponenta trūkums izraisa dzirdes zudumu, palielina risku saslimt ar reimatoīdo artrītu. Histidīns ir atrodams graudaugos (rīsos, kviešos), piena produktos un gaļā.
3. Tirozīns. Veicina neirotransmiteru veidošanos, mazina pirmsmenstruālā perioda sāpes, veicina visa organisma normālu darbību, darbojas kā dabisks antidepresants. Aminoskābe samazina atkarību no narkotiskām, kofeīna zālēm, palīdz kontrolēt apetīti un kalpo kā sākotnējā sastāvdaļa dopamīna, tiroksīna, epinefrīna ražošanā. Olbaltumvielu sintēzē tirozīns daļēji aizstāj fenilalanīnu. Turklāt tas ir nepieciešams vairogdziedzera hormonu sintēzei. Aminoskābju deficīts palēnina vielmaiņas procesus, pazemina asinsspiedienu, palielina nogurumu. Tirozīns ir atrodams ķirbju sēklās, mandelēs, auzu pārslās, zemesriekstos, zivīs, avokado, sojas pupās.
4. Cistīns. Tas ir atrodams beta-keratīnā – galvenajā matu, nagu plākšņu, ādas strukturālajā proteīnā. Aminoskābe tiek absorbēta kā N-acetilcisteīns un tiek izmantota smēķētāju klepus, septiskā šoka, vēža un bronhīta ārstēšanai. Cistīns saglabā peptīdu, olbaltumvielu terciāro struktūru, kā arī darbojas kā spēcīgs antioksidants. Tas saista destruktīvos brīvos radikāļus, toksiskos metālus, aizsargā šūnas no rentgena un starojuma iedarbības. Aminoskābe ir daļa no somatostatīna, insulīna, imūnglobulīna. Cistīnu var iegūt no šādiem pārtikas produktiem: brokoļi, sīpoli, gaļas produkti, olas, ķiploki, sarkanie pipari.

Daļēji neaizstājamo aminoskābju īpatnība ir iespēja tās izmantot, lai organisms veidotu olbaltumvielas, nevis metionīnu, fenilalanīnu.

Aizstājami

Šīs klases organiskos savienojumus cilvēka ķermenis var ražot neatkarīgi, nosedzot iekšējo orgānu un sistēmu minimālās vajadzības. Aizvietojamās aminoskābes tiek sintezētas no vielmaiņas produktiem un absorbētā slāpekļa. Lai papildinātu dienas normu, tiem katru dienu jābūt olbaltumvielu sastāvā ar pārtiku.

Apsveriet, kuras vielas pieder šai kategorijai:

1. Alanīns. Izmanto kā enerģijas avotu, izvada toksīnus no aknām, paātrina glikozes pārveidi. Novērš muskuļu audu sadalīšanos alanīna cikla dēļ, kas izpaužas šādā formā: glikoze – piruvāts – alanīns – piruvāts – glikoze. Pateicoties šīm reakcijām, proteīna būvkomponents palielina enerģijas rezerves, pagarinot šūnu dzīvi. Pārmērīgs slāpeklis alanīna cikla laikā tiek izvadīts no organisma ar urīnu. Turklāt viela stimulē antivielu veidošanos, nodrošina skābju, cukuru vielmaiņu un uzlabo imunitāti. Alanīna avoti: piena produkti, avokado, gaļa, mājputni, olas, zivis.
2. Glicīns. Piedalās muskuļu veidošanā, hormonu sintēzē, paaugstina kreatīna līmeni organismā, veicina glikozes pārvēršanu enerģijā. Kolagēns ir 30% glicīna. Šūnu sintēze nav iespējama bez šī savienojuma līdzdalības. Faktiski, ja audi ir bojāti, bez glicīna cilvēka ķermenis nespēs dziedēt brūces. Aminoskābju avoti ir: piens, pupiņas, siers, zivis, gaļa.
3. Glutamīns. Pēc organiskā savienojuma pārvēršanas glutamīnskābē tas iekļūst hematoencefālisko barjerā un darbojas kā degviela smadzeņu darbībai. Aminoskābe izvada toksīnus no aknām, paaugstina GABA līmeni, uztur muskuļu tonusu, uzlabo koncentrēšanos, piedalās limfocītu ražošanā. L-glutamīna preparātus parasti izmanto kultūrismā, lai novērstu muskuļu sabrukšanu, transportējot slāpekli uz orgāniem, izvadot toksisko amonjaku un palielinot glikogēna krājumus. Vielu lieto hroniska noguruma simptomu mazināšanai, emocionālā fona uzlabošanai, reimatoīdā artrīta, peptiskās čūlas, alkoholisma, impotences, sklerodermijas ārstēšanai. Glutamīna satura līderi ir pētersīļi un spināti.
4. Karnitīns. Saista un izvada no organisma taukskābes. Aminoskābe pastiprina E, C vitamīnu darbību, samazina lieko svaru, samazina slodzi uz sirdi. Cilvēka organismā karnitīns tiek ražots no glutamīna un metionīna aknās un nierēs. Tas ir šāda veida: D un L. Vislielākā vērtība organismam ir L-karnitīns, kas palielina šūnu membrānu caurlaidību taukskābēm. Tādējādi aminoskābe palielina lipīdu izmantošanu, palēnina triglicerīdu molekulu sintēzi zemādas tauku depo. Pēc karnitīna lietošanas palielinās lipīdu oksidēšanās, tiek aktivizēts taukaudu zaudēšanas process, ko pavada ATP veidā uzkrātās enerģijas izdalīšanās. L-karnitīns veicina lecitīna veidošanos aknās, pazemina holesterīna līmeni un novērš aterosklerozes plankumu parādīšanos. Neskatoties uz to, ka šī aminoskābe neietilpst būtisko savienojumu kategorijā, regulāra vielas uzņemšana novērš sirds patoloģiju attīstību un ļauj sasniegt aktīvu ilgmūžību. Atcerieties, ka ar vecumu karnitīna līmenis samazinās, tāpēc vecāka gadagājuma cilvēkiem savā ikdienas ēdienkartē vispirms vajadzētu papildus ieviest uztura bagātinātāju. Turklāt lielākā daļa vielas tiek sintezēta no vitamīniem C, B6, metionīna, dzelzs, lizīna. Jebkura no šiem savienojumiem trūkums izraisa L-karnitīna deficītu organismā. Dabiski aminoskābju avoti: mājputni, olu dzeltenumi, ķirbis, sezama sēklas, jēra gaļa, biezpiens, skābs krējums.
5. Asparagīns. Nepieciešams amonjaka sintēzei, pareizai nervu sistēmas darbībai. Aminoskābe ir atrodama piena produktos, sparģeļos, sūkalās, olās, zivīs, riekstos, kartupeļos, mājputnu gaļā.
6. Asparagīnskābe. Piedalās arginīna, lizīna, izoleicīna sintēzē, organismam universālas degvielas – adenozīna trifosfāta (ATP) veidošanā, kas nodrošina enerģiju intracelulāriem procesiem. Asparagīnskābe stimulē neirotransmiteru veidošanos, palielina nikotīnamīda adenīna dinukleotīda (NADH) koncentrāciju, kas nepieciešama nervu sistēmas un smadzeņu darbības uzturēšanai. Savienojums tiek sintezēts neatkarīgi, savukārt tā koncentrāciju šūnās var palielināt, iekļaujot uzturā šādus produktus: cukurniedres, pienu, liellopu gaļu, putnu gaļu.
7. Glutamīnskābe. Tas ir vissvarīgākais uzbudinošais neirotransmiters muguras smadzenēs. Organiskais savienojums ir iesaistīts kālija kustībā caur hematoencefālisko barjeru cerebrospinālajā šķidrumā, un tam ir liela nozīme triglicerīdu metabolismā. Smadzenes spēj izmantot glutamātu kā degvielu. Organisma nepieciešamība pēc papildu aminoskābju uzņemšanas palielinās ar epilepsiju, depresiju, agri sirmu matu parādīšanos (līdz 30 gadiem), nervu sistēmas traucējumiem. Dabiski glutamīnskābes avoti: valrieksti, tomāti, sēnes, jūras veltes, zivis, jogurts, siers, žāvēti augļi.
8. Prolīns Stimulē kolagēna sintēzi, ir nepieciešams skrimšļa audu veidošanai, paātrina dzīšanas procesus. Prolīna avoti: olas, piens, gaļa. Veģetāriešiem ieteicams lietot aminoskābi kopā ar uztura bagātinātājiem.
9. Serīns. Regulē kortizola daudzumu muskuļu audos, piedalās antivielu, imūnglobulīnu, serotonīna sintēzē, veicina kreatīna uzsūkšanos, spēlē tauku vielmaiņu. Serīns atbalsta normālu centrālās nervu sistēmas darbību. Galvenie aminoskābju pārtikas avoti: ziedkāposti, brokoļi, rieksti, olas, piens, sojas pupiņas, kumiss, liellopu gaļa, kvieši, zemesrieksti, mājputnu gaļa.

Tādējādi aminoskābes ir iesaistītas visu cilvēka ķermeņa dzīvībai svarīgo funkciju norisē. Pirms uztura bagātinātāju iegādes ieteicams konsultēties ar speciālistu. Neskatoties uz to, ka aminoskābju zāļu lietošana tiek uzskatīta par drošu, taču tā var saasināt slēptās veselības problēmas.

Olbaltumvielu veidi pēc izcelsmes

Mūsdienās izšķir šādus olbaltumvielu veidus: olas, sūkalas, dārzeņus, gaļu, zivis.

Apsveriet katra no tiem aprakstu.

1. Olu. Uzskata par etalonu starp olbaltumvielām, visas pārējās olbaltumvielas ir sarindotas salīdzinājumā ar to, jo tām ir visaugstākā sagremojamība. Dzeltenuma sastāvā ietilpst ovomukoīds, ovomucīns, lizocīns, albumīns, ovoglobulīns, koalbumīns, avidīns, un albumīns ir olbaltumvielu sastāvdaļa. Neapstrādātas vistas olas nav ieteicamas cilvēkiem ar gremošanas traucējumiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka tie satur enzīma tripsīna inhibitoru, kas palēnina pārtikas gremošanu, un proteīnu avidīnu, kas piesaista vitāli svarīgo H vitamīnu. Iegūtais savienojums organismā netiek absorbēts un tiek izvadīts. Tāpēc uztura speciālisti uzstāj uz olu baltuma lietošanu tikai pēc termiskās apstrādes, kas atbrīvo barības vielu no biotīna-avidīna kompleksa un iznīcina tripsīna inhibitoru. Šāda veida proteīna priekšrocības: tam ir vidējais uzsūkšanās ātrums (9 grami stundā), augsts aminoskābju sastāvs, palīdz samazināt ķermeņa svaru. Vistas olu olbaltumvielu trūkumi ietver to augstās izmaksas un alergēniskumu.
2. Piena sūkalas. Šīs kategorijas olbaltumvielām ir visaugstākais sadalīšanās ātrums (10-12 grami stundā) starp veseliem proteīniem. Pēc sūkalu bāzes produktu lietošanas pirmajā stundā peptīdu un aminoskābju līmenis asinīs ievērojami palielinās. Tajā pašā laikā nemainās kuņģa skābi veidojošā funkcija, kas novērš gāzu veidošanās iespēju un gremošanas procesa traucējumus. Cilvēka muskuļu audu sastāvs neaizvietojamo aminoskābju (valīna, leicīna un izoleicīna) satura ziņā ir vistuvākais sūkalu olbaltumvielu sastāvam. Šis proteīna veids pazemina holesterīna līmeni, palielina glutationa daudzumu, ir zemas izmaksas salīdzinājumā ar citiem aminoskābju veidiem. Sūkalu proteīna galvenais trūkums ir savienojuma ātrā uzsūkšanās, tāpēc to ieteicams lietot pirms vai tūlīt pēc treniņa. Galvenais olbaltumvielu avots ir saldās sūkalas, kas iegūtas siera siera ražošanas procesā. Izšķir koncentrātu, izolātu, sūkalu proteīna hidrolizātu, kazeīnu. Pirmā no iegūtajām formām neizceļas ar augstu tīrības pakāpi un satur taukus, laktozi, kas stimulē gāzu veidošanos. Olbaltumvielu līmenis tajā ir 35-70%. Šī iemesla dēļ sūkalu olbaltumvielu koncentrāts ir lētākais celtniecības bloks sporta uztura aprindās. Izolāts ir produkts ar augstāku attīrīšanas līmeni, tas satur 95% olbaltumvielu frakcijas. Tomēr negodīgi ražotāji dažkārt krāpjas, nodrošinot izolāta, koncentrāta, hidrolizāta maisījumu kā sūkalu proteīnu. Tāpēc rūpīgi jāpārbauda piedevas sastāvs, kurā izolātam jābūt vienīgajam komponentam. Hidrolizāts ir visdārgākais sūkalu proteīna veids, kas ir gatavs tūlītējai uzsūkšanai un ātri iekļūst muskuļu audos. Kazeīns, nonākot kuņģī, pārvēršas par trombu, kas ilgstoši sadalās (4-6 grami stundā). Pateicoties šai īpašībai, olbaltumvielas ir iekļautas mākslīgajos maisījumos zīdaiņiem, jo ​​​​tas stabili un vienmērīgi nonāk organismā, savukārt intensīva aminoskābju plūsma izraisa novirzes mazuļa attīstībā.
3. Dārzeņu. Neskatoties uz to, ka olbaltumvielas šādos produktos ir nepilnīgas, kombinācijā viena ar otru tie veido pilnvērtīgu proteīnu (labākā kombinācija ir pākšaugi + graudi). Galvenie augu izcelsmes būvmateriālu piegādātāji ir sojas produkti, kas cīnās ar osteoporozi, piesātina organismu ar E, B vitamīniem, fosforu, dzelzi, kāliju, cinku. Lietojot, sojas proteīns pazemina holesterīna līmeni, atrisina problēmas, kas saistītas ar prostatas palielināšanos, un samazina ļaundabīgo audzēju rašanās risku krūtīs. Tas ir paredzēts cilvēkiem, kuri cieš no piena produktu nepanesības. Piedevu ražošanai izmanto sojas izolātu (satur 90% olbaltumvielu), sojas koncentrātu (70%), sojas miltus (50%). Olbaltumvielu uzsūkšanās ātrums ir 4 grami stundā. Aminoskābes trūkumi ietver: estrogēnu aktivitāti (tādēļ šo savienojumu nedrīkst lietot vīrieši lielās devās, jo var rasties reproduktīvās disfunkcijas), tripsīna klātbūtne, kas palēnina gremošanu. Augi, kas satur fitoestrogēnus (sieviešu dzimumhormoniem pēc uzbūves līdzīgi nesteroīdie savienojumi): lini, lakrica, apiņi, sarkanais āboliņš, lucerna, sarkanās vīnogas. Augu olbaltumvielas ir atrodamas arī dārzeņos un augļos (kāposti, granātāboli, āboli, burkāni), graudaugi un pākšaugi (rīsi, lucerna, lēcas, linu sēklas, auzas, kvieši, soja, mieži), dzērienos (alus, burbons). Bieži vien sportā Diēta izmanto zirņu proteīnu. Tas ir ļoti attīrīts izolāts, kas satur vislielāko aminoskābes arginīna daudzumu (8,7% uz gramu proteīna), salīdzinot ar sūkalām, soju, kazeīnu un olu materiāliem. Turklāt zirņu proteīns ir bagāts ar glutamīnu, lizīnu. BCAA daudzums tajā sasniedz 18%. Interesanti, ka rīsu proteīns uzlabo hipoalerģiskā zirņu proteīna priekšrocības, ko izmanto neapstrādātu pārtikas speciālistu, sportistu un veģetāriešu uzturā.
4. Gaļa. Olbaltumvielu daudzums tajā sasniedz 85%, no kuriem 35% ir neaizstājamās aminoskābes. Gaļas proteīnam raksturīgs nulles tauku saturs, augsts uzsūkšanās līmenis.
5. Zivis. Šo kompleksu ieteicams lietot parastam cilvēkam. Taču sportistiem ir ārkārtīgi nevēlami lietot olbaltumvielas, lai segtu ikdienas vajadzības, jo zivju proteīna izolāts sadalās līdz aminoskābēm 3 reizes ilgāk nekā kazeīns.

Tādējādi, lai samazinātu svaru, iegūtu muskuļu masu, strādājot pie reljefa, ieteicams izmantot kompleksus proteīnus. Tie nodrošina maksimālo aminoskābju koncentrāciju tūlīt pēc lietošanas.

Aptaukošanās sportistiem, kuriem ir nosliece uz tauku veidošanos, vajadzētu dot priekšroku 50-80% lēniem proteīniem, nevis ātrajiem proteīniem. To galvenais darbības spektrs ir vērsts uz ilgstošu muskuļu uzturu.

Kazeīna uzsūkšanās ir lēnāka nekā sūkalu proteīna. Pateicoties tam, aminoskābju koncentrācija asinīs pakāpeniski palielinās un tiek uzturēta augstā līmenī 7 stundas. Atšķirībā no kazeīna, sūkalu proteīns organismā uzsūcas daudz ātrāk, kas rada spēcīgāko savienojuma izdalīšanos īsā laika periodā (pusstundā). Tāpēc ieteicams to lietot, lai novērstu muskuļu proteīnu katabolismu tieši pirms un tūlīt pēc treniņa.

Starpposmu ieņem olu baltums. Lai piesātinātu asinis uzreiz pēc slodzes un uzturētu augstu olbaltumvielu koncentrāciju pēc spēka vingrinājumiem, to uzņemšana jāapvieno ar sūkalu izolātu, kas drīzumā ir aminoskābe. Šis trīs proteīnu maisījums novērš katra komponenta trūkumus, apvieno visas pozitīvās īpašības. Visvairāk saderīgs ar sūkalu sojas proteīnu.

Vērtība cilvēkam

Olbaltumvielu loma dzīvajos organismos ir tik liela, ka gandrīz neiespējami apsvērt katru funkciju, taču mēs īsumā izcelsim svarīgākās no tām.

1. Aizsargājošs (fizisks, ķīmisks, imūns). Olbaltumvielas aizsargā organismu no vīrusu, toksīnu, baktēriju kaitīgās ietekmes, iedarbinot antivielu sintēzes mehānismu. Kad aizsargājošie proteīni mijiedarbojas ar svešām vielām, patogēnu bioloģiskā darbība tiek neitralizēta. Turklāt olbaltumvielas ir iesaistītas fibrinogēna koagulācijas procesā asins plazmā, kas veicina trombu veidošanos un brūces bloķēšanu. Sakarā ar to ķermeņa apvalka bojājumu gadījumā proteīns pasargā organismu no asins zuduma.
2. katalītisks. Visi fermenti, tā sauktie bioloģiskie katalizatori, ir olbaltumvielas.
3. Transports. Galvenais skābekļa nesējs ir hemoglobīns, asins proteīns. Turklāt cita veida aminoskābes reakciju procesā veido savienojumus ar vitamīniem, hormoniem, taukiem, nodrošinot to piegādi šūnām, iekšējiem orgāniem un audiem.
4. Barojošs. Tā sauktie rezerves proteīni (kazeīns, albumīns) ir barības avoti augļa veidošanās un augšanas procesā dzemdē.
5. Hormonālas. Lielākā daļa cilvēka organismā esošo hormonu (adrenalīns, norepinefrīns, tiroksīns, glikagons, insulīns, kortikotropīns, somatotropīns) ir olbaltumvielas.
6. Veidojošs keratīns – galvenā matu strukturālā sastāvdaļa, kolagēns – saistaudi, elastīns – asinsvadu sieniņas. Citoskeleta proteīni piešķir formu organellām un šūnām. Lielākā daļa strukturālo proteīnu ir pavedienveida.
7. Motors. Aktīns un miozīns (muskuļu proteīni) ir iesaistīti muskuļu audu relaksācijā un kontrakcijā. Olbaltumvielas regulē translāciju, splicēšanu, gēnu transkripcijas intensitāti, kā arī šūnu kustības procesu ciklā. Motorolbaltumvielas ir atbildīgas par ķermeņa kustību, šūnu kustību molekulārā līmenī (cilijas, flagellas, leikocīti), intracelulāro transportu (kinezīns, dyneīns).
8. Signāls. Šo funkciju veic citokīni, augšanas faktori, hormonu proteīni. Viņi pārraida signālus starp orgāniem, organismiem, šūnām, audiem.
9. Receptors. Viena proteīna receptoru daļa saņem kaitinošu signālu, otra reaģē un veicina konformācijas izmaiņas. Tādējādi savienojumi katalizē ķīmisko reakciju, saista intracelulārās starpniecības molekulas, kalpo kā jonu kanāli.

Papildus minētajām funkcijām olbaltumvielas regulē iekšējās vides pH līmeni, darbojas kā rezerves enerģijas avots, nodrošina organisma attīstību, vairošanos, veido spēju domāt.

Kombinācijā ar triglicerīdiem olbaltumvielas ir iesaistītas šūnu membrānu veidošanā, bet ogļhidrāti - noslēpumu ražošanā.

Olbaltumvielu sintēze

Olbaltumvielu sintēze ir sarežģīts process, kas notiek šūnas ribonukleoproteīna daļiņās (ribosomās). Proteīni tiek pārveidoti no aminoskābēm un makromolekulām gēnos (šūnas kodolā) šifrētas informācijas kontrolē.

Katrs proteīns sastāv no enzīmu atlikumiem, kurus nosaka genoma nukleotīdu secība, kas kodē šo šūnas daļu. Tā kā DNS ir koncentrēta šūnas kodolā un proteīnu sintēze notiek citoplazmā, informāciju no bioloģiskās atmiņas koda uz ribosomām pārraida īpašs starpnieks, ko sauc par mRNS.

Olbaltumvielu biosintēze notiek sešos posmos.

1. Informācijas pārnešana no DNS uz i-RNS (transkripcija). Prokariotu šūnās genoma pārrakstīšana sākas ar specifiskas DNS nukleotīdu secības atpazīšanu ar RNS polimerāzes enzīmu.
2. Aminoskābju aktivizēšana. Katrs proteīna "prekursors", izmantojot ATP enerģiju, ir saistīts ar kovalentām saitēm ar transporta RNS molekulu (t-RNS). Tajā pašā laikā t-RNS sastāv no secīgi savienotiem nukleotīdiem – antikodoniem, kas nosaka aktivētās aminoskābes individuālo ģenētisko kodu (tripleta kodonu).
3. Olbaltumvielu saistīšanās ar ribosomām (iniciācija). I-RNS molekula, kas satur informāciju par konkrētu proteīnu, ir saistīta ar nelielu ribosomas daļiņu un iniciējošu aminoskābi, kas pievienota atbilstošajai t-RNS. Šajā gadījumā transporta makromolekulas savstarpēji atbilst i-RNS tripletam, kas signalizē par proteīna ķēdes sākumu.
4. Polipeptīdu ķēdes pagarinājums (pagarinājums). Olbaltumvielu fragmentu uzkrāšanās notiek, secīgi pievienojot ķēdei aminoskābes, kas tiek transportētas uz ribosomu, izmantojot transporta RNS. Šajā posmā veidojas galīgā proteīna struktūra.
5. Pārtrauciet polipeptīdu ķēdes sintēzi (pārtraukšanu). Par proteīna uzbūves pabeigšanu signalizē īpašs mRNS triplets, pēc kura polipeptīds tiek atbrīvots no ribosomas.
6. Salocīšana un olbaltumvielu apstrāde. Lai pieņemtu polipeptīda raksturīgo struktūru, tas spontāni koagulējas, veidojot tā telpisko konfigurāciju. Pēc sintēzes ribosomā proteīns tiek ķīmiski pārveidots (apstrādāts) ar enzīmu palīdzību, jo īpaši fosforilēšana, hidroksilēšana, glikozilēšana un tirozīns.

Jaunizveidotās olbaltumvielas beigās satur polipeptīdu fragmentus, kas darbojas kā signāli, kas novirza vielas uz ietekmes zonu.

Olbaltumvielu transformāciju kontrolē operatoru gēni, kas kopā ar strukturālajiem gēniem veido fermentatīvu grupu, ko sauc par operonu. Šo sistēmu kontrolē regulatoru gēni ar īpašas vielas palīdzību, kuru tie, ja nepieciešams, sintezē. Šīs vielas mijiedarbība ar operatoru noved pie kontrolējošā gēna bloķēšanas un rezultātā operona darbības pārtraukšanas. Signāls sistēmas darbības atsākšanai ir vielas reakcija ar induktora daļiņām.

Dienas likme

Kā redzat, ķermeņa nepieciešamība pēc olbaltumvielām ir atkarīga no vecuma, dzimuma, fiziskā stāvokļa un fiziskās slodzes. Olbaltumvielu trūkums pārtikā izraisa iekšējo orgānu darbības traucējumus.

Apmaiņa cilvēka organismā

Olbaltumvielu vielmaiņa ir procesu kopums, kas atspoguļo olbaltumvielu aktivitāti organismā: gremošanu, sadalīšanos, asimilāciju gremošanas traktā, kā arī līdzdalību jaunu dzīvības uzturēšanai nepieciešamo vielu sintēzē. Ņemot vērā, ka olbaltumvielu metabolisms regulē, integrē un koordinē lielāko daļu ķīmisko reakciju, ir svarīgi saprast galvenos soļus, kas saistīti ar proteīnu transformāciju.

Aknām ir galvenā loma peptīdu metabolismā. Ja filtrējošais orgāns pārstāj piedalīties šajā procesā, tad pēc 7 dienām notiek letāls iznākums.

Metabolisma procesu plūsmas secība.

1. Aminoskābju deaminēšana. Šis process ir nepieciešams, lai liekās olbaltumvielu struktūras pārvērstu taukos un ogļhidrātos. Enzīmu reakciju laikā aminoskābes tiek pārveidotas atbilstošās keto skābēs, veidojot amonjaku, sadalīšanās blakusproduktu. 90% olbaltumvielu struktūru deanimācija notiek aknās un dažos gadījumos nierēs. Izņēmums ir sazarotās ķēdes aminoskābes (valīns, leicīns, izoleicīns), kas tiek metabolizēti skeleta muskuļos.
2. Urīnvielas veidošanās. Amonjaks, kas izdalījās aminoskābju deaminācijas laikā, ir toksisks cilvēka ķermenim. Toksiskās vielas neitralizācija notiek aknās enzīmu ietekmē, kas to pārvērš urīnskābē. Pēc tam urīnviela nonāk nierēs, no kurienes izdalās kopā ar urīnu. Pārējā molekulas daļa, kas nesatur slāpekli, tiek pārveidota par glikozi, kas sadaloties atbrīvo enerģiju.
3. Savstarpējā konversija starp aizvietojamiem aminoskābju veidiem. Bioķīmisko reakciju rezultātā aknās (reducējošā aminēšana, keto skābju transaminēšana, aminoskābju transformācijas) veidojas nomaināmas un nosacīti būtiskas proteīna struktūras, kas kompensē to trūkumu uzturā.
4. Plazmas proteīnu sintēze. Gandrīz visi asins proteīni, izņemot globulīnus, veidojas aknās. No tiem svarīgākie un kvantitatīvā izteiksmē dominējošie ir albumīni un asins koagulācijas faktori. Olbaltumvielu sagremošanas process gremošanas traktā notiek, secīgi iedarbojoties uz tiem proteolītiskos enzīmus, lai nodrošinātu sadalīšanās produktu spēju uzsūkties asinīs caur zarnu sieniņām.

Olbaltumvielu sadalīšanās sākas kuņģī kuņģa sulas (pH 1,5-2) ietekmē, kas satur fermentu pepsīnu, kas paātrina peptīdu saišu hidrolīzi starp aminoskābēm. Pēc tam gremošana turpinās divpadsmitpirkstu zarnā un tukšajā zarnā, kur nonāk aizkuņģa dziedzera un zarnu sula (pH 7,2-8,2), kas satur neaktīvus enzīmu prekursorus (tripsinogēnu, prokarboksipeptidāzi, himotripsinogēnu, proelastāzi). Zarnu gļotāda ražo enzīmu enteropeptidāzi, kas aktivizē šīs proteāzes. Proteolītiskās vielas satur arī zarnu gļotādas šūnas, tāpēc pēc galīgās uzsūkšanās notiek mazu peptīdu hidrolīze.

Šādu reakciju rezultātā 95-97% olbaltumvielu sadalās brīvās aminoskābēs, kuras uzsūcas tievajās zarnās. Ar proteāžu trūkumu vai zemu aktivitāti nesagremots proteīns nonāk resnajā zarnā, kur tajā notiek sabrukšanas procesi.

Olbaltumvielu deficīts

Olbaltumvielas ir augstas molekulārās slāpekli saturošu savienojumu klase, cilvēka dzīves funkcionāla un strukturāla sastāvdaļa. Ņemot vērā, ka olbaltumvielas ir atbildīgas par šūnu, audu, orgānu uzbūvi, hemoglobīna, enzīmu, peptīdu hormonu sintēzi, normālu vielmaiņas reakciju gaitu, to trūkums uzturā izraisa visu ķermeņa sistēmu darbības traucējumus.

Olbaltumvielu deficīta simptomi:

• hipotensija un muskuļu distrofija;
• invaliditāte;
• samazinot ādas krokas biezumu, īpaši virs pleca tricepsa muskuļa;
• krass svara zudums;
• garīgais un fiziskais nogurums;
• pietūkums (slēpts un pēc tam acīmredzams);
• vēsums;
• ādas turgora samazināšanās, kā rezultātā tā kļūst sausa, ļengana, letarģiska, grumbaina;
• matu funkcionālā stāvokļa pasliktināšanās (izkrišana, retināšana, sausums);
• samazināta ēstgriba;
• slikta brūču dzīšana;
• pastāvīga bada vai slāpju sajūta;
• traucētas kognitīvās funkcijas (atmiņa, uzmanība);
• svara pieauguma trūkums (bērniem).

Atcerieties, ka viegla proteīna deficīta formas pazīmes var nebūt ilgu laiku vai var būt paslēptas.

Tomēr jebkuru olbaltumvielu deficīta fāzi pavada šūnu imunitātes pavājināšanās un paaugstināta uzņēmība pret infekcijām.

Tā rezultātā pacienti biežāk slimo ar elpceļu slimībām, pneimoniju, gastroenterītu un urīnceļu orgānu patoloģijām. Ar ilgstošu slāpekļa savienojumu deficītu attīstās smaga olbaltumvielu un enerģijas deficīta forma, ko papildina miokarda tilpuma samazināšanās, zemādas audu atrofija un starpribu telpas nomākums.

Smagas olbaltumvielu deficīta formas sekas:

• lēns pulss;
• olbaltumvielu un citu vielu uzsūkšanās pasliktināšanās enzīmu nepietiekamas sintēzes dēļ;
• sirds tilpuma samazināšanās;
• anēmija;
• olšūnu implantācijas pārkāpums;
• augšanas aizkavēšanās (jaundzimušajiem);
• endokrīno dziedzeru funkcionālie traucējumi;
• hormonālā disbalanss;
• imūndeficīta stāvokļi;
• iekaisuma procesu saasināšanās, ko izraisa aizsargfaktoru (interferona un lizocīma) sintēzes traucējumi;
• elpošanas ātruma samazināšanās.

Olbaltumvielu trūkums uzturā īpaši nelabvēlīgi ietekmē bērnu organismu: palēninās augšana, tiek traucēta kaulu veidošanās, aizkavējas garīgā attīstība.

Ir divas olbaltumvielu deficīta formas bērniem:

1. Ārprāts (sausā proteīna trūkums). Šai slimībai raksturīga smaga muskuļu un zemādas audu atrofija (olbaltumvielu izmantošanas dēļ), augšanas aizkavēšanās un svara zudums. Tajā pašā laikā 95% gadījumu nav izteikta vai slēpta pietūkuma.
2. Kwashiorkor (izolēts olbaltumvielu deficīts). Sākotnējā stadijā bērnam ir apātija, aizkaitināmība, letarģija. Pēc tam tiek atzīmēta augšanas aizkavēšanās, muskuļu hipotensija, aknu tauku deģenerācija un audu turgora samazināšanās. Līdz ar to parādās tūska, kas maskē svara zudumu, ādas hiperpigmentāciju, atsevišķu ķermeņa daļu lobīšanos un matu izkrišanu. Bieži vien ar kwashiorkor rodas vemšana, caureja, anoreksija un smagos gadījumos koma vai stupors, kas bieži beidzas ar nāvi.

Līdz ar to bērniem un pieaugušajiem var attīstīties jauktas olbaltumvielu deficīta formas.

Proteīna deficīta attīstības iemesli

Iespējamie proteīna deficīta attīstības iemesli ir:

• kvalitatīva vai kvantitatīva uztura nelīdzsvarotība (diēta, badošanās, ēdienkarte ar liesu olbaltumvielām, nepareizs uzturs);
• iedzimti aminoskābju vielmaiņas traucējumi;
• palielināts olbaltumvielu zudums no urīna;
• ilgstošs mikroelementu trūkums;
• olbaltumvielu sintēzes pārkāpums hronisku aknu patoloģiju dēļ;
• alkoholisms, narkomānija;
• smagi apdegumi, asiņošana, infekcijas slimības;
• traucēta olbaltumvielu uzsūkšanās zarnās.

Olbaltumvielu enerģijas deficīts ir divu veidu: primārais un sekundārais. Pirmais traucējums ir saistīts ar nepietiekamu uzturvielu uzņemšanu organismā, bet otrs – funkcionālo traucējumu vai enzīmu sintēzi kavējošu zāļu lietošanas sekas.

Ar vieglu un mērenu olbaltumvielu deficīta stadiju (primāro) ir svarīgi novērst iespējamos patoloģijas attīstības cēloņus. Lai to izdarītu, palieliniet ikdienas olbaltumvielu daudzumu (proporcionāli optimālajam ķermeņa svaram), izrakstiet multivitamīnu kompleksu uzņemšanu. Zobu trūkuma vai apetītes samazināšanās gadījumā zondei vai pašbarošanai papildus izmanto šķidros barības vielu maisījumus. Ja olbaltumvielu trūkumu sarežģī caureja, tad pacientiem vēlams dot jogurta preparātus. Nekādā gadījumā nav ieteicams lietot piena produktus, jo organisms nespēj pārstrādāt laktozi.

Smagām sekundārās mazspējas formām nepieciešama stacionāra ārstēšana, jo, lai identificētu traucējumus, ir nepieciešamas laboratorijas pārbaudes. Lai noskaidrotu patoloģijas cēloni, tiek mērīts šķīstošā interleikīna-2 receptoru līmenis asinīs vai C-reaktīvā proteīna līmenis. Tiek pārbaudīts arī plazmas albumīns, ādas antigēni, kopējais limfocītu skaits un CD4+ T-limfocīti, lai palīdzētu apstiprināt anamnēzi un noteikt funkcionālās disfunkcijas pakāpi.

Galvenās ārstēšanas prioritātes ir kontrolēta uztura ievērošana, ūdens un elektrolītu līdzsvara korekcija, infekciozo patoloģiju likvidēšana, organisma piesātināšana ar barības vielām. Ņemot vērā, ka sekundārs olbaltumvielu trūkums var novērst slimības, kas izraisīja tās attīstību, izārstēšanu, dažos gadījumos tiek nozīmēta parenterāla vai cauruļu barošana ar koncentrētiem maisījumiem. Tajā pašā laikā vitamīnu terapiju lieto devās, kas divas reizes pārsniedz veselīga cilvēka ikdienas vajadzības.

Ja pacientam ir anoreksija vai disfunkcijas cēlonis nav noskaidrots, papildus tiek lietotas zāles, kas palielina apetīti. Lai palielinātu muskuļu masu, ir pieļaujama anabolisko steroīdu lietošana (ārsta uzraudzībā). Olbaltumvielu līdzsvara atjaunošana pieaugušajiem notiek lēni, 6-9 mēnešu laikā. Bērniem pilnīgas atveseļošanās periods ilgst 3-4 mēnešus.

Atcerieties, ka proteīna deficīta profilaksei ir svarīgi katru dienu savā uzturā iekļaut augu un dzīvnieku izcelsmes proteīna produktus.

Pārdozēt

Pārmērīga ar olbaltumvielām bagāta pārtikas uzņemšana negatīvi ietekmē cilvēka veselību. Olbaltumvielu pārdozēšana uzturā ir ne mazāk bīstama kā tā trūkums.

Raksturīgi pārmērīga olbaltumvielu simptomi organismā:

• nieru un aknu darbības traucējumu saasināšanās;
• apetītes zudums, elpošana;
• paaugstināta nervu uzbudināmība;
• bagātīga menstruālā plūsma (sievietēm);
• grūtības atbrīvoties no liekā svara;
• problēmas ar sirds un asinsvadu sistēmu;
• pastiprināta pūšana zarnās.

Jūs varat noteikt olbaltumvielu metabolisma pārkāpumu, izmantojot slāpekļa līdzsvaru. Ja uzņemtā un izvadītā slāpekļa daudzums ir vienāds, tiek uzskatīts, ka cilvēkam ir pozitīvs bilance. Negatīvs līdzsvars norāda uz nepietiekamu olbaltumvielu uzņemšanu vai sliktu uzsūkšanos, kas noved pie paša olbaltumvielu sadedzināšanas. Šī parādība ir izsīkuma attīstības pamatā.

Neliels olbaltumvielu pārpalikums uzturā, kas nepieciešams, lai uzturētu normālu slāpekļa līdzsvaru, nav kaitīgs cilvēka veselībai. Šajā gadījumā aminoskābju pārpalikums tiek izmantots kā enerģijas avots. Tomēr, ja lielākajai daļai cilvēku nav fiziskas aktivitātes, olbaltumvielu uzņemšana, kas pārsniedz 1,7 gramus uz 1 kilogramu ķermeņa svara, palīdz pārvērst lieko proteīnu slāpekļa savienojumos (urīnviela), glikozē, kas jāizvada caur nierēm. Pārmērīgs būvkomponentu daudzums izraisa ķermeņa skābes reakcijas veidošanos, palielina kalcija zudumu. Turklāt dzīvnieku olbaltumvielas bieži satur purīnus, kas var nogulsnēties locītavās, kas ir podagras attīstības priekštecis.

Olbaltumvielu pārdozēšana cilvēka organismā notiek ārkārtīgi reti. Mūsdienās parastajā uzturā ļoti trūkst augstas kvalitātes olbaltumvielu (aminoskābju).

Bieži uzdotie jautājumi

Kādi ir dzīvnieku un augu proteīnu plusi un mīnusi?

Galvenā dzīvnieku olbaltumvielu avotu priekšrocība ir tā, ka tie satur visas organismam nepieciešamās neaizvietojamās aminoskābes, galvenokārt koncentrētā veidā. Šāda proteīna trūkumi ir pārmērīga celtniecības komponenta daudzuma saņemšana, kas ir 2-3 reizes lielāka par dienas normu. Turklāt dzīvnieku izcelsmes produktos bieži ir kaitīgas sastāvdaļas (hormoni, antibiotikas, tauki, holesterīns), kas izraisa organisma saindēšanos ar sabrukšanas produktiem, izskalo “kalciju” no kauliem, rada papildu slodzi aknām.

Augu olbaltumvielas organismā labi uzsūcas. Tie nesatur kaitīgas sastāvdaļas, kas nāk ar dzīvnieku olbaltumvielām. Tomēr augu proteīniem nav bez trūkumiem. Lielākā daļa produktu (izņemot soju) tiek kombinēti ar taukiem (sēklās), satur nepilnu neaizvietojamo aminoskābju komplektu.

Kurš proteīns cilvēka organismā uzsūcas vislabāk?

1. Ola, uzsūkšanās pakāpe sasniedz 95 – 100%.
2. Piens, siers – 85 – 95%.
3. Gaļa, zivis – 80 – 92%.
4. Sojas – 60 – 80%.
5. Graudu – 50 – 80%.
6. Pupiņas – 40 – 60%.

Šī atšķirība ir saistīta ar to, ka gremošanas trakts neražo fermentus, kas nepieciešami visu veidu olbaltumvielu sadalīšanai.

Kādi ir ieteikumi olbaltumvielu uzņemšanai?

1. Nosedz ķermeņa ikdienas vajadzības.
2. Nodrošiniet, lai ar pārtiku tiktu iekļautas dažādas olbaltumvielu kombinācijas.
3. Neizmantojiet pārmērīgu olbaltumvielu daudzumu ilgstoši.
4. Naktīs neēdiet olbaltumvielām bagātu pārtiku.
5. Apvienojiet augu un dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielas. Tas uzlabos to uzsūkšanos.
6. Sportistiem pirms treniņa, lai pārvarētu lielas slodzes, ieteicams dzert ar olbaltumvielām bagātu proteīna kokteiļu. Pēc nodarbības gainer palīdz papildināt barības vielu rezerves. Sporta piedeva paaugstina ogļhidrātu, aminoskābju līmeni organismā, stimulējot ātru muskuļu audu atjaunošanos.
7. Dzīvnieku olbaltumvielām vajadzētu būt 50% no ikdienas uztura.
8. Lai izvadītu olbaltumvielu metabolisma produktus, nepieciešams daudz vairāk ūdens nekā citu pārtikas sastāvdaļu sadalīšanai un pārstrādei. Lai izvairītos no dehidratācijas, dienā jāizdzer 1,5-2 litri negāzēta šķidruma. Lai uzturētu ūdens-sāls līdzsvaru, sportistiem ieteicams patērēt 3 litrus ūdens.

Cik daudz olbaltumvielu var sagremot vienlaikus?

Starp biežas barošanas atbalstītājiem pastāv viedoklis, ka vienā ēdienreizē var uzņemt ne vairāk kā 30 gramus olbaltumvielu. Tiek uzskatīts, ka lielāks tilpums noslogo gremošanas traktu un tas nespēj tikt galā ar produkta gremošanu. Tomēr tas nav nekas vairāk kā mīts.

Cilvēka ķermenis vienā sēdē spēj pārvarēt vairāk nekā 200 gramus olbaltumvielu. Daļa olbaltumvielu nonāks dalībai anaboliskajos procesos jeb SMP un tiks uzglabāta kā glikogēns. Galvenais, kas jāatceras, jo vairāk olbaltumvielu nonāks organismā, jo ilgāk tas tiks sagremots, bet viss tiks uzsūkts.

Pārmērīgs olbaltumvielu daudzums palielina tauku nogulsnes aknās, palielina endokrīno dziedzeru un centrālās nervu sistēmas uzbudināmību, pastiprina sabrukšanas procesus un negatīvi ietekmē nieres.

Secinājumi

Olbaltumvielas ir visu cilvēka ķermeņa šūnu, audu, orgānu neatņemama sastāvdaļa. Olbaltumvielas ir atbildīgas par regulēšanas, motora, transporta, enerģijas un vielmaiņas funkcijām. Savienojumi ir iesaistīti minerālvielu, vitamīnu, tauku, ogļhidrātu uzsūkšanā, palielina imunitāti un kalpo kā muskuļu šķiedru celtniecības materiāls.

Pietiekams olbaltumvielu daudzums dienā (skat. tabulu Nr. 2 “Cilvēka nepieciešamība pēc proteīna”) ir atslēga veselības un labsajūtas saglabāšanai visas dienas garumā.