О незаменимых аминокислотах и их важности для жизни человека говорят много и с удовольствием: это чуть ли не основной предмет спора между вегетарианцами и мясоедами, важный аспект идеологии культуристов, обязательный пункт в лекциях молодым родителям районных педиатров.
Но что же это на самом деле?
Белки и аминокислоты
Белки — вещества для существования организма совершенно необходимые. Они участвуют в обменных процессах, из них состоят гормоны и антитела, клетки крови и мышечные волокна. Однако кусок хорошо прожаренной говядины сам по себе никогда не станет строительным материалом для бицепса бодибилдера Коли. Сначала мясо надо переварить — то есть, при помощи пищеварительных ферментов расщепить содержащийся в мясе белок на составляющие его аминокислоты, а потом собрать из этих «кирпичиков» новые белки — уже в колиной мышце.
Незаменимых у нас. есть!
12 необходимых для жизни аминокислот человеческий организм способен синтезировать самостоятельно. А еще девять обязательно должны поступать в него с белковыми продуктами: триптофан, фенилаланин, лизин, треонин, метионин, лейцин, изолейцин, валин, аргинин.
Если этот набор в организм поступает неполным — нарушается обмен веществ, а если совсем не поступает — организм гибнет.
Кто есть кто
Триптофан используется организмом для производства серотонина — гормона хорошего настроения, участвует в синтезе витамина В3.
Лейцин помогает восстанавливать мышечную и костную ткани, стимулирует производство гормонов роста.
Изолейцин необходим для синтеза гемоглобина, выносливости организма и восстановления мышечной ткани.
Валин важен для обмена веществ в мышцах и их восстановления после травмы.
Треонин регулирует белковый обмен в организме, участвует в обмене жиров в печени и работе иммунной системы.
Лизин помогает усваиваться кальцию и азоту, участвует в производстве, антител, гормонов, ферментов, восстановлении тканей организма после повреждений.
Метионин защищает стенки сосудов от отложения холестерина, участвует в процессе пищеварения.
Фенилаланин — производное вещество для синтеза нейромедиаторов, необходимых для памяти, способности к обучению, настроения.
Аргинин стимулирует иммунную систему организма, улучшает репродуктивные функции у мужчин, способствует выведению вредных веществ из организма.
Сколько их надо?
Институт питания РАМН рекомендует около 1,5 граммов белка на 1 кг веса тела для взрослых с низкой или средней физической нагрузкой. То есть молодого человека весом 75 килограммов количество белка должно составлять от 112 граммов в день.
Правда, ценность белка в разных продуктах отличается: яйца и молоко усваиваются на 95 процентов, мясо и рыба на 70-90 процентов, мучные продукты — на 40-70 процентов, овощи и бобовые на 30-60 процентов.
Необходимое количество незаменимых аминокислот в сутки:
Аминокислота
В граммах
В животных продуктах
В растительных продуктах
Триптофан
1
130 г сыра
2 кг моркови, 500 г фасоли
Лейцин
5
250 г говядины
1,2 кг гречки, 400 г гороха
Изолейцин
3,5
120 г курицы
1,4 кг ржаного хлеба, 450 г гороха
Валин
3,5
300 г говядины
800 г макаронных изделий, 400 г гороха
Треонин
2,5
350 трески
3 кг картофеля, 400 г фасоли
Лизин
4
200 г говядины
1,5 кг овсяной крупы, 400 гороха
Метионин
3
300 г курицы
1,3 кг риса, 1,8 кг гороха
Фенилаланин
3
300 г курицы
1 кг перловой крупы, 400 г гороха
Аргинин
4
250 г курицы
600 г риса, 250 г гороха
Обратите внимание, что незаменимые аминокислоты в продуктах содержатся не по одной, а в определенном сочетании. В продуктах животного происхождения есть все девять аминокислот. И достаточно около 300 граммов говядины или 500 г кисломолочных продуктов, чтобы получить их дневную норму.
Кстати, единственный белок, который по составу максимально близок к животному, содержится в бобовых — фасоли, сое, чечевице, горохе. Но, к сожалению, в нем практически нет аминокислоты метионина, которой богаты, например, зерновые продукты.
А если их не хватает?
Первыми признаками нехватки незаменимых аминокислот становятся изменение настроения и ухудшение памяти, быстрая утомляемость, снижение иммунитета, анемия, выпадение волос и ухудшение состояния кожи.
Как быть тем, кто не ест мясо и другие животные продукты?
Ежедневно и в достаточном количестве есть продукты из бобовых в сочетании с зерновыми — это гарантирует получение всех незаменимых аминокислот.
Обязательно включить в меню орехи, семечки и цельное зерно.
Включать в меню молочные продукты: их сочетание с зерновыми и бобовыми обеспечивает полным набором незаменимых аминокислот.
Аминокислоты — органические биологически важные соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные (-СООН) и аминные группы (-NH2), и имеющие боковую цепь, специфичную для каждой аминокислоты. Ключевые элементы аминокислот – углерод (C), водород (H), кислород (O) и азот (N). Прочие элементы находятся в боковой цепи определенных аминокислот.
Успех промышленного получения аминокислот объясняется тем, что химический синтез соединений-предшественников относительно дешев. Кроме того, для производства практически всех протеиногенных аминокислот разработаны методы ферментации, и имеются штаммы, позволяющие получать большие количества продукта. Во многих случаях такой подход экономически оправдан. Широко используются штаммы, усовершенствованные методами генетической инженерии. К настоящему времени закончено секвенирование генома Corynebacterium glutamicum. Полученная генетическая информация поможет ускорить создание новых высокопродуктивных штаммов. Во многих случаях уже клонированы целые опероны, ответственные за биосинтез аминокислот. Изучаются возможности управления обменом веществ клетки методами так называемой метаболической инженерии.
Для более детального рассмотрения темыпромышленного интеза аминокислотследует перейти по кнопке-ссылке:
АМИНОКИСЛОТЫ, СИНТЕЗИРУЕМЫЕ БИФИДОБАКТЕРИЯМИ И ПРОПИОНОВОКИСЛЫМИ БАКТИЕРИЯМИ
БИФИДОБАКТЕРИИ
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ АМИНОКИСЛОТ
Все эти биосинтезирующие функции бактерий открывают огромные возможности в сфере создания продуктов функционального питания. В современных условиях неблагоприятной экологии и снижения качества питания, с пособность бактерий к синтезу практически важных веществ (аминокислот, различных белковых соединений, витаминов, короткоцепочечных жирных кислот, полисахаридов и т.п.), является одним из перспективных инструментов в решени вопросов профилактики и лечения алиментарных заболеваний.
Для тех кто хочет получить общее представление или освежить память об основных понятиях, касающихся аминокислот и синтезе белка из аминокислот, а также о роли аминокислот в питании человека, предлагаем перейти по ссылкам:
КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ ПО ЗАМЕНИМЫМ И НЕЗАМЕНИМЫМ
Заменимые аминокислоты – это аминокислоты, поступающие в организм человека с белковой пищей, либо образующиеся в организме из иных аминокислот.
Незаменимые аминокислоты – это аминокислоты, которые не могут быть получены в организме человека с помощью биосинтеза, поэтому должны постоянно поступать в виде пищевых белков. Их отсутствие в организме приводит к явлениям, угрожающим жизни.
Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые содержит ряд исключений:
Потребность в аминокислотах и белке
Потребность в незаменимых аминокислотах
Существуют стандарты сбалансированности незаменимых аминокислот (НАК), разработанные с учетом возрастных данных. Длявзрослого человека (г/сутки): триптофана – 1, лейцина 4—6, изолейцина 3—4, валина 3—4, треонина 2—3, лизина 3—5, метионина 2—4, фенилаланина 2—4, гистидина 1,5—2.
Таблица 1. Международные рекомендации по суточной потребности детей в аминокислотах*
Аминокислоты – химические соединения, сочетающие в одной молекуле аминогруппу NH2 и карбоксильную группу COOH, и являющиеся основой для синтеза белковых молекул. В основе практически любых тканей и всех физиологических процессов лежат белки, а белки состоят из аминокислот – отсюда очевидна важнейшая роль, которую аминокислоты играют в человеческом организме.
Протеиногенные аминокислоты
Все огромное многообразие белков составлено из этих 20 аминокислот. Число вариантов цепочки из нескольких десятков аминокислот – поистине необозримо.
Что такое незаменимые аминокислоты?
Первые 9 из указанных нами протеиногенных аминокислот являются незаменимыми. Что это значит? Это значит, что они не вырабатываются в человеческом организме. И взять их можно только из пищи. Из этого видно, как важно питаться правильно и полноценно. Белки являются основой жизни на Земле и поэтому практически все, что человек употребляет в пищу, содержит в себе некоторое количество белков. Но, как мы уже знаем, белки очень отличаются по составу. Поэтому далеко не всякая пища является полноценной с точки зрения белкового состава. И, к сожалению, имеется масса примеров, как нехватка определенных аминокислот в пищевых продуктах, составлявших рацион больших групп людей в различных регионах, приводила к распространению тяжелых заболеваний среди этой группы.
Роль отдельных аминокислот
Первое место по значимости в группе незаменимых занимают аминокислоты с разветвленной цепочкой: лейцин, изолейцин и валин. Это так называемые BCAA – они очень важны для синтеза мышечных белков. Их довольно много в мясе, рыбе, молочных продуктах, но мало в растительной пище. Поэтому, питаясь исключительно злаками и овощами, люди не могут похвастаться крупными бицепсами. А современным спортсменам, уделяющим внимание наращиванию мышечной массы и повышению силовых показателей, пища с высоким содержанием BCAA просто необходима, а при ее нехватке приходится употреблять BCAA в виде пищевой добавки.
Еще одной важной аминокислотой, поступающей в организм только извне, является триптофан. Из него синтезируется серотонин и мелатонин – нейромедиаторы и гормоны, отвечающие за состояние нервной системы и сон, играющий ключевую роль в восстановлении после нагрузок.
Незаменимые аминокислоты играют ключевую роль не только в синтезе мышечных волокон, но и в секреции гормонов, в выработке витаминов, регулирующих обменные процессы, поэтому необходимо стараться избегать дефицита тех или иных аминокислот, так как это может стать причиной замедления спортивного прогресса и серьезных проблем со здоровьем. Для спортсменов и любителей спорта и фитнеса это особенно важно, так как при повышенных тренировочных нагрузках организм активнее расходует необходимые вещества и резервы незаменимых веществ следует обязательно пополнять.
Условно незаменимые аминокислоты
Условно-незаменимыми считаются аминокислоты, синтез которых в организме может быть ограничен теми или иными условиями (возрастом, физическим состоянием, наличием тех или иных заболеваний и т.д.). Это, к примеру, аргинин, не синтезирующийся или синтезирующийся в малых количествах у детей и пожилых людей.
Возможности компенсации нехватки незаменимых аминокислот
Недостаточное количество незаменимых аминокислот организм может частично компенсировать за счет других аминокислот, являющихся предшественниками незаменимых, или, напротив, промежуточными веществами их метаболизма. Например, глютаминовая кислота до некоторой степени может заменять аргинин, тирозин – фенилаланин, а гомоцистеин – метионин. Но полностью заместить незаменимые аминокислоты организм не может, поэтому необходимо следить за тем, чтобы их количество в пище было достаточным для удовлетворения потребностей конкретного организма.
Суточные нормы потребления незаменимых аминокислот для взрослого человека (по данным Всемирной Организации Здравоохранения) приведены в таблице.
Незаменимая аминокислота
Суточная потребность по данным ВОЗ, мг на 1 кг массы тела
20 основных аминокислот: состав, виды и химические формулы
Из чего состоят заменимые и незаменимые аминокислоты
Аминокислоты играют важную роль — принимают участие в биосинтезе белка. Расщепление белка на аминокислоты происходит в желудочно-кишечном тракте человека. Сколько существует аминокислот? Сегодня известно около двухсот пептидов, но всего 20 аминокислот принимают участие в строительстве биологического организма. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как запомнить аминокислоты, не стоит паниковать: нужно запомнить всего 20.
Есть заменимые и незаменимые аминокислоты. Также некоторые выделяют условно заменимые аминокислоты.
Заменимые аминокислоты
Заменимые аминокислоты — те аминокислоты, которые попадают в организм человека вместе с продуктами питания.
В самом человеке они тоже могут производиться — из прочих веществ.
Среди таких аминокислот выделяются:
Описанные функции кислот не являются полными и могут быть продолжены.
Незаменимые аминокислоты
Незаменимые аминокислоты — те, синтез которых человеческим организмом не предусмотрен.
Содержатся в отдельных продуктах и поступают в организм с приемом пищи.
В список аминокислот, которые в организме не вырабатываются, входят:
Химические формулы аминокислот
Условная формула аминокислоты в общем виде:
Вот как выглядит структурная формула аминокислот:
Ниже представлено фото с названиями аминокислот и структурными формулами:
Вот еще список аминокислот с молекулярными формулами в виде таблицы:
Чем грозит нехватка или избыток аминокислот в организме
Большинство аминокислот связано с регуляцией метаболизма. Практически любая аминокислота обеспечивает организм нужным количеством энергии для реализации химических реакций. Эти реакции отвечают за важные функции: дыхание, когнитивную деятельность, регуляцию психоэмоционального состояния и др.
Согласно исследованиям ученых в области биохимии, аминокислот, которые содержались бы только в продуктах животного происхождения, не существует. К тому же, растительный белок усваивается организмом намного лучше животного. Однако стоит отметить, что веганы должны контролировать свой рацион тщательнее. И вот почему.
В 100 граммах мяса и 100 граммах бобов процентное соотношение АМК будет разным. По этой причине первое время количество аминокислот, потребляемых с пищей, нужно контролировать.
Негативно на организме сказывается голодание и диеты, связанные с концентрацией на какой-либо одной группе продуктов: баланс полезных веществ будет нарушен.
Если аминокислот в организме не хватает, это выражается:
При этом стоит отметить, что проблемы с самочувствием наблюдаются даже если в организме есть недостаток хотя бы одной аминокислоты.
Но и избыток аминокислот сказывается на организме не лучшим образом: появляются симптомы, напоминающие пищевые отравления.
Если человек ведет здоровый образ жизни, то ему нет необходимости задумываться о том, как выучить все аминокислоты и всех ли аминокислот хватает в его организме: все 20 основных аминокислот поступают вместе с пищей. Исключение — спортсмены, для которых важно высокое содержание белка, необходимого для строительства мышечной массы.
Своевременная корректировка пищевых привычек и соблюдение мер при разработке рациона питания — важная составляющая здоровья. И об этом стоит помнить.
Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо.
Незаменимыми для человека и животных являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треони́н, триптофан и фенилалани́н.
Содержание
Содержание незаменимых аминокислот в еде
Валин содержится в зерновых, мясе, грибах, молочных продуктах, арахисе, сое Изолейцин содержится в миндале, кешью, курином мясе, турецком горохе (нут), яйцах, рыбе, чечевице, печени, мясе, ржи, большинстве семян, сое. Лейцин содержится в мясе, рыбе, буром рисе, чечевице, орехах, большинстве семян. Лизин содержится в рыбе, мясе, молочных продуктах, пшенице,орехах. Метионин содержится в молоке, мясе, рыбе, яйцах, бобах, фасоли, чечевице и сое. Треонин содержится в молочных продуктах и яйцах, в умеренных количествах в орехах и бобах. Триптофан содержится в мясе, овсе, бананах, сушёных финиках, арахисе, кунжуте, кедровых орехах, молоке, йогурте, твороге, рыбе, курице, индейке. Фенилаланин содержится в говядине, курином мясе, рыбе, соевых бобах, яйцах, твороге, молоке. Также является составной частью синтетического сахарозаменителя — аспартама, активно используемого в пищевой промышленности.
Таблица содержания незаменимых аминокислот в продуктах
(грамм на 100 грамм продукта)
№ п/п
продукт
лейцин
изолейцин
гистидин
тирозин
глицин
лизин
валин
метионин
фенилаланин
1
Молоко женское
0,108
0,062
0,028
0,06
0,042
0,082
0,072
0,022
0,056
2
Молоко коровье
0,278
0,182
0,081
0,119
0,03
0,218
0,189
0,068
0,136
3
Кефир
0,263
0,173
0,075
0,112
0,056
0,209
0,183
0,063
0,138
4
Творог
0,924
0,548
0,306
0,456
0,184
0,725
0,695
0,263
0,491
5
Яйцо куриное
1,13
0,83
0,294
0,515
0,37
0,883
0,895
0,378
0,732
6
Мясо говяжье
1,73
1,06
0,805
0,596
1,447
2,009
1,156
0,528
0,789
7
Мясо куриное
1,62
1,117
0,697
0,66
1,519
1,975
1,024
0,494
0,932
8
Печень говяжья
1,543
0,8
0,439
0,47
0,903
1,295
0,987
0,345
0,845
9
Треска
1,222
0,879
0,54
0,439
0,525
1,551
0,929
0,488
0,651
10
Крупа рисовая
1,008
0,369
0,135
0,176
0,63
0,142
0,425
0,223
0,313
11
Крупа манная
0,364
0,258
0,186
0,158
0,263
0,32
0,386
0,103
0,399
12
Крупа гречневая
0,702
0,301
0,203
0,16
0,796
0,431
0,343
0,183
0,395
13
Крупа овсяная
0,672
0,302
0,137
0,234
0,453
0,384
0,384
0,198
0,363
14
Крупа пшенная
1,04
0,244
0,137
0,226
0,22
0,226
0,333
0,207
0,48
15
Крупа перловая
0,584
0,258
0,152
0,148
0,308
0,286
0,313
0,173
0,331
16
Горох
1,204
0,78
0,395
0,227
0,48
0,984
0,804
0,16
0,763
17
Мука пшеничная
0,567
0,29
0,096
0,149
0,149
0,12
0,387
0,108
0,322
18
Макаронные изделия
0,69
0,38
0,133
0,253
0,215
0,139
0,412
0,12
0,488
19
Хлеб ржаной
0,275
0,146
0,118
0,293
0,217
0,132
0,062
0,062
0,278
20
Хлеб пшеничный
0,55
0,25
0,106
0,162
0,264
0,103
0,286
0,088
0,33
21
Печенье
0,357
0,171
0,247
0,088
0,172
0,08
0,054
0,054
0,334
Компенсация незаменимых аминокислот
Несмотря на то, что самостоятельно организм не способен синтезировать незаменимые аминокислоты, их недостаток в некоторых случаях все же может быть частично компенсирован. Так например недостаток поступающего вместе с пищей незаменимого фенилаланина может быть частично замещен заменимым тирозином. Гомоцистеин вместе с необходимым количеством доноров метильных групп, снижает потребности в метионине, а глутаминовая кислота частично замещает аргинин. В то же время необходимо отметить, что недостаток хотя бы одной незаменимой аминокислоты, приводит к неполному усвоению и других аминокислот. В таких условиях развитие организмов напрямую зависит от того незаменимого вещества, недостаток которого ощущается наиболее остро (закон минимума Либиха). Так же необходимо помнить, что для разных видов организмов список незаменимых аминокислот в некоторых случаях различен.
