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 – это органические соединения, являющиеся структурным компонентом белка. Т.е. когда мы говорим, о том, что белок является основным строительным материалом тканей организма, что он необходим для роста мышечной массы и незаменим при жиросжигании – всё это, на самом деле, об аминокислотах, из которых и состоит белок. Утрированно, можно сказать, что аминокислоты – это белки.
Почему в качестве «важнейших» аминокислот выбрали именно их не совсем понятно. Однако для нас важно, что эти двадцать аминокислот делят на два класса в зависимости от того, может ли организм самостоятельно их синтезировать (производить): заменимые и незаменимые.
Виды аминокислот: заменимые и незаменимые
Заменимые аминокислоты – это те, которые организм может получить двумя способами: либо в готовом виде из продуктов питания, либо производить самостоятельно из других видов аминокислот и веществ, поступающих в организм.
К заменимым аминокислотам относятся : аргинин, аспарагин, глутамин, глутаминовая кислота, глицин, карнитин, орнитин, таурин (иногда в этот список вносят пролин и серин).
Незаменимые аминокислоты – эти аминокислоты организм не в состоянии синтезировать сам и может получать только из продуктов питания. Если говорить более точно, то этот класс делится на незаменимые и условно незаменимые аминокислоты – на самом деле, они производятся в организме, но в ничтожно маленьких количествах и поэтому их дополнительное поступление крайне необходимо.
К незаменимым аминокислотам относятся : валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.
К условно незаменимым аминокислотам относятся : тирозин, цистеин, гистидин, аланин.
В разных источниках аминокислоты в этих классификациях могут немного отличаться. Иногда этот список дополняют несколькими другими элементами. Иногда «степень важности» некоторых ставят под сомнение, но, тем не менее, этот перечень можно назвать основным.
Источники аминокислот
Естественно, главным источником аминокислот являются продукты питания, богатые белком. Однако на основании содержания тех или иных аминокислот белки, содержащиеся в пище, можно разделить на полноценные и неполноценные.
Полноценные белки содержат в себе все незаменимые аминокислоты. К таким продуктам относятся, главным образом, продукты животного происхождения: мясо, птица, рыба, яйца, молочные продукты. К растительным источникам полноценного белка относится соя.
Среди всех продуктов наиболее качественным источником полноценных белков считается куриное яйцо, так как в нём не только полный набор незаменимых аминокислот, но и лучшее их соотношение.
Неполноценные белки – в их составе отсутствует хотя бы одна незаменимая кислота. Соответственно, по своему «качеству» неполноценные белки могут сильно отличаться. Ведь к одной и той же группе «неполноценных» будет относится тот белок, в котором только одна незаменимая аминокислота, и тот, в котором их семь. Источником неполноценных белков являются главным образом продукты растительного происхождения: бобовые, злаки, орехи и семечки.
Чтобы эта информация была более наглядной, я приведу пример. Допустим, есть человек, который занимается спортом и весит 70 кг. Ему необходимо, допустим, 1,2 г белка на кг массы тела, соответственно хотя бы 84 г. Он может получить их из 360-ти г курицы, либо из 2, 8 кг брокколи. И это только количественный показатель. Качество животного белка будет Выше.
Функции аминокислот в организме
В широком смысле, аминокислоты, из которых состоит белок, являются строительным материалом всех структур организма. Каждая аминокислота в отдельности выполняет свою незаменимую роль. Однако, обобщив, можно выделить следующие основные функции аминокислот:
И это только основные из них. Я не преувеличу, если скажу, что аминокислоты участвуют абсолютно во всех процессах, происходящих в организме.
Оптимальное соотношение аминокислот
Мне так и не удалось найти более-менее достоверного источника информации о том, каким всё-таки должно быть соотношение белков в рационе человека. Упоминается диапазон соотношения животных белков к растительным от 65:35 до 45:55. Думаю, что стоит ровняться на золотую середину и придерживаться пропорции 50:50.
Но важно также понимать, что такой подсчёт не обязательно даст Вам полный спектр необходимых аминокислот. Ведь даже если мы говорим о полноценном белке, содержащем все незаменимые аминокислоты, то играет роль также количество и пропорции этих аминокислот в данном продукте. Они могут быть там все, но просто в малом количестве или наблюдаться дефицит какой-то конкретной аминокислоты.
Безусловно, немногие из нас будут сидеть и скрупулёзно подсчитывать количество всех аминокислот и их пропорции в своём рационе. Именно поэтому достаточное употребление белка и соблюдение соотношения 50:50 животных к растительным белкам, предположительно, должно покрыть Вашу норму в аминокислотах. К слову, сочетание гречки с мясом даёт примерно такое соотношение. И не стоит забывать, что животный белок усваивается организмом намного лучше, чем растительный.
Растительный и животный белок: какой лучше?
Кто-то скажет, что полноценные белки важнее, потому что содержат незаменимые аминокислоты. Но если кушать только белок животного происхождения, человек всё равно будет испытывать недостаток тех кислот, которые в них не содержатся. Кроме того польза продуктов определяется не только наличием аминокислот. Огромную роль также играет соотношение белков, «хороших» и «плохих» жиров и углеводов. Ведь если продукт будет богат незаменимыми аминокислотами, но при этом содержать много животных жиров – его «полезность» существенно уменьшится даже для тех, кто не следит за фигурой. Поэтому вывод один — рацион должен быть максимально разнообразным, чтобы полностью покрыть потребность в аминокислотах.
Количество аминокислот необходимых человеку, занимающемуся спортом, резко увеличивается. Соответственно нужно либо строго контролировать их поступление с пищей, либо принимать дополнительные порции аминокислот в виде добавок спортивного питания (например, ВСАА).
Но это не значит, что добавки являются обязательными. Свой рацион вполне можно выстроить таким образом, чтобы покрыть все потребности в аминокислотах. У спортивного питания есть свои плюсы, но если Вы не соревнующийся спортсмен, его приём не является сверхнеобходимостью.
Ниже в таблицах Вы можете найти информацию об основных аминокислотах, их функциях и источниках получения. Среди продуктов, указаны только те, в которых каждая из аминокислот встречается в более-менее значимых количествах.
Незаменимые аминокислоты
Условно незаменимые аминокислоты
Заменимые аминокислоты
Понравилась статья? Скажите «спасибо» автору и поделитесь ей в социальных сетях, нажав на соответствующую иконку в правом нижнем углу.
А чтобы получать больше полезной информации каждый день, подпишитесь на наш instagram.
Почему незаменимые аминокислоты важны для организма
Функции незаменимых аминокислот
Нутриенты и аминокислоты
Почему незаменимые аминокислоты важны для организма
Тело человека в среднем на 20% состоит из белков (протеинов), а каждая клетка организма содержит до 50-80% этих соединений. Протеины в свою очередь – результат синтеза, смеси между 20 основными аминокислотами. Их последовательность в ходе соединений разнообразно чередуется в соответствии с набором генов в ДНК, что и обеспечивает отличия функциональности белков: строительных, транспортных, защитных и т.д.
Если упростить все биохимические реакции, распад белка, поступающего с пищей, – это и есть получение организмом условно и полностью незаменимых аминокислот. В то же время организму для продукции эндогенных белков требуются и собственные, и внешние функциональные элементы. Это объясняет высокую потребность в эссенциальных аминокислотах у человека, поскольку незаменимыми их делает неспособность организма продуцировать объем, достаточный для поддержания множества процессов жизнедеятельности.
Если вследствие нарушения одного из перечисленных параметров организм утрачивает возможность «сборки» одного из видов белка, нарушается естественная, нормальная работа множества систем жизнедеятельности. Чтобы понять, насколько серьёзным является такой сбой, можно обратиться к целевому анализу крови: исследуется потребность в основных аминокислотах, включая разбивку по группам, на 13, 32 или 48 вариантов интерпретаций.
Что даёт такой анализ: необходимые данные для объективной оценки метаболизма, обмена всех типов аминокислот, функциональности витаминов. На основе результатов можно составить или скорректировать диету, приём нутриентов, выявить некоторые заболевания, связанные с частично, полностью заменимыми и также незаменимыми аминокислотами.
В каких областях будет полезным: акушерство и гинекология, расстройства эндокринной системы, исследование репродуктивной функции у мужчин и женщин, также в ревматологии, онкологии, кардиологии, диетологии, при заболеваниях почек. Анализ информативен для спортсменов, особенно в период восстановления после травм, для бодибилдеров. Нередко к этому исследованию крови обращаются при коррекции возрастных состояний, ментального здоровья.
Функции незаменимых аминокислот
Каждое такое соединение имеет узконаправленное действие, но также принимает участие и в комплексных процессах организма: взаимодействуя с другими питательными элементами аминокислоты являются уже универсальными, многозадачными «солдатами». Задачи с участием незаменимых аминокислот довольно масштабны: вряд-ли можно привести пример биохимической реакции, протекающей в организме без их участия.
Вспомним, что все без исключения незаменимые аминокислоты не продуцируются самим организмом, а «добыть» их можно только из пищи или принимая комплексы нутриентов. В разных источниках к этой же группе могут быть добавлены несколько условно незаменимых – тех, что в небольших объёмах всё же продуцируются эндогенно, или же превращаются из заменимых, то есть тех, что производятся в необходимых объемах. Например – Пролин, для синтеза которого необходима заменимая глутаминовая кислота, а само соединение относится к иминной группе, близкой к аминам, но со способностью становиться аминокислотами в результате катаболических реакций.
К незаменимым аминокислотам относится восемь основных соединений: Лейцин и Изолейцин, Валин, Лизин, Метионин, Триптофан, Треонин и Фенилаланин. Нередко к ним добавляют условно заменимые Тирозин и Цистеин, все 10 соединений обеспечивают выполнение важнейших функций в организме.
Нутриенты и аминокислоты
Вовлеченность природных аминокислот в процессы биосинтеза максимально широка и охватывает все механизмы обеспечения жизнедеятельности: участие этих структурных единиц важно для биосинтеза не только протеинов, но также ферментов, витаминов, некоторых гормонов и т.д. Каждое соединение действует в комплексе с другими биологически значимыми веществами, но также имеет и собственный «почерк» – выраженное направленное действие.
Триптофан – соединение с высокой биодоступностью, усваивается порядка 90% поступающего с пищей объема. Предшествует синтезу серотонина – нейромедиатора, известного как гормон позитива, такое свойство Триптофана активно используется в терапии тревожных расстройств, депрессий, других расстройств ментальной целостности. Из серотонина далее образуется мелатонин, регулятор циклов сна и бодрствования, а также ниацин (никотиновая кислота) – витамин В3, участвующий в большинстве восстановительно-окислительных реакций, необходим в процессах обмена липидов, углеводов.
Фенилаланин – активность проявляет в присутствии витаминов С, В6 и В3, пользу для организма приносит в присутствии железа и меди. Поступая из пищи, в процессе метаболизма образует Тирозин – одно из условно незаменимых соединений, материал для продукции гормонов щитовидной железы. Непосредственно Фенилаланин незаменим в процессах продукции дофамина, норадреналина и адреналина.
Треонин – рекомендуется в качестве отдельной добавки всем, кто придерживается вегетарианской диеты, поскольку основным источником Треонина доказанно считаются именно мясные продукты. Важность: поддержка когнитивных и иммунных функций (Т-лимфоциты), липотропное действие в клетках печени, пищеварительном тракте. Большой объем Треонина требуется в процессе скульптурирования тела, поскольку незаменимым является в первую очередь для соединительной ткани, при повышенной физической активности – в паре с глицином синтезируется в коллаген.
Задачу формирования соединительных тканей, кожи, волос, ногтей, детоксикации и формирования коллагена выполняет Цистеин – вторая из аминокислот являющихся незаменимыми условно. Антиоксидантный функционал срабатывает при реакции с витамином С и селеном. Для синтеза Цистеина необходимы Серин, Метионин и витамин В6.
Метионин и Лизин – гепатопротекторы, наиболее активные из аминокислот являющихся регуляторами уровня холестерина, липидов. Метионин при этом усиливает синтез холина: вещества, защищающего клеточную мембрану от повреждений. Лизин сдерживает уровень накопления в сыворотке крови триглицеридов, а вместе с витамином С снижает риск закупорки артерий.
Лейцин, Изолейцин и Валин – это разные незаменимые аминокислоты, но с похожими эффектами действия в организме. В совместной работе обеспечивают защиту от неоправданных трат серотонина, то есть предупреждают его дефицит и связанные с этим состояния: депрессии, апатии, тревожные расстройства. Кроме того, независимо друг от друга эти соединения выполняют и другие функции:
Рассчитать самостоятельно оптимальную дозировку, состав специальных добавок с аминокислотами или их потребление из пищи практически невозможно. Именно в отношении этих питательных соединений не существует единых норм и показателей, как это разработано для витаминов, минералов и т.д. Например, референсные значения ВОЗ демонстрируют очень широкую «вилку» показателей, указывая только минимальное значение и потребность, в расчете на килограмм веса.
Но в отличие от нутриентов, определяя эффективный объём потребления, необходимо учитывать цель приёма, состояние здоровья, возраст, привычный режим питания, физической активности, медикаменты, любые другие персональные потребности. Немалое значение имеет и взаимодействие самих аминокислот: например, Цистеин может снизить потребность в Метионине, а Тирозин – в Фенилаланине. Производить такие расчёты довольно непросто, поскольку предварительно потребуется провести базовый мониторинг состояния здоровья по анализам крови.
На таких данных и основываются расчёты эффективных персональных дозировок любых биологически значимых веществ. Этот же принцип лежит в основе создания различных комплексов нутриентов, ориентированного на текущие потребности метаболизма – bioniq LIFE и bioniq BALANCE, bioniq IMMUNE и bioniq OMEGA 3