Обмен белков

Белки являются важнейшей составной частью пищи. Они необходимы для построения прото­плазмы и ядра клеток; все ферменты — белковые тела, гемоглобин — переносчик кислорода-сложное белковое образование, многие гормоны белковой природы. Белки не могут быть синтези­рованы ни из каких других пищевых веществ, так как содержат азот, которого нет ни в жирах, ни в углеводах.

Белки всасываются в кровь из кишечника в виде аминокислот (частично пептидов).

В печени часть аминокислот синтезируется в белки. Синтез белков происходит также и в других органах и тканях организма, причем в каждом органе, в каждой ткани синтезируются специфические для данного органа, для данной ткани полки. Особенно интенсивен этот синтез у молодых животных, которых происходит рост и развитие тела. Но и у взрослых жи­вотных непрерывно синтезируются белки тканей, так как в теле происходит постоянное их разрушение. Методом радиоактивных изотопов было установлено, что примерно в течение года обно­вляются все белки тела, причем в одних органах белки разрушаются быстрее, в других — медленнее.

Не все белки пищи в одинаковой мере могут быть использованы для построения тканей, так как не во всех белках содержатся все аминокислоты, необходимые для синтеза белков тела. Правда, некоторые аминокислоты, отсутствующие в пище, могут синтези­роваться в организме из других аминокислот либо путем переаминирования, либо путем синтеза их из безазотистых веществ и аммиака.

Незаменимые аминокис­лоты

Незаменимые аминокис­лоты — это аминокислоты, которые организм не в состоянии синтези­ровать самостоятельно. К ним относятся:

• триптофан;
• лейцин;
• изолейцин;
• метионин;
• лизин;
• треонин;
• фенилаланин.

Полноценные белки

Полноценные белки — это белки, содержащие все незаменимые аминокислоты. К полноценным белкам относят белки мяса, молока, яиц, некоторых растений.

Неполноценные белки

Белки, которые не содержат все незаменимые аминокислоты называют неполноценными (некоторые растительные белки).

Аминокислоты, которые не были использованы для синтеза белков тела проходят процесс дезаминации, в результате чего они лишаются аминогруппы, а оставшаяся безазотистая часть белковой молекулы через ряд сложных из­менений превращается в глюкозу. Так как безазотистая часть белковой молекулы пре­вращается в глюкозу, то ясно, что она может также служить источ­ником жира в организме.

Белки распадаются на аминокислоты, дезаминируются, образуют мочевину, а их безазотистая часть в конечном итоге превращается в воду и углекислоту.

При распаде белков освобождается энергия, 1 г белка дает 4,1 кал тепла. Однако это не вся энергия, содержащаяся в белке, так как часть ее (1,6 кал) удаляется с мочевиной и не используется организмом.

Аминокислоты, всосавшиеся в кровь и не использованные для синтеза белков тканей, дезаминируются, т. е. теряют аминогруппу, из которой затем образуется аммиак. Аммиак этот в дальнейшем у высших животных превращается в значительной своей части в мочевину, удаляемую с мочой. У птиц из аммиака образуется не мочевина, а мочевая кислота.

Интенсивность обмена белков в организме можно определить по количеству белка, принятого с пищей, и по количеству белка, распавшегося в организме. Это легко сделать потому, что почти весь азот, содержавшийся в распавшихся белках, выделяется с мочой. Зная, что в бочке содержится приблизительно 10% азота, можно определить количество распавшегося в теле бел­ка. Определив количество белка в пище и вычтя из него количество неусвоенного белка (по содержанию его в кале), можно установить баланс азота.

Положительный азотистый баланс

Если количество белка, принятого с пищей, окажется больше количества распавшегося в теле, то мы говорим о положительном азотистом балансе. Положи­тельный баланс азота всегда бывает у молодых организмов, так как у них происходит рост всех органов и тканей тела. У разных животных интенсивность роста неодинакова. Так, теленок вырастает за три месяца в 2,5 раза, жеребенок — в 3 раза, ягненок — в 5 раз, поросенок — в 8 раз. Отсюда вытекает, что и потребность в белке у этих животных будет разная. Быстро рас­тущие животные должны получать с пищей больше белка, чем мед­ленно растущие. В процессе эволюции получилось действительно так, что молоко матери по содержанию белка соответствует интен­сивности роста детеныша. Это видно из следующих данных.

Животное	Время удвоения веса новорожденного (в днях)	% белка в молоке матери
Лошадь	60	2,0
Корова	47	3,3
Коза	22	5,0
Овца	15	5,6
Свинья	14	7,5
Собака	9	9,2
Кролик	6	15,5

Положительный баланс азота имеет место и у беременных жи­вотных в связи с ростом плода. Белки откладываются в организме и в том случае, если ранее вследствие болезни или голодания имел место усиленный распад белка тканей.

Отрицательный азотистый ба­ланс

Если в теле распадается белков больше, чем их было принято с пищей, то налицо отрицательный азотистый ба­ланс. Отрицательный баланс есть показатель недостаточного поступ­ления белков с пищей, не покрывающий их распада в теле. Такое состояние, если оно будет продолжаться долго, приводит животное к гибели.

Азотистое равновесие

Если количество принятого с пищей белка равно разрушившемуся, то имеет место азотистое равновесие. У взрослых животных при нормальном питании наблюдается азотистое равновесие. Взрослое, нерастущее животное не в состоя­нии накоплять сколько-нибудь значительного запаса белков, как это имеет место в отношении углеводов и особенно жиров. Если повысить количество белка в пище, то организм постепенно начинает усиливать его разрушение, пока опять не наступит азотистое рав­новесие.

Белковый минимум

При уменьшении количества белка в пище уменьшается и его распад в теле, и снова наступает равновесие (рис. 82). Од­нако уменьшение белкового питания возможно только в неболь­шой степени. Если количество белка падает ниже того минимума, который необходим для восстановления разрушающихся тканей тела, то сохранение азотистого равновесия становится невозможным.

Такой минимум белка и витамин называют белковым минимумом. Для человека белковый минимум составляет 1,5 г на 1 кг веса или 80-100 г в сутки, для лошадей 0,7 — 0,8 г, для коров — 0,6 г и для свиней – 1 г на 1 кг веса. Материал с сайта http://wiki-med.com

Белковый минимум не является, однако, величиной строго определенной, так как зависит от многих факторов. Большое значение имеет состав принимаемого белка. Опытами доказано, что, например, 100 г белка куриных яиц превращаются в организме в 95 г белка тела животного, а 100 г белка овса дают только 32 г животного белка. Поэтому пища должна состоять из разнообразных белков, так как большинство белков, принимаемых в отдельности, не имеет достаточного набора аминокислот для синтеза белка, смесь же разных белков дает возможность организму выбрать из них все необходимые аминокислоты для построения собственного специ­фического белка.

Белковый минимум зависит и от соотношения питательных веществ в рационе. Избыток безазотистых веществ уменьшает до известной степени потребность животного в белке. Отсюда вытекает, что заме­щать друг друга в организме могут не только безазотистые вещества— жиры и углеводы, но безазотистые вещества могут в некоторой степени замещать и белковые вещества (белки сверх белкового ми­нимума) и наоборот. Это замещение происходит в количествах, рав­ноценных по содержанию в них энергии. Поэтому 1 г жира заме­няется 2.26 г углеводов или таким же количеством белка, а 1 г углеводов замещается 0.4 г жира или 1 г белка. Это явление носит название закона изодинамического замещения, который, однако, ограничивается тем, что белки и многие жиры имеют значение не только энергетическое, но и как носители многих других важ­ных свойств.

Организм может сохранять азотистое равновесие и при явно недостаточных количествах белка в пище. Следовательно, один только факт равновесия азота еще не доказывает, что белка в пи­щевом рационе достаточно.

Обмен белков регулируется нервной системой, главным образом, через щитовидную железу. Гормон щитовидной железы тирок­син повышает интенсивность белкового обмена.