Белтъците – основа на живота

Азбучна истина е, че съставът и качеството на храната са определящи за доброто физическо и психическо състояние на човека. В резултат на преработването на храната организмът получава нужната енергия за поддържане на жизнените си процеси, както и материали за изграждане и възобновяване на тъканите си.

През последните години бяха получени убедителни доказателства, че приеманата храна в значителна степен влияе и на състава и кондицията на чревната микрофлора, която оказва сериозно въздействие върху здравния и емоционалния статус на Хомо сапиенс. Нещо повече, по изключително перфиден начин бактериите, обитаващи чревния тракт, манипулират гастрономичните предпочитания на своя хазяин, насочвайки апетита му към храни, нужни за техния метаболизъм и популация. Основните нутриенти, които следва задължително да присъстват в хранителния рацион на човека

с оглед поддържане в изправност на неговата хомеостаза и нервно-психическо състояние, са въглехидрати (захари), протеини (белтъци), липиди (мазнини), витамини и минерали. Протеините са основен градивен елемент на човешкия организъм

и участват във всички жизненоважни процеси, протичащи в него. Човешкото тяло е съставено от вода (60%), протеини (19%), липиди (15%), въглехидрати (1%) и минерални вещества (5%). Задълбоченият анализ на тези изключително важни природни вещества показал, че протеините в човешкия организъм са линейни полимери, като правило съставени от двадесет основни (канонични) аминокиселини: валин, левцин, изолевцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан, глицин, аланин, пролин, серин, цистеин, аспарагинова киселина, аспарагин, глутаминова киселина, глутамин, хистидин и тирозин. Първите осем от тях са известни като есенциални (незаменими). Те не могат да се синтезират от човешкия организъм, поради което следва да постъпват с приеманата храна.

Пълноценността на един белтък в значителна степен се определя от количеството на тези аминокиселини в неговия състав.

Кой и защо е избрал именно тези аминокиселини от всичките около 300, срещащи се в природата, остава загадка. В биосферата на Земята се срещат около сто хиляди милиарда различни белтъци, способстващи за съществуването на над 106 вида живи организми – от вирусите до човека. Пресметнато е, че в резултат на комбинирането на изброените по-горе аминокиселини могат да се получат 2,4.1018 различни белтъци.

Като правило броят на аминокиселините в белтъчните вещества на човешкия организъм варира от 30 до 3000 (понякога много повече).

В средата на XX век датският биохимик Кай Линдстрьом-Ланг предложи четири нива за описване на структурната организация на белтъчните вещества – първична, вторична, третична и четвъртична структура. Първичната структура – последователността на аминокиселините в белтъчната молекула, се определя еднозначно от генетичния код, съхраняван в носителя на наследствената информация – молекулата на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК). Останалите структури са свързани с пространствената ориентация на белтъчните макромолекули и тяхната стабилност в значителна степен зависи от условията на средата.

Редица въздействия – топлина, радиоактивно лъчене, ултразвук, киселини, основи, соли и др., разрушават

вторичната, третичната и четвъртичната структура на протеините и като правило способстват за пълната загуба на техните физиологични функции. Процесът е известен като денатурация. Най-често той се наблюдава при топлинната обработка на яйцата, в хода на която прозрачният яйчен белтък овалбумин се превръща в непрозрачна, относително твърда и неразтворима маса.

Едва след продължителен глад и изчерпване на въглехидратните и липидните депа организмът посяга към протеините като източник на енергия. Протеините изпълняват множество други важни функции в човешкия организъм – структурна (изграждат мускулите, съединителната тъкан, кожата, косата, ноктите и т.н. на човешкото тяло), регулаторна и сигнална (посредством множество хормони, сигнални молекули, растежни фактори и др.), транспортна (състояща се в пренасяне на различни вещества в кръвния ток), защитна (участие в имунната защита), каталитична (съставна част на ензимите, управляващи метаболизма) и т.н.

Човешкият метаболизъм е немислим без участието на ензимите, които катализират хиляди биохимични реакции в организма.

Смята се, че в човешкото тяло действат над 3000 различни ензими, чиято роля е ускоряване на определени химични реакции. За осъществяването на някои взаимодействия в човешкия организъм са нужни милиони години, но под действието на ензимите те протичат за милисекунди!

Белтъчните вещества са важна съставна част както в животинските, така и в растителните организми. Животинските протеини са по-ценни за човешкия организъм, тъй като съдържат необходимите незаменими аминокиселини (растителните протеини почти не ги съдържат). Те се усвояват в значително по-висока степен (от 40 до 100%) в сравнение с растителните протеини, които организмът утилизира едва от 20 до 40%. Млечният белтък се усвоява около 60%, този на месото – до 40%, на рибите – около 95%, а на яйцето – 98%.

За разлика от растителния, животинският белтък се метаболизира в организма твърде продължително време – от 3 до 5 часа.

Ето защо диетолозите не препоръчват на вечеря да се консумират значителни количества протеини. Освен че натоварват сериозно храносмилателния тракт, те способстват и за отделянето на невротрансмитера допамин, който влияе негативно на качеството на съня. Консумирането на растителни протеини, съдържащи се в значителни количества в соята, граха, фасула и лещата, е полезно за организма, тъй като те съдействат за разширяване на палитрата от потребните на организма аминокиселини. Например съдържанието на протеини в соята е 40-50 г/100 г и техният аминокиселинен състав е много богат и близък до този на месото. Според някои изследвания обаче протеините на соята оказват негативно влияние върху хормоналния фон и либидото у мъжете. Системното приемане на около 50 г соев протеин дневно води до понижение на нивото на тестостерон с цели 20%.

Соята съдържа фитоестрогени (женски полови хормони), повишаването на съдържанието на които в мъжкия организъм води до понижаване на нивото на тестостерон в него. Освен понижаване на половата активност това води и до отслабване на нарастването на мускулната маса, в който процес участва тестостеронът.

Понижената консумация на протеини има пагубно въздействие върху организма поради лишаването му от основните структурни елементи – аминокиселините, необходими за синтеза на нужните му белтъчни вещества. Общоприето е становището, че повишената консумация на животински белтъчини не е полезна за организма. Освен, че в значителна степен се увеличава количеството на урея (карбамид) и пикочна киселина (с елиминирането на които организмът може и да не се справи), според някои изследвания това води и до повишаване на риска от развитие на раково заболяване или преждевременна смърт. Съгласно учени от Южнокалифорнийския университет в САЩ редовната повишена консумация на животински протеини е еквивалентна на... ежедневното изпушване на 20 цигари. Препоръчваната дневна доза протеини в значителна степен зависи от възрастта и физическата активност на индивида. Като правило тя не следва да надвишава 2 г на килограм телесна маса.

gpopov_bg@yahoo.com  

Каре

Първото белтъчно вещество е изолирано от пшеничното брашно от италианския химик Якопо Бекари през далечната 1728 г. Поради неговата лепливост и пластичност то получило наименованието глутен (на латински gluten – лепило). Впоследствие били изолирани и други вещества с подобни свойства – фибрин (от кръвта), овалбумин (от яйцето), желатин (от костите и хрущялите) и др., което дало основание на френския химик Антоан Фуркроа да ги отдели в отделен клас биологични вещества. Наименованието на този клас органични съединения – протеини (от гръцки protos – първи), е използвано за първи път през 1838 г. от шведския химик Йонс Берцелиус в писмото му до неговия холандски колега Герардус Мулдер. В края на XIX век немският биолог Албрехт Косел лансирал теорията, че белтъчните вещества са изградени от аминокиселини. Това твърдение било експериментално доказано от неговия именит сънародник Херман Фишер, удостоен с Нобелова награда през 1902 г. Първостепенната роля на протеините в човешкия организъм била призната едва през 1926 г., когато американският биохимик Джеймс Сандер – носител на Нобелова награда, изолирал ензима уреаза, катализиращ разпадането на карбамида (крайния продукт на метаболизма на протеините) до амоняк и въглероден диоксид и доказал белтъчната природа на ензимите.