Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с незаменимых аминокислот )
Перейти к навигации Перейти к поиску
См. Также: Белок (питательное вещество) и Качество белка.

Незаменимая аминокислота , или незаменимая аминокислота , является аминокислота , которая не может быть синтезирована с нуля организма достаточно быстро , чтобы поставлять свой спрос, и , следовательно , должен поступать из рациона. Из 21 аминокислоты, общей для всех форм жизни, девять аминокислот, которые люди не могут синтезировать, - это фенилаланин , валин , треонин , триптофан , метионин , лейцин , изолейцин , лизин и гистидин . [1] [2]

Шесть других аминокислот считаются условно незаменимыми в рационе человека, что означает, что их синтез может быть ограничен при определенных патофизиологических условиях, таких как недоношенность у младенца или люди с тяжелым катаболическим расстройством. [2] Это шесть аргинин , цистеин , глицин , глутамин , пролин и тирозин . Шесть аминокислот являются несущественными ( необязательной ) в организме человека, то есть они могут быть синтезированы в достаточном количестве в организме. Эти шесть - аланин , аспарагиновая кислота , аспарагин ,глутаминовая кислота , серин , [2] и селеноцистеин (считается 21 - аминокислотой). Пирролизин , который протеиногенен только для определенных микроорганизмов, не используется и поэтому не является необходимым для большинства организмов, включая человека.

Лимитирующей аминокислотой является незаменимой аминокислотой найдено в наименьшее количество в пищевом продукте. Это понятие важно при расчете кормов для животных .

Сущность у людей [ править ]

СущественныйУсловно существенное [3] [4]Несущественный
Гистидин (H)Аргинин (R)Аланин (А)
Изолейцин (I)Цистеин (С)Аспарагиновая кислота (D)
Лейцин (L)Глютамин ( клавиша Q)Аспарагин (N)
Лизин (К)Глицин (G)Глутаминовая кислота (E)
Метионин (м)Пролин (P)Серин (S)
Фенилаланин (F)Тирозин (Y)Селеноцистеин (U)
Треонин (T)
Пирролизин * (O)
Триптофан ( клавиша W)
Валин (V)

(*) Пирролизин , который иногда считают «22-й аминокислотой», не используется людьми. [5]

Эукариоты могут синтезировать некоторые аминокислоты из других субстратов . Следовательно, только часть аминокислот, используемых в синтезе белка, является необходимыми питательными веществами .

Рекомендуемая суточная доза [ править ]

Основная статья: Белок (питательное вещество)

Оценка суточной потребности в незаменимых аминокислотах оказалась сложной задачей; эти цифры подверглись значительному пересмотру за последние 20 лет. В следующей таблице перечислены рекомендованные ВОЗ и США суточные количества незаменимых аминокислот, используемых в настоящее время для взрослых людей , вместе с их стандартными однобуквенными сокращениями. [6] [7]

Аминокислоты)мг на кг массы тела
КТОСША
H гистидин1014
I Изолейцин2019
L лейцин3942
К лизин3038
M метионин
+ C цистеин		10,4 + 4,1
(всего 15)		19 общая
F фенилаланин
+ Y тирозин		25 (всего)Всего 33
T треонин1520
W Триптофан45
V Валин26 год24

Рекомендуемая суточная доза для детей в возрасте от трех лет и старше на 10-20% выше, чем у взрослых, а для младенцев может быть на 150% выше в первый год жизни. Цистеин (или серосодержащие аминокислоты), тирозин (или ароматические аминокислоты) и аргинин всегда необходимы младенцам и растущим детям. [6] [8]

Относительный аминокислотный состав источников белка [ править ]

Продукты питания, в которых отсутствуют незаменимые аминокислоты, являются плохим источником белковых эквивалентов, поскольку организм имеет тенденцию дезаминировать полученные аминокислоты, превращая белки в жиры и углеводы . Следовательно, для высокой степени использования чистого белка необходим баланс незаменимых аминокислот , который представляет собой массовое отношение аминокислот, превращенных в белки, к поставляемым аминокислотам. [9]

Полноценные белки содержат сбалансированный набор незаменимых для человека аминокислот. Цельные продукты растительного и природного происхождения содержат все незаменимые аминокислоты. [10] Почти полные белки также содержатся в некоторых растительных источниках, таких как киноа . [11]

На чистое использование белка сильно влияет ограничивающее содержание аминокислот (незаменимая аминокислота, содержащаяся в наименьшем количестве в продуктах питания), и в некоторой степени на него влияет сохранение незаменимых аминокислот в организме. Поэтому рекомендуется смешивать продукты с разными недостатками в распределении незаменимых аминокислот. Это ограничивает потерю азота из-за дезаминирования и увеличивает общее чистое использование белка. [9]

Источник белкаОграничивающая аминокислота
Пшеницализин
Рислизин
Кукурузализин и триптофан
Бобовыепара метионин / цистеин и триптофан
Яйцо , курица, молоконикто; яйцо является эталоном для полноценного белка

Профиль распределения аминокислот в растительной пище менее оптимален, чем в животной пище. [12] [13], но нет необходимости употреблять растительную пищу, содержащую полноценные белки, пока поддерживается разумно разнообразная диета. [14] Многочисленные пары различных растительных продуктов могут обеспечить полный профиль белка. Некоторые традиционные комбинации продуктов, такие как кукуруза и бобы или бобы и рис, содержат незаменимые аминокислоты, необходимые для человека, в достаточных количествах. [15] Официальная позиция Академии питания и диетологии заключается в том, что белок из соответствующей запланированной комбинации разнообразных растительных продуктов, употребляемых в течение дня, может быть адекватным с точки зрения питательности при соблюдении потребности в калориях.[14]

Качество белка [ править ]

Основная статья: Качество протеина

Были предприняты различные попытки выразить «качество» или «ценность» различных видов белка. Меры включают биологическую ценность , чистое использование белка , коэффициент эффективности белка , белки усвояемость-скорректированные аминокислоты оценки и полноценные белки концепции . Эти концепции важны в животноводстве , поскольку относительный недостаток одной или нескольких незаменимых аминокислот в кормах для животных будет иметь ограничивающий эффект на рост и, следовательно, на коэффициент конверсии корма . Таким образом, различные корма можно скармливать в комбинации для увеличения чистого использования белка или в виде добавки. отдельной аминокислоты (метионин, лизин, треонин или триптофан) можно добавить в корм.

Белок на калорию [ править ]

Содержание протеина в продуктах питания часто измеряется в протеине на порцию, а не в протеине на калорию. Например, Министерство сельского хозяйства США указывает 6 граммов белка на большое цельное яйцо (50-граммовая порция), а не 84 мг белка на калорию (всего 71 калория). [16] Для сравнения: в порции сырой брокколи (100 г) содержится 2,8 грамма протеина или 82 мг протеина на калорию (всего 34 калории), или дневная норма 47,67 г протеина после употребления 1690 г сырого. брокколи в день - 574 кал. [17] Яйцо содержит 12,5 г белка на 100 г, но на 4 мг больше белка на калорию, или белок DV после 381 г яйца, что составляет 545 кал. [18]Соотношение незаменимых аминокислот (качество белка) не принимается во внимание, на самом деле нужно было бы съедать более 3 кг брокколи в день, чтобы иметь здоровый белковый профиль, и почти 6 кг, чтобы получить достаточно калорий. [17] Взрослым людям рекомендуется получать от 10 до 35% от своих 2000 калорий в день в виде белка. [19]

Полные белки у животных, кроме человека [ править ]

Ученые знали с начала 20 века, что крысы не могли выжить на диете, единственным источником белка которой был зеин , получаемый из кукурузы (кукурузы), но выздоравливали, если их кормили казеином из коровьего молока. Это привело Уильяма Камминга Роуза к открытию незаменимой аминокислоты треонина . [20] Изменяя рацион грызунов, Роуз смогла показать, что крысам необходимы десять аминокислот: лизин , триптофан , гистидин , фенилаланин , лейцин , изолейцин , метионин , валин., и аргинин в дополнение к треонину. Более поздняя работа Роуза показала, что восемь аминокислот необходимы взрослым людям, а гистидин также важен для младенцев. Долгосрочные исследования показали, что гистидин также важен для взрослых людей. [21]

Взаимозаменяемость [ править ]

Различие между незаменимыми и заменимыми аминокислотами до некоторой степени неясно, поскольку одни аминокислоты могут быть произведены из других. Серы отработанный аминокислот, метионина и гомоцистеина , могут быть превращены друг в друга , но ни один не могут быть синтезированы De Novo в организме человека. Точно так же цистеин может быть получен из гомоцистеина, но не может быть синтезирован сам по себе. Таким образом, для удобства серосодержащие аминокислоты иногда рассматриваются как единый пул питательно эквивалентных аминокислот, как и пара ароматических аминокислот, фенилаланин и тирозин . Аналогично аргинин , орнитин ицитруллин , которые взаимно превращаются в цикле мочевины , считаются единой группой. [ необходима цитата ]

Последствия дефицита [ править ]

Основная статья: Белково-энергетическая недостаточность

Если одна из незаменимых аминокислот недоступна в необходимых количествах, синтез белка будет подавлен независимо от доступности других аминокислот. [2] Было показано, что дефицит белка влияет на все органы и многие его системы, например влияет на развитие мозга у младенцев и маленьких детей; подавляя поддержание иммунной системы, увеличивая риск заражения; влияя на функцию и проницаемость слизистой оболочки кишечника , тем самым снижая абсорбцию и повышая уязвимость к системным заболеваниям ; и влияя на функцию почек. [2] Физические признаки белковой недостаточности включают отек , задержку роста.у младенцев и детей - слабая мускулатура, тусклая кожа, тонкие и ломкие волосы. Биохимические изменения, отражающие дефицит белка, включают низкий уровень сывороточного альбумина и низкий уровень трансферрина в сыворотке . [2]

Аминокислоты, незаменимые в рационе человека, были установлены в серии экспериментов, проведенных Уильямом Каммингом Роузом . Эксперименты включали элементарные диеты для здоровых аспирантов-мужчин. Эти диеты состояли из кукурузного крахмала , сахарозы , молочного жира без белка, кукурузного масла , неорганических солей, известных витаминов , больших коричневых «конфет» из экстракта печени, приправленного маслом мяты перечной (для обеспечения любых неизвестных витаминов), и смесей высокоочищенных индивидуумов. аминокислоты. Основным показателем результата был азотный баланс.. Роуз отметил, что симптомы нервозности, истощения и головокружения встречались в большей или меньшей степени, когда люди лишались незаменимой аминокислоты. [22]

Эфирный амина кислота дефицит следует отличать от белково-энергетической недостаточности , что может проявляться в виде маразма или квашиоркора . Когда- то квашиоркор приписывали дефициту чистого белка у людей, потребляющих достаточно калорий («синдром сахарного младенца»). Однако эта теория была поставлена ​​под сомнение из-за того, что нет никакой разницы в питании детей, у которых развивается маразм и квашиоркор. [23] Тем не менее, например, в нормативных диетических дозах (DRI), поддерживаемых Министерством сельского хозяйства США , недостаток одной или нескольких незаменимых аминокислот описывается какбелково-энергетическая недостаточность . [2]

См. Также [ править ]

  • Биологическая ценность (BV)
  • Незаменимая жирная кислота
  • Основные гены
  • Список стандартных аминокислот
  • Низкобелковая диета
  • Ортомолекулярная медицина
  • Скорректированная оценка аминокислотной перевариваемости белков
  • Кетогенная аминокислота
  • Глюкогенная аминокислота

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Young VR (1994). «Требования к аминокислотам для взрослых: аргументы в пользу серьезного пересмотра текущих рекомендаций» (PDF) . J. Nutr . 124 (8 доп.): 1517S – 1523S. DOI : 10,1093 / Jn / 124.suppl_8.1517S . PMID  8064412 .
  2. ^ a b c d e f g Диетические справочные данные: Основное руководство по потребностям в питательных веществах. Архивировано 5 июля 2014 года в Wayback Machine . Совет по питанию и питанию Института медицины. usda.gov
  3. ↑ Fürst P, Stehle P (1 июня 2004 г.). «Какие основные элементы необходимы для определения потребности человека в аминокислотах?» . Журнал питания . 134 (6 доп.): 1558S – 1565S. DOI : 10.1093 / JN / 134.6.1558S . PMID 15173430 . 
  4. ^ Тростников PJ (1 июля 2000). «Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека» . J. Nutr . 130 (7): 1835С – 40С. DOI : 10.1093 / JN / 130.7.1835S . PMID 10867060 . 
  5. ^ Ричард Каммак. "Информационный бюллетень 2009, Комитет по биохимической номенклатуре IUPAC и NC-IUBMB" . Архивировано из оригинального 12 сентября 2017 года . Проверено 16 июля 2012 года .
  6. ^ a b ФАО / ВОЗ / УООН (2007). «ТРЕБОВАНИЯ К БЕЛКАМ И АМИНОКИСЛОТАМ ПРИ ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА» (PDF) . ВОЗ Press. , стр.150
  7. ^ Институт медицины (2002). «Белок и аминокислоты» . Нормы потребления энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, белков и аминокислот с пищей . Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. С. 589–768.
  8. ^ Имура K, Окада A (1998). «Аминокислотный обмен у детей». Питание . 14 (1): 143–8. DOI : 10.1016 / S0899-9007 (97) 00230-X . PMID 9437700 . 
  9. ^ a b Макгилвери, Роберт В. Биохимия, функциональный подход, 1979. Глава 41, особенно стр. 787
  10. ^ «Питание для всех: Основы: белок» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Проверено 15 мая 2008 года .
  11. ^ http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940015664_1994015664.pdf
  12. ^ Мариотти, Франсуа; Гарднер, Кристофер Д. (4 ноября 2019 г.). «Диетический белок и аминокислоты в вегетарианской диете - обзор» . Питательные вещества . 11 (11): 2661. DOI : 10,3390 / nu11112661 . PMC 6893534 . PMID 31690027 .  
  13. ^ Вульф, П.Дж.; Полный; Басу, А. (2011). Хаслам, Найл Джеймс (ред.). «VProtein: определение оптимальных аминокислотных добавок из продуктов растительного происхождения» . PLOS ONE . 6 (4): e18836. Bibcode : 2011PLoSO ... 618836W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0018836 . PMC 3081312 . PMID 21526128 .  
  14. ^ a b Мелина, Весанто ; Крейг, Уинстон; Левин, Сьюзен (1 декабря 2016 г.). «Позиция Академии питания и диетологии: вегетарианские диеты» . Журнал Академии питания и диетологии . 116 (12): 1971. DOI : 10.1016 / j.jand.2016.09.025 . ISSN 2212-2672 . PMID 27886704 .  
  15. ^ Незаменимые аминокислоты . phy-astr.gsu.edu: «ряд популярных этнических продуктов включает такую ​​комбинацию, чтобы в одном блюде можно было надеяться получить десять незаменимых аминокислот. Мексиканская кукуруза и бобы, японский рис и соевые бобы и красный каджун бобы и рис являются примерами таких случайных комбинаций ».
  16. ^ Национальная база данных по питательным веществам SDA для стандартной справки (выпуск 21 изд.). Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований. 2008 г.
  17. ^ a b Вановский, Виталий. «Брокколи сырая: пищевая ценность и анализ» . www.nutritionvalue.org . Проверено 4 ноября 2019 года .
  18. ^ Vanovschi, Vitalii. «Яйцо пашот, вареное, целое: пищевая ценность и анализ» . www.nutritionvalue.org . Проверено 4 ноября 2019 года .
  19. ^ "Web MD Protein: вы получаете достаточно?" . webmd.com. 5 сентября 2014 . Проверено 31 марта 2015 года .
  20. ^ Rose WC, Haines WJ, Warner DT, Джонсон JE (1951). «Потребности человека в аминокислотах. II. Роль треонина и гистидина» . Журнал биологической химии . 188 (1): 49–58. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 56144-5 . PMID 14814112 . 
  21. ^ Kopple JD, Swendseid ME (май 1975). «Доказательства того, что гистидин является незаменимой аминокислотой для нормального и хронического уремического человека» . J Clin Invest . 55 (5): 881–891. DOI : 10.1172 / JCI108016 . PMC 301830 . PMID 1123426 .  
  22. ^ Роза, туалет; Haines, WJ; Уорнер, Д. Т. (1951). «Потребности человека в аминокислотах. III. Роль изолейцина; дополнительные данные о гистидине» (PDF) . J Biol Chem . 193 (2): 605–612. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 50916-9 . PMID 14907749 . Проверено 15 декабря 2012 года .  
  23. Перейти ↑ Ahmed T, Rahman S, Cravioto A (2009). «Отечное недоедание». Индийский журнал медицинских исследований . 130 (5): 651–4. PMID 20090122 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Содержание аминокислот в некоторых вегетарианских продуктах на сайте veganhealth.org.
  • Аминокислотные профили некоторых распространенных кормов в Технологическом институте Вирджинии .
  • Молекулярные выражения: Коллекция аминокислот в Университете штата Флорида . Содержит подробную информацию и кристальные фотографии каждой аминокислоты.
  • vProtein , онлайновый программный инструмент для анализа профилей незаменимых аминокислот в отдельных и парных растительных продуктах питания на основе потребностей человека.