Полезные свойства белка


12 полезных свойств белка для организма человека

Положительные эффекты и важность белка для организма включают усиленное производство и улучшенное функционирование энзимов (ферментов) и гормонов, а также здоровье всех клеток. Белки обуславливают перемещение молекул, регенерацию поврежденных клеток и тканей, обеспечивают механическую и структурную поддержку костей и кожи. Потребление достаточного количества белка необходимо для поддержания сильной иммунной системы, правильной работы нервов, здоровых волос и баланса жидкостей в организме. Также, в некоторых случаях, протеин может использоваться как источник энергии при похудении, а не только как строительный материал для мышц.

Протеины присутствуют в каждой клетке и ткани, каждом органе живого организма. Они находятся и в крови в виде энзимов, антител, гормонов и многого другого. В переводе с греческого слово протеин значит "первый", "самый важный". Протеины участвуют в каждой химической реакции, происходящей в организме. Они отвечают за рост, развитие, регуляцию, восстановление и защиту каждого живого организма. Они выполняют множество функций внутри клеток, например катализацию, передачу наследственной информации, координацию поведения клетки.

Ниже мы более детально разберем для чего нужны белки в питании и какую роль они играют в организме человека, расскажем в чем заключается не только польза, но и вред этого макронутриента.

Источники белка

Качественные источники белка найти совсем не трудно, причем они доступны и вегетарианцам. Они могут есть орехи, семена, продукты из сои, например тофу, молочные продукты и много различных видов бобовых и гороховых культур. А мясоедам доступны рыба, мясо и птица.

Виды белка

Белки можно разделить на три главные группы:

  • Глобулярные: эти водорастворимые белки работают в межклеточной среде, как антитела или энзимы.
  • Мембранные: мембранные белки присутствуют в мембранах клеток и выполняют такие функции как передача сигналов или движение мембраны.
  • Волоконные: эти структурированные белки являются главной составляющей мышц, костей, связок и сухожилий. Также белками являются кератин, из которого состоят ногти и волосы и коллаген, который содержится в коже.

Что такое аминокислоты?

Белки состоят из многочисленных цепей аминокислот. Именно поэтому аминокислоты зачастую называют "фундаментными блоками" всей жизни. И основное зачем нужны белки в питании человека - это давать организму все необходимые аминокислоты. Переваривание или разложение белка выделяет большое разнообразие аминокислот, которые могут применяться нашим организмом для роста, развития и регенерации.

Виды аминокислот

Аминокислоты можно отнести к трем разным группам:

  • Незаменимые аминокислоты: человеческий организм совершенно неспособен синтезировать эти аминокислоты. Поэтому их необходимо получать из пищи. Этих аминокислот девять: гистидин, изолейцин, лейцин, лицин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
  • Заменимые аминокислоты: эти аминокислоты организм в состоянии произвести самостоятельно, либо переваривая белки, либо из других аминокислот. Аланины, аспарагин, аспагариновая кислота, глутаминовая кислота — примеры заменимых аминокислот.
  • Условно незаменимые аминокислоты: эти аминокислоты оказываются незаменимыми при определенных заболеваниях. К ним относятся аргинин, цистеин, глутамин, глицин, орнитин, серин, пролин и тирозин.

Пищевая ценность белков

Количество аминокислот, присутствующее в белке, говорит о его пищевой ценности. Это значение может варьироваться в зависимости от вида белка. К примеру, продукты из сои или мясо содержат все возможные аминокислоты, тогда как протеины из растительных источников зачастую не содержат некоторые виды аминокислот. Поэтому людям, соблюдающим строго вегетарианскую или веганскую диету, следует включать в свою диету продукты, которые содержат разнообразие аминокислот, чтобы не было дефицита.

Полезные свойства белка для организма

Удивительные преимущества, которые дают белки: улучшение роста и функциональности мышц, сильная иммунная система, здоровые волосы и многое другое.

Рост мышечной массы

Протеины играют важную роль в сокращении мышц и координации. Они присутствуют в мышечных тканях в виде волокон. Они же отвечают за структуру мышц. Рост мускулов зависит от адекватного поступления белка в организм. Очень важно создать баланс между скоростью синтеза мышечных белков и скоростью разрушения этих же белков. Скорость, с которой разрушаются мышечные волокна, зависит от многочисленных факторов и условий, например от возраста: потребность организма в белке возрастает в зрелом возрасте, потому что мышцы начинают быстрее разрушаться. Атлетам, занимающимся активным тренингом, тоже нужно больше белка, кроме того, им нужно потреблять его в определенное время.

Усиление иммунной системы

Белки необходимы для поддержания адекватной работы иммунной системы. Ваш организм умеет постоять за себя, защищаясь от различных инфекций и болезней при помощи антител. Антитела — специфические белки, которые имеют способность обезвреживать вирусные частицы, связываясь с ними. Тело реагирует на инфекцию, выделяя антитела, воздействующие на возбудителя болезни.

Полезен для нервной системы

Еще одна важная роль белков в человеческом организме — правильное функционирование нервной системы. Нервная система активируется при любом раздражении, на которое организм отвечает соответствующей реакцией. Рецепторы, которые реагируют на раздражение и передают сигнал по нервной системе, являются сложными комплексами белков. Эти рецепторные белки также участвуют в посылании сигналов внутри клеток.

Поддержка обмена воды в организме

Балансировка и регуляция жидкостей, присутствующих в организме, являются критически важными функциями белка. Здесь используется их способности к осмосу. Мембрана клетки, собранная из белков, может изменять свою водонепроницаемость. Если белка неадекватно мало или белок неправильный, то у человека будет наблюдаться дисбаланс жидкости. Это чревато изменением кислотности крови. Если клетки будут вбирать воду, не выпуская ее, то это вызовет эдему — ненормальное накопление воды в тканях. Баланс жидкости также важен для многих других функций, например работы мышц или нервной системы.

Источник энергии

Белки могут быть полезны для организма и как источник энергии. Если рацион не может предоставить достаточно энергии, как бывает при голоде или соблюдении строгой диеты, то организм начинает жечь белки для получения необходимой ему энергии. Так как белок организмом не запасается, то для получения энергии приходится постепенно разлагать энзимы или мышцы. Из них получаются аминокислоты и глюкоза, которые и являются "пищей" для клеток.

Здоровые волосы

Протеины помогают поддерживать здоровье волос и защищать их от повреждения. Исследования в этой области показали, что белки необходимы как для роста, так и для красоты волос. Именно поэтому различные белки широко используются в производстве продуктов для ухода за волосами, например кондиционеров.

Баланс гормонов

Энзимы или ферменты — белковые катализаторы, которые играют важную роль во всех биохимических процессах, происходящих в нашем организме. Во время химической реакции сам катализатор остается неизменным, но химическую реакцию он ускоряет. И скорость, и результат химической реакции зависят от количества энзимов, присутствующих в организме. Если химические реакции, а значит и метаболизм, замедлены, то в организме наблюдается дефицит нужных ему энзимов. Различные гормоны, например инсулин, гормон роста или гликоген состоят из тех же аминокислот, которые присутствую в белках и из которых построено все живое.

Передвижение молекул

Еще одна важная функция протеина в организме — транспортация и запасание различных веществ. Белки переносят нужные элементы сквозь мембрану клетки. Это важно для кровеносной системы и для обеспечения клеток питанием. Например, газообмен клеток и крови осуществляется посредством гемоглобина, красного кровяного белка. Другой белок запасает в печени железо. Он называется ферритин.

Уход за кожей

Белки также отвечают за механическую поддержку формы и прочности различных тканей, которые постоянно используются и повреждаются. Примером такой ткани является эпидермис. Коллаген является важным и распространенным волоконным белком, который участвует в построении мембран клеток, тканей и органов. Он входит в состав тех тканей, которые приходится все время обновлять. Обследование людей, получивших солнечные ожоги, показало, что добавление коллагена в рацион благотворно сказалось на регенерации кожи. Чтобы кожа выглядела молодой, и на ней не было морщин, необходимо потреблять с пищей достаточное количество коллагена.

Регенерация тканей и клеток

Для поддержания в теле здоровья организму необходимо постоянно обновлять отмирающие или поврежденные клетки. Для этого ему требуется постоянный приток аминокислот, из которых формируются белки. Из белков, в свою очередь составлены клетки и ткани. Клетки эпителия кишечника, кожи и кровяные тельца живут всего лишь пару недель, после чего они разрушаются. И тогда пора создавать новые клетки, которые заменят собой разрушенные. Этот процесс называется регенерацией, и он обусловлен белками, так как они сигнализируют о повреждении клеток и помогают построить новые.

Здоровье костей

Как уже говорилось, в организме содержится белок коллаген, который поддерживает структуру клеток. Коллаген также помогает поддерживать здоровье костей. Коллаген нужен спортсменам, занимающимся тяжелой атлетикой или атлетам, которым приходится продолжительно заниматься. Он защищает от повреждения их суставы, позволяет им не истираться. Недавно проведенное исследование показало эффективность коллагена в борьбе с воспалительными процессами в суставах, например артритом.

Переваривание и усвояемость белков

Переваривание белков является жизненно важным процессом, потому что именно так организм получает аминокислоты. Ферменты, например пепсин, под влиянием желудочного сока начинают расщепление белков в желудке. Процесс продолжается в тонкой кишке, где всасываются пептиды и аминокислоты. Из кишечника они попадают в кровоток.

Сколько нужно потреблять в день?

Здоровый рацион, содержащий сбалансированное количество питательных веществ, сам по себе дает достаточное количество белка без каких-либо добавок. Рекомендованная суточная норма, которую следует потреблять ежедневно, зависит от здоровья и возраста человека. Тем не менее 2—3 порций пищи, богатой протеином, достаточно, чтобы удовлетворить потребность в белке многих взрослых людей. К примеру, одно яйцо, 30 граммов сыра или одна тарелка вареных бобов составляют одну порцию. Для детей и пожилых людей потребность в белке растет с увеличением их возраста.

Чтобы рассчитать количество белка, нужное человеку в сутки, можно воспользоваться следующей формулой: 0.75 грамм белка умножьте на килограмм веса (для женщин) и 0.84 грамм белка на килограмм веса (для мужчин). В некоторых случаях, например при беременности, в период лактации или занятиях силовыми тренировками потребность в белке возрастает.

Дефицит белка

Как уже говорилось выше, продукты, богатые белком, должны потребляться ежедневно в достаточных количествах, так как организм не способен запасать белок. При отсутствии достаточного количества белка в рационе человек рискует заболеть. Проявляются такие симптомы как водянка, анемия или снижение мышечной массы.

Побочные эффекты

Набор лишнего веса

Диеты, содержащие мало углеводов и много белка, часто рекомендуются людям, старающимся потерять вес. Тем не менее, если не отслеживать количество потребляемых калорий, то организм начнет перерабатывать аминокислоты в жиры, что неминуемо приведет к набору веса. Также если потреблять одни только белки, то появится дефицит других веществ.

Проблемы с сердцем

Высокое содержание белка в рационе может усугубить существующие проблемы с сердцем, а также поднимет уровень холестерина до нездорового уровня. Не следует потреблять очень много белка при проблемах с почками.

Аммиак

Аммиак является побочным продуктом разложения белка. Аммиак очень вреден для здоровья, а поэтому организм превращает его в мочевину. Происходит этот процесс в почках, которые выносят мочевину из организма с мочой. Если включить в рацион слишком много белка, то почкам придется усиленно работать, чтобы вынести из организма весь аммиак.

Тем, кто работает с тяжелыми весами, не обязательно добавлять к своей диете большое количество белка для прироста мышечной массы. На самом деле прирост мышц происходит не только из-за увеличения количества потребления белка, но и благодаря силовым нагрузкам, которые стимулируют рост мышц.

Здоровье костей

Некоторые ученые заявляют, что превышение допустимого количества протеина может навредить состоянию костей. Они считают, что вместе с пищей нужно употреблять достаточное количество кальция, чтобы кости были крепкими. При потреблении большого количества белка увеличивается содержание кальция в моче, что приводит к ослаблению костей. Но рекомендуется не снижать содержание белка в рационе, а дополнять его свежими фруктами и овощами.

Также если употреблять слишком мало углеводов, то могут проявиться такие отрицательные эффекты как повышенное содержание кетонов в организме и, следовательно, ослабление мышц.

Вывод

Белки — движущая сила всего живого. Они также поддерживают форму организма и его клеток. Белки же часто являются источником энергии и обеспечивают организм азотом. Если внимательно следить за калориями, то белки могут помочь потерять вес. Вместе с количеством белка, важно заботиться и о его качестве. Качество белка определяется числом разновидностей аминокислот, которые содержатся в этом белке. Животные белки легче усваиваются человеческим организмом, а поэтому лучше выполняют свою функцию — доставлять в клетки необходимые аминокислоты. Поэтому они называются полными белками. Растительные белки, с другой стороны, перевариваются медленно и содержат только часть необходимых организму аминокислот. Поэтому они называются неполными белками. Недостаток белка будет отрицательно влиять на все органы, а также на рост и развитие организма в целом. Всегда рекомендуется выбрать сбалансированную диету, которая будет содержать как достаточное количество белков, так и других питательных веществ, которые тоже играют в организме свою роль.

Будьте здоровы!

Оцените статью: Загрузка... Поделитесь с друзьями в социальных сетях:

белков | Определение, структура и классификация

Белок , очень сложное вещество, которое присутствует во всех живых организмах. Белки имеют большую питательную ценность и непосредственно участвуют в химических процессах, необходимых для жизни. Важность белков была признана химиками в начале 19 века, в том числе шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом, который в 1838 году ввел в обращение термин белок , слово, производное от греческого prōteios , что означает «удерживать первое место».”Белки видоспецифичны; то есть белки одного вида отличаются от белков другого вида. Они также специфичны для органов; например, в пределах одного организма мышечные белки отличаются от белков мозга и печени.

Синтез белка

Синтез белка.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Популярные вопросы

Что такое белок?

Белок - это встречающееся в природе чрезвычайно сложное вещество, состоящее из аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями.Белки присутствуют во всех живых организмах и включают многие важные биологические соединения, такие как ферменты, гормоны и антитела.

Где происходит синтез белка?

Где хранится белок?

Белки не хранятся для дальнейшего использования в животных. Когда животное потребляет избыток белков, они превращаются в жиры (глюкозу или триглицериды) и используются для снабжения энергией или создания энергетических запасов. Если животное не потребляет достаточное количество белка, организм начинает расщеплять богатые белком ткани, такие как мышцы, что приводит к истощению мышц и, в конечном итоге, к смерти, если дефицит является серьезным.

Что делают белки?

Белки необходимы для жизни и необходимы для широкого спектра клеточной деятельности. Белковые ферменты катализируют подавляющее большинство химических реакций, происходящих в клетке. Белки обеспечивают многие структурные элементы клетки и помогают связывать клетки вместе в ткани. Белки в форме антител защищают животных от болезней, и многие гормоны являются белками. Белки контролируют активность генов и регулируют экспрессию генов.

Белковая молекула очень велика по сравнению с молекулами сахара или соли и состоит из множества аминокислот, соединенных вместе в длинные цепочки, подобно тому, как бусинки расположены на нити. Существует около 20 различных аминокислот, которые естественным образом встречаются в белках. Белки с аналогичной функцией имеют сходный аминокислотный состав и последовательность. Хотя пока невозможно объяснить все функции белка на основе его аминокислотной последовательности, установленные корреляции между структурой и функцией можно отнести к свойствам аминокислот, из которых состоят белки.

пептид

Молекулярная структура пептида (небольшого белка) состоит из последовательности аминокислот.

© raimund14 / Fotolia

Растения могут синтезировать все аминокислоты; животные не могут, хотя все они необходимы для жизни. Растения могут расти в среде, содержащей неорганические питательные вещества, обеспечивающие азот, калий и другие вещества, необходимые для роста. Они используют углекислый газ, содержащийся в воздухе, в процессе фотосинтеза для образования органических соединений, таких как углеводы.Однако животные должны получать органические питательные вещества из внешних источников. Поскольку содержание белка в большинстве растений низкое, очень большое количество растительного материала требуется животным, таким как жвачные животные (например, коровы), которые едят только растительный материал для удовлетворения своих потребностей в аминокислотах. Нежвачные животные, в том числе люди, получают белки в основном от животных и продуктов их переработки, например мяса, молока и яиц. Семена бобовых все чаще используются для приготовления недорогой, богатой белком пищи ( см. питание человека).

бобовые; аминокислота

Бобовые, такие как фасоль, чечевица и горох, богаты белком и содержат много незаменимых аминокислот.

© Elenathewise / Fotolia

Содержание белка в органах животных обычно намного выше, чем в плазме крови. Например, мышцы содержат около 30 процентов белка, печень - 20-30 процентов, а эритроциты - 30 процентов. Более высокий процент белка содержится в волосах, костях и других органах и тканях с низким содержанием воды.Количество свободных аминокислот и пептидов у животных намного меньше количества белка; Белковые молекулы производятся в клетках путем поэтапного выравнивания аминокислот и попадают в жидкости организма только после завершения синтеза.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Высокое содержание белка в некоторых органах не означает, что важность белков связана с их количеством в организме или ткани; напротив, некоторые из наиболее важных белков, таких как ферменты и гормоны, присутствуют в очень малых количествах.Важность белков в основном связана с их функцией. Все идентифицированные ферменты являются белками. Ферменты, которые являются катализаторами всех метаболических реакций, позволяют организму накапливать химические вещества, необходимые для жизни - белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды, - превращать их в другие вещества и разлагать их. Жизнь без ферментов невозможна. Есть несколько белковых гормонов с важными регуляторными функциями. У всех позвоночных респираторный белок гемоглобин действует как переносчик кислорода в крови, транспортируя кислород от легких к органам и тканям тела.Большая группа структурных белков поддерживает и защищает структуру тела животного.

гемоглобин

Гемоглобин - это белок, состоящий из четырех полипептидных цепей (α 1 , α 2 , β 1 и β 2 ). Каждая цепь присоединена к группе гема, состоящей из порфирина (органическое кольцеобразное соединение), присоединенного к атому железа. Эти комплексы железо-порфирин обратимо координируют молекулы кислорода, что напрямую связано с ролью гемоглобина в переносе кислорода в крови.

Encyclopædia Britannica, Inc. .

Белки, свойства белков

Белки - высокомолекулярные соединения, построенные на основе аминокислот и являющиеся наиболее сложными по структуре и составу среди всех органических соединений.
Биологическая роль белков чрезвычайно высока: они составляют основную часть протоплазмы и ядер живых клеток. Белки содержатся во всех растениях и животных. Количество белков в природе можно оценить по общему количеству живого вещества на нашей планете: масса белка примерно равна 0.01% от массы земной коры, что составляет 10 16 тонн.
Белки по элементному составу отличаются от углеводов и жиров: помимо углерода, водорода и кислорода они содержат азот. Кроме того, сера - важная постоянная часть белка, а некоторые белки содержат фосфор, железо и йод.

Свойства белков
1. Различная растворимость в воде. Растворимые белки образуют коллоидные растворы.
2.Гидролиз - действие растворов минеральных кислот или ферментов - разрушение первичной структуры белка и образование смеси аминокислот.
3. Денатурация - частичное или полное нарушение пространственной структуры, присущей молекуле белка. Денатурация активируется с помощью:
- высокая температура
- растворы кислот, щелочей и концентрированные солевые растворы
- растворы солей тяжелых металлов
- некоторые органические вещества (формальдегид, фенол)
- радиация

Строение белков начали изучать еще в 19 веке.В 1888 г. русский биохимик А. И. Данилевский высказал гипотезу о наличии амидной связи в белках. Позднее эта идея была развита немецким химиком Э. Фишером и нашла экспериментальное подтверждение в его работах. Он предложил полипептид теорию строения белка . Согласно этой теории, молекула белка состоит из одной длинной цепи или нескольких полипептидных цепей, связанных друг с другом. Такие цепочки могут быть разной длины.
Фишер провел много экспериментальных работ с полипептидами .Высшие полипептиды, содержащие от 15 до 18 аминокислот, осаждаются из растворов сульфата аммония (квасцы аммония), то есть проявляют свойства, характерные для белков . Было показано, что полипептиды расщепляются теми же ферментами, что и белки. Когда он попадает в организм животных, он претерпевает те же преобразования, что и белки, и весь азот обычно образуется в мочевине (карбамиде).
Исследования, проведенные в 20 веке, показали, что существует несколько уровней организации молекулы белка .
В нашем организме есть тысячи различных белков, и почти все они состоят из стандартного набора из 20 аминокислот. Последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка называется первичной структурой из белка . Свойства белков и их биологические функции определяются последовательностью аминокислот. Работы по выяснению первичной структуры белка были впервые выполнены в Кембриджском университете на примере одного из простейших белков - инсулина .За 10 лет работы английский биохимик Ф. Сангер провел анализ инсулина . Анализ показал, что молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей и содержит 51 аминокислотный остаток. Ф. Сэнгер обнаружил, что инсулин имеет молярную массу 5687 г / моль, а его химический состав имеет формулу C 254 H 337 N 65 O 75 S 6 . Анализ проводился вручную с использованием ферментов, селективно гидролизующих пептидные связи между конкретными аминокислотными остатками.
Сейчас большая часть работы по определению первичной структуры белков автоматизирована. Таким образом была установлена ​​первичная структура фермента лизоцима .
Тип «стэкинга» полипептидной цепи называется вторичной структурой. У большинства белков полипептидная цепь скручивается в спираль, напоминающую «растянутую пружину» (называемую «А-спираль» или «А-структура»). Другой распространенный вид вторичной структуры - структура из сложенного листа (так называемая «Б - структура»).Итак, белок шелка - фиброин имеет такую ​​структуру. Он состоит из ряда полипептидных цепей, которые параллельны друг другу и соединены водородными связями, ряд из которых делает шелк очень гибким и прочным на разрыв.
Но практически нет белков, молекулы которых на 100% имеют «А-структуру» или «В-структуру».
Пространственное положение полипептидной цепи называется третичной структурой белка. Большинство белков глобулярны, потому что их молекулы свернуты в глобулы.Эта форма белка поддерживается за счет связей между ионами с разными зарядами (-COO - и NH 3 + ) и дисульфидными связями. Кроме того, белков свернут так, что гидрофобные углеводородные цепи находятся внутри глобул, а гидрофильные - снаружи.
Метод объединения нескольких молекул белка в одну макромолекулу называется Четвертичная структура белка . Примером такого белка может быть гемоглобин . Было обнаружено, что, например, для взрослого человека молекула гемоглобина состоит из 4 отдельных полипептидных цепей и небелковой части - гема.
Различная структура белков объясняет свойства. Большинство белков аморфны, не растворимы в спирте, эфире и хлороформе. В воде некоторые белки могут растворяться с образованием коллоидного раствора. Многие белки растворимы в щелочных растворах, некоторые - в солевых растворах, некоторые - в разбавленном спирте. Кристаллические белки встречаются редко: примером может служить алейрон, содержащийся в клещевине, тыкве и конопле. Кристаллизовано также альбумина куриных яиц и гемоглобина крови.
При кипячении с кислотами или щелочами, а также под действием ферментов белки расщепляются на более простые химические соединения и образуют в конце цепочки трансформации смеси А-аминокислоты. Это расщепление называется гидролизом белка . Гидролиз белка имеет большое биологическое значение: в желудке животного или человека белок расщепляется под действием ферментов на аминокислоты. Образованные аминокислоты в следующий раз с ферментами снова образуют белки, но типичные для этого организма!
В продуктах гидролиза белков в аминокислотах обнаружены углеводы, фосфорная кислота и пуриновые основания.С влиянием некоторых факторов, таких как тепло, солевые растворы, кислоты и основания, воздействие излучения, встряхивание, может нарушиться пространственная структура этой белковой молекулы. Denaturation можно носить обратимо или необратимо, но в любом случае аминокислотные звенья, то есть первичная структура, остается неизменной. В результате денатурации белок перестает выполнять присущую ему биологическую функцию.
Для белков известны некоторые цветовые реакции, характерные для обнаружения.При нагревании мочевины образуется биурет, который с раствором сульфата меди в присутствии щелочи дает пурпурный цвет (качественная реакция на белок. Реакция биурета дает соединения, содержащие амидную группу в молекуле белка, эта группа присутствует в белке.
При ксантопротеиновой реакции белковая кислота желтеет в присутствии концентрированной азотной кислоты. Эта реакция указывает на присутствие бензольной группы в белке, которая включает в себя такие аминокислоты, как фенилаланин и тирозин.
При кипячении с водным раствором нитрата ртути и азотной кислоты белок дает красную окраску. Эта реакция указывает на присутствие в белке тирозина. При отсутствии тирозина красное окрашивание не появляется.


Белок

Как определить белок


Белок тирозин


Протеин фиброин - это натуральный протеин шелка

Сложные вещества.Жесткость воды

Свойства кислот
Получение кислот

Уксусная кислота. Муравьиная кислота

Полимеры

Спирты. Свойства спиртов

Сахар. Глюкоза. Фруктоза

Ферменты. Действие ферментов

Использование ферментов

Что такое фермент. Какие ферменты образуются

.

PoultryWorld - Понимание требований к белку

Белок является жизненно важным питательным веществом для домашней птицы и всех других классов животных. Благодаря своим аминокислотным компонентам белок играет важную роль в росте, яйценоскости, иммунитете, адаптации к окружающей среде и во многих других биологических функциях.

Оптимизация снабжения белком требует глубокого понимания потребностей цыплят в белке и манипулирования поставками белка для лучшего соответствия различным условиям окружающей среды, состоянию здоровья птиц и экономичному кормлению.Эта статья предназначена для изучения этих аспектов на основе результатов недавних исследований, проведенных в этой конкретной области питания птицы.

Для цыплят-бройлеров рационы часто составляются таким образом, чтобы они содержали 22% белка для стартового корма и 19% для откорма для откорма, при этом метаболическая ценность энергии составляет порядка 3,3 МЕ / кг. Фото: Ян Виллем Ван Влит

Биологические функции белка

Как указано выше, белок необходим для ускорения роста, яйценоскости, иммунитета и адаптации к окружающей среде.Кроме того, есть другие биологические функции, которые приписываются определенным аминокислотам. Лизин, например, играет важную роль в улучшении качества туши цыплят, поддерживая образование волокон типа IIb, которые содержат меньшее количество жира и имеют низкие потери при варке (потеря питательных веществ в воде для приготовления пищи), в отличие от волокон типа IIa, которые образуются в тушах при дефиците лизина. С другой стороны, трионин играет важную роль в метаболизме и помогает регулировать секрецию желудочно-кишечного тракта и эндогенные потери, тем самым улучшая усвояемость питательных веществ и предотвращая нарушения пищеварения.Другие аминокислоты, такие как метионин, могут частично компенсировать дефицит холина или витамина B12, обеспечивая необходимые метильные группы. Кроме того, аминокислота триптофан может уменьшить дефицит ниацина за счет метаболического преобразования в ниацин. Однако эти процессы превращения представляют только теоретический интерес, так как было бы неэкономично удовлетворять витаминный дефицит путем добавления относительно более дорогих аминокислот.

Требования

Для цыплят-бройлеров рационы часто составляются таким образом, чтобы содержать 22% белка для стартового корма и 19% для откорма для откорма, с метаболизируемой энергетической ценностью порядка 3.3 МЕ / кг. Цыплята могут по-разному реагировать на повышенный уровень белка в рационе, в основном в зависимости от качества белка и его аминокислотного профиля. При низком качестве протеина, содержащем неадекватные и / или несбалансированные аминокислоты, увеличение количества диетического протеина в этом случае не повлияет на производительность с точки зрения роста, эффективности корма и характеристик туши, а скорее может привести к высокой смертности и проблемам с ногами, особенно у завершающий этап. Следовательно, в этом случае потребуется добавление первых ограничивающих аминокислот, что приведет к увеличению продуктивности птицы.Однако этот эффект будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут максимальный генетический потенциал птицы или пока количество аминокислот не перестанет быть ограниченным.

Существует множество источников белка, которые обычно используются в рационе птицы. Некоторые источники имеют растительное происхождение (например, соевый шрот, хлопковый шрот, люцерновый шрот и подсолнечный шрот), а другие - животного происхождения (например, рыбная мука, мясо и продукты из птицы). Фото: Хенк Рисвик

С другой стороны, при скармливании высококачественного протеина повышенный уровень диетического протеина на 2-3% по сравнению с рекомендуемым уровнем в этом случае улучшит скорость роста, эффективность корма и качество туши, а дополнительные аминокислоты не будут иметь никаких добавок. звуковой эффект на исполнение.В одном исследовании добавление незаменимых аминокислот к диетам с обычным уровнем сырого протеина не восстановило рост по сравнению с рационом с более высоким содержанием протеина. У цыплят, которых кормили диетами с обычным уровнем протеина, также наблюдался повышенный уровень абдоминального жира, который не уменьшался при добавлении незаменимых аминокислот, но уменьшался при повышении уровня высококачественного протеина (Fancher and Jensen, 1989).

Концепция уровня и качества пищевого белка в отношении производительности также применима к несушкам.В одном исследовании цыплят белого леггорна кормили рационом из кукурузы SBM, содержащим 11, 14, 17, 18 или 20% сырого протеина, с момента вылупления до 16-недельного возраста, а затем кормили несушкой 17% сырого протеина. Масса тела была снижена путем кормления 11 или 14% сырого протеина, и молодки немного медленнее выходили в продуктивность по сравнению с теми, кто получал 17 или 20% сырого протеина. Вес яиц также снижался при кормлении рационами с содержанием сырого протеина 11 или 14%, вероятно, из-за меньшей массы тела в возрасте 16 недель. Эти результаты, опять же, могут варьироваться в зависимости от качества подаваемого протеина, как указывалось ранее.

Источники белка

Есть много источников протеина, которые обычно используются в рационе птицы. Некоторые источники имеют растительное происхождение (например, соевый шрот, хлопковый шрот, люцерновый шрот и подсолнечный шрот), а другие - животного происхождения (например, рыбная мука, мясо и продукты из птицы). Эти корма не только содержат белок, но и служат хорошим источником минералов, витаминов и других факторов питания.

Однако каждый из этих белковых кормов следует использовать в рационе только в определенном количестве и, следовательно, следует смешивать с другими источниками белка.Это поможет достичь целевой концентрации белка с лучшим аминокислотным профилем, а также облегчить большую часть производственных проблем и проблем со здоровьем, которые потенциально могут возникнуть при использовании только одного источника белка сверх рекомендованного уровня (, таблица 1, ).

Белковое хозяйство

Белковое питание имеет большое экономическое значение, поскольку белок является дорогостоящим элементом почти во всех кормовых рационах. Это может быть особенно актуально в тех регионах мира, которые известны дефицитом белка, например, во многих тропических и субтропических регионах.Следовательно, рационирование кормов по содержанию протеина должно регулироваться таким образом, чтобы достигались «оптимальные», а не «максимальные» показатели без слишком большого расхода корма. Лучше всего объяснить это на практическом примере корма для несушек с содержанием белка 16% или 17%. В кукурузно-соевых диетах эту разницу можно создать, добавив еще 3% сои, содержащей 44% сырого протеина. Когда это количество заменит кукурузу, возникнут дополнительные затраты в размере около 3 долларов США за тонну (мировая рыночная цена, оценки 1990-х годов).В большинстве случаев реальная питательная ценность такого увеличения белка ограничивается увеличением примерно на 0,025% аминокислот лизина и метионина. Такое же питательное преимущество может быть получено путем добавления 250 г синтетического лизина и метионина на тонну корма при стоимости всего 1,00 доллара США за тонну. К счастью, доступ к этим синтетическим аминокислотам стал доступен с недавним развитием биотехнологии, что делает экономические выгоды от такого подхода вполне достижимыми.

Исследования эффективности низкопротеиновых диет (14% CP) с добавлением лизина и метионина для кур-несушек не выявили существенной разницы в яйценоскости или массе яиц по сравнению с контрольными диетами с высоким содержанием белка (18% CP).Более того, потребление корма и потребление белка были ниже для рационов с аминокислотами, что привело к меньшему выделению азота (N) по сравнению с контрольными рационами (, таблица 2) . Этот подход также является экологически безопасным, поскольку он решает большую часть проблем, связанных с удалением и управлением навозом, богатым азотом.

Пониженное белковое кормление также является эффективным подходом к снижению затрат на корм при производстве яиц и уменьшению избыточного выведения азота (, таблица 3, ).Простой расчет показывает, что использование рациона с пониженным содержанием белка по сравнению с постоянным рационом с содержанием белка 16,5% в течение одного года на ферме с 100 000 голов птицы приводит к использованию на 7,5 тонн меньше белка. В зависимости от цен на корм и яйца такой подход может быть экономически «вполне» оправданным. Кроме того, в год производится примерно на 4,5 тонны азота навоза меньше, что также делает пониженное кормление экологически приемлемым.

Белковое питание в условиях теплового стресса

Раньше обычно рекомендовали повышать уровень белка в рационе, чтобы поддерживать постоянное потребление белка при тепловом стрессе, когда потребление корма снижается.Однако с годами появляется все больше свидетельств того, что потребности в белке птиц, подвергшихся тепловому стрессу, необязательно могут быть увеличены. В одном исследовании увеличение концентрации белка с 17% до 23% не улучшило рост цыплят, содержащихся в возрасте 3-6 недель при высокой температуре (32 ° C). Это было связано в основном с увеличением выведения азота и снижением эффективности диеты с высоким содержанием белка по сравнению с диетой с низким содержанием белка (, таблица 4, ). Использование белка обычно лучше у птиц, которых кормят диетами с низким содержанием белка, и этот факт может быть корректировкой метаболизма, чтобы лучше использовать белок, когда он предоставляется в ограниченном количестве.Однако в некоторых случаях пониженный уровень пищевого белка может иметь пагубные последствия, если не принимать во внимание качество белка и его аминокислотный профиль. Было обнаружено, что с источниками белка, содержащими метионин и лизин в точном количестве и пропорции, можно уменьшить 2-4% диетического белка без влияния на прирост веса и конверсию корма. С другой стороны, уменьшение количества любой аминокислоты вызовет ее собственный дефицит, и, таким образом, белок станет неидеальным независимо от уровня белка.

Нормирование кормов по содержанию протеина следует регулировать таким образом, чтобы достичь «оптимальных», а не «максимальных» показателей без слишком большого расхода корма. Замена части кукурузы на сою и синтетический лизин и метионин может снизить затраты. Фото: Marten Sandburg

Источники белка для птицы, выращиваемой на большой высоте

Птицы, выращенные в высокогорных районах, часто сталкиваются с рядом проблем с продуктивностью, здоровьем и выводимостью, которые возникают, главным образом, из-за пониженной доступности кислорода в окружающей среде в дополнение к другим климатическим условиям, таким как низкая температура и влажность.

Чтобы смягчить большую часть этих эффектов, диеты высокогорных птиц должны быть обогащены белковыми кормами животного происхождения. Большинство кормов с животными белками содержат железо гемового типа, которое лучше усваивается и усваивается птицей по сравнению с негемовым железом, присутствующим в источниках растительного белка, таких как обычные бобовые культуры.

Гемовое железо повысит способность крови переносить кислород и облегчит его использование клеткой, а, следовательно, улучшит характеристики и адаптацию к большой высоте.Для надлежащего достижения этой цели рацион высокогорных птиц должен быть составлен таким образом, чтобы обеспечивать по крайней мере 80 мг железа на кг корма, при этом белковые и энергетические компоненты должны поддерживаться в оптимальном соотношении для каждой стадии производства.

Белковое питание при болезнях

При большинстве вспышек заболеваний может потребоваться увеличить уровень диетического белка или, по крайней мере, поддерживать его в рекомендуемых пределах. Белок является мощным регулятором циркуляции гормонов, таких как инсулин, глюкагон, тироксин и гормоны роста, которые влияют на иммунную систему и, следовательно, улучшают ее способность бороться с болезнями.Однако в других случаях повышенный уровень белка в рационе может быть фактором, способствующим возникновению некоторых заболеваний, таких как некротический энтерит у бройлеров, которые обычно возникают через 2-6 недель после вылупления. Это происходит из-за чрезмерного роста C. perfringens в тонком кишечнике, повышающегося с нормального уровня 104 КОЕ до 107 или 109 КОЕ на грамм перевариваемого вещества и вызывающего клиническое заболевание.

С повышенным уровнем белка в пище также будет повышаться активность фермента трипсина в тонком кишечнике.Это, в свою очередь, приведет к более быстрому высвобождению кокцидий из их ооцитов, которые в конечном итоге станут настолько активными, что станут менее восприимчивыми к вакцинации.

В случаях, когда такие бактериальные и простейшие возбудители, вероятно, будут преобладать, тогда может быть полезно, среди других мер, уменьшить поступление белка и поддерживать его ниже рекомендуемого диапазона, чтобы уменьшить воздействие этих патогенов на птиц.

.

белков | Определение, структура и классификация

Белок , очень сложное вещество, которое присутствует во всех живых организмах. Белки имеют большую питательную ценность и непосредственно участвуют в химических процессах, необходимых для жизни. Важность белков была признана химиками в начале 19 века, в том числе шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом, который в 1838 году ввел в обращение термин белок , слово, производное от греческого prōteios , что означает «удерживать первое место».”Белки видоспецифичны; то есть белки одного вида отличаются от белков другого вида. Они также специфичны для органов; например, в пределах одного организма мышечные белки отличаются от белков мозга и печени.

Синтез белка

Синтез белка.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Популярные вопросы

Что такое белок?

Белок - это встречающееся в природе чрезвычайно сложное вещество, состоящее из аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями.Белки присутствуют во всех живых организмах и включают многие важные биологические соединения, такие как ферменты, гормоны и антитела.

Где происходит синтез белка?

Где хранится белок?

Белки не хранятся для дальнейшего использования в животных. Когда животное потребляет избыток белков, они превращаются в жиры (глюкозу или триглицериды) и используются для снабжения энергией или создания энергетических запасов. Если животное не потребляет достаточное количество белка, организм начинает расщеплять богатые белком ткани, такие как мышцы, что приводит к истощению мышц и, в конечном итоге, к смерти, если дефицит является серьезным.

Что делают белки?

Белки необходимы для жизни и необходимы для широкого спектра клеточной деятельности. Белковые ферменты катализируют подавляющее большинство химических реакций, происходящих в клетке. Белки обеспечивают многие структурные элементы клетки и помогают связывать клетки вместе в ткани. Белки в форме антител защищают животных от болезней, и многие гормоны являются белками. Белки контролируют активность генов и регулируют экспрессию генов.

Белковая молекула очень велика по сравнению с молекулами сахара или соли и состоит из множества аминокислот, соединенных вместе в длинные цепочки, подобно тому, как бусинки расположены на нити. Существует около 20 различных аминокислот, которые естественным образом встречаются в белках. Белки с аналогичной функцией имеют сходный аминокислотный состав и последовательность. Хотя пока невозможно объяснить все функции белка на основе его аминокислотной последовательности, установленные корреляции между структурой и функцией можно отнести к свойствам аминокислот, из которых состоят белки.

пептид

Молекулярная структура пептида (небольшого белка) состоит из последовательности аминокислот.

© raimund14 / Fotolia

Растения могут синтезировать все аминокислоты; животные не могут, хотя все они необходимы для жизни. Растения могут расти в среде, содержащей неорганические питательные вещества, обеспечивающие азот, калий и другие вещества, необходимые для роста. Они используют углекислый газ, содержащийся в воздухе, в процессе фотосинтеза для образования органических соединений, таких как углеводы.Однако животные должны получать органические питательные вещества из внешних источников. Поскольку содержание белка в большинстве растений низкое, очень большое количество растительного материала требуется животным, таким как жвачные животные (например, коровы), которые едят только растительный материал для удовлетворения своих потребностей в аминокислотах. Нежвачные животные, в том числе люди, получают белки в основном от животных и продуктов их переработки, например мяса, молока и яиц. Семена бобовых все чаще используются для приготовления недорогой, богатой белком пищи ( см. питание человека).

бобовые; аминокислота

Бобовые, такие как фасоль, чечевица и горох, богаты белком и содержат много незаменимых аминокислот.

© Elenathewise / Fotolia

Содержание белка в органах животных обычно намного выше, чем в плазме крови. Например, мышцы содержат около 30 процентов белка, печень - 20-30 процентов, а эритроциты - 30 процентов. Более высокий процент белка содержится в волосах, костях и других органах и тканях с низким содержанием воды.Количество свободных аминокислот и пептидов у животных намного меньше количества белка; Белковые молекулы производятся в клетках путем поэтапного выравнивания аминокислот и попадают в жидкости организма только после завершения синтеза.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Высокое содержание белка в некоторых органах не означает, что важность белков связана с их количеством в организме или ткани; напротив, некоторые из наиболее важных белков, таких как ферменты и гормоны, присутствуют в очень малых количествах.Важность белков в основном связана с их функцией. Все идентифицированные ферменты являются белками. Ферменты, которые являются катализаторами всех метаболических реакций, позволяют организму накапливать химические вещества, необходимые для жизни - белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды, - превращать их в другие вещества и разлагать их. Жизнь без ферментов невозможна. Есть несколько белковых гормонов с важными регуляторными функциями. У всех позвоночных респираторный белок гемоглобин действует как переносчик кислорода в крови, транспортируя кислород от легких к органам и тканям тела.Большая группа структурных белков поддерживает и защищает структуру тела животного.

гемоглобин

Гемоглобин - это белок, состоящий из четырех полипептидных цепей (α 1 , α 2 , β 1 и β 2 ). Каждая цепь присоединена к группе гема, состоящей из порфирина (органическое кольцеобразное соединение), присоединенного к атому железа. Эти комплексы железо-порфирин обратимо координируют молекулы кислорода, что напрямую связано с ролью гемоглобина в переносе кислорода в крови.

Encyclopædia Britannica, Inc. .

Смотрите также