Mit welchen Methoden werden Proteine ​​und Aminosäurewerte ermittelt? Essentielle Aminosäuren. Aminosäuregeschwindigkeit Berechnung der biologischen Wertigkeit und

Biologische Wertigkeit Der Proteingehalt wird durch das Gleichgewicht der Aminosäurezusammensetzung und die Angriffsfähigkeit der Proteine ​​durch Enzyme des Verdauungstrakts bestimmt.

Nur einige Aminosäuren werden im menschlichen Körper synthetisiert (essentiell), andere müssen mit der Nahrung zugeführt werden (essentiell). Nichtessentielle Aminosäuren können sich in der Nahrung gegenseitig ersetzen, da sie ineinander umgewandelt oder aus Zwischenprodukten des Kohlenhydrat- oder Fettstoffwechsels synthetisiert werden. Essentielle Aminosäuren werden im Körper nicht synthetisiert und müssen über die Nahrung aufgenommen werden. Dazu gehören 8 Aminosäuren: Valin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin + Cystin, Threonin, Tryptophan, Phenylalanin + Tyrosin. Zu den teilweise ersetzbaren Substanzen zählen Arginin und Histidin, da sie im Körper eher langsam synthetisiert werden.

Bei einem Mangel an mindestens einer dieser Aminosäuren in der Nahrung kommt es zu einer negativen Stickstoffbilanz, Stoffwechselstörungen und einer Störung der Aktivität des Zentralnervensystems. nervöses System, Wachstumsstillstand und schwerwiegende klinische Folgen wie Vitaminmangel. Daher muss Nahrungsprotein sowohl in der Zusammensetzung der essentiellen Aminosäuren als auch in ihrem Verhältnis zu nicht-essentiellen Aminosäuren ausgewogen sein, da sonst einige der essentiellen Aminosäuren für andere Zwecke verwendet werden. Bis heute wurde es entwickelt große Nummer Methoden zur Bestimmung der biologischen Wertigkeit von Proteinen, einschließlich biologischer (einschließlich mikrobiologischer) Studien und chemischer Analysen.

Unter biologischer Wertigkeit versteht man den Grad der Stickstoffretention im Körper eines wachsenden Organismus oder die Effizienz seiner Nutzung zur Aufrechterhaltung des Stickstoffgleichgewichts bei Erwachsenen, die von der Aminosäurezusammensetzung des Proteins und seiner Proteine ​​abhängt Strukturmerkmale.

Derzeit sind sich alle Forscher einig, dass die biologische Wertigkeit von Proteinen, unabhängig von der verwendeten Versuchsvariante oder der Methode ihrer Berechnung, nicht in absoluten, sondern in relativen Werten (in Prozent) ausgedrückt werden muss, d.h. im Vergleich zu ähnlichen Indikatoren, die unter Verwendung von Standardproteinen erhalten werden, die als ganzes Hühnereiweiß oder Eiweiß eingenommen werden Kuhmilch. Die in diesem Zusammenhang am weitesten verbreitete Methode ist H. Mitchell und R. Block (Mitchel, Block, 1946), nach der der Indikator berechnet wird Aminosäure-Score , Dies ermöglicht die Identifizierung der sogenannten limitierenden essentiellen Aminosäuren.

Punktzahl ausgedrückt als Prozentsatz oder als dimensionsloser Wert, der das Verhältnis des Gehalts einer essentiellen Aminosäure im untersuchten Protein zu ihrer Menge im Referenzprotein darstellt. Der Aminosäure-Score (A.S., %) wird anhand der Formel berechnet

Die Aminosäurezusammensetzung des Referenzproteins ist ausgewogen und entspricht ideal dem Bedarf des menschlichen Körpers an jeder essentiellen Aminosäure, weshalb es auch als „ideal“ bezeichnet wird. Im Jahr 1973 veröffentlichte der FAO/WHO-Bericht * Daten zum Gehalt jeder Aminosäure im Referenzprotein. 1985 wurden sie im Zusammenhang mit der Anhäufung neuer Erkenntnisse über die optimale menschliche Ernährung geklärt.

Alle Aminosäuren, deren Rate weniger als 100 % beträgt, gelten als limitierend, und die Aminosäure mit der niedrigsten Rate ist die wichtigste limitierende Aminosäure. Die zweitgrößten Defizite werden die zweit-, dritt-, viert- (usw.) limitierenden Aminosäuren sein.

Der Indikator der biologischen Wertigkeit kann am Beispiel der Weizenproteine ​​in Form der untersten Tafel des Liebigfasses visuell dargestellt werden (Abb. 1). Die volle Kapazität des Fasses entspricht dem „idealen“ Protein und die Höhe des Lysinbretts entspricht der biologischen Wertigkeit des Weizenproteins.

Reis. 1 Fass Liebig

Beim Vergleich der mit der Aminosäure-Score-Methode ermittelten biologischen Wertigkeit von Proteinen wird die Qualität der Proteine ​​nicht ausreichend erfasst, da diese Methode den Grad der Verfügbarkeit von Aminosäuren für den Körper nicht berücksichtigt. Bestimmung des Verfügbarkeitsgrads von Aminosäuren für den Körper, insbesondere nach der Exposition verschiedene Arten technologische Prozesse Lebensmittelverarbeitung, vorgeschlagen biologische Methoden unter Verwendung von Mikroorganismen und Tieren.

Die biologische Wertigkeit von Proteinen wird auch durch den Grad ihrer Absorption nach der Verdauung bestimmt. Durch Wärmebehandlung, Kochen, Pürieren und Zerkleinern wird die Proteinverdauung beschleunigt, während längeres Erhitzen anhält hohe Temperaturen macht es schwierig. Darüber hinaus haben tierische Proteine ​​eine höhere Verdaulichkeit (mehr als 90 %) als pflanzliche Proteine ​​(60-80 %).

Aus der Analyse der Literaturdaten können wir daher Folgendes schließen:

– In den meisten Branchen kommt es bei Einhaltung der technologischen Vorschriften praktisch nicht zur Zerstörung von Aminosäuren.

– Die biologische Wertigkeit von Proteinen, insbesondere pflanzlichen Ursprungs, nimmt bei mäßiger Erhitzung in manchen Fällen zu, nimmt jedoch bei starker Erhitzung stets ab Wärmebehandlung;

– Eine thermische Schädigung eines Proteins kann möglicherweise nicht biologisch nachgewiesen werden, wenn die Aminosäure in einer unzugänglichen Form nicht limitierend ist;

– Das Vorhandensein reduzierender Zucker und autooxidierter Fette sowie aktiver Aldehyde (Gossypol, Formaldehyd) erhöht den Grad der thermischen Schädigung des Proteins.

– Der Grad der thermischen Schädigung ist direkt proportional zur Einwirkungszeit.

Bei der Zusammenstellung einer ausgewogenen Ernährung müssen die biologische Wertigkeit von Proteinen und das Prinzip der gegenseitigen Ergänzung limitierender Aminosäuren (eine Kombination pflanzlicher Proteine ​​mit tierischen Proteinen) berücksichtigt werden.

Jeder Mensch muss bestimmte Ernährungsstandards einhalten. Sie sollten nicht ständig Fast Food essen und Gemüse und Obst ignorieren. Bei proteinhaltigen Lebensmitteln ist besondere Vorsicht geboten, da ein Mangel an Aminosäuren in der Ernährung dem menschlichen Körper viele Probleme bereitet.

Die Rolle von Proteinen

Proteine ​​sind die Grundlage der Zellen des menschlichen Körpers. Sie erfüllen nicht nur eine strukturelle Funktion, sondern sind auch Enzyme oder biologische Katalysatoren, die Reaktionen beschleunigen. Und bei einem Mangel an Kohlenhydraten oder Fetten dienen sie als Energiequelle. Auch Antikörper und einige Hormone sind Proteine.

Das weiß jeder von uns Proteinmoleküle bestehen aus Aminosäuren, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Aber kaum jemand erinnert sich daran, dass sie in zwei Gruppen eingeteilt werden: ersetzbare und unersetzliche.

Welche Aminosäuren werden als essentiell bezeichnet?

Wenn nichtessentielle Aminosäuren menschlicher Körper selbst synthetisieren kann, wird dies mit unersetzlichen nicht funktionieren. Sie müssen oral mit der Nahrung eingenommen werden, da ihr Mangel zu einer Schwächung des Gedächtnisses und einer verminderten Immunität führt. Es gibt acht solcher Aminosäuren: Isoleucin, Valin, Leucin, Methionin, Threonin, Tryptophan, Lysin und Phenylalanin.

Welche Lebensmittel enthalten essentielle Aminosäuren?

Wir alle wissen sehr gut, dass tierische Lebensmittel reich an Proteinen sind: Fleisch (Lamm, Rind, Schwein, Huhn), Fisch (Kabeljau, Zander), Eier, Milch und verschiedene Käsesorten. Aber was ist mit pflanzlichen Quellen? Natürlich stehen Hülsenfrüchte hinsichtlich des Gehalts an essentiellen Aminosäuren an erster Stelle. Hier ist eine Liste von Hülsenfruchtprodukten:

• Bohnen;
• Linsen;
• Erbsen;
• Bohnen;

Hülsenfrüchte sind seit der Antike ein Grundnahrungsmittel des Menschen. Und das aus gutem Grund! Über ihren Nutzen muss man nicht streiten, denn die Wirkung dieses Produkts auf den Körper ist enorm. Hülsenfrüchte helfen, das Blut zu reinigen, das Haar zu stärken und die Verdauung zu verbessern. Und auch in puncto Proteingehalt stehen sie Fleisch kaum nach. Derzeit gewinnt diese Pflanzenfamilie in der Ernährungswissenschaft zunehmend an Bedeutung, da der Wissenschaft bereits umfangreiche Erkenntnisse über deren Nutzen vorliegen.

In einer idealen täglichen Ernährung sollten Hülsenfrüchte beispielsweise 8-10 % ausmachen, damit die Menge an pflanzlichem Eiweiß vollständig ist und für die notwendigen lebenswichtigen Prozesse sorgt. Beispielsweise normalisiert der regelmäßige Verzehr von Erbsen, Bohnen oder Linsen den Blutzucker und stärkt darüber hinaus das Immun- und Nervensystem.

Was ist der Aminosäure-Score?

Jeder weiß, dass jedes Produkt sein eigenes hat Nährwert. Es zeichnet sich durch die Qualität der darin enthaltenen Proteine ​​aus. Die Qualität dieses wichtigen Nahrungsbestandteils wird durch das Vorhandensein essentieller Aminosäuren, deren Abbaubarkeit und Verhältnis zu anderen, nicht essentiellen Aminosäuren bestimmt.

1973 wurde ein Indikator für die biologische Wertigkeit von Proteinen eingeführt – der Aminosäure-Score (AS). Es ist sehr wichtig, den Wert dieses Indikators zu kennen, da er die aufgenommene Proteinmenge, genauer gesagt der Aminosäuren, widerspiegelt und dabei hilft, die Menge an Nahrung zu berechnen, die verzehrt werden muss, damit die Diät vollständig ist und alle acht essentiellen Aminosäuren enthält . Ihr Tagesbedarf ist in der folgenden Tabelle aufgeführt (g pro 100 g Protein).

Somit ist der Aminosäure-Score eine Methode zur Bestimmung der Proteinqualität durch den Vergleich der Aminosäuren im untersuchten Produkt mit dem „idealen“ Protein. Ein ideales Protein ist ein hypothetisches Protein mit einer perfekt ausgewogenen Aminosäurezusammensetzung.

Wenn der Wert dieses Verhältnisses ist Weniger als eins, dann ist das Protein unvollständig. Um vollständiges Protein zu erhalten, ist es notwendig, die Nahrung so zu kombinieren, dass die Gesamtmenge einer bestimmten Aminosäure ungefähr ihrem täglichen Bedarf entspricht.

Wie rechnet man richtig?

Um den Aminosäurewert zu berechnen, müssen Sie anhand einer Tabelle seiner chemischen Zusammensetzung die Masse des Gesamtproteins in 100 Gramm eines bestimmten Produkts ermitteln. Dann finden Sie den Inhalt benötigte Aminosäure(häufiger wird es in mg angegeben, aber wir brauchen es in g; da 1000 mg 1 g ist, teilen Sie diese Zahl einfach durch tausend) pro 100 g Produkt. Um AC zu berechnen, müssen Sie diesen Wert pro 100 g Protein berechnen.

Sie müssen eine Formel erstellen:

• Masse des Gesamtproteins in 100 g Produkt/100 g Protein = Menge der benötigten Aminosäure in 100 g Produkt/X (Menge der berechneten Aminosäure in 100 g Produktprotein).

Nachdem wir X gefunden haben, fahren wir mit der Berechnung von AC fort. Dazu müssen Sie den resultierenden Wert durch den Referenzwert einer bestimmten Aminosäure dividieren. Sie ist in der folgenden Tabelle aufgeführt (g pro 100 g Protein).

Die Proteinmasse in 100 g Kefir beträgt 2,8 g. Der Valingehalt in diesem Produkt beträgt 135 mg pro 100 g.

Daher nach der Formel:

1) 2,8 g – 0,135 g;

2) 100 g - X g;

3) X=0,135*100/2,8=4,8 g.

Den resultierenden Wert dividieren wir durch den Wert aus der Tabelle: 5,0 g / 4,8 g = 0,96. Wenn wir mit 100 multiplizieren, erhalten wir diesen Wert in Prozent.

Somit fehlen im Vergleich zu seinem (von unserem Körper benötigten) Referenzwert weitere 0,04 bzw. 4 % Valin zur geforderten Norm. So können Sie den Aminosäure-Score berechnen.

Der Proteinbedarf eines Menschen hängt von seinem Alter, Geschlecht und Charakter ab Arbeitstätigkeit. Essentielle Aminosäuren werden im menschlichen Körper nicht synthetisiert und müssen über die tägliche Nahrung zugeführt werden. Die UN-Ernährungsorganisation FAO hat eine Aminosäureskala für ein bestimmtes ideales Protein vorgeschlagen, die vollständig ausgewogen ist. Das untersuchte Protein wird mit dieser Skala verglichen. Der Aminosäure-Score ist ein Indikator für die biologische Wertigkeit eines Proteins und gibt den prozentualen Anteil einer bestimmten essentiellen Aminosäure an allgemeiner Inhalt solcher Aminosäuren im untersuchten Protein auf den Standardwert (empfohlen) dieses Verhältnisses zu reduzieren. Bei der Beurteilung der biologischen Wertigkeit eines Proteins gilt als limitierende Aminosäure die Aminosäure, deren Wert den niedrigsten Wert aufweist.

Stickstoffbilanz. Tagesbedarf Mensch in Proteinen.

Der Proteinbedarf einer Person hängt von ihrem Alter, Geschlecht und der Art ihrer Arbeitstätigkeit ab. Zur Beurteilung des Proteinstoffwechsels wird das Konzept der Stickstoffbilanz eingeführt. Im Erwachsenenalter gesunde Person Stickstoffgleichgewicht wird beobachtet, d.h. die Stickstoffmenge ist gleich der Stickstoffmenge, die mit Zersetzungsprodukten ausgeschieden wird. In einem jungen, wachsenden Körper herrscht ein positives Gleichgewicht. Bei älteren Menschen und bei Krankheiten mit Proteinmangel ist eine negative Bilanz zu beobachten. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen beträgt 1-1,5 Gramm Protein pro 1 kg Körpergewicht, jedoch nicht mehr als 85-100 Gramm. Der Anteil tierischer Proteine ​​sollte 55 % der Gesamtmenge in der Nahrung betragen.

Proteinabbau im Magen.

Die Verdauung im Magen erfolgt über mehrere Stunden. Reiner Magensaft ist ein klarer flüssiger Saft, der HCl enthält. Proteasen des Magensaftes sind: Pepsin, Gastrixin, Gelatinase. HCl spielt eine wichtige Rolle bei der Verdauung von Nahrungsmitteln. Hcl erzeugt im Magen eine Konzentration von Wasserstoffionen, bei der Pepsin und Gastrixin am aktivsten sind. Es wurde festgestellt, dass die Magensaftsekretion von der Ernährung abhängt. Bei längerem Verzehr von kohlenhydrathaltigen Lebensmitteln nimmt die Magensaftsekretion ab, bei proteinhaltigen Lebensmitteln nimmt sie zu. Dies gilt sowohl für den Austausch des Magensaftes als auch seiner Säuren. Normalerweise bleibt die Nahrung 6–8 Stunden im Magen

Proteinabbau im Dünndarm.

Der Mageninhalt gelangt in den Darm. Im Zwölffingerdarm wird die Nahrung dem Pankreassaft und der Galle ausgesetzt. Pankreassaft enthält Enzyme, die Proteine ​​und Polypeptide abbauen: Trypsin, Elastase, Chymotrypsin, Carboxypeptidasen. Trypsin und Chymotrypsin bauen sowohl die Proteine ​​selbst als auch ihre Abbauprodukte, die Polypeptide, ab. Dabei entstehen niedermolekulare Peptide. Carboxypeptidasen katalysieren die Abspaltung von Aminosäuren aus Polypeptidmolekülen. Bei einer proteinreichen Fleischdiät erhöht sich die Peptidaktivität. Darmsaft enthält Enteropeptidase, einen Enzymaktivator. Dies ist eine Mischung aus Peptidasen, zu der Aminopeptidasen, Carboxypeptidasen und andere gehören.

Hauptstoffwechselwege.

Es gibt 5 Stoffwechselwege:

Weg 1 – Transport zu anderen Geweben. Aminosäuren aus der Leber können in den Kreislauf gelangen und auch als Bausteine ​​für die Biosynthese von Gewebeproteinen verwendet werden.

Pfad 2 – Biosynthese von Leber- und Blutplasmaproteinen. Leberproteine ​​unterliegen einer ständigen Erneuerung und zeichnen sich durch eine sehr hohe Umsatzrate aus. In der Leber werden die meisten Plasmaproteine ​​synthetisiert.

3-Wege – Desaminierung und Desintegration. Aminosäuren, die in der Leber nicht verwendet werden, unterliegen einer Desaminierung und werden unter Bildung von Acetyl-CoA abgebaut. Acetyl-CoA wird entweder im Zitronensäurezyklus oxidiert oder in Lipide umgewandelt.

Pfad 4 – Glukose-Alanin-Zyklus. Die Leber ist am Stoffwechsel von Produkten beteiligt, die aus peripheren Geweben stammen. Nach dem Essen wird Alanin von den Muskeln zur Leber transportiert. Glukose kehrt zurück Skelettmuskeln, um ihre Glykogenreserven wieder aufzufüllen. Eine der Funktionen des Radfahrens besteht darin, die Schwankungen des Glukosespiegels zwischen den Mahlzeiten abzumildern.

Pfad 5 – Umwandlung in Nukleotide und andere Produkte. Aminosäuren dienen als Vorläufer bei der Biosynthese von Nukleotiden sowie der Synthese anderer Substanzen.

Technologische Eigenschaften von Proteinen.

Am meisten wichtige Eigenschaft ist Hydratation, Schaumbildung und Denaturierung. Die in Proteinen und Molekülen vorhandenen hydrophilen Gruppen und Carboxylgruppen ziehen Wassermoleküle an und richten sie streng auf der Oberfläche aus. Die Hydratationshülle verhindert die Aggregation und fördert die Lösungsstabilität. Das bewegliche Gelee ist das Zytoplasma. Denaturierung ist ein komplexer Prozess, bei dem es unter dem Einfluss äußerer Faktoren zu Veränderungen in der räumlichen Struktur der Kügelchen kommt. Unter dem Einfluss kommt es zur Denaturierung physische Faktoren und chemische Faktoren. Bei der Denaturierung verändert sich die Erststruktur nicht; das Protein im Denaturierungszustand weist eine verringerte Löslichkeit auf und verliert seine biologische Aktivität. Bei der Verdauung von Proteinen ist die Verdaulichkeit von Proteinen im denaturierten Zustand höher. Durch Schäumen sind Proteine ​​in der Lage, hochkonzentrierte Flüssigkeits-Gas-Systeme, sogenannte Schäume, zu bilden. Die Stabilität hängt von der Art des Proteins, seiner Temperatur und Konzentration ab. Proteine ​​werden als Schaumbildner in Süßwaren und Brauereien verwendet.

Essensallergien.

Unter einer Nahrungsmittelallergie versteht man jede allergische Reaktion auf normale, harmlose Nahrungsmittel oder Nahrungsmittelbestandteile. Jede Art von Lebensmittel kann viele Nahrungsmittelallergene enthalten. In der Regel handelt es sich dabei um Proteine ​​und deutlich seltener um Fette und Kohlenhydrate. Bei Allergien produziert das Immunsystem Antikörper in größeren Mengen als normal, wodurch der Körper so reaktiv wird, dass er ein harmloses Protein wie einen Infektionserreger behandelt. Ist das Immunsystem dabei nicht beteiligt, handelt es sich nicht um eine Nahrungsmittelallergie, sondern um eine Nahrungsmittelunverträglichkeit.
Echte Nahrungsmittelallergien sind selten (weniger als zwei Prozent der Bevölkerung). Meistens ist die Ursache erblich bedingt. Kinder entwickeln normalerweise in den ersten Lebensjahren eine Allergie (häufig gegen Eiweiß) und wachsen dann daraus heraus. Von den Erwachsenen, die glauben, an einer Nahrungsmittelallergie zu leiden, leiden etwa 80 % tatsächlich an einer Erkrankung, die Experten als „Pseudo-Nahrungsmittelallergie“ bezeichnen. Obwohl die Symptome denen einer echten Nahrungsmittelallergie ähneln, kann die Ursache eine einfache Nahrungsmittelunverträglichkeit sein. Darüber hinaus können manche Menschen psychosomatische Reaktionen auf Lebensmittel entwickeln, weil sie glauben, dass diese ein Allergen für sie darstellen.

Der Aminosäure-Score (vom englischen „score“) ist der wichtigste Indikator für die Nützlichkeit eines Proteins, den nur sehr wenige Menschen kennen. Für Vegetarier und Menschen, die längerfristig fasten oder auf Lebensmittel tierischen Ursprungs verzichten, sind allgemeine Kenntnisse über den Aminosäuren-Score schlichtweg notwendig.
Der Aminosäurewert von Produkten pflanzlichen Ursprungs unterscheidet sich erheblich von Produkten tierischen Ursprungs, da in fast allen pflanzlichen Produkten die eine oder andere essentielle Aminosäure (eine, die nur mit der Nahrung in den Körper gelangt) die sogenannte ist. einschränkend. Dies bedeutet, dass es für den Körper unmöglich ist, verschiedene Strukturen vollständig aus Aminosäuren aufzubauen.
Aber das Wichtigste zuerst.

Was ist der Aminosäure-Score?

Der Aminosäure-Score ist ein Indikator für das Verhältnis einer bestimmten essentiellen Aminosäure in einem Produkt zur gleichen Aminosäure in einem künstlichen idealen Protein. (Das ideale Protein ist ein Verhältnis essentieller Aminosäuren, das es dem Körper ermöglicht, bestimmte innere Strukturen problemlos zu erneuern.)
Der Aminosäure-Score wird berechnet, indem die Menge einer bestimmten essentiellen Aminosäure in einem Produkt durch die Menge derselben Aminosäure in einem idealen Protein dividiert wird. Die erhaltenen Daten werden dann mit 100 multipliziert, um den Aminosäure-Score der untersuchten Aminosäure zu erhalten.

Begrenzende Aminosäuren

Wenn nach Berechnungen die erhaltenen Zahlen für jede essentielle Aminosäure größer oder gleich 100 sind, gilt das Protein des Produkts als vollständig. Diese. eines, das den Körper selbstständig mit allen notwendigen Verhältnissen an essentiellen Aminosäuren versorgen kann (die Proteinmenge ist eine weitere Frage, die den Rahmen des Artikels sprengt).
Wenn eine (normalerweise eine) essentielle Aminosäure in einem Produkt einen Aminosäurewert von weniger als 100 aufweist, gilt diese Aminosäure als limitierend und das Protein des Produkts selbst gilt als minderwertig.
Das Vorhandensein einer limitierenden essentiellen Aminosäure in einem Produkt bedeutet, dass ein solches Produkt nicht gegessen werden kann, ohne es mit anderen Produkten zu kombinieren, die eine ausreichende Menge dieser problematischen Aminosäure enthalten.
Beispielsweise verfügen fast alle Hülsenfrüchte (Sojabohnen, Bohnen sind Ausnahmen) über die limitierende Aminosäure Methionin. Daher ist es notwendig, die Ernährung entweder mit Proteinprodukten tierischen Ursprungs oder mit pflanzlichen Produkten zu ergänzen, die ausreichend Methionin enthalten.
Ein weiteres Beispiel sind Getreide, das die limitierende Aminosäure Lysin enthält. Sie können einfach mit Hülsenfrüchten ergänzt werden. Wenn der Körper dann Lysin aus Hülsenfrüchten und Methionin aus Getreide erhält, wird er keine Probleme beim Aufbau von Protein- und Blutstrukturen haben.

Aminosäure-Score-Tabelle

Es besteht keine Notwendigkeit, sich die gesamte Tabelle mit dem Aminosäure-Score pflanzlicher Produkte zu merken (tierische Produkte haben, wie bereits geschrieben, keine limitierenden essentiellen Aminosäuren und ihr Aminosäure-Score ist praktisch unwichtig). Denken Sie daran, dass fast alle Hülsenfrüchte Probleme mit Methionin haben und Getreide Probleme mit Lysin. Eine Kombination bestimmter Getreidearten und Hülsenfrüchte beseitigt nicht nur dieses Problem, sondern löst auch das Problem mit der Proteinmenge in der Ernährung. Schließlich enthalten Hülsenfrüchte mehr Eiweiß als Fleischprodukte. Zwar ist die Verdaulichkeit von Hülsenfrüchten weit von der Verdaulichkeit anderer Proteinprodukte entfernt.

Ziel der Arbeit: Master-Methoden zur rechnerischen Bestimmung der biologischen Wertigkeit von Produkten.

Laufzeit: 2 Stunden

Geräte und Materialien: methodische Anleitung für Laborarbeiten, Referenzliteratur, Lehrbuch, Taschenrechner.

Jeder lebende Organismus synthetisiert seine eigenen Proteine, die durch den genetischen Code bestimmt werden, der während des Evolutionsprozesses gebildet wird. Das Fehlen mindestens einer Aminosäure (AA) führt zu einer negativen Stickstoffbilanz, Störungen des Nervensystems und Wachstumsstopp. Der Mangel an einer Aminosäure führt zur unvollständigen Aufnahme anderer.

Wenn in einem bestimmten Protein alle essentiellen Aminosäuren (EAAs) enthalten sind erforderlichen Proportionen, dann beträgt die biologische Wertigkeit eines solchen Proteins 100. Für vollständig verdauliche Proteine ​​ohne Vollständiger Inhalt Aminosäuren oder Proteine ​​mit vollständigem AA-Gehalt, die jedoch nicht vollständig verdaulich sind, liegt dieser Wert unter 100. Wenn das Protein von geringer biologischer Wertigkeit ist (enthält einen unvollständigen Satz an NAK), dann sollte es zumindest in der Nahrung vorhanden sein große Mengen, um den physiologischen Bedarf an NAC zu decken, das in minimalen Mengen im Protein enthalten ist. In diesem Fall gelangen die verbleibenden Aminosäuren in übermäßigen Mengen in den Körper und übersteigen den Bedarf. Überschüssiges AA wird in der Leber desaminiert und in Glykogen oder Fett umgewandelt.

Basierend auf ihrer biologischen Wertigkeit können Proteine ​​in vier Gruppen eingeteilt werden:

1) Proteine ​​mit Ernährungsspezifität ( Ei, frische und fermentierte Milch). In Bezug auf die biologische Wertigkeit sind diese Proteine ​​denen von Fleisch, Fisch und Soja unterlegen, aber der menschliche Körper ist in der Lage, das NAC-Verhältnis (Aminogramm) dieser Proteine ​​auf Kosten des NAC-Fonds zu korrigieren;

2) Proteine ​​aus Rindfleisch, Fisch, Soja, Raps, gekennzeichnet durch das beste Aminogramm und dementsprechend den größten biologischen Wert. Allerdings ist ihr Aminogramm nicht ideal und der menschliche Körper ist nicht in der Lage, dies zu kompensieren;

3) Getreideproteine, die die schlechteste NAC-Bilanz aufweisen;

4) defekte Proteine, einigen von ihnen fehlt NAC (Gelatine und Hämoglobin).

Die biologische Wertigkeit jedes Proteins wird mit einem Standard verglichen – einem abstrakten Protein, dessen Aminosäurezusammensetzung ausgewogen ist und ideal auf den Bedarf des menschlichen Körpers an jeder Aminosäure abgestimmt ist. Die biologische Wertigkeit von Proteinen hängt vom Grad ihrer Absorption und Verdaulichkeit ab. Der Grad der Verdaulichkeit hängt von den Strukturmerkmalen, der Enzymaktivität, der Hydrolysetiefe im Magen-Darm-Trakt und der Art der Vorbehandlung bei der Lebensmittelzubereitung ab.

Die Methode zur Bestimmung der biologischen Wertigkeit von Proteinen ist die Bestimmung des essentiellen Aminosäurenindex (INAC).

Die Methode ist eine Modernisierung der chemischen Bewertungsmethode und ermöglicht die Berücksichtigung der Menge aller essentiellen Säuren:

Wo N– Anzahl der Aminosäuren;

B– Aminosäuregehalt im untersuchten Protein;

äh– Aminosäuregehalt im Referenzprotein.

Als Referenzprotein gebraucht Muttermilch, Kasein, Vollei und andere. 1973 per Beschluss Weltorganisation Gesundheit (WHO oder WFO) und die Welternährungsorganisation (WPO oder FAO) haben einen Indikator für die biologische Wertigkeit von Lebensmittelproteinen eingeführt – Aminosäure-Score(AKS).

Bei der Berechnung des ACA wird der Aminosäuregehalt eines bestimmten Proteins ausgedrückt in Prozentsatz auf dessen Inhalt in der Norm. Eine Aminosäure, deren ACS am meisten enthält niedriger Wert, rief der Erste limitierende Säure. Diese Aminosäure bestimmt den Umfang, in dem ein bestimmtes Protein verwertet wird.
Die analytische Berechnung der biologischen Wertigkeit eines Proteins basiert auf der Hypothese des dominanten Einflusses der ersten limitierenden Aminosäure.

Zu den Nachteilen der Aminosäure-Score-Methode gehört die fehlende Berücksichtigung des Grades der Wiederverwertung endogener NAC.

Außerdem chemische Methoden Zur Bestimmung der biologischen Wertigkeit werden biologische Methoden unter Verwendung von Mikroorganismen und Tieren eingesetzt. Die Hauptindikatoren sind die Gewichtszunahme über einen bestimmten Zeitraum, der Protein- und Energieverbrauch pro Gewichtszunahmeeinheit, der Verdaulichkeitskoeffizient und die Stickstoffeinlagerung im Körper sowie die Verfügbarkeit von Aminosäuren.

Der Indikator, der durch das Verhältnis der Gewichtszunahme des Tieres (kg) zur aufgenommenen Proteinmenge (g) bestimmt wird, wurde von P. Osborne entwickelt und genannt Proteineffizienzfaktor (PER).
Zum Vergleich verwenden Kontrollgruppe Tiere mit Standard-Kaseinprotein in einer Menge, die 10 % Protein in der Nahrung liefert. In Versuchen an Ratten liegt die Wirksamkeit des Kaseinproteins bei 2,5. Jede der Methoden hat Nachteile.

Laut AKC haben Getreideproteine ​​(Weizen) den niedrigsten biologischen Wert, der erste limitierende AK ist Lysin, der zweite ist Threonin; Maisproteine ​​– die erste limitierende Säure ist Lysin, die zweite ist Tryptophan.

Darüber hinaus geht Lysin, das Bestandteil von Proteinen ist, bei der Wärmebehandlung verloren und unterliegt einer Melanoidisierungsreaktion.

Maisproteine ​​enthalten wenig Lysin, aber viel Tryptophan, während Hülsenfruchtproteine ​​viel Lysin, aber wenig Tryptophan enthalten. Eine Mischung aus Bohnen und Mais enthält reichlich NAC. Ein Beispiel für die gleiche gelungene Kombination sind Brot und Milch, Reis mit Sojasauce, Cornflakes mit Milch. Aminosäuregehalt in Produkten und biologischen Produkten
Der Wert einiger Lebensmittel ist in den Tabellen S. 7, 8 (Anhang 1) dargestellt.

Die Berechnung von AKS (C, %) erfolgt für jedes NAC gemäß der Formel

C i = A i ∙ 100/A e i,

Wo A i –

A e i – i-ter Inhalt Aminosäuren in 1 g Referenzprotein, mg/g;

100 – Umrechnungsfaktor in Prozent.

Der limitierende NAC ist die Säure, deren Aminosäurewert am kleinsten ist.

Die Gesamtmenge an essentiellen Aminosäuren im Protein des zu bewertenden Produkts, die aufgrund gegenseitiger Unausgewogenheit gegenüber dem Standard vom Körper nicht verwertet werden kann, dient zur Beurteilung des Gleichgewichts der NAC-Zusammensetzung gemäß dem Indikator „ vergleichbare Redundanz“.

Dieser Indikator charakterisiert die Gesamtmasse an NAC, die nicht für den anabolen Bedarf verwendet wird, in einer Menge des bewerteten Produkts, die hinsichtlich ihres potenziell genutzten Gehalts 1 g Standardprotein entspricht, und wird anhand der Formel berechnet

,

Wo A i – Inhalte unersetzlich i-te Aminosäure in 1 g Testprotein, mg/g;

A e i– Gehalt der i-ten Aminosäure in 1 g Referenzprotein, mg/g;

Cmin

Der Differenzkoeffizient der Aminosäureraten (RAS, %) zeigt die überschüssige Menge an NAC, die nicht für den Plastikbedarf verwendet wird. Es wird durch die Formel bestimmt

,

Wo N– Menge an NAC.

Der biologische Wert von BC (%) eines proteinhaltigen Produkts wird anhand des RED-Werts beurteilt: BC = 100 – ROT.

Bei der Beurteilung der biologischen Wertigkeit von Mehrkomponentenprodukten wird nicht nur der Gehalt aller essentiellen Aminosäuren berücksichtigt, sondern auch eine Reihe von von N. N. Lipatov empfohlenen Indikatoren: Mindestgeschwindigkeit, Rationalitätskoeffizient der Aminosäurezusammensetzung, Indikator für vergleichbare Redundanz.

Dieser Koeffizient charakterisiert das Gleichgewicht von NAC im Verhältnis zur physiologisch notwendigen Norm
(Standard). Im Fall von C min ≤ 1 wird der Rationalitätskoeffizient anhand der Formel berechnet

Wo k i– Utilitaristischer Koeffizient des i-ten NAC im Verhältnis zur limitierenden Aminosäure, Bruchteil der Einheiten.

Der Nutzenkoeffizient ist ein numerisches Merkmal, das das Gleichgewicht des NAC im Verhältnis zum Standard widerspiegelt. Die Berechnung erfolgt nach der Formel

K i= Cmin/Mit mir,

Wo Cmin– Mindest-NAC-Rate des bewerteten Proteins im Verhältnis zum Referenzprotein, Bruchteil der Einheiten.

Präsentieren Sie die erhaltenen Daten in Form von Tabelle 7.

Tabelle 7

Biologische Wertigkeit des untersuchten Proteins

Aminosäuren			AKS, %	ROT, %
	im Referenzprotein	im untersuchten Protein
Isoleucin	40
Leucin	70
Lysin	55
Methionin + Cystein	35
Phenylalanin + Tyrosin	60
Threonin	40
Tryptophan	10
Valin	50
Gesamt

Kontrollfragen

1. Welche Aminosäuren sind in Proteinen enthalten?

Laborarbeit Nr. 7