Протеин
Начнем с главного, а именно с определения понятия «протеины». Протеинами именуют составляющий строительный материал для роста мышечных волокон. Если говорить проще, то протеин – это тот же белок, то есть самый главный составляющий компонент каждого организма. Обращаем Ваше внимание на то, что достаточное количество протеинов в организме человека намного важнее количества микроэлементов и витаминов. Проникая в организм человека, белок под воздействием органов пищеварения расщепляется до аминокислот, после чего вместе с кровью данные аминокислоты поступают во все органы и системы того же организма. В результате, именно аминокислоты принимают участие в формировании мышечных клеток. Из всего вышесказанного можно сделать только один вывод: чем больше протеинов будет расщепляться организмом, тем быстрее будут восстанавливаться и расти мышцы.На сегодняшний день различают несколько видов протеинов. Это и сывороточный протеин, и яичный протеин, и казеиновый протеин, и соевый протеин, и некоторые другие виды. Если говорить о сывороточном протеине, то данный вид протеина является одним из самых лучших. Объясняется это тем, что сывороточному протеину свойственно не только очень легко, но еще и очень быстро усваиваться организмом. Помимо этого, именно сывороточный протеин наделен высокой биологической ценностью. Что касается казеинового протеина, то он усваивается уже намного дольше. Соевый же протеин вообще чаще всего назначают женщинам для нормализации гормонального фона. Мужчинам его желательно не использовать, так как его применение может вызвать некоторые не совсем приятные последствия.
Казеин – другой белок, получаемый дестиляцией в сырной промышленности. Является превосходным источником глютамина — крайне важной аминокислоты для атлетов, у него есть несколько отличий от сывороточного белка. У казеина есть два недостатка – он содержит меньше BCAA, чем сывороточный протеин и содержит больше лактозы. Казеин всасывается нашим кишечником заметно медленнее сывороточного белка и поэтому является хороши источником белка на продолжительное время. Если вы знаете, что придется долго не есть – выпейте сывороточный протеин – он будет долго подпитывать ваши мышцы белком и не даст им разрушаться. Еще его рекомендуют пить казеиновый протеин на ночь, чтобы минимизировать потерю белка за ночь – ведь во сне мы не может покушать. А спим не менее 8 часов. Если нет протеина – отличный источник казеина – творог. Берите 0-5% жирности и пачку/пол пачки кому много съедайте на ночь.
Протеин говяжий: преимущества и недостатки
Вас не устраивает молоко или яйца в качестве источника белка? Вы хотите наращивать мышечные объемы с помощью мясных продуктов? Именно для вас производители спортивного питания освоили специальную методику выделения протеина (белка) из натурального мяса. Мясной (говяжий) протеин является самой инновационной…
Вас не устраивает молоко или яйца в качестве источника белка? Вы хотите наращивать мышечные объемы с помощью мясных продуктов? Именно для вас производители спортивного питания освоили специальную методику выделения протеина (белка) из натурального мяса.
Мясной (говяжий) протеин является самой инновационной добавкой среди всех белковых аналогов. Исходным сырьем для изготовления служит обыкновенное говяжье мясо.
При создании таких добавок производитель намеренно удаляет все насыщенные жиры и, следовательно, холестерин. В итоге получается своего рода «изолят» говяжьего мяса, который обладает очень высокой биологической ценностью и доступностью для усвоения нашим желудочно-кишечным трактом (ЖКТ).
Человеческий организм, а точнее его ЖКТ рассчитан на потребление различной пищи. Мы сочетаем в себе признаки как хищников (глаза, смотрящие вперед, наличие клыков, строение и кислотность желудка и др.), так и признаки травоядных (челюсти с 3-мя степенями свободы движения, зубы, идеальные для растирания пищи и др.). Поэтому употребление мясных продуктов (хоть и в контролируемом количестве) совершенно необходимо для нормальной жизнедеятельности человека!
Только животный источник белка (в том числе и мясной) может обеспечить нас всеми незаменимыми аминокислотами, которые будут полноценно усвоены. О функциях белка и его классификации мы говорим в отдельной статье, здесь же констатируем, что приведенные выше утверждения о незаменимости животного белка в человеческом рационе питания, способствовали созданию отдельного вида белковых пищевых добавок.
Состав мясного протеина в большинстве случаев дополнительно обогащается креатином, о роли которого в процессах энергообеспечения мы чуть более подробно говорили в отдельной статье.
Причем, применительно к добавкам, речь идет о натуральном креатине, который содержится в самом мясе. Вот список характеристик данного вида белка:
Достоинства говяжьего протеина
- Высокая биологическая доступность;
- Полноценный аминокислотный состав;
- Наличие креатина натурального происхождения;
- Отсутствие лактозы и других углеводов;
- Высокая скорость усвоения;
- Поддержание положительного азотистого баланса длительное время. По этому признаку говяжий протеин имеет некое сходство с казеиновым протеином.
Недостатки говяжьего протеина
- Обладает относительно высокой стоимостью.
Если говорить по существу, то положительные эффекты мясного протеина практически сопоставимы с аналогичными эффектами обыкновенного сывороточного протеина, будь то изолят или гидролизат. Но при этом говяжий протеин несколько дороже сывороточного.
Именно этим фактом объясняется столь низкая популярность данной добавки и отсутствие соответствующих белковых комплексов практически во всех магазинах РФ.
Самым популярным мясным протеином является Carnivor от MuscleMeds, который активно рекламирует профессиональный бодибилдер мирового уровня Кай Грин. Также можно выделить Elite Primal от Dymatize и PALEO от MHP.
Справедливости ради следует отметить, что говяжий белок не обладает ярко выраженным молочным вкусом, присущим сывороточному, казеиновому или комплексному белку. Зато в говяжьем протеине все заявленные вкусы соответствуют действительности. Поэтому данный факт играет чуть ли не ключевую роль для многих атлетов. Ведь кто-то не может терпеть вкус молока, кого-то не устраивает сама идея получать белок из сыворотки и тому подобные причины…
ИтогиНесмотря на все свои положительные качества и преимущества, мы рекомендуем вам приобретать данный вид протеина только ввиду вкусовых предпочтений, потому что при меньшей стоимости, сывороточный протеин (или яичный протеин) обладает всеми теми же положительными эффектами.
Сравниваем сывороточный и растительный протеин – 4fresh блог
Растительные белки дают более здоровый профиль, с хорошим витаминно-минеральным составом, соотношением белков, углеводов, жиров и клетчатки.
Преимущества растительного белка
Статистика подтверждает, что люди, потребляющие больше растительного белка, имеют преимущества в следующих показателях:
- Низкие показатели заболеваемости диабетом
- Меньше случаев болезни сердца
- Сниженный риск развития рака
Также, растительные диеты имеют ряд положительных экологических эффектов:
- Производство одного грамма мяса требует в 26 раз больше ископаемого топлива, земли и воды, чем производство одного грамма соевого белка.
- Употребление большого количества растений и меньшего количества животных может помочь сократить выбросы парниковых газов (из-за меньшего количества ферм) и сократить разрушение естественных мест обитания животных, т.к. пространство очищается для сельскохозяйственных угодий.
Что же выбрать?
Есть сторонники как растительного, так и сывороточного белка. Оба вида протеина помогают питать организм и поддерживать его работу должным образом. Сывороточный белок уже давно завоевал любовь не только профессиональных спортсменов, но и просто людей, ведущих активный образ жизни. Его можно найти везде, где только можно.
Растительный белок долгое время не воспринимали, как достойную альтернативу в области фитнеса и бодибилдинга, однако, за последние годы было завершено несколько исследований по этому вопросу, что говорит о растущем интересе к переходу именно на этот вид белка.
Все больше и больше людей переключаются на вегетарианские диеты, будь то для здоровья, сохранения окружающей среды или этичности.
Узнав о некоторых преимуществах растительного белка, возможно, сократить количество животного белка покажется вам хорошей идеей.
Основные задачи при выборе протеина:
- Привести свой организм в отличную форму и иметь превосходное самочувствие. Чтобы тело было активным, здоровым и красивым, нужно найти правильный диетический баланс.
- Поддержать здоровье, разнообразить рацион — лучше растительными видами белка.
- Сохранять положительный протеиновый баланс после выполнения тяжелых тренировок – с этой задачей отлично справится сывороточный протеин.
А теперь разберемся, когда и какой протеин лучше всего употреблять, и какие у тех или иных видов преимущества.
| Тип протеина | Лучшее время приема | Основные преимущества |
| Сывороточный | Утром натощак, перед тренировкой, после тренировки | Богат аминокислотами ВСАА, быстро усваивается, увеличивает синтез белка |
| Комплексный (смесь разных видов протеина) | Перед сном, между приемами пищи | Богат аминокислотами ВСАА, быстро и постепенно усваивается |
| Яичный | Утром натощак, перед тренировкой, после тренировки | Быстро усваивается, богат антиоксидантами |
| Соевый | Утром натощак, перед тренировкой, после тренировки | Богат глутамином и аргинином, быстро усваивается, имеет антиоксидантные свойства |
| Конопляный | Перед сном, между приемами пищи | Положительно влияет на здоровье, богат аминокислотами ВСАА, аргинином и ПНЖК, богат клетчаткой |
| Гороховый | Перед сном, между приемами пищи | Полностью усваивается, богат клетчаткой |
| Рисовый | Перед сном, между приемами пищи | Полностью усваивается, богат клетчаткой, богат витаминами группы В и сложными углеводами |
| Миндальный | В качестве перекуса в течение дня, в составе выпечки или напитков | Богат клетчаткой, железом, кальцием, и цинком. Имеет в составе жиры и углеводы |
| Тыквенный | В качестве перекуса в течение дня, в составе выпечки или напитков | Богат клетчаткой, содержит витамин E, цинк, магний, марганец и фосфор |
| Протеин семян Чиа | В качестве перекуса в течение дня, в составе смузи, завтраков и йогуртов. | Богат клетчаткой, кальцием и антиоксидантами |
Итак, вопреки распространенному мнению, растительные виды протеина имеют полноценный аминокислотный состав, а также ряд преимуществ в виде достаточного количества клетчатки и витаминов.
И если сывороточный белок является отличным помощником при активных тренировках и наращивании мышечной массы, то растительный станет прекрасным обогащением рациона абсолютно любого человека — причем не обязательно придерживающегося вегетарианской диеты.
Автор: Светлана Шведов
Конопляный протеин
Существует большое количество различных протеиновых смесей. Их получают из зерновых культур, яиц, мяса или молока. Однако конопляный протеин, изготавливаемый из семян конопли, обладает рядом уникальных качеств, которые выделяют его среди остальных. Именно о нем мы и расскажем в данной статье.
Как делают протеин из конопляных семян?
Процесс его приготовления довольно прост — семена сначала отжимают в условиях низкой температуры, чтобы удалить конопляное масло. Все остатки тщательно измельчают и фильтруют для удаления лишних волокон. Такой процесс способствует увеличению количества белка в конечном продукте.
Сразу хотелось бы отметить, что многие люди думаю, что конопля — это растение, которое используют только лишь для приготовления наркотического средства. На самом деле это совсем не так. Всему виной мощная антиконопляная пропаганда, проведенная на общемировом уровне в середине 20-го века. Это растение издавна использовали для получения очень крепкого и износостойкого волокна, приготовления лекарственных средств и употребления в пищу. Для этого использовались исключительно технические сорта конопли, концентрация психоактивного вещества (ТГК) в которых не превышает 1%. К слову, в сортах, используемых в медицинских и рекреационных целях, она достигает 10-27%.
Состав конопляного протеина
Протеин из конопляных семян — это на 100% природный и экологически чистый продукт, имеющий очень полезный для человеческого организма состав. Его относят к разряду суперфудов или полноценных белков. В его состав входят:
• 20 аминокислот из 22 существующих, 8 из которых незаменимы для человека;
• Растительные жиры, включая насыщенные, полиненасыщенные и мононенасыщенные;
• Пищевые волокна;
• Минеральные вещества — натрий (Na), железо (Fe), кальций (Ca), фосфор (P) и витамин Е;
• Углеводы.
Калорийность протеина из семян конопли довольно высока. Она составляет около 447 килокалорий на каждые 100 грамм продукта.
Польза и вред протеина из семян конопли
В интернете можно найти множество отзывов о конопляном протеине. Это обусловлено его положительными качествами, которые приносят пользу человеческому организму. В нем не содержится консервантов, ГМО, пестицидов и ароматизаторов. Это на 100% натуральный природный продукт. Его принимают по диетическим показателям или в силу профессиональной спортивной деятельности.
Все отзывы о конопляном протеине положительные. Он имеет естественный аромат и слегка неравномерную структуру с твердыми частицами, обусловленную тем, что его делают из необработанных семян. Употребление суперфуда в пищу нормализирует обмен веществ и стимулирует набор мышечной массы. Это особенно актуально для людей, которые занимаются фитнесом или бодибилдингом. Потребителями отмечено, что после окончания приема и прекращения тренировок, конопляный протеин не приводит к деформации мышечного рельефа.
Если говорить о вреде его приема, то он отсутствует, конечно же, при умеренной дозировке. Этот природный продукт попросту не способен нанести ущерб здоровью человека. При диетических нуждах его можно принимать даже кормящим женщинам.
Кому и как рекомендуется употреблять в пищу конопляный протеин
Помимо приема в качестве спортивного питания, протеин из семян конопли рекомендуется употреблять в пищу:
• В качестве диетического питания людям, которые имеют непереносимость глютена и соевого белка;
• Людям, придерживающимся веганского и вегетарианского питания, в которых должен отсутствовать белок животного происхождения;
• При соблюдении религиозного поста;
• Подросткам во время усиленного роста;
• Людям преклонного возраста и ослабленным иммунитетом после операций или болезней.
Конопляный протеин отлично сочетается с большим количеством напитков и блюд. Его можно развести в молоке, смузи, соке или воде. Его также добавляют в соусы, супы и салаты.
Что качается дозировок, то в большинстве случаев производители рекомендуют придерживаться следующих:
• При приеме в качестве общеукрепляющего средства — 1-2 ст. л. в день;
• Спортсменам при усердных тренировках — 3 ст. л. 3 раза в сутки.
Противопоказания протеина из семян конопли
Противопоказаний к приему протеина из семян конопли нет. Единственным исключением может стать индивидуальная непереносимость продукта, однако она встречается крайне редко.
Ещё больше информации Вы сможете найти на сайте https://semyanych.com
Протеиновый порошок: из чего и зачем?
Всем нам известно, что протеин помогает нам восстанавливать мышцы после поездок. Протеиновые порошки – легкий, удобный вариант. Никто не осудит вас, если вы не захотите ничего использовать, но попробовать стоит. Сегодня существует множество вариантов, лучших по вкусу, скорости растворения и переваривания, чем раньше.
Сколько протеина нужно именно вам?
Спортсменам в период восстановления требуется от 0,8 до 1 грамма протеина на кг веса тела в день, чтобы набрать мышечную массу. Поэтому, если вы весите 77 кг, вам понадобится около 77 грамм протеина каждый день. Но, если вы профессиональный спортсмен или вы интенсивно занимаетесь, минимум 10 часов в неделю, вам, вероятно, потребуется больше на восстановление и укрепление мышц. Американский колледж спортивной медицины рекомендует от 1,2 до 2 граммов протеина / кг веса тела для серьезных спортсменов.
Большинство протеиновых порошков содержит от 20-50 граммов протеина на порцию, что, кажется, самым быстрым способом достигнуть вашей отметки. Однако стоит учесть, что организм человека может впитать 25-30 грамм протеина за один прием пищи (любое превышение нормы будет пустой тратой). Поэтому, прежде чем выбрать протеиновый порошок, дважды проверьте размеры порций и соотношение белка, чтобы вы не платили за протеин, который вашим организмом не усвоится.
Источники протеина
Когда вы знаете, сколько протеина вам нужно, встаёт вопрос о том, как его принимать. Основатель Ритмичной кухни и специалист в диетологии Лори Недеску, предупреждает, что не все источники белков работают одинаково. «Хотя все белки образуются из аминокислот, естественным или неестественным путём (либо организм сам их вырабатывает в достаточном количестве, либо вы потребляете их извне), схожесть на этом и заканчивается».
Протеиновые порошки основываются на одном из двух производных молока (сыворотка или казеин) или растительных источников аминокислот. Разное соотношение аминокислот может по-разному влиять на организм, поэтому, независимо от того, хотите ли вы быстрого восстановления или серьезно планируете нарастить мышечную массу, проверяйте состав ингредиентов на соответствие вашим целям.
Для быстрого восстановления
Сыворотка легко переваривается и быстро усваивает белок, который составляет около 20% содержания молочного белка. Этот побочный продукт после процесса производства сыра быстро насыщает мышцы аминокислотами. Сывороточный белок также содержит высокую концентрацию лейцина — самая насыщающая организм аминокислота (от 2 граммов или более на 25 граммовую порцию).
Медленное наращивание
Из казеина получают до 80% молочного белка. Разница между казеином и сывороткой в том, что казеин усваивается несколько часов. Поэтому попробуйте употреблять сыворотку после тренировок (из-за её более быстрого воздействия) и оставить казеин на ночь. Недеску добавляет, что казеин может плохо перевариваться. «Если ваш порошок вызывает нарушения в желудочно-кишечном тракте, попробуйте порошок на основе козьего молока – в нем на 89% меньше казеина, чем в коровьем, но зато он обеспечивает прекрасное пищеварение».
Растительные белки
Растительные белки могут быть источником большого количества аминокислот и помогать вашему иммунитету. Например, соевый белок ещё один прекрасный вариант в списке усваиваемых белков. Он способствуют наращиванию мышечной массы лишь немногим меньше, чем молочные белки. Недеску рекомендует бобовые белки, особенно, тем, у кого непереносимость сои. Однако, у растительных белков также бывает сильный привкус, который часто маскируют искусственными или натуральными подсластителями. Если вы стараетесь ограничить потребление сахара, проверяйте информацию о составляющих ингредиентах.
Добавки
Многие производители добавляют в состав протеиновых порошков дополнительные ингредиенты для более быстрого восстановления. Некоторые из них просто усиливают концентрацию аминокислот, как например, глутамин или лейцин, в другие порошки добавляют креатин. Наконец, в составе большинства порошков вы найдёте значительное количество углеводов. Соотношение 3 к 1, или 4 к 1 углеводов к белкам показывает оптимальное соотношение для восстановления, но также добавляет калории. Если не хотите получать лишний сахар в организм, потребляйте чистый белок и добавляйте углеводы при помощи бананов, небольшого количества овсянки или ягод.
Самый важный фактор при решении о приеме протеиновых порошков – безопасность. Многие бренды и продукция показывают содержание запрещённых в спорте веществ (и даже фармацевтических препаратов!).
Казеин: что это? Для чего? Как принимать?
Что такое казеин?
Казеином называют сложный медленно усваивающийся белок, который долго переваривается в организме. Он содержится в молоке и молочных продуктах.
Около 85% белков молока приходится на казеин, остальная часть состоит из сывороточного белка. В молоке казеин находится в форме казеината кальция – соединения казеина с солями кальция. Под действием некоторых веществ казеин в молоке свертывается, образуя творожистую массу. Например, для производства сыров, в молоко добавляют реннин – фермент желудочного сока телят. Для получения творога или кефира в молоко добавляют кислоты, которые вырабатывают молочнокислые бактерии.
Казеин применяется в пищевой промышленности, так как этот тип белка обладает очень высокой биологической ценностью и отличным аминокислотным составом. Казеин и препараты на его основе применяются в медицине и дерматологии. Удивительно, но казеин применяют даже для производства красок, смолы, клея и пластмассы!
Долго усваивающийся белок
Атлета в первую очередь интересуют особые свойства казеина, а именно, его способность долго усваиваться. Казеин формирует сгусток в желудке и медленно отдает в кровоток питательные вещества и аминокислоты в течение длительного периода.1
Это позволяет более длительное время поддерживать синтез белка после тренировки и дольше чувствовать сытость. В следующей таблице вы можете наглядно сравнить скорости усвоения белка из различных источников:
| Источник белка | Скорость усвоения, г/час |
| Гидролизат сывороточного белка | 11-12 |
| Свиная вырезка | 10 |
| Изолят сывороточного белка | 8-10 |
| Казеин | 6.1 |
| Изолят соевого белка | 4.1 |
| Молочный белок | 3.5 |
| Гороховый белок | 3.5 |
| Белок яйца, приготовленный | 2.9 |
| Сырой белок яйца | 1.3 |
Как видите, скорость усвоения белка варьируется в довольно больших пределах – от 1,3 до 12 г в час. При этом, скорость усвоения казеина находится где-то посередине. Нетрудно подсчитать, что 30 г принятого казеина будет усваиваться более пяти часов, в то время как аналогичная порция гидролизата усвоится за 2,5 часа. А если размешать казеин в молоке, то скорость усвоения замедлится еще больше! Многие протеиновые коктейли сегодня предлагают смешанный состав – комбинации сывороточного белка и казеина, так как было обнаружено, что прием такой смеси приводит к лучшим результатам, чем прием любой добавки по отдельности.2
Для чего?
Казеин обладает рядом полезных свойств, благодаря которым он является важным продуктом в спортивном питании.
Может предотвратить распад мышц
Исследование, проведенное в 2009 году, показало, что прием белково-углеводной пищи сразу после тренировки (на голодный желудок) предотвращает распад мышечного белка.3
Комбинация сывороточного белка, казеинового белка и источника углеводов является идеальной.
Помогает нарастить мышечную массу
Систематический обзор влияния белковых добавок на мышечную массу показал, что они могут увеличить силу и рост мышечной массы, а также улучшить аэробные и анаэробные показатели.4
Конечно, при условии выполнения упражнений с отягощениями и обеспечения достаточной нагрузки на мышцы.
В исследовании, проведенном в 2012 году, рассматривалось влияние длительных физических нагрузок в сочетании с приемом смеси сыворотки и казеина на мышечную массу как у молодых, так и у пожилых людей.5
Было установлено, что такой подход приводит к значительному увеличению мышечной массы у тех и других.
Улучшает восстановление после тренировок
Казеин, принятый перед сном, может улучшить восстановление после тренировки. Исследование, проведенное в 2012 году, изучало именно этот вопрос. В исследовании приняли участие 16 здоровых молодых мужчин, которые следовали обычной диете. Вечером они выполняли тренировку с отягощениями, а перед сном принимали казеин или плацебо. Результаты показали, что казеин, принимаемый за 30 минут до сна, увеличивал в организме испытуемых скорость синтеза белка на 22%.6
Помогает сохранить мышцы
При создании большого дефицита калорий происходит быстрая потеря жира. Однако при таких краткосрочных диетах происходит и некоторая потеря мышечной массы. Исследование, проведенное американскими учеными в 2013 году, показало, что потребление комбинации сывороточного белка с казеином в дозе, в два раза превышающей рекомендованную, может защитить потерю сухой мышечной массы при краткосрочной диете.7
Как и когда принимать?
Самое популярное время приема казеина – перед сном. Аргументы довольно просты – ночью вы спите, а следовательно, голодаете. Казеин усваивается медленно, в течение многих часов, поэтому если его принять перед сном, он всю ночь будет подпитывать вас, мешая катаболизму разрушить ваши мышцы. Вы можете приготовить порцию казеина как на воде, так и на молоке. Второй вариант предпочтительнее, если вы желаете, чтобы коктейль усваивался очень долго. Вдобавок такой вариант будет иметь лучшие вкусовые качества. Если вы не переносите лактозу, то принимайте казеин на воде. Рекомендуемая порция – около 40 г казеина.
Когда еще можно принимать казеин? Когда вы точно знаете, что не сможете в ближайшее время поесть натуральную пищу. Согласитесь, это может случиться с любым из нас в любое время суток. Отличным завтраком будет сочетание казеина с растворимой овсянкой. Такой коктейль насытит вас на долгое время и обеспечит организм белками и углеводами. В результате про голод и катаболизм можно благополучно забыть на ближайшие 4-5 часов.
Прием казеина после тренировки нецелесообразен, так как в этот период требуются легкоусвояемые белки. Однако эта проблема решается с помощью особой формы казеина, о которой будет сказано далее.
Виды казеина
Как бы странно это не звучало, но казеин тоже бывает разным. Наиболее распространенными формами считаются казеинат кальция и мицеллярный казеин.
Казеинат кальция
Казеинат кальция — более старая форма казеина. Он имеет густую консистенцию и, по сравнению с мицеллярным казеином, чуть больше пенится и хуже растворяется. Такие свойства как клейкость и густота позволили этому виду казеина занять свою нишу в пищевой промышленности. Естественно, он используется и в спортивном питании, однако не все спортсмены его любят из-за густоты получаемого напитка. Если хотите его использовать, то рекомендуется добавлять в коктейль больше жидкости.
Мицеллярный казеин
Это наиболее распространенная форма казеина, любимая многими атлетами. Этот вид казеина лишен таких недостатков казеината кальция, как излишняя густота и пенообразование, да и на вкус он немного приятнее. Кроме того, мицеллярный казеин производится без нагревания и использования кислот, что способствует сохранению исходной структуры белка. Попадая в желудочно-кишечный тракт, этот вид казеина под воздействием пепсина образует мицеллы – плотные сгустки, внутрь которых с трудом попадают пищеварительные ферменты, следовательно, такой комок будет расщепляться дольше.
Гидролизованный казеин
И, наконец, последнее слово пищевой промышленности – гидролизованный казеин. Этот вид казеина подвергается ферментативному гидролизу, вследствие чего он усваивается быстрее, чем обычный казеин. Это свойство позволяет использовать его сразу после тренировки и быть уверенным, что мышцы получат достаточное количество аминокислот.
Побочные эффекты и сочетание с другими добавками
Как правило, для казеина нехарактерны какие бы то ни было побочные эффекты. Если вы страдаете непереносимостью лактозы, то с казеином надо быть осторожнее, все-таки он содержит небольшое количество молочного сахара. Если же ваш организм не принимает казеин, то нужно перейти на сывороточный изолят или гидролизат. Иногда могут наблюдаться аллергические реакции на казеин.
Казеин прекрасно сочетается с другими видами протеина. Как вариант, можно смешать с казеином сывороточный и яичный протеин и получить многокомпонентную белковую смесь, которая будет усваиваться с разной скоростью. Идеальным заменителем пищи будет являться сочетание такой смеси с растворимой овсянкой.
Такие добавки как креатин или витаминно-минеральный комплекс отлично сочетаются с казеином. А вот глютамин или BCAA нужно принимать отдельно. Оптимальный вариант — сначала принять эти аминокислоты, а через 20 минут казеин.
Заключение
Казеин – отличная добавка для тех, кто хочет нарастить мышечную массу, увеличить силу, сохранить мышцы или похудеть. Когда речь идет о более длительном чувстве сытости и синтезе белка, похоже, он имеет преимущества по сравнению с сывороточным протеином. Однако и сыворотка имеет ряд преимуществ, которых нет у казеина. Наиболее эффективным считается прием комбинированной смеси из казеина и сывороточного белка. Если вы спортсмен, бодибилдер или просто посещаете тренажерный зал два раза в неделю, прием казеина, несомненно, поможет вам в достижении поставленных целей.
Статьи на нашем сайте представлены только в просветительских и информационных целях. Мы не рекомендуем использовать материалы статей в качестве медицинских рекомендаций. Если вы решили принимать биодобавки или внести основательные изменения в свой рацион, предварительно проконсультируйтесь со специалистом.
Из чего состоят белки
Химический состав белка
Пища для размышлений
Белок был назван более 150 лет назад в честь греческого слова proteios , означающего «первостепенное значение».
Белок состоит из углерода, водорода, кислорода и азота. Добавление азота придает белку его уникальное отличие от углеводов и жиров, а также определяет фирменное название аминокислоты. Подобно простому сахару, который соединяется вместе, образуя сложный углевод (см. Что такое углевод?), Аминокислоты являются строительными блоками для более сложной молекулы белка.
Аминокислоты: строительные блоки белка
Всего существует 20 различных аминокислот, и в зависимости от последовательности их появления в вашем теле выполняется определенная работа или функция. Представьте, что аминокислоты похожи на алфавит — 26 букв, которые можно расположить миллионом разных способов. Из этих упорядоченных букв образуются слова, которые затем переводятся на целый язык. Расположение аминокислот — это «белковый язык» вашего тела, который определяет конкретные задачи, которые необходимо выполнить.Следовательно, белков , из которых состоят ваши ферменты, будут иметь одну последовательность, тогда как белки, образующие ваши мышцы, будут иметь совершенно другую последовательность.
Nutri-Speak
Белки — это соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота, расположенные в виде цепочек аминокислот.
Ваше тело: корзина для переработки аминокислот
Ваше тело постоянно получает необходимые аминокислоты из собственного аминокислотного пула и из диеты, которая удовлетворяет ваши ежедневные потребности в белке.После того, как вы съели пищу, содержащую белок, ваше тело приступит к работе, расщепляя его на различные аминокислоты. (Разные продукты дают разные аминокислоты.) Когда белок полностью расщеплен, ваше тело поглощает аминокислоты (полученные из переваренной пищи) и перестраивает их в последовательность, которая вам нужна для конкретной задачи организма. Ваше тело похоже на мусорный бак.
Nutri-Speak
Amino (a-MEEN-o) кислоты являются строительными блоками для белка, которые необходимы для всех функций организма
Давайте поговорим об этой аминокислоте немного дальше.Из 20 аминокислот 11 действительно могут вырабатываться в организме. Однако это означает, что девять не могут быть изготовлены. Вы не можете функционировать без каждой аминокислоты. «Очень важно», чтобы вы получали эти девять из внешних источников пищи. Поэтому их уместно назвать незаменимых аминокислот .
| Незаменимые аминокислоты | Незаменимые аминокислоты | |
| Гистидин | Глицин | |
| Изолейцин | Глутаминовая кислота | |
| Лейцинин | ||
| Лейцин | Аспарагиновая кислота | |
| Метионин | Пролин | |
| Фенилаланин | Аланин | |
| Треонин | Серин | |
| Триптофан | Тирозин | |
| Валин | Валин | Валин |
| Глютамин | ||
Производство белка — Принципы биологии
Белки — одна из самых распространенных органических молекул в живых системах, обладающая невероятно разнообразным набором функций.Белки используются для:
- Строить структуры внутри клетки (например, цитоскелет)
- Регулировать производство других белков путем контроля синтеза белка
- Проведите по цитоскелету, чтобы вызвать сокращение мышц
- Транспортные молекулы через клеточную мембрану
- Ускорение химических реакций (ферменты)
- Действовать как токсины
Каждая клетка живой системы может содержать тысячи различных белков, каждый из которых выполняет уникальную функцию.Их структуры, как и их функции, сильно различаются. Однако все они представляют собой полимеры аминокислот, расположенных в линейной последовательности ( Рисунок 1, ).
Функции белков очень разнообразны, потому что они состоят из 20 различных химически различных аминокислот, которые образуют длинные цепи, и аминокислоты могут быть в любом порядке. Функция белка зависит от формы белка. Форма белка определяется порядком аминокислот. Белки часто состоят из сотен аминокислот и могут иметь очень сложную форму, потому что существует очень много различных возможных порядков для 20 аминокислот!
Рисунок 1 Структура белка.Цветные шары в верхней части диаграммы представляют собой разные аминокислоты. Аминокислоты — это субъединицы, которые соединяются рибосомой с образованием белка. Затем эта цепочка аминокислот складывается, образуя сложную трехмерную структуру. (Источник: Lady of Hats из Википедии; общественное достояние)Вопреки тому, во что вы можете верить, белки обычно не используются клетками в качестве источника энергии. Белок из вашего рациона расщепляется на отдельные аминокислоты, которые собираются вашими рибосомами в белки, которые нужны вашим клеткам.Рибосомы не производят энергию.
Рисунок 2 Примеры продуктов с высоким содержанием белка. («Белок» Национального института рака находится в открытом доступе)Информация для производства белка закодирована в ДНК клетки. При производстве белка создается копия ДНК (называемая мРНК), и эта копия переносится на рибосому. Рибосомы считывают информацию в мРНК и используют эту информацию для сборки аминокислот в белок. Если белок будет использоваться в цитоплазме клетки, рибосома, создающая белок, будет свободно плавать в цитоплазме.Если белок будет нацелен на лизосому, станет компонентом плазматической мембраны или секретируется вне клетки, белок будет синтезироваться рибосомой, расположенной на шероховатом эндоплазматическом ретикулуме (RER). После синтеза белок будет перенесен в везикуле от RER к поверхности cis Гольджи (сторона, обращенная внутрь клетки). По мере того, как белок проходит через Гольджи, его можно модифицировать. Как только последний модифицированный белок завершен, он выходит из Гольджи в пузырьке, который отрастает от поверхности trans .Оттуда везикула может быть нацелена на лизосому или на плазматическую мембрану. Если везикула сливается с плазматической мембраной, белок станет частью мембраны или будет выброшен из клетки.
Рисунок 3 Схема эукариотической клетки. (Фото: Медиран, Викимедиа, 14 августа 2002 г.)Инсулин
Инсулин — это белковый гормон, который вырабатывается определенными клетками поджелудочной железы, называемыми бета-клетками. Когда бета-клетки чувствуют, что уровень глюкозы (сахара) в кровотоке высок, они производят белок инсулина и выделяют его вне клеток в кровоток.Инсулин дает клеткам сигнал поглощать сахар из кровотока. Клетки не могут усваивать сахар без инсулина. Белок инсулина сначала образуется в виде незрелой, неактивной цепи аминокислот (препроинсулин — см. Рисунок 4). Он содержит сигнальную последовательность, которая направляет незрелый белок в грубый эндоплазматический ретикулум, где он складывается в правильную форму. Затем нацеливающая последовательность отрезается от аминокислотной цепи с образованием проинсулина. Этот обрезанный, свернутый белок затем отправляется к Гольджи внутри пузырька.В системе Гольджи из белка удаляется больше аминокислот (цепь C), чтобы произвести окончательный зрелый инсулин. Зрелый инсулин хранится в специальных пузырьках до тех пор, пока не будет получен сигнал о его попадании в кровоток.
Рисунок 4 Созревание инсулина. (Фотография предоставлена консорциумом Beta Cell Biology Consortium, Викимедиа. 2004 г. Это изображение находится в открытом доступе.Если не указано иное, изображения на этой странице лицензированы OpenStax в соответствии с CC-BY 4.0.
Текст адаптирован из: OpenStax, Концепции биологии.OpenStax CNX. 18 мая 2016 г. http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839c-42b0-a314-e119a8aafbdd@9.10
Основы протеина| Бостонская детская больница
Белок — это большая органическая молекула, состоящая из более мелких молекул аминокислот. Хотя небольшие белки могут содержать всего 50 аминокислот, они, как правило, намного больше и состоят из сотен или даже тысяч аминокислот.
Иногда белки намеренно разрезают на более мелкие сегменты.Эти сегменты называются пептидами. Пептид может состоять от двух до 50 аминокислот.
В белке аминокислоты связаны одна за другой, образуя длинную цепь. Они удерживаются вместе пептидными связями, которые представляют собой химические связи между атомами углерода и азота аминокислот. Помимо углерода и азота, аминокислоты содержат водород, кислород и иногда серу.
Белки содержат 20 видов аминокислот. За исключением лейцина и изолейцина, которые имеют одинаковую атомную массу 113 дальтон, каждая аминокислота имеет уникальную массу.(Дальтон — единица измерения атомной массы. Один Дальтон равен 1/12 массы одного атома углерода 12.)
Белки, составляющие от 12 до 18 процентов стройного взрослого тела, играют важную роль в физиологии человека. Вот несколько:
- Белки образуют структурный каркас тканей и других структур организма. Например, коллаген способствует образованию сухожилий, связок, хрящей и других соединительных тканей.
- Белки переносят вещества по всему телу.Например, гемоглобин — переносчик кислорода и углекислого газа.
- Белки работают как ферменты, облегчая химические реакции. В организме человека насчитывается более 1000 известных типов ферментов.
- Белки миозин и актин позволяют мышцам сокращаться.
- Белки регулируют физиологические процессы и контролируют рост.
- Белки являются неотъемлемой частью иммунной системы. Например, антитела состоят из типа белка, используемого иммунной системой.
Как гены кодируют белки?
Вы можете представить себе геном человека как одну длинную цепочку ДНК, разделенную на 46 частей, называемых хромосомами. В каждой хромосоме тысячи генов. Последовательность ДНК, из которой состоит ген, похожа на программный код, который инструктирует клетку, как производить белки.
Четыре типа оснований составляют цепь ДНК — аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T). У каждой базы есть дополнение — другая база, с которой она обычно сочетается.Пара А с Т, а пара С с Джи. В целом геном человека состоит из 3 миллиардов пар оснований.
Три последовательных основания в цепи ДНК, называемые кодоном, могут действовать как инструкция для клетки по выбору определенного типа аминокислоты. Серия кодонов инструктирует клетку собрать последовательность аминокислот для образования белка. Клетка знает, когда начинать и прекращать кодирование белков, распознавая специальные кодоны запуска и остановки, которые находятся в цепи ДНК.
Генетические инструкции выполняются различными молекулами и клеточными структурами, включая транспортную РНК (тРНК), информационную РНК (мРНК) и рибосомы.Другими словами, клетка способна считывать фрагменты кода ДНК и использовать информацию для соединения белка.
Аминокислоты бывают разных форм. Клетка, управляемая генами, использует это свойство и строит белки, которые имеют совершенно разные размеры и формы.
Что такое белок? | Рост белковых кристаллов на Международной космической станции
Белок играет важную роль в жизни на Земле.
Что вы думаете, когда слышите слово «белок»?
Может, мясо или рыба? Возможно, вы знаете, что ногти, волосы и кожа состоят из белка.Наряду с углеводами и жирами белок является одним из трех основных питательных веществ, необходимых для поддержания нашей жизни.
Почему мы не можем жить без белка? Коллаген — это основной структурный белок кожи, а гемоглобин — это белок, переносящий кислород в крови. Это всего лишь небольшие примеры функции белка. Белки несут ответственность за все аспекты жизни. Белки могут ощущать движение, свет, вкус и запах, а затем передавать эту информацию другим частям тела.Более того, белки являются важным компонентом иммунной системы, которая защищает ваше тело от патогенов. Белки даже синтезируют ДНК, которая несет генетическую информацию.
Белки участвуют во многих природных явлениях, а оболочки вирусов, вызывающих такие инфекции, как грипп, лихорадка Эбола, лихорадка денге и СПИД, состоят из белка. Белки также участвуют в освещении светлячков (синоним японского лета) и фотосинтезе — процессе, в котором растения производят сахар и генерируют кислород.
Как вы читали выше, белок — неотъемлемая часть жизнедеятельности. В человеческом организме используется более 100 000 видов белков, а во всем мире их количество может достигать 10 миллиардов. Каждый поддерживает нашу жизнь своей конкретной функцией.
Белки состоят из аминокислот.
Белки состоят из аминокислот, содержащих в основном водород, углерод, азот и кислород, связанных друг с другом в цепочки.Линейное количество и порядок аминокислот закодированы в генах, сегментах ДНК. Белки содержат 20 различных аминокислот, классифицированных по свойствам. Каждый белок имеет определенную длину, компонент и порядок аминокислот.
После многих этапов белки синтезируются на фабрике по производству белков, называемой рибосомой, где информация, кодируемая генами, интерпретируется, и белки складываются в определенную трехмерную форму. Белки функционируют только после этого этапа.Синтез белка не всегда работает на полную мощность, но он регулирует скорость синтеза, чтобы гарантировать, что белки могут производиться тогда и там, где это необходимо. Если система выйдет из-под контроля или появятся неисправные белки, вы, скорее всего, не останетесь здоровым.
Explainer: Пептиды против белков — в чем разница? — Институт молекулярной биологии
Если вы ищете разницу между пептидами и белками, краткий ответ — «размер».
И пептиды, и белки состоят из цепочек основных строительных блоков организма — аминокислот — и удерживаются вместе пептидными связями. В основном разница в том, что пептиды состоят из более мелких цепочек аминокислот, чем белки.
Но определение и то, как ученые используют каждый термин, немного расплывчато. Как правило, пептид содержит две или более аминокислот. И, чтобы немного усложнить задачу, вы часто будете слышать, как ученые называют полипептид — цепь из 10 или более аминокислот.
Доктор Марк Бласкович из Института молекулярной биологии (IMB) Университета Квинсленда в Австралии говорит, что примерно 50–100 аминокислот — это граница между пептидом и белком. Но большинство пептидов, обнаруженных в организме человека, намного короче — цепи примерно из 20 аминокислот.
Существует также важный вариант пептида, называемый циклотидом . Как и пептид и белок, циклотид также состоит из цепочки аминокислот, но в отличие от других концы циклотида соединены вместе, образуя круг.
Как мы обсудим ниже, эта структура важна при производстве терапевтических препаратов на основе пептидов.
Что касается белков, биохимики обычно оставляют термин для больших пептидных молекул, которые могут быть либо одной длинной цепочкой из 100 или более аминокислот — «сложным полипептидом», если хотите, — либо они могут состоять из нескольких соединенных цепочек аминокислот. вместе.
Гемоглобин, содержащийся в красных кровяных тельцах и необходимый для переноса кислорода, является таким белком.Он состоит из четырех различных аминокислотных цепочек — двух по 141 аминокислоту в каждой и двух по 146 аминокислот в каждой.
Почему пептиды — это «следующая важная вещь» в медицинских исследованиях
Биохимики восхищены возможностями, которые предоставляют пептиды и белки в качестве фармацевтических препаратов, потому что они часто точно имитируют поведение природного лиганда — вещества, которое взаимодействует с рецептором фермента или клетки, вызывая биологический процесс.
Это дает пептидным лекарствам возможность более точного нацеливания с меньшим количеством побочных эффектов, чем у низкомолекулярных лекарств.
В организме существует множество различных гормонов, которые вступают в реакцию с клетками и запускают различные биологические процессы. Часто это пептиды, либо циклические версии, либо прямые, линейные.
И еще вопрос о том, насколько быстро этот пептид распадается, что вызывает некоторые проблемы со стабильностью, но с точки зрения безопасности это может быть положительным моментом.
«Мы думаем, что пептиды — это будущее лекарств, потому что они более селективны, более эффективны и потенциально более безопасны, потому что, когда пептид в конечном итоге расщепляется, он просто распадается на аминокислоты, а аминокислоты — это, в основном, пища», — говорит профессор Дэвид. Крейк, который возглавляет Центр Клайва и Веры Рамачотти IMB по производству фармацевтических препаратов на растениях.
Есть также факторы производства, которые делают пептиды привлекательными — их длина позволяет им химически синтезироваться, в отличие от белков, которые обычно экспрессируются в клетках дрожжей или млекопитающих.
Итак, пептиды. Каковы применения белков?
Наиболее многообещающее применение белков — это антитела, которые сами по себе являются формой белка.
В клинике или в стадии разработки имеется много антител, особенно в противораковых применениях.Двумя хорошо известными примерами являются Герцептин (трастузумаб) при раке груди и Хумира (адалимумаб) при ревматоидном артрите и других аутоиммунных заболеваниях.
Преимущество использования белков такое же, как и при применении пептидов в лекарствах: они имитируют что-то естественное в организме или заменяют то, что отсутствует или повреждено.
В случае антител белковые препараты используют ту же стратегию, что и организм, для нацеливания на объекты. Таким образом, лекарство может обеспечить требуемую специфичность, а также избежать нецелевых эффектов, которые могут иметь небольшие молекулы лекарства, вызывая тяжелые побочные эффекты.
Когда мы увидим новые препараты на основе пептидов?
Стабильность может быть проблемой, поскольку пептиды могут очень быстро разлагаться, а это означает, что может быть трудно дозировать пациенту пептид.
Согласно вашему организму, пептиды и белки — это в основном просто пища, что затрудняет прием пептидных препаратов в пероральной форме, поскольку организм их быстро переваривает.
«Вот почему разработчики лекарств часто пытаются перейти от пептида и вместо этого имитировать его с помощью небольшой молекулы, потому что малая молекула потенциально имеет лучшие свойства для лекарства, при этом небольшая молекула остается в организме дольше и может вводиться перорально», — сказал доктор Бласкович.
Но задача состоит в том, чтобы заставить небольшую молекулу имитировать пептид.
«Фармацевтическая промышленность тратит на это миллиарды, — добавил д-р Бласкович. «Вот почему, если вы можете создавать лекарства, которые представляют собой пептиды, вместо того, чтобы превращать их в небольшие непептидные молекулы, это потенциально гораздо более быстрый способ разработать сильнодействующее, селективное и подходящее лекарство».
Фармацевтическая промышленность по-прежнему настроена скептически, в основном из-за проблем со стабильностью, но также и из-за сложности получения перорально вводимых пептидов, которые преодолевают барьер кишечника и попадают в кровоток.
Но внутривенное и подкожное использование пептидов в качестве лекарств становится все более распространенным. На рынке имеется около 60 одобренных FDA пептидных препаратов, около 140 пептидных препаратов проходят клинические испытания и более 500 находятся в стадии доклинических (до испытаний на людях) разработки.
Есть и сельскохозяйственные приложения
Хотя стабильность пептидов является проблемой, которую необходимо преодолеть при использовании человеком, это палка о двух концах и может быть преимуществом в некоторых сельскохозяйственных целях. Скорость разложения пептидов, используемых в качестве инсектицидов или фунгицидов, означает, что они не сохранятся в окружающей среде.
Таким образом, повышение стабильности пептидов может работать в обоих направлениях.
Если можно настроить стабильность пептида, то можно сделать так, чтобы он сохранялся достаточно долго, чтобы воздействовать на урожай, но затем также и его разложение.
Это означает, что, например, ДДТ не вызовет долгосрочных проблем, которые могут существовать сотни лет.
Почему эксперты так взволнованы пептидными препаратами?
Циклотиды — центральное направление работы Крейка — обладают большим потенциалом для решения вопросов стабильности пептидных препаратов.
Поскольку они структурно образуют круг, циклотиды не имеют слабых концов — свободных концов, которые ускоряют разложение пищеварительными ферментами. Они дополнительно стабилизированы несколькими взаимосвязанными поперечными связями, образуя компактную, очень стабильную структуру. Это помогает им достичь своей цели в целости и сохранности, даже при пероральном приеме.
ГруппаБласкович работает над двумя многообещающими антибиотиками на основе пептидов для борьбы с растущей устойчивостью к антибиотикам.
Первым из них является усиление гликопептида (пептиды с молекулами сахара на них) антибиотика ванкомицина, пытаясь превратить его в суперванкомицин, более избирательно поражающий бактериальные клетки.Этот подход начинается с ванкомицина в качестве ядра с добавлением дополнительных групп для избирательного взаимодействия с бактериальной клеткой, а не с клеткой млекопитающего.
Цель состоит в том, чтобы повысить его эффективность в уничтожении бактерий и уменьшить нежелательные побочные эффекты, которые он оказывает на клетки человека.
Вторая исследовательская программа направлена на разработку антибиотиков, которые атакуют грамотрицательные бактерии, с которыми, как правило, бороться труднее. Эти пептиды представляют собой циклические липопептиды (пептиды с присоединенной жирной кислотой или липидом) с 8-10 аминокислотами.
Возможно, вы уже принимали пептидный препарат
Одним из самых известных препаратов на основе пептидов является эксенатид, который продается под названием Byetta. Он используется для контроля уровня сахара в крови у пациентов с диабетом 2 типа.
Он работает за счет увеличения выработки инсулина в ответ на прием пищи и представляет собой синтетическую форму пептида, содержащегося в яде чудовища Гила — вида ядовитых ящериц, обитающих в США и Мексике.
Это линейный пептид, содержащий 39 аминокислот, который был разработан около 10 лет назад и сейчас широко используется.
Глава 3. Белки и аминокислоты
Глава 3. Белки и аминокислоты1. БЕЛКИ
2. ПИЩЕВАРЕНИЕ БЕЛКОВ И МЕТАБОЛИЗМ
3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К БЕЛКАМ
4. АМИНОКИСЛОТЫ
5. КОЛИЧЕСТВО ТРЕБОВАНИЯ К АМИНОКИСЛОТЕ
6. ДОБАВКА ДИЕТЫ С АМИНОКИСЛОТАМИ
7. ССЫЛКИ
Дж. Э.Halver
Вашингтонский университет
Сиэтл, Вашингтон
1.1 Классификация
1.2 Структура
1.3 Свойства
1.4 Химическое определение
Белки представляют собой сложные органические соединения, состоящие из многих аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями и поперечно связанных между цепями сульфгидрильными связями, водородными связями и силами Ван-дер-Ваальса. Химический состав белков больше, чем у любой другой группы биологически активных соединений.Белки в различных клетках животных и растений придают этим тканям их биологическую специфичность.
1.1 Классификация
Белки можно разделить на:
(а) Простые белки. При гидролизе они дают только аминокислоты и иногда небольшие углеводные соединения. Примеры: альбумины, глобулины, глютелины, альбуминоиды, гистоны и протамины.(б) Конъюгированные белки. Это простые белки в сочетании с некоторыми небелковыми веществами в организме.Примеры: нуклеопротеины, гликопротеины, фосфопротеины, гемоглобины и лецитопротеины.
(c) Производные белки. Это белки, полученные из простых или конъюгированных белков физическими или химическими способами. Примеры: денатурированные белки и пептиды.
1,2 Конструкция
Потенциальная конфигурация белковых молекул настолько сложна, что многие типы белковых молекул могут быть сконструированы и обнаружены в биологических материалах с различными физическими характеристиками.Глобулярные белки обнаруживаются в крови и тканевых жидкостях в аморфной глобулярной форме с очень тонкими или отсутствующими мембранами. Коллагеновые белки находятся в соединительной ткани, такой как кожа или клеточные мембраны. Волокнистые белки содержатся в волосах, мышцах и соединительной ткани. Кристаллические белки представлены хрусталиком глаза и подобными тканями. Ферменты — это белки со специфическими химическими функциями, которые опосредуют большинство физиологических процессов жизни. Несколько небольших полипептидов действуют как гормоны в тканевых системах, контролирующих различные химические или физиологические процессы.Мышечный белок состоит из нескольких форм полипептидов, которые позволяют мышцам сокращаться и расслабляться при физических движениях.
1.3 Недвижимость
Белки также можно охарактеризовать по их химическим реакциям. Большинство белков растворимы в воде, спирте, разбавленной основе или в различных концентрациях солевых растворов. Белки имеют характерную спиралевидную структуру, которая определяется последовательностью аминокислот в первичной полипептидной цепи и стереоконфигурацией радикальных групп, присоединенных к альфа-углероду каждой аминокислоты.Белки термолабильны, проявляя различную степень лабильности в зависимости от типа белка, раствора и температурного профиля. Белки могут быть обратимыми или необратимыми, денатурированными при нагревании, концентрации соли, замораживании, ультразвуковом воздействии или старении. Белки подвергаются характерному связыванию с другими белками в так называемой пластеиновой реакции и соединяются со свободными альдегидными и гидроксильными группами углеводов с образованием соединений типа Майяра.
1.4 Химическое определение
Содержание азота в большинстве белков, обнаруженных в тканях животных, орехов и зерна, составляет около 16 процентов; поэтому содержание белка обычно выражается как содержание азота × 6.25.
Проглоченные белки сначала расщепляются на более мелкие фрагменты пепсином в желудке или трипсином или химотрипсином из поджелудочной железы. Эти пептиды затем дополнительно восстанавливаются под действием карбоксипептидазы, которая гидролизует одну аминокислоту за раз, начиная со свободного карбоксильного конца молекулы, или с помощью аминопептидазы, которая отщепляет одну аминокислоту за раз, начиная со свободного амино-конца полипептида. цепь. Свободные аминокислоты, высвобождаемые в пищеварительную систему, затем всасываются через стенки желудочно-кишечного тракта в кровоток, где они затем повторно синтезируются в новые тканевые белки или катаболизируются для получения энергии или фрагментов для дальнейшего тканевого метаболизма.
Валовая потребность в белке была определена для нескольких видов рыб (см. Таблицу 1). Имитация цельного яичного протеина в тестовых диетах содержит избыток незаменимых аминокислот. Эти диеты поддерживались приблизительно изокалорийными за счет корректировки общего белка и усвояемых углеводных компонентов до фиксированного количества, поскольку лечение белковыми диетами варьировалось в испытанных диапазонах. Испытания на кормлении мальков, сеголетков и годовалых рыб показали, что общие потребности в белке наиболее высоки у начальных кормовых мальков и что они уменьшаются по мере увеличения размера рыбы.Чтобы расти с максимальной скоростью, мальки должны иметь диету, в которой почти половина легкоусвояемых ингредиентов состоит из сбалансированного белка; через 6-8 недель это требование снижается примерно до 40 процентов рациона лосося и форели и примерно до 35 процентов рациона годовалых лососевых, выращенных при стандартной температуре окружающей среды (SET). См. Рисунки 1 и 2. Общие потребности в белке молоди сома, по-видимому, меньше, чем у лососевых. Первоначально кормление мальков требует, чтобы около 50 процентов усвояемых компонентов рациона составлял белок, и потребность в них уменьшается с увеличением размера.Некоторые испытания кормления лососем показали прямую связь между изменениями потребности в белке молоди рыбы и изменениями температуры воды. Лосось чавычи в воде с температурой 7 ° C требует около 40 процентов цельного яичного белка для максимального роста; той же рыбе в воде с температурой 15 ° C требуется около 50% белка. Лосось, форель и сом могут использовать больше белка, чем требуется для максимального роста, благодаря эффективному удалению азотистых отходов в виде растворимых соединений аммиака через ткань жабр непосредственно в водную среду.Эта система удаления азота более эффективна, чем система, доступная для птиц и млекопитающих. Птица и млекопитающие потребляют энергию для синтеза мочевины, мочевой кислоты или других соединений азота, которые выводятся через ткань почек и выводятся с мочой. Перевариваемые углеводы и жиры сохранят избыток белка в рационе до тех пор, пока удовлетворяются потребности в белке для максимального роста (рисунки 1 и 2).
Таблица 1 — Расчетная потребность в белках с пищей для некоторых видов рыб 1/
Виды | Уровень сырого протеина в рационе для оптимального роста (г / кг) |
Радужная форель ( Salmo gairdneri ) | 400-460 |
Карп ( Cyprinus carpio ) | 380 |
Чавыча ( Oncorhynchus tshawytscha ) | 400 |
Угорь ( Ангилья японский ) | 445 |
Камбала ( Pleuronectes platessa ) | 500 |
Золотистый лещ ( Chrysophrys aurata ) | 400 |
Белый амур ( Ctenopharyngodon idella ) | 410-430 |
Brycon sp. | 356 |
Морской лещ ( Chrysophrys major ) | 550 |
Желтохвост ( Seriola quinqueradiata ) | 550 |
1/ По материалам C.B. Cowey, 1978
Рис. 1. Потребность в белке чавычи при 47 ° F. Верхняя кривая: начальный индивидуальный средний вес рыбы, 1.5г. Нижняя кривая: исходная индивидуальная средняя масса рыбы 5,6 г.
Рис. 2. Потребность в белке чавычи при температуре 58 ° F. Верхняя кривая: исходный индивидуальный средний вес рыбы 2,6 г. Нижняя кривая: исходная индивидуальная средняя масса рыбы 5,8 г.
(Оба рисунка взяты из: DeLong, D.C., J.E. Halver and E.T. Mertz, 1958, J.Nutr ., 65: 589-99)
Обычно рыбе нужно давать диету, содержащую градуированные уровни высококачественного белка и энергии и адекватный баланс незаменимых жирных кислот, витаминов и минералов в течение длительного периода времени.Из полученной кривой доза / ответ потребность в белке обычно получают по графику Альмквиста. Считается, что эти различия в очевидной потребности в белке связаны с различиями в методах культивирования и составе рациона.
Относительно высокий уровень пищевого белка, необходимый для максимального роста некоторых рыб, таких как белый амур, Ctenopharyngodon idella, и Brycon spp. удивительны, поскольку эти рыбы всеядны. Brycon spp.выращиваются на нежелательных фруктах и другом растительном материале с низким содержанием белка, и в этих условиях, по-видимому, существенный вклад в потребление ими белка вносит естественная пищевая цепь.
Потребность в белке эвриталинных рыб, таких как радужная форель, Salmo gairdneri, и кижуч, Oncorhynchus kisutch, , выращенных в воде с соленостью 20 ppt, примерно такая же, как потребность в пресной воде. Нет данных о потребности этих видов в белке в морской воде с полной концентрацией.(35 п.
4.1 Essential и заменимые аминокислоты
4.2 Незаменимые Аминокислоты и качество протеина
Аминокислоты являются строительными блоками белков; около 23 аминокислот были выделены из природных белков. Десять из них незаменимы для рыб. Животное не способно синтезировать незаменимые аминокислоты и поэтому должно получать их с пищей.
4.1 Незаменимые и заменимые аминокислоты
Корм для лосося, форели и канального сома, лишенный аргинина, гистидина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, треонина, триптофана или валина, не рос (рис.3). Те же самые рыбы, которых кормили рационами, лишенными других L-аминокислот, росли так же, как и рыбы, получавшие все 18 протестированных аминокислот (рис. 4). Азотный компонент в тестируемых диетах состоял из 18 L-аминокислот по образцу цельного яичного белка. Вся тестируемая рыба быстро выздоравливала, когда в рационе была заменена недостающая аминокислота. Наклон кривой роста в группе восстановления был идентичен таковому у рыб, получавших полный тест на аминокислотный рацион.
Испытывали незаменимые аминокислоты: аланин, аспарагиновая кислота, цистин, глутаминовая кислота, глицин, пролин, серин и тирозин.Было обнаружено, что эти аминокислоты не являются необходимыми для роста лосося, форели и канального сома.
Для количественных исследований требований к 10 незаменимым аминокислотам использовалась смесь казеина и желатина с добавлением кристаллических L-аминокислот. Тестовая диета содержала 40 процентов цельного яичного белка для азотного компонента. Эксперименты, проведенные с карпом и угрем, показали аналогичное отсутствие роста, когда в рационе отсутствовала незаменимая аминокислота.
Рис. 3. Рост рыб с дефицитом аргинина. Группа с дефицитом была разделена через шесть недель на диете с дефицитом, и недостающая аминокислота была заменена в одной из двух частей.
Рис. 4. Рост цистинодефицитных рыб.
(Оба рисунка взяты из: DeLong, D.C., J.E. Halver and E.T. Mertz, 1958, J.Nutr., 65: 589-99)
4.2 Основные аминокислоты и качество белка
Если известны потребности рыбы в незаменимых аминокислотах, должно быть возможно удовлетворить эти потребности в системах культивирования различными способами за счет различных пищевых белков или комбинаций пищевых белков.
Фенилаланин избавлен от тирозина. Неизвестно, что он химически модифицирован или становится недоступным из-за суровых условий, которым обычно подвергаются кормовые белки во время обработки. Измерение фенилаланина в белках несложно, поэтому обеспечение и оценка фенилаланина в белках в практических диетах не представляет особых трудностей.
Лизин — основная аминокислота. В дополнение к -аминокислотной группе, обычно связанной пептидной связью, он также содержит вторую, -аминогруппу.Эта альфа-аминогруппа должна быть свободной и реакционной, иначе лизин, хотя и поддается химическому измерению, не будет доступен биологически. Во время обработки белков корма α-аминогруппа лизина может реагировать с небелковыми молекулами, присутствующими в корме, с образованием дополнительных соединений, которые делают лизин биологически недоступным.
Цистин избавлен от метионина. Однако измерить содержание метионина в кормовых белках непросто, поскольку аминокислота подвержена окислению во время обработки.После обработки метионин может присутствовать как таковой, или как сульфоксид, или как сульфон. Сульфоксид может образовываться из метионина во время кислотного гидролиза кормового белка перед измерением его кислотного состава, не содержащего кислоты. Кислотный гидролиз белков перед анализом нарушает исходное равновесие между двумя соединениями, так что состав гидролизата больше не отражает состав белка. При определении содержания метионина в чистых белках окисление аминокислоты до метионинсульфона обычно является количественным.В случае кормовых белков, однако, это не покажет, сколько метионина или сульфоксида метионина присутствовало в белке до его окисления и гидролиза.
Сульфоксид метионина может иметь некоторую биологическую ценность для рыб, которые могут иметь некоторую способность обратного преобразования его в метионин и, таким образом, частично восполнять часть метионина, окисленного во время обработки.
Недавно появились сообщения о методах измерения метионина в белках с использованием йодоплатинатного реагента до и после восстановления трихлоридом титана, чтобы получить значения как для метионина, так и для сульфоксида в исходном белке.Также был описан способ измерения метионина конкретно по расщеплению цианогенбромида. Оба метода еще предстоит оценить независимо. Микробиологический анализ метионина в белках кормов является ценным инструментом, хотя существует опасность того, что оксиды метионина могут различаться по своей активности в отношении микроорганизмов и искажать значения.
Количественные потребности лососевых в десяти незаменимых аминокислотах определялись путем кормления линейными приращениями одной аминокислоты за раз в тестируемой диете, содержащей аминокислотный профиль, идентичный цельному яичному белку, за исключением тестируемой аминокислоты.Повторяющиеся группы рыб подвергались диетическому лечению до тех пор, пока не появлялись большие различия в росте исследуемых партий. График реакции роста Альмквиста показывает уровень аминокислот, необходимый для максимального роста в этих конкретных условиях испытания. Рационы были разработаны таким образом, чтобы содержать белок на уровне или немного ниже оптимальной потребности в белке для данного вида и условий испытаний, чтобы гарантировать максимальное использование ограничивающей аминокислоты. Сравнение требований к десяти незаменимым аминокислотам между видами показано в таблице 2.
Недавним нововведением стало использование в тестовых диетах белков, относительно дефицитных по данной незаменимой аминокислоте. Таким образом, комбинации рыбной муки и зеина использовались в тестовых диетах для определения потребности радужной форели в аргинине. Рационы, содержащие различные относительные количества казеина и желатина, показали, что увеличение уровня связанного с белками аргинина с 11 до 17 г / кг привело к значительному увеличению роста канального сома.
Таблица 2 Потребность семи животных в аминокислотах 1/
Аминокислота | Молодь угря | Карп мальки | Сом канальный | Молодь чавычи | Цыпленок | Свинья | Крыса |
Аргинин | 3.9 (1,7 / 42) | 4,3 (1,65 / 38,5) | 6,0 (2,4 / 40) | 6,1 (1,1 / 18) | 1,5 (0,2 / 13) | 1,0 (0,2 / 19) | |
Гистидин | 1,9 (0,8 / 42) | 1,8 (0,7 / 40) | 1,7 (0,3 / 18) | 1.5 (0,2 / 13) | 2,1 (0,4 / 19) | ||
Изолейцин | 3,6 (1,5 / 42) | 2,6 (1,0 / 38,5) | 2,2 (0,9 / 41) | 4,4 (0,8 / 18) | 4,6 (0,6 / 13) | 3,9 (0,5 / 13) | |
лейцин | 4.1 (1,7 / 42) | 3,9 (1,5 / 38,5) | 3,9 (1,6 / 41) | 6,7 (1,2 / 18) | 4,6 (0,6 / 13) | 4,5 (0,9 / 19) | |
Лизин | 4,8 (2,0 / 42) | 5,1 (1,23 / 24,0) | 5,0 (2,0 / 40) | 6.1 (1.1 / 18) | 4,7 (0,65 / 13) | 5,4 (1,0 / 19) | |
метионин 2/ | 4,5 (2,1 / 42) 3/ | 3,1 (1,2 / 38,5) | 2,3 (0,56 / 24,0) | 4,0 (1,6 / 40) 3/ | 4.4 (0,8 / 18) | 3,0 (0,6 / 20) | 3,0 (0,6 / 20) |
Фенилаланин 4/ | 5,1 (2,1 / 41) 5/ | 7,2 (1,3 / 18) | 3.6 (0,45 / 13) | 5,3 (0,9 / 17) | |||
Треонин | 3,6 (1,5 / 42) | 2,2 (0,9 / 40) | 3,3 (0,6 / 18) | 3,0 (0,4 / 13) | 3,1 (0,2 / 19) | ||
Триптофан | 1,0 (0,4 / 42) | 0.5 (0,2 / 40) | 1,1 (0,2 / 18) | 0,8 (0,2 / 25) | 1,0 (0,2 / 19) | ||
Валин | 3,6 (1,5 / 42) | 3,2 (1,3 / 40) | 4,4 (0,8 / 18) | 3,1 (0,4 / 13) | 3,1 (0,4 / 13) |
1/ Выражается в процентах от диетического белка.В скобках числители — это потребности в процентах от сухого рациона, а знаменатели — это процент общего содержания белка в рационе.2/ При отсутствии цистина
3/ Метионин плюс цистин
4/ При отсутствии tyro sine
5/ Фенилаланин плюс тирозин
(по материалам: National Research Council, 1977)
Потребность радужной форели в аргинине была определена по стандартной кривой доза / реакция (рост), а также путем измерения уровней свободного аргинина в тканях (крови и мышцах) в группах форели, получавших возрастающее количество аргинина в рационе.После того, как диетическая потребность форели в аргинине была удовлетворена, любое дальнейшее увеличение потребления аргинина привело к увеличению концентрации свободного аргинина в крови и мышцах. Было получено хорошее согласие между двумя методами.
Данные, приведенные в таблице 2, позволяют предположить, что между видами рыб существуют реальные различия в их потребностях в определенных аминокислотах. Это приводит к трудностям при составлении белкового компонента практического рациона для тех видов, потребности которых в аминокислотах еще не известны.Возможное решение — использовать для каждой аминокислоты наивысший уровень, необходимый для любого из тех видов, по которым имеются данные. Необходимость дополнительных количественных данных о потребностях рыб в аминокислотах, особенно тех, которые действительно или потенциально могут использоваться в качестве сельскохозяйственных животных, очевидна.
Одним из решений использования белков, в которых относительно мало одной или нескольких аминокислот, является добавление к белку соответствующих количеств аминокислоты, необходимых в практических диетах. Рыба, по-видимому, использует свободные аминокислоты с разной степенью эффективности.
Молодой карп, Cyprinus carpio, , как было показано, неспособен расти на диетах, в которых белковый компонент (казеин, желатин) был заменен смесью аминокислот, аналогичных по общему составу. Гидролизат трипсина казеина также оказался неэффективным. Однако, если диета, содержащая свободные аминокислоты в качестве белкового компонента, тщательно нейтрализуется NaOH до pH 6,5-6,7, то некоторый рост молоди карпа действительно происходит. Этот рост был заметно ниже, чем при сопоставимой казеиновой диете в тех же условиях.
Канальный сом также не может использовать свободные аминокислоты в качестве добавок к дефицитным белкам. При изонитрогенной замене соевого шрота на муку менхадена рост и эффективность корма канального сома существенно снизились. Добавление свободного метионина, цистина или лизина, наиболее ограничивающих аминокислот, к этим заменителям сои не привело к увеличению веса.
Повышение уровня аргинина в рационах сома с 11 до 17 г / кг путем изонитрогенной замены желатина на казеин значительно увеличивало набор веса, но добавление свободного аргинина, цистина, триптофана или метионина к казеину мало влияло на рост или преобразование пищи.
Лососевые могут использовать свободные аминокислоты для роста. Было показано, что зеин-желатиновая диета с добавлением лизина и тритофана заметно превосходит зеин-желатиновую диету для радужной форели, когда в качестве критериев использовались прибавка в весе и использование белка.
Несколько исследователей продемонстрировали возможность дополнения белков с дефицитом аминокислот ограничивающими аминокислотами в рационах лососевых. Казеин с добавлением шести аминокислот давал коэффициенты конверсии корма для атлантического лосося, аналогичные тем, которые были получены при использовании изолированного рыбного белка в качестве источника пищевого белка.Соевый шрот с добавлением пяти или более аминокислот (включая метионин и лизин) был лучшим источником белка для радужной форели по сравнению с соевым шротом. Однако однократное добавление метионина и лизина не привело к повышению ценности соевого шрота. Эти результаты позволяют предположить, что аминокислотный спектр выделенного рыбьего белка, который они использовали, может приблизительно соответствовать потребности в аминокислотах радужной форели. Пищевая ценность изолята соевого белка может быть увеличена путем добавления в него первой ограничивающей аминокислоты; я.е., метионин.
Рационы, содержащие в качестве белкового компонента рыбную муку, мясокостную муку, а также дрожжевую и соевую муку, можно улучшить, добавляя цистин (10 г / кг) и триптофан (5 г / кг) вместе. Рыбную муку можно полностью заменить без снижения конверсии корма в рационах для радужной форели смесью из субпродуктов домашней птицы и перьевой муки вместе с 17 г лизина HCL / кг, 4,8 г DL-метионина / кг и 1,44 г DL. -триптофан / кг.
Коуи, К.Б. и Дж. Р. Сардженты, 1972 Кормление рыб. Adv.Mar.Biol., 10: 383-492
Cowey, C.B., 1979 Потребности рыб в белках и аминокислотах. В Технология кормления и кормления рыб, под редакцией Дж. Э. Халвера и К. Тьюса. Материалы Всемирного симпозиума, спонсируемого EIFAC / FAO, ICES и IUNS, Гамбург, 20-23 июня 1978 г. Schr . Bundesforschungsanst . Fisch ., Hamb ., (14/15) vol. 1: 3-16
Мерц, Э.Т., 1972 г. Потребности в белке и аминокислотах. В Питание рыб, под редакцией Дж. Э. Халвера. Нью-Йорк, Academic Press, стр. 106-43.
Национальный исследовательский совет, Подкомитет по тепловодным рыбам 1977 года, Потребность теплопроводных рыб в питательных веществах. Вашингтон, округ Колумбия, Национальная академия наук (потребности домашних животных в питательных веществах) 78 стр.
белков
белковБелки — одна из основных составляющих живого вещества.Они состоят из длинные цепи аминокислот, которые связаны пептидными связями и таким образом называемые полипептиды. Аминокислот около 20, и больше всего атомов. среди них преобладают углерод, водород, кислород, азот и сера. Каждый аминокислота содержит конец карбоновой кислоты и конец амино. При pH 6-7 ( pH тела 7,3) амино-конец протонирован, а карбоксильный конец остается анион; это называется цвиттерионом. Некоторые аминокислоты не могут быть синтезированы телом и должны быть получены с пищей; это аргинин, гистидин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.Простейшая аминокислота, глицин, показана ниже.
Пептидная связь возникает, когда конец карбоновой кислоты одной аминокислоты связывается с амино-конец другого. В результате получается огромная цепочка, молекулярная масса которой колеблется от 5000 до 1000000. Карбонильная группа, азот и водород вокруг пептидной связи, а также два атома углерода, к которым и карбонильные группы связаны, лежат в плоскости. Отрицательный заряд электронов делокализован вокруг всей пептидной связи, явление, называемое резонансом, и как карбонильная, так и углерод-азотная связи обладают характером двойной связи.Поскольку связь углерод-азот частично является двойной связью, не может быть свободное вращение вокруг него.
Порядок линейных связей между аминокислотами в белке называется его первичная структура. Однако сама молекула изгибается и принимает определенное строение, называемое его вторичной структурой. Такая общая конформация альфа-спираль, предложенная в 1951 году Линусом Полингом и Р. Кори, как показано здесь.
Эта цепочка образует
правая катушка, имеющая 3,7 аминокислот на полную перемена.Водородная связь существует между водородом, связанным с азотом, и карбонильная группа аминокислоты на четыре звена вниз по цепи, обеспечивая жесткость и устойчивость конструкции.
Несколько альфа-спиралей могут
наматываются друг на друга, образуя пряди, которые удерживаются вместе
дисульфидные мостики, такие как в белки, называемые альфа-кератинами.
Увеличенное изображение этого белка.
Белки также могут существовать в виде складчатых листов или бета-кератинов. В них водород связь существует между соседними цепями, поскольку они лежат бок о бок.Другая конформация коллаген или волокнистый белок; это тройная спираль полипептидов, каждая из которых представляет собой левую спираль. Иллюстрация субъединицы белка с пятью дисульфидными связями: показано выше. Увеличенное изображение этого белка.
Когда несколько полипептидных единиц связаны друг с другом и с другим более простые молекулы, такие как сахара, неорганические остатки или коферменты, белок считается, что он имеет четвертичную структуру. Функция белка зависит от как порядка аминокислот, так и «топографии» его поверхности; каждый фактор одинаково важен.Эта взаимозависимость основных единиц с общая форма иллюстрирует тему архитектоники нашего семинара, которая важность частей и целого как единой функции. Выше проиллюстрирована структура белка инсулина свиньи. Увеличенное изображение этого белка.
Эллисон Смит ’99.Вернуться в архитектонику
25 мая 1996 г.
.