Жизнь есть способ существования белковых тел…
Белки составляют основу жизни и, естественно, являются незаменимым пищевым продуктом в рационе любого человека. Слово «протеин» происходит от греческого protos – первый. После воды белок составляет самую большую часть веса нашего организма. На долю белков приходится в среднем 17% массы тела человека.
Основные функции белков
Энергетическая
Энергетическая ценность белков как источника энергии составляет 4 ккал/г (однако учитывая затраты на их усвоение, это примерно 3 ккал). При дефиците углеводов и жиров белки могут служить резервными источниками энергии.
Структурная
Существуют белки, которые обеспечивают механическую прочность отдельных тканей живых организмов. В первую очередь это коллаген. Белки формируют мышцы, связки, кожу, внутренние органы, железы, ногти, волосы. Это основной строительный материал при образовании новых мышечных волокон, восстановлении и замене отмерших тканей любого органа.
Хранение и передача генетической информации
Генетический код в ДНК каждой клетки содержит информацию о том, каким образом должны формироваться ее белки.
Защитная
Белки иммуноглобулины поддерживают иммунитет.
Регуляторная
Белок инсулин регулирует содержание глюкозы в крови.
Рецепторная
Белки-рецепторы в мембране клеток служат для восприятия и преобразования различных сигналов, поступающих в клетку как от окружающей среды, так и от других клеток.
Питательная
Резервные белки являются источниками питания для плода, например, белок яйца и казеин молока.
Двигательная
Белки актин и миозин осуществляют сокращение мышц.
Каталитическая
Белки обеспечивают протекание биохимических реакций.
Генерирование и передача нервных импульсов
Гормональная
Некоторые гормоны, например, инсулин, имеют белковую природу.
Транспортная
Некоторые белки осуществляют транспортировку веществ в организме. Например, гемоглобин – переносчик кислорода.
Исходя из вышеперечисленных функций, можно сказать, что ни у одного белка нет приоритетной роли. При недостатке хотя бы одного из них организм не сможет нормально работать, а значит, справляться с серьезной физической нагрузкой.
Каждый белок в организме предназначен для выполнения конкретной функции, таким образом, они не взаимозаменяемы.
• Для синтеза белка используются только Л-аминокислоты, что нужно учитывать при покупке пищевых добавок.
• Белки, из которых строится организм, не поступают непосредственно из пищи. Пищевой белок в организме сначала расщепляется на аминокислоты, а затем из них в организме синтезируются наши собственные белки. Таким образом, базовыми питательными веществами являются аминокислоты, а не белки. Именно поэтому аминокислотный состав поступающих с пищей белков имеет важное значение.
• В построении белков человека участвует 22 аминокислоты, из них 8 считаются незаменимыми, то есть в организме они не синтезируются и должны обязательно поступать с пищей. Цистеин, тирозин и аргинин – могут в случае крайней необходимости синтезироваться организмом, поэтому их называют «условно незаменимыми».
• Остальные аминокислоты – заменимые, то есть сам организм может их синтезировать (заменять) из различных источников.
• Особое место в спортивном питании занимают незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью – валин, изолейцин и лейцин (ВСАА), так как они способствуют росту и развитию поперечно-полосатых и гладких мышц, способствуют регенерации мышечных белков, особенно при состояниях, увеличивающих катаболические процессы.
• Те белки, в которых не хватает незаменимых аминокислот, называются неполноценными, те, в которых их достаточно, – полноценными.
• ВСЕ растительные белки являются неполноценными. Белки мяса, молока и яиц полноценны.
• Каждый белок в организме предназначен для выполнения конкретной функции, они не взаимозаменяемы.
Как оценить качество белков?
Главная характеристика белка и критерий его биологической ценности – аминокислотный состав и сбалансированность. Важно не только поступление в организм достаточного количества каждой аминокислоты, но и соотношение между ними, приближающееся к составу белков тела человека. Нарушение такой сбалансированности в составе пищевого белка приводит к нарушению синтеза собственных белков и ускорению их распада. Недостаток или избыток той или иной аминокислоты также нарушает синтез белка и ведет к образованию токсичных метаболитов.
Нужно учитывать, что при различном образе жизни потребности в различных аминокислотах будут отличаться. Так, у спортсменов резко повышена потребность в глутамине, который является «заменимым». Аэробные нагрузки требуют серосодержащих аминокислот, из которых синтезируется глутатион, анаэробные нагрузки повышают потребность в разветвленных аминокислотах.
И поскольку высокоинтенсивные тренировки вызывают совершенно другие изменения и реакции организма, нежели умеренная физическая работа, с пищей важно получать не только незаменимые, но и заменимые аминокислоты.
Существует много различных методов оценки эффективности использования белка для нужд организма.
1. Для определения биологической ценности и сбалансированности белка содержание незаменимых аминокислот в продукте сравнивают с их содержанием в «идеальном» белке. Этот метод получил название «аминокислотный скор» (от англ. score – счет). В качестве ориентира берут так называемый идеальный белок, 1 грамм которого содержит изолейцина – 40 мг, лейцина – 70 мг, лизина – 55 мг, метионина и цистина – 35 мг (в сумме, так как организм может получать одну аминокислоту из другой), фенилаланина и тирозина – 60 мг (в сумме), триптофана – 10 мг, треонина – 40 мг, валина – 50 мг. И такой продукт, как яйца, содержит все незаменимые аминокислоты в почти идеальном соотношении. Их аминокислотный состав и является общепринятым стандартом, по которому оценивают все другие источники белка.
Для неполноценных белков находят незаменимую аминокислоту, которой не хватает больше других, и рассчитывают ее «скор» – процентное содержание по отношению к необходимому количеству. Аминокислотой, ограничивающей биологическую ценность белка, является та аминокислота, «скор» которой наименьший, ниже 95%. Белки яйца, сыворотки молока, мяса, рыбы отличаются высокой биологической ценностью.
2. Легкость усвоения белка (перевариваемость) зависит от его строения. Молочный и яичный белки в сыром виде усваиваются очень хорошо. Однако когда мы готовим из молока творог или варим яйца, происходит процесс, называемый денатурацией, когда белковые молекулы «спутываются», и организму тяжелее справиться с ними. Мясные белки, наоборот, после варки легче усваиваются. Но в любом случае организму мясо усваивать труднее, чем молоко. Зато в мясе больше глутамина и креатина, которые очень необходимы спортсменам. Растительные белки тяжелы для переваривания. Особенно это относится к бобовым.
3. Наиболее часто применяется показатель биологической ценности белка (BV), определяемый как количество белка, запасаемого организмом при употреблении в пищу 100 г данного белка. Так, для белка сыворотки молока и яиц BV практически равен 100, BV казеина – 75, для белков мяса и рыбы – 80. У растительных же белков BV находится в районе 50 (для соевого белка – 74). Таким образом, сывороточный и яичный белки характеризуются наилучшими показателями.
4. Для оценки протеинов используют коэффициент эффективности протеинов (КЭП) – Protein efficiency ratio (PER), отражающий отношение набора веса (в граммах) к количеству потребленного протеина (в граммах), то есть определяется по действию конкретного белка на рост мышечной массы. Максимальный эффект отмечен у белка куриного яйца (3,8) и белка молочной сыворотки (3,5). Недавние исследования установили, что при сочетании в рационе животных (60%) и растительных (40%) белков PER становится выше, чем при употреблении только животных или только растительных белков. Это связано с тем, что при смешивании этих двух видов белков происходит взаимное дополнение недостающих аминокислот.
5. Показатель усвояемости белка, скорректированный по аминокислотному составу (PDCAAS). Он учитывает аминокислотный состав (химическую ценность) и полноту переваривания (биологическую ценность) белков. Продукты с коэффициентом усвоения 1,0 являются наиболее полноценными источниками белка. Наибольший показатель (1,0) имеет яичный белок. Однако данный критерий не учитывает сбалансированность аминокислотного состава белка. Недостаток белка в рационе спортсмена влечет за собой замедление процессов восстановления мышц и их роста, может вызвать сбои в работе всех систем организма и нанести серьезный вред здоровью. Для спортсменов белковая недостаточность опаснее, чем для людей, ведущих менее активный образ жизни, в силу больших нагрузок и большей интенсивности обменных процессов.
Белками животного происхождения необходимо удовлетворять не менее 50% суточной потребности организма, при этом в суточной калорийности общая доля белка составляет порядка 10—20%. Этот минимум не может быть заменен ни жирами, ни углеводами, поскольку они не содержат азота и не могут превращаться в белки. Полное исключение белков из рациона приведет к распаду собственных тканевых белков организма.
Итак, что же происходит в мышцах после физической нагрузки? Если после интенсивной тренировки посмотреть под микроскопом на мышечные волокна, то они выглядят «потрепанными» и даже надорванными, поскольку подверглись разрушительному действию свободных радикалов, а часть белка, составляющая структуру мышечного волокна, была израсходована при выполнении физической работы. Если своевременно не пополнить свои белковые запасы, то мышца не только не будет расти, но даже не вернется к своему первоначальному объему! А вот если в уставшие мышцы после окончания работы сразу же «подать» расщепленные белки (аминокислоты), то она быстро восстановится до исходного состояния и, более того, будет расти дальше. Подчеркнем, рост мышечной массы идет именно в период отдыха.
Основные виды спортивных протеиновых смесей, их состав, скорость усвоения, способы приема
Для удобства можно условно разделить протеиновые смеси на две категории – «медленные» и «быстрые», поскольку чаще всего в зависимости от скорости усвоения белка в организме и принимается решение в пользу выбора того или иного препарата для решения задач, стоящих перед спортсменом.
«Медленные» белки: яичные, молочные (в том числе казеиновые), соевые
Полное усвоение этих протеиновых смесей происходит за 3—4 часа, причем самый «медленный» из них – казеинат кальция – усваивается еще медленнее (до 6—7 часов). Содержание белка в этих протеинах находится в пределах 65—80% от общей массы, углеводы составляют около 6—10%, есть небольшое количество клетчатки, жира, витаминов, минералов, ароматизаторов. Для изготовления пищевых добавок используется как цельный яичный белок, так и отдельно яичный альбумин. Цельный яичный белок обладает наивысшей усвояемостью и считается эталоном, относительно которого оцениваются все остальные белки. Куриное яйцо состоит из белка, который практически на 100% состоит из альбумина (овоальбумина) и желтка, в который включены 7 различных белков – альбумин, овоглобулин, коальбумин, овомукоид, овомуцин, лизоцин, авидин.