Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного питания» всех форм обучения (стр. 7 )

Все протеиногенные аминокислоты являются α-аминокислотами, т. е. Содержат карбоксильную и аминную группы, связанные с атомом углерода в α-положении.

Протеиногенные аминокислоты могут дать астрономическое число изомеров (примерно 2,4 • 1018), обладающих индивидуальными характеристиками. Благодаря этим свойствам, а также наличию в аминокислотах функционально активных групп они обеспечивают огромное разнообразие их реакционных возможностей и служат, наряду с белками, строительным материалом клетки.

Протеиногенные (стандартные) аминокислоты подвержены различной химической модификации. При этом образуются модифицированные аминокислоты с целенаправленным биологическим назначением. Примером служит образование в щитовидной железе из тирозина йодсодержащих аминокислот — трийодтиронина и тетрайодтиронина (тироксина), обладающих важнейшими гормональными функциями.

Благодаря специфическим ферментным системам живая клетка способна к синтезу α-аминокислот. Наряду с природными аминокислотами существуют их синтетические аналоги, получаемые путем химического синтеза.

Многие протеиногенные аминокислоты выполняют функции биологически активных веществ пищи, используются самостоятельно или в комплексе с другими нутриентами в составе продуктов специального назначения.

Аланин — заменимая аминокислота, участвует в нормализации метаболиз­ма глюкозы. В виде β-аланина входит в состав пантотеновой кислоты и коэнзи - ма А — важнейших регуляторов обмена веществ. Установлена взаимосвязь между обеспеченностью организма аланином и хронической усталостью, а также тяжестью инфицирования вирусом Энштейна-Бара (Еnstein-Вarr) — одним из вирусов семейства герпес-вирусов.

Аргинин — незаменимая аминокислота, ключевой участник многих обмен­ных процессов; может быть использован в качестве многоцелевого профилакти­ческого и лечебного средства при различных заболеваниях органов и систем. Потребление аргинина в количестве 6-17 г/сут. Снижает неблагоприятный уровень липопротеинов низкой плотности (ЛНП-холестерина), не уменьшая полезное количество в крови липопротеинов высокой плотности (ЛВП-холестерина), препятствует образованию сгустков крови за счет обеспечения здоровой коронарной микроциркуляции.

Аргинин участвует в процессах деструкции вредных веществ в печени, де­токсикации аммиака, способствуя его переводу в мочевину; повышает активность клеток, называемых натуральными киллерами (НК), — главного компонента защитной системы организма. Введение в рацион аргинина (30 г/сут.) Увеличивает активность НК-клеток на 91 %, улучшает функцию вилочковой железы и выработку Т-лимфоцитов. Укрепление иммунной системы при различных инфекциях и заболеваниях более эффективно при совместном применении аргинина с другой аминокислотой — лизином.

Из аргинина образуется окись азота, которая расслабляет и расширяет сосуды, обеспечивая лучший кровоток. Этот эффект помогает при таких сердечно-сосудистых заболеваниях, как коронарная болезнь сердца в сочетании со стенокардией, гипертония, нарушения мозгового кровообращения, застойная сердечная недостаточность, а также при плохом кровоснабжении ног.

Сочетаемое применение аргинина, цинка, карнитина и кофермента Q10 эффективно при лечении бесплодия.

Аспарагин участвует в процессах регуляции возбуждения и торможения, происходящих в центральной нервной системе (ЦНС), а также реакциях биосинтеза аминокислот в печени.

Цистеин и цистин — серосодержащие заменимые аминокислоты. Каждая молекула цистина состоит из двух молекул цистеина. Цистеин синтезируется в организме из α-метионина при обязательном участии пиридоксина (витамина В6).

Основные функции и применение цистеина:

■  входит в состав L-кератина, основного белка кожи, ногтей и волос;

■  способствует формированию и становлению свойств коллагена, улучшая тем самым эластичность, упругость и текстуру кожи;

■  нормализует функцию печени, снижает риск ее жирового перерождения в результате заболеваний, химических и другого рода воздействий;

■  защищает клетки печени и головного мозга от неблагоприятного воздействия алкоголя, сигаретного дыма, некоторых лекарственных препаратов, токсичных веществ, радиации;

■  активизирует клеточный иммунитет — лейкоциты и лимфоциты;

■  проявляет антиоксидантные свойства, которые усиливаются при одновре­менном приеме витамина С и селена;

■  ускоряет сжигание жиров и образование мышечной ткани.

Глутаминовая кислота — заменимая аминокислота, используется клетками головного мозга в качестве энергетического материала. Выполняет роль нейромедиатора, передающего нервные импульсы, участвует в углеводном обмене (обеспечивает проникновение кальция через гематоэнцефалический барьер).

Глутамин — заменимая аминокислота, образующаяся из глутаминовой кис­лоты путем присоединения одного атома азота. При биосинтезе глутамина удаляется избыток аммиака, в том числе из головного мозга, а донорский азот расходуется на синтез других аминокислот согласно текущим нуждам организма.

За счет выработки белков с участием L-глутамина происходит восстановление мышечной ткани. Эта функция широко используется в спортивном питании. Включение в рацион спортсменов глутамина обеспечивает прирост мышечной массы, увеличение количества гликогена — топливного материала, с помощью которого сокращается расход мышечной ткани на энергетические нужды. Глутамин способствует выделению гормона роста, ускоряющему наращивание мышц, количество потребляемого с этой целью глутамина составляет 5 г/сут.

Глутамин способен увеличивать количество γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) — природного транквилизатора, успокаивающего гиперактивные клетки головного мозга. С другой стороны, являясь источником для образования глута­миновой кислоты, глутамин повышает ее содержание и тем самым способствует возбуждению клеток мозга. Эти свойства глутамина способствуют сохранению эмоционального равновесия, обеспечивают стабильность в работе ЦНС.

Глутамин участвует в работе иммунной системы, служит для нее энергетическим топливом. Потребность в глутамине значительно возрастает при стрессе, различных травмах и заболеваниях. В качестве примера можно привести снижение содержания глутамина и мышечной массы у онкологических больных. Вирусные инфекции также истощают запасы глутамина, уменьшается количество Т-лимфоцитов, утрачивают свою активность макрофаги.

Имеются данные, что включение в суточный рацион глутамина помогает большинству испытуемых справиться с пристрастием к алкоголю и другим видам зависимости.

Глутамин эффективно применяется в программах снижения веса и лечении ожирения. Его действие осуществляется по двум направлениям. Во-первых, ами­нокислота предохраняет нежировую ткань, способствующую сжиганию жира и освобождению от продуктов метаболизма жиров. Во-вторых, при снижении калорийности рациона, глутамин служит легкодоступным безуглеводным источником энергии.

Кроме того, глутамин препятствует ожирению печени, применяется в лечении цирроза на ранних стадиях его развития, участвует в обменных процессах — способствует поддержанию кислотно-щелочного равновесия, здорового состояния желудочно-кишечного тракта, необходим для синтеза РНК и ДНК.

Глицин — незаменимая кислота, содержащаяся главным образом в коже и соединительной ткани. Глицин участвует в образовании кератина, используемого при биосинтезе РНК и ДНК, замедляет дегенерацию мышечной ткани; выполняет функцию тормозного нейромедиатора; необходим для биосинтеза нуклеиновых кислот, ряда заменимых аминокислот (например, серина), восстановления поврежденных тканей, нервной системы и предстательной железы.

Гистидин — аминокислота незаменимая для детей, минимальные потребности в гистидине у взрослых удовлетворяются за счет пищи и синтеза в организме. Гистидин способствует росту и восстановлению тканей организма. Из гистидина синтезируется гистамин — важнейший компонент многих иммунологических реакций. Показано положительное влияние гистамина на стимуляцию секреции желудочного сока, что используется врачами-диетологами при нарушениях пищеварения, связанных с пониженной кислотностью.

В составе миелиновых оболочек гистидин предохраняет нервные клетки; необходим для образования красных и белых кровяных телец. Гистидин защищает от действия радиации, выводит из организма тяжелые металлы, положительно влияет на иммунитет (применяется в рационах больных спидом).

Уровень гистидина в организме зависит от целого ряда эндогенных и экзогенных факторов. Например, содержание гистамина снижается в присутствии повышенных доз метионина.

Валин, лейцин, изолейцин — незаменимые кислоты, составляют группу аминокислот с разветвленными цепями. Эти три аминокислоты определяют почти половину ежедневной белковой нормы человека. Действуя вместе, валин, лейцин, изолейцин регенерируют ткани организма (за исключением костной и жировой), предохраняют их от естественного распада.

Оптимальное соотношение совместного применения разветвленных амино­кислот — 1 мг изолейцина : 2 мг лейцина : 2 мг валина.

Лейцин стимулирует образование гормона роста, способствует снижению содержания сахара в крови. Изолейцин также регулирует уровень сахара, контролирует процессы энергообеспечения, необходим при многих психических заболеваниях. Валин обеспечивает нормальный обмен азота и коррекцию выраженных дефицитов аминокислот, используется мышцами в качестве источника энергии, тем самым восстанавливая поврежденные ткани и поддерживая нормальный метаболизм в здоровых мышцах.

Лизин — незаменимая аминокислота широкой функциональной направлен­ности. Лизин способствует усвоению кальция, поэтому необходим для нормаль­ного формирования костной ткани, особенно в период роста детского организма и изменений в старческом возрасте; поддерживает нормальный обмен азота, обеспечивая формирование коллагена и восстановление тканей; участвует в биосинтезе антител, гормонов, ферментов, является важным источником для выработки в организме аминокислоты карнитина, повышает иммунитет. При рациональном, сбалансированном питании организм здорового человека не нуждается в добавочном лизине.

Метионин — незаменимая серосодержащая аминокислота, один из основных доноров серы и метильной группы, необходимых для широкого спектра биохимических превращений. Сера способна инактивировать свободные радикалы, что объясняет антиоксидантные свойства метионина. Метионин нужен для синтеза таурина и цистеина, нуклеиновых кислот, коллагена, многих других белков. Участвует в переработке жиров, предотвращая их отложение в печени и стенках артерий. Способствует пищеварению. Защищает от воздействия радиации и различных ксенобиотиков — чужеродных веществ органической или химической природы, загрязняющих продукты питания.