М.А. Акенченкова,
студент 1 курса
напр. вет. медицины и
биотехнологий,
Вологодская ГМХА,
г. Вологда
Науч. рук. И.С. Полянская
доц, к.т.н..,
Вологодская ГМХА,
г. Вологда
АМИНОКИСЛОТЫВ ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Аннотация. Аминокислоты - органические соединения, в молекуле коих в одно и тоже время присутствуют одна или несколько аминогрупп. Аминокислоты как основные составные части белков участвуют во всех жизненных процессах наряду с нуклеиновыми кислотами, углеводами, липидами. Аминокислоты в чистом виде, или в виде смесей входят в состав спортивного питания и комбикорма, применяются в пищевой промышленности в качестве вкусовых добавок. Биохимики различают заменимые и незаменимые аминокислоты. Задача исследования получить представление о том, когда и что лучше – полноценный белок, включающий все незаменимые аминокислоты, или аминокислоты в чистом виде.
Ключевые слова: нутрициология, незаменимые аминокислоты, белок, питание, здоровье
Незаменимые аминокислоты (НАК) — не способные синтезироваться в некоторых организмах, нужные аминокислоты, которые должны поступать вместе с пищей. Для различных видов организмов перечень этих незаменимых аминокислот разный [1, 2]. Дефицит необходимых аминокислот в организме человека приводит к нарушению синтеза белков, в итоге слабеют функции памяти и умственных способностей, снижается иммунитет. Избыток употребления несбалансированного белка приведёт к перегрузке работы органов, первыми пострадают печень и почки. Для детей и подростков в период формирования и активного роста организма особенно важно употребление достаточного количества незаменимых и заменимых аминокислот [1].
Тело человека на 20% состоит из протеинов, принимающих участие чуть ли не во всех биохимических процессах. В свою очередь аминокислоты выполняют функцию строительного материала для протеина. Также аминокислоты играют огромную роль в синтезе ферментов и белков, они нужны для здоровой мышечной и нервной систем, для спортсменов аминокислоты – самые значимые вещества, так как способствуют восстановлению организма. Будучи основой для протеинов, аминокислоты считаются незаменимыми веществами для красивой мускулатуры. Эти полезные элементы делают тренировки более эффективными, после физической нагрузки устраняют болезненные ощущения. В качестве биодобавок считаются безупречным дополнением к белковой диете и предотвращают разрушение мышечных тканей.
Продукты питания (преимущественно белковые) содержат в себе порядка 20 аминокислот, 10 из которых незаменимые. В основном полный комплекс незаменимых аминокислот содержится в тыквенных семечках, фисташках, кешью, горохе, картофеле, спарже, гречке, сое, чечевице. Другие источники аминокислот: яйца, молоко, мясо (говядина, свинина, баранина, курятина), рыба (треска, судак), разные сорта сыров. Для питания всех категорий людей пища с биологически ценным белком является более предпочтительной, чем химически чистые аминокислоты, т.к. пища содержит большое количество минорных соединений, которые нужны организму, и менее дорогая, чем аминокислоты. В отдельных случаях, когда потребности в некоторых аминокислотах трудно обеспечить обычным или специализированным белковым питанием, используют аминокислотные комплексы – это сбалансированные по составу комплексы аминокислот, включающие в себя основные их виды. К ним относятся как комплексы 3-22 аминокислот, а также наиболее важные аминокислоты, употребляемые отдельно (глютамин, метионин и т.д.) [3]. Исследования показывают, что биохимические свойства органических веществ в значительной степени определяются стереохимическими особенностями их строения. Целым рядом специальных исследований было установлено, что большинство аминокислот организмом человека вовсе не усваивается, а нередко они оказывают даже токсическое действие [4]. Все природные аминокислоты, за исключением глицина, содержат в своей молекуле асимметрический атом углерода, обуславливающий их оптическую активность. Оптически деятельные аминокислоты при нагревании в кислой или щелочной среде уменьшают угол вращения за счет образования аминокислот с противоположным знаком угла вращения, и, когда последний становится равным нулю, оптически активные аминокислоты теряют свою активность, превращаясь в рацемические аминокислоты [4].
Содержание необходимого количества аминокислот в рационе животного влияет на продуктивность и развитие организма животного. Недостаток аминокислот приводит к ухудшению аппетита, снижению веса и продуктивности взрослых животных, замедление роста у растущих животных. Молодняк животных больше нуждается в незаменимых аминокислотах, чем взрослые особи. В кормах для животных должно содержаться достаточное количество незаменимых и заменимых аминокислот, полезные свойства которых полностью проявляются в соотношении с другими питательными веществами такими, как углеводы, жиры, минеральные вещества, витамины. Из числа незаменимых аминокислот особо важными или критическими являются: лизин, метионин + цистин, треонин и триптофан В кормах животного происхождения, как правило, уровень аминокислот выше, чем в кормах растительного происхождения, так как количество и качество белка (уровень аминокислот) варьируют сильнее. Недостаточное количество одной или нескольких незаменимых аминокислот сказывается на использовании в кормлении не только других аминокислот, но ещё и прочих питательных веществ.
Современные ветеринарные нутрициологи рассматривают проблему обеспечения животноводства белком как задачу обеспечения сельскохозяйственных животных комплексом аминокислот. Он может быть как полным (включать все жизненно важные аминокислоты, не продуцируемые организмом животного или продуцируемые в недостаточном количестве), так и включать только наиболее важные: лизин, метионин, треонин, триптофан. С учетом того, что синтез (или выработка) полного аминокислотного комплекса в настоящее время весьма трудоемок (и не окупаем), второй подход видится более предпочтительным. В промышленно развитых странах он получил достаточно широкое распространение. Мировое производство в год лизина составляет 1 млн т, метионина – 0,5 млн т, треонина – 50 тыс. т, триптофана – 10 тыс. т. В России предприятия занимаются выпуском лизина и метионина, однако внутренний рынок до сих пор не насыщен продуктом собственного производства [5].
Таким образом, оценка как белка, так и отдельных аминокислот должна оцениваться по биологическому действию, а не только по химической формуле, т.к. могут содержать рацемические аминокислоты, которые не усваиваются организмом человека и животных.
Литература и примечания:
[1] Аминокислоты в питании человека
https://cyberleninka.ru/article/n/aminokisloty-v-pitanii-cheloveka
[2] Роль и значение аминокислот в питании животных. Роль незаменимых аминокислот. Ветеринария и зоотехния. https://vet174.ru/kormlenie/pitatelnost_kormov/rol-aminokislot
[3] Kotova Yu.N. USE OF DIETARY SUPPLEMENTS IN SPECIAL SPORTS NUTRITION. 2021. С. 230-233.
[4] Сыровая А.О и др. Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. Том 2. «Щедра садиба плюс», 2015.
[5] Троицкая Е.В., Артамонов И.В. Пути получения кормового белка методами биотехнологии. Агрозоотехника, Том 4, № 1 – 2021.