04 Білки Funkkolleg 2019-2020

Насолоди, здоров’я, бізнесу

Автор: Стефан Хюбнер

Їжте і їжте - білки в харчовому циклі

Білки, також відомі як білки, незамінні для людини. Без білків немає ні м’язів, ні руху. Але також шкіра, волосся, кістки, хрящі та сухожилля - у всьому потрібні білки. Білки містяться в шпинаті, горіхах і бобових, але особливо в м’ясі. Високий вміст білка робить м’ясо надзвичайно привабливим джерелом їжі для людей. Оскільки м’ясо виробляється дешевше та у більшій кількості, ніж будь-коли раніше, завдяки промисловому тваринництву споживання м’яса швидко зростало.

Однак з глобальної точки зору в білковому циклі щось йде жахливо. Для чого живим істотам потрібні білки - або точніше: один з найменших їх хімічних будівельних блоків - азот? Як ви отримуєте достатню кількість білка? І що в цьому контексті означає «достатньо»? Це лише короткий шлях від таких питань до всеохоплюючих механізмів, що лежать в основі великих кормів - харчових ланцюгів і циклів.

Трансляція як подкаст
Завантажити Харчування Funkkolleg, серія 04, аудіоформат MP3, 24:18 хв., 34,2 МБ

Трансляція в hr-iNFO, 23.11.2019, 11.30

Додатковий матеріал

1. Харчова павутина

Цей термін був введений у першій половині 20 століття британським зоологом Чарльзом Елтоном. Харчова мережа, як правило, складається лише з кількох посилань, як ще називають трофічні рівні. Зазвичай їх не більше п’яти. На початку ланцюга живлення повинні бути живі істоти, які можуть виробляти власну хімічну енергію, особливо рослини. Вони черпають енергію безпосередньо з сонячного світла за допомогою фотосинтезу. В кінці кожного харчового ланцюга є так званий верхній хижак. Це може бути хижий птах, велика кішка або навіть людина.

2. Утилізація усього тіла тварин

"Ніс до хвоста" означає "від голови до хвоста" і обробляє якомога більше частин від забитої тварини. Наступна ілюстрація з Атласу м’яса 2018 показує майже забуті продукти з яловичини, свинини та курки:

Додаткову інформацію можна знайти за такими посиланнями:

3. амінокислоти

В основному складаються з чотирьох елементів: вуглецю, кисню, водню та азоту.

Амінокислоти - це α-амінокарбонові кислоти. Вони містять атом вуглецю, до якого прив’язані аміногрупа, карбоксильна група, атом водню та залишок, типовий для кожної амінокислоти, який також називають бічним ланцюгом. Основними будівельними елементами білків є "класичні" 20 протеїногенних L-амінокислот. Вони закодовані для білків у геномі.

З поживної точки зору протеїногенні амінокислоти поділяються на незамінні (незамінні), умовно незамінні (умовно недооцінювані, напівнезалежні) та незамінні (необхідні) амінокислоти. Організм не може сам виробляти незамінні амінокислоти. Тому їх слід вживати в достатній кількості з їжею. До цієї групи традиційно відносять 8 амінокислот, включаючи лейцин, фенілаланін і триптофан.

Умовно незамінні амінокислоти можуть утворюватися з метаболізму інших амінокислот або складних азотовмісних метаболітів. Однак надзвичайно важливо, щоб для синтезу було доступно достатню кількість молекул попередника для необхідного синтезу. Досвід показав, що безбілкова дієта та певні захворювання можуть призвести до того, що (принаймні тимчасово) амінокислоти цієї групи не можуть в достатній мірі синтезуватися організмом. Неесенціальні амінокислоти - це ті, що виробляються в метаболізмі людини.

В організмі існує велика кількість амінокислот, не включених до білків, які називаються непротеїногенними амінокислотами. Вони виконують важливі функції як продукти проміжного обміну речовин, є компонентами коферментів, служать нейромедіаторами в центральній нервовій системі, попередниками біогенних амінів та синтезу гормонів.

Потреба в білках залежить від людини. Це залежить від віку та життєвої ситуації. Для здорових дорослих застосовується потреба у білках 0,8-1 г/кг маси тіла.

Більше інформації ви можете знайти у книзі Бієзальського та “Харчова медицина”. al (глава 8 “Білки”, ISBN: 9783131002945).

4. Ферменти

Майже всі відомі ферменти є білками. Найбільш помітними властивостями ферментів є їх каталітичні властивості та їх специфічність. Це означає, що вони прискорюють реакції в мільйон разів і більше. Без них більшість реакцій в біологічних системах не відбувалися б на відчутній основі. Ферменти є високоспецифічними як з точки зору каталізованої реакції, так і з точки зору вибору реагентів субстратів.

Стрієр "Біохімія" в главі 8 "Ферменти: основні поняття та кінетика" (ISBN: 978-3-662-54619-2).

5. гормони

Термін гормон (грец. Horman = збурювати, збуджувати) як збірний термін для хімічних речовин, що передають речовини, можна тлумачити по-різному. Згідно з «класичним» поглядом, цей термін позначає речовини сигналу, які синтезуються в спеціалізованих органах (або тканинах), гормональних залозах. Ці залозисті гормони, такі як гормони щитовидної залози або інсулін, майже завжди досягають своїх цільових органів через кров, де вони формують свої регуляторні функції на біохімічному та фізіологічному рівні.

Гормони взаємодіють між собою і в багатьох випадках утворюють ієрархічні системи.

Ви можете прочитати більше інформації в книзі "Біохімія харчування" в главі "1.4 Гормональна регуляція" (ISBN 978-3-8274-2041-1).

6. Білки в їжі

Більшість білків міститься в горіхах, бобових та м’ясі. Виходячи із загальної ваги, горіхи мають середній вміст білка близько 17 відсотків. Для імпульсів це 15 відсотків. Це надзвичайно високо для рослин. Зерно, рис і картопля, наприклад, забезпечують білки лише в однозначному відсотковому діапазоні. У випадку з фруктами середнє значення становить 0,7 відсотка. Вміст білка в м’ясі значно вищий: до 19 відсотків.

Окрім м’яса, риби, молочних продуктів та яєць, до продуктів, багатих білком, належать, зокрема, бобові, такі як соя, сочевиця та горох. Такі зернові продукти, як хліб, також сприяють постачанню білків.

Їжа	Розмір порції (їстівна порція)	Вміст білка в г.
Їжа	Розмір порції (їстівна порція)	на 100 г.	за порцію
Харчові продукти на рослинній основі
Тофу, приготовлений	100 г.	16	16
Макарони з цільної пшениці, варені	200 г.	6-й	12-й
Сочевиця, варена	120 г.	9	11
Горох, зелений, варений	150 г.	7-й	10.5
Гриби, варені	200 г.	4-й	8-й
вівсянка	6 столових ложок (60 г)	13	8-й
Соєвий напій	1 склянка (200 мл)	3.5	7-й
Брюссельська капуста, варена	150 г.	4-й	6-й
Картопля, очищений, відварений	250 г.	2	5
Зелень квасолі, варена	150 г.	3	4.5
Волоські горіхи	25 г.	16	4-й
Цільнозерновий хліб	1 скибочка (50 г)	7-й	3.5
Продукти тваринного походження
Свинина, варена	1 штука (150 г)	28	42
Форель, варена	150 г.	23	35
Кварк (не менше 20% жиру в сухій речовині)	150 г.	14-е	19-го
Ементалер (не менше 20% жиру в сухій речовині)	1 скибочка (30 г)	34	10
Яйце, варене	1 штука (60 г)	12-й	7-й
Коров'яче молоко (1,5% жиру)	1 склянка (200 мл)	3	6-й
Йогурт (1,5% жиру)	1 маленька чашка (150 г)	3	4.5

Рослинні та тваринні білки відрізняються амінокислотним складом та біодоступністю амінокислот. Містять білки з їжі тваринного походження i. d. Зазвичай всі незамінні амінокислоти в достатній кількості щодо потреби. Рослинна їжа часто не має повного спектру необхідних амінокислот. Це можна компенсувати цілеспрямованим поєднанням, наприклад, злаків з бобовими, таких як сочевичні овочі з рисом або горохове рагу з хлібом. У зернах мало лізину, треоніну та триптофану, але багато метіоніну. У бобових низький вміст метіоніну, але високий вміст треоніну та триптофану. На біодоступність амінокислот можуть впливати етапи кухонної обробки, які змінюють структуру білка. До них належать, наприклад, пророщування та нагрівання. Харчові інгредієнти, які обмежують поглинання виділених амінокислот, можуть зменшити біодоступність. До них належать Б. Дубильні речовини в зернових і бобових.

7. Дефіцит білка

Недоїдання білка викликає серйозні захворювання. У дорослих хронічне недоїдання енергії білка (ПЕМ), серед іншого, призводить до втрати ваги, зменшення м’язової та жирової маси, зменшення концентрації альбуміну в плазмі крові та виникнення набряків. Існують також обмеження продуктивності. У маленьких дітей з недостатнім вмістом білка, але достатнім споживанням енергії у вигляді вуглеводів розвивається квашиоркор (симптоми: масивний набряк, знижена концентрація альбуміну, жирова печінка, атрофія м’язів, порушення росту тощо). При білковому та енергетичному недоїданні (наприклад, у немовлят після періоду грудного вигодовування) виникає маразм, при якому атрофія м’язів, втрата жирової маси, затримка росту або застій, зменшення маси тіла, діарея, сприйнятливість до інфекцій через слабку імунну систему та апатію виходять на перший план. Обидва захворювання в основному зустрічаються в країнах, що розвиваються.

8. Книги

Schmidt, R. F., Thews, G. & Lang, F. (Ed.): Фізіологія людини. 28-е видання. Спрінгер 2000

Новіше видання: Brandes, R., Lamg, F. & Schmidt, R. F. (Hg.): Physiologie des Menschen. 32-е видання. Springer 2019

Хільдебрандт, Дж. - П., Блеккманн, Х. та Хомберг, США.: Пензлін - Підручник з фізіології тварин. Springer Spectrum 2014

Тішлер, В.: Вступ до екології. Густав Фішер 1993 рік

Кемпбелл, Н. А.: Біологія. Пірсон 2015

Шарф, К.-Х. & Sebald, F.: Матеріали для середнього рівня II. Метаболічна фізіологія, Schroedel 1999 Ганновер

9. Люди

Професор доктор Фолькмар Волтерс

Пан Волтерс вивчав біологію, психологію та філософію в Університеті Георга Августа в Геттінгені, після чого докторував. З 1995 року він працює в Університеті Юстаса Лібіха в Гіссені. Там він очолює Інститут екології тварин та спеціальної зоології. Його дослідження зосереджені на екології ґрунтів та ландшафтів, просторових дослідженнях біорізноманіття, молекулярній екології, дослідженні наземних екосистем та біорізноманітті тварин. Раніше він був президентом Товариства екології.

Професор доктор Пітер Штеле

Містер Стеле - дієтолог-фізіолог. Раніше він був президентом Німецького товариства з харчування. Він очолює Інститут харчових та харчових наук при Рейнському університеті імені Фрідріха-Вільгельма в Бонні.

Професор доктор Гаральд Швальбе

Пан Швальбе - біохімік. Він очолює Інститут органічної хімії та хімічної біології при Університеті Гете у Франкфурті-на-Майні.

Зацікавлені слухачі знайдуть додаткову інформацію щодо окремих тем програми як додатковий матеріал на цій сторінці.

Додаткові матеріали перелічені в тому порядку, в якому ключові слова були згадані в програмі. Матеріали були створені на момент доступу 20 листопада 2019 року:
Лікар. Сандра Хабіхт, Яна Росні