Как известно, белковый обмен координирует, регулирует и интегрирует большинство химических превращений в организме. Именно по состоянию белков связано возникновение и распространение возбуждения, сокращения мышц, транспорт кислорода, свойства крови, иммунную защиту, передача наследственной информации и др.. Кроме этого, белки являются источником энергии: 1 г белков при расщеплении в организме дает 4,1 килокалории (ккал) или 17,2 килоджоулей (кДж) энергии. Следует помнить, что 1 ккал = 4,2 кДж.
Синтез белков организма происходит с 20-ти аминокислотам, 1 / 3 часть которых образуются из белков пищи, а 2 / 3 имеют эндогенное происхождение, то есть образуются из собственных белков организма при распаде клеток, которые отмирают. Все аминокислоты условно делятся на две группы: незаменимые в состав которых относят 10 аминокислот, а именно: лизин, лейцин, изолейцин, валин, триптофан, треонин, гистидин, аргинин, метионин и фенилаланин.
Остальные аминокислот являются такими, которые могут заменяться другими или синтезироваться в организме. При отсутствии в пище незаменимых аминокислот могут наблюдаться различные нарушения синтеза белков организма, что особенно вредно для роста и развития детского организма. Так, например, при нехватке в пище аминокислоты лизина задерживается рост ребенка, истощаются ее мышцы; нехватка валина приводит к расстройству равновесия детей и так далее.
Пища, белки которого содержат весь необходимый для синтеза белков организма набор из 20-ти аминокислот, считается полноценным (например, белки яиц, мяса, молока, рыбы то что), а остальные — неполноценной (белок кукурузы, пшеницы, картофеля и других продуктов, преимущественно растительного происхождения).
Превращение белков пищи в организме происходит в два этапа: первый этап заключается в гидролизе белков до аминокислот, второй — в синтезе из аминокислот собственных белков организма.
Продукты переваривания белков (аминокислоты) в организме впрок не накапливаются. В этой связи, если с пищей попадает белков меньше, чем требует организм, то потребности пластического обмена будут удовлетворяться за счет эндогенных белков, что может привести к белковому голоданию и истощению организма.
При чрезмерном употреблении белковой пищи, избыток аминокислот будет дезаминуватись, а химические радикалы этих преобразований станут создавать гликоген и дальше распадаться до моносахаров с выделением энергии (это имеет место, когда организм расходует много энергии, например, при физических нагрузках у спортсменов). Распад избыточных аминокислот привычно идет путем отщепления аминогруппы от аминокислоты с образованием ядовитого аммиака, углекислого газа и воды, Аммиак попадает в кровь, доставляется к печени и здесь превращается в мочевину и в составе мочи выводится почками из организма. Из избыточных аминокислот может также синтезироваться жир и, как следствие, происходить ожирение всего организма.
В связи с тем. что конечным продуктом всех белковых превращений (азот, то состояние белкового обмена в организме удобно характеризовать соотношением количества азота, выводимого из организма (например, с мочой) и тем количеством азота, попадающего в организм с белками пищи за сутки. В результате можно получить показатель азотистого баланса, который бывает положительным или отрицательным. При положительного азотистого баланса количество азота, попадающего в организм с пищей превышает количество того, что удаляется, то бы то идет нарастание количества белков в организме. Такое явление имеет место у детей, растущих у спортсменов при нарастании в них массы скелетных мышц, а также у беременных женщин и у людей, которые набирают массу тела или выздоравливают после болезни. При отрицательном балансе в организм попадает азота меньше, чем выводится. Это свойственно для людей, которые теряют вес , для больных и престарелых людей, а также для людей, имеющих белковое голодание. При полноценном умеренному питании имеет место азотистое равновесие.
Разрушение белков в организме и выведения азота с мочой не прекращается даже при отсутствии белков в пище. При безбелковый диете за сутки разрушается примерно 331 мг собственных белков на 1 кг массы тела. Для человека с массой тела 70 кг это составляет 23.2 г и называется «коэффициентом износа». Таким образом, количество белков в составе пищи, необходимых для покрытия коэффициента износа за сутки в среднем составляет 23-25 г и называется белковым минимумом. Продолжительное человек употребляет лишь минимальное количество нужных белков, наступает негативный азотистый баланс. Для нормального функционирования организма взрослых людей необходим белковый оптимум, который достигается при употреблении 100-110 г белка в сутки (при значительных физических нагрузках-до 130-140 г).
Дети, которые растут, требуют дополнительного количества белков в пище (4-5 г на 1 кг массы тела в сутки). Младшие школьники в 6-7 лет в среднем требуют до 70 г чистого белка в сутки, старше 7 лет — 75-80 г.
Важно, чтобы дети получали только оптимальное количество полноценных белков. При излишках белковой пищи у детей пропадает аппетит, нарушается кислотно — щелочной баланс, увеличивается выведение азота с мочой и калом.
Центр регуляции белкового обмена расположен в гипоталамусе промежуточного мозга. Активность нейросекреторных клеток этого центра передается гипофиза, а тот, в свою очередь, своими гормонами влияет на обмен веществ и на активность других желез. Так, например, соматотропный гормон гипофиза (гормон роста) задерживает белки (азот) в организме и стимулирует рост размеров и массы всех органов. Гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин) стимулируют синтез белка и рост тканей. Гормоны надпочечников (гидрокортизон и кортикостерон) стимулируют синтез белков в печени и способствуют его распада в мышечной и лимфоидных тканях, т.е. регулируют обменные процессы.
