Белки – это органические вещества, которые играют роль строительного материала в человеческом организме клеток, органов, тканей и синтеза гормонов и ферментов. Они отвечают за много полезных функций, сбой которых приводит к нарушению жизнедеятельности, а также образуют соединения, обеспечивающие устойчивость иммунитета к инфекциям. Белки состоят из аминокислот. Если их соединять в разной последовательности, образуется более миллиона разных химических веществ. Они делятся на несколько групп, которые одинаково важны для человека.
Белковые продукты способствуют росту мышечной массы, поэтому бодибилдеры насыщают свой рацион именно белковой пищей. Она содержит мало углеводов, а соответственно и низкий гликемический индекс, поэтому полезна для диабетиков. Здоровому человеку диетологи рекомендуют употреблять 0.75 – 0.80 гр. качественного компонента на 1 кг веса. Для роста новорожденного необходимо до 1,9 гр. Недостаток белков приводит к нарушению жизненно важных функций внутренних органов. Кроме этого нарушается обмен веществ, и развивается атрофия мышц. Поэтому белки невероятно важны. Давайте изучим их детальнее, чтобы правильно сбалансировать свой рацион и создать идеальное меню для похудения или набора мышечной массы.
Немного теории
В погоне за идеальной фигурой не все знают, что такое белки, хотя активно пропагандируют низкоуглеводные диеты. Чтобы избежать ошибок в употреблении белковой пищи, выясним, что он собой представляет. Белок или протеин – это высокомолекулярные органические соединения. Они состоят из альфа-кислот и с помощью пептидных связей соединяются в единую цепочку.
В состав входит 9 незаменимых аминокислот, которые не синтезируются. К ним относятся:
- лейцин;
- изолейцин;
- валин;
- фенилаланин;
- лицин;
- метионин;
- триптофан;
- треонин;
- гистидин.
Также содержится 11 заменимых аминокислот и других, которые играют роль в метаболизме. Но самыми важными аминокислотами считается лейцин, изолейцин и валин, которые известны как BCAA. Рассмотрим их назначение и источники.
| Аминокислоты | Назначение | Природные источники |
| Валин | Препятствует снижению уровня серотонина, поставляет энергию в мышечные клетки | Яичный белок, мясные белки, белки риса, лесного ореха, казеин |
| Изолейцин | Способствует выработке энергии для мышечных клеток, предотвращает перепроизводство серотонина | Белок молочной сыворотки, лесного ореха, куриных яиц, мяса, казеин |
| Лейцин | Предназначен для роста и строительства мышечной ткани, образования соединений в печени и мышцах, препятствует разрушениям белковых молекул и понижению уровня серотонина. Прекрасный источник энергии. | Белок молочной сыворотки, овса, кукурузы, пшена, куриного яйца, лесного ореха, творог |
Как мы видим, каждая из аминокислот имеет значение в образовании и поддержке мышечной энергии. Чтобы все функции выполнялись без сбоев, их нужно вводить в ежедневный рацион в качестве биологически активных добавок или натуральной пищи.
Видео
Какое количество аминокислот необходимо для правильной работы организма?
| Лейцин | Изолейцин | Валин | ||
| Потребность человека в аминокислоте (г/100 г.) | ||||
| Минимальный уровень | 2,5 | 1,8 | 1,8 | |
| Рекомендуемый уровень | 7 | 4 | 5 | |
| Аминокислотный состав пищевых белков (г/100 г.) | ||||
| Яичный белок | 9,9 | 5,5 | 7,7 | |
| Казеин (творог) | 9,2 | 6,1 | 7,2 | |
| Соевый белок | 8,2 | 4,9 | 5 | |
| Рыбный белок | 8,6 | 4,5 | 5 | |
| Белок риса | 8,6 | 4,4 | 6,1 | |
| Сывороточный белок | 12,3 | 6,2 | 5,7 | |
Все перечисленные белковые соединения содержат в составе фосфор, кислород, азот, серу, водород, и углерод. Поэтому соблюдается положительный азотный баланс, необходимый для роста красивых рельефных мышц.
Интересно! В процессе жизнедеятельности человека, доля белков теряется (примерно 25 – 30 грамм). Поэтому они постоянно должны присутствовать в еде, потребляемой человеком.
Существует два основных вида белков: растительные и животные. Их принадлежность определяется в зависимости от того, откуда они поступают в органы и ткани. К первой группе относятся белки, получаемые из соевых продуктов, орехов, авокадо, гречки, спаржи. А ко второй – из яиц, рыбы, мяса и молочных продуктов.
Видео
Примеры белков с разной структурой
Ярким представителем глобулярных белков является альбумин. Его третичная структура состоит из альфа-спиралей, которые соединяются одиночными полипептидными цепочками.
Первичная же образуется такими аминокислотами, как аспаргиновая кислота, аланин, цистеин и глицин. Данный белок находится в плазме крови и выполняет функцию транспорта определенных веществ. Из фибриллярных можно выделить фиброин и коллаген. Третичная структура первого представляет собой вещество из бета-структур, которые соединены одиночными полипептидными цепочками. Сама цепь представляет собой чередование аланина, глицина, цистеина и серина. Данное химическое соединение является основным компонентом паутины и шелка, а также перьев птиц.
Строение белков
Чтобы понять, из чего состоит белок, следует подробно рассмотреть их строение. Соединения могут быть первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуры.
- Первичная. В ней аминокислоты соединены последовательно и определяют вид, химические и физические свойства протеина.
- Вторичная – форма полипептидной цепи, которая образовывается за счет водородных связей имино- и карбоксильных групп. Наиболее распространены альфа-спираль и бета-структура.
- Третичная заключается в расположении и чередовании бета-структур, полипептидных цепей и альфа-спирали.
- Четвертичная формируется за счет водородных связей и электростатических взаимодействий.
Состав белков представлен комбинируемыми аминокислотами в разном количестве и порядке. По типу строения их можно поделить на две группы: простые и сложные, в состав которых входят неаминокислотные группы.
Важно! Тем, кто хочет похудеть или улучшить свою физическую форму, диетологи рекомендуют употреблять белковые продукты. Они надолго избавляют от чувства голода и ускоряют метаболизм.
Кроме строительной функции белки обладают рядом других полезных свойств, о которых речь пойдет дальше.
Четвертичная структура
Ее также существует два вида: глобулярная и фибриллярная. Такая структура формируется за счет электростатических взаимодействий и водородных связей. Глобулярная имеет форму небольшого клубка, а фибриллярная — нити. Примерами белков с четвертичной структурой первого типа могут служить альбумин, инсулин, иммуноглобулин и т. д.; фибриллярных — фиброин, кератин, коллаген и другие. Есть и еще более сложные по строению белки, к примеру, миозин, содержащийся в мышечных тканях, он имеет стержень фибриллярной формы, на котором расположены две глобулярные головки.
Мнение эксперта
Егорова Наталья Сергеевна Врач-диетолог, г. Нижний Новгород
Хочу разъяснить касательно защитной, каталитической и регуляторной функций белков, поскольку это довольно сложная тема.
Большая часть веществ, регулирующих жизнедеятельность организма, имеет белковую природу, то есть состоит из аминокислот. Белки входят в структуру абсолютно всех ферментов — каталитических веществ, которые обеспечивают нормальное протекание абсолютно всех биохимических реакций в организме. А это значит, что без них невозможен энергетический обмен и даже построение клеток.
Из белков состоят гормоны гипоталамуса и гипофиза, которые, в свою очередь, регулируют работу всех внутренних желез. Гормоны поджелудочной железы (инсулин и глюкагон) по структуре также являются пептидами. Таким образом, белки оказывают непосредственно влияние на обмен веществ и многие физиологические функции в организме. Без них невозможен рост, размножение и даже нормальная жизнедеятельность индивида.
Ну и наконец касательно защитной функции. Все иммуноглобулины (антитела) имеют белковую структуру. А они обеспечивают гуморальный иммунитет, то есть защищают организм от инфекций и помогают не болеть.
Краткая история открытия сложных белков
Целенаправленно изучать функции и строение сложных белков ученые начали во второй половине 18 века, а французский химик Антуан Франсуа де Фуркруа в результате научных экспериментов получил такие макроэлементы, как глютен, альбумин и фибрин. Сложные белки были выделены учеными в отдельную молекулярную группу.
Сложныке белки
Что касается первой модели химического строения белков, то она была изобретена в 1838 году, а предложил ее Мулдер, основываясь на теории радикалов. До 1850 года данная модель считалась общепризнанной, а в 1852 г. белки стали называться протеинами. Во второй половине 19-го века специалисты приступили к изучению аминокислот, из которых состоят протеины. В 1895 г. немецким ученым Альбрехтом Косселем была выдвинута теория, в которой он утверждал, что аминокислоты — это основные структурные элементы сложных белков.
Обратите внимание! Классы сложных белков в биохимии являются высокомолекулярными органическими веществами. В состав молекулы протеина входят сотни аминокислот, которые представлены цепочкой пептидной связи.
Функции белков
Бодибилдеров в основном интересует функция роста, но кроме нее белки выполняют еще много задач, не менее важных:
| Функция | Примеры и комментарии |
| Строительная | Белки входят в клеточные мембраны, сухожилия, волосы, тем самым участвуют в формировании клеточных и внеклеточных структур. |
| Регуляторная | Гормоны белковой природы ускоряют процессы обмена веществ на 30%. Например, инсулин увеличивает образование жиров из углеводов, а также регулирует уровень глюкозы в крови. |
| Транспортная | Гемоглобин с кислородом транспортируются от легких ко всем тканям и органам, а они в свою очередь переносят углекислый газ в легкие. |
| Двигательная | Актин и миозин способствуют сокращению мышц. |
| Запасающая | Благодаря протеину в организме откладываются про запас полезные вещества, например, железо. |
| Защитная | Вырабатываемые антитела связывают и обезвреживают чужеродные белки и микроорганизмы. |
| Сигнальная | Молекулы белков принимают сигналы из внешней среды и передают команды в клетку. |
| Энергетическая | Когда организм израсходует жиры и углеводы, то берет энергию из белков. При распаде 1 г выделяется 17,6 кДж. |
| Каталитическая | ферменты ускоряют биохимические реакции, которые происходят в клетках. |
Иными словами, белок – это резервный источник энергии для полноценной работы организма. Когда расходуются все запасы углеводов, начинает расщепляться белок. Поэтому атлетам следует учитывать количество потребления высококачественного протеина, который помогает в наращивании и укреплении мышц. Главное, чтобы в состав потребляемого вещества входил весь набор незаменимых аминокислот.
Важно! Биологическая ценность белков обозначает их количество и качество усвоения организмом. Например, в яйце коэффициент равен 1, а в пшенице – 0.54. Это значит, что в первом случае их усвоится в два раза больше чем во втором.
Когда белок поступает в организм человека, он начинает расщепляться до состояния аминислот, а потом воды, углекислого газа и аммиака. После этого они по крови перемещаются к остальным тканям и органам.
Особенности белков и их химические свойства
Особенно интересны химические свойства белков, так как некоторые из них совершенно противоположны друг-другу. Одни белки легко растворяются в воде, другие же, напротив, не растворяются вообще. Существуют белки, на которые не действуют разнообразные химические агенты, соответственно есть и такие, которым достаточно самого малого воздействия, вроде, лёгкого прикосновения или небольшого освещения, чтобы измениться. Некоторые разновидности в облике нитей, длинною в сотню нанометров, а встречаются напоминающие шар, имеющий в диаметре около шести нанометров. Однако, вне зависимости от своих размеров и форм свойства белка и его функции остаются неизменными. Белок кератина, например, имеет твёрдость стали и способствует образованию защитных механизмов у животных, таких, как копыта, когти, рога, панцирь, волосяной покров и перья. В мышечный состав включены состоящие из нитевидных молекул белки, обеспечивающие двигательную активность клеток благодаря своей эластичности и способности удлиняться или сужаться. Для перемещения веществ по организму необходимы представители с небольшими, круглыми молекулами. Быстрорастворимые, с легко изменяющейся структурой, белки принимают и передают в клетку сигналы, которые получают из окружающей среды.
Белковая пища
Мы уже выяснили, какие бывают белки, но как эти знания применить на практике? Не обязательно вникать в особенности их строения, чтобы достичь нужного результата (похудеть или нарастить массу), достаточно лишь определить, какую пищу нужно для этого есть.
Для составления белкового меню, рассмотрим таблицу продукции с большим содержанием компонента.
| Количество протеина | Продукты |
| Очень большое (более 15 гр.) | Рыба, соя, бобовые, мясо, творог (до 5% жирности). |
| Большое (10 – 15 гр.) | Свинина, куриные яйца, жирный творог, макароны и крупы (манная, овсяная, гречневая). |
| Умеренное (5 – 9,9 гр.) | Зеленый горошек, перловка, ржаной и пшеничный хлеб. |
| Малое (2 – 4,9) | Картофель, цветная капуста, шпинат, мороженое, кефир, сметана, молоко. |
| Очень малое (0,4 – 1,9 гр.) | Ягоды, фрукты и почти все овощи. |
Обратите внимание на скорость усвоения. Одни усваиваются организмов за короткий промежуток времени, а другие за более продолжительный. Это зависит от строения протеина. Если они добыты из яиц или молочных продуктов, то сразу поступают в нужные органы и мышцы, потому что содержатся в виде отдельных молекул. После термической обработки ценность немного уменьшается, но не критично, поэтому не нужно есть пищу сырой. Мясные волокна плохо перерабатываются, потому что изначально они предназначены для выработки силы. Варка упрощает процесс усвоения, так как во время обработки высокими температурами в волокнах разрушаются поперечные связи. Но даже в этом случае полное усвоение происходит через 3 – 6 часов.
Интересно! Если ваша цель – нарастить мышцы, съедайте за час до тренировки белковую еду. Подходит куриная или индюшиная грудка, рыба и кисломолочные продукты. Так вы усилите эффективность упражнений.
Не забывайте также и о растительном продовольствии. Большое количество вещества содержится в семенах и бобовых. Но на их извлечение организму необходимо потратить много сил и времени. Грибной компонент самый сложный для переваривания и усвоения, а вот соя легко достигает своей цели. Но одной сои не будет достаточно для полноценной работы организма, ее обязательно нужно комбинировать с полезными свойствами животного происхождения.
Видео
Что такое денатурация?
Это процесс разрушения сперва четвертичной, затем третичной и вторичной структур белка. Белок, с которым это случилось, уже не может выполнять свои функции и теряет основные физические и химические свойства. Такой процесс происходит в основном из-за воздействия высоких температур или агрессивных химических веществ. К примеру, при температуре выше сорока градусов Цельсия начинает денатурировать гемоглобин, переносящий кислород по крови организмов. Вот почему для человека опасно столь сильное повышение температуры.
Качество белка
Биологическая ценность белков можно рассматривать с разных сторон. Химическую точку зрения и азот мы уже изучили, рассмотрим и другие показатели.
- Аминокислотный профиль означает, что белки, поступающие с пищей, должны соответствовать тем, которые уже есть в организме. Иначе синтез нарушится и приведет к распаду белковых соединений.
- Продукты с консервантами и те, которые подверглись сильной тепловой обработке, имеют меньше доступных аминокислот.
- В зависимости от скорости расщепления белков на простые компоненты, белки усваиваются быстрее или медленнее.
- Утилизация белков – показатель времени, на которое в организме задерживается образованный азот, и сколько в общем количестве получается перевариваемого протеина.
- Эффективность зависит от того, как ингредиент повлиял на прирост мышечной массы.
Также следует отметить уровень усвоения белков по составу аминокислот. За счет химической и биологической ценности можно определить продукцию с оптимальным источником протеина.
Рассмотрим список компонентов, входящих в рацион атлета:
Как мы видим, углеводная пища также входит в здоровое меню для совершенствования мышц. Не отказывайтесь от полезных компонентов. Только при правильном соотношении белков, жиров и углеводов, организм не ощутит стресса и будет видоизменяться в лучшую сторону.
Важно! В рационе должны преобладать белки растительного происхождения. Их соотношение к животным составляет 80% к 20%.
Чтобы получить максимальную пользу от белковых продуктов, не забывайте об их качестве и скорости усвоения. Старайтесь сбалансировать рацион так, чтобы организм насытился полезными микроэлементами и не страдал от дефицита витаминов и энергии. В завершение к сказанному отметим, что нужно заботиться о правильном метаболизме. Для этого старайтесь наладить питание и употреблять белковую пищу после обеда. Так вы предупредите ночные перекусы, а это благоприятно скажется на вашей фигуре и здоровье. Если вы хотите похудеть, кушайте мясо птицы, рыбу и кисломолочные продукты с низкой жирностью.
