Расчет аминокислотного скора продуктов

Цель работы:освоить методы определения биологической ценности продуктов расчетным путем.

Продолжительность выполнения:2 ч.

Приборы и материалы:методические указания к лабораторным работам, справочная литература, учебник, калькулятор.

Каждый живой организм синтезирует свои белки, обусловленные генетическим кодом, сформированным в процессе эволюции. Отсутствие хотя бы одной аминокислоты (АК) вызывает отрицательный азотистый баланс, нарушение деятельности нервной системы, остановку роста. Нехватка одной аминокислоты приводит к неполому усвоению других.

Если в данном белке все незаменимые аминокислоты (НАК) находятся в необходимых пропорциях, то биологическая ценность такого белка равна 100. Для полностью перевариваемых белков с неполным содержанием аминокислоты или белков с полным содержанием АК, но не полностью перевариваемых, это значение будет ниже 100. Если белок характеризуется низкой биологической ценностью (содержит неполный набор НАК), то он должен присутствовать в рационе в большом количестве, чтобы обеспечить физиологические потребности в НАК, содержащихся в белке в минимальном количестве. При этом остальные аминокислоты будут поступать в организм в излишнем количестве, превышающем потребности. Лишние АК будут подвергаться в печени дезаминированию и превращаться в гликоген или жир.

По биологической ценности белки можно разделить на четыре группы:

1) белки, обладающие алиментарной специфичностью (куриное яйцо, свежее и сквашенное молоко). По биологической ценности эти белки уступают белкам мяса, рыбы, сои, но организм человека способен выправлять соотношение НАК (аминограмму) этих белков за счет фонда НАК;

2) белки говядины, рыбы, сои, рапса, отличающиеся наилучшей аминограммой и соответственно наибольшей биологической ценностью. Однако их аминограмма не идеальна, и организм человека не способен ее компенсировать;

3) белки зерновых, обладающие худшим балансом НАК;

4) неполноценные белки, в некоторых из них отсутствуют НАК (желатин и гемоглобин).

Биологическая ценность любого белка сравнивается с эталоном – абстрактным белком, аминокислотный состав которого сбалансирован и идеально соответствует потребностям организма человека в каждой аминокислоте. Биологическая ценность белков зависит от степени их усвоения и перевариваемости. Степень перевариваемости зависит от структурных особенностей, активности ферментов, глубины гидролиза в желудочно-кишечном тракте, – вида предварительной обработки в процессе приготовления пищи.

Методом определения биологической ценности белков является определение индекса незаменимых аминокислот (ИНАК).

Метод представляет собой модернизацию метода химического скора и позволяет учитывать количество всех незаменимых кислот:

где n – число аминокислот;

б – содержание аминокислот в изучаемом белке;

э – содержание аминокислот в эталонном белке.

В качестве эталонного белка использовали грудное молоко, казеин, цельное яйцо и другие. В 1973 г. решением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, или WFO) и Всемирной продовольственной организации (ВПО, или FAO) введен показатель биологической ценности пищевых белков – аминокислотный скор (АКС).

При расчете АКС содержание аминокислоты в конкретном белке выражается в процентном отношении к ее содержанию в эталоне. Аминокислота, АКС которой имеет самое низкое значение, называется первой лимитирующей кислотой. Эта аминокислота будет определять степень использования данного белка.
В основу аналитического расчета биологической ценности белка положена гипотеза о доминирующем влиянии первой лимитирующей аминокислоты.

К недостаткам метода аминокислотного скора относится отсутствие учета степени реутилизации эндогенных НАК.

Помимо химических методов определения биологической ценности применяют биологические методы с использованием микроорганизмов и животных. Основные показатели – привес за определенное время, расход белка и энергии на единицу привеса, коэффициент перевариваемости и отложения азота в теле, доступности аминокислот.

Показатель, определяемый отношением привеса животных (кг) к количеству потребляемого белка (г), разработан П. Осборном и назван коэффициентом эффективности белка (КЭБ).
Для сравнения используют контрольную группу животных со стандартным белком казеином в количестве, обеспечивающем в рационе 10%белка. В опытах на крысах эффективность казеинового белка составляет 2,5. Каждый из методов имеет недостатки.

В соответствии с АКС наименьшей биологической ценностью обладают белки зерновых (пшеницы), первая лимитирующая АК – лизин, вторая – треонин; белки кукурузы – первая лимитирующая кислота – лизин, вторая – триптофан.

Более того, лизин, входящий в состав белков, при термообработке теряется, подвергается реакции меланоидирования.

Белки кукурузы содержат мало лизина, но достаточно триптофана, тогда как белки бобовых богаты лизином, но содержат мало триптофана. Смесь бобов и кукурузы содержит достаточно НАК. Примером такого же удачного сочетания может служить хлеб и молоко, рис с соевым соусом, кукурузные хлопья с молоком. Содержание аминокислот в продуктах и биологическая
ценность некоторых продуктов питания представлена в таблицах П. 7, 8 (прил. 1).

Задание 1.Рассчитать биологическую ценность продуктов питания, используя экспериментальные данные аминокислотного состава (прил. 1).

Расчет АКС (С, %) ведут для каждой НАК по формуле

С_i = A_i ∙ 100/A_э_i,

где A_i – содержание незаменимой i-й аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг/г;

A_э_i – содержание i-й аминокислоты в 1 г эталонного белка, мг/г;

100 – коэффициент пересчета в проценты.

Лимитирующий НАК считается та кислота, чей аминокислотный скор наименьший.

Задание 2.Рассчитать показатель сопоставимой избыточности содержания НАК (δ, мг/г белка эталона).

Общее количество незаменимых аминокислот в белке оцениваемого продукта, которое из-за взаимонесбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизировано организмом, служит для оценки сбалансированности состава НАК по показателю «сопоставимой избыточности».

Данный показатель характеризует суммарную массу НАК, не используемых на анаболические нужды, в таком количестве оцениваемого продукта, которое эквивалентно по их потенциально утилизируемому содержанию 1 г белка эталона, и расчет ведут по формуле

где A_i – содержание незаменимой i-й аминокислоты в 1 г исследуемого белка, мг/г;

A_э_i – содержание i-й аминокислоты в 1 г эталонного белка, мг/г;

C_min – минимальный скор НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному белку, доли ед.

Задание 3.Рассчитать коэффициент различия аминокислотных скоров.

Коэффициент различия аминокислотных скоров (КРАС, %) показывает избыточное количество НАК, не используемых на пластические нужды. Его определяют формуле

где n – количество НАК.

По величине КРАС оценивают биологическую ценность БЦ (%) белоксодержащего продукта: БЦ = 100 – КРАС.

При оценке биологической ценности многокомпонентных продуктов учитывают не только содержание всех незаменимых аминокислот, но и комплекс показателей, рекомендуемых Н. Н. Липатовым: минимальный скор, коэффициент рациональности аминокислотного состава, показатель сопоставимой избыточности.

Задание 4.Рассчитать коэффициент рациональности аминокислотного состава (R_c, доли ед.).

Данный коэффициент характеризует сбалансированность НАК по отношению к физиологически необходимой норме
(эталону). В случае C_min ≤ 1 коэффициент рациональности рассчитывается по формуле

где k_i – коэффициент улитарности i-й НАК по отношению к лимитирующей аминокислоте, доли ед.

Коэффициент утилитарности является численной характеристикой, отражающей сбалансированность НАК по отношению к эталону. Расчет ведут по формуле

K_i = C _min/С_i,

где C _min – минимальный скор НАК оцениваемого белка по отношению к эталонному белку, доли ед.

Полученные данные оформить в виде таблицы 7.

Таблица 7

Биологическая ценность исследуемого белка

Аминокислоты	Содержание белка, мг/г		АКС, %	КРАС, %	БЦ, %	R_c	δ
Аминокислоты	в эталонном белке	в исследуемом белке	АКС, %	КРАС, %	БЦ, %	R_c	δ
Изолейцин	40
Лейцин	70
Лизин	55
Метионин + цистеин	35
Фенилаланин + тирозин	60
Треонин	40
Триптофан	10
Валин	50
Итого

Контрольные вопросы

1. Какие аминокислоты входят в состав белков?

2. Как рассчитать аминокислотный скор продуктов?

Лабораторная работа №7

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 7834; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!