БЕЛКИ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА. ПРОБЛЕМА БЕЛКОВОГО ДЕФИЦИТА НА ЗЕМЛЕ. В.В. Воронов Государственное бюджетное образовательное учреждение Республики Мордовия среднего профессионального образования (среднее специальное учебное заведение) «Торбеевский колледж мясной и молочной промышленности» Белки, или протеины (слово образовано от греческого protos, что означает — первый, важнейший) — это основа строения и жизнедеятельности организмов. Это «незыблемая» основа любого органа, будь то сердце или почки, сухожилия или кровь. Они являются тем самым «транспортом», который принимает участие в обменных процессах организма, в его пищеварении, энергетическом обмене, ставит иммунитет на должный уровень, влияет на усвояемость углеводов, жиров, витаминов и микроэлементов. В организме постоянно происходит белковый обмен. Какие-то из белков расщепляются, какие-то – синтезируются, соединяются между собой, распадаются, выделяя при этом энергию, за счет которой человек живет. Однако не все белки, поступающие с пищей, ценны и превращаются в топливо для организма. Большая часть аминокислот, особенно, приходящая «из некачественной пищи», просто выводится. Поэтому очень важно не только есть белковую пищу, но и обращать внимание на ее качество. Инсулин и гемоглобин – важные для здоровья белки, избыток или недостаток которых может привести к страшным последствиям. Считается, что норма для взрослого человека – от 1,0 до 1,7 г на кг веса, однако очень важно еще учитывать особенности организма, и то, как живет человек и чем занимается. Например, мужчинам, которые больше двигаются, выполняют более тяжелую физическую работу, требуется больше белка, нежели женщинам. Детям же белок необходим вдвойне, так как их организм растет, и требует строительные кирпичики в должном количестве. Беременным и кормящим мамам требуется белка 2 г на 1 кг массы тела, старикам – 1 г. Роль белков в организме настолько высока, что при их недостатке, а тем более при отсутствии белков в пище, произойдут катастрофические нарушения в работе большинства органов. Что же случится с организмом, если он будет ощущать нехватку белка? В первую очередь, не будет усваиваться кальций, а это значит, что кости станут более хрупкими, нарушится процесс образования новых клеток костей и кожи, разовьется атрофия мышц, кожа начнет шелушиться и будет очень сухой, волосы могут начать выпадать, а ногти – ломаться. Кроме того, замедлится выделение гормонов и снизится иммунитет человека, нарушится работа нервной системы, может появиться цирроз печени, ожирение, и, что самое важно, случится сбой в работе кроветворения. К сожалению, отложить запасы белка «до лучших времен» организм не в состоянии. И если сегодня вы съели достаточно, то усвоится ровно столько, сколько необходимо, а остальное – в утиль, и завтра все нужно повторять снова. Поэтому очень важен ежедневный сбалансированный рацион, в котором будет присутствовать белок в достаточном, но не избыточном количестве. Человек может получать белок животного и растительного происхождения, причем пропорция их при этом должна быть 2 к 1. Мы хорошо перевариваем рыбные и молочные продукты, белок из них отлично усваивается, а вот белки из мяса и орехов с бобовыми – хуже. Лучше усваивается крольчатина, индейка, курица, телятина, говядина, хуже – свинина, баранина. Эффективность обмена белков в значительной степени зависит от количественного и качественного состава пищи. При поступлении белков (с пищей) ниже рекомендуемых норм, в организме начинают распадаться белки тканей (печени, плазмы крови и т. д.), а образующиеся аминокислоты расходоваться на синтез ферментов, гормонов и других необходимых для поддержания жизнедеятельности организма биологически активных соединений. Повышенное количество белков в составе пищи значительного влияния на обмен веществ в организме человека не оказывает, при этом избыток продуктов азотистого обмена выводится с мочой. Состояние белкового обмена в большей степени зависит от недостатка или отсутствия незаменимых аминокислот. Клетки организма человека не могут синтезировать необходимые белки, если в составе пищи отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота. Синтез белков также нарушается, если часть аминокислот в кишечнике разрушается патогенной микрофлорой, аминокислоты плохо всасываются, а протеолитические ферменты желудочнокишечного тракта мало активны. Удаление части аминокислот из организма с продуктами обмена веществ обуславливает его отрицательный азотистый баланс. Сегодня в мире существует дефицит пищевого белка и недостаток его в ближайшие десятилетия, вероятно, сохранится. На каждого жителя Земли приходится около 60 г белка в сутки, при норме 70 г. По данным Института питания РАМН, начиная с 1992 г. в России потребление животных белковых продуктов снизилось на 25-35% и соответственно увеличилось потребление углеводсодержащей пищи (картофеля, хлебопродуктов, макаронных изделий). Среднедушевое потребление белка уменьшилось на 17-22%: с 47,5 до 38,8 г/сут белка животного происхождения (49% против 55% рекомендуемых); в семьях с низким доходом потребление общего белка в сутки не превышает 29-40 г. Снижение употребления белка с пищей соответствует современным мировым тенденциям снижения степени обеспеченности населения Земли белком. Общий дефицит белка на планете оценивается в 10-25 млн т в год. Из 6 млрд человек, живущих на Земле, приблизительно половина страдает от недостатка белка. Нехватка пищевого белка является не только экономической, но и социальной проблемой современного мира. Не во всех странах продукты животного происхождения доступны широким слоям населения. В районах тропической Африки, Латинской Америки и Азии, население которых занято тяжелым сельскохозяйственным трудом, проблема обеспеченности белком яиц, мяса и молока особенно острая. Пока животные белки будут оставаться ценным источником питания, экономически развитым и богатым странам предстоит найти решение важной проблемы: с одной стороны, это разработка рациональных способов хранения и сбыта избытка продуктов животного происхождения, а с другой - поиск путей получения новых ресурсов пищевого белка. Традиционным путем увеличения ресурсов пищевого белка является повышение производительности растениеводства и животноводства на основе технологий возделывания зернобобовых, масличных и злаковых культур, употребляемых как непосредственно в пищу, так и на корм скоту. Наибольшие количества белка, и особенно лизина, обеспечивают посевы зернобобовых культур: сои, нута, чечевицы, гороха, люпина. Однако, бобовые культуры, используемые непосредственно в пищу, не являются традиционными для многих народов, к тому же трудно достичь высоких урожаев и расширения площадей посева климатических любой условий культуры выращивания в силу и особенностей применения почвенно- агротехнических мероприятий. Растительный рацион, содержащий полноценный белок в необходимом количестве, может быть создан на основе использования пищевых продуктов, полученных из разных источников. Например, кукуруза бедна триптофаном и лизином, а бобовые - метионином, поэтому смесь, состоящая из кукурузы и соевых белковых продуктов или овощей, обеспечивает поступление в организм "качественного" белка. Возможность же использования однокомпонентного состава диеты в пище человека повышается за счет практического применения достижений генетики растений. В нашей стране и за рубежом выведены сорта высоколизиновой кукурузы "Опейк-2", ячменя "Хайпроли", сорго, пшеницы с повышенным количеством белка. Путем скрещивания, например, ячменя "Хайпроли" с высокобелковыми мутантами, получены сорта с содержанием лизина 4,5-4,8% и белка 13,5-15,5%. Создан гибрид ржи и пшеницы (тритикале) с 3,7% лизина и средним содержанием белка 13,4%. Увеличение количества пищевого белка за счет животноводства является менее перспективным путем, по сравнению с растениеводством. На получение 1 кг животного белка, содержащегося в молоке, мясе и яйцах, требуется израсходовать 5-8 кг кормового белка. При этом коэффициенты трансформации растительных белков в белки высокопродуктивных животных и птиц очень низкие (25-39%). В процессе трофической (пищевой) цепи теряется 60-75% белка в непереваренных остатках корма, неутилизированных в организме аминокислотах, выделяемых с мочой в виде продуктов распада, в процессах обмена (движении, обновлении белков тканей и т. д.) и через кожно-волосяные покровы. Особенно большие потери белков происходят за счет затрат на их биосинтез, так как животные белки значительно отличаются по аминокислотному составу от белков растений. Отсутствие у животных способности синтезировать ряд аминокислот приводит к тому, что свои потребности в последних они удовлетворяют за счет повышенного количества растительных белков. Организм животного может синтезировать ряд недостающих аминокислот, но только в ущерб деятельности гормональной и ферментативной систем. Отсюда актуальным является сбалансированное кормление животных (отходы мясомолочной, рыбной промышленности, соевый шрот и т.д.) в целях повышения коэффициента трансформации белков в животноводческую продукцию. В ближайшие годы растениеводство и животноводство, вероятно, будут основными источниками пищевого белка, однако важное место в решении белковой проблемы отводится и рыболовству. В то же время запасы морепродуктов ограничены, поэтому поиск новых эффективных путей покрытия белкового дефицита с учетом природных ресурсов каждой страны остается актуальным. Так, в недавнем прошлом Россия была единственной страной, производящей микробиологический белок для кормления животных БВК. Из объема свыше 1 млн т/год 60% продукции выпускалось на основе парафинов нефти, а 40% - на основе гидролизатов древесины. Организация производства белка осуществлялась и с использованием спирта и природного газа. Такие технологические процессы экономически выгодны при отсутствии соевого белка для кормления животных. По содержанию незаменимых аминокислот и витаминов дрожжевая масса не уступает, а иногда даже и превосходит соевые белки. Добавка БВК в корма экономит фуражное зерно (5 т на 1 т БВК) и увеличивает привесы животных. В решении проблемы биотехнологическое повышенным дефицита направление содержаним и белка получение - улучшенным определилось пищевых качеством новое объектов белка с методами генетической инженерии. Сущноть генетической инженерии заключается в переносе генов любого организма в клетку реципиента для получения растений, животных или микроорганизмов с рекомбинированными генами, а следовательно, и с новыми полезными свойствами. Растения, животные и микроорганизмы, полученные генетической инженерией, называются генетически измененными, а продукты их переработки - трансгенными пищевыми продуктами. Генетическая инженерия, или рекомбинация in vitro, включает выделение чужеродного гена ДНК, получение гибридных молекул ДНК и введение их в живые клетки модифицируемого, например, растения для получения новых признаков организма. Наиболее интенсивно проводятся работы с такими сельскохозяйственными культурами как соя, пшеница, кукуруза, томаты, сахарная свекла, картофель, хлопчатник, рапс. Практические разработки уже сейчас внедрены во многих странах мира, увеличиваются площади под трансгенной соей, рисом, картофелем и ягодными культурами (малина, клубника). С генетически измененной соей только в США выпускается около 3000 пищевых продуктов: супов, рыбных консервов, детских каш, соусов и т. д. Продукты, полученные с использованием генов микроорганизмов и растений, по сравнению с традиционными продуктами, содержат меньше пестицидов, консервантов, остаточного количества тяжелых металлов, они не требуют обработки химическими препаратами от вредителей. Трансгенная соя и кукуруза устойчивее к сорнякам и насекомым, трансгенные томаты невосприимчивы к вирусным заболеваниям, а ботва картофеля несъедобна для колорадского жука. Соя, содержащая ген пшеницы, к примеру, имеет биологическую ценность 1,0 против 0,92 у традиционной, а картофель, полученный с пересаженным геном фасоли, содержит повышенное количество белка (на 6%). Одним из способов интенсификации производства продуктов питания с повышенным урожайных содержанием сортов растений, качественного не белка подверженных является влиянию внедрение пестицидов, гербицидов, инсектицидов, но обладающих рядом других полезных свойств (морозоустойчивость, засухоустойчивость, отсутствие способности к полеганию, определенные размеры семян и повышенная биологическая ценность). Потребление генетически модифицированных продуктов находится под контролем специальных органов, так как введение в организм растений генов, ответственных за синтез белков, например, альбуминов молока, яиц и т.д., заключает в себе опасность употребления в пищу продуктов питания, непереносимых определенной группой людей (пищевая аллергия). Это может быть связано с появлением антиалиментарных и токсичных веществ, определяемых свойствами переносимых генов. При условии пересадки генов из микроорганизмов может синтезироваться белок с низкой усвояемостью. Таким образом признано, что ликвидация в питании человека дефицита белка всеми эффективными методами, включая генетическую инженерию, является одной из насущных проблем нашего столетия.