Определение содержание органического белка в пищевых продуктах: какой метод выбрать?
При выборе наиболее оптимального метода определения белка в пищевых продуктах особое внимание следует уделить его безопасности для оператора и окружающей среды, времени анализа, вопросу подготовки специалиста, соответствию международным стандартам и пр. Кроме того, выбор должен базироваться на возможностях лаборатории в подборе оборудования, соответствующего поставленным задачам. Предлагаем Вам посмотреть видео, или прочесть статью.
Также предлагаем почитать подробную информацию о методе Кьельдаля и оборудовании для его реализации на специализированном сайте apk.hlr по ссылке. Детально о методе Дюма Вы можете почитать тут.
Определение содержание органического белка методом Кьельдаля
Метод был разработан в 1883 году датским химиком Иоганном Кьельдалем в лаборатории Carlsberg. Он позволяет количественно определять содержание органического белка в пробе. Основан на разрушении пептидной связи с последующим высвобождением молекулы азота и его количественного анализа с помощью титрования.
Классический метод Кьельдаля предусматривает три простых этапа: разложение, дистилляцию и титрование. После титрования использованное количество титранта соответствует концентрации азота, который был в образце. Перерасчет на белок происходит с помощью коэффициента перерасчета F (6,25 = 0,16 г азота на 1 г белка). Полное время анализа одного составляет образца составляет около 2 часов. Метод достаточно чувствительный, предел определения – 0,1 мг азота.
Нагреватели, колбы, стеклянные холодильники – когда метод только открыли, все исполнялось исключительно в ручном режиме. Сегодня же все три этапа – разложение, дистилляция и титрование – могут быть легко выполнены с помощью автоматических систем для анализа белка по Кьельдалю:
- Минерализатора для разложения образца.
- Дистиллятора для отгонки аммиака.
- Скруббера для нейтрализации газов.
Преимущества метода Кьельдаля:
- Это референтный метод, который соответствует всем международным стандартам.
- Доступность оборудования, возможность поэтапной комплектации. Например, сначала можно приобрести анализатор, а потом дистиллятор.
- Все современные приборы анализа белка по методу ИК-спектрометрии калибруются на основе метода Кьедаля как эталонного.
Определение содержание органического белка методом Дюма
Создан химиком Жаном Батистом Дюма в 1848 году. Метод обеспечивает определение общего азота в образце благодаря его полному сжиганию в сфере кислорода. Является альтернативой методу Кьельдаля. Но кроме органического определяет еще и неорганический азот.
Как и по Кьельдалю, так и по Дюма используются коэффициенты пересчета азота на белок. После открытия метод Дюма широкого распространения не получил. Возможно из-за того, что физически выполнить его сложнее. Он предполагает очень высокую температуру сгорания – около 1000-1300 ⁰С.
Сегодня различные производители предлагают анализаторы по этому методу. Как они работают?
Вы берете образец (достаточно 100 мг, чтобы провести анализ) и заворачиваете его в фольгу. Он сгорает при высокой температуре. Далее образец восстанавливается в следующей камере, где есть соединения меди. Потом азот проходит очищение: побочные продукты сгорания абсорбируются путем прохождения через скрубберы. В результате получаем чистый восстановленный азот, который определяется с помощью детектора теплопроводимости (TCD).
Преимущества метода Дюма:
- Нет необходимости использовать прекурсоры, а значит, оформлять горы документации.
- Отсутствие потери азота на стадии переноса образцов.
- Существенно короче время анализа, включая этап пробоподготовки: Дюма – до 1 часа, Кьельдаля – до 3 часов.
- Исключение ошибки оператора. Забота о его здоровье и состоянии окружающей среды.
Сравнение методов Дюма и Кьельдаля
Метод Дюма | Метод Кьельдаля |
| Высокая производительность | Относительно низкая производительность |
| Короткое время анализа | Значительные затраты времени |
| Отсутствие больших затрат на обслуживание | Доступное по стоимости оборудование |
| Работает без присмотра | Требует вмешательство оператора |
| Отсутствие кислот или другой мокрой химии | Использование кислот и щелочей |
| Отсутствие вредных выбросов | Дорогостоящая утилизация выбросов |
Определение содержание органического белка экспресс-методом NIR-спектрометрии
Инфракрасное излучение с помощью светофильтров открыл Уильям Гершель в 1800 году. Прорыв в NIR-спектрометрии был сделан благодаря работе Уильяма Эбнея и Эдварда Фестинга. Они первыми сняли ИК-спектр органической жидкости в диапазоне 1-1,2 µм в 1881 году.
В основе метода лежит пропускание или отражение в ближнем инфракрасном диапазоне и последующее сравнение полученного спектра с результатами базы данных калибровок.
Главные преимущества метода ИК-спектрометрии:
- Значительное меньшие затраты времени по сравнению с другими методами: полный анализ можно сделать за 10 минут.
- За короткое время можно получить большое количество показателей.
- Отсутствие расходных материалов или реактивов.
- Малые затраты труда.
- Высокая точность может быть достигнута постоянным усовершенствованием калибровок.
Этот метод наиболее востребован на производстве цельнозерновых, комбикормов и мукомольной продукции.
Лидер среди предлагаемого на рынке оборудования NIR-спектрометрии – Infratec 1241/Nova от компании FOSS. Наличие в приборе большой базы калибровок, а также специальных модулей и кювет позволяет очень точно определять: влажность, белок, жир, зольность, клейковину, крахмал, бушельный вес, абсорбционную способность муки после помола и многие другие показатели.
Где еще используется NIR-спектрометрия?
| Этап | Продукты/Напитки | Корма для животных |
| R&D | Разработка продукта | Разработка рецептуры |
| Хранение | Определение качества сырья, проверка товаров | Определение качества сырья, проверка товаров |
| Производство | Контроль промежуточных этапов производства | Оптимизация рецептуры |
| Готовая продукция | Проверка соответствия состава маркировке | Соответствие маркировке |
Особенно важно использовать эффективный экспресс-метод для готовой продукции. Это дает возможность за короткий промежуток времени увидеть, насколько завершенным является ваш конечный продукт.
Явные преимущества перед методами Къельдаля и Дюма
- Метод ИК-спектрометрии предполагает анализ без разрушения образца.
- Отсутствует пробоподготовка, а результаты вы получите уже через 20-40 секунд.
- При анализе содержания белка методом ИК-спектрометрии не нужны расходные материалы.
- Нет необходимости специально обучать оператора – все операции здесь предельно просты.
- Прибор вы можете использовать как в лаборатории, так и на производстве.
- Отсутствие прекурсоров и вреда для окружающей среды избавляет от необходимости оформления большого количества документов.
- В отличие от двух других описанных методов ИК-спектрометрия не предполагает использования высоких температур.
| Обозначения | Кьельдаля | Дюма | ИК-спектрометрия |
| Представление образца | Разрушение (сжигание) | Разрушение (сжигание) | Без разрушения |
| Пробоподготовка | Да | Да | Отсутствует |
| Время анализа | 2-4 ч | 5 мин (подготовка – 1 час) | 20-40 с |
| Необходимость расходных материалов | Да | Да | Отсутствует |
| Подготовка специалиста | Высокая | Высокая | Низкая или отсутствует |
| Место анализа | Лаборатория | Лаборатория | Лаборатория или производство |
| Необходимость прекурсоров | Да | Нет | Нет |
| Работа с высокой температурой | Да (420 ⁰С) | Да (900 ⁰С) | Нет |
| Вред для окружающей среды | Высокий | Средний | Отсутствует |
Таким образом, владея полной информацией о возможностях и недостатках каждого метода и оценив задачи и объем работы собственной лаборатории, производитель сможет выбрать наиболее подходящий метод количественного определения белка и соответствующее оборудование для его надлежащего выполнения. А значит – доказать качество и установить правильную цену на свою продукцию.
Анар Рахметов,
эксперт группы пищевых технологий
ООО «ХИМЛАБОРРЕАКТИВ»
Справочная информация: Оборудование для определения белка в пищевых продуктах:
Чем опасен избыток белка в рационе – блог justfood
По статистике половина всего населения Земли недовольна своей внешностью. В стремлении быть сильными, здоровыми и красивыми мы тщательно следим за питанием, посещаем тренажёрный зал и внимательно изучаем свое отражение в зеркале для оценки результатов своих стараний. Все, кто интересуется здоровым питанием и спортом, в курсе, что для наращивания мышечной массы и получения красивого мышечного рельефа необходимо потреблять много белка. Ведь именно он является основным строительным материалом для мышечной ткани.
Белок имеет огромное значение для человеческого организма. Это не только крепкие мышцы, но и упругая кожа, здоровые ногти и волосы. Белки участвуют в большинстве обменных процессов.
Однако иногда желание получить результат как можно скорее пересиливает здравый рассудок. Основываясь на поверхностных сведениях и не придавая должного значения дозировке, режиму приёма пищи, да и вообще не имея понимания необходимости соблюдения баланса КБЖУ, многие стараются просто максимально увеличить содержание белка в своём рационе. К сожалению, такие действия могут привести к нежелательным, а иногда и вовсе неожиданным последствиям.
Если у вас:
- ● Постоянная жажда
- ● Проблемы с пищеварением
- ● Неприятный запах изо рта
- ● Постоянно плохое настроение
то возможно ваш организм страдает от переизбытка белка. Это основные симптомы перенасыщения белковыми соединениями. Во-первых, богатое белками и бедное углеводами и жирами питание создаёт нагрузку на отдельные органы – почки и печень. Отсюда постоянная жажда и проблемы с пищеварением. Они в свою очередь провоцируют сбои в выработке гормонов, которые становятся причиной эмоциональных и в особо запущенных случаях – эндокринных сбоев.
Переизбыток белков провоцирует усиленную работу почек, необходимую для выведения продуктов их распада. Переизбыток белков и недостаток клетчатки – прямой путь к проблемам с желудком со всеми вытекающими: вздутие, тяжесть, диарея, изжога и иже с ними.
Если вышеперечисленные симптомы обошли вас стороной, или их проявления остались незамеченными, то в долгосрочной перспективе повышенное содержание белка и недостаток других питательных веществ в рационе способны провоцировать неблагоприятные изменения в эмоциональном состоянии, вплоть до депрессии и хронической усталости. Дело в том, что для выработки серотонина организму необходимы углеводы. При их недостатке выработка гормона радости существенно сокращается. Ситуацию усугубляют проблемы с пищеварением, дефицит кальция в костных тканях, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и потеря мышечного тонуса. То есть результат мы получаем обратный желаемому.
Что же делать? Следовать простой истине «Всё хорошо в меру»! Все основные питательные компоненты организм должен получать с пищей в сбалансированной дозировке. Переизбыток любого способен привести к неблагоприятным последствиям, поэтому нужно следить за своим рационом с особой тщательностью, особенно если вы поставили себе цель добиться с помощью питания тех или иных результатов.
Помните, что норма белка составляет не более 3грамм на килограмм веса, а его общая доля не должна превышать 30% всего рациона. Употребляя максимально допустимую дозу белка, не забывайте дополнять свой рацион богатыми клетчаткой овощами, чтобы дать возможность своему организму правильно переварить довольно сложный в усвоении белок. При этом не забывайте, что на сам процесс расщепления белков потребуется немало энергии, так что вместе с белковой пищей организму необходимо получить и достаточное количество углеводов.
Если у вас нет возможности самостоятельно следить за количеством белка в своём рационе, то воспользуйтесь услугами сервиса доставки готового правильного питания justfood.pro. Кроме выверенного и сбалансированного по КБЖУ рациона в соответствии с вашими целями, так вы получите возможность освободить время, необходимое на подбор и приготовление продуктов. Всё что нужно сделать – это просто открыть нужный контейнер, разогреть своё правильное здоровое питание и съесть его.
Разнообразие программ позволяет получить подходящее питание для любой цели – от простого поддержания веса и состояния организма в норме до усиленного калориями питания для спортсменов, насыщенного белками – для бодибилдеров или со сниженной калорийностью для сушки или похудения. При этом все заботы по расчёту калорийности, содержания белков, жиров и углеводов, веса или размера порции мы берём на себя. Всё что нужно сделать вам – просто выбрать нужную программу.
5 способов повысить количества белка в рационе
Белок = жизнь! Эта формула известна давно и каждому. Протеины участвуют во всех обменных процессах нашего тела, а также в строительстве и реконструкции тканей. Белок — основной строительный материал, используемый организмом для создания мышц, сухожилий, кожи, а также ферментов, гормонов, нейротрансмиттеров и различных крошечных молекул, которые выполняют множество важных функций. Но сколько белка должно быть в вашем рационе, чтобы покрывать все потребности организма?
Существуют совершенно разные мнения о том, сколько белка действительно необходимо. Большинство официальных организаций по питанию рекомендуют потреблять порядка 0,8 г белка на 1 кг веса ежедневно. Это составляет примерно 56 г для мужчины и 46 г для женщины.
Но правильное количество белка для любого человека зависит от массы факторов, включая уровень активности, возраст, соотношения мышечной и жировой массы, телосложения, текущего состояния здоровья и целей, которых необходимо достичь.
Например, увеличение потребления белка до 25-30% от общей калорийности рациона увеличивает чувство сытости и уменьшает навязчивые мысли о еде на 60%. Белок сохраняет ощущение сытости намного лучше, чем жиры и углеводы.
В исследовании University of Washington School of Medicine было доказано, что женщины, увеличившие потребление белка до 30% от общей калорийности рациона, съедали на 441 ккал в день меньше и теряли порядка 6 кг за 12 недель, просто добавляя больше белка в ежедневное потребление. Несложная арифметика: если калорийность ваша рациона равна 1600-2000 калорий, то смело можете увеличивать количество белка до 120-140 г в день!
Белок помогает не только активно терять вес, но и создавать, а также сохранять мышечную массу, которая сжигает большее количество калорий круглосуточно.
Когда дело доходит до мышечной массы, то исследователи предлагают ориентироваться не на процент соотношения БЖУ в рационе, а на количество белка на килограмм веса. В этом случае рекомендованные значения увеличатся до 1,5-2,2 грамма.
Существует несколько простых способов набрать необходимое количество белка и ускорить движение к цели!
1. Ореховые пасты
Арахисовое или миндальное масло — отличный источник растительного белка. Две столовые ложки арахисового обеспечивают организм 8 граммами белка, а миндальная паста содержит около 6 граммов белка в одной порции.
Исследования показали, что люди, которые включают арахис или арахисовое масло в свой рацион, менее склонны к развитию диабета и хронических заболеваний сердца. Миндальная паста содержит много магния, клетчатки и полезных для сердца мононенасыщенных жиров. И хотя в одной порции пасты порядка 167 ккал, исследования показали, что ваше тело фактически поглощает только 129 из них, потому что часть жиров, содержащихся в миндале, не усваиваются организмом.
Добавьте пару ложек масла или пасты в свой любимый смузи или в чашку с ягодами. Намажьте на тост или замешайте в утреннюю порцию овсянки для увеличения потребления белка.
2. Протеиновые коктейли
Протеиновые коктейли — шейки — это напитки на основе протеиновой смеси, способствующие быстрому насыщению организма белком и утолению голода.
Смешайте в блендере 1 мерную ложку сывороточного порошка с чашкой свежих или замороженных ягод и 225 мл миндального молока, чтобы получить вкусный и полезный коктейль, который надолго насыщает и обеспечивает организм протеином, клетчаткой и небольшой порцией углеводов для увеличения энергии.
Можно использовать уже готовые смеси с клетчаткой, витаминами и дополнительными активными компонентами. Например, Lean Protein Shake содержит 26,5 г белка в одной порции! В состав смеси также входит жиросжигающий комплекс из L-карнитина и конъюгированной линолевой кислоты, и 9 г клетчатки, которые ускорят желаемую потерю жировой и рост мышечной массы.
3. Яйца
Яйца — один из самых питательных продуктов, который к тому же он очень доступен по цене. Они не только полны витаминов, минералов и здоровых жиров, но и содержат порядка 6 граммов белка. Добавление яиц в рацион — отличный способ увеличить потребление белка. Несколько исследований показали, что яйца, употребляемые на завтрак, помогают держать голод под контролем, заставляя вас есть меньше калорий в течение дня. Другое исследование показало, что употребление яиц на завтрак подавляет выработку гормона голода грелина и помогает стабилизировать уровень сахара в крови.
4. Добавление протеиновых смесей в блюда
Протеиновые смеси позволяют быстро и легко обеспечить организм порцией белка. Сывороточный, соевый, яичный или гороховый — выбирайте любой продукт, который не противоречит вашей системе питания.
Так например, одна ложка сывороточного протеина (28 г) содержит порядка 20 граммов белка! Кроме того, сывороточный протеин является лучшим источником незаменимых аминокислот, которые усиливают белковый синтез в мышцах и способствует потере жировой массы.
5. Бобовые
Из всех видов бобовых рекордсменом по содержанию белка являются эдамаме. Чашка соевых бобов обеспечивает организм 17 граммами чистого белка. Эдамаме продаются как очищенные, так и в стручках. Они являются вкусной закуской и отличным дополнением к салатам или горячим блюдам. Протеины, содержащиеся в эдамаме содержат почти весь спектр незаменимых аминокислот. Но соевые бобы — не единственный источник белка для веганов или вегетарианцев. Например, фасоль пинто содержит 16 граммов белка на чашку, а черная фасоль, лима и нут — около 15 г. Поскольку белок содержит 4 калории в 1 грамме, вам потребуется потреблять от 50 до 175 граммов фасоли в день при рационе в 2000 ккал.
Повышение содержания и качества белка в зерне
На оба из компонентов влияет уровень запасов азота и серы в тканях растения на разных этапах развития. Известно, что при высоких показателях урожайности содержание белка в зернах понижено, поэтому очень важно заранее оценить прогнозируемую урожайность, еще на этапе налива зерна. При управлении качеством белка основной задачей является выработка растением высокомолекулярного белка глютена. Благодаря компонентам глютена, например, таким как глиадин, глютенин, альбумин и глобулин, изделия из пшеничной муки имеют уникальную расширяемость и высокие технологические свойства.
С помощью агрономических технологий производитель должен обеспечить оптимальное внесение азотных удобрений в необходимых нормах и в срок, когда растения еще способны доставить его в зерна. Кроме того, необходимо обеспечить соответствующее серное питания, что не ограничивает эффективность использования азота.
С помощью агрономических технологий производитель должен обеспечить оптимальное внесение азотных удобрений в необходимой дозе и оптимальные сроки, когда растения еще способны доставить его в зерна. Кроме того, необходимо обеспечить соответствующее серное питание, не ограничивающее эффективность использования азота.
Азот является основным компонентом аминокислот – составных элементов белка в зерне пшеницы. Таким образом, поддержание его запасов имеет решающее значение при выращивании пшеницы с высокими показателями содержания белка. По содержанию белка в зерне можно определить, получают посевы оптимальное азотное питание. При изменении норм внесения азота (из-за экономических трудностей), или если вносимый азот отличается от оптимального, уровень содержания белка в зернах обычно изменяется примерно на 1% на каждые 50 кг N/га.
Для получения более высокого содержания белка потребуется увеличение вносимых доз азота в связи с более высокими потребностями. Общая потребность растений в азоте зависит от назначения использования зерна, так же как и содержание в нем белка.
Содержание белка в зернах кормовой пшеницы при оптимальном азотном питании обычно составляет около 11% (что эквивалентно 1,9% N). Однако хлебные сорта пшеницы дают оптимальные результаты урожая с содержанием белка около 12%, поэтому для достижения рыночного показателя выше 13% часто требуется дополнительное внесение азотных удобрений. Пониженное содержание белка, то есть менее 10% для кормовых сортов пшеницы, указывает на субоптимальне использования азота.
Важным фактором является срок внесения азотных удобрений. При раннем внесении азота (фазы 25-32 по Задоксу) производитель получит более высокую урожайность, в то время,как для повышения содержания белка внесение азотных удобрений должно быть осуществлено между 37 и 59 фазой по шкале Задокса.
При недостатке запасов азота в тканях листьев могут применяться лечебные мероприятия в виде азотного внекорневой подкормки, спланированного по времени к фазе цветения (фаза 70 по Задоксу).
Сера является одним из основных структурных элементов белков и, следовательно, от этого элемента во многом зависит уровень содержания и качество белков зерна. Сера также входит в состав нескольких основных аминокислот, которые обеспечивают ценность пшеничной муки. Такими аминокислотами являются цистеин, метионин, треонин и лизин.
Марганец и цинк играют важную роль в процессах метаболизма растений, включая азотный обмен. Улучшение азотного обмена способствует увеличению количества азота, участвует в синтезе белков.
Содержание белка в крупах — Рамблер/субботний
В каких продуктах содержится белок?
Белки (или протеины) — это важнейший компонент питания, без которого невозможен процесс здорового обмена веществ. Главным источником белка в рационе людей является мясо, состоящее на 15-30% из протеина. Однако если человек не ест мясо, из каких продуктов он сможет получать белок?
Гречка является лидером по содержанию белка в крупах (до 10-12 г на 100 г сухой крупы), однако лишь половина этого белка будет усвоена организмом. С другой стороны, протеинов много в соевом белке (до 40-50 г на 100 г) — однако не вредна ли соя для здоровья мужчин из-за содержания изофлавонов?
Почему и как куриное мясо, самое популярное низкокалорийное фитнес-блюдо, вредит здоровью? Чем опасна диета из отварных куриных грудок?
Суточная норма белка
Порядка 30% суточной калорийности питания должно приходиться на белки — или примерно 1.5-2.5 г протеина на каждый кг сухого веса тела(1). Мужчине весом 75 кг и с 10% уровнем жира в организме необходимо 100-170 г белка в сутки. Женщине весом 60 кг с 20% уровнем жира — 70-120 г.
Превышение данной нормы допустимо при соблюдении низкоуглеводной спортивной диеты, однако для роста мышц вовсе не обязательно употреблять большие дозы протеина. Последние исследования показывают, что при переизбытке белка в рационе организм просто снижает долю его усвоения.
Белок в молочных продуктах
В качестве богатых белком продуктов питания главную альтернативу мясу и рыбе составляют сыр, творог и прочие молочные продукты. Качественный творог содержит 15-20 г белка на 100 г — цифра, сравнимая с содержанием протеина в мясе. Помимо прочего, молочный белок имеет высокий процент усвоения.
Большинство видов сыра содержат до 20-30 г протеина на 100 г, однако содержание животного жира в них также высоко и достигает 20-30% — подобные продукты нужно употреблять в умеренном количестве. Замыкает список молоко, содержащее 2-5 г протеина на 100 г, или 7-12 г белка на большой стакан.
Название продукта
Содержание белка на 100 г
Примерный уровень усвоения белка
Сыр твердых сортов
Сыр мягких сортов
Творог обезжиренный
Творог обычный
Растительный белок
Необходимо понимать, что содержание белка в растительных продуктах зависит прежде всего не от вида растения, а от того, какая часть этого растения используется в пищу. Плоды и семена (орехи, фасоль), а также зерна (крупа, мука) содержат намного больше белка, чем стебли (брокколи) и корни (картофель).
Свежие овощи, фрукты и ягоды содержат минимальное количество белка, поскольку основу их массы составляет вода, углеводы и растительная клетчатка. Даже в картофеле содержится не более 2-3 г белка на 100 г, ровно как и в прочих овощах. Содержание белка в листьях салата практически нулевое.
Название продукта
Содержание белка на 100 г
Примерный уровень усвоения белка
Грибы сушеные
Различные орехи
Овощи и фрукты
Вредна ли соя для мужчин?
Соевые бобы содержат до 50 г белка на 100 г — цифра, вдвое превышающая содержание протеина в мясе. Для удобства использования в пищу бобы обычно проходят процедуру переработки, в результате чего изготавливается текстурированная соя, известная под названием «соевое мясо».
Большинство опасений о вреде сои для здоровья мужчин связано с содержанием в ней изофлавонов — веществ, похожих на женский половой гормон эстроген. Несмотря на то, что в теории изофлавоны должны снижать уровень тестостерона, обширные научные исследования это полностью опровергают.
Натуральные способы повышения уровня тестостерона у мужчин — какие добавки действительно работают?
Содержание белка в крупах
Напомним, что большинство круп относятся к продуктам переработки злаковых культур (прежде всего рис, кукуруза, ячмень и овес). Исключениями являются гречка и киноа, являющиеся, по сути, семенами цветков. Также из злаковых изготавливается различная мука (пшеничная, ржаная и прочие).
Несмотря на высокое содержание белка в пшеницы, примерно третья часть от его общей массы является глютеном — веществом, способным вызывать пищевую аллергию у некоторых людей. Именно этим объясняется столь низкий уровень усвоения протеинов из пшеничной муки — лишь 25-30%.
Название продукта
Содержание белка на 100 г сухой крупы
Примерный уровень усвоения белка
Пшеничная мука
Макаронные изделия
Гречневая крупа
Овсяная крупа
Перловая крупа
Белый шлифованный рис
Процент усвоения белка
Количество белка в продукте, указанное на упаковке — это вовсе не то количество протеина, которое получит ваше тело при переваривании этой еды. Кроме того факта, что усваивается лишь 50-60% растительного белка, в таблице состава продуктов всегда указываются средние теоретические данные.
Другими словами, нет никакого смысла верить цифре типа «7.2 г белка на 100 г» — в реальности содержание протеина в конкретном растении могло быть от 5 до 9 г, а процент усвоения белка именно для вашего организма можно узнать исключительно после проведения сложных медицинских тестов.
Лидерами по содержанию белка в растительных продуктах является соя, фасоль и чечевица. Соевый белок имеет высокий процент усвоения, сравнимый с мясом. Содержание белка в большинстве круп варьируется в пределе 10 – 12 г на 100 г сухой крупы, а уровень его усвоения составляет 50 – 60%.
Научные источники:
Protein Intake – How Much Protein Should You Eat Per Day?, source
Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, source
Изучение белков в школьном курсе биологии и химии
Белки изучаются в школьных курсах общей биологии в 9-х и 10-х классах и в курсе органической химии. Поэтому целесообразно проводить интегрированные уроки биологии и химии. Изучаемый материал очень объемный и рассчитан на два урока, которые сопровождаются презентацией Microsoft Power Point. Материал презентации может быть использован учениками при изучении этой темы дома самостоятельно.
Тип урока: комбинированный.
Цель: изучить белки, их строение и функции, классификацию и свойства, проверить уровень усвоения темы “ Амины. Аминокислоты”.
Задачи урока.
Обучающие:
1. Изучить белки (состав, строение, свойства, функции и значение).
2. Выработать умение составлять план и тезисы урока.
3. Формировать навыки выполнения лабораторных опытов.
Воспитывающие:
1. Воспитание сознательного отношение к учебному труду.
2. Развитие интереса к знаниям.
3. Формирование адекватной самооценки.
4. Развитие умений участвовать в общем диалоге.
5. Формирование собственной компетентности.
Развивающие:
1. Формировать умение анализировать, сравнивать и делать выводы.
2. Формировать умение и навыки устной речи.
3. Развивать навыки работы в группе.
Оборудование: экран, компьютер,CD диск с презентацией, раздаточные карточки для самостоятельной работы (приложение 2).
Реактивы: концентрированная НCl , яичный белок, волосы, раствор NaОН, уксусная кислота, спиртовки, пробирки, спички, концентрированная HNOз, лакмус, натуральная шерсть, шёлк, пробиркодержатели.
Методы и методические приёмы: беседа, демонстрация опытов, использование тестов, химический диктант, работа с учебником, работа в группах и парах при выполнении химического эксперимента.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Опрос по домашнему заданию в форме химического диктанта, цель которого проверить уровень усвоения темы “ Амины. Аминокислоты”. Учащимся раздаются листочки для проверочной работы. Учитель проводит химический диктант, который требует однозначных ответов “Да”+ или “Нет”-.
Химический диктант
1. Амины — органические основания
2. Аминокислоты содержат аминогруппу и карбоксильную группу
3. NH2-аминогруппа
4. Анилин — ароматический амин
5. Аминокислоты могут взаимодействовать друг с другом
6. Аммиак более сильное основание, чем метиламин
7. Анилин и фениламин — два разных вещества
8. Амины подвержены горению
9. Аминокислоты содержат аминогруппу при первом атоме углерода
10. Из аминокислот построены белки
Ответы:
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ответ | да | да | да | да | да | нет | нет | да | нет | да |
Самопроверка данной работы осуществляется каждым учащимся самостоятельно с последующим выставлением оценок. Подняли руки у кого “5”, “4”, “3”, “2”?
III. Объявление темы и цели урока. (Слайд 2). Мотивация учебной деятельности.
Сегодня мы продолжаем изучение органических азотсодержащих соединений. Мы уже знакомы с аминами, аминокислотами. На этом уроке нам предстоит знакомство с природными полимерами – белками. Мы познакомимся с их строением, классификацией, свойствами, биологической ролью в жизни человека, их применением.
Первый белок, с которыми мы знакомимся в своей жизни — это белок куриного яйца, альбумин. Он при нагревании сворачивается, а при долгом хранении в тепле протухает.
Волосы, ногти, когти, шерсть, перья, копыта, наружный слой кожи — все они почти целиком состоят из другого белка — кератина. Белок пепсин, содержащийся в желудочном соке, сам способен разрушать другие белки, это нужно для пищеварения. Белок змеиного яда способен убить человека. Белок гемоглобин помогает переносить по нашему организму кислород, необходимый для дыхания. Значит, мы можем сказать, что без белков не может существовать наш мир.
IV. Формирование новых знаний.
План изучения белков. (Слайд 3)
1. Что такое белки?
2. Нахождение белков в природе.
3. Состав белков.
4. Классификация белков.
5. Строение белков.
а) первичная структура;
б) вторичная структура;
в) третичная структура;
г) четверичная структура.
6. Свойства белков.
7. Функции белков.
8. Превращение белков в организме.
9. Значение белков.
10. Тест.
11. Домашнее задание.
1. Белки — это высшая химическая форма развития органического мира. Белки — это биополимеры. Ученые установили, что мономерами в белках являются аминокислоты.
В 1903 году немецкий ученый Э.Г.Фишер предложил пептидную теорию, которая стала ключом к тайне строения белка. Он предположил, что белки представляют собой полимеры, состоящие из остатков аминокислот, соединенных между собой пептидной связью H-N–C =O и экспериментально это подтвердил. Ему удалось синтезировать полипептид, состоящий их 19 остатков аминокислот. Идея о том, что белки – это полимерные образования, высказывалась еще в 1888 году русским ученым А.Я.Данилевским. (Слайд 4)
Белок – это высокомолекулярное органическое соединение, представляющее собой биополимер, состоящий из мономеров, которыми являются a — аминокислоты соединенные пептидной связью. (Слайд 5)
Учитель задает вопрос: “Как вы думаете, где в природе находятся белки?”
2. Находятся белки в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток, значит, они являются главными носителями жизни. (Слайд 6)
Учитель задает вопрос: “Скажите, какой орган, по вашему мнению, содержит больше белка, а какой меньше?”
3. Содержание белков в различных тканях человека. (Слайд 7)
Органы человека содержат разное процентное содержание белка: мышцы до 80%,
лёгкие — 72%, кожа — 63%, печень — 57%, мозг — 15%,жировая и костная ткани, зубы — 14-28%
Белки содержат в среднем около 50-52% углерода, 19-24% кислорода, 15-18% азота, 6-8% водорода, 0,5-2,0% серы. В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод, железо, медь и некоторые другие макроэлементы, и микроэлементы. (Слайд 8)
Задание учащимся: сравните между собой белки - инсулин и гемоглобин.
Учащиеся самостоятельно, с использованием таблицы слайда 9 презентации, находят отличия инсулина и гемоглобина и записывают в тетрадь.
Ответ: у гемоглобина в 11 раз больше число аминокислотных остатков, чем у инсулина и масса отличается тоже в 11 раз.
4. Белки классифицируют. (Слайд 10, 11)
По составу: простые (состоят только из аминокислот) и сложные (содержат белковую и небелковую части).
По растворимости: растворимые и нерастворимые.
По агрегатному состоянию: жидкие и твердые.
5. Белки имеют сложную структуру. (Слайд 12). Развитие новых экспериментальных методов исследования в органической химии обусловило успехи в изучении структуры белка. В настоящее время различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры белковой молекулы
Последовательность чередования различных аминокислотных звеньев в полипептидной цепи молекул — это первичная структура белка. (Слайд 13).
Вторичная структура – возникает за счет скручивания первичной структуры в спираль или в гармошку за счет водородных связей между соседними витками или звеньями. (Слайд 14).
Третичная структура — реальная трёхмерная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь. Поддерживается взаимодействием между функциональными группами радикалов полипептидной цепи. Обуславливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. (Слайд 15).
Четвертичная структура – представляет собой объединение нескольких глобул с третичной структурой в единый конгломерат. (Слайд 16)
6. Свойства белков
Высаливание. (Слайд 17)
Учитель демонстрирует растворимость в воде яичного белка и нерастворимость волос. (Слайд 18)
Пенообразование. (Слайд 19)
Гидролиз-это основа процесса пищеварения. В желудке под действием ферментов и соляной кислоты белковые молекулы распадаются на аминокислоты. (Слайд 20)
Денатурация — процесс свёртывания белка под воздействием нагревания или кислот, щелочей, солей тяжёлых металлов. (Слайд 21)
Выполняем лабораторный опыт в парах.
Нагреть 1 пробирку с сырым яичным белком, а во 2 пробирку с сырым яичным белком добавить соляную кислоту.
Ученики по-очереди комментируют проведенные опыты. Делаем вывод: свертывание белка при нагревании и при добавлении кислот – это необратимый процесс денатурации.
Существуют химические реакции, служащие для распознавания белков — это цветные реакции. Учитель демонстрирует качественные реакции на белки.
Ксантопротеиновая реакция. (Слайд 22)
В пробирку поместили 2 мл раствора белка (с творогом будите делать самостоятельно) и несколько капель концентрированной НNO3. Нагрели. Что наблюдаем? Желтый осадок. Делаем вывод: жёлтый осадок, значит, присутствует белок.
Биуретовая реакция. (Слайд 23)
В пробирку налить 2 мл раствора белка и 2 мл раствора гидроксида натрия, затем 1 мл раствора медного купороса. Появляется фиолетовое окрашивание.
Лабораторные опыты проводят учащиеся сами по 4 группам:
1 группа — шерсть
2 группа — шёлк + HNO3 —>? Вывод: жёлтое окрашивание, значит, есть белок.
3 группа — творог концентр.
4 группа. Подожгите несколько шерстяных нитей. Охарактеризуйте запах горящей шерсти
Ответ — запах жженого рога. (Слайд 24)
7. Функции белков. (Слайд 25)
Все живое взаимосвязано процессами питания. Несмотря на различия в строении белков, все организмы для их синтеза используют 20 одинаковых аминокислот, 8 из них не могут синтезироваться организмом человека и должны поступать с пищей — их называют незаменимыми. Большинство аминокислот, участвующих в обмене веществ, входящих в состав белков, могут поступать с пищей или синтезироваться в организме в процессе обмена. Они получили название заменимых аминокислот.
Белки выполняют очень важные функции в жизнедеятельности организмов.
Транспортная функция. (Cлайд 26)
Внутрь клетки должны поступать многочисленные вещества, обеспечивающие ее строительным материалом и энергией. В то же время, все биологические мембраны построены по единому принципу: двойной слой липидов, в который погружены различные белки.
Данная структура непроницаема для таких важных компонентов, как сахара, аминокислот и ионов щелочных металлов. Их проникновение внутрь клетки осуществляется с помощью специальных транспортных белков, вмонтированных в мембрану клеток.
Защитная функция. (Cлайд 27)
Иммунная система обладает способностью отвечать на появление чужеродных частиц выработкой огромного числа лимфоцитов, способных специфически повреждать именно эти частицы, которыми могут быть чужеродные клетки.
Каталитическая (ферментативная) функция. (Cлайд 28)
Многочисленные биохимические реакции в живых организмах протекают при температурах близких к 40 C, и значениях pH, близких к нейтральным. В этих условиях скорости протекания большинства реакций ничтожно малы, поэтому для их приемлемого осуществления необходимы специальные биологические катализаторы – ферменты. Как правило, ферменты – это либо белки, либо комплексы белков с каким-либо ионом металла или специальной органической молекулой. Многие белки ускоряют химические реакции в сотни раз.
Структурная функция. (Cлайд 29)
Они обеспечивают механическую прочность и другие механические свойства отдельных тканей живых организмов. В первую очередь, это коллаген – основной белковый компонент соединительной ткани.
Регуляторная функция. (Cлайд 30)
Железы внутренней секреции выделяют гормоны, которые осуществляют гуморальную регуляцию организма.
Рецепторная функция. (Cлайд 31)
Большое значение, в особенности для функционирования многоклеточных организмов, имеют белки – рецепторы, вмонтированные в плазматическую мембрану клеток и служащие для восприятия и преобразования различных сигналов, поступающих в клетку, как от окружающей среды, так и от других клеток.
Двигательная функция. (Cлайд 32)
Мышечное сокращение является процессом, в ходе которого происходит превращение химической энергии в механическую работу. Непосредственными участниками процесса сокращения являются два белка – актин и миозин.
Энергетическая функция. (Cлайд 33)
Пища главный источник белков — это рыба, мясо, яйца, сыр, творог. Рассчитано, что 1 г белка эквивалентен 17,6 кДж.
8. Превращение белков в организме. (Cлайды 34-36)
Доклад ученика <Приложение 1>
Белки поступают в организм человека и животных с различными пищевыми продуктами, в которых содержание белка колеблется в широких пределах. Посмотрите в таблицу, где
дано содержание белка в некоторых продуктах питания <Приложение 2>
На столах учащихся лежит таблица. Проанализируйте данные из таблицы. Назовите, какие продукты наиболее богаты белками?
Ответ: 1. сыр; 2. горох; 3. мясо; 4. рыба.
А теперь, рассчитайте, пользуясь данными из таблицы можно ли удовлетворить суточную потребность организма в белках, если съесть на завтрак 1 яйцо, 50 г хлеба и 30 г сыра, на обед салат из 50 г капусты и 50 г моркови, 100г мяса, 150 г картофеля и 50 г хлеба, а на ужин 100 г рыбы с 150 г риса?
(Приблизительно норма около 70-120 граммов в сутки человека).
Ответ:7,5+6+3,9+0,8+0,4+18+2,25+3,9+17+12=71,75 г, значит можно удовлетворить суточную потребность организма в белках.
9. Значение белков (слайд 37). Изучение белков важно для выяснения природы заболеваний, наблюдаемых у человека и животных. Отдельные белки находят применение в народном хозяйстве (шерсть, шёлк, кожа, перья, волосы и рога). Выведения новых высоко продуктивных пород животных и сортов растений. Развитие направлений современной биоорганической химии — генной инженерии и биотехнологии.
V. Закрепление материала, изученного на уроке, проводится в форме тестирования.
Тестовая работа с последующей взаимопроверкой, выставлением оценок и сдачей учителю. Выставляется в журнал средний балл в пользу ученика.
Итоговое тестирование. (Слайды 38-41)
1) Белки это:
а) искусственные волокна; в) природные высокомолекулярные соединения;
б) синтетические волокна; г) природные низкомолекулярные соединения.
2) Минимальное содержание белка отмечено в:
а) кишечнике; б) зубах; в) костях; г) мышцах.
3) Молекулярная масса белков колеблется:
а) от нескольких единиц до нескольких десятков;
б) от нескольких десятков до нескольких сотен;
в) от нескольких сотен до нескольких тысяч;
г) от нескольких тысяч до нескольких миллионов.
4) В состав белков НЕ входит:
а) азот; б) стронций; в) фосфор; г) сера.
5) Защитная роль белков в организме выражается в:
а) осуществлении всех жизненных процессов;
б) доставке кислорода из легких в ткани;
в) ускорении многих химических реакций;
г) обезвреживании чужеродных веществ.
6) В результате гидролиза природных белков получается:
а) смесь 20 аминокислот;
б) смесь бета — аминокислот;
в) смесь различных альфа – аминокислот;
г) смесь альфа — и бета – аминокислот.
7) Первичная структура белка отражает:
а) последовательность соединения аминокислотных звеньев в полипептидной цепи;
б) пространственную конфигурацию полипептидной цепи;
в) объем, форму и взаимное расположение участков полипептидной цепи;
г) ассоциацию белковых молекул.
8) Вторичная структура белка поддерживается:
а) ковалентными полярными связями;
б) водородными связями между >C=O и >NH группами;
в) водородными связями и дисульфидными мостиками;
г) ионными связями.
9) Биологическую активность белковой молекулы обуславливает структура:
а) первичная; б) вторичная; в) третичная; г) четверичная.
10) Гидролиз белков в организме человека происходит под влиянием:
а) ферментов; б) температуры тела;
в) температуры окружающей среды;
г) давления крови.
Ответы на тест. (Слайд 42)
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ответ | В | Б | Г | Б | Г | В | А | Б | В | А |
Подняли руки у кого “5” — ?, ”4” — ?, ”3” — ?, кто не справился с работой?
Подведём итоги нашего урока. Что мы сегодня узнали о белках? Что для вас было новым и интересным?
Итак, мы познакомились с белками, узнали их состав, строение, свойства, функции и значение для жизни человека. Научились определять белки с помощью цветных реакций. Узнали суточную норму потребления белков, в каких продуктах их содержится больше.
VI. Домашнее задание. (Слайд 43)
Подготовить пересказ по плану конспекта урока с использованием материала учебника по теме «Белки».
На выбор учащимся предложить составить кроссворд по теме “Белки” или сделать сообщение по теме “Проблема синтеза белков”.
Использованные источники информации
- Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. – Учебник “Общая биология 10-11 классы”. – М.: Дрофа, 2006.
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. – “Общая биология”, учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1986.
- Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н., Жегин А.Ю. -Учебник “Химия. 9 класс”. — М.: Вентана-Граф, 2004.
- Хомченко Г.П. Химия для подготовительных отделений учебник. -М.: Высшая школа, 1993.
- Габриелян О.С. – Химия. 10 класс. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. -М.: Дрофа, 2007.
2.3. Элементный состав белков. Содержание белков в органах и тканях
Белки характеризуются строго определенным элементным составом, который приведен в таблице 1. Кроме перечисленных в таблице элементов, в составе некоторых белков в небольших количествах встречаются Р, Fe, Mn, Mg, I и др. Особенно характерный показатель -процентное содержание азота, оно в большинстве случаев равно 16%. Поэтому по содержанию белкового азота часто определяют содержание белка в кормах и продуктах питания. Для этого величину процентного содержания белкового азота в препаратах умножают на фактор пересчета 6.25 (100:16=6.25). Наиболее богаты белковыми веществами ткани и органы животных. Белки содержатся также в микроорганизмах и растениях. В мышцах, легких, селезенке, почках человека на долю белков приходится более 70-80% сухой массы, а во всем теле человека белки составляют 45% сухой массы (табл.2). В отличие от животных тканей, в растениях содержится значительно меньше белков (табл. 3).
Таблица 1. Элементный состав белков
Наименование элемента | Содержание элемента, % |
Углерод | 50,6-55,4 |
Водород | 6,5-7,3 |
Азот | 15-18 |
Кислород | 21,5-23,5 |
Сера | 0,3-2,4 |
Зола | 0-0,5 |
Таблица 2. Содержание белков в органах и тканях человека
Органы и ткани тела | Содержание белков, % | Органы и ткани тела | Содержание белков, % | ||
От сухой ткани | От общего белка тела | От сухой ткани | От общего белка тела | ||
Кожа | 63 | 11,5 | Селезенка | 84 | 0,2 |
Кости (тв.ткани) | 20 | 18,7 | Почки | 72 | 0,5 |
Зубы (тв. ткани) | 18 | 0,1 | Поджелудочная железа | 47 | 0,1 |
Поперечнополосатые мышцы | 80 | 34,7 | Пищеварительный тракт | 63 | 1,8 |
Мозг и нервная ткань | 45 | 2,0 | Жировая ткань | 14 | 6,4 |
Печень | 57 | 3,6 | Остальные ткани: жидкие плотные | 85 54 | 1,4 14,6 |
Сердце | 60 | 0,7 | Все тело | 45 | 100 |
Легкие | 82 | 3,7 | |||
Таблица 3.Содержание белков в органах животных и в растениях
Органы и ткани | Содержание белков, % (от массы свежей ткани) |
1 | 2 |
Мышцы | 18-23 |
Печень | 18-19 |
Селезенка | 17-18 |
Почки | 16-17 |
Сердце | 16-18 |
Легкие | 14-15 |
Мозг | 7-9 |
Семена растений | 10-13 |
Стебли растений | 1,5-3 |
Листья растений | 1,2-3 |
Корни растений | 0,5-3 |
Фрукты | 0,3-1 |
Содержание белка в обычных продуктах питания
Еда | Сумма | грамм белка |
Мясо, рыба, птица | ||
Гамбургер | 4 унции.(125 г.) жареный | 30 |
Куриная грудка | 4 унции. (125 г.) жареный | 35 |
Пикша | 4 унции. (125 гр.) Приготовленные | 27 |
Тунец | 5 унций.(145 г.) | 33 |
Мясо на обед | 4 унции | 20 |
Яйца | 1 большой | 6 |
Фасоль, орехи | ||
Фасоль | 1/2 стакана | 6 |
Флотская фасоль | 1/2 стакана | 7 |
Бобы гарбанзо (нут / хумус | 1/2 стакана | 6 |
Тофу (соя) (особо твердый) | 3.5 унций | 11 |
Арахис | 1/4 стакана | 9 |
Арахисовое масло | 1 ст. | 4.5 |
Миндаль сушеный | 12 орехов | 3 |
| Gardenburger (оригинал) | 2.5 унций. (75 гр.) Пирожок | 6 |
| Печеные бобы | 1 стакан | 14 |
| Чечевичный суп | 10,5 унций. | 11 |
Молочная | ||
Нежирный творог | 1/2 стакана | 15 |
Молоко (1%) | 1 чашка (стакан на 8 унций) | 8 |
Йогурт (цельный, обезжиренный) | 1 чашка | 11 |
Сыр чеддер | 1 унция | 7 |
Мороженое, замороженный йогурт | 1/2 стакана | 4 |
Плавленый сыр (американский) | 2 унции | 13 |
Хлеб, крупы, крупы | ||
Макароны с сыром | 1/2 стакана | 9 |
Макаронные изделия | 1 чашка приготовленная | 8 |
Бублик | 2 унции | 6 |
Отруби с изюмом | 1 унция (2/3 стакана) | 3 |
Рис | 1 чашка приготовленная | 3 |
Хлеб | 1 ломтик | 2 |
Овощи | ||
Печеный картофель | 1 большой | 4 |
Горох зеленый | 1/2 стакана | 4 |
Кукуруза | 1/2 стакана | 2 |
Латук | 1/4 головы | 1 |
Морковь | 1 большой | 1 |
Фрукты | ||
Банан, апельсин, яблоко | 1 средний | 1 |
Источники: Sports Nutrition Guidebook, Clarke, N.(4-е изд. Human Kinetics 2008) на стр. 131, таблица 7.2 ; этикетки для пищевых продуктов и J. Pennington, 1998, Bowes & Church’s Food Values of Portionsly Used (17-е изд. Lippencott).
Исправлено 27 июня 2010 г.
Содержание белка в рационе для оптимальной диеты: клинический взгляд
Abstract
Роль диетического белка в различных клинических условиях питания и некоторых физиопатологических перспективах является актуальной и горячей темой для обсуждения.Недавние материалы Protein Summit 2, в которых приняли участие более 60 ученых-диетологов, экспертов в области здравоохранения и преподавателей питания, предлагают увеличить потребление растительного, но, в частности, животного белка, поскольку оно более богато лейцином и, следовательно, более эффективно влияет на метаболизм анаболического белка. Выводы Группы явно противоречат заявлениям об экологии питания, которые решительно поддерживают сокращение количества продуктов животного происхождения в рационе человека и в настоящее время обеспокоены чрезмерным потреблением, в основном животного белка, в западных и западных странах.В заключение, пришло время тщательно оценить потребление белка и аминокислот, учитывая качество, усвояемость, суточное распределение и индивидуальные характеристики.
Ключевые слова: диетический белок, животные белки, незаменимые аминокислоты, лейцин
Американский журнал клинического питания (AJCN) недавно опубликовал в качестве дополнения 1, 2, 3, 4, 5, 6 Proceedings of the Protein Summit 2 для оценки роли диетического белка в различных клинических условиях питания и некоторых физиопатологических перспективах, таких как контроль веса, метаболическая активность, здоровое старение и более здоровое питание в рамках энергетического баланса.Саммит, а также добавка AJCN, в которой приняли участие более 60 ученых-диетологов, экспертов в области здравоохранения и преподавателей питания, также были поддержаны несколькими «мясными компаниями» 1.
Подводя итоги выводов, начиная с контроля веса (оптимальной потери веса) у пациентов с ожирением, панель 1 показала большую потерю веса, потерю жировой массы, лучшее сохранение безжировой массы тела, более значительное снижение артериального давления, триглицериды в сыворотке крови. , и окружность талии после более высокого содержания белка по сравнению сдиеты с низким содержанием белка, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Также было обнаружено умеренное влияние на чувство сытости, но не на насыщение. Общие данные показывают, что содержание белка в ограничительных диетах должно находиться в диапазоне 1,2–1,6 г белка на кг / вес тела (МТ) в день с общим показанием принимать 20–30 г белка при каждом основном приеме пищи (завтрак, обед и обед). Эти результаты были подтверждены в недавней статье Wejis и Wolfe7 на выборке пожилых людей с ожирением (старше 55 лет), показывающей, что потребность в белке во время потери веса должна составлять не менее 1.2 г / кг массы тела и 1,9 г / кг массы без жира для получения удовлетворительного прироста мышечной массы.
Что касается метаболической роли белков, комиссия утверждает, что рекомендуемые диетические нормы основаны на исследованиях азотного баланса (NB), которые просто отражают общее удержание азота в условиях энергетического баланса у здоровых молодых людей.8 Кроме того, потребление белка с пищей рассчитывается на основе минимального количества, необходимого для достижения NB, и минимальных требований к аминокислотам (AA). С другой стороны, более точный и реалистичный подход к белковому балансу заключается в оценке основных или необходимых требований к АА для получения метаболических преимуществ, а не только для поддержания, таких как улучшение гликемической регуляции, восстановление после травмы, улучшение функции безжировой массы тела и т. Д.Группа предлагает метод индикаторного окисления аминокислот (IAAO) в качестве альтернативного подхода к NB.Метод IAAO подчеркивает, что при дефиците незаменимых АК в рационе все остальные АК будут окисляться в соответствии с различными физиопатологическими состояниями. 9, 10 На самом деле, метод IAAO снова предлагает потребность в белке 1,2 г кг / МТ / день, что значительно превышает текущие рекомендации диетических рекомендаций8.
Другие исследования3, 11, 12 идентифицируют сами АК как потенциальные сигналы для активации синтеза белка, а не только как субстраты для метаболизма белка.Среди различных сигнальных систем основную роль играет лейцин-индуцированная активация млекопитающих — мишень комплекса рапамицина 1 (mTORC-1), в частности, в синтезе мышечного белка: активация mTORC1, индуцированная лейцином, приводит к стимуляции синтеза скелетных мышц. предпочтительно в течение 2 часов после приема пищи, содержащей не менее 20–30 г белков, богатых лейцином.13, 14, 15 Этот ответ, называемый «порог приема пищи», подкрепленный регулярными физическими упражнениями, уменьшается с возрастом, что предполагает небольшое увеличение потребление белка пожилыми людьми — это совершенно новое предложение по просвещению в области питания, помимо традиционного показания к регулярным физическим упражнениям для предотвращения саркопении16 за счет положительного влияния на путь mTORC1.17 Хотя предполагается увеличение потребления как растительного, так и животного белка, 18 Группа отмечает, что животные белки богаче лейцином и, следовательно, более эффективны для влияния на метаболизм анаболических белков. Предупреждение также выдвигается в связи с текущей диетической рекомендацией о значительном сокращении потребления насыщенных и твердых жиров, что в диетической практике означает сокращение количества животных белков и связанных групп продуктов питания. Хроническое сокращение потребления пищевых продуктов животного происхождения19 может иметь в качестве вторичного эффекта снижение потребления некоторых «питательных веществ, вызывающих озабоченность» (т.е. питательных веществ с ежедневным потреблением, как правило, ниже рекомендованного), таких как кальций, витамин D, калий, железо, фолиевая кислота для белковых продуктов животного происхождения18, 19 и диетическая клетчатка, витамин E и магний для белковых продуктов растительного происхождения18, 20
Группа, наконец, предлагает тему перевода современных научных данных в клиническую практику; Другими словами, нужно ли нам пересматривать текущие диетические рекомендации?
Panel1 предполагает, что текущая рекомендуемая диета составляет 0.8 г белков / кг МТ / день основаны на расчетной средней потребности в 0,66 г / кг МТ / день, «среднесуточный уровень потребления питательных веществ, рассчитанный для удовлетворения потребности половины здоровых людей на определенном этапе жизни и в определенной гендерной группе». 20, 21 В заключение, 0,8 г белков / кг МТ / день кажется слишком низким, по крайней мере, в некоторых клинических условиях, а метод NB неточен для надлежащего мониторинга индивидуальных потребностей в белке. Следовательно, Группа предлагает «гибкость» также в отношении потребления белка, чтобы создать множество планов питания для отдельных лиц.
С точки зрения питания, Группа поддерживает рекомендацию о приемлемых диапазонах распределения макронутриентов (AMDR), которая направлена на поддержание адекватного потребления макронутриентов (и микронутриентов) на фоне адекватного потребления энергии. По данным Института медицины 21 AMDR для углеводов составляет от 45% до 65%, жиров от 20% до 35% и белков от 10% до 35% от общего количества потребляемой энергии.
Убедительное заявление Группы, по крайней мере, на наш взгляд, заключается в том, что время потребления белка должно быть равномерно распределено при минимальном количестве 20–30 г / прием пищи в течение трех основных блюд.
Особое внимание уделяется составу АК белков; Наконец, дается настоятельная рекомендация увеличить рекомендуемое потребление белка с 0,8 до 1,0–1,2 г / кг / день, по крайней мере, для пожилых людей и при некоторых других физиопатологических состояниях.
Эти выводы, сделанные после прочтения дополнения AJCN, явно противоречат заявлениям об экологии питания, которые (на самом деле уже более 10 лет) решительно поддерживают сокращение количества продуктов животного происхождения в рационе человека и в настоящее время обеспокоены чрезмерным (в основном животных) потребление белка в западных и западных странах.22, 23 Недавние наблюдения подтверждают подозрение, что высокое потребление белка с пищей (когда белок заменяет углеводы) связано для населения в целом с повышенным риском набора веса24.
Количество (и качество) потребляемого белка по-прежнему является «горячей» диетической темой, требующей широкого обсуждения и уточнения.
В данной статье не рассматривается вопрос о качестве пищевого белка; тем не менее, Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) недавно пересмотрела использование новой шкалы для количественной оценки качества диетического белка: шкалы усвояемых, незаменимых (или незаменимых) аминокислот и DIAAS.25
Эта оценка подчеркивает содержание ИУК и усвояемость белка как показатель биологической ценности белка, фактор, представляющий ценный клинический и физиологический интерес.26, 27
В качестве предварительного наблюдения необходимо прийти к общему мнению о том, что означает «г протеина / кг МТ / день». Что мы хотим для BW: актуальное, идеальное BW или что-то еще? Как лечить людей с недостаточным или избыточным весом, молодых или пожилых людей, людей с саркопенией или культуристов? Предположение о 0,8 или 1,2 или других количествах диетического белка / кг массы тела имеет заметную систематическую ошибку из-за вариабельности состава тела, явно не определяемой простым измерением массы тела и индекса массы тела! Мы бы предложили, и на самом деле мы, по крайней мере, в текущей клинической практике, но не у критически больных пациентов, принять в качестве эталона BW, «желаемый BW», рассчитанный на основе среднего значения индекса массы тела между 18.5 и 25 кг / м 2 . Тем не менее, мы задаем дискуссию по этому вопросу. Кроме того, адекватное потребление белка требует специальной оценки для пациентов в критическом состоянии, особенно при искусственном питании. Мы также считаем, что, по-прежнему подтверждая для населения текущие диетические рекомендации 0,8 г белка / кг «желательной» массы тела в день, AMDR может быть разумным диетическим подходом в клинической практике, но также является обоснованием для диетических рекомендаций. Это допускает некоторую гибкость в диетических рецептах, учитывая крайнюю неоднородность групп населения с большими этническими, культурными, социальными, экономическими межиндивидуальными различиями и особенностями, более широкий возрастной диапазон с заметным увеличением числа пожилых людей, людей старше 65 лет, значительным сокращением при физической активности в любом возрасте и т. д.Общие рекомендации придерживаться более вегетарианской, экологически безопасной диеты в средиземноморском стиле должны сохраняться при условии, что обеспечивается разнообразие в потреблении продуктов растительного и животного происхождения с высокой питательной ценностью. Более точное распределение богатой белком пищи при трех основных приемах пищи (в частности, за счет увеличения потребления белка за завтраком, по крайней мере, в странах Средиземноморья с одновременным сокращением во время обеда) может улучшить белковый баланс и, следовательно, снизить потребление белка.Эффект экономии белка будет также получен при регулярных физических упражнениях. Можно предложить более высокое потребление смешанных растительных и животных белков, чем нынешние 0,8 г / кг МТ / день, связанное с регулярными физическими упражнениями, в ограничительных диетах для пациентов с ожирением и у (в остальном здоровых) пожилых людей с саркопенией.
По нашему мнению, тема рекомендаций по потреблению белка до сих пор не была исчерпывающе исследована, по крайней мере, в клинической практике питания: теперь пора тщательно оценить потребление белка и АК, как это обычно делается для потребления жиров и СНО, с точным учетом количества. но также качество, усвояемость, время ежедневного распределения, состав еды, индивидуальные характеристики обезжиренной массы, общее дневное потребление энергии, сопутствующие заболевания и т. д.
Особое внимание следует также уделять «питательным веществам, вызывающим озабоченность», на предположение о которых может легко повлиять состав предписанного рациона, включая продукты, богатые белком.
Содержание белка в 230 общих продуктах питания
Последнее обновление: 31 мая 2019 г., Майкл Джозеф
У всех нас разные потребности в белке, но бывает сложно точно определить, сколько белка содержится в обычных продуктах питания.
По этой причине в этом руководстве представлен простой обзор содержания белка в 230 распространенных продуктах питания.
Источником данных является сводная база данных пищевых продуктов Министерства сельского хозяйства США, и все продукты указаны из расчета на 100 граммов сырых (1).
Зерновые
Зерна злаков умеренно богаты белком.
Однако они не являются полноценным источником белка, а это означает, что они не содержат достаточного количества всех незаменимых аминокислот.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Амарант | 13.6 г |
| Ячмень | 12 г |
| Хлеб (коричневый) | 11 г |
| Хлеб (белый) | 9 г |
| Гречка | 13,3 г |
| Кукурузная мука | 8,8 г |
| Зерна кукурузы | 9,4 г |
| Кускус | 12,7 г |
| Овес | 16,9 г |
| Макаронные изделия (сухие) | 13 г |
| Киноа | 14.1 г |
| Рис (коричневый) | 7,5 г |
| Рис (белый) | 7,5 г |
| Ржаная мука | 10,9 г |
| Манная крупа | 12,7 г |
| пишется | 14,6 г |
| Мука пшеничная | 12,0 г |
| Пшеница (цельное зерно) | 13,2 г |
| Дикий рис | 14,7 г |
Молочные продукты и яйца
Молочные продукты являются богатыми источниками полноценного белка, а сыр особенно богат питательными веществами.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Сыр Бри | 20,7 г |
| Пахта | 3,2 г |
| Сыр камамбер | 19,8 г |
| Сыр Чеддер | 24,9 г |
| Сгущенное молоко | 7,9 г |
| Сыр Бри | 20,7 г |
| Пахта | 3.2 г |
| Сыр камамбер | 19,8 г |
| Сыр Чеддер | 24,9 г |
| Сгущенное молоко | 7,9 г |
| Творог | 11 г |
| Творог (нежирный) | 12,4 г |
| Крем | 2,1 г |
| Сливочный сыр | 6,2 г |
| Сыр Эдам | 25 г |
| Яйца | 12.6 г |
| Сыр фета | 14,2 г |
| Сыр Гауда | 24,9 г |
| Сыр Грюйер | 29,8 г |
| Молоко (1% жирности) | 3,3 г |
| Молоко (цельное) | 3,3 г |
| Сыр Моцарелла | 22,2 г |
| Сыр пармезан | 35,7 г |
| Сыр Проволоне | 25.6 г |
| Яйца перепелиные | 13,1 г |
| кварк | 12 г |
| Сыр Романо | 31,8 г |
| Сметана | 2,4 г |
| Швейцарский сыр | 27 г |
| Концентрат сывороточного протеина (Now Foods) | 72,7 г |
| Изолят сывороточного протеина (Now Foods) | 89,3 г |
| Йогурт | 3.5 г |
Фрукты
Вообще говоря, фрукты — плохой источник белка.
Тем не менее, некоторые фрукты все же содержат небольшие количества, из которых наиболее заметны сушеные ягоды годжи.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Яблоко | 0,3 г |
| Абрикос | 1,4 г |
| Абрикос (сушеный) | 3.4 г |
| Авокадо | 2 г |
| банан | 1,1 г |
| Ежевика | 1,4 г |
| Черника | 0,7 г |
| Вишня | 1,1 г |
| Даты | 2,5 г |
| дуриан | 1,3 г |
| Ягоды годжи (сушеные) | 14,3 г |
| Виноград | 0.8 г |
| Грейпфрут | 0,8 г |
| Гуава | 2,6 г |
| Киви | 1,1 г |
| Кумкват | 1,9 г |
| лимон | 1,1 г |
| лайм | 0,7 г |
| Логанберри | 1,5 г |
| Манго | 0,8 г |
| Оливки | 1,0 г |
| Оранжевый | 1.0 г |
| Маракуйя | 2,2 г |
| персик | 0,9 г |
| Хурма | 0,8 г |
| Ананас | 0,6 г |
| Гранат | 1,7 г |
| Чернослив | 3,7 г |
| Изюм | 2,3 г |
| Малина | 1,2 г |
| Звездчатые фрукты | 1.0 г |
| Клубника | 0,7 г |
| Тамаринд | 2,8 г |
| Мандарин | 0,8 г |
Бобовые
Бобовые — это самый богатый растительный источник белка.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Черная фасоль | 21,6 г |
| Нут | 20.3 г |
| Горох колотый зеленый | 23,1 г |
| Фасоль | 22,5 г |
| Чечевица | 24,6 г |
| Лимская фасоль | 21,5 г |
| Мисо | 12,8 г |
| Фасоль мунг | 23,9 г |
| Натто | 19,4 г |
| Арахис | 25,8 г |
| Фасоль пинто | 21.4 г |
| Соевые бобы | 28,6 г |
| Темпе | 20,3 г |
| Тофу | 17,3 г |
Мясо
Мясные продукты являются полноценным источником белка, но плотность белка в разных видах мяса может значительно различаться.
Для тех, кто хочет максимально увеличить содержание протеина, постное мясо предлагает лучшее соотношение протеина и калорий.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Бекон | 13 г |
| Почка говяжья | 17.4 г |
| Печень говяжья | 20,4 г |
| Селезенка говяжья | 18,3 г |
| Филей нижний | 20,6 г |
| Сервелат | 17,5 г |
| Куриная грудка | 23,1 г |
| Куриная печень | 16,9 г |
| Чоризо | 24,1 г |
| Стейк из куриных глаз | 19 г |
| Утиное мясо | 18.3 г |
| Фланк-стейк | 21,2 г |
| Говяжий фарш | 17,2 г |
| Куриный фарш | 17,4 г |
| Фарш из баранины | 16,6 г |
| Свиной фарш | 16,9 г |
| Фарш из индейки | 17,5 г |
| Баранья отбивная | 18,3 г |
| Сердце ягненка | 16,5 г |
| Почка ягненка | 15.7 г |
| Печень ягненка | 20,4 г |
| Ливервурст | 14,1 г |
| Панчетта | 9,3 г |
| Пепперони | 23 г |
| Свиная отбивная | 20,7 г |
| Почка свиная | 16,5 г |
| Прошутто | 24,1 г |
| Стейк Рибай | 17,3 г |
| Стейк раунд | 22.2 г |
| Юбка стейк | 23,1 г |
| Сопрессата | 25 г |
| Стейк из стрипов | 23,1 г |
| Сладкое печенье | 20,4 г |
| Стейк из вырезки | 20 г |
| Верхний стейк из вырезки | 20 г |
| Стейк на косточке | 20,3 г |
Орехи и семечки
Орехи — еще один растительный источник белка, но количество белка существенно варьируется от ореха к ореху.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Желудь | 8,1 г |
| Миндаль | 21,2 г |
| Бразильские орехи | 14,3 г |
| Орехи кешью | 18,2 г |
| Каштаны | 5 г |
| Семена чиа | 15,6 г |
| Кокосовое мясо | 3.7 г |
| Семена льна | 18,3 г |
| Орехи гинкго | 10,4 г |
| Фундук | 15 г |
| Хумус | 8 г |
| Орехи макадамия | 7,9 г |
| Пеканы | 9,5 г |
| Кедровые орехи | 13,7 г |
| Фисташковые орехи | 21,1 г |
| Тыквенные семечки | 18.6 г |
| Семена кунжута | 17 г |
| Семечки подсолнечника | 20,8 г |
| Тахини | 17 г |
| Грецкие орехи | 18 г |
Морепродукты
Помимо большого количества омега-3, витаминов и минералов, морепродукты также являются отличным источником белка.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Морское ушко | 17.1 г |
| Анчоусы | 20 г |
| Бас | 18,4 г |
| Лещ | 24 г |
| Сом | 16,4 г |
| Икра | 25 г |
| Краб | 19 г |
| Треска | 19 г |
| Каракатица | 16,2 г |
| Угорь | 18,4 г |
| Камбала | 12 г |
| Палтус | 20.8 г |
| Селедка | 18 г |
| Лобстер | 18,8 г |
| Скумбрия | 19 г |
| Морской черт | 14,5 г |
| Мидии | 11,9 г |
| Осьминог | 15 г |
| Oyster | 9 г |
| Лосось | 20 г |
| Икра лосося | 21 г |
| Сардина | 25 г |
| Акула | 21 г |
| Кальмар | 16 г |
| Рыба-меч | 17 г |
Овощи
Овощи, как правило, содержат мало белка и не являются полноценным его источником.Однако их аминокислоты (содержание белка) по-прежнему полезны.
| Продукты питания | Содержание белка (на 100 г) |
| Артишок | 3,3 г |
| Руккола | 2,6 г |
| Спаржа | 2,2 г |
| Болгарский перец | 1,0 г |
| Зелень свекла | 2,2 г |
| Бок Чой | 1.5 г |
| Брокколи | 2,8 г |
| Брюссельская капуста | 3,4 г |
| Мускатная тыква | 0,9 г |
| Капуста (зеленая) | 1,3 г |
| Капуста (красная) | 1,4 г |
| Морковь | 0,9 г |
| Цветная капуста | 2,0 г |
| Сельдерей | 0,7 г |
| Зеленый лук | 3.3 г |
| Зеленая капуста | 2,5 г |
| Зелень одуванчика | 2,7 г |
| Баклажаны | 1,0 г |
| Эндив | 1,3 г |
| Чеснок | 6,4 г |
| Лук зеленый | 1,8 г |
| Jicama | 0,7 г |
| Кале | 3,3 г |
| Кольраби | 1.7 г |
| Лук-порей | 1,5 г |
| Салат | 1,4 г |
| Грибы | 2,5 г |
| Зелень горчицы | 2,7 г |
| Окра | 2,0 г |
| Репчатый лук | 1,1 г |
| пастернак | 1,2 г |
| Картофель | 2,0 г |
| Тыква | 1.0 г |
| Фиолетовый сладкий картофель | 1,3 г |
| Radicchio | 1,4 г |
| Редис | 0,7 г |
| Брюква (Швеция) | 1,2 г |
| Водоросли | 3,0 г |
| Лук-шалот | 2,5 г |
| Спагетти кабачки | 0,6 г |
| Шпинат | 2,9 г |
| Сладкий картофель | 1.6 г |
| Швейцарский мангольд | 1,8 г |
| Tomatillo | 1,0 г |
| Помидоры | 0,9 г |
| Репа | 0,9 г |
| Кресс-салат | 2,3 г |
| Водяной каштан | 1,4 г |
| Кабачки | 1,2 г |
Последние мысли
Почти каждая пища содержит диетический белок, но некоторые варианты предлагают намного больше, чем другие.
Например, в этой статье рассказывается, как уровни биодоступности различаются между животными и растительными источниками белка.
Хотя молочные продукты, мясо и морепродукты являются наиболее полноценными источниками, другие продукты также могут внести свой вклад.
Сосредоточение внимания на выборе белков с более высоким содержанием в этом списке может помочь любому, кто хочет увеличить свое потребление
Для получения дополнительной информации о важности белка см. Это руководство о потенциальном вреде белковой недостаточности.
белков в веганской диете — The Vegetarian Resource Group
, Рид Мангелс, доктор философии, RD
из Simply Vegan, 5-е издание
Резюме: Вегетарианская диета легко соблюдает рекомендации по белку, так как до тех пор, пока потребление калорий является адекватным.Строгое комбинирование белков не является необходимо; более важно придерживаться разнообразной диеты на протяжении всего день.
Некоторые Американцы одержимы белком. Веганов засыпают вопросы о том, где они берут белок. Спортсмены ели толстые стейки перед соревнованиями, потому что думали, что это улучшит их производительность. Белковые добавки продаются в магазинах здорового питания. магазины. Это беспокойство по поводу протеина неуместно. Хотя белок безусловно, важное питательное вещество, которое играет много ключевых ролей в пути наши тела функционируют, мы не нуждаемся в нем в огромных количествах.Только о Одна калория из каждых 10 потребляемых нами калорий приходится на белок. Спортсмены-веганы, особенно на ранних этапах тренировок, могут иметь потребности в белке выше, чем у веганов, которые умеренно тренируются или не активен. Потребности спортсменов-веганов в белке могут варьироваться от 0,36 до 0,86 грамма белка на фунт 2 . Белковые добавки не необходимо для достижения даже самого высокого уровня потребления белка.
Сколько белок нам нужен? RDA рекомендует принимать 0,8 грамма белка на каждый килограмм, который мы весим (или около 0.36 грамм белка на фунт нашего веса) 1 . Эта рекомендация включает большой запас прочности для большинства людей. Когда мы делаем несколько корректировки для учета перевариваемых растительных белков несколько отличается от животных белков и для смеси аминокислот в некоторых растительных белках мы достигаем уровня 0,9 грамма белка. на килограмм массы тела (0,41 грамма на фунт). Если мы сделаем несколько расчетами мы видим, что рекомендация по белку для веганов составляет около 10% калорий, приходящихся на белок.[Для Например, мужчина-веган весом 174 фунта может иметь калорийность потребность 2600 калорий. Его потребности в белке рассчитываются как 174 фунта x 0,41 г / фунт = 71 грамм белка. 71 грамм белка х 4 калории / грамм белка = 284 калории из белка. 284 разделенных на 2600 калорий = 10,9% калорий из белка.] Если мы посмотрим на что едят веганы, обычно от 10 до 12% калории поступают из белка 3 . Это контрастирует с белком потребление невегетарианцев, которое близко к 14-18% калорий.
Итак, в Соединенные Штаты, похоже, что веганские диеты обычно белка, чем стандартные американские диеты. Однако помните, что с белком больше (чем RDA) не обязательно лучше. Не похоже, чтобы быть полезными для здоровья при употреблении диеты с высоким содержанием белка. Диеты, которые высокое содержание белка может даже увеличить риск остеопороза 4 и болезнь почек 5 .
Таблица 1: Примеры меню, показывающие, насколько легко удовлетворить потребности в белке | ||
| Белок (граммы) | ||
| Завтрак: | 1 чашка овсянки | 6 |
| 1 стакан соевого молока | 7 | |
| 1 средний бублик | 10 | |
| Обед: | 2 ломтика цельнозернового хлеба | 7 |
| 1 чашка вегетарианской запеченной фасоли | 12 | |
| Ужин: | твердый тофу 5 унций | 12 |
| 1 чашка приготовленной брокколи | 4 | |
| 1 чашка приготовленного коричневого риса | 5 | |
| 2 столовые ложки миндаля | 4 | |
| Закуска: | 2 столовые ложки арахисового масла | 8 |
| 6 Сухариков | 2 | |
| ИТОГО | 77 граммов | |
| Рекомендации по белкам для мужчин-веганов | 63 грамма | |
| [на основе 0.9 грамм белка на килограмм массы тела для мужчин весом 70 кг (154 фунта)] | ||
| Завтрак: | 2 ломтика тоста из цельной пшеницы | 7 |
| 2 столовые ложки арахисового масла | 8 | |
| Обед: | 6 унций соевого йогурта | 6 |
| 2 столовые ложки миндаля | 4 | |
| 1 средний запеченный картофель | 3 | |
| Ужин: | 1 чашка вареной чечевицы | 18 |
| 1 чашка приготовленного булгура | 6 | |
| Закуска: | 1 стакан соевого молока | 7 |
| ИТОГО | 59 граммы | |
| Рекомендации по белкам для женщин-веганов | 52 грамма | |
| [на основе 0.9 граммов белка на килограмм веса тела для 57,5 кг (126 фунтов) женщины] | ||
| В эти меню следует добавлять дополнительные продукты, чтобы обеспечить достаточное количество калорий и удовлетворить потребности в питательных веществах, помимо белка. | ||
В таблице 2 показано количество белка в различных веганских продуктах, а также количество граммов белка на 100 калорий. Чтобы встретить белок рекомендации, типичный умеренно активный взрослый мужчина-веган всего от 2,2 до 2,6 грамма белка на 100 калорий, а обычная умеренно активной взрослой женщине-веганке нужно всего 2 штуки.От 3 до 2,8 граммов белок на 100 калорий. Эти рекомендации легко выполняются. из веганских источников.
Таблица 2: Содержание белка в выбранных веганских продуктах (обновлено в августе 2018 г.) | |||||
| ЕДА | СУММА | БЕЛК | БЕЛК | ||
| (г) | (г / 100 кал.) | ||||
| Tempeh | 1 чашка | 34 | 10.6 | ||
| Соевые бобы вареные | 1 стакан | 31 | 10,6 | ||
| Сейтан | 3 унции | 21 | 15,6 | ||
| Вареные чечевицы | 1 стакан | 7 | |||
| Черная фасоль, приготовленная | 1 стакан | 15 | 6,7 | ||
| Фасоль, приготовленная | 1 стакан | 15 | 6.8 | ||
| Нут, приготовленный | 1 стакан | 15 | 5,4 | ||
| Бобы пинто, приготовленные | 1 стакан | 15 | 6,3 | ||
| Бобы Лима, приготовленные | 1 стакан | 15 | 6,8 | ||
| Вегетарианский бургер | 1 котлета | 15 | 10,7 | Черноглазый горох, приготовлено | 1 стакан | 13 | 6.7 |
| Овощные запеченные бобы | 1 стакан | 12 | 5,0 | ||
| Тофу, особо твердый | 4 унции | 12 | 11,2 | ||
| Текстурированный растительный белок (TVP), приготовленный 1 | 2 чашки | 12 | 15,0 | ||
| Бублик | 1 мед. (3,5 унции) | 11 | 4,1 | ||
| Тофу, обычный | 4 унции | 10 | 10.7 | ||
| Veggie dog | 1 ссылка | 10 | 20,0 | ||
| Горох вареный | 1 чашка | 9 | 6.4 | ||
| Квиноа приготовленная | 1 чашка | 8 3,7 | |||
| Арахисовое масло | 2 столовые ложки | 8 | 4,1 | ||
| Миндаль | 1/4 стакана | 8 | 3,7 | ||
| Хлеб из цельной пшеницы | 2 ломтика | 8 | 8 | 8 | 5.4 |
| Соевое молоко торговое, обычная | 1 чашка | 7 | 6,6 | ||
| Спагетти, приготовленные | 1 чашка | 7 | 3,7 | ||
| Миндальное масло | 2 столовые ложки | 7 | 3,4 | , обычный | 8 унций | 6 | 4,0 |
| Булгур, приготовленный | 1 чашка | 6 | 3.7 | ||
| Семена подсолнечника | 1/4 стакана | 6 | 3,3 | ||
| Кешью | 1/4 стакана | 5 | 2,9 | ||
| Шпинат, приготовленный | 1 стакан | 5 | 13,0 | ||
| Брокколи, приготовленная | 1 чашка | 4 | 6,7 | ||
| Источники: База данных нутриентов Министерства сельского хозяйства США для стандартной справки, Legacy, 2018
и информация производителей. Рекомендуемое количество белка для взрослых мужчин-веганов составляет около 63. грамм в сутки; для взрослых женщин-веганов — около 52 граммов в день. | |||||
Очень легко соблюдать рекомендации по белку при веганской диете. Почти все овощи, бобы, зерна, орехи и семена содержат некоторые, и часто много белка. Фрукты, сахар, жиры и алкоголь не содержат много белка, поэтому диета, основанная только на этих продуктах, будет иметь хороший шанс быть слишком низким содержанием белка. Однако не многие веганы мы знаем, что живем только на бананах, леденцах, маргарине и пиве.Веганы разнообразное питание, содержащее овощи, бобы, злаки, орехи и семена редко испытывают трудности с получением достаточного количества белка, если их диета содержит достаточно энергии (калорий) для поддержания веса. [Видеть Кормление детей-веганов, беременность и веганская диета, а также в разделе о лактации (стр. 186 в журнале Simply Vegan), где подробно описаны потребности в белке в эти особые периоды.]
А как насчет комбинируя или дополняя белок? Разве это не делает белок вопрос намного сложнее? Давайте посмотрим на небольшую предысторию миф о дополнительных белках.Белок состоит из аминокислот, часто называют его строительными блоками. На самом деле у нас есть биологический потребность в аминокислотах, а не в белке. Люди не могут сделать девять из двадцати распространенных аминокислот, поэтому эти аминокислоты считаются быть существенным. Другими словами, мы должны получать эти аминокислоты из наши диеты. Нам нужны все девять из этих аминокислот, чтобы наш организм мог вырабатывать белок.
Некоторые люди говорят, что яйца, коровье молоко, мясо и рыба высокого качества белок. Это означает, что у них есть большое количество всего необходимого аминокислоты.Соевые бобы, киноа (зерно) и шпинат также считается высококачественным белком. Другие источники белка неживотного происхождения происхождения обычно имеют все незаменимые аминокислоты, но одной или двух из этих аминокислот может быть мало. Например, зерна меньше лизина (незаменимой аминокислоты), а в бобовых меньше в метионине (еще одна незаменимая аминокислота), чем в белке источники, обозначенные как высококачественный белок.
Фрэнсис Мур Лаппе в своей книге Diet for a Small Planet 6 выступала за сочетание пищи с низким содержанием одной аминокислоты с другой пищей содержащие большое количество этой аминокислоты.Это должно быть очень сложный процесс, с каждым приемом пищи, имеющим определенное количество определенные продукты, чтобы быть уверенным в получении подходящей аминокислоты кислотная смесь. Многих разочаровала сложность этого подход. На самом деле Лаппе был слишком консервативен, чтобы избежать критика от «Nutrition Establishment». Она с тех пор отказался от строгого комбинирования белков, сказав: «В борьбе с мифом что мясо — единственный способ получить высококачественный белок, — подчеркнула я. еще один миф. У меня создалось впечатление, что для того, чтобы насытиться белок без мяса, требовалась значительная осторожность при выборе продуктов.На самом деле это намного проще, чем я думал » 7 .
Таблица 3: Количество продуктов, обеспечивающих рекомендуемое количество незаменимых аминокислот | ||||||||
| 12-3 / 4 чашки вареной кукурузы ИЛИ 8 крупных картофелей ИЛИ 2-1 / 2 чашки тофу ИЛИ 15-1 / 2 чашки вареного коричневого риса | ||||||||
| Любой из указанные выше продукты, съеденные в указанном количестве, обеспечат рекомендованные количества всех незаменимых аминокислот для взрослого мужчины. Женщинам потребуется примерно на 20% меньше каждого продукта питания из-за более низкой рекомендации.Эта концепция проиллюстрирована ниже: | ||||||||
| Продукты питания | Попробуйте | Thr | ISO | лей | Lys | Met + Cys | Phe + Tyr | Вал |
| Взрослый RDA, мужчина 154 фунтов (1) | 350 | 1400 | 1330 | 2940 | 2660 | 1330 | 2310 | 1680 |
| 12-3 / 4 стакана кукурузы | 437 | 2527 | 2527 | 6801 | 2679 | 1824 | 5339 | 3629 |
| 8 крупных картофелин | 646 | 2057 | 2033 | 2990 | 3277 | 1723 | 3971 | 3134 |
| 2-1 / 2 стакана тофу | 780 | 2045 | 2480 | 3808 | 3298 | 1333 | 4112 | 2530 |
| 15-1 / 2 стакана вареного риса | 907 | 2569 | 2962 | 5773 | 2660 | 2418 | 6237 | 4111 |
| Источник: База данных питательных веществ Министерства сельского хозяйства США для стандартной справки, выпуск 24, 2011 г. | ||||||||
| Примечания: Количество аминокислот указано в миллиграммах. Попробуйте = триптофан, Thr = треонин, Iso = изолейцин, Leu = лейцин, Lys = лизин, Met + Cys = метионин + цистеин, Phe + Tyr = фенилаланин + тирозин, Val = валин | ||||||||
ср рекомендуют есть различные неочищенные зерна, бобовые, семена, орехи, и овощи в течение дня, так что если в одном продукте мало определенная незаменимая аминокислота, другая пища будет ее составлять дефицит 8,9.
Как крайний пример, даже если вы ели только один вид зерна, фасоль, картофель или овощ как источник белка, и съел достаточно этого еда, вы можете удовлетворить свои потребности в белках и аминокислотах.По общему признанию, это был бы очень однообразный способ поесть, и вы могли бы пропустить другие питательные вещества. Однако мы указываем на это, чтобы проиллюстрировать идею что почти все источники белка неживотного происхождения содержат все незаменимые аминокислоты. Таблица 3 выше показывает количество риса, кукуруза, картофель или тофу, которые взрослый мужчина должен будет съесть, если он полагались только на одну пищу в качестве источника белка. Женщинам понадобится около На 20% меньше еды из-за более низкой потребности женщин в белке.
См. Раздел «Безглютеновая диета и источники белка».
См. Белок для веганов и вегетарианцев.
Список литературы
- Еда и Совет по питанию, Институт медицины. Рекомендуемая диета для энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, Белок и аминокислоты. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы, 2002.
- Родригес Н.Р., ДиМарко Н.М., Лэнгли С. Позиция американца Ассоциация диетологов, диетологи Канады и Американский колледж спортивной медицины: питание и спортивные результаты. J Am Diet Assoc 2009; 109: 509-27.
- Мангельс Р., Мессина V, Мессина М. Руководство диетолога по Вегетарианские диеты, 3-е изд. Садбери, Массачусетс: Обучение Джонс и Бартлетт, 2011.
- Селлмейер Д.Е., Стоун К.Л., Себастьян А. и др. Высокое соотношение диетических белок животного происхождения на растительный увеличивает скорость потери костной массы и риск перелома у женщин в постменопаузе. Am J Clin Nutr 2001; 73: 118-22.
- Рыцарь Э.Л., Стампфер М.Дж., Хэнкинсон С.Е. и др. Влияние потребления белка на снижение функции почек у женщин с нормальной функцией почек или легкой степени недостаточность. Ann Intern Med 2003; 138: 460-7.
- Лаппе FM. Диета для маленькой планеты. Нью-Йорк: Ballantine Books, 1971.
- Лаппе FM. «Диета для маленькой планеты», юбилейное издание к 10-летию. Нью-Йорк: Баллантайн Букс, 1982.
- Молодой VR, Pellett PL. Растительные белки по отношению к человеческому белку и амино кислотное питание. Am J Clin Nutr 1994; 59 (доп.): 1203S-1212S.
- Крэйг WJ, Mangels AR. Позиция Американской диетической ассоциации: Вегетарианские диеты. J Am Diet Assoc 2009; 109: 1266-82.
Содержание белка в детской смеси для здорового доношенного ребенка | Американский журнал клинического питания
Тизер
Здоровые доношенные дети, находящиеся на грудном вскармливании, демонстрируют иной характер роста по сравнению с младенцами, вскармливаемыми смесью, и это может снизить риск ожирения и метаболического синдрома в более позднем возрасте. Растущие знания о составе грудного молока привели к гипотезе о том, что высокое потребление диетического белка, полученного при вскармливании молочной смесью, может иметь значение в определении различных темпов роста и состава тела у детей, вскармливаемых смесью, по сравнению с детьми, вскармливаемыми грудью.Пытаясь имитировать грудное молоко, во многих исследованиях изучалась безопасность детских смесей с пониженным содержанием белка. Тем не менее, кормление детской смесью с «очень низким содержанием белка» может вызвать ограниченный синтез белка во время фазы быстрого роста. По этой причине было предложено использовать смесь с низким содержанием белка с аминокислотным составом, модифицированным в соответствии с предполагаемыми потребностями младенца. В этом выпуске Американского журнала клинического питания Kouwenhoven et al. пришли к выводу, что использование модифицированной формулы с низким содержанием белка (1.7 г белка / 100 ккал) безопасно. Следовательно, если эти данные будут подтверждены более длительным периодом наблюдения, действующие европейские юридические стандарты количества белка в детских смесях могут быть снижены с потенциальным снижением последующего риска детского ожирения.
Все больше данных демонстрирует взаимосвязь между ранним питанием и долгосрочным здоровьем (1). Например, грудное вскармливание может снизить риск ожирения и метаболического синдрома в более зрелом возрасте (2). Действительно, здоровые доношенные дети, находящиеся на грудном вскармливании, демонстрируют иную модель роста (характеризующуюся более быстрой траекторией набора веса в первые 6 месяцев жизни, но более медленной траекторией во второй половине младенческого возраста) по сравнению с грудными детьми, вскармливаемыми смесью (3).Вопрос о том, является ли эта различная модель роста результатом грудного вскармливания как такового или различиями в составе микро- и макроэлементов грудного молока и смеси, открыт для обсуждения. Возможные объяснения этого эффекта грудного вскармливания включают гормональные, нейро- и диетические различия между младенцами, находящимися на грудном и искусственном вскармливании. Младенцы, находящиеся на грудном вскармливании, демонстрируют различные концентрации и активность медиаторов [таких как лептин, грелин или инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1)], которые регулируют рост через связь между желудочно-кишечным трактом, жировой тканью и мозгом (4).
Эти наблюдения, связанные с расширением знаний о составе грудного молока, привели к гипотезе о том, что высокое потребление белка с пищей из молочных смесей по сравнению с грудным молоком может играть роль в определении различных темпов роста детей, вскармливаемых смесями. Содержание белка в грудном молоке снижается в течение первого месяца лактации, а затем медленно снижается (5). В основном это связано со снижением концентрации секреторного IgA и лактоферрина. Эти 2 биоактивных белка и лизоцим составляют около 30% от общего белка зрелого грудного молока (6).Таким образом, количество азота в грудном молоке меняется в течение первых дней жизни: от ~ 2–2,5 г / 100 мл в молозиве до ~ 1,0–1,2 г / 100 мл в зрелом молоке. Кроме того, грудное молоко состоит из высокой доли небелкового азота, что может вызвать завышение содержания азота в грудном молоке (7).
«Гипотеза раннего белка» предполагала, что IGF-1 и инсулин, стимулируемые чрезмерным потреблением белка, приведут к большей пролиферации клеток с последующим ускоренным ростом и увеличением жировой ткани в первые годы жизни и, следовательно, повышенным риском развития ожирение (8).
Высокое потребление белка также может повлиять на функцию почек. Фактически, несколько исследований показали, что у младенцев, которых кормили смесями с высоким содержанием белка, был больший объем почек и более высокий уровень мочевины в сыворотке через 6 месяцев, чем у детей, которых кормили смесями с низким содержанием белка (9). Это, по-видимому, временный компенсаторный механизм для метаболизма более высокой нагрузки растворенных веществ в почках, поскольку в 18 месяцев жизни эти различия больше не отмечаются (10).
Стремясь моделировать состав грудного молока, во многих исследованиях изучалась безопасность детских смесей с пониженным содержанием белка.Европейский проект по детскому ожирению (CHOP), рандомизированное контролируемое двойное слепое исследование, проведенное с участием 1138 здоровых доношенных детей, направлено на проверку «гипотезы раннего белка». Включенные в исследование младенцы были случайным образом распределены для получения 2 смесей (тип 1 до четвертого месяца и формула продолжения до первого года жизни) с низким и высоким содержанием белка, соответственно (1,77 и 2,2 г / 100 ккал) по сравнению с более низким содержанием белка. концентрация (2,9 и 4,4 г / 100 ккал). В группе с высоким содержанием белка в течение первых 2 лет жизни были зарегистрированы значительно более высокий вес и ИМТ по сравнению с группой с низким содержанием белка.Кроме того, было продемонстрировано, что группа с низким содержанием белка имела аналогичный вес, длину и ИМТ по сравнению с контрольной группой, находившейся на грудном вскармливании. Уровни IGF-1, пептида C и мочевины в сыворотке были выше у детей, вскармливаемых смесью, чем в контрольной группе, вскармливаемой грудью; тем не менее, по сравнению с контрольной группой, находящейся на грудном вскармливании, эти параметры были выше у детей, вскармливаемых высоким содержанием белка, с прямой корреляцией между IGF-1 и ростом в первые 6 месяцев жизни (11). В систематическом обзоре Patro-Golab et al. (12) пришли к выводу, что имеющихся данных недостаточно для оценки влияния снижения концентрации белка в детских смесях на долгосрочные результаты, но предположили, что это может быть многообещающим вмешательством для снижения риска избыточного веса и ожирения в детстве.
Помимо параметров веса, состав тела как маркер качества роста стал фундаментальным параметром, протестированным в последних исследованиях, направленных на оценку безопасности смесей с низким содержанием белка (13). Например, в исследовании Early Protein and Obesity in Childhood (EPOCH) изучалось влияние двух различных уровней потребления белка (1,8 против 2,7 г белка / 100 ккал) на рост, состав тела и концентрацию IGF-1 до возраста 60 лет. мес. Значительно более низкие окружности головы были отмечены в группе с низким содержанием белка по сравнению с группой с высоким содержанием белка, тогда как состав тела, измеренный с помощью плетизмографии с вытеснением воздуха и DXA, был аналогичным в группах формулы (14).Недавнее исследование с участием 118 доношенных детей, рандомизированных для получения двух смесей с различным содержанием белка (1,2 г против 1,7 г / 100 мл) в течение первых 4 месяцев жизни, показало, что у детей, которых кормили смесью с более низким содержанием белка, преимущественно выделялись смеси с низким содержанием белка. обезжиренная масса, а не жировая масса в течение первых 4 мес жизни, по сравнению с младенцами, получавшими смесь с более высоким содержанием белка (13).
В дополнение к массе тела и составу, концентрации аминокислот в плазме были предложены в качестве важного показателя результатов в исследованиях по изменению потребления белка (15).Однако, как и в случае со многими биохимическими исходами, при их интерпретации необходимо учитывать множество факторов, в том числе различные преаналитические (например, время, прошедшее между окончанием последнего кормления и забором крови) (16) и постаналитические факторы.
В этом выпуске журнала Journal , Kouwenhoven et al. (17) провели рандомизированное контролируемое исследование, в котором сравнивали использование смеси с низким содержанием белка (1,7 г белка / 100 ккал с аминокислотным составом, модифицированным в соответствии с предполагаемыми потребностями младенца) с контрольной смесью (2.1 г белка / 100 ккал) и контрольной группе младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Они продемонстрировали, что доношенные дети получали «модифицированную» смесь с низким содержанием белка (mLPF), созданную путем объединения интактного белка коровьего молока (70%) со специальной смесью свободных аминокислот (30%) в течение первых 6 месяцев. от жизни имели аналогичный рост и состав тела по сравнению с младенцами, получавшими контрольную смесь. Авторы также обнаружили, что концентрации незаменимых аминокислот в плазме значительно различались между группами формул, что связано с различиями в аминокислотном составе формул.Кроме того, все концентрации аминокислот в плазме в группе mLPF были в пределах нормальных диапазонов для младенцев, находящихся на грудном вскармливании, за исключением изолейцина, валина и тирозина, и в пределах нормальных диапазонов для младенцев, вскармливаемых смесями, за исключением валина. Более того, младенцы, получавшие mLPF, имели аналогичные средние концентрации мочевины в сыворотке по сравнению с младенцами, находившимися на грудном вскармливании. Поэтому авторы предположили, что использование белка было более эффективным в группе mLPF, чем в контрольной группе.
Это новое рандомизированное исследование формулы с низким содержанием белка, приготовленной с индивидуальным аминокислотным составом, является долгожданным дополнением к литературе, но у этого исследования есть некоторые ограничения.Набор не произошел сразу после рождения, и авторы не предоставили никакой информации относительно объема приема субъектов. Кажется оправданным более длительное наблюдение. Результаты этого исследования показывают, что использование смеси для доношенных здоровых младенцев с содержанием белка 1,7 г белка / 100 ккал и оптимизированным аминокислотным профилем является безопасным. Могут потребоваться более длительное наблюдение, более масштабные исследования и, возможно, испытания еще более низкого потребления белка в качестве действующих европейских нормативных стандартов для детских смесей (1.8–2,5 г белка / 100 ккал).
БЛАГОДАРНОСТИ
Автор не сообщает о конфликте интересов.
Список литературы
1.Mameli
C
,Mazzantini
S
,Zuccotti
GV
.Питание в первые 1000 дней: причина детского ожирения
.Int J Environ Res Public Health
.2016
;13
:838
.2.Колецко
Б
.Долгосрочные последствия раннего кормления для последующего риска ожирения
.Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr Program
.2006
;58
:1
—18
.3.Carling
SJ
,Demment
MM
,Kjolhede
CL
,Olson
CM
.Продолжительность грудного вскармливания и траектория набора веса в младенчестве
.Педиатрия
.2015
;135
(1
):111
—9
. 4.Agostoni
C
,Scaglioni
S
,Ghisleni
D
,Verduci
E
,Giovannini
ME
,Сколько протеина безопасно?
.Инт Дж. Обес (Лондон)
.2005
;29
(Доп 2
):S8
—13
.5.Gidrewicz
DA
,Fenton
TR
.Систематический обзор и метаанализ содержания питательных веществ в недоношенном и доношенном грудном молоке
.BMC Педиатр
.2014
;14
:216
.6.Lönnerdal
B
,Forsum
E
,Hambraeus
L
.Продольное исследование содержания белка, азота и лактозы в грудном молоке шведских хорошо питающихся матерей
.Ам Дж. Клин Нутр
.1976
;29
:1127
—33
.7.Lönnerdal
B
.Пищевая и физиологическая значимость белков грудного молока
.Ам Дж. Клин Нутр
.2003
;77
:1537S
—43S
.8.Koletzko
B
,Beyer
J
,Бренды
B
,Demmelmair
H
,Grote
V
,000 Grote000000 Grus000 GrusRzehak
P
,Socha
P
,Weber
M
.Исследование Европейского проекта по детскому ожирению
.Раннее влияние питания на послеродовой рост
.Arch Pediatr Adolesc Med
.2004
;158
:449
—52
.9.Escribano
J
,Luque
V
,Ferre
N
,Сарагоса-Джордана
M
,Grote
V
,000 Druszko
,Koletzko2000
,Socha
P
,Dain
E
,Van Hees
JN
et al..Повышенное потребление белка увеличивает объем и функцию почек у здоровых младенцев
.Почки Инт
.2011
;79
(7
):783
—90
.10.Schmidt
IM
,Main
KM
,Damgaard
IN
,Mau
C
,Haavisto
AM
,000000000 Chellako2000Петерсен
JH
,Scheike
T
,Olgaard
K
.Рост почек у 717 здоровых детей в возрасте 0–18 месяцев: продольное когортное исследование
.Педиатр Нефрол
.2004
;19
:992e1003
.11.Socha
P
,Grote
V
,Gruszfeld
D
,Janas
R
,Demmelmair
H
,9000 9000 Monaster
J
,Scaglioni
S
,Verduci
E
,Dain
E
et al..Потребление молочного белка, метаболико-эндокринный ответ и рост в младенчестве: данные рандомизированного клинического исследования
.Ам Дж. Клин Нутр
.2011
;94
:1776Se84S
.12.Патро-Голаб
B
,Залевски
BM
,Коувенховен
SM
,Карас
J
,Колецко
J
,Koletzko
000 B
,,, S0003 H.Концентрация белка в молочных смесях, рост и последующий риск ожирения: систематический обзор
.Дж Нутрь
.2016
;146
:551
—64
. 13.Liotto
N
,Orsi
A
,Menis
C
,Piemontese
P
,Morlacchi
L
0003,CC2000 Ml
,Condello
Roggero
P
,Mosca
F
.Клиническая оценка двух смесей с различным содержанием белка, скармливаемых доношенным здоровым младенцам: рандомизированное контролируемое исследование
.BMC Педиатр
.2018
;18
(1
):59
. 14.Putet
G
,Labaune
JM
,Mace
K
,Steenhout
P
,Grathwohl
D
Rave
Rave
Пико
JC
.Влияние диетического белка на инсулиноподобный фактор роста-1 в плазме, рост и состав тела у здоровых доношенных детей: рандомизированное двойное слепое контролируемое исследование (исследование Early Protein and Obesity in Childhood (EPOCH))
.Br J Nutr
.2016
;115
(2
):271
—84
. 15.de Groof
F
,Huang
L
,van Vliet
I
,Voortman
GJ
,Schierbeek
H
,000 Verksnoer
Roksnoer
,Chen
C
,Huang
Y
,van Goudoever
JB
.Потребность в аминокислотах с разветвленной цепью для доношенных новорожденных, получающих энтеральное питание в первый месяц жизни
.Ам Дж. Клин Нутр
.2014
;99
(1
):62
—70
. 16.Bachmann
C
,Kainz
A
,Haschke-Becher
E
.Смесь с низким содержанием белка: последствия количественного воздействия преаналитических факторов на концентрацию аминокислот в плазме здоровых младенцев
.Представитель JIMD
.2017
;32
:59
—67
. 17.Kouwenhoven
SMP
,Antl
N
,Finken
MJJ
,Twisk
JWR
,van der Beek
der
AbveldhamEM
EM
0003,
EM
Heijning
BJM
,Schierbeek
H
,Holdt
LM
,van Goudoever
JB
et al..Модифицированная детская смесь с низким содержанием белка поддерживает адекватный рост здоровых доношенных детей: рандомизированное двойное слепое исследование эквивалентности
.Ам Дж. Клин Нутр
.2019
. .Copyright © Автор (ы) 2020.
Содержание белка и аминокислотный состав коммерчески доступных изолятов растительного белка
Atherton PJ, Smith K, Etheridge T, Rankin D, Rennie MJ (2010) Отчетливые анаболические сигнальные реакции на аминокислоты в клетках скелетных мышц C2C12.Аминокислоты 38 (5): 1533–1539. https://doi.org/10.1007/s00726-009-0377-x
CAS Статья PubMed Google ученый
Beals JW, Sukiennik RA, Nallabelli J, Emmons RS, van Vliet S, Young JR, Ulanov AV, Li Z, Paluska SA, De Lisio M, Burd NA (2016) Анаболическая чувствительность постпрандиального синтеза мышечного белка к потребление богатой белком пищи снижается у молодых людей с избыточным весом и ожирением.Am J Clin Nutr 104 (4): 1014–1022. https://doi.org/10.3945/ajcn.116.130385
CAS Статья PubMed Google ученый
Бликли С., Хейс М. (2017) Белки водорослей: экстракция, применение и проблемы, связанные с производством. Продукты питания 6 (5): 33. https://doi.org/10.3390/foods6050033
CAS Статья PubMed Central Google ученый
Borack MS, Reidy PT, Husaini SH, Markofski MM, Deer RR, Richison AB, Lambert BS, Cope MB, Mukherjea R, Jennings K, Volpi E, Rasmussen BB (2016) Смесь соевого молочного белка или сывороточного протеина проглатывание изолята индуцирует сходные после тренировки механические мишени в отношении передачи сигналов комплекса 1 рапамицина и синтеза белка у пожилых мужчин.J Nutr 146 (12): 2468–2475. https://doi.org/10.3945/jn.116.231159
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Brown EC, DiSilvestro RA, Babaknia A, Devor ST (2004) Соевые протеиновые батончики по сравнению с батончиками сывороточного протеина: влияние тренировок с физической нагрузкой на безжировую массу тела и антиоксидантный статус. Nutr J 3:22. https://doi.org/10.1186/1475-2891-3-22
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Burd NA, Yang Y, Moore DR, Tang JE, Tarnopolsky MA, Phillips SM (2012) Большая стимуляция синтеза миофибриллярного белка при приеме изолята сывороточного белка v.мицеллярный казеин в покое и после упражнений с отягощениями у пожилых мужчин. Br J Nutr 108 (6): 958–962. https://doi.org/10.1017/s0007114511006271
CAS Статья PubMed Google ученый
Burd NA, Gorissen SH, van Vliet S, Snijders T., van Loon LJ (2015) Различия в потреблении белка после еды после еды по сравнению с потреблением молока во время восстановления после тренировки: рандомизированное контролируемое исследование.Am J Clin Nutr 102 (4): 828–836. https://doi.org/10.3945/ajcn.114.103184
CAS Статья PubMed Google ученый
Cuthbertson D, Smith K, Babraj J, Leese G, Waddell T, Atherton P, Wackerhage H, Taylor PM, Rennie MJ (2005) Дефицит анаболической передачи сигналов лежит в основе резистентности к аминокислотам истощенных, стареющих мышц. FASEB J 19 (3): 422–424. https://doi.org/10.1096/fj.04-2640fje
CAS Статья PubMed Google ученый
Продовольственные балансы (2013 г.) Статистического отдела Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций.http://www.fao.org/faostat/en/#data/FBS
Fouillet H, Mariotti F, Gaudichon C, Bos C, Tome D (2002) Источник белка у людей по-разному влияет на периферический и внутренний метаболизм пищевого азота, что оценивается с помощью компартментального моделирования. J Nutr 132 (1): 125–133
CAS Статья Google ученый
Fouillet H, Juillet B, Gaudichon C, Mariotti F, Tome D, Bos C (2009) Кинетика абсорбции является ключевым фактором, регулирующим постпрандиальный метаболизм белка в ответ на качественные и количественные изменения потребления белка.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 297 (6): R1691 – R1705. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00281.2009
CAS Статья PubMed Google ученый
Fountoulakis M, Lahm HW (1998) Гидролиз и аминокислотный состав белков. J Chromatogr A 826 (2): 109–134
CAS Статья Google ученый
Gorissen SH, Burd NA, Hamer HM, Gijsen AP, Groen BB, van Loon LJ (2014) Совместное употребление углеводов задерживает переваривание и абсорбцию диетического белка, но не модулирует постпрандиальное накопление мышечного белка.J Clin Endocrinol Metab 99 (6): 2250–2258. https://doi.org/10.1210/jc.2013-3970
CAS Статья PubMed Google ученый
Gorissen SH, Horstman AM, Franssen R, Crombag JJ, Langer H, Bierau J, Respondek F, van Loon LJ (2016) Прием протеина пшеницы увеличивает скорость синтеза мышечного протеина in vivo у здоровых пожилых мужчин в рандомизированном исследовании . J Nutr. https://doi.org/10.3945/jn.116.231340
Артикул PubMed Google ученый
Gorissen SH, Horstman AM, Franssen R, Kouw IW, Wall BT, Burd NA, de Groot LC, van Loon LJ (2017) Привыкание к низкому или высокому потреблению белка не влияет на скорость базального или постпрандиального синтеза мышечного белка: рандомизированное испытание.Am J Clin Nutr 105 (2): 332–342. https://doi.org/10.3945/ajcn.115.129924
CAS Статья PubMed Google ученый
Groen BB, Horstman AM, Hamer HM, de Haan M, van Kranenburg J, Bierau J, Poeze M, Wodzig WK, Rasmussen BB, van Loon LJ (2015) Постпрандиальная обработка белка: вы то, что вы просто ели. PLoS One 10 (11): e0141582. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0141582
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV, Phillips SM (2007) Потребление обезжиренного жидкого молока после упражнений с отягощениями способствует большему приросту мышечной массы, чем потребление сои или углеводов в молодые, начинающие, тяжелоатлеты-мужчины.Am J Clin Nutr 86 (2): 373–381
CAS Статья Google ученый
Joy JM, Lowery RP, Wilson JM, Purpura M, De Souza EO, Wilson SM, Kalman DS, Dudeck JE, Jager R (2013) Влияние 8-недельного приема добавок сывороточного или рисового протеина на состав тела и упражнения представление. Nutr J 12:86. https://doi.org/10.1186/1475-2891-12-86
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Jung S, Rickert DA, Deak NA, Aldin ED, Recknor J, Johnson LA, Murphy PA (2003) Сравнение методов Кьельдаля и Дюма для определения содержания белка в соевых продуктах.J Am Oil Chem Soc 80 (12): 1169. https://doi.org/10.1007/s11746-003-0837-3
CAS Статья Google ученый
Laplante M, Sabatini DM (2012) Передача сигналов mTOR в контроле роста и болезни. Ячейка 149 (2): 274–293. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.03.017
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Лукас М.М., Стоддард Флорида, Анниккиарико П., Фриас Дж., Мартинес-Вильялуэнга С., Суссманн Д., Дюранти М., Сегер А., Зандер П.М., Пуэйо Дж. Дж. (2015) Будущее люпина как белковой культуры в Европе.Front Plant Sci 6: 705. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00705
Артикул PubMed PubMed Central Google ученый
Mariotti F, Pueyo ME, Tome D, Mahe S (2002) Биодоступность и постпрандиальное использование белка муки сладкого люпина ( Lupinus albus ) аналогично очищенному соевому белку у людей: исследование с использованием внутренне меченные 15N белки. Br J Nutr 87 (4): 315–323.https://doi.org/10.1079/bjnbjn2002526
CAS Статья PubMed Google ученый
Мариотти Ф., Томе Д., Миранд П.П. (2008) Преобразование азота в белок — сверх 6,25 и факторов Джонса. Crit Rev Food Sci Nutr 48 (2): 177–184. https://doi.org/10.1080/104083279749
CAS Статья PubMed Google ученый
Mitchell CJ, McGregor RA, D’Souza RF, Thorstensen EB, Markworth JF, Fanning AC, Poppitt SD, Cameron-Smith D (2015) Потребление молочного или сывороточного протеина приводит к аналогичному увеличению синтеза мышечного протеина у мужчин среднего возраста.Питательные вещества 7 (10): 8685–8699. https://doi.org/10.3390/nu7105420
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Norton LE, Layman DK, Bunpo P, Anthony TG, Brana DV, Garlick PJ (2009) Содержание лейцина в полноценном приёме пищи определяет пиковую активацию, но не продолжительность синтеза белка скелетных мышц и цель млекопитающих передачи сигналов рапамицина у крыс . J Nutr 139 (6): 1103–1109. https: // doi.org / 10.3945 / jn.108.103853
CAS Статья PubMed Google ученый
Norton LE, Wilson GJ, Layman DK, Moulton CJ, Garlick PJ (2012) Содержание лейцина в пищевых белках является определяющим фактором постпрандиального синтеза белка скелетных мышц у взрослых крыс. Нутр Метаб (Лондон) 9 (1): 67. https://doi.org/10.1186/1743-7075-9-67
CAS Статья Google ученый
Pennings B, Boirie Y, Senden JM, Gijsen AP, Kuipers H, van Loon LJ (2011) Сывороточный протеин стимулирует наращивание мышечного протеина после еды более эффективно, чем казеин и гидролизат казеина у пожилых мужчин.Am J Clin Nutr 93 (5): 997–1005. https://doi.org/10.3945/ajcn.110.008102
CAS Статья PubMed Google ученый
Pennings B, Groen B, de Lange A, Gijsen AP, Zorenc AH, Senden JM, van Loon LJ (2012) Всасывание аминокислот и последующее наращивание мышечного белка после постепенного приема сывороточного протеина у пожилых мужчин. Am J Physiol Endocrinol Metab 302 (8): E992 – E999. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00517.2011
CAS Статья PubMed Google ученый
Pennings B, Groen BB, van Dijk JW, de Lange A, Kiskini A, Kuklinski M, Senden JM, van Loon LJ (2013) Говяжий фарш переваривается и усваивается быстрее, чем говяжий стейк, что приводит к большему количеству постпрандиального белка. удержание у пожилых мужчин. Am J Clin Nutr 98 (1): 121–128. https://doi.org/10.3945/ajcn.112.051201
CAS Статья PubMed Google ученый
Phillips SM (2012) Богатые питательными веществами мясные белки для компенсации возрастной потери мышечной массы.Meat Sci 92 (3): 174–178. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.04.027
CAS Статья PubMed Google ученый
Reidy PT, Walker DK, Dickinson JM, Gundermann DM, Drummond MJ, Timmerman KL, Fry CS, Borack MS, Cope MB, Mukherjea R, Jennings K, Volpi E, Rasmussen BB (2013) Проглатывание белковой смеси после резистентности упражнения способствуют синтезу мышечного белка человека. J Nutr 143 (4): 410–416. https: // doi.org / 10.3945 / jn.112.168021
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Reidy PT, Walker DK, Dickinson JM, Gundermann DM, Drummond MJ, Timmerman KL, Cope MB, Mukherjea R, Jennings K, Volpi E, Rasmussen BB (2014) Смесь соевого молочного белка и употребление сывороточного белка после резистентности упражнения увеличивают транспорт аминокислот и экспрессию переносчиков в скелетных мышцах человека. J Appl Physiol 116 (11): 1353–1364.https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01093.2013
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Рейди П.Т., Борак М.С., Маркофски М.М., Дикинсон Д.М., Олень Р.Р., Хусаини С.Х., Уокер Д.К., Игбиниджи С., Робертсон С.М., Коуп М.Б., Мукерджа Р., Холл-Портер Дж. М., Дженнингс К., Вольпи Е., Расмуссен Б.Б. (2016) Белковые добавки оказывают минимальное влияние на адаптацию мышц во время тренировок с отягощениями у молодых мужчин: двойное слепое рандомизированное клиническое исследование.J Nutr 146 (9): 1660–1669. https://doi.org/10.3945/jn.116.231803
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Ренни М.Дж., Эдвардс Р.Х., Халлидей Д., Мэтьюз Д.Е., Вулман С.Л., Миллуорд Д.Д. (1982) Синтез мышечного белка, измеренный с помощью методов стабильных изотопов у человека: эффекты кормления и голодания. Clin Sci (Лондон) 63 (6): 519–523
CAS Статья Google ученый
Робинсон MJ, Burd NA, Breen L, Rerecich T., Yang Y, Hector AJ, Baker SK, Phillips SM (2013) Дозозависимые реакции синтеза миофибриллярного белка при употреблении говядины усиливаются при упражнениях с отягощениями у людей среднего возраста мужчины.Appl Physiol Nutr Metab 38 (2): 120–125. https://doi.org/10.1139/apnm-2012-0092
CAS Статья PubMed Google ученый
Saxton RA, Knockenhauer KE, Wolfson RL, Chantranupong L, Pacold ME, Wang T., Schwartz TU, Sabatini DM (2016) Структурная основа определения лейцина по пути Sestrin2-mTORC1. Наука 351 (6268): 53–58. https://doi.org/10.1126/science.aad2087
CAS Статья PubMed Google ученый
Symons TB, Schutzler SE, Cocke TL, Chinkes DL, Wolfe RR, Paddon-Jones D (2007) Старение не ухудшает анаболический ответ на богатую белком пищу.Am J Clin Nutr 86 (2): 451–456
CAS Статья Google ученый
Symons TB, Sheffield-Moore M, Wolfe RR, Paddon-Jones D (2009) Умеренная порция высококачественного белка максимально стимулирует синтез белка скелетных мышц у молодых и пожилых людей. J Am Diet Assoc 109 (9): 1582–1586. https://doi.org/10.1016/j.jada.2009.06.369
CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый
Symons TB, Sheffield-Moore M, Mamerow MM, Wolfe RR, Paddon-Jones D (2011) Анаболическая реакция на упражнения с отягощениями и богатую белком пищу не уменьшается с возрастом.J Nutr Health Aging 15 (5): 376–381
CAS Статья Google ученый
Tang JE, Moore DR, Kujbida GW, Tarnopolsky MA, Phillips SM (2009) Прием гидролизата сыворотки, казеина или изолята соевого белка: влияние на синтез смешанного мышечного белка в состоянии покоя и после упражнений с отягощениями у молодых мужчин. J Appl Physiol 107 (3): 987–992. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00076.2009
CAS Статья PubMed Google ученый
Типтон К.Д., Феррандо А.А., Филлипс С.М., Дойл Д. мл., Вулф Р. Р. (1999a) Синтез чистого белка после тренировки в мышцах человека из перорально вводимых аминокислот.Am J Physiol 276 (4, часть 1): E628 – E634
CAS PubMed Google ученый
Tipton KD, Gurkin BE, Matin S, Wolfe RR (1999b) Заменимые аминокислоты не являются необходимыми для стимуляции синтеза чистого мышечного белка у здоровых добровольцев. J Nutr Biochem 10 (2): 89–95
CAS Статья Google ученый
van Vliet S, Burd NA, van Loon LJ (2015) Анаболический ответ скелетных мышц на потребление растительного белка по сравнению с потреблением животного белка.J Nutr 145 (9): 1981–1991. https://doi.org/10.3945/jn.114.204305
Артикул PubMed Google ученый
Волек Дж. С., Волк Б. М., Гомес А. Л., Кунсес Л. Дж., Купчак Б. Р., Фрейденрайх Д. Д., Аристизабал Дж. К., Саенс К., Данн-Льюис К., Баллард К. Д., Куанн Е. Е., Кавецки Д. Л., Фланаган Фрагала С. Д., Комсток Б.А. , Earp JE, Fernandez ML, Bruno RS, Ptolemy AS, Kellogg MD, Maresh CM, Kraemer WJ (2013) Добавление сывороточного протеина во время тренировок с отягощениями увеличивает мышечную массу тела.J Am Coll Nutr 32 (2): 122–135. https://doi.org/10.1080/07315724.2013.7
CAS Статья PubMed Google ученый
Volpi E, Kobayashi H, Sheffield-Moore M, Mittendorfer B, Wolfe RR (2003) Незаменимые аминокислоты в первую очередь отвечают за аминокислотную стимуляцию анаболизма мышечных белков у здоровых пожилых людей. Am J Clin Nutr 78 (2): 250–258
CAS Статья Google ученый
Waterval WA, Scheijen JL, Ortmans-Ploemen MM, Habets-van der Poel CD, Bierau J (2009) Количественный UPLC – MS / MS анализ недериватизированных аминокислот в биологических жидкостях является надежным инструментом для диагностики и последующего наблюдения. план больных с врожденными нарушениями обмена веществ.Clin Chim Acta 407 (1-2): 36-42. https://doi.org/10.1016/j.cca.2009.06.023
CAS Статья PubMed Google ученый
Консультации экспертов ВОЗ / ФАО / УООН (2007 г.) Потребность в белках и аминокислотах в питании человека. Представитель World Health Organ Tech Rep Ser 935: 1–265
Google ученый
Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Macdonald MJ, Macdonald JR, Armstrong D, Phillips SM (2007) Потребление жидкого обезжиренного молока способствует большему наращиванию мышечного белка после упражнений с отягощениями, чем потребление изонитрогенного и изоэнергетического соевого напитка.Am J Clin Nutr 85 (4): 1031–1040
CAS Статья Google ученый
Витард О.К., Джекман С.Р., Брин Л., Смит К., Селби А., Типтон К.Д. (2014) Скорость синтеза миофибриллярного мышечного белка после еды в ответ на увеличение доз сывороточного белка в состоянии покоя и после упражнений с отягощениями. Am J Clin Nutr 99 (1): 86–95. https://doi.org/10.3945/ajcn.112.055517
CAS Статья PubMed Google ученый
Wolfson RL, Chantranupong L, Saxton RA, Shen K, Scaria SM, Cantor JR, Sabatini DM (2016) Sestrin2 — это датчик лейцина для пути mTORC1.Наука 351 (6268): 43–48. https://doi.org/10.1126/science.aab2674
CAS Статья PubMed Google ученый
Yang Y, Breen L, Burd NA, Hector AJ, Churchward-Venne TA, Josse AR, Tarnopolsky MA, Phillips SM (2012a) Упражнения с отягощениями усиливают синтез миофибриллярного белка с постепенным потреблением сывороточного белка у пожилых мужчин. Br J Nutr 108 (10): 1780–1788. https://doi.org/10.1017/s0007114511007422
CAS Статья PubMed Google ученый
Ян И, Черчвард-Венне Т.А., Бурд Н.А., Брин Л., Тарнопольский М.А., Филлипс С.М. (2012b) Синтез миофибриллярного белка после приема изолята соевого белка в покое и после упражнений с отягощениями у пожилых мужчин.Нутр Метаб (Лондон) 9 (1): 57. https://doi.org/10.1186/1743-7075-9-57
CAS Статья PubMed Central Google ученый
Young VR, Pellett PL (1994) Растительные белки в отношении человеческого белка и питания аминокислот. Am J Clin Nutr 59 (5 дополнений): 1203S – 1212S
CAS Статья Google ученый
Естественная вариация OsGluA2 участвует в регулировании содержания белка в зерне риса
Содержание глютелина в значительной степени влияет на вариацию GPC
Мы сначала исследовали GPC в основной коллекции из 402 образцов риса, включая 205 Indica и 197 japonica сорта, в двух условиях окружающей среды 36,37 .Результаты показали, что GPC сильно различается между сортами риса, от 5,33% до 14,83%, 81,5% сортов сконцентрированы в диапазоне 7,5–11,5% (рис. 1a). Более того, как и ожидалось, фактор окружающей среды оказывает значительное влияние на GPC, поскольку среднее значение GPC в 2013 году (10,56 ± 0,07%) значительно выше, чем в 2012 году (8,66 ± 0,06%) (дополнительная таблица 1).
Рис. 1Сорта Indica показывают более высокое содержание GPC и глютелина, чем сорта japonica . a Распределение GPC среди 402 образцов в 2012 и 2013 годах, а также распределение GPC внутри подвидов indica и japonica в 2013 году. b Сравнение фракции GPC и запасного белка между 43 стандартными образцами indica разновидностей и 60 japonica разновидностей. Планки погрешностей, s.d. P -значения были рассчитаны с помощью независимых выборок t -тест. c Анализ парных корреляций между четырьмя общими видами содержания белка.Верхняя диагональ: коэффициенты корреляции Пирсона между каждыми двумя признаками; нижняя диагональ: графики разброса корреляций между каждыми двумя признаками. Двойные звездочки (**) обозначают уровень значимости при P <0,01
Вариация GPC была дополнительно проанализирована в подвидах indica и japonica соответственно. Результаты показали, что между двумя видами существует значительная разница в обоих двух условиях окружающей среды. GPC сорта indica составляет 9.29 ± 0,09%, а у japonica в 2012 г. — 7,99 ± 0,07%. Такая же тенденция наблюдалась и в 2013 г .; GPC составляют 11,19 ± 0,08% и 9,91 ± 0,08% для indica и japonica соответственно (дополнительная таблица 1). Используя значения \ (\ bar x \) ± s.d. В качестве квантиля все образцы риса были разделены на три типа: высокий, средний и низкий. Мы заметили, что частотные распределения в двух подвидах несбалансированы по трем типам ( χ 2 = 6.474, P = 0,039). Для подвида indica он обладает более высокой долей сортов с высоким GPC; наоборот, более высокая доля образцов с низким GPC встречается у подвида japonica (дополнительная таблица 2). Таким образом, был сделан вывод, что сорта Indica показали более высокий GPC, чем japonica , что согласуется с предыдущими результатами 14,15 .
Чтобы выяснить, почему GPC у подвида indica обычно выше, чем у подвида japonica , были выбраны 43 традиционных сорта indica и 60 japonica из 402 образцов с аналогичной датой заголовка и высотой растений для определения субпопуляции объекта. для дальнейшего анализа четырех фракций SSP по методу Кьельдаля 28 .Статистический анализ показал, что содержание глютелина и альбумина + глобулина показывает значительную разницу между двумя подвидами, что объясняет 73,9% и 15,8% общей дисперсии GPC, в то время как не было обнаружено значительных различий по содержанию проламина в исследуемой популяции (рис. 1b, c). ). Таким образом, совершенно очевидно, что вариация содержания глютелина играет важную роль в вариации GPC между подвидами indica и japonica , что позволяет предположить, что содержание глютелина может быть непосредственно использовано в качестве цели для улучшения качества питания риса.
Идентификация двух основных QTL для вариации GPC
Чтобы понять генетические механизмы GPC у риса, была использована популяция линии замещения хромосомных сегментов (CSSL), полученная от скрещивания сорта indica Habataki и сорта japonica Sasanishiki. используется для отображения QTL (дополнительная таблица 3). В этой популяции в общей сложности было идентифицировано 18 QTL для GPC в трех условиях окружающей среды с порогом LOD ≥ 2,5. Среди них qGPC-1 и qGPC-10 были повторно идентифицированы во всех трех условиях окружающей среды, в то время как qGPC-3, qGPC-8 и qGPC-12 были обнаружены в двух условиях окружающей среды, а другие могут могут быть идентифицированы только при одном условии окружающей среды, что позволяет предположить, что они могут быть чувствительны к факторам окружающей среды (рис.2а и дополнительная таблица 4). Аллели от Habataki на qGPC-3, qGPC-8, qGPC-10 и qGPC-12 могут увеличивать GPC, в то время как аллель qGPC-1 снижает GPC.
Рис.2Клонирование qGPC-10 на основе карты. a График результатов сопоставления QTL GPC с популяцией CSSL в трех различных средах. b Расположение qGPC-10 на хромосоме 10 и qGPC-10 был ограничен областью, управляемой RM5758 и RM467, с использованием популяции F 2 . c Точное отображение qGPC-10 . Слева, отображение высокого разрешения. Верно, фенотипы рекомбинантов. Прямоугольники представляют собой медианные значения и первый и третий квартили; усы представляют собой минимальное и максимальное значения. Наличие одинаковых строчных букв означает несущественную разницу между ними ( P > 0,05). P -значения были рассчитаны с помощью однофакторного дисперсионного анализа. d Четыре предсказанных ORF. e Паттерны экспрессии четырех предсказанных ORF с помощью анализа qRT-PCR.Ткани: RO, ST и FL: корень, стебель и флаговый лист на стадии колошения с выходом метелки на 1 см из оболочки листа; 15E: эндосперм на 15 DAF. Планки погрешностей, s.d., n = 3. P -значения были рассчитаны с помощью независимых выборок t -test. f Схема векторов для трансгенного анализа. HpHc, вектор комплементации; KO, вектор нокаута, целевой сайт подчеркнут, а PAM выделен красным. Удаленные последовательности показаны красными дефисами. г , ч ГПХ трансгенных растений в Т 1 .(-) и (+) указывают на трансген-отрицательные и трансген-положительные растения. Планки погрешностей, стандартное отклонение, n = 15 дюймов HpHc (-) и HpHc (+), и n = 8 дюймов KO (-) и KO (+). P -значения были рассчитаны с помощью независимых выборок t -тест. Исходные данные рис. 2a – c и 2e – h представлены в виде файла исходных данных
Разграничение
qGPC-10 на область длиной 35 КБПоскольку qGPC-10 является стабильно унаследованным QTL с большим эффектом для GPC, map- клонирование на основе было выполнено для qGPC-10 .Согласно предварительным результатам картирования, линия CSSL SL431, несущая qGPC-10 , была выбрана в качестве родительской для скрещивания с Sasanishiki, чтобы создать популяцию F 2 для точного картирования (дополнительный рис. 1a, b). Профили белков зерна двух родителей анализировали с помощью анализа SDS-PAGE. Денситометрический анализ показывает, что SL431 имеет более высокое накопление проглутелинов, кислотных и основных субъединиц, а также проламинов, чем в Sasanishiki (дополнительный рис. 1c).Это наблюдение было дополнительно подтверждено результатами анализа белковой фракции (дополнительный рис. 1d). Неожиданно наблюдалась резкая сегрегация GPC в популяции F 2 , содержащей 2085 растений, в диапазоне от 8,4% до 13,4% при нормальном распределении ( P = 0,113> 0,05, тест K – S), даже несмотря на генетический фон SL431 похож на Sasanishiki (дополнительный рис. 2a – c). Чтобы исключить влияние окружающей среды, всего 790 растений с экстремальными фенотипами, а именно, GPC в диапазоне от 8.От 4% до 9,5% и от 11,5% до 13,4%, соответственно, были выбраны для создания субпопуляции для точного картирования. В результате, qGPC-10 был успешно ограничен интервалом между маркерами RM5758 и RM467, генетическая дистанция составила около 3,83 сМ (рис. 2b).
Чтобы еще больше сузить интервал привязки qGPC-10 , мы выбрали индивидов F 2 с гетерозиготными генотипами на RM467 и RM5758 для создания популяции F 3 . 1085 F 3 индивидов с экстремальными фенотипами (GPC в диапазоне от 8.От 8% до 10% и от 10,5% до 11,4%) были выбраны для точного картирования. Всего было обнаружено 97 рекомбинантов в интервале между RM467 и RM5758 на основе их генотипов, которые были разделены на восемь типов. Множественный сравнительный анализ показал, что восемь типов можно разделить на три группы на основе их GPC (рис. 2c и дополнительная таблица 5). Этот результат четко указывает на то, что qGPC-10 совмещает с маркером YYH-1, находящимся между маркером Y1 и Y3, и физическое расстояние между ними составляло около 35 т.п.н.Интересно, что тот факт, что GPC у гетерозиготных растений значительно выше, чем у гомозигот Sasanishiki, но ниже, чем у гомозигот Habataki, указывает на то, что аллель qGPC-10 H (аллель из Habataki) является частично доминантным.
Согласно информации из проекта Rice Genome Annotation Project, в этой области присутствуют четыре предсказанных гена (рис. 2d и дополнительная таблица 6), а именно: LOC_Os10g26050 , LOC_Os10g26060 , LOC_Os10g26061s.Мы измерили уровни экспрессии этих генов в различных органах с помощью количественной ПЦР с обратной транскрипцией (qRT-PCR) (рис. 2e). Только LOC_Os10g26060 , предположительно кодирующий предшественник глутелина, по-разному экспрессируется в эндоспермах между NIL, примерно в 1,3 раза выше в NIL- qGPC-10 H (высокий GPC), чем в NIL- qGPC. S (низкий GPC) ( P = 3,0 × 10 –4 , независимые образцы t -тест).Таким образом, мы пришли к выводу, что ген LOC_Os10g26060 , кодирующий предшественник глутелина типа A2 (далее обозначаемый как OsGluA2 ), отвечает за qGPC-10 .
OsGluA2 — ген-кандидат, лежащий в основе qGPC-10Для подтверждения того, что ген OsGluA2 отвечает за qGPC-10 , были созданы две конструкции, которые трансформировали в соответствующие генотипы посредством трансформации, опосредованной agrobacterium (рис.2е). Во-первых, была создана комплементарная конструкция (HpHc), содержащая фрагмент промотора размером ~ 2 т.п.н. с полной длиной OsGluA2 из SL431 и введенная в родительский Sasanishiki. По сравнению с трансген-отрицательными растениями, трансген-положительные растения в потомстве T 1 для HpHc (+) показали значительное ( P = 2,5 × 10 -3 , независимые образцы t -тест) увеличение ГПХ (рис. 2ж). Во-вторых, была разработана одна система CRISPR-Cas9, экспрессирующая направляющие РНК, нацеленные на второй экзон OsGluA2 , которые использовали для трансформации в SL431.Мы провели скрининг на KO- OsGluA2 с двухосновной делецией во втором экзоне, по прогнозам, продуцирующий укороченные полипептиды с 187 аминокислотами (дополнительный рис. 3b-d). Как и ожидалось, зерна, полученные из гомозиготных растений KO- OsGluA2 , показали более низкий фенотип GPC (фиг. 2h). Между тем, не было значительных различий между НИЛ и трансгенными растениями по другим агрономическим признакам и компонентам урожая (дополнительный рисунок 3а и дополнительная таблица 7). Все эти свидетельства подтверждают, что OsGluA2 отвечает за qGPC-10 .
Более высокий уровень экспрессии
OsGluA2 способствует GPCЧтобы проиллюстрировать, как OsGluA2 регулирует GPC, qRT-PCR была использована для исследования паттернов экспрессии OsGluA2 между NIL (NIL- qGPC6-10 qGPC-10 H и NIL- qGPC-10 S ) (рис. 3a). OsGluA2 транскриптов были в изобилии в эндоспермах через 15-25 дней после цветения (DAF), аналогично предыдущим результатам 28 .Кроме того, значительные различия в уровне экспрессии наблюдались при 15 DAF, выше в NIL- qGPC-10 H , чем в NIL- qGPC-10 S во время развития эндосперма. Различный уровень экспрессии OsGluA2 в NIL означает, что вариации последовательности в промоторной области могут влиять на уровень экспрессии OsGluA2 и, таким образом, приводить к различным GPC.
Рис. 3Паттерны экспрессии OsGluA2 и генов, участвующих в запасных материалах. a Характер экспрессии OsGluA2 определяли с помощью qRT-PCR. 5E, 10E, 15E, 20E и 25E: эндосперм в 5, 10, 15, 20 и 25 DAF. n = 3. b GUS-анализы в трансгенном рисе, несущем qGPC-10 S :: GUS и qGPC-10 H :: GUS на 15, 20 и 25 DAF . Масштабная линейка = 1 мм. c Активность GUS в созревающих семенах при 15, 20 и 25 DAF. Активность GUS выражается в пмоль 4MU мин -1 мкг -1 белка. n = 10. d Уровни экспрессии ключевых генов, участвующих в синтезе и хранении компонентов эндосперма в трансгенных растениях T 2 и NIL. Трансген-положительные растения OsGluA2 и NIL- qGPC-10 H показаны относительно трансген-отрицательных растений и NIL- qGPC-10 S , соответственно, установлена как 1. Ошибка bars, sd, n = 3. e Ультраструктура клеток в развивающемся эндосперме NIL и трансгенных растений в 15 DAF.Белковые тела I и II PB I и PB II, гранула крахмала SG, внеклеточное пространство ECS, клеточная стенка CW. Масштабные линейки = 2 мкм. f Количественное сравнение площади PB II в NIL и трансгенных растениях. P -значения были рассчитаны с помощью независимых выборок t -тест. Планки погрешностей, s.d., n = 3. Исходные данные рис. 3a, 3c, 3d и 3f представлены в виде файла исходных данных
. Характер экспрессии OsGluA2 был дополнительно проанализирован с использованием трансгенных растений, несущих qGPC-10 S :: GUS (промотор OsGluA2 из Sasanishiki) и qGPC-10 H :: GUS (промотор OsGluA2 из SL431) соответственно.Окрашивание GUS в эндосперме постепенно становилось темнее вместе с заполнением зерен, и активность GUS qGPC-10 H :: GUS была выше, чем активность GUS qGPC-10 S :: GUS при 15, 20 и 25 DAF соответственно, что соответствует результату, полученному с помощью qRT-PCR (рис. 3b, c).
OsGluA2 оказывает плейотропное действие на качество рисового зернаЧтобы изучить генетическое влияние OsGluA2 на качество рисового зерна, НИЛ и трансгенные растения были исследованы на GPC, фракции SSP, а также на содержание крахмала и физико-химические свойства ( Таблица 1).Содержание GPC, а также глютелина, альбумина и проламина в NIL- qGPC-10 H значительно выше, чем в NIL- qGPC-10 S , за исключением содержания глобулинов. Аналогичные результаты наблюдались также для трансгенных потомков с комплементацией (HpHc) и нокаутом (KO- OsGluA2 ). Эти результаты ясно показывают, что OsGluA2 оказывает заметное влияние на GPC и большинство фракций SSP, с наибольшим эффектом на вариации глутелина ( P = 2.5–8,4 × 10 –4 , независимые образцы t -тест). Следовательно, считается, что изменение количества глютелина является основным фактором общих вариаций GPC в NIL и трансгенных растениях. Кроме того, содержание крахмала и содержание амилозы (AC) были немного изменены в зависимости от генетического фона. Однако консистенция геля (ГХ) значительно изменилась. Когда GPC увеличивается, GC резко уменьшается в NIL ( P = 3,7 × 10 –4 , независимых выборок t -test) и тесте комплементарности ( P = 4.8 × 10 –3 , независимые образцы t -тест). Точно так же, когда GPC в KO (+) растениях уменьшается, GC увеличивается ( P = 7,2 × 10 –3 , независимые образцы t -тест). Тот факт, что GPC отрицательно коррелирует с GC, означает, что GPC также может влиять на потребление риса и качество приготовления.
Таблица 1 Признаки качества зерна в NIL и трансгенных растенияхЧтобы определить, связано ли изменение накопления SSP и крахмала с транскрипционными изменениями других генов, связанных с материалами для хранения зерна, мы исследовали уровни транскрипции 32 генов, включая 16 генов-признаков, участвующих в синтезе SSP, и 16 генов, связанных с метаболизмом крахмала, при 15 DAF (рис.3d). В целом, экспрессия генов, кодирующих глютелины ( GluA1, GluA2, GluB1, GluC и RAG2 ) и проламинов ( 17-кДа проламинов ), повышается в различной степени в NIL- qGPC-10 . H по сравнению с NIL- qGPC-10 S . Точно так же эти гены заметно подавляются в растениях KO- OsGluA2 . В то же время уровень транскрипции генов, связанных с метаболизмом крахмала, также в разной степени изменился.Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что OsGluA2 оказывает значительный ассоциированный эффект на экспрессию большой части других генов, участвующих в метаболизме материалов для хранения зерна в развивающихся зернах риса.
Кроме того, общее содержание аминокислот в зернах также измеряли как в NIL, так и в трансгенных растениях (дополнительный рис. 4). По сравнению с соответствующими уровнями в NIL- qGPC-10 S и трансген-отрицательных HpHc (-) растениях, количества аспарагиновой кислоты, треонина, глутаминовой кислоты + глутамина, изолейцина, лизина, аргинина и аминокислот пролина и общее содержание аминокислот было значительно увеличено в NIL- qGPC-10 H и трансген-положительных HpHc (+) растениях, соответственно, тогда как обратное верно для KO- OsGluA2 .Эти результаты предполагают, что OsGluA2 усиливает GPC за счет увеличения содержания белка в зерне и общего количества аминокислот и, таким образом, улучшает качество питания.
Зерна, обогащенные GPC, имеют все больше и больше белкового тела II
Мы анатомически определили влияние OsGluA2 на образование белкового тела (PB) с помощью просвечивающего электронного микроскопа (рис. 3e). В развивающихся эндоспермах при 15 DAF на ультратонких срезах можно хорошо различить два типа PB, включая PB I, содержащий проламин, и PB II, содержащий глютелин / глобулин.В развивающихся эндоспермах NIL- qGPC-10 H и HpHc (+) размер (площади сечения) PB II был больше расширен, тогда как для KO (+) было наоборот, по сравнению с контрольные растения (рис. 3е). Эти результаты показывают, что OsGluA2 увеличил общее количество содержания глютелина, что привело к увеличению размера и увеличению количества PB II.
Один SNP связан с уровнем транскрипции и GPC
Чтобы идентифицировать естественную вариацию OsGluA2 , мы сначала секвенировали геномную область OsGluA2 от Sasanishiki и SL431.Мы не обнаружили нуклеотидных различий между двумя сортами в кодирующих областях OsGluA2 . Вместо этого были выявлены шесть полиморфизмов в промоторной области (2 т.п.н.) и один полиморфизм в 3′-нетранслируемой области (3’НТО) (рис. 4a).
Рис.4Анализ гаплотипов OsGluA2 . a Схема структуры гена и аллельной вариации OsGluA2 между Sasanishiki и SL431, обозначенной вертикальными линиями внизу. b Гаплотипический анализ области гена OsGluA2 из 100 сортов риса.IND indica популяция, TEJ умеренный japonica популяция, TRJ тропический japonica популяция, ARO ароматическая популяция. c Филогенетическое древо пяти гаплотипов. d Анализ содержания глютелина в репрезентативных сортах с пятью различными гаплотипами. n = 8 в типе 1, n = 7 в типе 2 и типе 3, n = 6 в типе 5 и n = 2 в типе 5. e Относительный уровень экспрессии пяти гаплотипы.Номер сорта гаплотипа типа 1, типа 2, типа 3, типа 4 и типа 5 составлял 8, 7, 7, 6 и 2 соответственно. Для анализа использовали три повтора каждого сорта. f Анализ временной экспрессии промоторной активности в протопластах риса. n = 10. Слева: конструкции с сайт-направленными мутациями в четырех SNP в промоторной области. Справа, относительные значения Люк / Рен. Планки погрешностей, s.d. Наличие одной и той же заглавной буквы означает несущественную разницу между ними ( P > 0.01). P -значения были рассчитаны с помощью однофакторного дисперсионного анализа. Исходные данные на рис. 4d – f представлены в виде файла исходных данных
. Чтобы проследить характер распределения OsGluA2 , мы затем секвенировали полноразмерные гены OsGluA2 100 образцов из разных стран, включая 31 образец из разных стран. japonica , 24 тропических japonica , 22 aus , 21 indica, и 2 ароматических образца (рис. 4b). Филогенетический анализ показал, что OsGluA2 разделяется на пять типов (гаплотипов) (рис.4в). Чтобы проверить влияние этих семи мутаций на экспрессию генов, мы измерили содержание транскриптов OsGluA2 в этих пяти типах в эндоспермах при 15 DAF и соответствующее содержание глютелина в зрелых семенах. Результат показывает, что сорта, обладающие типом 1, как правило, демонстрируют значительно более низкие уровни экспрессии и более низкое содержание глютелина, чем другие типы (рис. 4d, e). Эти результаты предполагают, что четыре нуклеотидные мутации (SNP-1191, SNP-1100, InDel-229 до -230 и SNP-137) в промоторной области, по-видимому, связаны с разнообразием GPC.Кроме того, мы провели анализы временной экспрессии сайт-направленных мутантных фрагментов промотора OsGluA2 в протопластах риса, чтобы проверить эффекты четырех SNP в промоторной области. По сравнению с активностью промотора Sasanishiki, относительная активность фрагмента промотора с одной мутацией (M3, положение -1100) была значительно увеличена ( P <0,01, односторонний ANOVA), аналогично промотору SL431, тогда как M1, M2 и M4 показали относительно низкую активность, как и Сасанишики (рис.4е). По совпадению, согласно анализу PLACE (регуляторные элементы ДНК растения цис ), SNP-1100 был обнаружен как остаток в регулирующем элементе цис (BIHD1OS) 38 . Эти результаты показывают, что SNP-1100 может быть функциональным SNP (FNP), что объясняет различия в уровне экспрессии между аллелями OsGluA2 . Таким образом, этот FNP был использован для определения гаплотипов OsGluA2 как двух типов, один из которых является типом с низкой экспрессией ( OsGluA2 LET ), а все остальные — типом с высокой экспрессией ( OsGluA2 HET ).
OsGluA2 способствует расхождению indica и japonicaЧтобы исследовать естественную изменчивость OsGluA2 в зародышевой плазме риса, мы дополнительно проанализировали геномные последовательности этого гена в 3005 культивируемых образцах, составляющих сорта из семи групп 37,39 . Мы заметили, что распределение двух функциональных типов OsGluA2 несбалансировано в семи группах культивируемого риса (дополнительная таблица 8, × 2 = 1025.774, P <0,0001). У сортов умеренного пояса japonica самая высокая доля OsGluA2 LET (213 из 317, 67,19%), а у сорта indica самый низкий уровень (70 из 1755, 3,99%). Кроме того, пропорции OsGluA2 LET в неклассифицированном japonica (74 из 131, 56,49%) и тропическом japonica (141 из 387, 36,43%) также намного выше, чем у . Индика .Эти результаты показывают, что сорт japonica обычно имеют более высокую долю OsGluA2 LET , чем сорт indica . Более того, мы заметили, что доля OsGluA2 LET имеет тенденцию к увеличению вместе с увеличением широты, предполагая региональную дифференциацию в OsGluA2 (рис. 5a), особенно для japonica . Мы дополнительно исследовали параметры генетической дивергенции для OsGluA2 и его фланкирующих областей между подвидами indica и japonica , включая оценки гаплотипа и нуклеотида F ST , G Nei. и Hudson G ST и H ST (рис.5б). Все оценки этих пяти параметров в локусе OsGluA2 намного выше, чем его фланкирующие области генома. Эти результаты предполагают, что существует генетическая дифференциация OsGluA2 между двумя подвидами, что может способствовать расхождению indica и japonica .
Рис. 5Географическое распространение, филогенетические отношения и генетические различия OsGluA2 . a Географическое распределение среди 3005 возделываемых образцов риса.Типы OsGluA2 LET и OsGluA2 HET обозначены зелеными и красными кружками соответственно. b Параметры генетического различия между экотипами indica и japonica для OsGluA2 и его фланкирующих геномных областей. c Анализ нуклеотидного разнообразия и отбора в OsGluA2 и фланкирующих областях (~ 80 т.п.н.). Геномные последовательности 3005 культивируемых и 27 диких образцов были приобретены в RFGB (http: // www.rmbreeding.cn/Snp3k) и OryzaGenome (http://viewer.shigen.info/oryzagenome/) соответственно. ADM смешанный, ароматический ARO, IND индика, JAP неклассифицированный japonica , TEJ умеренный japonica, TRJ тропический japonica . d Филогенетическое родство OsGluA2 , полученного из 3005 культивируемых и 27 образцов дикого риса. e Сеть гаплотипов OsGluA2 . Размер круга пропорционален количеству образцов для данного гаплотипа.Черные точки на линиях указывают на мутационные стадии между гаплотипами
OsGluA2 LET получен из дикого рисаЧтобы определить, вносит ли искусственный отбор вклад в одомашнивание OsGluA2 , геномная информация 3005 культивируемого риса и 27 образцов O. rufipogon была использована для анализа генетических разнообразие этого гена и его фланкирующих участков (рис.5в и таблица 2). Значение нуклеотидного разнообразия ( π ) для этого гена намного ниже, чем его фланкирующие области как в культурных, так и в диких популяциях ( O. rufipogon ), предполагая, что низкое нуклеотидное разнообразие в локусе OsGluA2 может быть результатом естественный отбор, а не искусственный. Более того, все оценочные значения Tajima’s D для культурных и диких популяций отрицательны, что указывает на низкочастотный полиморфизм в этих регионах.Однако ни одно из этих значений не является статистически значимым, за исключением дикой популяции, что позволяет предположить, что локус OsGluA2 не избежал нейтральной эволюции во время одомашнивания.
Таблица 2 Расчетные параметры нуклеотидного разнообразия и Tajima’s D для OsGluA2 и его фланкирующих областейФилогенетический анализ OsGluA2 предполагает, что OsGluA2
61 LET rufipogon (рис. 5г). Кроме того, была построена сеть гаплотипов для описания эволюционных взаимоотношений и мутационных этапов с использованием всех 87 OsGluA2 гаплотипов (рис. 5e). Среди них 39 и 48 гаплотипов относятся к типам OsGluA2 LET и OsGluA2 HET соответственно. Все дикие образцы содержат тип OsGluA2 LET , и гаплотипы, в основном присутствующие в образцах japonica , имеют наиболее близкое родство с гаплотипами дикого риса.Эти результаты означают, что OsGluA2 LET произошел от O. rufipogon , а также что по крайней мере одно мутационное событие способствовало происхождению OsGluA2 LET в образцах japionsonica. Тип OsGluA2 HET , который доминирует в образцах indica , является результатом мутации из OsGluA2 LET . Кроме того, мы также заметили, что 15 гаплотипов (включая 27 образцов) с типом OsGluA2 LET являются результатами обратной мутации OsGluA2 HET .