Białko

Ponieważ uprzednio opisane metody bilansowe są pracochłonne i niewygodne dla osób poddających się badaniom, wykonano sze­reg prób w poszukiwaniu metod dogodniejszych a możliwych do zastosowania u ludzi. Wyniki badań różnych autorów wskazują, że niektóre biochemiczne wskaźniki mogłyby służyć jako pośred­nie parametry określania wartości biologicznej białek bezpośred­nio na człowieka, jak również stanowią one wskaźniki pokrycia zapotrzebowania na białko. Rozważa się tu takie testy jak: po­ziom wolnych aminokwasów i mocznika w surowicy krwi, po­ziom mocznika czy zawartość siarczanów w moczu. Jedną z tych  prób jest powiązanie poziomu wolnych aminokwasów w osoczu lub surowicy krwi po obciążeniu wysokobiałkowym posiłkiem, z jakością tego białka (Mc Laughlan 1963, Morrison 1961, Hill. i Olsen 1963, Smith i Scott 1965, Longenecker i Hause 1959, Gray i wsp. 1960).

Wykazano przy tym również, że znaczny wpływ na po­ziom i wzajemne stosunki aminokwasów we krwi po spożyciu badanego białka, posiada okres poprzedzający doświadczenie; po­ziom białka w diecie spożywanej w tym okresie, czas głodzenia przed podaniem posiłku obciążającego, składniki pozabiałkowe diety.

Różnicę poziomów aminokwasów oznaczonych w surowi­cy krwi po podaniu posiłku obciążającego oraz przed podaniem tego posiłku (po okresie kilkugodzinnego głodzenia) w stosunku do wysokości zapotrzebowania na te aminokwasy, ... czytaj dalej

Najdokładniejsze wyniki oceny wartości biologicznej białka za­równo u człowieka, jak i zwierząt laboratoryjnych daje metoda, w której białko jest podawane na kilku poziomach, przy niskim jego spożyciu. Wymaga to prowadzenia badań bilansu azotowego przy co najmniej 3 okresach na tych samych osobach, przy czym spożycie białka powinno wahać się od 10 g na dobę do ok. 30-35 g. Przy tak niskim spożyciu osiąga się najwyższą korelację wyników pomiędzy zawartością aminokwasu ograniczającego a retencją azotu. W tych warunkach badań Kies i Fox (1970) za­rejestrowały nawet niewielkie różnice w zawartości i przyswajalności aminokwasów egzogennych. Na przykład w tablicy 14 są podane wyniki badania biologicznej wartości białka zboża Triticale w porównaniu do wyjściowej odmiany pszenicy wykonane przez Kies i Fox (1970) na podstawie badania bilansu azo­towego u dorosłych mężczyzn. ... czytaj dalej

Oznaczenie bilansu azotowego polega na dokładnych pomiarach ilości spożytego białka (azotu) z produktu badanego, który wg Kies i Fox (1975) powinien-stanowić nie mniej niż 80% całkowi­tej ilości azotu całodziennej racji, a następnie ilość wydalonego azotu w moczu i kale. Początek i koniec doświadczenia znakuje się przez podanie niewchłanianego barwnika (np. węgiel aktyw­ny lub karmin indygo), w ten sposób uzyskuje się pewność, że zbierany kał pochodzi z niestrawionych części diety doświadczal­nej. W doborze osób do doświadczenia powinno się brać pod uwa­gę bezwzględną uczciwość i chęć współdziałania w przeprowa­dzanych badaniach, którą obserwuje się w okresie wstępnym do­świadczenia. W tym okresie należy podać w ciągu 2 tygodni dietę o obniżonej zawartości białka, w celu przystosowania bi­lansu azotowego do następnych warunków doświadczenia właś­ciwego lub zastosować dietę bezbiałkową, w celu oznaczenia azo­tu metabolicznego kału, oraz azotu endogennego moczu. Na ogół korzysta się z danych przeciętnych, cytowanych w rozdz. 2, po­nieważ oznaczenia na diecie bezbiałkowej u ludzi stosuje się rzadko ze względów etycznych.

Z wieloletnich prac Kies i Fox (1975) wynika, że bada­nia prowadzone w systemie otwartym, tj. u wolontariuszy — pracowników uniwersytetu lub studentów, niczym nie ustępo­wały badaniom prowadzonym w systemie zamkniętym (np. u żoł­nierzy).

Podobnie, jak ... czytaj dalej

Wysokie koszty, czas i pracochłonność badań nad biologicznym wykorzystaniem białka u ludzi, a także względy natury etycz­nej, są powodem, że badania tego typu są wykonywane rzadko. Jedynie w ostatecznych przypadkach, gdy nowego typu produk­ty mają zostać wprowadzone na dużą skalę do żywienia ludności, po przeprowadzeniu wstępnych badań wszystkimi dostępnymi metodami, produkt powinien być poddany badaniom ściśle kon­trolowanym na odpowiednio dobranej grupie ludzi, zanim zosta­nie wprowadzony do żywienia na skalę masową.

Na ogół wyniki badań na zwierzętach laboratoryjnych lub nawet na mikroorganizmach są przenoszone na człowieka. Należy podkreślić, że w przypadku podejmowania badań na gru­pie ludzi, są pożądane równolegle prowadzone badania na zwie­rzętach laboratoryjnych, w odpowiednio dobranych warunkach. Nagromadzenie wyników z równolegle prowadzonych badań po­zwoli na bardziej precyzyjne spojrzenie na relację uzyskanych danych. W przeciwieństwie do zwierząt, gdzie metodami wyboru są na ogół metody wzrostowe, u człowieka jedyną metodą jest bilans azotowy stosowany od lat, zarówno do badań nad zapo­trzebowaniem na białko i aminokwasy, jak i do badań biologicz­nej oceny białek, opartych na tej samej zasadzie: przydatności ich do syntezy białek ustrojowych. Metodyce prowadzenia ba­dań poświęcono szereg wyczerpujących publikacji: Komitetu do Spraw Niedoborów Białka (NAS 1959, 1963), Kofranyi ... czytaj dalej

Liczbowo określone zapotrzebowanie na aminokwasy daje pod­stawy do opracowania białka wzorcowego (amino acid pattern), które powinno być spożywane przez człowieka.

Osiągnięcie składu aminokwasów mieszaniny białek pro­duktów wchodzących w różnych kompozycjach do przeciętnych racji pokarmowych różnych grup ludności w różnych krajach, zwłaszcza tam gdzie istnieją niedobory białka analogiczne do za­wartości ich w białku wzorcowym, stanowi gwarancję pokrycia zapotrzebowania na aminokwasy. W tablicy 11 przedstawiono wzajemny stosunek zapotrzebowania na aminokwasy egzogenne zależnie od wieku.

Zapotrzebowanie na azot i białko (N X 6,25) w przelicze­niu na 1 kg masy ciała po osiągnięciu dojrzałości płciowej spada trzykrotnie w stosunku do zapotrzebowania w pierwszym roku życia. Natomiast zapotrzebowanie na poszczególne aminokwasy spada u dorosłych do % lub V₁₀ wysokości zapotrzebowania u nie­mowląt. Według Komisji Żywności i Żywienia NAS (FNB) spa­dek ten jest prawdopodobnie przesadzony, z uwagi na to, że jak powiedziano wyżej, minimalne zapotrzebowanie na aminokwasy «Jla dorosłych jest ocenione zbyt nisko. Na podstawie dostępnych danych nie można określić spadku zapotrzebowania na poszcze­gólne aminokwasy wraz z wiekiem, gdyż jest on bardzo nierów­nomierny.

Biorąc pod uwagę rolę poszczególnych aminokwasów egzogennych w organizmie, a także różne proporcje aminokwasów wchodzących ... czytaj dalej

W praktycznym żywieniu aminokwasy są spożywane za pośred­nictwem białka. Poznanie ilościowego zapotrzebowania na poszczególne  aminokwasy, egzogenne dostarcza niezbędnych infor­macji dla:

a)   opracowania prawidłowych założeń dla produkcji (lub

zaopatrzenia) żywności, zwłaszcza w przypadku ograniczonych możliwości produkcji drogiego białka zwierzęcego,

b)     optymalizacji składu mieszanek do całkowitego sztucznego żywienia niemowląt (preparaty. zastępujące mleko matki),

c)    opracowania składu mieszanek aminokwasów syntetycznych lub hydrolizatów białka do żywienia parenteralnego lub żywienia sondą ludzi chorych,

d)     optymalizacji składu posiłków, gotowych dań lub na­wet całodziennych racji pokarmowych produkowanych przemy­słowo,

e)      zastosowania kompozycji tańszych preparatów białka roślinnego, zastępujących drogie białko zwierzęce w produkcji żywności.

Biorąc pod uwagę tak ważne cele utylitarne, Komisja Ekspertów FAO 1957 oraz FAO/WHO 1965, 1973 opracowały kolejne, doskonalone w miarę gromadzenia badań, propozycje składu aminokwasów białka wzorcowego, najbardziej zbliżone do zapotrzebowania na aminokwasy przez człowieka.

Porównanie zawartości aminokwasów przypadających na 1 g białka w opracowywanych kompozycjach żywności dla róż­nych celów wymienionych wyżej, ze składem białka wzorcowe­go powinno stanowić ... czytaj dalej

Na podstawie powyższych uwag i komentarzy wydaje się, że w krajach wolnych od fizjologicznych objawów niedoborów białka, gdzie istnieją ekonomiczne możliwości zaopatrzenia ludności wystarczające ilości produktów spożywczych bogatych w białko, można przyjąć wyższy niż 30-procentowy margines bezpieczeń­stwa.

W II części tablicy 8 przedstawiono wartości zapotrzebowania na azot i białko pełnowartościowe po dodaniu 100-procentowego marginesu bezpieczeństwa do zapo-h chowania minimalnego. Podobnie, w tablicy 9  podano wartości średnie dla grup wieku i stanu fizjologicznego, po uwzględnieniu 100-procentowego marginesu bezpieczeństwa. Wychodząc z założenia, że wg Kunachowicz i wsp. (1977) średni współczynnik wykorzystania białka mieszaniny produktów spożywczych,  odpowiadający  wysokości  spożycia żywności przez ;ne grupy ludności Polski (w 1973 r.) wynosi 70%, w kolum­nach 6 i 6a przedstawiono pożądaną wysokość spożycia białka dla warunków naszego kraju. Przyjęty wyższy, niż ustalony przez Komisję Ekspertów FAO/WHO, margines bezpieczeństwa, nosi obawy, że zalecenia spożycia białka dla dzieci i młodzieży oraz kobiet w okresie ciąży i laktacji, mogą być niewystarczające. Natomiast wydaje się, że 100-procentowy margines bezpieczeństwa jest zbyt wysoki dla dorosłych mężczyzn i kobiet w okresie równowagi azotowej. Dla tych grup wydaje się, że wystarczającym  marginesem  bezpieczeństwa   ... czytaj dalej

Komisja Specjalistów Amerykańskiej Akademii Nauk (Food and Nutrition Board cyt. wg Williamsa i wsp. 1974) przeprowadziła rewizję dotychczasowych danych dotyczących ilościowego okreś­lenia strat azotu endogennego u ludzi, wyrażając opinię, że dane le są stosunkowo wnikliwie opracowane. Podkreśliła jednak, że ze względów technicznych określenie strat endogennych azotu jest wykonywane przy zastosowaniu diety bezbiałkowej, przy której są uruchomiane mechanizmy fizjologiczne przystosowujące do bardziej oszczędnej wewnątrzustrojowej gospodarki amino­kwasami.

Jak widać z wykresu strat azotu endogennego w moczu, w ciągu pierwszych kilku dni straty te są wyższe, a na­stępnie ustalają się na pewnym niskim poziomie. Poziom ten jako średnia wartość pomiędzy 10 a 14 dniem stosowania diety bezbiał­kowej, został umownie przyjęty jako nieuniknione straty azotu endogennego w moczu; mogą być one jednak wyrazem przystoso­wania się do braku białka w diecie. Niezbędne są zatem badania określające dynamikę strat przy różnej wysokości spożycia azotu. Podobne zastrzeżenia można mieć do techniki określenia metabo­licznych strat azotu w kale. Straty te mierzone na diecie bez­białkowej mogą być różne niż przy normalnym odżywianiu, gdy w racji pokarmowej znajduje się białko i szereg substancji drażniących przewód pokarmowy. W warunkach normalnego spożycia, białka nie sposób odróżnić azot nie strawionych części ... czytaj dalej

W celu wyrażenia wysokości zapotrzebowania w postaci białka lokalnych diet o różnym składzie, jest niezbędna znajomość współczynnika jego wykorzystania.

Ze względu na brak danych z badań na grupach ludzi, Komisja Specjalistów FAO/WHO 1973 zaleca zastosowanie tzw.względnego współczynnika wykorzystania białka z badań na szczurach. Współczynnik ten, uzyskany doświadczal­nie przy zastosowaniu mieszaniny produktów dostarczających białko, odpowiadającej przeciętnemu spożyciu przez odpowiednie grupy ludności, wyraża się w procentach w stosunku do równo­legle prowadzonej grupy kontrolnych zwierząt otrzymujących białko pełnowartościowe mleka lub całego jaja kurzego w identycznych warunkach doświadczalnych.

W tablicy 9 podano wartości wyrażone w g białka na kg masy ciała w obrębie grup wg wieku, przeliczone na całkowite dobowe zapotrzebowanie, posługując się średnią masą ciała, cha-i akierystyczną dla danej grupy. W kolumnach 3 i 3a zapotrze­bowanie wyrażone w g białka pełnowartościowego z 30-procen-Lowym marginesem; w kolumnach 5 i 5a, wyrażone w g białka racji pokarmowych o 70-procentowym współczynniku — wyko­rzystania, charakterystycznym dla naszych warunków odżywiania. ... czytaj dalej

Niecałkowite wykorzystanie białka pełnowartościowego

Przyjąwszy opisane powyżej założenia, Komisja Specjalistów FAO i WHO zaproponowała dodatkowo podwyższenie o 30% wartości średnich strat azotu i potrzeb dla syntezy białka, w okresie wzra­stania, ciąży i laktacji. Dodatek tein jest niezbędny ze względu na fakt, że nawet najlepsze białka, takie jak mleka czy całego jaja kurzego, nie są wykorzystywane bez strat. Zastosowano go w przypadku wszystkich grup ludzi według wieku, z wyjątkiem nie­mowląt od urodzenia do 6 miesięcy, u których zapotrzebowanie na białko zostało zbadane przy żywieniu białkiem mleka ko­biecego.

Zmienność osobnicza w stosunku do zapotrzebowania na białko

Zaproponowano również zwiększenie zapotrzebowania na białko o dalsze 30% w celu uwzględnienia zmienności indywidualnej, jako marginesu bezpieczeństwa, dającego pewność pokrycia za­potrzebowania całej populacji. Tak obliczone dane podstawowe zestawiono w tablicy 8 w kolumnach 1, 2, 3 4a. W celu wyrażenia zapotrzebowania na białko pełnowartościowe, wartości wyrażone w mg azotu przeliczono na białko, przy zastosowaniu współczyn­nika 8,25, co podano w kolumnie 4b. ... czytaj dalej