Zastosowanie biochemicznych wskaźników związanych z przemianą białka w ustroju do oceny wartości biologicznej białka żywności
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, określa się jako współczynnik wykorzystania aminokwasu ograniczającego, oznaczony skrótem PAA.
Wskaźnik ten jest oparty na założeniu, że aminokwasy dostarczone przez spożyte białko są usuwane z obiegu krwi w tempie proporcjonalnym do zapotrzebowania organizmu na każdy z nich. Aminokwasem ograniczającym w każdym z badanych białek jest ten aminokwas, którego współczynnik PAA w osoczu krwi jest najniższy. Badania były przeprowadzone na psach, szczurach i u ludzi (Longenecker i Hause 1959, Pion 1973).
Poziom mocznika we krwi. Poszukiwanie zależności pomiędzy poziomem mocznika we krwi (pochodzącego z metabolizmu aminokwasów diety nie zużytych do syntezy białka ustrojowego) dowiodły, że istnieje zależność odwrotnie proporcjonalna do wartości odżywczej białka podanego w diecie. Doświadczenie tego typu na zwierzętach wykonali Puchal i wsp. (1962) oraz Munchow i Bergner (1967).
Zawartość azotu mocznikowego w osoczu krwi jest odwrotnie proporcjonalna do przyrostu masy ciała i wydajności wzrostowej białka. Jako miarę wartości odżywczej białka zaproponowano obliczenie stosunku zawartości mocznika we krwi pobranej po okresie żywienia białkiem badanym, do zawartości mocznika we krwi pobranej po okresie żywienia białkiem standardowym. Jako białko standardowe stosowano pełnowartościowe białko zwierzęce, np. białko całego jaja kurzego.
Szerokie badania z tego zakresu na szczurach przeprowadził Eggum (1970), przy użyciu 42 różnych źródeł białka znalazł współczynnik korelacji r = 0,99 pomiędzy wskaźnikiem mocznika we krwi a PER. Autor ten, opierając się na otrzymanych wynikach, wyraźnie podkreślił konieczność utrzymania stałej wysokości spożycia białka, a także przestrzeganie jednakowego czasu pomiędzy spożyciem ostatniej racji pokarmu a pobraniem krwi do analizy. Podobne wyniki do danych Egguma stwierdzili Munchow i Bergner (1967) oraz Pastuszewska (1967).
Bodwell i Schuster (1974) przeprowadzili badania poziomu mocznika we krwi u ludzi, zależnie od jakości podanego białka. Bodwell (1975) wykonał również doświadczenie na 4 osobach żywionych stałą dietą dostarczającą 1 lub 0,7 g białka na 1 kg masy ciała. Po okresie głodu w ciągu nocy, białko testowane podawano w ilości 0,45 g lub 0,50 g na 1 kg masy ciała, po czym po 3,5 godzinie po posiłku pobierano krew do analizy. Jako białka standardowego używano białka tuńczyka lub białka całego jaja. Podobne badania u ludzi przeprowdzili Taylor i wsp. (1974) z tym, że badane białko podawano w trzech lub czterech posiłkach. Spożycie białka wahało się w granicach od 0,27 do 0,73 g/kg masy ciała. Współzależność współczynników koncentracji mocznika we krwi oznaczonym NPU białek była dobra i wynosiła r = 0,89.
Omówione powyżej badania sugerują przydatność oznaczania N mocznikowego w osoczu lub surowicy krwi jako wskaźnika wartości biologicznej białka. Metoda ta może być bardzo przydatna w badaniach u ludzi. Bodwell uważa, że jednak są niezbędne dalsze badania w celu określenia najwłaściwszych dawek badanego białka, wyjaśnienia wpływu innych niż białko składników diet doświadczalnych oraz opracowanie bardziej dokładnej metody oznaczania mocznika w małych próbkach surowicy krwi.
Poziom mocznika w moczu. Wyniki badań na zwierzętach i u ludzi przeprowadzonych przez autorów, jak Kiriyama i Iwao (1969), Kiriyama (1970), Bodwell i Schuster (1974), Anderson i wsp. (1969) świadczą o tym, że poziom mocznika wydalonego w moczu jest odwrotnie proporcjonalny do wartości biologicznej spożywanego białka. Wskaźnik ten może być zastosowany jako bezpośredni miernik określania wartości biologicznej białka, jednak niezbędne są dalsze badania, w celu ustalenia właściwych warunków doświadczalnych. Wysoki współczynnik korelacji r = 0,93 pomiędzy poziomem mocznika w moczu a poziomem mocznika we krwi znalazł Taylor (1974).
Jak wykazały wyniki badań Sławińskiej-Kunachowicz (1970), stosunek koncentracji mocznika do koncentracji kreatyniny w moczu w danym przedziale wieku (umięśnienie) może być też dobrym wskaźnikiem wartości biologicznej białka.
Poziom siarczanów w moczu. Oznaczanie poziomu siarczanów w moczu, jako odbicie wysokości spożycia cystyny i me-tioniny (aminokwasów siarkowych) zaproponowali Sabry i wsp. (1965), Kunachowicz i wsp. (1969) oraz Bodwell (1975). Wskaźnik ten mógłby być oznaczony również u ludzi i mógłby odegrać dużą rolę w badaniach nad przyswajalnością tych dwóch aminokwasów. Właściwa ocena przydatności tego wskaźnika wymaga jednak większej liczby badań.
Podsumowując powyższe, zastosowanie wskaźników biochemicznych, takich jak: poziom wolnych aminokwasów lub mocznika we krwi, lub poziom mocznika w moczu i poziom siarczanów w moczu, stanowią obiecujące metody w badaniach biologicznej wartości białka u ludzi, będąc jednocześnie przydatnymi wskaźnikami w badaniach nad zapotrzebowaniem na białko, prowadzonych równolegle obok oznaczeń bilansu azotowego.