Усвояемость пищевых веществ и использование их организмом
Попадая в организм человека, пища проходит долгий путь: ее обрабатывают пищеварительные желудочные соки, поджелудочная железа, желчь из желчного пузыря. Достигнув кишечника, переработанная пища расщепляется на простые вещества, которые затем всасываются в кровь через стенки кишечника. В итоге полезными для организма будут те вещества, которые поступили в кровь, то есть достигли конечного результата.
От чего зависит усвояемость пищи? Решением этого вопроса занимаются многие диетологи и врачи. Ведь от того насколько больше усвоит организм пищи, тем полезнее она станет для человека. Прежде всего, усвояемость пищи зависит от состояния пищеварительной системы самого человека, от состава пищи и кулинарной обработки. При составлении питания нужно учитывать возрастные особенности, рацион здорового и больного человека, способы и методы кулинарной обработки, чтобы как можно больше важных элементов удалось сохранить и донести до организма.
Усвояемость жиров животного и растительного происхождения, углеводов и белков происходит неодинаково. Так, хорошо усваиваются углеводы и жиры в любом составе пищи. А белок растительного происхождения усваивается хуже, чем белок животных. Этому есть объяснение, в растительных продуктах имеется клетчатка, которая пройдя по пищеварительному тракту, выводится почти в неизменном виде. Кстати, поэтому рекомендуют, есть много растительных продуктов для снижения веса, ощущение наполненности желудка есть, но потом все выходит, не изменяясь под воздействием желудочного сока.
Известно, что белки в мясе, молоке, рыбе, яйцах усваивается почти полностью, на 96-98%, а белки растительного происхождения на 70-75%, еще меньше усваивается белок пшена – на 60-65%. Но, как правило, человек питается смешанной пищей, в которой есть и белки животного, и белки растительного происхождения. Поэтому в среднем усвояемость продуктов составляет для здорового человека около 85%. Замечено, что добавление к животным белкам овощей усиливает и повышает усвояемость продуктов, поскольку наличие в овощах экстрактивных веществ, витаминов усиливает выделение желудочного сока, что приводит к увеличению процента усвояемости пищи.
Но важно соблюдать и соотношение белков, жиров и углеводов. В пище перенасыщенной жиром усвояемость белка снижается. Особенно это заметно проявляется в детском питании. Лучшее соотношение белка, жира и углеводов: 1:1:4. В питании для взрослых подмечено, что преобладание жира над белком и со снижением углеводов, уменьшается усвояемость белка.
Для лучшей доставки всех питательных элементов в организм человека огромную роль играет кулинарная обработка пищи и ее внешний вид. Длительная тепловая обработка снижает уровень некоторых питательных веществ. Подготовка продуктов также важна для усвояемости пищи. Так, рубленое мясо легче и быстрее проходит по пищеварительному тракту, а жареное мясо крупным куском дольше остается в желудке, картофельное пюре быстрее усваивается, а жареный картофель дольше. Растительные продукты, особенно богатые клетчаткой долго продвигаются по путям переваривая пищи, но в то же время и полное отсутствие клетчатки негативно сказывается на работе кишечника.
Красиво оформленная пища всегда вызывает дополнительный аппетит, при этом происходит усиленное выделение пищеварительных соков, что приводит к правильному перевариванию пищи. Ведь попадая в желудок, там уже есть все условия для переваривания. Хорошо действуют на выделение пищеварительных соков мясные бульоны, овощи, приправы.
как происходит процесс, что ему способствует и какие препараты помогают лучшему усвоению пищи?
Пищеварение — сложный процесс, в котором важна каждая его составляющая. Любое нарушение проявляется дискомфортом. Почему возникают проблемы с пищеварением и можно ли их избежать? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно понимать, как протекает сам процесс. С этого и начнем нашу статью.
Процесс усвоения пищи: просто о сложном
Энергию и питательные вещества, необходимые для жизни, человек получает из пищи. В продуктах содержатся белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. Но эти вещества сложны для усвоения. Поэтому предварительно пища должна быть обработана физически (путем измельчения, растворения) и химически (с помощью особых активных веществ — ферментов). За счет этого белки, жиры, углеводы и другие компоненты продуктов превращаются в простые, легко усваиваемые молекулы аминокислот, жирных кислот, моносахаридов и так далее.
На самом деле пища начинает перевариваться сразу, как только попадает в рот. Мы измельчаем ее зубами и увлажняем слюной. В слюне есть ферменты, ответственные за предварительное расщепление углеводов, что упрощает их последующее переваривание.
Затем пищевой комок за счет перистальтических сокращений пищевода продвигается в желудок. Здесь происходит следующий этап пищеварения. В слизистой желудка есть железы, которые производят желудочный сок. Среди его компонентов основной химической активностью обладают соляная кислота и ферменты. У соляной кислоты много функций:
- уничтожение патогенных микроорганизмов, которые могут проникнуть с пищей;
- преобразование структуры белков, чтобы облегчить их переваривание;
- создание кислой среды, необходимой для наибольшей эффективности действия пепсина и липазы — ферментов желудочного сока, один из которых частично разлагает белковую составляющую пищи, а другой — жировую.
К сведению
Соляная кислота настолько агрессивна, что может денатурировать белок. Так как же стенки желудка выдерживают ее действие? Их защищает слой слизи, продуцируемой специальными «добавочными» клетками. Однако иногда этот барьер нарушается. Слизистый слой может повредиться из-за воздействия алкоголя, кислот (уксусной, ортофосфорной, ацетилсалициловой), бактерии Helicobacter Pylori. В результате образования «брешей» в защитном барьере стенки желудка нередко развивается гастрит или даже язва.
Как долго пища находится в желудке? Это зависит от того, какие компоненты в ней преобладают. Быстрее всего перевариваются углеводы. А вот жирная пища может оставаться в желудке до 10 часов[1]. Что касается жидкости, то она «эвакуируется» практически сразу.
Содержимое желудка малыми порциями поступает в двенадцатиперстную кишку, а оттуда — в тонкий кишечник. Здесь начинается следующая и самая важная стадия пищеварения и усвоения пищи. Главную функцию выполняют панкреатический сок и желчь, которые попадают в двенадцатиперстную кишку из поджелудочной железы и печени соответственно.
Самые активные участники процесса усвоения пищи в организме — ферменты, содержащиеся в секрете поджелудочной железы. Именно благодаря им происходят основные химические превращения белков, жиров, углеводов в простые молекулы аминокислот, жирных кислот, моносахаридов, которые без труда усваиваются организмом. У каждого фермента своя «сфера деятельности». Так, протеазы (трипсин и химотрипсин) расщепляют белки, липаза — жиры, амилаза — углеводы.
К сведению
У любого человека есть индивидуальный набор ферментов, обусловленный типом питания. Причем эта связь передается по наследству. Иначе говоря, если сам человек, его родители и более далекие предки привыкли к определенному рациону, то эти продукты будут перевариваться лучше всего, поскольку ферментативная система к ним приспособлена. Данным фактом можно объяснить, почему экзотическая пища зачастую плохо усваивается.
Ферменты есть и в секрете тонкой кишки. Они также играют существенную роль в пищеварении.
Желчь поступает в кишечник из печени по мере необходимости, когда человек принимает пищу. Без желчи невозможно усвоение и переваривание пищи — у нее множество функций. Во-первых, с ее помощью крупные частицы жира разделяются на мелкие, благодаря этому улучшается их расщепление. Во-вторых, в присутствии желчи панкреатические и кишечные ферменты работают активнее. В-третьих, под ее воздействием лучше расщепляются белки и углеводы. В-четвертых, желчь усиливает перистальтику тонкой кишки и ее секреторную функцию. Кроме того, она подавляет действие пепсина (на данном этапе желудочный фермент уже не требуется), помогает лучше усваивать витамины и минералы, угнетает болезнетворные бактерии.
Желчь входит в состав многих ферментных препаратов для улучшения пищеварения. С такими средствами следует быть осторожными, особенно если имеются заболевания печени, острый и хронический панкреатит. Дело в том, что желчные кислоты метаболизируются в печени, за счет чего при приеме подобных препаратов возрастает функциональная нагрузка на этот орган.
Финальная стадия пищеварения имеет место в толстой кишке, куда порционно поступает жидкое тонкокишечное содержимое (химус). К этому моменту усвоение пищи почти закончено.
Основной процесс, протекающий в толстом кишечнике, — это всасывание воды, минералов, а также жирорастворимых витаминов A, D, E и K. Жидкий химус, теряя влагу, уплотняется, формируется кал, который выводится через прямую кишку — задний отдел ЖКТ.
Почему могут возникнуть проблемы с усвоением пищи и как с ними бороться
Итак, мы знаем, как происходит усвоение пищи. Это сложный и до мелочей «продуманный» механизм, в котором важна каждая стадия. Почему же процесс пищеварения может быть нарушен? Причины нарушения усвоения пищи разнообразны. Во-первых, это внешние факторы, к которым, в частности, относятся:
- неправильное питание — нарушение режима приема пищи, переедание, некачественное пережевывание (в том числе из-за отсутствия зубов у пожилых людей), злоупотребление жирными блюдами, фастфудом, алкоголем;
- недостаток движения, вынужденная обездвиженность (у лежачих больных).
Во-вторых, это хронические болезни системы пищеварения — гастрит, язва желудка и двенадцатиперстной кишки, панкреатит, холецистит, болезнь Крона, целиакия, муковисцидоз и другие, а также состояние после операции на органах ЖКТ.
В большинстве перечисленных случаев в пищеварительном тракте снижается выработка ферментов или уменьшается их активность. С возрастом этот процесс происходит неизбежно, даже если нет хронических заболеваний ЖКТ. Так что у пожилых людей причиной нарушения усвоения пищи может быть возрастная ферментная недостаточность.
Как же проявляется это состояние?
На фоне длительно протекающего пищеварительного расстройства в организме возникает дефицит питательных веществ и витаминов, человек испытывает слабость, ухудшается внешний вид кожи, волос и ногтей. Из-за нарушения усвоения пищи нередко развиваются воспалительные заболевания кишечника, дисбиоз, слабеет иммунитет, обостряются хронические болезни.
Поэтому важно знать, что способствует усвоению пищи. Во-первых, это, конечно, рациональное питание. При проблемах с пищеварением необходимо отказаться от жирных и «тяжелых» блюд, алкоголя, потреблять достаточно овощей и фруктов, питаться часто и малыми порциями. Во-вторых, нужно обратиться к врачу или фармацевту, чтобы с их помощью выбрать лекарство для усвоения пищи. Поскольку основная причина расстройств пищеварения — нехватка ферментов, следует обеспечить их поступление извне. Именно так работают препараты для усвоения пищи.
Действующим веществом ферментных средств чаще всего является панкреатин — препарат, получаемый из тканей поджелудочной железы. Он содержит протеазы, амилазу и липазу, иначе говоря, весь комплекс ферментов, нужных для усвоения пищи. За счет этого средства на основе панкреатина восполняют ферментативный дефицит.
В препаратах для лучшего усвоения пищи панкреатин содержится либо в чистом виде, либо в комплексе с другими компонентами. Их наличие нужно иметь в виду при подборе средства. Например, лекарства, содержащие компоненты желчи, противопоказаны пациентам с болезнями печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей.
Кроме того, при выборе средств для усвоения пищи нужно обращать внимание на дозировку. Ферментативная активность препарата определяется количеством единиц липазы, амилазы и протеазы.
В механизме нарушения усвоения пищи основную роль играет недостаток ферментов. Он возникает при погрешностях в питании, на фоне болезней органов пищеварения или в связи с возрастными изменениями. Компенсировать ферментативную недостаточность можно с помощью приема препаратов на основе панкреатина.
Вся информация, касающаяся здоровья и медицины, представлена исключительно в ознакомительных целях и не является поводом для самодиагностики или самолечения.
Усвояемость пищи и режим питания
Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 211 Опубликовано
Количество пищевых веществ, усвоенных организмом, по отношению к общему количеству потребляемых веществ (в процентах) характеризует усвояемость пищи. Она зависит от многих факторов,, из которых основными являются: качественный состав пищи и пищевых продуктов; деятельность органов пищеварения; условия приема пищи.
В зависимости от качественного состава пищи повышается или понижается ее усвояемость. Продукты животного происхождения усваиваются в среднем на 95 %, растительного — на 80 %, а смешанная пища усваивается на 82—90 %. Усвояемость пищи зависит и от состава пищевых продуктов. Так, например, продукты, состоящие в основном из клетчатки, усваиваются хуже. Белковые вещества из продуктов животного происхождения усваиваются в среднем на 97%, растительного — на 85%, смешанного — на 92 %.
Целесообразнее употреблять смешанную пищу. Она обеспечивает организм всеми необходимыми веществами. Соответствующая кулинарная обработка пищи повышает ее усвояемость. В особо тщательной кулинарной обработке нуждаются растительные продукты. Усвояемость пищи возрастает, если первые и вторые блюда имеют температуру +50 °С.
Хорошее усвоение пищи обеспечивается процессом пищеварения. В зависимости от состава пищи происходит выделение определенного желудочного сока. Наибольшим сокогонным действием отличаются бульоны и наваристые супы. Жирная пища, наоборот, тормозит соковыделение.
Во время еды не следует отвлекаться и заниматься другим делом. Пищу нужно хорошо пережевывать. Все это, а также уютная и спокойная обстановку способствует лучшему ее усвоению.
Правильный режим питания имеет важное значение для сохранения здоровья, поддержания высокой работоспособности и профилактики заболеваний органов пищеварения. Принимать пищу рекомендуется в определенные часы, когда образуется условный рефлекс. К моменту приема пищи органы пищеварения усиливают секрецию, способствуя таким образом улучшению аппетита и усвоению продуктов. В противном случае возникают нарушения работы желудочно-кишечного тракта. Правильный режим питания (распределение приемов пищи в течение дня) способствует лучшему усвоению пищи, сохранению чувства сытости и исключает чрезмерную перегрузку пищеварительных органов.
Режим питания строится в зависимости от характера трудовой деятельности, бытовых и производственных условий, индивидуальных привычек и т. п. Чаще всего применяется трехразовое питание со следующим распределением калорийности суточного рациона: завтрак — 30 %, обед — 45 %, ужин — 25 %.
В последнее время получило физиолого-гигиеническое обоснование четырехразовое питание, особенно для лиц умственного труда. При этом распределение калорийности суточного рациона следующее: первый завтрак — 15%, второй завтрак — 25%, обед — 35%, ужин — 25 %.
При работе во вторую смену рекомендуется следующий режим питания: первый завтрак — в 8—9 ч, обед — перед уходом на работу, второй — в перерыве на работе, ужин — после работы.
При работе в ночную смену рекомендуется следующий режим питания: первый завтрак (25 % калорийности рациона) — после работы перед сном, обед (30%), ужин (30 %) — перед уходом на работу, второй завтрак (15 %) — во вторую половину ночной смены.
—Источник—
Лаптев, А.П. Гигиена/ А.П. Лаптев [и д.р.]. – М.: Физкультура и спорт, 1990.- 368 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
Post Views:
2 440
НПО «Альтернатива» — 2.2.2. Усвояемость пищи
Усвояемость и удобоваримость пищи. Усвояемость пищи — это степень использования содержащихся в ней пищевых (питательных) веществ. Сопоставляя состав пищи и экскрементов, выделившихся через толстую кишку, можно определить степень усвоения организмом пищевых веществ. Количественную способность к всасыванию (коэффициент усвояемости) выражают в процентах к общему содержанию данного пищевого вещества в продукте или рационе. Например, с пищей поступило 90 г белка, что соответствует 14,4 г азота; с экскрементами выделилось 2 г азота. Следовательно, задержалось в организме 12,4 г азота, что соответствует 77,5 г белка, т.е. 86% от введенного с пищей. Коэффициенты усвояемости пищевых веществ при смешанном (состоящем из животных и растительных продуктов) питании составляют: для белков — в среднем 84,5%; жиров — 94%; углеводов — 95,6%. Эти коэффициенты используют при расчетах питательной ценности отдельных блюд и всего рациона. Усвояемость пищевых веществ из отдельных продуктов отличается от указанных величин. Так, коэффициент усвояемости углеводов в среднем 85%, сахара — 99% [4].
Следует учитывать также удобоваримость пищи, которая характеризуется степенью напряжения секреторной и двигательной функций органов пищеварения при переваривании пищи. К мало удобоваримой пище относят бобовые, грибы, богатое соединительной тканью мясо, незрелые фрукты, пережаренные и очень жирные изделия, свежий и теплый хлеб. Показатели удобоваримости и усвояемости не всегда совпадают. Сваренные вкрутую яйца долго перевариваются и напрягают функции органов пищеварения, но пищевые вещества яиц усваиваются хорошо [5].
Питательные вещества образуются из пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул за счет полостного и мембранного пищеварения, а также формирования в кишечнике новых химических компонентов, в том числе незаменимых. Нормальное питание обусловлено не одним потоком полезных веществ из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма, а несколькими потоками питательных и регуляторных веществ. Основной питательный поток составляют аминокислоты, моносахариды (глюкоза, фруктоза), жирные кислоты, витамины, минеральные вещества, образующиеся в процессе ферментативного расщепления пищи. Помимо этого основного потока из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду поступают еще пять потоков различных веществ. Среди них поток гормональных и физиологически активных веществ, продуцируемых клетками желудочно-кишечного тракта. Эти клетки секретируют около 30 гормонов и гормоноподобных веществ, которые контролируют не только функции пищеварительного аппарата, но и важнейшие функции организма. В кишечнике формируются также три потока, связанные с микрофлорой кишечника (продукты жизнедеятельности бактерий, модифицированные балластные вещества и модифицированные пищевые вещества). Условно в отдельный ноток выделяются вещества, поступающие с загрязненной пищей [6].
Пища переваренная, всосавшаяся в кровь и использованная для пластических процессов и восстановления энергии, называется усвоенной. Из аминокислот переваренной пищи в организме образуется белок, свойственный человеку, из глицерина и жирных кислот — жир, свойственный человеку. Глюкоза идет на образование энергии и откладывается в печени в виде гликогена. Все эти процессы протекают при участии минеральных веществ, витаминов и воды [7].
На усвояемость пищи влияют: химический состав ее, кулинарная обработка, внешний вид, объем, режим питания, условия приема пищи, состояние пищеварительного аппарата и др. Усвояемость пищи животного происхождения в среднем составляет 90%, растительного происхождения — 80%, смешанной — 85%.
Кулинарная обработка пищи способствует пищеварению, а следовательно, и ее усвоению. Пища протертая, отварная усваивается лучше кусковой и сырой. Внешний вид, вкус, запах усиливают выделение пищеварительных соков, способствуя усвояемости пищи. Режим питания и правильное распределение суточного объема пищи в течение дня, условия приема пищи (интерьер столовой, вежливое, доброжелательное обслуживание, чистота посуды, опрятный внешний вид поваров), настроение питающихся также повышают ее усвояемость.
практические советы как повысить усвояемость. Улучшить усвояемость пищи можно с помощью БАК СЕТ| Мульти-пробиотик БАК-СЕТ
Беспокоят изжога и ощущение тяжести в животе после еды? Регулярно сталкиваетесь с запором или диареей? Эти признаки говорят о нарушении процессов пищеварения. Неприятные симптомы не только доставляют дискомфорт, но и повышают риск развития более серьезных проблем.
Чтобы избежать гастрита, язвы желудка и других заболеваний, необходимо принимать меры по улучшению работы желудочно-кишечного тракта. Как увеличить усвояемость пищи? Что стоит включить в рацион? Какие препараты помогут справиться с проблемой? Об этом пойдет речь в данной статье.
Простые способы улучшения пищеварения
Большинство желудочно-кишечных расстройств связаны с неправильным усвоением пищи. Причина может крыться в несбалансированном питании, несоблюдении питьевого режима, недостаточном пережевывании еды, дисбалансе кишечной микрофлоры. Исправить ситуацию не так сложно, как кажется на первый взгляд. Нужно лишь придерживаться элементарных правил.
- Питайтесь дробно. Ешьте небольшими порциями, но часто — минимум 5 раз в день. Это поможет снизить нагрузку на желудок и облегчить задачу кишечнику.
- Пережевывайте тщательно. Так Вы увеличите усвояемость пищи. Наспех съеденная еда приносит больше вреда, чем пользы. Она практически не питает организм и вызывает бродильные процессы в кишечнике.
- Не запивайте еду. Это позволит поддерживать оптимальную концентрацию пищеварительного сока. Пить можно за полчаса до приема пищи и спустя 40 минут.
Помощь аптечных препаратов
За усвояемость питательных веществ, витаминов и минералов отвечают бактерии, живущие в кишечнике. При нарушении микробного баланса возникают неприятные симптомы. Чем восстановить микрофлору кишечника после поноса
или запора, подскажет врач. Многие специалисты выписывают пациентам пробиотики. Например, БАК-СЕТ беби — для самых маленьких, и БАК-СЕТ форте — для детей с трех лет и взрослых. Они подавляют рост патогенной флоры, улучшают пищеварение и нормализуют стул. Принимать их рекомендуют на протяжении двух недель. Более подробную информацию смотрите в инструкции.
Пробиотики для кишечника: когда нужны и чем полезны?
От состава микрофлоры в кишечнике зависит качество пищеварения и всасывания питательных веществ. Изменение баланса бактерий неизбежно сказывается на самочувствии. Восполнить дефицит полезных микроорганизмов помогают пробиотики.
Нарушения пищеварения
Все статьи по теме
Пищеварение, усвоение пищи. Обмен веществ и энергии. Процесс пищеварения
Поможем написать любую работу на аналогичную
тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость
Пищеварение – совокупность процессов, обеспечивающих физическое изменение и химическое расщепление пищевых веществ на простые составные водорстворимые соединения, способные легко всасываться в кровь и участвовать в жизненно важных функциях организма человека.
Пищеварительный аппарат человека состоит из следующих органов:
1. ротовая полость (ротовое отверстие, язык, зубы, жевательные мышцы, слюнные железы, железы слизистой оболочки рта)
2. глотка
3. пищевод
4. желудок
5 двенадцатиперстная кишка
6. поджелудочная железа
7. печень
8. тонкий кишечник
9. толстый кишечник с прямой кишкой.
Усвояемость пищи.
Пища переваренная, всосавшаяся в кровь и использованная для пластических процессов и восстановления энергии, называется усвоенной.
На усвояемость пищи влияют:
— химический состав,
— объем
— режим питания,
— условия приема пищи,
— состояние пищеварительного аппарата.
Усвояемость пищи животного происхождения в среднем составляет 90%, растительного происхождения – 65 %, смешанной – 85 %.
Кулинарная обработка пищи способствует пищеварению, а следовательно и усвоению. Пища протертая, отваренная усваивается лучше пищи кусковой или сырой.
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
«Пищеварение и усвояемость пищи»
Пищеварение и усвояемость пищи
Пищеварение – совокупность процессов, обеспечивающих физическое изменение и химическое расщепление пищевых веществ на простые составные водорастворимые соединения, способные легко всасываться в кровь и участвовать в жизненно важных функциях организма человека.
Пища, поступающая в организм человека, не может быть усвоена и использована для пластических целей и образования жизненной энергии, так как ее физическое состояние и химический состав очень сложны. Для превращения пищи в легкоусвояемое организмом состояние у человека есть специальные органы, осуществляющие пищеварение.
Схема пищеварительного аппарата:
1 — ротовая полость; 2 — слюнные железы; 3 — глотка; 4 — пищевод; 5 — желудок; 6 — двенадцатиперстная кишка; 7 — печень;8 — желчный пузырь; 9 — желчный проток; 10 — поджелудочная железа;11 — тонкие кишки; 12 — толстые кишки; 13 — прямая кишка.
У человека в течение суток выделяется около 7 л пищеварительных соков, в состав которых входят: вода, разжижающая пищевую кашицу, слизь, способствующая лучшему передвижению пищи, соли и ферменты-катализаторы биохимических процессов, расщепляющие пищевые вещества на простые составные соединения. В зависимости от действия на те или иные вещества ферменты делятся на протеазы, расщепляющие белки (протеины), амилазы, расщепляющие углеводы, и липазы, расщепляющие жиры (липиды). Каждый фермент активен только в определенной среде (кислой, или щелочной, или нейтральной). В результате расщепления из белков получаются аминокислоты, из жиров — глицерин и жирные кислоты, из углеводов в основном — глюкоза. Вода, минеральные соли, витамины, содержащиеся в пище, в процессе пищеварения не претерпевают изменений.
Пища переваренная, всосавшаяся в кровь и использованная для пластических процессов и восстановления энергии, называется усвоенной. Из аминокислот переваренной пищи в организме образуется белок, свойственный человеку, из глицерина и жирных кислот — жир, свойственный человеку. Глюкоза идет на образование энергии и откладывается в печени в виде запасного вещества — гликогена. Все эти процессы протекают при участии минеральных веществ, витаминов и воды. На усвояемость пищи влияют: химический состав, ее кулинарная обработка, внешний вид, объем, режим питания, условия приема пищи, состояние пищеварительного аппарата и др.
Пища протертая, отварная усваивается лучше пищи кусковой и сырой. Внешний вид, вкус, запах пищи усиливают выделение пищеварительных соков, способствуя ее усвояемости. Режим питания и правильное распределение суточного объема пищи в течение дня, условия приема пищи (интерьер столовой, вежливое, доброжелательное обслуживание, чистота посуды, опрятный внешний вид поваров), настроение человека также повышают ее усвояемость.
Общее понятие об обмене веществ
В процессе жизнедеятельности человеческий организм расходует энергию на работу внутренних органов, поддержание температуры тела и выполнение трудовых процессов. Выделение энергии происходит в результате окисления сложных органических веществ, входящих в состав клеток, тканей и органов человека до образования более простых соединений. Расход этих питательных веществ организмом называется диссимиляцией. Образующиеся в процессе окисления простые вещества (вода, углекислый газ, аммиак, мочевина) выводятся из организма с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, через кожу. Процесс диссимиляции находится в прямой зависимости от расхода энергии на физический труд и теплообмен.
Восстановление и создание сложных органических веществ клеток, тканей, органов человека происходит за счет простых веществ переваренной пищи. Процесс накопления этих питательных веществ и энергии в организме называется ассимиляцией. Процесс ассимиляции зависит от состава пищи, обеспечивающей организм всеми питательными веществами. Процессы диссимиляции и ассимиляции протекают одновременно, в тесном взаимодействии и имеют общее название — процесс обмена веществ. Он складывается из обмена белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и водного обмена. Обмен веществ находится в прямой зависимости от расхода энергии (на труд, теплообмен и работу внутренних органов) и состава пиши.
В период роста и развития человека, у беременных и кормящих женщин преобладает процесс ассимиляции, так как в это время появляются новые клетки, а следовательно, накапливаются питательные вещества в организме. При повышенных физических нагрузках, голодании, тяжелых заболеваниях преобладает процесс диссимиляции, что приводит к расходу питательных веществ и похуданию человека. В зрелом возрасте устанавливается равновесие в обмене веществ, в старческом — наблюдается снижение интенсивности всех процессов. Обмен веществ в организме человека регулируется центральной нервной системой непосредственно и через гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции.
Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергетическим затратам и пластическим процессам, необходимо определить суточный расход энергии. За единицу измерения энергии человека принято считать килокалорию. В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних органов (сердца, пищеварительного аппарата, легких, печени, почек и т.д.), теплообмен и выполнение общественно полезной деятельности (работа, учеба, домашний труд, прогулки, отдых). Энергия, затрачиваемая на работу внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20° С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, основной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека.
Таблица основного обмена взрослого населения в зависимости от массы тела, возраста и пола
Мужчины (основной обмен),
Масса
18-29
тела, кг
лет
50
30-39
40-59
1450
55
ккал
лет
1520
60
1370
лет
Женщины (основной обмен),
60-74
Масса
1280
1590
1430
65
лет
18-29
1350
1670
1180
1500
тела, кг
70
1410
30-39
40
1750
1240
75
1570
лет
1830
лет
1480
1300
80
1080
45
40-59
1650
ккал
1050
60-74
50
1920
1550
1360
1720
85
1150
лет
1810
55
1230
лет
1620
1020
2010
1120
1430
90
1700
960
1190
60
2110
1900
1500
1080
1300
1260
1780
1030
1570
1160
65
1380
1990
1340
1100
70
1640
1450
1870
1220
1410
1530
1300
1160
75
1720
1230
1490
1600
1370
80
1440
1550
1290
1680
1360
1510
1630
1430
1580
1500
| Мокрая масса | ||||||||
| Strongylocentrotus intermediateus | Sargassum confusum | Июнь: прибл. 40 декабрь: ок. 55 | Agatsuma, 2000 a | |||||
| Laminaria relegiosa | Июнь: ок. 55 Декабрь: ок. 55 | |||||||
| Сухой вес | ||||||||
| Tripneustes gratilla | Ulva pertusa | 76.6 | Floreto et al., 1996 b | |||||
| Gloiopeltis furcata | 51,5 | |||||||
| Undaria piinnatifida | 80,0 | |||||||
| Соя и рыбная мука: ок. 30 | Klinger et al., 1994 | |||||||
| Готовые корма | Соевый шрот: ок. 35 | |||||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | Ежедневное кормление: ок.68% | Lawrence et al., 2003 | |||||
| Кормление 1 день каждые 4 дня: прибл. 80% | ||||||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | Корм 9% белка: 83,4 | Hammer et al., 2004 | |||||
| Корм 15% белка: 87,6 | ||||||||
| Корм 33% белка: 88,9 | ||||||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | Корм 1–8.3% фосфолипид: 83,7 ± 1,4–86,6 ± 0,6 | Gibbs et al., 2009 c | |||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | 16 ° C: прибл. 58–70 | Watts et al., 2011 | |||||
| 22 ° C: прибл. 65–75 | ||||||||
| 28 ° C: ок. 72–79 | ||||||||
| Strongylocentrotus purpuratus | Saccharina latisima | 12 недель при 12 ° C: прибл.78 | Azad et al., 2011 d | |||||
| Macrocystis integrifolia | 12 недель при 12 ° C: прибл. 70 | |||||||
| Nereocystis leutkeana | 12 недель при 12 ° C: прибл. 80 | |||||||
| Готовый корм | 12 недель при 12 ° C: 70 | |||||||
| Heliocidaris erythrogramma | Готовый корм, | Животный белок: 69,4 ± 0.9 | Senaratna et al., 2005 e | |||||
| Растительный белок: 60,1 ± 0,6 | ||||||||
| Дрожжевой белок: 74,4 ± 1,9 | ||||||||
| Ulva australis | ||||||||
| Paracentrotus lividus | Готовый корм | Корм 58% растворимых углеводов: 49 | Fernandez and Boudoureque, 1998 | |||||
| Корм 28% растворимого белка, 35% растворимого углевода | ||||||||
| Корм, растворимый на 47% протеин: 76 | ||||||||
| Paracentrotus lividus | Palmaria palmata | Октябрь – сентябрь: 87.6 ± 3 | Jacquin et al., 2006 f | |||||
| Psammechinus miliaris | Palmaria palmata | Октябрь – апрель: 82,1 ± 5,5 | Jacquin et al., 2006 f | |||||
| Май: 60,1 ± 6,36 | ||||||||
| Июнь – август: 77,6 ± 4,9 | ||||||||
| Echinometra sp. A | Готовый корм | 35,6 ± 3,2 | Хирацука и Уехара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 46.7 ± 5.6 | Hiratsuka and Uehara, 2007 г | |||||
| Echinometra sp. C | Готовый корм | 45,8 ± 6,4 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовый корм | 56,0 ± 5,6 | Хирацука и Уэрацука 2007 г. | |||||
| Органическое вещество | ||||||||
| Strongylocentrotus franciscanus | Готовый корм | 1 г корма в день −1 : 70 ± 1 | McBride et al., 1999 | |||||
| 3 г корма в день −1 : 64 ± 1 | ||||||||
| Strongylocentrotus franciscanus | Готовый корм | Корм 30% белка: 62 ± 3 | McBride et al., 1998 | |||||
| Корм 40% белка: 62 ± 1 | ||||||||
| Корм 50% белка: 51 ± 1 | ||||||||
| Strongylocentrotus intermediateus | Готовый корм | 57 ± 3 | Chang et al., 2005 | |||||
| Laminaria japonica | 57 ± 4 | |||||||
| Strongylocentrotus intermediateus | Готовый корм | 38 | Lawrence et al., 2009 | A | Готовый корм | 35,6 ± 3,0 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 46.9 ± 5.5 | Hiratsuka and Uehara, 2007 г | |||||
| Echinometra sp. C | Готовый корм | 48,5 ± 6,3 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовый корм | 59,2 ± 4,8 | Хирацука и Уэрацука 2007 г. | |||||
| Loxechinus albus | Lessonia nigresens | 35 ± 2 мм Диаметр: 35.0 ± 3,8 | González et al., 2008 h | |||||
| Диаметр 65 ± 3 мм: 48,7 ± 7,4 | ||||||||
| Ulva lactuca | Диаметр 35 ± 2 мм: 55,4 ± 0,7 | |||||||
| Диаметр 65 ± 3 мм: 44,6 ± 5,0 | ||||||||
| Macrocystis integrifolia | Диаметр 35 ± 2 мм: 25,5 ± 1,9 | |||||||
| 65 ± 3 мм диаметр: 38.1 ± 2,6 | ||||||||
| Eucidaris tribuloides | Готовый корм | 20 ° C: 90,8 ± 1,4 | Ларес и МакКлинток, 1991 | |||||
| 30 ° C: 90,8 ± 1,2 | 7 | |||||||
| Paracentrotus lividus | Ulva lactuca | Осень: 89,7 ± 1,9 | Schlosser et al., 2005 | |||||
| Весна: 87.3 ± 2,0 | ||||||||
| Gracilaria conferta | Осень: 75,2 ± 5,4 | |||||||
| Весна: 88,5 ± 6,1 | ||||||||
| Приготовленный корм | Осень: 83,827 | |||||||
| Весна: 83,8 ± 1,4 | ||||||||
| Lytechinus variegatus | Готовые корма | Соя и рыбная мука: ок. 60 | Klinger et al., 1994 | |||||
| Готовые корма | Соевый шрот: ок.60 | |||||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | Корм 9% белка: 77,7 | Hammer et al., 2004 | |||||
| Корм 15% белка: 89,4 | 3 | 21% белка: 92,2 | ||||||
| Корм 33% белка: 94,7 | ||||||||
| Heliocidaris erythrogramma | Готовый корм | Животный белок: 76.0 ± 2,1 | Senaratna et al., 2005 e | |||||
| Готовый корм | Растительный белок: 74,0 ± 0,5 | |||||||
| Готовый корм | Дрожжевой белок: 86,6 ± 0,4 | |||||||
| Ulva australis | 94,4 ± 0,8 | |||||||
| Echinometra sp. A | Готовый корм | 66,2 ± 2,4 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 65.4 ± 3..0 | Hiratsuka and Uehara, 2007 г | |||||
| Echinometra sp. C | Готовые корма | 62,4 ± 2,3 | Хирацука и Уехара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовые корма | 64,9 ± 4,2 | Хирацука и Уэрацука 2007 г. | |||||
| Eucidaris tribuloides | Готовый корм | 20 ° C: 95.6 ± 1,2 | Lares and McClintock, 1991 | |||||
| 30 ° C: 95,7 ± 2,7 | ||||||||
| Углеводы | ||||||||
| Lytechinus variegatus | Готовая мука для рыб ок. 35 | Klinger et al., 1994 | ||||||
| Соевый шрот: ок. 38 | ||||||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | Корм 9% белка: 85.0 | Hammer et al., 2004 | |||||
| Корм 15% белка: 84,5 | ||||||||
| Корм 21% белка: 84,3 | ||||||||
| Корм 33% белка: 74,4 | ||||||||
| Echinometra sp. A | Готовый корм | 33,5 ± 3,3 | Хирацука и Уехара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 45.5 ± 5,7 | Hiratsuka and Uehara, 2007 г | |||||
| Echinometra sp. C | Готовые корма | 47,4 ± 6,8 | Хирацука и Уэхара, 2007 г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовые корма | 58,7 ± 5,0 | Хирацука и Уэрацука 2007 г. | |||||
| Eucidaris tribuloides | Готовые корма | 20 ° C: 84.3 ± 3,1 | Ларес и МакКлинток, 1991 | |||||
| 30 ° C: 85,6 ± 5,1 | ||||||||
| Растворимый углевод | ||||||||
| Echinometra sp. A | Готовый корм | 42,7 ± 4,6 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 52,6 ± 8,6 | Уэрацука | |||||
| Echinometra sp.C | Готовые корма | 52,0 ± 7,5 | Хирацука и Уэхара, 2007 г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовые корма | 66,2 ± 6,2 | Хирацука и Уэрацука 2007 | |||||
| Нерастворимые углеводы | ||||||||
| Echinometra sp. A | Готовый корм | 25,8 ± 4,8 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 39.5 ± 4,4 | Hiratsuka and Uehara, 2007 г | |||||
| Echinometra sp. C | Готовый корм | 43,7 ± 6,6 | Хирацука и Уэхара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовый корм | 52,5 ± 4,4 | Хирацука и Уэрацука 2007 г. | |||||
| Липид | ||||||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | ок.40 | Klinger et al., 1994 | |||||
| Lytechinus variegatus | Готовый корм | Корм 1–8,8% фосфолипид: 93,4 ± 0,6–95,7 ± 0,2 | Gibbs et al., 2009 c | |||||
| Echinometra sp. A | Приготовленный корм | 64,9 ± 4,4 | Хирацука и Уехара, 2007 г. г | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 68.9 ± 4,1 | Hiratsuka and Uehara, 2007 г | |||||
| Echinometra sp. C | Готовые корма | 66,8 ± 3,4 | Хирацука и Уэхара, 2007 г | |||||
| Echinometra oblonga | Готовые корма | 68,7 ± 5,1 | Хирацука и Уэрацука 2007 | |||||
| Eucidaris tribuloies | Готовые корма | 20 ° C: 83.7 ± 11,3 | Ларес и Макклинток, 1991 | |||||
| 30 ° C: 85,8 ± 6,8 | ||||||||
| Energy | ||||||||
| Paracentrotus lividus 9007 | Ulva | Ulva 9 lactrotus ± 2,0 | Schlosser et al., 2005 | |||||
| Весна: 85,4 ± 0,7 | ||||||||
| Gracilaria conferta | Осень: 50,5 ± 4,6 | |||||||
| Весна: 62.2 ± 7,9 | ||||||||
| Готовый корм | Осень: 82,4 ± 1,1 | |||||||
| Пружина: 82,4 ± 1,9 | ||||||||
| Lytechinus variegatus | 10 Готовый корм | фосфолипид: 86,2 ± 0,6–87,8 ± 0,9 | Gibbs et al., 2009 c | |||||
| Echinometra sp. A | Готовый корм | 36,8 ± 2,9 | Хирацука и Уэхара, 2007 | |||||
| Echinometra mathaei | Готовый корм | 47.4 ± 5,3 | Hiratsuka and Uehara, 2007 | |||||
| Echinometra sp. C | Готовые корма | 49,2 ± 6,0 | Хирацука и Уэхара, 2007 | |||||
| Echinometra oblonga | Готовые корма | 59,5 ± 4,7 | Hiratsuka и Uehara | |||||
| Готовый корм | 20 ° C: 90,6 ± 1,8 | Ларес и МакКлинток, 1991 | ||||||
| 30 ° C: 90.3 ± 1,6 | ||||||||
Важность усвояемости и вкусовых качеств кормов для домашних животных
Джилл Клайн, PHD
Усвояемость определяет, сколько питательных веществ обеспечивает корм в заданном объеме, а вкусовые качества влияют на то, насколько пища привлекательна для собаки. Обе эти характеристики являются важными критериями при выборе лучшего корма для вашей собаки.
Что такое усвояемость и биодоступность и как они измеряются?
Усвояемость корма — это совокупная доля всех питательных веществ в корме, которые доступны собаке для всасывания из кишечника в кровоток.Биодоступность питательных веществ — это доля поглощенных питательных веществ, которые переносятся к тканям-мишеням и доступны для использования организмом. Поскольку легкоусвояемая пища обеспечивает более высокую долю усваиваемых питательных веществ, таких как витамины, чем менее усвояемая пища, усвояемость является одним из показателей питательной ценности и качества пищи. В целом, по мере того, как качество ингредиентов в пище повышается, повышается ее усвояемость и биодоступность питательных веществ.
Компании по производству кормов для домашних животных измеряют усвояемость своих продуктов с помощью нескольких тестов, которые представляют собой комбинацию лабораторных тестов и испытаний кормления.В случае испытаний кормления корм скармливают группе собак в течение выбранного периода времени, и уровень непереваренного вещества, выделяемого с фекалиями, измеряется и используется для расчета усвояемости питательных веществ. Хотя все известные производители проводят тесты на усвояемость своих пищевых продуктов, Американская ассоциация официальных лиц по контролю за кормами (AFFCO) еще не установила стандартный протокол для исследований усвояемости.
Коммерческие корма значительно различаются по усвояемости и качеству ингредиентов, поэтому владельцам домашних животных может быть сложно различить продукты супер-премиум, премиум и эконом-класса.Например, на этикетках двух кормов для домашних животных могут быть одинаковые панели ингредиентов и гарантированный анализ, но при кормлении они могут иметь существенно разную усвояемость.
Какие факторы влияют на усвояемость корма для домашних животных?
На усвояемость питательных веществ влияет ряд характеристик корма для домашних животных. К ним относятся:
ФОРМУЛА:
Формула продукта относится к типу и количеству различных ингредиентов, которые включены в продукт.Поскольку ингредиенты кормов для домашних животных значительно различаются по усвояемости, общая формула продукта зависит от усвояемости и биодоступности питательных веществ его различных ингредиентов.
КАЧЕСТВО ИНГРЕДИЕНТОВ:
Общая усвояемость корма для домашних животных повышается при добавлении ингредиентов высокого качества и снижается при использовании ингредиентов низкого качества. Например, усвояемость корма для домашних животных снижается из-за присутствия некачественного белка, большого количества золы, определенных типов пищевых волокон и фитата (компонент растительных ингредиентов, который снижает доступность некоторых основных минералов в рационе).
ОБРАБОТКА:
Правильные методы обработки, температура приготовления и процедуры хранения поддерживают оптимальную усвояемость и биодоступность питательных веществ. И наоборот, усвояемость и биодоступность питательных веществ могут быть значительно снижены из-за неправильной обработки или чрезмерной термической обработки. Например, чрезмерное нагревание повреждает белок, что приводит к снижению усвояемости белка и снижению биодоступности некоторых аминокислот. Это означает, что переваривается и всасывается меньшая часть белка.
Что такое вкусовые качества и как они измеряются?
Вкусовые качества относятся к восприятию вкуса, запаха и текстуры пищи. Это важная характеристика корма, потому что собаки должны быть готовы съесть достаточное количество корма, чтобы удовлетворить свои потребности в калориях и питательных веществах. Невкусные продукты будут отвергнуты независимо от качества их ингредиентов или баланса основных питательных веществ.
Собаки принимают решение о вкусовых качествах корма на основании трех сенсорных характеристик: аромата, текстуры и профиля макроэлементов корма.У собак сверхчувствительный нос, и аромат играет важную роль в выборе корма. Хотя собаки находят аромат еды заманчивым, он не всегда такой же, как у людей. Кроме того, важны текстура, размер и форма кусочков пищи (кусков); ученые, изучающие вкусовые качества, называют это «ощущением во рту». Профиль макроэлементов относится к оптимальному соотношению белков, жиров и углеводов для собаки. Слияние этих макроэлементов влияет на ощущение после приема пищи, которое возникает у собаки после приема пищи, и некоторые собаки могут быть чувствительны к этому чувству.Наконец, помимо сенсорных предпочтений собак, ученые, изучающие вкусовые качества, также учитывают окружающую среду и возраст собаки, а также реакцию хозяина на различные типы и вкусы пищи.
Как и в случае с усвояемостью, производители кормов для домашних животных могут оценивать вкусовые качества кормов разными способами. Тесты, которые измеряют предпочтения собаки, когда ей впервые дают новую пищу, дают информацию о том, что сразу же привлекает запах, внешний вид и текстура пищи.Долгосрочный интерес измеряется с помощью исследований пищевых предпочтений. Каждой собаке предлагается выбор из двух диет, которые представлены в одинаковых мисках слева и справа. Избыток корма предлагается в каждой миске, поэтому собаке нет необходимости есть оба корма для удовлетворения своих энергетических потребностей, а положение мисок меняется ежедневно, чтобы учесть предпочтения собак с правой или левой стороны. Количество пищи, потребляемой при каждом приеме пищи, измеряется в течение нескольких дней. Эти тесты предоставляют информацию о приемлемости корма для собак с течением времени и его относительной вкусовой привлекательности по сравнению с другими кормами.Наконец, окончательная проверка вкусовых качеств заключается в том, чтобы подавать пищу домашним животным в домах, где учитывается восприятие пищи как домашним животным, так и владельцем.
Вот несколько полезных советов по выбору корма, который является одновременно хорошо перевариваемым и желательным (вкусным) для вашей собаки:
- Хорошо перевариваемый продукт производит нормальный объем стула, а также хорошо сформированные и твердые фекалии. Кроме того, фекальные массы не будут содержать слизи, крови или каких-либо узнаваемых компонентов пищи.
- Пища с высокой степенью усвояемости приводит к относительно низкой частоте дефекации, а испражнение является регулярным и постоянным. Плохая перевариваемая пища может вызвать чрезмерное метеоризм, жидкий стул или диарею.
- Ваша собака должна с готовностью потреблять и получать удовольствие от еды в количестве, способствующем нормальному росту и оптимальной массе тела. Не должно быть необходимости побуждать вашу собаку есть корм, добавляя лакомства, столовые отходы или другую человеческую пищу. Не следует требовать чрезмерного количества еды для поддержания нормального состояния организма вашей собаки.
- Собаки инстинктивно не «разборчивы». Когда в конкретном корме будет найдено правильное сочетание аромата, текстуры и профиля макроэлементов, ваша собака будет довольна им на протяжении своего текущего возраста.
Доктор Джилл Клайн проработала почти 20 лет в индустрии кормов для домашних животных. Ее карьера включает разработку формул корма для домашних животных, разработку методологии исследований и коммуникацию. Она проявляет большой интерес к питанию спортивных и служебных собак и связи между питанием и когнитивными функциями, а также к здоровью кожи и шерсти.
Решение проблемы биодоступности и усвояемости — IFT.org
Чтобы обеспечить пользу для здоровья, питательное вещество, содержащееся в пище, должно перевариваться и использоваться организмом. Другими словами, пища должна быть легкоусвояемой, а питательные вещества должны быть биодоступными. В колонке «Безопасность и качество пищевых продуктов» за декабрь 2010 г. в журнале Food Technology обсуждалась конструкция и использование искусственных желудочно-кишечных трактов человека, а в колонке «Измерение эффективности инкапсуляции» за январь 2011 г. обсуждалась инкапсуляция как средство защиты или поддержание биодоступности соединений при пищеварении.Колонка этого месяца дополнит обсуждение этих тем, суммируя несколько соответствующих конференций и симпозиумов.
Биодоступность питательных веществ
Биодоступность фармацевтических препаратов специально определена и жестко регулируется. Биодоступность питательных веществ, напротив, менее определена. По сути, это степень, в которой питательное вещество доступно целевой ткани после потребления или, как Европейский совет по информации о пищевых продуктах (www.eufic.org) выражается в пропорции питательного вещества, которое абсорбируется из рациона и используется для нормального функционирования организма.
В пищеварительной системе человека пища расщепляется механически и химически (ферментативно), высвобождая и обеспечивая всасывание питательных веществ. Биодоступность питательного вещества в пище зависит от множества факторов, таких как структура пищи, химическая форма питательного вещества, скорость высвобождения питательного вещества из пищи при жевании, действие ферментов в желудочно-кишечном тракте, перистальтика кишечника, состояние здоровья человек, потребляющий пищу, и взаимодействие с лекарствами и другими продуктами питания или питательными веществами (например,g., витамин С усиливает абсорбцию железа, в то время как фитиновая кислота связывает кальций, железо и цинк, делая их недоступными для абсорбции).
Знание биодоступности питательных веществ необходимо для преобразования физиологических требований в фактические диетические потребности и рекомендации, но определение физиологических потребностей затруднено. Европейская сеть согласованных рекомендаций по микронутриентам (EURRECA) (www.eurreca.org) прилагает усилия для стандартизации методологий оценки по всей Европе.
Разработка для усвояемости
Несмотря на то, что многие исследования выявили взаимосвязь между структурой и составом пищевых продуктов и объемными свойствами, такими как срок хранения, текстура и вкус, меньшее количество исследований посвящено изменениям, которые происходят в пищевых продуктах при приеме внутрь, переваривании и всасывании. Соответственно, симпозиум под названием «Рациональный дизайн систем доставки еды: физико-химические основы переваривания, высвобождения и абсорбции пищевых компонентов» был представлен на ежегодном собрании Института пищевых технологий и выставке Food Expo в Чикаго, штат Иллинойс., в июле 2010г.
— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —
Харджиндер Сингх из Университета Мэсси в Новой Зеландии сказал, что растет интерес к пониманию того, как можно управлять свойствами пищевого материала в физиологических условиях, чтобы контролировать поглощение липидов и жирорастворимых компонентов. Он описал, как структура эмульгированных липидов влияет на переваривание липидов на различных этапах физиологии, с особым вниманием к структуре и взаимодействию эмульсий, стабилизированных молочным белком, с использованием моделей in vitro.
Яэль Водовоц из Университета штата Огайо сказала, что болезнь десен и рак полости рта были связаны с развитием системных заболеваний, таких как диабет, ишемическая болезнь сердца и инсульт, и что флавоноиды в винограде и клубнике обещают предотвратить заболевания полости рта. Однако большая часть фитонутриентов, потребляемых из фруктов, проявляет небольшую внутреннюю активность из-за плохой абсорбции и биологического разложения. Она описала исследования по улучшению биологического поглощения путем локализации высвобождения биоактивных веществ в полости рта с желаемой скоростью.Крахмальные кондитерские изделия изготавливались из винограда и клубники с различным количеством соевого белка и воды для производства продуктов с различными физико-химическими и реологическими характеристиками. Органолептическая оценка показала, что, несмотря на индивидуальные различия в выработке слюны, различия в аморфном состоянии этих кондитерских изделий приводили к различиям в продолжительности фитохимического отложения во рту.
Эяль Шимони из Техниона — Израильский технологический институт сказал, что, поскольку на свойства, пищеварение и оздоровительные эффекты пищи влияет ее трехмерная структура, дизайн этой структуры лежит в основе контроля всех этих свойств.Понимая движущие силы, лежащие в основе этих свойств и их связь с функциональностью пищевых продуктов, можно в принципе разрабатывать пищевые продукты. Например, сказал он, используя крахмал в качестве модельного компонента и структурируя его кристаллический полиморфизм, структуру и взаимодействие с низкомолекулярными соединениями, можно адаптировать питательные и физиологические преимущества.
Линьюнь Чен из Университета Альберты в Канаде сказал, что многие нутрицевтические соединения имеют низкую биодоступность из-за недостаточного времени пребывания, низкой проницаемости и / или низкой растворимости в желудочно-кишечном тракте человека.Например, хотя бета-каротиноиды могут защищать клетки от окисления, чтобы снизить риск рака и других заболеваний, связанных со старением, только небольшая часть общего количества, содержащегося во фруктах и овощах, является биодоступной. Он сказал, что наночастицы могут обеспечить эффективную доставку нутрицевтиков в тонкий кишечник для улучшения всасывания. Он описал образование наночастиц на основе растительных белков и влияние структуры и размера белков на их физико-химические и физиологические свойства.
Ури Лесмес из Массачусетского университета описал исследования пищевых эмульсий в качестве систем доставки липофильных ингредиентов, таких как масла, богатые омега-3, для улучшения их физической и химической стабильности. Он обсудил разработку инновационных систем доставки с использованием межфазных биополимерных комплексов. Комплексы лактоферрин-казеинат натрия показали улучшенную стабильность эмульсии к pH, ионную силу и окисление липидов без влияния на перевариваемость липидов липазой, а комплексы бета-лактоглобулин-декстран улучшили стабильность эмульсии с небольшим влиянием на усвояемость липазы.
— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —
Проектирование с учетом биодоступности
Симпозиум «Биодоступность питательных веществ по дизайну» был также представлен на Ежегодном собрании IFT и выставке продуктов питания в 2010 году. Фабиола Диониси из Исследовательского центра Nestlé в Швейцарии сказала, что пищевые технологии могут сыграть важную роль в модификации пищевых продуктов, чтобы улучшить усвоение питательных веществ с низкой биодоступностью и уменьшить усвоение питательных веществ с высокой биодоступностью (например,жиры и углеводы), чтобы уменьшить потребление калорий или поддержать высвобождение в организме. По ее словам, существуют различные способы разработки биодоступности для достижения целевого эффекта, такие как изменение структуры и состава пищи, чтобы повлиять на трансформацию микрофлоры кишечника и изменение транспорта через кишечник.
Поскольку обогащение пищевых продуктов железом отрицательно сказывается на цвете, вкусе и сроке хранения, компания Nestlé разработала неорганический источник железа, фосфат двухвалентного аммония, который значительно более биодоступен, чем пирофосфат трехвалентного железа.Белый безвкусный порошок можно использовать в пищевых продуктах, чувствительных к цвету и вкусу. Компания также объединила олеорезин томатов с сывороточным белком для получения ингредиента, богатого ликопином, с биодоступностью, аналогичной ликопину из томатной пасты, и ферментативно модифицировала флавоноид цитрусовых гесперидин для производства гесперитин-7-глюкозида, что значительно увеличивает биодоступность и абсорбцию.
Брюс Герман из Калифорнийского университета в Дэвисе сказал, что пищевая ценность пищевых материалов связана с их коллоидными свойствами, а также скоростью и степенью их разборки, модификации и усвоения людьми.Коллоидная наука и нанонаука используются для понимания взаимосвязи между структурами пищевых продуктов и их последствиями для здоровья. Например, молоко млекопитающих — коллоидные системы, доставляющие все питание молодым млекопитающим, — дает представление о конструктивных особенностях пищевых структур для достижения питательных преимуществ.
Хотя полное всасывание большинства макроэлементов в молоке явно важно, сказал он, некоторые компоненты молока, по-видимому, структурированы так, чтобы замедлять скорость их всасывания, а не ускорять ее.По его словам, сочетая молекулярную ловкость коллоидной сборки пищевых материалов с их метаболическими, физиологическими и иммунологическими последствиями, можно будет разрабатывать продукты с учетом питательной ценности нового поколения, включая регуляцию метаболизма, защиту кишечника и иммунную регуляцию.
Томас Волевер из Университета Торонто в Канаде провел обзор исследований углеводов, включая влияние продуктов с низким гликемическим индексом на диабет и сердечно-сосудистые заболевания, которые предположительно связаны с пониженной скоростью всасывания углеводов и ролью физико-химических свойств. клетчатки на изменение скорости всасывания питательных веществ и метаболическое воздействие на уровень глюкозы и липидов в крови.По его словам, мальабсорбция углеводов (то есть ферментация в толстой кишке) может иметь множество эффектов, от изменения всасывания витаминов и минералов до системных эффектов через короткоцепочечные жирные кислоты толстой кишки, связанных с ожирением, диабетом и ишемической болезнью сердца.
— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —
Установление диетических референсных значений
В приложении к майскому выпуску Американского журнала клинического питания за май 2010 года были представлены материалы семинара «Биодоступность микронутриентов: приоритеты и проблемы для определения диетических референсных значений», проведенного в июне 2009 г. Международный институт наук о жизни и EURRECA в Барселоне, Испания.
Селен. Сьюзан Дж. Фэйрвезер-Тейт из Университета Восточной Англии в Соединенном Королевстве сказала, что получить информацию о биодоступности селена непросто, поскольку содержание селена в продуктах питания сильно различается, а его химические формы усваиваются и метаболизируются по-разному. По ее словам, необходимы усилия для улучшения, стандартизации и обеспечения более широкого доступа к методам количественной оценки видов. Точно так же требуются надежные и чувствительные функциональные биомаркеры статуса селена вместе с усовершенствованием существующих методов биомаркеров, особенно потому, что некоторые функциональные биомаркеры по-разному реагируют на различные виды селена.
Цинк. К. Майкл Хэмбидж из Университета Колорадо, Денвер, сказал, что несколько физиологических факторов определяют количество абсорбированного цинка и эффективность абсорбции, в первую очередь количество проглоченного цинка, а также возраст и время, в течение которого цинк попадает в организм. Основным диетическим фактором, ухудшающим биодоступность цинка, является фитат.
Кальций. Стивен А. Абрамс из Исследовательского центра детского питания Университета им.Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (USDA) сообщила, что определение рекомендуемых норм потребления кальция (DRI) для кальция, особенно для детей, в значительной степени зависит от оценки связи между потреблением кальция и его абсорбцией и удержание. Большинство этих исследований проводится с использованием стабильных изотопов с двумя метками, но иногда все еще используются методы баланса массы и другие изотопные методы. Также необходимо учитывать другие диетические факторы, включая статус витамина D и присутствие усилителей и ингибиторов абсорбции кальция.
Витамин А. Гуанвен Тан из Исследовательского центра по проблемам старения при Министерстве сельского хозяйства США по питанию человека имени Жана Майера при Университете Тафтса сказал, что исследования по оценке биодоступности и биоконверсии каротиноидов провитамина А в витамин А значительно продвинулись за последние 10 лет благодаря использованию стабильных изотопная методология. Были проведены исследования влияния пищевой матрицы, пищевых жиров и генотипа. Она сказала, что ценность витамина А в растительной пище, богатой каротиноидами провитамина А, может значительно варьироваться и требует дальнейшего изучения.
Утюг. Ричард Харрелл из Швейцарского федерального технологического института в Швейцарии сказал, что фитат, полифенолы, кальций, аскорбиновая кислота и мышечная ткань, как было показано, влияют на абсорбцию железа в исследованиях изотопов однократного приема пищи, тогда как влияние отдельных компонентов было более скромным в исследованиях. исследования с несколькими приемами пищи с разнообразным питанием и множеством ингибиторов и усилителей. Он сказал, что влияние обогащающего железа и пищевых добавок, таких как эриторбиновая кислота, на биодоступность железа из смешанной диеты требует уточнения, как и влияние витамина А, каротиноидов и неперевариваемых углеводов.По его словам, уровень железа в организме человека и другие факторы хозяина, такие как ожирение, играют ключевую роль в биодоступности железа, как правило, с большим эффектом, чем состав рациона.
Фолиевая кислота. Мари А. Кодилл из Корнельского университета заявила, что биодоступность фолиевой кислоты является функцией процессов всасывания и постабсорбции, на которые влияют диета, индивидуальность и сложные взаимодействия диета-хозяин, поэтому маловероятно, что единичный показатель биодоступности будет точным. отражают биодоступность фолиевой кислоты в каждой диете для каждого человека.Хотя существует широкое согласие с тем, что естественный пищевой фолат не так биодоступен, как фолиевая кислота, по ее словам, остаются вопросы относительно степени этих различий, особенно в контексте всей диеты.
Справочные значения. Питер Дж. Аггетт из Литтлфилда в Соединенном Королевстве сказал, что существует необходимость в разработке физиологически обоснованных подходов к установлению контрольных значений для безопасного и адекватного поступления, включая рассмотрение чрезмерного воздействия.Он сказал, что предлагаемый биологически обоснованный подход к оценке риска, связанного с питательными веществами, имеет много функций, которые можно расширить до создания аналогичного подхода к установлению эталонных значений питательных веществ.
Конференция по биодоступности
Спикеры на конференции «Биодоступность 2010», представленной Программой Калифорнийского университета Дэвиса по международному и общественному питанию в Пасифик-Гроув, Калифорния, 26–30 сентября 2010 г., обсудили недавние научные исследования биодоступности микронутриентов.
Сессия «Прогресс в знаниях о минеральном метаболизме, способствующая нашему пониманию вопросов биодоступности» была посвящена прежде всего абсорбции и гомеостазу железа и цинка. Сессия «Диетические контрольные значения» также была посвящена в первую очередь железу, цинку и кальцию, а также факторам, необходимым для установления диетических контрольных значений. А сессия «Влияние инфекции / болезни на биодоступность» была посвящена в основном железу и цинку, а также последствиям малярии, анемии, инфекций и паразитов.
Были представлены три дополнительных занятия по общей теме «Биодоступность — Прикладные исследования и достижения в методологии». «Food Factors» рассматривает влияние кальция на усвоение железа и цинка. «Генетика / индивидуальные факторы» охватывает полиморфизмы, влияющие на биодоступность микроэлементов, факторы, влияющие на биодоступность витамина B-12, биодоступность витамина E и цинк. А «Биофортификация» касалась биодоступности каротиноидов провитамина А, биофортификации цинка и железа, витамина А, фолиевой кислоты и железа.Тезисы презентаций доступны на http://bioavailability2010.ucdavis.edu.
— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —
Проблемы впереди
Я спросил Брюса Германа из Калифорнийского университета в Дэвисе и Томаса Волевера из Университета Торонто, чтобы высказать свое мнение о предстоящих задачах в области измерения биодоступности питательных веществ. Герман ответил, сначала рассмотрев некоторые из основных достижений, которые произошли. По его словам, было сделано много интересных новых открытий, таких как роль кишечника в метаболизме и выведении компонентов из рациона; роль кишечника в выработке сигнальных молекул для регуляции процессов в организме, в диапазоне от метаболизма липидов до иммунной функции, при этом метаболиты желчных кислот обеспечивают новый язык общения для постпрандиального состояния; важность микробиоты в обеспечении уникальных метаболитов и изменении структурной абсорбции и последующего метаболизма диетических компонентов; и повторное открытие состояния после приема пищи, для измерения которого требуются дискретные модели, статистика и методы выборки.
Что касается предстоящих задач, Герман ответил, что для полного описания постпрандиального состояния и различий в способности людей переваривать, поглощать и метаболизировать компоненты пищи необходимо множество простых научных стандартов. По его словам, исследователи и регулирующие органы должны были давно составлять консенсусные группы, нормативные руководства и стандартизированные диетические смеси. Все это нужно будет сделать сейчас, к сожалению, в экономической обстановке, когда нелегко финансировать заполнение базовых исследований.
Он добавил, что у исследователей очень плохие инструменты для описания физических свойств сложных пищевых фаз в просвете кишечника, от нанометрового масштаба до макроскопического. Например, до сих пор неизвестно, в каких фазах находятся липиды при переваривании и всасывании. А сложное взаимодействие химии, метаболизма и физиологии кишечника остается черным ящиком. По его словам, как только инструменты для измерения кишечных процессов будут на месте, вариации в функциях кишечника придется накладывать на вариации в различных связанных со здоровьем процессах, таких как обмен веществ в организме.
Волевер сказал, что одной из предстоящих задач является определение достоверного показателя доступных углеводов (то есть того, сколько углеводов в пище переваривается и всасывается в тонком кишечнике). По его словам, есть свидетельства того, что текущие измерения резистентного крахмала сильно переоценивают количество, которое фактически не переваривается in vivo. Дополнительную информацию о резистентном крахмале см. В колонке «Безопасность и качество пищевых продуктов» за апрель 2009 г. «Анализ резистентного крахмала».
Предстоящие конференции
Tracel 2011, 3-й Международный симпозиум по микроэлементам и здоровью, Мерсия, Испания, 24–27 мая 2011 г.Для получения информации посетите www.tracel2011.com.
11-я Европейская конференция по питанию, Федерация европейских обществ питания, Мадрид, Испания, 26–29 октября 2011 г. Для получения информации посетите сайт www.fensweb.eu.
Нил Х. Мермельштейн, член IFT, является почетным редактором Food Technology ( [адрес электронной почты])
Усвояемость белков зерновых продуктов
Foods. 2019 июн; 8 (6): 199.
Департамент пищевых наук, Университет Гвельфа, Гвельф, ON N1G 2W1, Канада; ac.hpleugou @ eyoji; Тел .: + 1-519-824-4120 (доб.52470)
Поступила 05.05.2019; Принято 3 июня 2019 г.
Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Эта статья цитировалась другими статьями в PMC. .
Abstract
Усвояемость белков в настоящее время является актуальной темой исследований и представляет большой интерес для пищевой промышленности.Для описания качества белка были разработаны различные методы оценки. Показатели протеина злаков обычно низкие из-за неоптимального аминокислотного профиля и низкой усвояемости протеина. Усвояемость белка является результатом как внешних, так и внутренних факторов. Примерами внешних факторов являются физическая недоступность из-за захвата, например, интактными клеточными структурами и наличие факторов, препятствующих питанию. Основными внутренними факторами являются аминокислотная последовательность белков, а также сворачивание и сшивание белков.Обработка пищевых продуктов обычно направлена на повышение общей усвояемости за счет воздействия на эти внешние и внутренние факторы. Однако в случае белков переработка может в конечном итоге также привести к снижению усвояемости. В этом обзоре обсуждается переваривание и усвояемость белков с акцентом на белки (псевдо) злаков.
Ключевые слова: перевариваемость белка, злаки, псевдоцереры, переработка, факторы, препятствующие питанию
1. Введение
Белки в большом количестве присутствуют во всех живых клетках и, как таковые, являются жизненно важной частью нашего рациона.Чтобы пищевые белки можно было использовать в организме человека после приема внутрь, их необходимо гидролизовать до их основных строительных блоков, то есть аминокислот или небольших пептидов. Таким образом, желудочно-кишечный тракт человека обладает набором ферментов, гидролизующих белок, или пептидаз. Физиологические роли белков очень разнообразны и варьируются от функционирования в качестве молекул-хранителей чистого азота и обеспечения способности строить структуру до катализирования множества реакций в качестве метаболически активных ферментов или использования в качестве переносчиков для плохо растворимых или физиологически нестабильных компонентов [1].Белки, которые обладают функцией накопления, обычно содержат больше щелочных аминокислот (например, аргинина, лизина и гистидина), поскольку они более богаты азотом.
Принято считать, что девять из двадцати встречающихся в природе аминокислот являются незаменимыми или незаменимыми аминокислотами. Эти аминокислоты, то есть гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин, не могут быть синтезированы животным организмом из материалов, обычно доступных клеткам, со скоростью, соизмеримой с требованиями нормального роста [ 2] и поэтому должны быть частью здорового сбалансированного питания.Однако список незаменимых аминокислот подвергается некоторой критике [2]. Кроме того, Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) рекомендует рассматривать пищевые аминокислоты как отдельные питательные вещества. Таким образом, по возможности, данные для усвояемых или биодоступных аминокислот должны быть указаны в таблицах пищевых продуктов на основе отдельных аминокислот [3]. Аминокислотные профили могут быть определены с помощью хроматографических методов, основанных либо на ионном обмене, либо на различиях полярности между аминокислотами [4].
В своем нативном состоянии белки обычно свернуты в определенной конформации, обусловленной уникальным аминокислотным составом белка. Эта плотно сложенная структура препятствует усвояемости белка. Кроме того, белки часто встречаются в супрамолекулярных структурах, таких как белковые тельца [5,6], и / или физически заключены в клеточных структурах [7]. Это супрамолекулярное структурирование дополнительно ограничивает доступ гидролитических ферментов к их субстратам.
Обработка пищевых продуктов служит нескольким целям, таким как обеспечение безопасности пищевых продуктов, продление срока хранения и повышение усвояемости.В условиях, когда существуют ограничения на количество перевариваемой пищи, например, из-за нехватки, легкое и практически полное переваривание и усвоение питательных веществ пищи имеет первостепенное значение. Чтобы проиллюстрировать роль выбора ингредиентов и их обработки в определении усвояемости пищи, можно сравнить усвояемость белков в рационах питания из развивающихся и развитых стран. Традиционные диеты в развивающихся странах обычно имеют усвояемость белка от 54 до 78%, тогда как в развитых странах, таких как диеты в Северной Америке, усвояемость белка приближается к 90% или даже превышает их [8].Причины более низкой усвояемости пищи в развивающихся странах — это использование менее очищенных ингредиентов и менее обширная переработка. Обработка пищевых продуктов запускает (обычно деструктивные) изменения в молекулярных и надмолекулярных структурах, чтобы позволить пищеварительным ферментам получить более легкий доступ к питательным веществам / биополимерам, следовательно, улучшить усвояемость пищи. В контексте белка обработка пищи обычно приводит к раскрытию белка. Действительно, нагревание, воздействие сильных кислотных и / или щелочных условий и присутствие органических молекул и эмульгаторов обычно приводит к конформационным изменениям и, если они достаточно серьезны, даже к необратимой потере сворачивания белка или расщепления молекул.Денатурация раскрывает структуру белка, делая его более доступным для гидролитических ферментов и, следовательно, увеличивает усвояемость белка. Однако в то же время денатурация белка также обнажает гидрофобные участки белков, которые в противном случае защищены от водной среды. Гидрофобный эффект, параллельно с другими взаимодействиями, которые внезапно активируются из-за конформационных изменений, в конечном итоге приведет к агрегации белка и снижению усвояемости [9].
В этом обзоре дается общее описание оценки качества белковой пищи и переваривания белков перед тем, как углубиться в перевариваемость белков зерновых, псевдозерновых и их продуктов.После оценки влияния процессинга на усвояемость ((псевдо) зерновых) белков, обсуждается роль неперевариваемых пептидов при глютеновой болезни, прежде чем мы сделаем вывод о нескольких приоритетах будущих исследований.
2. Протеиновые продукты
Белковые продукты характеризуются высоким содержанием высококачественных белков. Типичные белковые продукты — это мясо, бобы и молочные продукты. Каждый из них имеет аминокислотный профиль, богатый аминокислотами, которые считаются незаменимыми / незаменимыми [2].Продукты животного происхождения обычно содержат незаменимые аминокислоты в соотношениях, необходимых для поддержания роста и метаболических процессов в организме человека, в то время как источники протеина растительного происхождения обычно имеют неоптимальные уровни и соотношения незаменимых аминокислот. Однако качество белка должно учитывать не только аминокислотный состав, но также усвояемость и абсорбцию продуцируемых продуктов гидролиза в желудочно-кишечном тракте человека. Например, возможно, что белок имеет очень хороший аминокислотный профиль, но не может хорошо перевариваться и / или всасываться.Для политиков при выработке рекомендаций по потребностям в белке необходимо учитывать оба фактора, то есть аминокислотный состав и усвояемость. Хорошо установленное существенное различие в питательной ценности белков из разных источников [10] было обнаружено с помощью ряда методов оценки качества белков. Одним из наиболее популярных методов оценки является оценка аминокислот с поправкой на усвояемость белков (PDCAAS) [10,11]. PDCAAS рассчитывается как:
PDCAAS = мг ограничивающей аминокислоты в 1 г исследуемого протеина мг той же аминокислоты в 1 г эталонного протеина × истинная перевариваемость кала
Молоко, содержащее адекватные уровни и соотношения всех девяти незаменимых аминокислот и имеющее высокий усвояемость белка была оценена как максимальное значение PDCAAS, равное 1.0 [12]. Яйца — это еще одна белковая пища, которая получила максимальное количество PDCAAS. Соя и говядина имеют значения 0,91 и 0,92 соответственно, в то время как пшеница с дефицитом незаменимых аминокислот, таких как лизин, имеет PDCAAS только 0,42. Большинство белков злаков действительно считаются неполными источниками белка из-за их более низкого аминокислотного профиля по сравнению с продуктами животного происхождения [13,14]. Сорго имеет несколько лучший аминокислотный профиль, но белки сорго плохо усваиваются, что ограничивает биодоступность его аминокислот [6].Сообщалось о PDCAAS до 0,20 для сорго [15]. Более поздняя оценка качества протеина — это оценка усвояемых незаменимых аминокислот (DIAAS), которая сравнивает содержание всех усваиваемых незаменимых аминокислот в протеине с уровнем этих усвояемых аминокислот в эталонном протеине. Эталонный белок имеет незаменимую аминокислотную последовательность, аналогичную профилю, необходимому для ребенка от 0,5 до 3 лет. Эта новая оценка считается более высокой, чем PDCAAS, поскольку она использует истинную перевариваемость подвздошной кишки вместо фекальной перевариваемости белков.Аминокислоты, пептиды и белки, которые не всасываются в тонком кишечнике, попадают в толстую кишку, где они метаболизируются микробиотой. Более того, усечение PDCAAS до 1.0 означает, что отбрасывается важная информация о белках с высокой пищевой ценностью. DIAAS рассчитывается следующим образом:
DIAAS = 100 × мг легкоусвояемых диетических незаменимых АК в 1 г диетического протеина мг той же диетической незаменимой АК в 1 г эталонного белка
Незаменимая аминокислота в уравнении DIAAS — это аминокислота с самым низким эталонным соотношением [16 ].Значения DIAAS для различных (вареных) злаков и псевдоцернов (коричневый рис (DIAAS — 42, первая ограничивающая аминокислота — лизин), шлифованный рис (37, лизин), гречка (68, серосодержащие аминокислоты), овес (43, лизин), просо (7, лизин), просо (10, лизин), татарская гречка (47, серосодержащие аминокислоты) и цельнозерновая крупа (20, лизин)) показывают, что ни один из злаков не может считаться хорошим источник белка [16]. Для сравнения: цельное молоко, сваренные вкрутую яйца и куриная грудка имеют оценки DIAAS 114, 113 и 108 соответственно [17].Для более подробного обзора применимости и ценности оценки DIAAS, читатель может быть отослан к обзору Маринанджели и Хауса [17].
3. Переваривание белков
Во время переваривания белки гидролизуются до (небольших) пептидов и, в конечном итоге, аминокислот, которые затем могут быть легко усвоены человеческим организмом. Ферменты, участвующие в этом процессе, называются пептидазами. Пептидазы человека обнаруживаются в желудке, поджелудочной железе и тонком кишечнике. После гидролиза небольшие пептиды и аминокислоты должны быстро и эффективно абсорбироваться энтероцитами тонкого кишечника.Поглощение пептидов в кишечнике человека подробно рассмотрено Лундквистом и Артурссоном [18] и выходит за рамки данной рукописи.
В таблице Nutrition Facts, опубликованной Health Canada [19], дневные процентные значения белков в процентах не указаны, поскольку большинство канадцев получают достаточное количество белка с пищей, и поэтому дефицит белка в рационе не считается проблемой для здоровья в Канаде. Кроме того, усвоение пищевых белков считается высокоэффективным [20].Исследования показали, что аминокислоты попадают в кровь примерно через 10-20 минут после приема отдельных аминокислот или изолированных белков. Для неповрежденных белков, содержащихся в пищевых продуктах, например, в составе говядины, яиц или молочных продуктов, может потребоваться более 2 часов, чтобы аминокислоты попали в кровь [3]. Однако для некоторых специфических западных субпопуляций, таких как пожилые люди, обогащение пищевых продуктов белками может быть желательным для поддержания мышечной массы и функционирования [21,22,23,24].
Как правило, в желудочно-кишечном тракте можно выделить три различных фазы переваривания белка [20]:
— Фаза желудка: основная гидролизирующая активность белка в желудке проистекает из двух разных типов пепсина, которые активируются в условиях кислого pH. Первоначальные продукты гидролиза — это довольно крупные полипептиды, несколько более мелких пептидов и даже некоторые свободные аминокислоты. Однако было обнаружено, что эта фаза переваривания белка не имеет решающего значения, поскольку люди, у которых удалили желудок, все еще могут переваривать и усваивать белок, поступающий с пищей.
— Фаза поджелудочной железы: в этой гораздо более важной фазе переваривания белка используется смесь протеолитических ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой, таких как трипсин, химотрипсин, эластаза и карбоксипептидаза A и B. Получающиеся продукты гидролиза представляют собой гетерогенную смесь небольших олигопептиды и свободные аминокислоты. На этой фазе pH повышен, следовательно, желудочные пептидазы инактивируются. Трипсин, химотрипсин и эластаза — эндопептидазы, расщепляющие пептидные связи в середине аминокислотной цепи.Каждый из этих ферментов распознает очень специфические аминокислоты по первичной структуре своих субстратов. Карбоксипептидазы, с другой стороны, представляют собой экзопептидазы, которые удаляют отдельные аминокислоты с С-концевого конца своих субстратов [25,26]. Каталитическая комплементарность этих пяти основных панкреатических пептидаз обеспечивает правильный гидролиз белков до свободных аминокислот и олигопептидов.
— Фаза тонкой кишки: в мембране щеточной каймы тонкой кишки присутствует аминопептидаза N, которая гидролизует короткие олигопептиды путем последовательного удаления N-концевых аминокислот.Ферменты в этой щеточной кайме кишечника проявляют высокую специфичность в отношении пролин-содержащих пептидов. Ферменты поджелудочной железы действительно не способны гидролизовать пептидные связи, в которых участвует пролин. Помимо этих аминопептидаз, обнаружено несколько металлоэндопептидаз, которые могут полностью гидролизовать белки до составляющих их аминокислот. Тощая кишка, средняя часть тонкой кишки, является горячей точкой для всасывания аминокислот. Исследования также показали, что фазу тощей кишки с ее пептидазами щеточной каймы не следует упускать из виду при разработке процесса пищеварения in vitro для точного определения биодоступности и биодоступности пищевых пептидов [27].Эта последняя часть была завершена после скармливания различных смесей молочного белка двум различным процедурам in vitro. Пептиды, полученные из этих моделей, впоследствии вводили в систему, которая содержала эти пептидазы щеточной каймы тощей кишки. После методов in vitro пептиды и достигаемая степень гидролиза несколько различались. После обработки пептидазой щеточной каймы различия в степени гидролиза исчезли [27]. Однако большинство современных методов тестирования усвояемости in vitro не учитывают эти пептидазы щеточной каймы [28,29,30].
Белки, пептиды и даже свободные аминокислоты, которые не были переварены и абсорбированы в тонком кишечнике, в конечном итоге попадают в толстый кишечник, где они будут ферментироваться микробиотой кишечника. Обычными реакциями конверсии белков, которые происходят в толстом кишечнике, являются дезаминирование и декарбоксилирование, что в конечном итоге приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот и аминов [31]. Эти продукты, в свою очередь, будут запускать множество различных биологических реакций, таких как модуляция воспаления и передача сигнала [31].Помимо перечисленных выше ферментов, условия pH, также меняющиеся во всем желудочно-кишечном тракте, будут играть ключевую роль в переваривании белка. Многие белки теряют свою структуру в кислой среде желудка, что способствует гидролизу белков [32].
4. Перевариваемость белков
Перевариваемость белков зависит от факторов, которые могут быть как внутренними, так и внешними по отношению к белку. Внутренние факторы включают аминокислотный профиль белка, а также фолдинг и сшивание белка.К внешним факторам относятся pH, температура и условия ионной силы, присутствие вторичных молекул, таких как эмульгаторы, и факторы, препятствующие питанию. Обработка пищевых продуктов оказывает существенное влияние на эти факторы и, следовательно, на усвояемость белка. Далее будут рассмотрены внутренние и внешние факторы, влияющие на различия в перевариваемости белков, а также влияние обработки на перевариваемость зерновых белков. Кроме того, как внутренние, так и внешние факторы могут зависеть от условий выращивания (например,ж., засуха и тепловой стресс) в процессе развития растений [33]. Однако предуборочные параметры, влияющие на перевариваемость растительных белков, выходят за рамки данной рукописи.
4.1. Внутренние факторы
Пептидазы часто проявляют высокую специфичность в отношении гидролиза пептидных связей, соседствующих с конкретным типом аминокислот. Аминокислотные профили белков, следовательно, определяют восприимчивость белка к гидролизу специфическими пептидазами. Кроме того, эти аминокислоты и пептидные связи должны быть легко доступны для пептидаз.Богатые пролином участки белковых последовательностей обычно снижают гибкость белковой цепи и известны своей высокой устойчивостью к гидролизу пептидазой. Например, глютеновые белки характеризуются высоким уровнем пролина, что является одной из причин его ограниченной усвояемости. Плотный сворачивание белка или агрегация белка обычно ограничивают доступ к пептидной цепи и, следовательно, замедляют гидролиз. Факторы, влияющие на растворимость белка, также влияют на усвояемость белка.Мартинес-Веласко и его коллеги [34], изучая перевариваемость белков кукурузных лепешек при хранении, описали отрицательную корреляцию между перевариваемостью белков и уровнем вторичных бета-конформаций (т. Е. Конформаций с бета-листом и бета-поворотом) [34 ]. Ограниченная усвояемость этих вторичных структур объяснялась их высокой гидрофобностью. Было показано, что структуры бета-листа и бета-витка играют решающую роль в формировании вязкоупругого теста из пшеничной муки [35].На более высоком структурном уровне сшивание внутри и между отдельными белками резко влияет на перевариваемость белков. Гейгер и Харрис [36] изучали усвояемость белка шерсти пепсином. Белок шерсти характеризуется плотной сетчатой структурой пептидных цепей, которые соединены дисульфидными поперечными связями. Восстановление этих дисульфидных мостиков с последующим (частичным) повторным окислением показало, что усвояемость этих образцов с низкой степенью сшивки была намного выше, чем у тех белков, которые были сшиты в большей степени.При выпечке хлеба образование дисулифидной связи играет решающую роль в вязкоупругости теста, способности удерживать газ и конечном качестве хлеба [37,38].
4.2. Внешние факторы
Внешними факторами, снижающими перевариваемость белков, являются наличие факторов, препятствующих питанию, и физическое удержание, например, в клеточных структурах, которые защищают белки от пептидаз.
Наиболее хорошо описанными антипитательными факторами, обнаруженными в растениях (и (псевдо) злаках), которые ограничивают перевариваемость белков, являются ингибиторы протеаз (например,например, ингибиторы трипсина и химотрипсина), дубильные вещества и фитаты [8,39,40]. Гемагглютинины / лектины в бобовых и зерновых культурах, глюкозинолаты в белковых продуктах горчицы и канолы, госсипол в белковых продуктах из семян хлопка, сапонины в бобовых, овсе и чае, а также основания урикогенных нуклеиновых кислот в белковых продуктах дрожжей — это еще несколько примеров [8,41]. Лектины, то есть некаталитические сахаросвязывающие белки, препятствуют гидролизу белков и сами известны своей высокой устойчивостью к протеолизу и стабильностью в широком диапазоне pH [41,42].Следовательно, их можно найти как в свежих, так и в обработанных продуктах, которые мы перевариваем ежедневно. Хотя лектины традиционно ассоциируются с пищевыми отравлениями, в последнее время все большее распространение получает взгляд на лектины как на биологически активные белки в продуктах питания и кормах [42].
Ингибиторы пептидазы, такие как ингибиторы трипсина и химотрипсина, также являются белками, но гораздо более чувствительны к температурным воздействиям и гидролитическим условиям в желудочно-кишечном тракте [40]. Ингибиторы (химо) трипсина снижают перевариваемость белка за счет инактивации (химо) трипсина, двух наиболее важных пептидаз в желудочно-кишечном тракте.Однако в случае ингибиторов трипсина простой тепловой обработки часто бывает достаточно, чтобы инактивировать эти антипитательные факторы. Ингибиторы трипсина имеют белковую природу, что означает, что они относительно легко могут быть инактивированы нагреванием, инфракрасным излучением, кипячением, шелушением и т. Д. Однако Клементе и его коллеги [43] обнаружили, что значительная часть активности ингибитора трипсина была термостойкой. .
Термостойкие антипитательные факторы, наоборот, представляют собой, например, танины [4] и фитаты [41,44].Танины — это природные водорастворимые полифенолы, которые образуют комплексы и осаждаются с белками в водной среде. Взаимодействуя с белками (пептидазы и белковые субстраты) и минералами, дубильные вещества снижают гидролитическую активность в пище [41]. Некоторые дубильные вещества легко гидролизуются в кислотных или щелочных условиях или под действием ферментов. Конденсированные танины, напротив, представляют собой полимеризованные молекулы, которые очень устойчивы к гидролизу [8]. Конденсированные танины — это преобладающий тип танинов, содержащихся в нашей пище.Танины в большом количестве присутствуют в сорго, просе, различных видах фасоли и горохе. Поскольку термическая обработка не влияет на концентрацию танинов, были разработаны альтернативные технологические способы снижения содержания дубильных веществ, включая лущение, замачивание, добавление химикатов и проращивание [8,45].
Фитиновая кислота или фитаты в природе встречаются в растениях и известны своей способностью связывать металлы. В растениях фитаты действуют как минеральный источник во время прорастания. В желудочно-кишечном тракте людей и животных фитат связывает важные минералы, делая их менее биодоступными.Фитат влияет на перевариваемость белка, конкурируя за минеральные кофакторы, необходимые пептидазам для активности и прямого взаимодействия с белком. Содержание фитата может быть уменьшено путем экструзии (высокая температура, обработка с высоким сдвигом), в то время как классическая термообработка не влияет на уровень фитата [41,44]. Кроме того, тепловая обработка инактивирует фитазы, ферменты, которые, как известно, гидролизуют фитат. В злаках, таких как рис, пшеница и просо, фитат преимущественно находится во внешних слоях ядра, которые обычно удаляются в процессе измельчения.У кукурузы, наоборот, фитат находится в эндосперме [46].
Пищевые волокна также связаны с затрудненным гидролизом белка. Однако влияние пищевых волокон может быть чисто физическим, т.е. за счет увеличения вязкости содержимого желудочно-кишечного тракта гидролитические ферменты могут не так быстро диффундировать к своим субстратам и получить доступ к ним [47].
Для более полного обзора антипитательных факторов, влияющих на активность пептидазы, читатели любезно отсылаем к превосходному обзору Гилани и его коллег [8].
4.3. Эффект обработки
В целом обработка пищевых продуктов предназначена для увеличения питательной ценности пищевых продуктов за счет того, что биополимеры становятся более доступными для пищеварительных процессов [41]. В пищевых продуктах на растительной основе необходимо добиться желатинизации крахмала, разрушения клеточных стенок и инактивации токсических и антипитательных факторов, чтобы обеспечить надлежащую экстракцию энергии и питательных веществ.
Что касается усвояемости белка, то очень ранние исследования показали, что сырой яичный белок очень плохо переваривается и вызывает серьезный желудочно-кишечный дискомфорт при употреблении [48].При переработке (в данном случае нагревании) усвояемость белков яичного белка значительно повысилась. Ранние исследования указали на анти-триптический фактор или особый химический состав белков, затрудняющий усвояемость белков. Из всех присутствующих различных белковых компонентов яичного белка фракция альбумина была идентифицирована как компонент с высокой степенью усвояемости. Сырой желток, напротив, хорошо переваривается и усваивается, и если при употреблении сырого желтка возникает желудочно-кишечный дискомфорт, его часто связывают с высоким содержанием жира в этой фракции [48].Более поздние исследования действительно подтвердили, что истинная перевариваемость вареных и сырых яичных белков в подвздошной кишке сильно различалась, то есть примерно 90% против 50% соответственно [49,50]. Тесты in vitro со специфическими пептидазами показали, что овальбумин в сыром яичном белке переваривается незначительно или даже не переваривается, тогда как коагулированные при нагревании белки яичного белка гораздо более восприимчивы к перевариванию пепсином [50].
4.3.1. Уменьшение размера частиц и физическое разделение по размеру
Зерновые и псевдозерновые культуры часто подвергаются измельчению или измельчению перед использованием в качестве ингредиентов в производстве пищевых продуктов.Во время этого процесса измельчения или измельчения клеточные структуры разрываются, и воздействие белковой матрицы на окружающую среду (и на гидролитические ферменты) увеличивается. Следовательно, чисто физические процессы уменьшения размера часто улучшают усвояемость белка.
Воздушная классификация зерновых фракций — дешевый и чистый метод получения фракций с различными физическими свойствами и химическим составом. Эти фракции обычно также различаются по функциональности и питательности.Например, воздушная классификация фракций отрубей дает по крайней мере некоторые фракции со значительно более высоким содержанием белка. Одна из этих фракций с более высоким содержанием белка, выделенная Ранхотрой и его коллегами [51], которая имела более высокое содержание белка, также имела лучший аминокислотный профиль, поскольку в этой фракции было измерено большее количество первой лимитирующей незаменимой аминокислоты лизина. Более того, очевидная перевариваемость белка этой фракции оказалась намного выше [51].
4.3.2. Термообработка и обработка под давлением
Усвояемость белков обычно улучшается за счет термической денатурации [32].В зависимости от тяжести лечения и типа белка белки могут либо потерять свою плотно сложенную структуру, что приводит к большей доступности пептидной цепи для гидролитических ферментов, либо агрегироваться. Пример повышения усвояемости за счет термической обработки имеет место при переработке бобов. Бобы часто подвергаются замачиванию и варке, процессам, которые, как обнаружили Барампама и Симард [52], улучшают усвояемость белка.
Однако разворачивание белков может в конечном итоге привести к образованию (плотных) агрегатов, нарушающих перевариваемость белков [53].Действительно, образование, например, дисульфидных связей между белками сорго во время термической обработки приводит к снижению усвояемости белка [54]. Исследования также показали, что потеря усвояемости в условиях in vitro была вызвана гидрофобными взаимодействиями между белками [54]. Следовательно, тепловая обработка оказывает противоречивое влияние на усвояемость белка. В то время как тепловая инактивация ингибиторов трипсина должна положительно влиять на показатели усвояемости белков, денатурация белка с последующей агрегацией, вызванной тепловой обработкой, снижает усвояемость белка [8].Интенсивные термические обработки могут в конечном итоге даже привести к ухудшению или деградации аминокислотных остатков [32].
Кроме того, pH, ионная сила и общий состав продукта будут определять влияние термической обработки на конфигурацию и усвояемость белка. Тепловая обработка в «правильных» условиях может способствовать рацемизации, реакциям Майяра или образованию дисульфидных мостиков и других ковалентных связей, таких как лизиноаланин (LAL, особенно стимулируется в щелочных условиях) и изопептидные связи [8,32,55].Щелочная / тепловая обработка индуцирует образование D-аминокислот в белках (рацемизация), что резко снижает качество белка (по оценке путем мониторинга роста крыс) [8]. Эти D-аминокислоты могут быть более восприимчивыми к определенным реакциям разложения, чем их аналоги L-аминокислот, но также препятствуют гидролизу белка и, следовательно, влияют на биодоступность незаменимых аминокислот. Макаронные изделия, обогащенные белками бобового или пшеничного глютена и высушенные при различных температурах, показали, что сушка при высоких температурах может привести к снижению биодоступности аминокислот.Структурные модификации белков, включая реакции Майяра, лежат в основе этой пониженной биодоступности [56]. Помимо образования дисульфидной связи, тепловая обработка богатой белком пищи также может запускать образование ковалентных изопептидных связей между лизином и глутаминовой или аспарагиновой кислотой. Хотя реакции приводят к чистому снижению содержания лизина, изопептидные связи, по-видимому, легко гидролизуются. Следовательно, образование изопептидной связи, вероятно, не влияет на биодоступность лизина.Однако чрезмерное сшивание через изопептидные связи может в конечном итоге снизить доступность белковой цепи для пищеварительных ферментов [32]. Другой тип ковалентных связей, которые образуются в щелочных условиях, — это связи LAL, образующиеся в зерновых продуктах, таких как твердые крендели [32,57]. Однако квази-защитный эффект образования изопептида на биодоступность лизина является исключением. Термическая обработка часто запускает реакции дериватизации с ε-аминогруппой в боковой цепи лизина.Это делает лизин недоступным в качестве незаменимой аминокислоты. Примерами молекул, с которыми может реагировать аминогруппа, являются восстанавливающие сахара, окисленные полифенолы и окисленные липиды. Доступное содержание лизина после обработки можно измерить с помощью 1-фтор-2,3-динитробензола [4].
Щелочная обработка зерновых не ограничивается образованием кренделя. Было показано, что во время производства кукурузной лепешки щелочная (тепловая) обработка кукурузы, также называемая никстамализацией, снижает усвояемость белка [34].
Обработка высоким гидростатическим давлением — это новая технология, которая в последнее время вызывает большой интерес как альтернатива тепловой пастеризации. Предварительная обработка под высоким давлением образцов муки из злаков перед использованием этой муки в выпечке практически не снизила усвояемость белка в полученных образцах хлеба. Возможным объяснением этого небольшого уменьшения (если таковое имеется) было образование белковой сети или внутри- / межмолекулярных дисульфидных мостиков [58]. Обработка давлением вызывает денатурацию белка, но степень денатурации сильно зависит от параметров обработки [59].Кроме того, приготовление под высоким давлением также приводит к разрушению антинутриентов, таких как фитаты, дубильные вещества и ингибиторы трипсина. Следовательно, можно найти исследования, описывающие как снижение, так и повышение перевариваемости белка. Хотя приготовление риса под высоким давлением, например, снижает усвояемость белка в большей степени, чем обычное приготовление [60], также сообщается, что приготовление под высоким давлением улучшает усвояемость белка вигнового гороха in vitro [61]. Более того, было доказано, что обработка под высоким давлением позволяет избежать или обратить вспять эффект снижения усвояемости варки на белки сорго [62].
4.3.3. Экструзия и вспучивание
Экструзия — это комбинированная термомеханическая обработка, которая изменяет химический, физический и пищевой профиль пищевых продуктов, и является распространенной техникой для производства закусок и продуктов из хлопьев для завтрака на основе злаков. Помимо использования технологии экструзии для производства закусок на основе злаков, ее также можно использовать для изменения свойств муки. Было показано, что экструзия значительно увеличивает усвояемость питательных веществ [28,63].Молекулярное расщепление и инактивация антипитательных факторов посредством физического / химического распада хорошо описаны [41,63]. Для фракций зерновых отрубей, например, экструзия использовалась для резкого снижения уровней / активности ингибиторов фитата, полифенола и трипсина [41]. Далин и Лоренц [64] изучали усвояемость in vitro (с использованием трипсина) экструдированной цельнозерновой муки из семи различных зерен, т. Е. Ржи, озимой пшеницы, киноа, кукурузы, проса и сорго с низким содержанием танинов и танинов.Их результаты показали, что усвояемость белков всех семи цельнозерновых муок может быть увеличена путем тщательного выбора условий процесса экструзии [64]. Аналогичное увеличение перевариваемости белка было отмечено Omosebi и его коллегами [63] после экструзионного приготовления детской смеси, состоящей из протеина кукурузы, концентрата соевого протеина и крахмала кассавы.
Выдувание взрывом — это метод, при котором зерна нагреваются в течение короткого времени в камере расширения при повышенном давлении.По истечении заданного времени камера открывается, и из-за внезапного падения давления вода в зернах мгновенно испаряется, что приводит к резкому расширению зерен. Хуанг и его коллеги [29] обнаружили, что вздутие живота улучшает усвояемость протеина воздушным зерном (ячмень, рис и пшеница). Однако они не наблюдали такого улучшения усвояемости протеина проса. Улучшение усвояемости объяснялось более открытой структурой воздушных зерен, увеличивающей доступность белков для пептидазной активности [29].Подобное повышение перевариваемости белков наблюдали Ллопарт и Драго [65] после того, как съели сорго. Фрагментация клеточных стенок в эндосперме ядра здесь также обсуждалась как основная причина улучшенной перевариваемости. Напротив, в исследовании, проведенном Паркером и его коллегами, потребление сорго не повлияло на усвояемость белка сорго [66]. Похоже, что различия между сортами и условиями обработки играют важную роль в усвояемости белка.
4.3.4. Ферментация и прорастание
Во время прорастания и ферментации высвобождается или синтезируется множество гидролитических ферментов, которые разрушают факторы, препятствующие питанию (например,g., фитазы) или гидролизуют биополимеры (например, белки) [67]. Усвояемость белков проса можно повысить с помощью простых этапов обработки, таких как декортикация, проращивание, ферментация и пропаривание [54]. Во время обработки уровни антипитательных веществ снижаются, белки разрушаются, а экстрагируемость белков повышается [54]. Также было показано, что присутствие восстанавливающих агентов увеличивает перевариваемость белка за счет их действия на дисульфидные поперечные связи. Кроме того, усвояемость белка в различных семенах (хлебный орех, орех кешью и рифленая тыква) может быть улучшена путем варки и ферментации.В этих семенах присутствуют дубильные вещества, фитиновая кислота и ингибиторы трипсина, которые снижают усвояемость белка. После кипячения содержание танина существенно снижалось, а ферментация оказалась наиболее эффективным методом обработки для снижения активности ингибиторов фитиновой кислоты и трипсина [68]. Подобный эффект на перевариваемость белка был обнаружен Огодо и его коллегами [69] на ферментированной сорго муке. Эти исследователи предположили, что гидролитические ферменты могли превратить сильно нерастворимые запасные белки в более простые и растворимые продукты.Кроме того, падение pH во время ферментации может способствовать ферментативной активности пептидаз и повышать растворимость белка [69].
4.3.5. Гидролиз белков
Для увеличения функциональности белков (эмульгирующих, пенообразующих и / или гелеобразующих свойств) белки часто слегка гидролизуются до пептидов, которые все еще имеют относительно высокую молекулярную массу [70]. В конкретном случае белков молока гидролиз действительно увеличивал усвояемость белков in vitro [71].Аналогичный эффект наблюдался на растительных и зерновых белках. Купман и его коллеги [72] продемонстрировали, что переваривание протеиновых гидролизатов ускоряется по сравнению с интактным протеином. Кроме того, всасывание из кишечника ускоряется, что способствует более быстрому включению этих аминокислот в белок скелетных мышц [72].
4.3.6. Процесс выпечки хлеба
Выпечка хлеба — это сложная процедура, которая включает стадии гидратации, ферментации и нагревания, следовательно, комбинирование некоторых из вышеперечисленных стадий обработки.Ву и его коллеги [73] исследовали изменения усвояемости белка во время выпечки хлеба с использованием глютеновой и безглютеновой муки. Было показано, что усвояемость белка увеличивалась во время ферментации / расстойки, а во время выпечки она снова снижалась. Более того, те же исследователи [73] обнаружили, что скорость переваривания белка в муке обратно коррелировала с общим содержанием полифенолов и пищевых волокон. Считается, что полифенолы связываются с участками узнавания пищеварительных ферментов и, как таковые, препятствуют реакции гидролиза.Кроме того, может происходить сшивание белков через полифенолы, что еще больше ограничивает перевариваемость белка [73].
Костекли и Карабая [40] изучали уровни активности ингибиторов трипсина и химотрипсина в зерновой муке, тесте и образцах хлеба. Поскольку хлеб является основным продуктом нашего повседневного рациона, информация об уровнях этих ингибиторов и их активности имеет решающее значение. Во время обработки активность ингибитора трипсина снижалась при ферментации и выпекании. Активность ингибитора химотрипсина, наоборот, повышалась в цельнозерновых продуктах во время ферментации [40].В отличие от очищенной пшеничной муки, в цельнозерновой муке, тесте и хлебе не было обнаружено активности ингибиторов трипсина. Возможным объяснением этого является комплексообразование между ингибиторами протеаз и компонентами отрубей, возможно, сложными полисахаридами, которые инактивируют ингибиторы трипсина [40].
Подавленная перевариваемость белков глютена после выпечки объясняется денатурацией белка. Замена пшеничной муки рисовой увеличивает усвояемость протеина печенья [74].Кроме того, с точки зрения улучшения пищевого профиля хлебобулочных изделий диверсификация используемых зерновых может привести к субоптимальному аминокислотному составу пшеницы [75,76].
5. Неперевариваемые белки
Некоторые специфические домены пищевых белков очень устойчивы к перевариванию, и даже предполагалось, что они способны преодолевать барьер слизистой оболочки кишечника. Предполагается, что эти пептиды либо полезны для здоровья человека (например, биоактивные пептиды), либо вызывают иммунный ответ (например, биоактивные пептиды).г., пищевая аллергия) [77,78,79].
Запасные белки (псевдо) злаков имеют более низкую усвояемость, чем белки животного происхождения. Белки гречихи, например, имеют низкую доступность для всасывания в желудочно-кишечном тракте. Плохая доступность белков гречихи вызвана высоким уровнем ингибиторов протеаз и дубильных веществ, а также низкой чувствительностью белков, особенно фракции альбумина, к протеолитической активности [39]. Кроме того, просо известно своим более низким уровнем усвояемости крахмала и белка по сравнению с другими злаками [30].Другой злак, сорго, выращиваемый преимущественно в полузасушливых тропических районах, после влажного приготовления имеет очень плохую усвояемость белка. Плохая перевариваемость белка как в сорго, так и в просе обусловлена плотной внутренней структурой зерна, присутствием полифенолов и фитиновой кислоты, образованием дисульфидных и недисульфидных поперечных связей, гидрофобностью белка и изменениями вторичной структуры, которые были вызваны во время влажной варки [9 ]. Сшивание белков молекул кафирина в сорго и образование гидрофобных агрегатов паницина в просе, вероятно, являются основными факторами снижения перевариваемости белка [6,9].Белки Teff относительно хорошо усваиваются, но их усвояемость можно еще больше повысить, приготовив теффы в инъекции [80].
Белки пшеницы связаны с рядом нарушений питания. Самым известным заболеванием является глютеновая болезнь, заболевание, которое развивается у генетически предрасположенных людей после употребления в пищу злаков, содержащих глютен. Глиадины пшеницы и в меньшей степени глютенины с низким молекулярным весом несут иммуногенные пептиды [81]. Было идентифицировано множество этих пептидов α-глиадина, вызывающих целиакию.Примерами некоторых из этих иммуногенных эпитопов являются глия-α9 (PFPQPQLPY) и глия-α20 (FRPQQPUPQ) [82]. Необычный аминокислотный состав (высокое содержание пролина и глутамина) в белках глютена препятствует полному перевариванию этих белков в желудочно-кишечном тракте. Хотя для большинства людей пептиды не вызывают никаких проблем, по оценкам, 1% мирового населения страдает целиакией [83], и у этих людей эти пептиды запускают каскад аутоиммунных реакций, которые приводят к серьезному поражению кишечника.Несколько исследователей пытались разработать решения для людей, страдающих целиакией. Один из этих исследованных решений включает предварительную обработку белка глютена смесями пептидаз (например, неспецифической эндопептидазой папайи и трех микробных пептидаз (лейцино-аминопептидаза Aspergillus oryzae , Aspergillus melleus, эндопептидазы пеницилловой кислоты и остатков пеницилловой кислоты 11) citrinum deutorlysin)) [84]. Эти пептидазы способны переваривать вышеупомянутые богатые пролином пептиды и, следовательно, снижать концентрацию иммуногенных пептидов.Другие стратегии включают создание сортов пшеницы, которые не вызывают эти желудочно-кишечные реакции [81], и целенаправленную переработку зерновых. Одним из таких новых злаков является тритордеум, гибрид твердых сортов пшеницы и дикого ячменя [85]. Было показано, что Tritordeum имеет меньшее количество иммуногенных эпитопов, чем обычная пшеница. Этот новый злак подходит для включения в рацион людей, которые хотят снизить потребление глютена, но не для людей, страдающих глютеновой болезнью, поскольку при пищеварении все еще образуются иммуногенные пептиды глютена [85].Процессинг оказывает большое влияние на физико-химические свойства глютена и, следовательно, влияет на пищеварительную стабильность и, следовательно, на антигенный потенциал белка [86]. Rahaman и его коллеги [86] обнаружили, что сдвиг сам по себе не влияет на перевариваемость белка, в то время как pH и температура существенно влияют на перевариваемость глютена и антигенные характеристики образующихся гидролизатов. При pH 3 глютен подвергается кислотному дезамидированию, что приводит к лучшему гидролизу белков, генерируя меньшие пептидные фракции с более низкой антигенностью [86,87].При нагревании белков они агрегируются, повышая устойчивость белков к перевариванию [86]
6. Outlook
Белки злаков и псевдозернов не считаются высококачественными из-за их неоптимального аминокислотного профиля и ограниченной перевариваемости белков. На перевариваемость белка часто влияет комбинация различных факторов, специфичных для исследуемого белка и / или окружающей его среды. Таким образом, усвояемость белков может регулироваться выборочной обработкой пищевых продуктов.Однако влияние обработки на усвояемость протеина не так просто и требует строгого контроля за условиями обработки. Более того, необходимость увеличения усвояемости белка в нашей общей западной диете вызывает сомнения, поскольку потребление белка обычно не является ограничивающим фактором в западной диете. Однако одним исключением и объектом внимания в этом контексте является пожилой сегмент западного населения, которому требуется адекватное потребление белка за счет (и даже обогащение белком) своего рациона для поддержания мышечной массы и функции [21,22,23, 24].При потреблении зерновых белков вызывает беспокойство неоптимальное соотношение аминокислот, которое не соответствует соотношению, которое человек должен потреблять для поддержания роста и здорового обмена веществ. Более диверсифицированное потребление зерновых и псевдозерновых, превосходящее традиционную диету с преобладанием пшеницы и кукурузы, может частично соответствовать этим субоптимальным соотношениям.
Благодарности
Автор выражает признательность NSERC за поддержку исследовательской программы в рамках программы Discovery (номер гранта RGPIN-2017-05213).
Финансирование
Исследование финансировалось программой NSERC Discovery, номер гранта RGPIN-2017-05213.
Конфликт интересов
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Ссылки
2. Ридс П.Дж. Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека. J. Nutr. 2000; 130: 1835С – 1840С. DOI: 10.1093 / JN / 130.7.1835S. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Паддон-Джонс Д., Кэмпбелл В. В., Жак П. Ф., Кричевский С. Б., Мур Л. Л., Родригес Н.Р., Ван Лун L.J.C. Белок и здоровое старение. Являюсь. J. Clin. Nutr. 2015; 101: 1339S – 1345S. DOI: 10.3945 / ajcn.114.084061. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Нильсен С.С. Анализ пищевых продуктов. 5-е изд. Springer Nature; Бейзингсток, Великобритания: 2017. [Google Scholar] 5. Pernollet J.C. Белковые тела семян: ультраструктура, биохимия, биосинтез и деградация. Фитохимия. 1978; 17: 1473–1480. DOI: 10.1016 / S0031-9422 (00) 94623-5. [CrossRef] [Google Scholar] 6. Дуоду К.Г., Тейлор Дж.Р.Н., Белтон П.С., Хамакер Б.R. Факторы, влияющие на усвояемость белка сорго. J. Cereal Sci. 2003. 38: 117–131. DOI: 10.1016 / S0733-5210 (03) 00016-X. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Bhattarai R.R., Dhital S., Wu P., Chen X.D., Gidley M.J. Переваривание изолированных бобовых клеток на модели желудочно-двенадцатиперстной кишки: три механизма ограничивают гидролиз крахмала и белка. Food Funct. 2017; 8: 2573–2582. DOI: 10.1039 / C7FO00086C. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Гилани Г.С., Сяо С.В., Кокелл К.А. Влияние антипитательных факторов в пищевых белках на усвояемость белка и биодоступность аминокислот, а также на качество белка.Br. J. Nutr. 2012; 108: 5315–5332. [PubMed] [Google Scholar] 9. Гулати П., Ли А., Холдинг Д., Сантра Д., Чжан Ю., Роуз Д. Дж. Нагревание снижает усвояемость протеина просо за счет образования гидрофобных агрегатов. J. Agric. Food Chem. 2017; 65: 1952–1959. DOI: 10.1021 / acs.jafc.6b05574. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Шаафсма Г. Критерии и значение источников белка в рационе человека — оценка аминокислот с поправкой на усвояемость белка. J. Nutr. 2000; 130: 1865S – 1867S. DOI: 10,1093 / JN / 130.7.1865S. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Сарвар Г. Метод оценки аминокислот с поправкой на усвояемость белков переоценивает качество белков, содержащих факторы, препятствующие питанию, и плохо усваиваемых белков, дополненных ограничивающими аминокислотами у крыс. J. Nutr. 1997; 127: 758–764. DOI: 10,1093 / JN / 127.5.758. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Хамад А.М., Филдс М.Л. Оценка качества протеина и доступного лизина проросших и ферментированных злаков. J. Food Sci. 1979; 44: 456–459.DOI: 10.1111 / j.1365-2621.1979.tb03811.x. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Шахин Н., Ислам С., Мунмун С., Мохидуззаман М., Лонгва Т. Профили аминокислот и количество легкоусвояемых незаменимых аминокислот белков из основных приоритетных пищевых продуктов в Бангладеш. Food Chem. 2016; 213: 83–89. DOI: 10.1016 / j.foodchem.2016.06.057. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Boye J., Wijesinha-Bettoni R., Burlingame B. Оценка качества протеина через двадцать лет после внедрения метода оценки аминокислот с поправкой на усвояемость протеина.Br. J. Nutr. 2012; 108: S183 – S211. DOI: 10.1017 / S0007114512002309. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Han F., Han F., Wang Y., Fan L., Song G., Chen X., Jiang P., Miao H., Han Y. Баллы усваиваемых незаменимых аминокислот в девяти приготовленных злаках. Br. J. Nutr. 2019; 121: 30–41. DOI: 10.1017 / S0007114518003033. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Marinangeli C.P.F., House J.D. Потенциальное влияние количества усваиваемых незаменимых аминокислот как показателя качества белка на правила питания и здоровье.Nutr. Ред. 2017; 75: 658–667. DOI: 10,1093 / нутрит / nux025. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Лундквист П., Артурссон П. Пероральное всасывание пептидов и наночастиц через кишечник человека: возможности, ограничения и исследования в тканях человека. Adv. Препарат Делив. Ред. 2016; 106: 256–276. DOI: 10.1016 / j.addr.2016.07.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Эриксон Р.Х., Ким Ю.С. Переваривание и всасывание диетического белка. Анну. Rev. Med. 1990; 41: 133–139. DOI: 10.1146 / annurev.me.41.020190.001025. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Мендонка Н., Хилл Т.Р., Гранич А., Дэвис К., Коллертон Дж., Мазерс Дж. К., Сирво М., Вриден В.Л., Сил С.Дж., Кирквуд Т. Потребление микронутриентов и источники пищи в очень старом возрасте: анализ исследования Newcastle 85+. Br. J. Nutr. 2016; 116: 751–761. DOI: 10.1017 / S0007114516002567. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Круз-Йентофт А., Ланди Ф., Шнайдер С.М., Зунига К., Араи Х., Буари Ю., Чен Л.-К., Филдинг Р.А., Мартин Ф.C., Sieber J.-P.M.C. и др. Распространенность и вмешательства при саркопении у пожилых людей: систематический обзор. Отчет Международной инициативы по саркопении (EWGSOP и IWGS) Age Aging. 2014; 43: 748–759. DOI: 10,1093 / старение / afu115. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Фульгони В.Л. Текущее потребление белка в Америке: анализ национального обследования здоровья и питания, 2003–2004 гг. Являюсь. J. Clin. Nutr. 2008; 87: 1554S – 1557S. DOI: 10.1093 / ajcn / 87.5.1554S. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24.Нильссон А., Рохас Д.М., Кади Ф. Влияние соблюдения различных рекомендаций по потреблению белка на мышечную массу и физическую функцию у физически активных пожилых женщин. Питательные вещества. 2018; 10: 1156. DOI: 10.3390 / nu100
. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Auld D.S. Глава 289 — Карбоксипептидаза A. В: Rawlings N.D., Salvesen G., editors. Справочник протеолитических ферментов. Академическая пресса; Кембридж, Массачусетс, США: 2013. С. 1289–1301. [Google Scholar] 26. Aviles F.X., Vendrell J. Глава 296. Карбоксипептидаза B.В: Ролингс Н., Сальвесен Г., редакторы. Справочник протеолитических ферментов. Академическая пресса; Кембридж, Массачусетс, США: 2013. С. 1324–1329. [Google Scholar] 27. Пикариелло Г., Мираллес Б., Мамоне Г., Санчес-Ривера Л., Ресио И., Аддео Ф., Ферранти П. Роль пептидаз щеточной каймы кишечника в моделированном переваривании белков молока. Мол. Nutr. Food Res. 2015; 59: 948–956. DOI: 10.1002 / mnfr.201400856. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Azzollini D., Derossi A., Fogliano V., Lakemond C.M.M., Severini C.Влияние рецептуры и условий процесса на микроструктуру, текстуру и усвояемость экструдированных закусок, богатых насекомыми. Иннов. Food Sci. Emerg. Technol. 2018; 45: 344–353. DOI: 10.1016 / j.ifset.2017.11.017. [CrossRef] [Google Scholar] 29. Хуанг Р., Пан X., Лв Дж., Чжун В., Ян Ф., Дуан Ф., Цзя Л. Влияние взрывного выдувания на пищевой состав и усвояемость зерна. Int. J. Food Prop.2018; 21: 2193–2204. DOI: 10.1080 / 10942912.2018.1514634. [CrossRef] [Google Scholar] 30. Корделино И.Г., Тил К., Инамдар Л., Викерс З., Марти А., Исмаил Б.П. Кулинарные качества, усвояемость и сенсорные свойства макарон из просо из проса зависят от содержания амилозы и профиля проламина. LWT. 2019; 99: 1–7. DOI: 10.1016 / j.lwt.2018.09.035. [CrossRef] [Google Scholar] 31. Fan P., Li L., Rezaei A., Eslamfam S., Che D., Ma X. Метаболиты пищевых белков и пептидов кишечными микробами и их влияние на кишечник. Curr. Protein Pept. Sci. 2015; 16: 646–654. DOI: 10,2174 / 138
16666150630133657. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32.Swaisgood H.E., Catignani G.L. Усвояемость белков: методы оценки in vitro. Adv. Food Nutr. Res. 1991. 35: 185–236. [PubMed] [Google Scholar] 33. Импа С.М., Перумал Р., Бин С.Р., Джон Сунодж В.С., Джагадиш С.В.К. Дефицит воды и тепловой стресс вызвали изменение физико-химических характеристик зерна и микронутриентного состава сорго, выращиваемого в полевых условиях. J. Cereal Sci. 2019; 86: 124–131. DOI: 10.1016 / j.jcs.2019.01.013. [CrossRef] [Google Scholar] 34. Мартинес-Веласко А., Альварес-Рамирес Х., Родригес-Хуэзо Э., Мерас-Родригес М., Вернон-Картер Э.Дж., Лобато-Каллерос С. Влияние метода приготовления и времени хранения на усвояемость белков кукурузных лепешек in vitro. J. Cereal Sci. 2018; 84: 7–12. DOI: 10.1016 / j.jcs.2018.09.016. [CrossRef] [Google Scholar] 35. Веллнер Н., Миллс E.N.C., Браунси Г., Уилсон Р.Х., Браун Н., Фриман Дж., Хэлфорд Н.Г., Шури П.Р., Белтон П.С. Изменения вторичной структуры белка во время деформации глютена изучали с помощью динамической инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье.Биомакромолекулы. 2005; 6: 255–261. DOI: 10.1021 / bm049584d. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Гейгер В. Б., Харрис М. Зависимость неперевариваемости белка шерсти от его полимерной структуры. J. Res. Natl. Бур. Стоять. 1942; 29: 271–277. DOI: 10.6028 / jres.029.013. [CrossRef] [Google Scholar] 37. Джой И.Дж., Лагрейн Б., Делькур Дж. А. Эндогенные окислительно-восстановительные агенты и ферменты, которые влияют на формирование белковой сети во время выпечки хлеба — обзор. J. Cereal Sci. 2009; 50: 1–10. DOI: 10.1016 / j.jcs.2009.04.002.[CrossRef] [Google Scholar] 38. Лагрейн Б., Тевиссен Б.Г., Брайс К., Делькур Дж. А. Влияние окислительно-восстановительных агентов на экстрагируемость белков глютена при выпечке хлеба. J. Agric. Food Chem. 2007. 55: 5320–5325. DOI: 10.1021 / jf070639n. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. Икеда К., Сакагути Т., Кусано Т., Ясумото К. Эндогенные факторы, влияющие на усвояемость белка гречихи. Cereal Chem. 1991; 68: 424–427. [Google Scholar] 40. Костекли М., Каракая С. Ингибиторы протеаз в различных видах муки и хлеба: влияние ферментации, выпечки и переваривания in vitro на активность ингибирования трипсина и химотрипсина.Food Chem. 2017; 224: 62–68. DOI: 10.1016 / j.foodchem.2016.12.048. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Никмарам Н., Леонг С.Ю., Кубаа М., Чжу З., Барба Ф.Дж., Грейнер Р., Оэй И., Рухинеджад С. Влияние экструзии на антипитательные факторы пищевых продуктов: обзор. Контроль пищевых продуктов. 2017; 79: 62–73. DOI: 10.1016 / j.foodcont.2017.03.027. [CrossRef] [Google Scholar] 42. Мурамото К. Лектины как биоактивные белки в продуктах питания и кормах. Food Sci. Technol. Res. 2017; 23: 487–494. DOI: 10.3136 / fstr.23.487.[CrossRef] [Google Scholar] 43. Клементе А., Виоке Дж., Санчес-Виоке Р., Педроче Дж., Баутиста Дж., Миллан Ф. Факторы, влияющие на усвояемость белков альбуминов нута in vitro. J. Sci. Продовольственное сельское хозяйство. 2000. 80: 79–84. DOI: 10.1002 / (SICI) 1097-0010 (20000101) 80: 1 <79 :: AID-JSFA487> 3.0.CO; 2-4. [CrossRef] [Google Scholar] 44. Лалег К., Кассан Д., Баррон С., Прабхасанкар П., Микард В. Структурные, кулинарные, пищевые и антипитательные свойства макарон из 100% бобовых с высоким содержанием белка, без глютена.PLoS ONE. 2016; 11: e0160721. DOI: 10.1371 / journal.pone.0160721. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Осман М.А.Влияние различных методов обработки на состав питательных веществ, антипитательные факторы и усвояемость белков in vitro фасоли Dolichos Lablab ( Lablab purpuresus (L) Sweet) Пакистан J. Nutr. 2007. 6: 299–303. DOI: 10.3923 / pjn.2007.299.303. [CrossRef] [Google Scholar] 46. Гупта Р.К., Ганголия С.С., Сингх Н.К. Снижение содержания фитиновой кислоты и увеличение биодоступных микроэлементов в зерновых культурах.J. Food Sci. Technol. 2013; 52: 676–684. DOI: 10.1007 / s13197-013-0978-у. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Лин Ю., Чен К., Ту Д., Ю Х., Дай З., Шен К. Характеристика пищевых волокон из пшеничных отрубей (Triticum aestivum L.) и их влияние на переваривание белка сурими. LWT. 2019; 102: 106–112. DOI: 10.1016 / j.lwt.2018.12.024. [CrossRef] [Google Scholar] 48. Бейтман У.Г. Усвояемость и использование яичных белков. J. Biol. Chem. 1916; 26: 263–291. DOI: 10.3181 / 00379727-13-86.[CrossRef] [Google Scholar] 49. Evenepoel P., Geypens B., Luypaerts A., Hiele M., Ghoos Y., Rutgeerts P. Усвояемость вареного и сырого яичного белка у людей по оценке с помощью методов стабильных изотопов. J. Nutr. 1998; 128: 1716–1722. DOI: 10.1093 / JN / 128.10.1716. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Йошино К., Сакаи К., Мидзуха Ю., Шимидзуики А., Ямамото С. Пептическая перевариваемость сырых и термически коагулированных белков куриного яичного белка при кислом диапазоне pH. Int. J. Food Sci. Nutr. 2004. 55: 635–640. DOI: 10.1080/09637480412331350173. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Ранхотра Г.С., Гелрот Дж.А., Глейзер Б.К., Редди П.В. Пищевая ценность фракции отрубей воздушной классификации, полученных из твердой красной пшеницы. Cereal Chem. 1994; 71: 321–324. [Google Scholar] 52. Барампама З., Симард Р. Олигосахариды, факторы, препятствующие питанию, и усвояемость протеина сухих бобов в зависимости от обработки. J. Food Sci. 1994; 59: 833–838. DOI: 10.1111 / j.1365-2621.1994.tb08139.x. [CrossRef] [Google Scholar] 53. Карбонаро М., Грант Г., Марсилио С., Пуштаи А. Перспективы факторов, ограничивающих переваривание белков бобовых растений in vivo: антинутритиоановые соединения или запасные белки? J. Agric. Food Chem. 2000; 48: 742–749. DOI: 10,1021 / jf9m. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 54. Annor G.A., Tyl C., Marcone M., Ragaee S., Marti A. Почему просо имеет более низкую усвояемость крахмала и белка, чем другие злаки? Trends Food Sci. Technol. 2017; 66: 73–83. DOI: 10.1016 / j.tifs.2017.05.012. [CrossRef] [Google Scholar] 55. Гилани Г.С., Кокелл К.А., Сепер Э. Влияние антипитательных факторов на усвояемость белков и доступность аминокислот в пищевых продуктах. J. AOAC Int. 2005; 88: 967–989. [PubMed] [Google Scholar] 56. Laleg K., Salles J., Berry A., Giraudet C., Patrac V., Guillet C., Denis P., Tessier F.J., Guilbaud A., Howsam M., et al. Пищевая оценка смешанной пасты из пшеницы и бобов у растущих крыс: влияние источника белка и температуры сушки на усвояемость и удержание белка. Br. J. Nutr. 2019; 121: 496–507. DOI: 10.1017 / S0007114518003586. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 57. Ромбоутс И., Лагрейн Б., Брайс К., Делькур Дж. А. Реакции полимеризации пшеничного глютена: случай кренделя. Мир зерновых продуктов. 2012; 57: 203–208. DOI: 10.1094 / CFW-57-5-0203. [CrossRef] [Google Scholar] 58. Ангиолони А., Воротник С. Влияние обработки давлением гидратированного овса, проса и сорго муки на качество и питательные свойства комбинированного пшеничного хлеба. J. Cereal Sci. 2012; 56: 713–719. DOI: 10.1016 / j.jcs.2012.08.001.[CrossRef] [Google Scholar] 59. Гросс М., Янике Р. Белки под давлением — Влияние высокого гидростатического давления на структуру, функцию и сборку белков и белковых комплексов. Евро. J. Biochem. 1994; 221: 617–630. DOI: 10.1111 / j.1432-1033.1994.tb18774.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 61. Деол Дж., Бейнс К. Влияние домашних методов приготовления пищи на питательные и антипитательные факторы в стручках зеленой вигны ( Vigna unguiculata ). J. Food Sci. Technol. 2010. 47: 579–581.DOI: 10.1007 / s13197-010-0112-3. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 62. Коррейра И., Нунес А., Сараива Дж., Боррос А., Дельгадилло И. Обработка под высоким давлением в значительной степени предотвращает / восстанавливает снижение усвояемости приготовленного белка сорго при применении до / после приготовления. LWT — Food Sci. Technol. 2011; 44: 1245–1249. DOI: 10.1016 / j.lwt.2010.10.021. [CrossRef] [Google Scholar] 63. Омосеби М.О., Осундахунси О.Ф., Фагбеми Т.Н. Влияние экструзии на качество белка, антипитательные факторы и усвояемость дополнительного рациона из качественного белкового концентрата кукурузы и соевого белка.J. Food Biochem. 2018; 42: e12508. DOI: 10.1111 / jfbc.12508. [CrossRef] [Google Scholar] 64. Далин К., Лоренц К. Усвояемость белков экструдированных злаков. Food Chem. 1993; 48: 13–18. DOI: 10.1016 / 0308-8146 (93)
-Z. [CrossRef] [Google Scholar] 65. Ллопарт Э.Е., Драго С.Р. Физико-химические свойства сорго и технологическая возможность приготовления. Изменения в питании после лопания. LWT — Food Sci. Technol. 2016; 71: 316–322. DOI: 10.1016 / j.lwt.2016.04.006. [CrossRef] [Google Scholar] 66. Паркер М.Л., Грант А., Ригби Н.М., Белтон П.С., Тейлор Дж. Р. Н. Влияние хлопка на клеточные стенки эндосперма сорго и кукурузы. J. Cereal Sci. 1999; 30: 209–216. DOI: 10.1006 / jcrs.1999.0281. [CrossRef] [Google Scholar] 67. Нхата С.Г., Аюа Э., Камау Э.Х., Шингиро Дж.Б. Ферментация и прорастание улучшают питательную ценность зерновых и бобовых культур за счет активации эндогенных ферментов. Food Sci. Nutr. 2018; 6: 2446–2458. DOI: 10.1002 / fsn3.846. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Фагбеми Т.Н., Ошоди А.А., Ипинмороти К.О. Влияние обработки на некоторые факторы, препятствующие питанию, и усвояемость мультиферментных белков in vitro (IVPD) трех семян тропических растений: хлебного ореха ( Artocarpus altilis ), ореха кешью ( Anacardium occidentale ) и тыквы с канавками ( Telfairia occidentalis ), Пакистан J. Nutr. 2005. 4: 250–256. [Google Scholar] 69. Огодо А.С., Угбогу О.К., Ониеагба Р.А., Окереке Х.С. Микробиологическое качество, приблизительный состав и усвояемость крахмала / белка in vitro муки сорго двухцветного, сброженной консорциумом молочнокислых бактерий.Chem. Биол. Technol. Agric. 2019; 6: 1–9. DOI: 10.1186 / s40538-019-0145-4. [CrossRef] [Google Scholar] 70. Линарес Э., Ларре К., Лемест М., Попино Ю. Эмульгирующие и пенообразующие свойства гидролизатов глютена с возрастающей степенью гидролиза: роль растворимых и нерастворимых фракций. Cereal Chem. 2000; 77: 414–420. DOI: 10.1094 / CCHEM.2000.77.4.414. [CrossRef] [Google Scholar] 71. Северин С., Вэнь-шуй X. Пищевая ценность казеинов и сывороточных белков и их гидролизатов из Protamex. Дж.Zhejiang Univ. Sci. Б. 2006; 7: 90–98. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 72. Купман Р., Кромбах Н., Гийсен А.П., Вальранд С., Фоквант Дж., Кис А.К., Лемоскет С., Сарис В.Х.М., Буари Ю., ван Лун Л.Дж.С. Проглатывание гидролизата протеина сопровождается ускорением переваривания и абсорбции in vivo по сравнению с его интактным протеином. Являюсь. J. Clin. Nutr. 2009. 90: 106–115. [PubMed] [Google Scholar] 73. Ву Т., Тейлор К., Небл Т., Нг К., Беннетт Л. Влияние химического состава и выпечки на усвояемость белков in vitro в хлебе, изготовленном из отобранной муки, содержащей глютен и не содержащей глютен.Food Chem. 2017; 233: 514–524. DOI: 10.1016 / j.foodchem.2017.04.158. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Клунклин В., Сэвидж Г. Влияние замены пшеничной муки пурпурной рисовой мукой на физико-химические характеристики, усвояемость in vitro и сенсорную оценку печенья. J. Food Qual. 2018; 2018: 8. DOI: 10,1155 / 2018/8052847. [CrossRef] [Google Scholar] 75. Кумар К.А., Шарма Г.К., Анилакумар К.Р. Влияние мультизернового премикса на пищевую, in vitro и in vivo усвояемость белков мультизернового печенья.J. Food Sci. Technol. 2019; 56: 746–753. DOI: 10.1007 / s13197-018-3533-z. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 76. Банерджи А., Анантанараян Л., Леле С. Исследования реологии и питания обогащенной амарантом пшеничной чапати (индийской лепешки) J. Food Process. Консерв. 2018; 42: e13361. DOI: 10.1111 / jfpp.13361. [CrossRef] [Google Scholar] 77. Capriotti A.L., Caruso G., Cavaliere C., Samperi R., Ventura S., Zenezini Chiozzi R., Laganà A. Идентификация потенциальных биоактивных пептидов, образующихся при моделировании желудочно-кишечного переваривания семян сои и белков соевого молока.J. Food Compos. Анальный. 2015; 44: 205–213. DOI: 10.1016 / j.jfca.2015.08.007. [CrossRef] [Google Scholar] 78. Вада Ю., Лоннердал Б. Биоактивные пептиды, высвобождаемые при переваривании грудного молока in vitro с пастеризацией и без нее. Педиатр. Res. 2015; 77: 546–553. DOI: 10.1038 / pr.2015.10. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 79. Нонгоньерма А.Б., Фицджеральд Р.Дж. Научные доказательства роли биоактивных пептидов, полученных из молочного белка, в организме человека: обзор. J. Funct. Еда. 2015; 17: 640–656. DOI: 10.1016 / j.jff.2015.06.021. [CrossRef] [Google Scholar] 80. Шумой Х., Паттин С., Раес К. Белок Tef: характеристика растворимости, усвояемость in vitro и его пригодность в качестве ингредиента, не содержащего глютен. LWT — Food Sci. Technol. 2018; 89: 697–703. DOI: 10.1016 / j.lwt.2017.11.053. [CrossRef] [Google Scholar] 81. Жуанин А., Бойд Л., Виссер Р.Г.Ф., Смолдерс М.Дж.М. Развитию пшеницы с гипоиммуногенным глютеном препятствует политика редактирования генов в Европе. Передний. Plant Sci. 2018; 9: 1523. DOI: 10.3389 / fpls.2018.01523.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 82. Малалгода М., Мейнхард С.В., Симсек С. Обнаружение и количественное определение иммуногенных эпитопов, связанных с глютеновой болезнью, в исторических и современных сортах твердой красной яровой пшеницы. Food Chem. 2018; 264: 101–107. DOI: 10.1016 / j.foodchem.2018.04.131. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 83. Эль Хури Д., Бальфур-Дюшарм С., Джой И.Дж. Обзор безглютеновой диеты: технологические и пищевые проблемы. Питательные вещества. 2018; 10: 1410. DOI: 10.3390 / nu10101410.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 84. Идо Х., Мацубара Х., Курода М., Такахаши А., Кодзима Ю., Койкеда С., Сасаки М. Комбинация ферментов, переваривающих глютен, улучшила симптомы нечувствительности к глютену без целиакии: рандомизированный одинарный слепой, плацебо-контролируемый кроссоверное исследование. Clin. Пер. Гастроэнтерол. 2018; 9: 181–189. DOI: 10.1038 / s41424-018-0052-1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 85. Вакеро Л., Комино И., Вивас С., Родригес-Мартин Л., Хименес М.Дж., пастор Х., Sousa C., Barro F. Tritordeum: новый злак для пищевой промышленности с хорошей переносимостью и значительным снижением иммуногенных пептидов глютена по сравнению с пшеницей. J. Sci. Продовольственное сельское хозяйство. 2018; 98: 2201–2209. DOI: 10.1002 / jsfa.8705. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 86. Рахаман Т., Васильевич Т., Ранчандран Л. Влияние тепла, pH и сдвига на усвояемость и антигенные характеристики пшеничного глютена. Евро. Food Res. Technol. 2016; 242: 1829–1836. DOI: 10.1007 / s00217-016-2682-4. [CrossRef] [Google Scholar] 87.Цю К., Сун В., Цуй С., Чжао М. Влияние дезамидирования лимонной кислоты на усвояемость и антиоксидантные свойства глютена пшеницы in vitro. Food Chem. 2013; 141: 2772–2778. DOI: 10.1016 / j.foodchem.2013.05.072. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Каковы основные факторы, влияющие на усвояемость кормов животных?
При составлении кормов и кормов для животных необходимо учитывать определенные важные факторы, чтобы поддерживать эффективность продукта и хорошее распространение на рынке.В кормлении животных выбор сырья, например, должен быть сделан на основе таких анализов, как химический состав, вкусовые качества и усвояемость.
Чтобы оценить соотношение цены и качества ингредиента и оптимизировать производство, нам необходимо не только выбирать вещества, богатые питательными веществами, но и гарантировать, что они полностью перерабатываются организмом животного. Этот процесс может варьироваться в зависимости от ингредиента и вида, и его расчет выполняется с помощью тестов , которые определяют коэффициент усвояемости в каждом случае.
Выбирая ингредиенты, которые демонстрируют высокую усвояемость, разработчики кормов могут повысить эффективность своих продуктов, гарантируя правильное сохранение питания и здоровья животных наряду с качеством и авторитетом бренда на рынке.
Что такое усвояемость в корме для животных?
Усвояемость — это фактор, который выражает потенциал ингредиента к перевариванию, абсорбции и переработке системой животного, будь то с точки зрения питательных веществ или энергии.
Очень важно, чтобы этот коэффициент был известен, когда компании, производящие корма и продукты для животных, принимают решения. Это потому, что это помогает в выборе идеального сырья, в зависимости от вида и типа производимой пищи.
Благодаря инновациям и новым разработкам, как на рынке, так и в исследованиях, остается в курсе усвояемости ингредиентов — лучший способ оптимизировать производство и снизить затраты. В конце концов, компании, разрабатывающие корма для животных, могут оценить используемые ингредиенты и поменять их, если найдут новые альтернативы с лучшим соотношением цены и качества.
Выбор богатых питательными веществами веществ, не зная об их усвояемости, может поставить под угрозу ощутимую эффективность корма. Низкая усвояемость корма для животных может привести к снижению веса животных и проявлению дефицита питательных веществ , даже если питательные вещества явно присутствуют в пищевой таблице корма.
В этом контексте разработчики кормов могут инвестировать в ингредиенты, которые богаты питательными веществами, но не усваиваются, поскольку они не усваиваются животными.Поскольку это так, единственный способ гарантировать, что добавленные к продукту питательные вещества действительно усваиваются, — это знать и расставлять приоритеты в отношении качества и усвояемости каждого элемента.
Основные факторы, влияющие на усвояемость
Усвояемость корма для животных может варьироваться в зависимости от типа корма, используемых основных материалов или даже от животного, которое будет есть корм. По данным Международного журнала сельского хозяйства и биологии, некоторые из факторов, которые наиболее сильно влияют на эффективность пищеварения:
Расход корма
Количество потребляемого корма может повлиять на усвояемость в зависимости от того, потребляются ли большие количества корма или меньшие порции в течение дня.Когда животное ест часто и в больших количествах, нарушается пищеварение из-за задержки пищи в пищеварительном тракте в течение более коротких периодов времени.
Размер частиц
Размер хлопьев или зерен корма также может влиять на усвояемость корма для животных. Исследование UFSM «Различные датчики измельчения в рационах собак» в 2009 году показывает, что очень мелкие частицы могут ускорять прохождение пищи в пищеварительном тракте , вызывая менее полное усвоение питательных веществ из-за более низкого всасывания.
Однако стоит также отметить, что идеальный размер частиц может зависеть от вида и возраста животных, что дает конкретные рекомендации для каждого препарата и необходимой коммерческой цели.
Химический состав
Химический состав кормов или продуктов животного происхождения — один из важнейших факторов, влияющих на усвояемость. Это связано с тем, что, как отмечается в Международном журнале сельского хозяйства и биологии, химический состав любого корма для животных может содержать много различных количеств материалов , которые могут снизить эффективность пищеварительных ферментов.
С другой стороны, идеальный химический состав может улучшить усвояемость за счет добавления растворимых белков и / или углеводов, таких как изолированные белки.
Обработка пищевых продуктов
Обработка может влиять не только на усвояемость, но и на вкусовые качества корма. Изменения физической формы могут сделать корм более или менее привлекательным для животных, а также изменения текстуры, крупности и размера частиц.
Возраст
Возраст животных напрямую влияет на их отношение к определенным продуктам и их способность переваривать определенные продукты. В частности, у старых или молодых животных особые потребности в отношении текстуры пищи и пищевого состава , поскольку пищеварительная система на этих стадиях работает по-разному.
Для повышения эффективности пищеварения в питании животных в идеале следует выбирать определенные ингредиенты для составов, предназначенных для взрослых и молодых, с постоянной целью улучшения усвоения питательных веществ и обеспечения высоких вкусовых качеств.
Важность соединения усвояемости и вкусовых качеств
В итоге, вкусовые качества относятся к привлекательности корма для рассматриваемого животного. Таким образом, необходимо проанализировать и улучшить такие факторы, как вкус , текстура, внешний вид и запах .
Нет смысла предлагать животному богатый питательными веществами, легко усваиваемый корм, если оно отказывается есть его из-за некоторых характеристик пищи, которая ему не нравится. Такое поведение приведет к ослаблению животного и проявлению недостатков, заставляя владельца или менеджера искать другие варианты.
По этой причине, чтобы стать более сильным на рынке и быть уважаемой компанией по производству кормов с авторитетом на рынке, важно заботиться и гарантировать качество в таких областях, как пищевая ценность , усвояемость и вкусовые качества.
Ингредиенты, повышающие усвояемость кормов для животных
Мука из субпродуктов домашней птицы
Мука из куриных субпродуктов богата аминокислотами и минералами, такими как фосфор и кальций, и является отличным вариантом для приготовления корма , который имеет доступную цену и обладает высокими вкусовыми качествами .Использование этого ингредиента в качестве сырья для кормов для свиней, рыб и домашних животных очень эффективно.
На рынке представлены ингредиенты, которые отличаются своей эффективностью и технологией изготовления. Примером этого является мука из куриных субпродуктов, которую получают путем варки, прессования и измельчения мясных обрезков, птичьих субпродуктов, потрохов и хрящей. Эти ингредиенты обрабатываются в течение часов после экстракции, что гарантирует получение свежего высококачественного сырья.
Что касается усвояемости, стандартная мука из куриных субпродуктов показывает минимальный уровень 64% в тестах с 0.02% пепсин. Standard имеет показатели от 56% до 60%, когда речь идет о сыром протеине.
Еще один эффективный вариант для муки из куриных субпродуктов — это малозольный тип . Он отличается более низким содержанием золы и более высоким содержанием сырого протеина. В этом случае ставки варьируются от 64% до 73%.
Мука из свиной шкуры
Мука из свиной шкуры отличается такими преимуществами, как высокое содержание белка, высокие вкусовые качества и высокая усвояемость.. В качественной муке изолированные белки обеспечивают содержание сырого протеина не менее на уровне 80%.
Производственный процесс заключается в варке, прессовании и измельчении необработанных шкур свиней. Наряду с естественной высокой вкусовой привлекательностью продукта, предлагаемого животным, этот ингредиент также обеспечивает степень усвояемости не менее 90% в тестах с 0,02% пепсина. Муку из свиной шкуры можно использовать в качестве основного ингредиента корма для домашних животных.
Мука из перьев / Мука из крови и перьев
Блюда из перьев или перьев и крови — это продукты, богатые белком, которые можно использовать в качестве ингредиентов при составлении кормов. Благодаря своей низкой стоимости они могут заменять другие ингредиенты, которые показывают такую же эффективность, но при более высокой стоимости.
Хотя они имеют высокий уровень кератина, что может указывать на низкую усвояемость, важно помнить, что они проходят через процесс варки под давлением, а затем прессуются , что изменяет структуру присутствующего кератина. После обработки белки и аминокислоты в продукте становятся более доступными для усвоения организмом животных, особенно при выращивании и кормлении рыб.
Перья можно использовать в кормлении рыб, свиней и домашних животных. Благодаря высококачественному материалу и тщательной проверке в производственной цепочке, чтобы контролировать пищевую безопасность ингредиентов, можно рассчитывать на свежее сырье.
Гидролизат куриного белка
Белки с большей биологической ценностью содержат большее количество незаменимых аминокислот. Гидролизат куриного белка претерпел процесс ферментативного гидролиза , в результате чего образовались более короткие цепи аминокислот, называемые биоактивными пептидами.Поскольку 90% имеют молекулярную массу менее 2000 Да, они способствуют более быстрому перевариванию и абсорбции, улучшая работу желудочно-кишечного тракта.
Этот процесс улучшает усвоение питательных веществ организмом животного и, следовательно, продуктивность корма. Его можно использовать при приготовлении кормов для домашних животных, свиней и рыб. На рынке представлены высококачественные гидролизаты куриного белка, которые отличаются уровнем сырого протеина 75%, минимальной усвояемостью 90% и низким уровнем золы.
Кроме того, эти гидролизаты куриного белка обладают очень высокими вкусовыми качествами . Согласно исследованиям, использование этого ингредиента в аквакультуре может улучшить конверсию и выживаемость животных, уменьшая при этом загрязнение воды. Поскольку они более привлекательные, более аппетитные корма приводят к более высокому уровню потребления животными, что влечет за собой различные функциональные преимущества.
Заключение
Для того, чтобы сформулированный корм был успешным на рынке, жизненно важно, чтобы он давал результаты, особенно когда он связан с питанием, развитием, здоровьем и ростом животных.
В этом контексте инвестиции в ингредиенты, которые обеспечивают хорошую усвояемость и вкусовые качества, являются одним из способов гарантировать качество кормов и, таким образом, достичь желаемых целей, будь то в частном или коммерческом животноводстве.
Быть в курсе инноваций на рынке — это основа для реализации возможных переключений, которые могут повысить ценность конечного продукта и снизить производственные затраты.
Анализируя эти факторы и делая правильные инвестиции, формирующиеся компании могут оптимизировать производство, повысить качество и производительность, повысить прибыльность своей продукции, а также укрепить свои позиции на рынке.
Что касается животных, то инвестирование в усвояемость кормов для животных гарантирует лучшее продуктивное развитие рыб и свиней, а также защищает здоровье и благополучие домашних животных.
Усвояемость: определение, типы, методы определения и влияющие факторы
Пищевая ценность пищи зависит не только от ее химического состава, но и от количества питательных веществ или энергии. Пищеварение — это доля питательных веществ или энергии в проглоченной пище, которая не выводится с калом.Он определяет количество перевариваемой пищи и относительную меру того, сколько пищи и питательных веществ переварило и усвоило животное.
Типы усвояемости
Есть два типа усвояемости, а именно
1. Общая усвояемость или усвояемость сухого вещества: Используется для определения усвояемости цельного корма или кормовых ингредиентов.
2. Усвояемость питательных веществ: Определяет усвояемость пищи или специальных питательных веществ в пище, таких как белки, липиды, аминокислоты или углеводы.
С точки зрения водного разведения более важно иметь глубокие знания о пищеварении, чем физиологию пищеварения (например, метод оценки усвояемости, культивируемые виды, возраст, размер, пол, поголовье, время и потребление пищи, а также качество еда). Хотя на усвояемость влияет физиология или она влияет на физиологию организма. Питательная пища — лучшая пища, если она легко переваривается и употребляется. Усвояемость пищи зависит от характера пищи и типа пищевого ингредиента.Все значения усвояемости выражены в процентах от основного количества потребляемой пищи. В целом рыбная мука переваривается быстро и составляет около 90%. С другой стороны, усвояемость протеина из разных растительных ингредиентов более разнообразна. Точно так же усвояемость крупных растений варьируется от вида к виду.
Определение усвояемости
Перевариваемость пищи определяется двумя способами, а именно:
- Прямой метод
- Косвенный метод
Прямой метод: Прямой метод определяет количество принятой пищи и количество фекалий, и его соотношение выражается в процентах, которые считаются усвояемостью пищи или питательных веществ.Хотя точно определить количество принятой пищи и кала очень сложно. Следовательно, определение усвояемости этого метода является ошибочным.
Перес и др. . описал стандартный метод определения очевидных коэффициентов перевариваемости питательных веществ в следующей классической формуле:
Косвенный метод: В 1917 году шведский ученый Эдин впервые применил непрямой метод определения пищеварения. Он проводил такие исследования на крупном рогатом скоте с помощью маркеров или помеченных предметов.Идентифицированное таким образом вещество является незрелым и смешано с очень небольшими количествами равномерно протестированной пищи. Такие маркеры не влияют на анатомию пищеварительного тракта животного. Есть два типа маркеров: внешние и внутренние.
Внешними маркерами, используемыми в кормах, являются Cr 2 O 3 , FeO, SiO 3 , полипропилен и т. Д. Среди этих маркеров Cr 2 O 3 чаще используется в рыбе.
Внутренними маркерами, используемыми для определения переваривания, являются сырая клетчатка (CF), HROM (устойчивые к гидролизу органические вещества) и HRA (устойчивые к гидролизу зола).Зола редко используется для определения усвояемости натуральных пищевых продуктов. CF и HROM — объекты одной группы. Составляющими HROM являются целлюлоза и хитин, а основными составляющими CF являются целлюлоза и лигнин. Пищеварение определяется по следующим конкретным значениям:
Здесь питательное вещество означает любое питательное вещество, такое как углеводы, сахар или липиды. Следовательно, такое пищеварение определяет только легкое пищеварение. Он точно определяет общую усвояемость и усвояемость питательных веществ, которые обычно выражаются в процентах.
При определении фактической усвояемости белка в пище используется контролируемая диета, отличная от белковой, и аналогичные экспериментальные продукты с другими ингредиентами. Разница между этими двумя типами продуктов питания определяет фактическую усвояемость белка экспериментальной пищи и выражается в процентах.
Кажущаяся усвояемость (AD)
Термин очевидная усвояемость используется, поскольку фекалии загрязнены эндогенным материалом, и, следовательно, значения не являются «истинными».Кажущуюся перевариваемость (AD) можно рассчитать, сравнив соотношение маркера в пище и фекалиях к конкретному питательному веществу.
Для определения кажущейся усвояемости (AD) используется следующая формула:
AD (процент) = [1 — (F / D x Dm / Fm)] x 100
Где AD = очевидная усвояемость
F = процент питательного вещества или энергия в кале
D = процент питательных веществ или энергии в рационе
Dm = процентный маркер в рационе
Fm = процентный маркер в кале.
Кажущаяся перевариваемость питательных веществ (%) = 100 × NI-NENI
Где NI представляет потребление питательных веществ, а NE выражает количество выведенных питательных веществ.
Следующие формулы также используются для определения усвояемости сухого вещества (СВ):
Усвояемость корма:
(количество съеденного корма — количество фекалий) / количество съеденного корма
или
1 — (количество фекалий / количество съеденного корма) * 100
Усвояемость различных питательных веществ (умножьте на 100 для получения результатов в процентах):
(Содержание питательных веществ в съеденном количестве корма — Содержание питательных веществ в фекалиях)
/ Содержание питательных веществ в съеденном количестве корма
Усвояемость корма корма и питательные вещества при использовании дифференциального метода:
(количество съеденного тестового корма — (количество фекалий — непереваренный основной, не тестовый корм))
/ количество съеденного тестового корма
Усвояемость ингредиентов of food: В случае пищевых ингредиентов очень важно знать усвояемость цельной пищи или даже основных ингредиентов в пище.Метод определения усвояемости ингредиента пищи также упоминается ниже:
- В этом случае будет использоваться корм, который, как известно, переваривает общее количество и содержание питательных веществ. Этот тип питания называется эталонной диетой (РД).
- 20–30% всех проверяемых продуктов смешивают с предписанной пищей. Такой вид питания называется тестовой диетой (ТД).
- Переваримость общего и питательного содержания экспериментального корма четко определена.
Кажущаяся общая усвояемость ингредиента) =
Видимая усвояемость питательных веществ ингредиента =
Факторы, влияющие на усвояемость
1. Как и на метаболизм, на усвояемость влияет окружающая среда.
2. Пищеварение изменяется с изменением диеты и структуры кишечника. В случае белого амура ( Ctenopharyngodon idella ) личинки питаются только зоопланктоном, но с молоди они начинают есть траву в пищу.
3. Хотя влияния окружающей среды и диетических изменений не произошло, различия в пищеварении наблюдались в один и тот же день (De Silva & Perera 1983). Никакой корреляции между таким разнообразным рационом питания обнаружено не было.
Таблица: Факторы, которые явно влияют на общее пищеварение и усвоение питательных веществ, приведены ниже:
Все исследователи заметили влияние фактора влияния | ||
|---|---|---|
Размер, возраст, количество видов | Hastings 1969, Windella et al.1978 | |
Rychly and Spanilof 1979, Cho et al. 1976 | ||
Пищеварительные элементы, такие как белки, липиды, клетчатка и т. Д. | ||
9118 | ||
9117 | ||
Температура, соленость и т. Д. | ||
Усвояемость белков: Основное руководство
Усвояемость белка означает, насколько хорошо ваше тело может использовать определенный источник диетического белка. В частности, он предсказывает, сколько аминокислот — строительных блоков белка — может быть использовано организмом после переваривания и всасывания источника белка.
Помимо усвояемости, аминокислотный состав белка также определяет, как источник белка повлияет на ваше тело.Вашему организму для выживания нужно 20 аминокислот, и он не может синтезировать (производить) девять из них самостоятельно. Последние кислоты называются незаменимыми аминокислотами или EAA. «Полноценные белки» — это белки, содержащие все девять EAA.
Когда вы слышите о «усвояемости белка», это часто связано с аминокислотным составом. Сейчас мы сосредоточимся на усвояемости, но учтите, что это только половина уравнения.
Почему некоторые белки по-разному перевариваются
Несколько факторов влияют на то, насколько хорошо ваше тело переваривает источник белка.Во-первых, это аминокислотный состав. И казеин, и сывороточный протеин поступают из коровьего молока, но сыворотка усваивается быстрее — отчасти по этой причине его предпочитают штангисты и спортсмены, стремящиеся к быстрому наращиванию мышечной массы за счет синтеза протеина.
Изучая состав сыворотки по сравнению с казеином, Journal of Sports Science & Medicine отметил, что в сыворотке больше глютамина и лейцина, двух аминокислот, которые влияют на метаболизм мышечного белка. Дополнительный глютамин и лейцин означают, что аминокислоты из сывороточного протеина всасываются в кровоток быстрее, чем казеин, хотя более медленная усвояемость казеина означает, что вы будете чувствовать себя сытым дольше, чем если бы вы ели сыворотку.
Обработка также может изменить усвояемость белка, согласно Journal of Nutritional Health & Food Engineering. Термическая обработка и ферментация могут начать разрушение пептидных связей между аминокислотами. Животные белки, как правило, лучше усваиваются, но переработка растительных белков может разрушать стенки растительных клеток и ускорять пищеварение.
Процессинг также может удалять ингибиторы, которые в противном случае препятствовали бы ферментам в тонком кишечнике расщеплять определенные белки, в том числе белки гороха, чечевицы и яиц.
Как измеряется усвояемость белков
Усвояемость белка обычно не измеряется отдельно. Также важна биодоступность аминокислот или доля аминокислот, доступных для использования после переваривания и всасывания. Комбинированное измерение называется рейтингом аминокислот с поправкой на усвояемость белка (PDCAAS), и оно является стандартом для оценки качества белка с 1989 года.
Как пояснила Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, PDCAAS оценивает, насколько хорошо источник белка соответствует нашим требованиям к аминокислотам, и изучает, насколько эффективно мы можем его переваривать.Процесс подсчета баллов PDCAAS состоит из двух частей: во-первых, диетологи сравнивают аминокислотный состав с потребностями в аминокислотах ребенка от 1 до 2 лет, который считается возрастом, наиболее требовательным к аминокислотам.
Не все аминокислоты исследуются — только первая ограничивающая аминокислота или первая из девяти EAA, которая останавливает синтез белка, когда вы перестаете получать их в достаточном количестве. Например, ограничивающей аминокислотой в бобах является метионин, поэтому диетологи сравнивают его уровни в бобах с потребностями ребенка в метионине.
После этого оценка PDCAAS корректируется с учетом того, насколько хорошо этот источник белка переваривается. Корректировка основана на «истинной усвояемости азота в фекалиях», поскольку количество азота в ваших фекалиях указывает, какая часть источника белка была переварена.
Метод PDCAAS несовершенен, поскольку он не учитывает неабсорбированные аминокислоты, которые превращаются в другие соединения и не обнаруживаются при коррекции фекальной перевариваемости, но он по-прежнему дает надежное представление об общем качестве источника белка.
Оценка 1 соответствует белкам высочайшего качества, поскольку они равны или превышают потребности в аминокислотах для детей от 1 до 2 лет. Источники белка с оценкой ниже 1 не содержат достаточно одного или нескольких EAA, чтобы быть полноценными белками.
| Тип белка | Показатель аминокислот с поправкой на усвояемость белка |
|---|---|
| Казеин | 1 |
| Яйца | 1 |
| Молоко | 1 |
| Соевый белок | 1 |
| Сывороточный протеин | 1 |
| Картофель | 0.99 |
| Йогурт | 0,95 |
| Рапсовый протеин (концентрат) | 0,93 |
| Говядина | 0,92 |
| Цыпленок | 0,91 |
| Черная фасоль | 0,75 |
| Нут (консервированный) | 0,71 |
| Гороховая мука | 0,69 |
| Фасоль (консервированная) | 0,68 |
| Горох (автоклавированный) | 0.68 |
| Свежие фрукты | 0,64 |
| Фасоль пинто (консервированная) | 0,57 |
| Овсяные хлопья | 0,57 |
| Арахис | 0,52 |
| Чечевица (консервированная) | 0,52 |
| Цельная пшеница | 0,4 |
| Белок подсолнечника (изолят) | 0,37 |
| Рисово-пшеничный глютен | 0,26 |
| Пшеничный глютен | 0.25 |
Источники: Журнал спортивной науки и медицины «Протеин — какой лучший» https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC34/; ФАО / ВОЗ https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/38133/9251030979_eng.pdf;jsessionid=969E128AD3F0DAB0ACE3C52515BC3282?sequence=1
Усвояемость растений и животных белков
Глядя на приведенную выше таблицу, вы заметите, что белки животного происхождения, получившие наибольшее количество баллов, за исключением сои.Источники животного белка, как правило, содержат адекватные уровни всех девяти EAA, тогда как источники, не являющиеся растительными продуктами сои, имеют дефицит (или отсутствуют) одного или нескольких EAA. Источники животного происхождения также обычно перевариваются быстрее, чем источники растительного белка.
Эти оценки усвояемости кажутся особенно важными при сравнении источников белка, и понятие «полных» и «неполных» источников белка, по-видимому, однозначно отдает предпочтение животному белку.
Однако исследование ясно: растительная диета в целом полезнее для здоровья.Проанализировав данные о продуктах питания и медицинские записи более 30 000 человек, ученые из Гарварда обнаружили, что употребление большего количества растительного белка связано с более низким риском ранней смерти в течение 32-летнего периода наблюдения. Кроме того, когда испытуемые заменили 3 процента калорий, получаемых из обработанного красного мяса, на растительный белок, их риск смерти в ходе исследования снизился на 34 процента.
Другая проблема — пищевая аллергия. Молоко, которое содержит как казеин, так и сывороточный протеин, является одним из самых распространенных.Также широко распространена аллергия на яйца.
Хорошая новость заключается в том, что сбалансированная диета на основе растений может производить полноценные белки из нескольких неполных источников — и которые не содержат всех распространенных пищевых аллергенов.
Получение достаточного количества растительного белка: комплементация
Неправильное понимание переваривания белков состоит в том, что вы должны получать полноценные белки из одного источника или из одного приема пищи. На самом деле у вас есть целый день, чтобы выполнить свои требования по каждому из девяти EAA.
Многие источники растительного происхождения не считаются «полноценными» белками, потому что им не хватает одного или двух EAA. Но два или более неполных растительных источника можно объединить, чтобы получить полноценный источник белка.
Для полноценных белков растительного происхождения попробуйте эти рекомендации FDA и Американского общества питания.
| Ограничение источника белка | Добавить для полного белка |
|---|---|
| Фасоль | Зерна, орехи, семена |
| Зерна | Бобовые |
| Орехи и семена | Бобовые |
| Овощи | Зерна, орехи, семена |
| Кукуруза | Бобовые |
Вот несколько примеров популярных растительных блюд, содержащих полноценные белки:
- Рис и бобы
- Арахисовое масло и цельнозерновой хлеб
- Чечевица и нут
Если вы находитесь под наблюдением врача и вам нужна пептидная формула, ознакомьтесь с нашими формулами пептидов, чтобы узнать о продуктах, бесплатных образцах, страховом покрытии и поговорите со своим врачом о том, как пептиды могут быть использованы в вашем плане лечения.