DINH DƯỠNG PROTEIN và chất lượng protein

Protein là thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất cấu tạo nên các bộ phận của cơ thể. Chúng có mặt trong thành phần nhân và chất nguyên sinh của các tế bào. Quá trình sống là sự thoái hóa và tái tạo thường xuyên của protein. Chính vì vậy, cơ thể cần một lượng protein bổ sung thông qua chế độ ăn hàng ngày.

• DINH DƯỠNG PROTEIN VÀ ACID ĐẠM TRONG DINH DƯỠNG • MỞ Đ Ầ U Protein _ gốc ngôn ngữ H i Lạp có nghĩa “hạng nhất” để tính quan trọng hợp chất Protein thành phần dinh dưỡng quan trọng cấu tạo nên phận thể Chúng có mặt thành phần nhân chất nguyên sinh tế bào Quá trình sống thoái hóa tái tạo thường xuyên protein Chính vậy, thể cần lượng protein bổ sung thông qua chế độ ăn hàng ngày Nhu cầu dinh dưỡng vừa nhu cầu cấp bách hàng ngày đời sống, vừa nhu cầu đảm bảo phát triển bình thường thể lực trí lực người, vừa đảm bảo sức khoẻ, khả học tập sáng tạo, sức lao động sản xuất, phát triển xã hội Nhu cầu dinh dưỡng gồm hai phần: nhu cầu lượng nhu cầu chất dinh dưỡng Trong nhu cầu chất dinh dưỡng, có nhu cầu protein Trong tất tế bào động thực vật, phân chia nhân, nhân lại tạo thành từ hai hợp chất có liên quan mật thiết với protein acid nucleic Chính mà trình sống thực protein Nói cụ thể trình dinh dưỡng tiến hành protein thiếu vắng acid amin không thay Năm 1816, Magendie chứng minh thực phẩm chứa nitơ cần thiết cho số ng (hợp chất tìm albumin ) Năm 1838 nhà hoá học Hà Lan Mulden gọi albumin protein Năm 1839 cân nitơ Boussingault thực Pháp ông nhận thấy loài động vật sử dụng trực tiếp dạng nitơ vô nitơ không khí mà phải ăn thức ăn chứa hợp chất có nitơ thực vật động vật để trì sống Sau , đến kỷ 20, nhiều công trình nghiên cứu khác người ta phát protein thể không khác thành phần, trình tự acid amin mà khác cấu trúc Cũng mà hoàn thành chức đặc thù cho loại thể + Trong thể thực vật, chất đạm phần lớn tổng hơp từ nguồn vật chất vô có chứa khí nitơ chẳng hạn ammoniac, hợp chất nitrat, nitric mà cỏ tự tìm thấy môi trường sống từ khí quyển, đất, nước ,… + Trong thể động vật khả tự tổng hợp chất đạm cho thể, chúng lấy Protein từ nguồn thực phẩm có gốc thực vật hay động vật Protein đóng vai trò đặc biệt đối quan trọng sức khoẻ người Nhờ có chất đồng vị phóng xạ, đến người ta xác định nửa chất protein thể đổi vòng 80 ngày Một nửa protein gan, máu nhanh đổi vòng 10 ngày Trong đời người, chất protein đổi tới 200 lần Thông qua hậu trực tiếp gián tiếp, suy dinh dưỡng thiếu protein nguyên nhân chủ yếu tình trạng sức khoẻ Tình trạng thiếu protein thường kèm theo thiếu lượng yếu tố dinh dưỡng khác mức độ khác Suy dinh dưỡng thiếu protein lượng gặp lứa tuổi hay gặp thời kỳ sau bú Ngoài ảnh hưởng tới tốc độ lớn, thiếu protein nhẹ hay trung bình làm cho trẻ đặc biệt nhạy cảm với đường hô hấp đường ruột Nhiều nghiên cứu cho thấy thiếu protein hai năm đầu đời đưa tới tình trạng bé nhỏ tuổi trưởng thành mà làm chậm phát triển trí tuệ Thiếu protein ảnh hưởng rõ rệt tới phụ nữ có thai cho bú Người ta thấy có mối liên quan chế độ ăn thiếu người mẹ với tình trạng đẻ non hay thiếu cân trẻ sơ sinh Do tiết sữa nhu cầu người mẹ tăng lên nhiều ăn thiếu đạm protein thể mẹ bị sử dụng để sản xuất sữa Nhiều nhà khoa học cho suy dinh dưỡng thiếu protein vấn đề sức khoẻ hàng đầu cấp thiết thời đại II CẤ U TRÚC VÀ XẾP LOẠI CHẤT ĐẠM 2.1 Cấu trúc Các thành tựu nghiên cứu protein cho thấy phân tử protein nguyên tố carbon, hydro, oxy giống glucid, lipid có mặt nguyên tố nitơ lưu huỳnh Một số phân tử protein chứa nguyên tố khác phosphor, sắt, kẽm, đồng Các nguyên tố kể có phân tử protein theo tỷ lệ xác đị nh Các nguyên tố Tỷ lệ (%) C 50,6 – 54,5 H 6,5 – 7,3 O 21,5 – 23,5 N 15,0 – 17,6 S 0,3 – 1,5 Bảng tỉ lệ nguyên tố chủ yếu protein (Lê Doãn Diên Vũ thị Thư, 1996) Chúng tham gia cấu tạo nên phân tử acid amin, thể sinh vật thường gặp dạng acid α- amin Công thức tổng quát: R-CH-COOH NH Cơ thể người đồng hoá acid α-amin có protein thức ăn thực vật, dạng β γ đồng hoá hấp thu Acid amin mắt xích tạo nên phân tử protein, chúng liên kết với liên kết peptid ( CO NH ) Cơ thể thực vật tổng hợp tất acid amin từ hợp chất vô có chứa nitơ, người động vật tổng hợp được, acid amin lấy từ thực vật; ngược lại tổng hợp số acid amin từ hợp chất hữu khác tiến hành gan nhờ enzyme aminotransferase mà nhóm ngoại phosphopyridoxal Các α-cetoacid tạo thành trình chuyển hoá trung gian glucid acid pyruvic, tạo thành chu trình Krebs acid α-cetoglutaric, acid oxaloacetic chịu amin hoá cách khử để tạo thành acid amin Từ acid pyruvic tạo alanin acid oxaloacetic tạo acid aspartic acid α-cetoglutaric tạo acid glutamic Các phân tử acid amin trùng hợp với thông qua liên kết peptid để tạo thành polypeptid Trong phân tử protein có hay nhiều chuỗi polypeptid 2.2 Xếp loại chất đạm Protein phân thành hai loại: - Protein đơn giản ( simple proteins) : thành phần chứa acid amin Ví dụ prolamin có nhiều bắp ngũ cốc , albumin có nhiều máu , globulin có nhiều trứng máu, Glutelin có nhiều lúa mì - Protein phức tạp ( chất đạm kết hợp _ conjugated proteins ) : Thành phần cấu tạo: acid amin ra, phân tử chúng chứa hợp chất khác acid nucleic, glucid, lipid • Chất đạm chuyển hóa : chất đạm thành lập tiêu hóa phân hủy chất đạm khác Tên gọi chúng: + Proteoses: phân tử hình thành có kích thước lớn + Peptones, polypeptids, peptid: phân tử có kích thước nhỏ Proteoses III VAI TRÒ VÀ CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN TRONG DINH DƯỠNG Protein thành phần vật chất số ng chất dinh dưỡng thiết yếu cho sống tăng trưởng người 3.1 Tạo dựng cấu trúc thể Thông qua hai trình đồng hóa dị hóa gọi chung biến dưỡng thể để tạo tế bào cung ứng cho thể phát triển tuổi dậy thì, thay tế bào già tế bào bị tổn thương Nhiệm vụ chất dinh dưỡng thay Protein thành phần nguyên sinh chất tế bào Ở nguyên sinh chất tế bào không ngừng xảy trình thoái hoá protein với tổng hợp protein từ thức ăn Protein thành phần quan trọng nhân tế bào chất tế bào Một số protein đặc hiệu có vai trò quan trọng tham gia chúng vào hoạt động men, nội tố, kháng thể hợp chất khác Ví dụ globin tham gia vào thành phần huyết sắc tố, miosin actin đảm bảo trình co cơ, γ-globulin tham gia vào tạo thành rodopsin võng mạc mắt, chất giúp cho trình cảm thụ ánh sáng bình thường 3 Protein cần thiết cho chuyể n hoá chất dinh dưỡng khác Mọi trình chuyển hoá glucid, lipid, acid nucleic, vitamin chất khoáng cần có xúc tác enzyme mà chất hoá học enzyme protein Các trình chuyển hoá chất dù phân giải hay tổng hợp cần nguồn lượng lớn, phần lượng đáng kể protein cung cấp Các trình chuyển hoá chất liên quan mật thiết với trình chuyển hoá protein, nói cách khác trình chuyển hoá thể liên quan với nhau, thấy sơ đồ Glucid qua trình đường phân tạo thành acid pyruvic (CH CO.COOH) Từ acid pyruvic bị khử carboxyl hoá cách oxy hoá, với tham gia enzyme pyruvate decarboxylase sản phẩm thu trình acetyl CoA Acetyl CoA nguyên liệu để tổng hợp nên acid béo no chưa no chất béo Đường hướng biến đổi thứ hai acetyl CoA vào chu trình Krebs Trong trình biến đổi chu trình Krebs lượng tạo thành dạng nucleotide khử (NADH , FADH ), CO H O, tạo hàng loạt sản phẩm trung gian, qua trọng α-Ketoglutarate, oxaloacetate, fumarate Đây ketoacid, chúng bị amin hoá cách khử amin hoá trực tiếp tạo thành acid amin Các acid amin thường gặp trường hợp alanine, acid aspartic acid glutamic Từ acid amin ban đầu đường hướng chuyển amin hoá với ketoacid với tham gia enzyme aminotranferase tạo thành hàng loạt acid amin khác-nguyên liệu để tổng hợp protein Protein tham gia vào cân lượng thể Protein nguồn lượng quan trọng cho thể Mỗi gram chất đạm cung cấp cho thể khoảng kcal thực phẩm ngày cung cấp khoảng 10 - 15% lượng phần Các acid amin không tham gia vào tổng hợp protein phân giải từ protein, từ đoạn peptid nhờ enzyme carboxy peptidase hay amino peptidase ruột non bị khử amin hoá cách oxy hoá, kết tạo thành nhóm – NH α-cetoacid Nhóm amin phần lớn đựơc tạo thành urê qua chu trình ormithin, phần tồn dạng amoniac Các α-cetoacid tiếp tục bị biến đổi theo đường hướng β oxy hoá để tạo thành acetyl CoA lượng, acetyl CoA lại tiếp tục vào chu trình Krebs để tạo CO , H O, lượng sản phẩm trung gian Như acid amin biến đổi theo đường hướng khử amin hoá cho nguồn lượng lớn Các acid amin bị khử carboxyl hoá để tạo thành amin hay diamin Các amin lại bị oxy hoá tiếp tục để tạo thành NH , H O, aldehyde tương ứng, đồng thời giải phóng nguồn lượng đáng kể Như thiếu glucid, lipid phần protein thừa chuyển hoá thành glucid hay acid béo để tham gia vào trình đốt cháy cung cấp lượng Khi đốt cháy thể, 1g protein cho Kcal 3.5 Protein điều hoà chuyển hoá nước cân kiềm tan thể Protein đóng vai trò chất đệm, giữ cho pH máu ổn định khả liên kết với H + OH - Các hoạt động thể nhạy cảm với thay đổi pH máu, vai trò trì cân pH quan trọng Protein có nhiệm vụ kéo nước từ tế bào vào mạch máu, lượng protein máu thấp, áp lực co bóp tim , nước bị đẩy vào khoảng gian bào gây tượng phù nề 3.6 Protein bảo vệ giải độc cho thể Cơ thể người chống lại nhiễm trùng nhờ hệ thống miễn dịch Hệ thống miễn dịch sản xuất kháng thể có chất protein bảo vệ Mỗi kháng thể gắn với phần đặc hiệu vi khuẩn yếu tố lạ nhằm tiêu diệt trung hoà chúng Cơ thể có hệ thống miễn dịch tốt cung cấp đầy đủ acid amin cần thiết để tổng hợp nên kháng thể Cơ thể bị đe doạ chất độc hấp thụ từ thực phẩm qua hệ thống tiêu hoá trực tiếp từ môi trường, chất độc gan giải độc Khi trình tổng hợp protein bị suy giảm thiếu dinh dưỡng khả giải độc thể giảm 3.7 Protein chất kích thích ngon miệng Do chức mà protein giữ vai trò quan trọng việc tiếp nhận chế độ ăn khác Trong thể người protein chất có nhiều sau nước Gần 1/2 trọng lượng khô người trưởng thành protein phân phối sau: 1/3 cơ, 1/5 có xương sụn, 1/10 da, phần lại tổ chức dịch thể khác, trừ mật nước tiểu bình thường không chứa protein Protein cần thiết cho chuyển hóa bình thường chất dinh dưỡng khác, đặc biệt vitamin chất khoáng Khi thiếu protein, nhiều vitamin không phát huy đầy đủ chức chúng không thiếu số lượng Tóm lại protein sống Ba chức phận vật chất sống phát triển, sinh sản dinh dưỡng liên quan chặt chẽ với protein I V NHỮNG THAY ĐỔI XẢY RA TRONG CƠ THỂ THIẾU PROTEIN Bệnh thiếu protein người Pháp phát từ năm 1929, gọi tên bouffissure d’Annam, người Anh phát Châu Phi năm 1932 gọi kwashiorkor Sau bệnh suy dinh dưỡng thiếu protein acid amin không thay phát vào năm 1959, Jelliffe gọi bệnh suy dinh dưỡng lượng, protein hay protein-energy-malnutrition (PEM) Đây loại bệnh tương đối nhiều nước phát triển Sự thiếu hụt protein tốt phần ăn dẫn tới triệu chứng không liên quan tới vấn đề huyết áp, mệt mỏi, béo phì, tiểu đường, nhiễm trùng thường xuyên, vấn đề tiêu hóa, giảm khối lượng xương dẫn đến bệnh loãng xương Thiếu protein thường dẫn đến tình trạng suy dinh dưỡng Nếu tình trạng kéo dài dẫn đến tình trạng chung thể phát triển đến hình thành đặc điểm thể chất người Những dấu hiệu thể thiếu protein: - Chậm lớn, lớn Đây biểu rối loạn chuyển hoá nước tích chứa nước tổ chức nghèo lipid - Loạn dinh dưỡng, marasmus + Loạn dinh dưỡng marasmus bệnh suy dinh dưỡng nói chung thiếu đạm, lượng đóng vai trò kèm theo thiếu tất chất dinh dưỡng khác Tình trạng thường dẫn đến suy mòn mà không gây phù + Kwashiorkor bệnh thiếu protein đơn thường gặp tầng lớp có đời sống thấp nước, nước thuộc địa trước Bệnh hay gặp trẻ em tuổi ăn chế độ ăn chủ yếu glucid protein từ nguồn gốc động vật thấp Các triệu chứng bệnh thường gặp là: * Chậm lớn chậm phát triển * Biến đổi màu da * Biến đổi tình trạng niêm mạc * Giảm hoạt động chức phận, đặc biệt hệ thống tiêu hoá dẫn đến rối loạn chức phận dày, ruột, khó tiêu tiêu chảy kéo dài Ở trường hợp bệnh nặng gây phù giảm sút khả hoạt động trí tuệ - Giảm chức bảo vệ thể: + Cơ thể chịu đựng thiếu protein nhạy cảm tác nhân không thuận lợi môi trường bên ngoài, đặc biệt cảm lạnh nhiễm trùng + Thiếu protein lượng dẫn đến biến đổi bệnh lý tuyến nội tiết (tuyến sinh dục, tuyến yên, tuyến thượng thận) hạ thấp chức phận chúng Hàm lượng adrenalin tuyến thượng thận bị hạ thấp - Rối loạn tạo thành choline gan mà hậu gan bị xâm nhiễm mỡ đáng ý Sự tạo mỡ gan tăng lên thiếu methionin acid amin chứa lưu hùynh nhóm methyl (-CH ) Chất giúp tạo thành choline đề phòng gan bị nhiễm mỡ Khi gan bị tích mỡ, gan không hoàn thành nhiệm vụ tổng hợp albumin huyết gây phù - Ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh trung ương ngoại biên - Thành phần hoá học cấu trúc xương bị thay đổi Cấu trúc xương yếu ớt, lỏng lẻo, giảm hồng cầu, dẫn đến tượng thiếu máu thể V CÁC ACID AMIN VÀ VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA CHÚNG Acid amin thành phần phân tử protein Giá trị dinh dưỡng protein định mối liên quan số lượng chất lượng acid amin khác protein Nhờ trình tiêu hoá protein thức ăn phân giải thành acid amin Các acid amin từ ruột vào máu tới tổ chức, chúng sử dụng để tổng hợp protein đặc hiệu cho thể Một vài acid amin thiếu làm cho súc vật ngừng lớn, xuống cân thành phần khác phần đầy đủ Các acid amin gọi acid amin cần thiết hay thay chúng tự tổng hợp thể tổng hợp với tốc độ đáp ứng nhu cầu thể mà chúng phải đưa vào đầy đủ đạm thức ăn Những acid amin không cần thiết tổng hợp thể Do thiếu chúng thể, thể bù trừ thiếu hụt nhờ trình tổng hợp bên Acid amin không thiết yếu Acid amin thiết yếu Alanine Arginine Asparagine Histidine Aspartate Isoleucine Cysteine Leucine Glutamate Lysine Glutamine Methionine Glycine Phenylalanine Prolin Threonine Serine Tryptophan Tyrosine Valine Bảng c ác acid amin thiết yếu không thiết yếu Giá trị sinh học acid amin cần thiết Ngoài acid amin cần thiết phổ biến, arginine histidine acid amin cần thiết phát triển trẻ em Nếu thiếu acid amin cần thiết dẫn đến rối loạn cân đạm rối loạn sử dụng tất acid amin lại a L-histidine (acid α -amino β -imidasolyl propionic) Có nhiều hemoglobin Khi thiếu histidine mức hemoglobin máu hạ thấp Histidine có vai trò quan trọng tạo thành hemoglobin Khi cần thiết hemoglobin bị phân giải để giải phóng histidine Khử carboxyl Hemoglobin → Histidine → Histamin Histamin chất giữ vai trò quan trọng việc làm giãn mạch máu Thiếu hay thừa histidine làm giảm sút hoạt động có điều kiện Histidine có nhiều dạng thực phẩm thịt, sữa, cá, gạo, bột mì a L-valine (acid α -amino isovalerianic) Vai trò sinh lý valine chưa biết rõ ràng thí nghiệm chuột cho thấy thiếu valine, chuột ăn, rối loạn vận động, tăng cảm giác chết Khi bổ sung valine vào, rối loạn khỏi Nguồn thực phẩm chứa valine: Sữa, thịt, ngũ cốc, nấm, đậu tương lạc a L-leucine (acid α -amino isocapric) Những thử nghiệm chuột cho thấy thiếu leucine chuột ngừng lớn, xuống cân, có biến đổi thận giáp trạng Nguồn thực phẩm chứa leucine: Đậu tương, đậu lăng, lòng đỏ trứng, hạnh nhân, cá, lạc, tôm a L-lysine (acid α , ε diamino propionic) Lysine acid amin quan trọng Thiếu lysine thức ăn dẫn đến rối loạn trình tạo máu, hạ thấp số lượng hồng cầu hemoglobin Ngoài thiếu lysine cân protein bị rối loạn, suy mòn, trình cốt hoá bị rối loạn có hàng loạt biến đổi gan phổi Lysine có chủ yếu fromage, thịt, cá, chứa khoảng 1,5 g lysine/100 g thực phẩm có nhiều sữa chế phẩm sữa, thịt, nhiều đạm cơ-miosin đạm máu-hemoglobin Lysine diện ngũ cốc a L-methionine (acid α -amino γ -methionine n-butyric) Methionine có vai trò quan trọng chuyển hoá vật chất, đặc biệt trình gắn trao đổi nhóm methyl thể Methionine nguồn cung cấp nhóm methyl dễ biến thể Các nhóm methyl sử dụng để tổng hợp choline, chất có hoạt tính sinh học cao Choline chất tổng hợp mỡ mạnh nhất: ngăn ngừa mỡ hoá gan Ngoài có ảnh hưởng cụ thể vào chuyển hoá lipid phosphatid gan giữ vai trò quan trọng việc ngăn ngừa chữa xơ vữa động mạch Nguồn methionine tốt sữa, fromage, lòng trắng trứng Nó diện đậu nành, bột mì, cá thu, thịt gà, bò, thỏ a Isoleucine Loại axít đóng vai trò sống trình phục hồi sức khỏe sau quãng thời gian luyện tập thể dục thể thao Đồng thời giúp điều tiết lượng đường máu, hỗ trợ trình hình thành hemoglobin đông máu Nguồn thực phẩm chứa isoleucine: Thịt gà, cá, hạnh nhân, hạt điều, trứng, gan, đậu lăng thịt bò a L-threonine (acid α -amino β -oxybutyric) Thiếu threonine súc vật ngừng lớn, xuống cân chết Nguồn thực phẩm chứa nhiều threonine nhất: thịt, cá, trứng a L-tryptophan (acid α -amino β -indolepropionicic) Đây acid amin quan trọng mà vai trò liên quan chặt chẽ với tổng hợp tổ chức, trình chuyển hoá phát triển Tryptophan có nhiều thịt, sữa, trứng, fromage Ngoài có nhiều đạm lúa mì, đậu nành a L-phenylalanine (acid α -amino β -phenylpropionic) Tham gia vào việc tổng hợp tyrosine (là chất tiền thân adrenalin) loại acid amin việc tạo thành đạm tuyến giáp Phenylalanine có sữa, hạnh nhân, bơ , lạc, hạt vừng Nhu cầu acid amin thiết yếu Theo tổ chức FAO cho thấy lượng đạm đầy đủ, chất lượng đạm định tính cân đối acid amin số lượng tuyệt đối acid amin cần thiết khác Nhu cầu tối thiểu acid amin cần thiết trình bày sau: Tỷ lệ cân đối acid amin cần thiết theo F.A.O là: Tryptophane-1, phenylalanine threonine-2, methionine + cystine, valine-3, isoleucin leucine-3 ,4 Theo Leverton (1959) đánh giá tỷ lệ cân đối acid amin cần thiết cần tính theo ba: tryptophane, lysine acid amin chứa lưu hùynh (methionine + cystine) tỷ số chúng nên 1: 3: Các acid amin không thiết yếu Các acid amin không thiết yếu (có thể thay được) chiếm tỷ lệ lớn thành phần đạm thức ăn Cơ thể tổng hợp trình tổng hợp bên đáp ứng nhu cầu tối thiểu thể Do cần đưa hợp lý acid amin vào thành phần đạm thức ăn Các acid amin thay bao gồm: alanine, asparagine, acid asparaginic, glycine, glutamin, acid glutamic, oxyprolin, proline, serine, tyrosine, cystine, cysteine … Acid glutamic tham gia tích cực vào trình chuyển hoá đạm, góp phần xuất sản phẩm có hại trình chuyển hoá đạm khỏi thể Vai trò cystine tyrosine không phần quan trọng Tyrosine cystine tổng hợp thể: Phenylalanine Tyrosine , Methionine Cystine Tuy nhiên trình ngược lại xảy thể 80 - 90% nhu cầu methionine thoả mãn cystine 70 - 75% nhu cầu phenylalanine thoả mãn tyrosine Do acid amin không cần thiết tự tổng hợp thể nên việc xác định nhu cầu chúng khó khăn VI NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN Giá trị dinh dưỡng protein thức ăn phụ thuộc vào chất lượng số lượng protein Chất lượng protein định chủ yếu thành phần acid amin mức độ sử dụng chúng thể Những yếu tố sau ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng protein Ảnh hưởng lượng cung cấp Khi lượng cung cấp không đầy đủ hiệu sử dụng protein bị giảm sút, triệu chứng thiếu đạm xuất nhanh chóng lượng cung cấp nhu cầu Ảnh hưởng vitamin muối khoáng Các vitamin muối khoáng cần thiết cho chuyển hoá phát triển, đồng thời giữ vai trò định sử dụng protein thức ăn Để điều trị tình trạng thiếu protein, số vitamin chất khoáng có tầm quan trọng như: niacine, kali phosphor Khả sử dụng acid amin Cơ thể không hoàn toàn sử dụng acid amin có thức ăn Lượng thường giảm lý sau: - Sự tiêu hoá hấp thu không hoàn toàn - Sự có mặt số chất ức chế men tiêu hoá số thức ăn - Sự biến chất protein acid amin nhiệt tác dụng khác Tỷ lệ hấp thu acid amin cao phần lớn protein động vật protein thực vật thường Ở chế độ ăn hoàn toàn nguồn gốc thực vật, lượng nitơ phân lên tới 20% lượng nitơ ăn vào Khi chưa bị nhiệt làm giảm hoạt tính, chất ức chế đặc hiệu men tiêu hoá làm giảm tiêu hoá hấp thu protein Tác dụng nhiệt mạnh làm giảm mức độ sử dụng hấp thu protein Tác dụng hay gặp thức ăn giàu glucid Lysine acid amin chứa lưu hùynh chịu ảnh hưởng nhiều Tính cân đối acid amin phần - Yếu tố hạn chế Tất acid amin cần thiết phải có mặt đầy đủ, lúc với tỷ lệ thích hợp để tham gia vào trình tổng hợp protein Nếu acid amin có với lượng không đầy đủ, tạo thành "yếu tố hạn chế", nghĩa thể sử dụng tất acid amin khác mức độ cân "yếu tố hạn chế" này, phần lại bị tiêu phí "Protein chuẩn" protein acid amin tỷ lệ cân đối nhất, thích hợp cho tổng hợp tế bào, thường chọn protein trứng làm chuẩn VII CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN Phương pháp sinh vật học a Hệ số tăng trọng lượng (Protein efficiency ratio PER) Là trọng lượng tăng thêm vật phát triển chia cho lượng Protein ăn vào Trọng lượng súc vật tăng theo g am PER = -Lượng protein sử dụng tính theo g am Hệ số tăng trọng cao chứng tỏ đạm tốt Thông thường ngũ cốc = - 2, sữa = 2.8, trứng gà toàn phần = 3.8 b Giá trị sinh vật học đạm (biological value BV) : tỷ lệ protein giữ lại so với protein hấp thu (N2+N3)-(N4+N5) BV = - - * 100 N – N4 Trong đó: N 1- (N2+N3)-(N4+N5): Lượng đạm giữ lại N1: Tổng số Nitor thực phẩm cung cấp ( lượng đạm ăn vào) N2: Nitor nước tiểu với phần có đạm N3: Nitor nước tiểu phần đạm N4: Nitor phân với phần có đạm N5: Nitor phân phần đạm c Hệ số sử dụng protein (net protein utilization NPU) : tỷ lệ protein giữ lại so với protein ăn vào N giữ lại NPU = BV * D = - * 100 N ăn vào Các xét nghiệm đánh giá mặt chất lượng protein Nhiều tác giả tính "phần trăm lượng N 1- protein sử dụng” để thể chất lượng protein phần NDP Cal% = NPU x % lượng protein (NDP Cal.percent: giá trị hữu dụng protein với lượng) Chỉ số hoá học (Chemical score CS) Do có mối liên quan giá trị sinh vật học yếu tố hạn chế protein thức ăn Do số hoá học tính tỷ số acid amin protein nghiên cứu so với thành phần tương ứng chúng protein trứng lượng protein ngang a x 100 a: % hàm lượng acid amin đạm nghiên cứu CS = b: % hàm lượng acid amin đạm trứng b Acid amin có số hoá học thấp "yếu tố hạn chế" Các giá trị dinh dưỡng protein xếp giá trị dinh dưỡng protein thức ăn trình bày sau: Tiêu hoá hấp thu protein Protein cao phân tử hấp thu ruột, tác dụng nhiều loại enzyme tiêu hoá (như p epsin_quan trọng nhất, trypsin, rennin ) phân giải thành peptide ngắ n acid amin dày Sau đó, trình cắt nhỏ peptit thành acid đạm hấp thu ruột non (ruột non nơi hấp thụ chủ yếu Protein) , theo tĩnh mạch chủ gan, vào gan Một phận acid amin gan tiến hành phân giải tổng hợp protein; phận acid amin khác tiếp tục theo tuần hoà máu, phân bố đến tổ chức quan, tổng hợp nên loại protein mô riêng biệt Protein tiêu hoá hấp thu hoàn toàn đường tiêu hoá, phần chưa tiêu hoá tác dụng vi khuẩn ruột già sinh thối rữa, sản sinh chất độc amoniac, phenol, benzpyrol Trong đó, đại phận theo phân thải thể, số niêm mạc ruột hấp thu, theo tuần hoàn máu chuyển vào gan, tiến hành giải độc sinh lý, sau theo nước tiểu thải ra, làm thể không bị độc VIII NHU CẦU PROTEIN CỦA CƠ THỂ Các tổ chức FAO/OMS thống dùng phương pháp toàn phần để tính nhu cầu Phương pháp dùng để tính gộp lại nhu cầu khác gồm: lượng nitơ không tránh khỏi để trì nhu cầu cho phát triển, để chống đỡ kích thích Lượng nitơ không tránh khỏi gồm: - Lượng nitơ theo nước tiểu U k : tính cách theo dõi lượng nitơ theo nước tiểu chế độ đủ calo protein, khoảng 3g nitơ/ngày tức khoảng 46 mg/kg cân nặng người chuẩn - Lượng nitơ theo phân F k : (cũng đo chế độ 1g nitơ/ngày - 20 mg/kg cân nặng) - Lượng nitơ theo da P (mồ hôi, móng, tóc- khoảng 20 mg/kg cân nặng) - Nhu cầu cho phát triển C: công trình Holt cho lượng N giữ lại 2.9% trọng lượng tăng thêm trình phát triển trẻ em tuổi Ảnh hưởng kích thích Nhu cầu toàn bộ: theo FAO/OMS nhu cầu tính theo mg N/ kg cân nặng tổng số nhu cầu nhân với hệ số ,1 (tăng thêm 10% nhu cầu) để tính đến việc bù trừ tiêu phí kích thích hàng ngày K = (U k + F k + P + C) x ,1 Trong đó, K: nhu cầu N theo kg cân nặng/ngày U k : lượng nitơ không tránh khỏi theo nước tiểu (mg/kg cân nặng/ngày) F k : lượng nitơ không tránh khỏi theo phân (mg/kg cân nặng/ngày) P: lượng nitơ theo da (mg/kg cân nặng/ngày) C: lượng tăng nitơ thời gian phát triển/kg cân nặng/ngày ,1 : tăng thêm 10% để bù trừ tiêu phí kích thích gặp đời sống hàng ngày Nhu cầu theo đạm chuẩn = K x ,25 Tính theo công thức cho người trưởng thành: (46 + 20 + 20) x 1,1 = 95 mg N/kg cân nặng Nhu cầu theo đạm chuẩn = 95 mg x 6.25 = 0,59 g/kg Thêm 20% cho thay đổi cá biệt ,71 g/kg cân nặng Phương pháp tính thể nhu cầu protein chuẩn, nghĩa với protein hoàn toàn cân đối Vì phải điều chỉnh nhu cầu biết chất lượng protein ăn vào Nhu cầu theo protein chuẩn Nhu cầu thực tế = NPU protein ăn vào Theo FAO: - Các nước phát triển: NPU = 70 - 80 - Các nước phát triển: NPU = 60 - 70 - Các nước có phần ăn ngũ cốc (sắn): NPU = 50 – 60 a Cân đối protein Các protein có nguồn gốc động vật có giá trị sinh học cao nên chiếm 1/3 tổng số protein, tốt tỷ số protein động vật/protein thực vật ≥ Nhu cầu protein phụ thuộc vào tuổi tình trạng sinh lý mà vào chất lượng đạm Do tỷ lệ protein nguồn động vật protein thực vật đề nghị 1:1 Chất lượng protein đánh giá thông qua hệ số NPU (net protein utilization) NPU thể mức độ tiêu hoá protein giá trị sinh học hỗn hợp acid amin đ ược hấp thu qua ống tiêu hoá Giá trị dinh dưỡng loại protein cao thành phần axit amin cần thiết cân đối ngược lại Thực phẩm nguồn gốc động vật (thịt, cá, trứng, sữa) nguồn protein quý, nhiều số lượng, cân đối thành phần đậm độ axit amin cần thiết cao Hàm lượng axit amin cần thiết thực phẩm nguồn gốc thực vật (đậu tương, gạo, mì, ngô, loại đậu khác ) không cao (trừ đậu nành); thể phải bổ sung cân đối đủ loại Vì vậy, biết phối hợp nguồn protein thức ăn hợp lý tạo nên giá trị dinh dưỡng cao phần Ví dụ gạo, ngô, mì nghèo lizin đậu tương, lạc, vừng hàm lượng lyzin cao, phối hợp gạo mì ngô với đậu tương, vừng , lạc tạo nên protein phần có giá trị dinh dưỡng cao protein đơn lẻ a Ảnh hưởng chế biến nóng đến protein Khi đun nóng số loại protein vào nước albumin, protein tổ chức liên kết (gelatin) Phần lớn protein đun nóng quanh nhiệt độ 70 o C đông vón lại, bị thoái hoá Khi có acid trình xảy nhiệt độ thấp Quá trình đông vón vừa phải làm cho protein dễ tiêu Khi đun nóng nhiều, giá trị dinh dưỡng protein giảm tạo thành liên kết khó tiêu Quá trình thường xảy đun khô, hấp bánh Đun nóng mạnh gây phân huỷ số acid amin lysine, methionine… • NGUỒN THỰC PHẨM CUNG CẤP PROTEIN Thức ăn cung cấp cho người gồm hai nhóm lớn: nguồn thức ăn động vật (thịt, cá, trứng, sữa ) , nguồn thức ăn thực vật (gạo, khoai tây, bánh mì, số loại rau, đậu đỗ ) Các thức ăn có nguồn gốc động vật có chứa hàm lượng protein nhiều thức ăn thực vật Hàm lượng protein có thức ăn thường biểu số phần trăm lượng mà protein thức ăn cung cấp Chế độ dinh dưỡng tốt chế độ protein cung cấp khoảng 10 - 15% lượng Vì người ta phân loại thực phẩm dưạ vào giá trị lượng protein có thực phẩm Sữa Sữa thực phẩm có giá trị dinh dưỡng tuyệt hảo có vai trò quan trọng: • Chứa hàm lượng dinh dưỡng cao cần thiết cho trẻ sơ sinh tăng trưởng • Cung cappa canxi nhiều khoáng chất cho phát triển xương, • Chứa nhiều loại vitamin tiền vitamin • Cung cấp chất béo tốt phẩm chất • Chứa kháng thể từ mẹ để giúp chống lại bệnh tật Protein sữa bao gồm casein, lactoalbumin lactoglobulin Sữa bò, sữa trâu, sữa dê thuộc loại sữa casein lượng casein chiếm 75% tổng số protein Casein có đủ tất acid amin cần thiết Đặc biệt Lysin acid amin cần thiết cho phát triển trẻ em Trong sữa, casein dạng muối casenat calci dễ hòa tan Khi gặp acid yếu casein kết tủa tách liến kết casein calci Casein kết tủa, lắng đọng lại khó tiêu, trường hợp nghiêm trọng gây đầy bụng tháo Do không nên dùng sữa, sản phẩm từ sữa chung với loại trái chua có tính acid ăn xong sản phẩm từ sữa không nên dùng sản phẩm có tính acid nước hay nước trái chua Trong ngày cuối thai kì tuần đầu sau sinh, sữa mẹ có mầu vàng sậm sánh đặc gọi sữa non Sữa non đặc sánh, màu vàng nhạt, giàu chất đạm, kháng thể, vitamin A bạch cầu Lượng đạm sữa non nhiều gấp 10 lần sữa trưởng thành Nguồn sữaĐạm % Thời gian cần cho thể gấp Người 1,2 tháng Ngựa 1,5 – tháng Bò 3,5 1,5 tháng Heo 5,4 tuần Thỏ 10,4 tuần 2.Trứng Trứng gồm lòng đỏ lòng trắng Lòng đỏ tập trung chủ yếu chất dinh dưỡng; Lòng đỏ trứng gà có 13 ,6 % đạm, 29,8% béo 1,6% chất khoáng Chất đạm lòng đỏ trứng có thành phần acid amin tốt toàn diện Thành phần lòng trắng trứng đa số nước, có 10 ,3 % chất đạm, chất béo chất khoáng Chất đạm lòng đỏ trứng chủ yếu thuộc loại đơn giản trạng thái hòa tan; Còn chất đạm lòng trắng chủ yếu Albumin có thành phần acid amin tương đối toàn diện Chất đạm trứng nguồn cung cấp tốt acid amin cần thiết có vai trò quan trọng cho thể, đặc biệt cần cho phát triển cân nặng chiều cao trẻ Thức ăn động vật: a Thịt: Hàm lượng chất đạm loại thịt thịt lợn, gà, vịt, bò, chim xấp xỉ tuỳ theo thịt nạc hay mỡ mà hàm lượng chất đạm cao hay thấp Về chất lượng chất đạm thịt có đầy đủ acid amin cần thiết tỷ lệ cân đối, có tác dụng hỗ trợ tốt cho ngũ cốc b Cá : Lượng protein cá tương đối ổn định 16-17% tùy loại cá Protein chủ yếu albumin, globulin, nucleoprotein Nói chung , protein cá dễ đồng hóa hấp thu thịt Thức ăn thực vật a Đậu đỗ: Đậu đỗ có hàm lượng chất đạm cao Đậu tương có giá trị dinh dưỡng cao Đạm đậu tương có giá trị đạm động vật b Vừng, lạc: Hàm lượng chất đạm vừng, lạc cao chất lượng đậu đỗ c Rau cỏ, trái Rau trái có nguồn chất đạm đáng kể, tất nhiên thịt cá, dễ tiêu cholesterol Đạm trái có đủ tám loại amino acid cần thiết mà thể không tự tạo phải thực phẩm cung cấp Hột hạnh nhân, óc chó, trái bơ có nhiều đạm Một ưu điểm khác chất đạm từ thực vật làchúng tiêu hóa dễ dàng Ăn miếng thịt cần để chuyển hóa, ăn hỗn hợp trái cần nửa thể có dầy đủ số lượng chất đạm Hàm lượng Protein chứa số loài thực vật động vật P hân loại Nguồn thức ăn chứa protein Tỷ lệ lượng protein % Bột sắn 3,3 Dưa hấu 4,0 Khoai lang 4,4 Khoai sọ 6,8 Khoai tây 7,6 Gạo 8,0 Ngô 10,4 Kê 11,6 Bột mì trắng 13,2 Đậu phộng 13,8 Sữa bò (3.5% mỡ) 21,6 Đậu Hà lan 25,6 Thịt bò 38,4 Đậu nành 45,2 Cá có mỡ 45,6 Cá khô 61,6 Nghèo Đủ Tốt Sự phân loại thực phẩm dựa vào giá trị lượng protein (Lê Doãn Diên Vũ Thị Thư, 1996) ... tổ chức nghèo lipid - Loạn dinh dưỡng, marasmus + Loạn dinh dưỡng marasmus bệnh suy dinh dưỡng nói chung thiếu đạm, lượng đóng vai trò kèm theo thiếu tất chất dinh dưỡng khác Tình trạng thường... AMIN VÀ VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA CHÚNG Acid amin thành phần phân tử protein Giá trị dinh dưỡng protein định mối liên quan số lượng chất lượng acid amin khác protein Nhờ trình tiêu hoá protein thức... khăn VI NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA PROTEIN Giá trị dinh dưỡng protein thức ăn phụ thuộc vào chất lượng số lượng protein Chất lượng protein định chủ yếu thành phần acid amin