2 O Giai đ o ạ n III là d ị hoá oxy hoá a.pyruvic thành CO
6.2.3. Chuyển hóa protein
6.2.3.1.Chuyển hoá các acid amin trong cơ thể
Cơ thể không hấp thu được protid nếu chưa được phân huỷ qua ống tiêu hoá. Protein được hấp thu ở dạng acid amin và phần nhỏ olygopeptid sẽ theo máu tĩnh mạch cửa vào gan, ở đây chúng được sử dụng ngay hoặc tạm thời coi như chất dự trữ. Sau đó một phần chuyển vào máu đi tới các tế bào khác, ở đó acid amin sẽ tạo thành chất nguyên sinh mới. Năng lượng cần cho sự
tổng hợp do ATP cung cấp. Sự tổng hợp protid ở các tế bào tiến hành liên tục trong suốt đời sống của sinh vật. Trong giai đoạn cơ thể đang lớn (ở nhi đồng và thiếu nhi, gia súc non) sự tổng hợp protid diễn ra rất mạnh, càng về già tổng hợp protid càng giảm.
Nhờ phương pháp dùng acid amin đánh dấu bằng đồng vị N, đã chứng minh được rằng protid trong cơ thể luôn nhanh chóng bị phân huỷ và được tổng hợp lại.
- Nếu thức ăn chứa acid amin nhiều hơn lượng cần thiết để duy trì chất nguyên sinh, các enzyme của gan sẽ tách nhóm amin khỏi các a.amin đó, nghĩa là xảy ra hiện tượng khử amin (trong gan sẽ xảy ra hiện tượng khử amin). Các enzyme khác kết hợp nhóm amin đã bị tách với khí CO
2 tạo thành urea là chất thải loại của trao đổi chất, urea sẽ chuyển theo máu tới thận và thải ra ngoài cùng với nước tiểu. Khi cơ thể tăng mức oxy hóa các acid amin để sản xuất năng lượng, mức urea máu sẽ tăng cao. Cắt bỏ gan trên động vật, con vật sẽ chết vì trúng độc NH
3. Thận hoạt
động yếu cũng làm urea máu tăng cao.
- Phần acid amin sau khi đã khử amin là những acid hữu cơ đơn giản gồm C, H, O được gan chuyển thành glucose hoặc thành glycogen để sử dụng như nguồn năng lượng hoặc mỡ dự
trữ.
Protein không được giữ lại hoặc hầu như không được giữ lại trong cơ thể làm chất dự trữ, cơ thể sẽ tiêu thụ protein sau khi đã dùng hết dự trữ glucid và lipid, đó không phải là protein dự
trữ mà là các enzyme và protein cấu trúc của chính tế bào.
6.2.3.2. Protid toàn diện và khiếm diện - Giá trị sinh học của protid
Protid vào cơ thể theo thức ăn, về mặt sinh học chia làm 2 loại: toàn diện và khiếm diện. - Protid toàn diện về mặt sinh học là những protid chứa đủ tất cả các acid amin cần thiết cho tổng hợp các protid của cơ thể sống. Các acid amin này cơ thể không tổng hợp được đủ cho nhu cầu, không thể lấy a.amin khác thay thế được, phải được cung cấp theo thức ăn. Trong thành phần protid toàn diện cần cho cơ thể đang lớn lên có tám acid amin cần thiết sau: valin, leucin, isoleucin, threonin, methionin, phenylalanin, tryptophan và lysin. Ngoài ra còn histidin và arginin, bình thường cơ thể tổng hợp đủ dùng nhưng khi nhu cầu cao nhưđang lớn thì cần phải cung cấp thêm theo thức ăn nên có tác giả coi là cần thiết. Từ các acid amin ấy có thể tổng hợp các acid amin khác, các kích thích tố ...Ví dụ: từ phenylalanin có thể tổng hợp tyrosin; từ tyrosin có thể
tổng hợp các kích thích tố như kích giáp tố, adrenalin (epinephrin).
- Protid khiếm diện về mặt sinh học là những protid thiếu một trong những acid amin mà cơ thể không tổng hợp được.
Protid nguồn gốc động vật chứa trong thịt, trứng và sữa là toàn diện nhất (70-95%), protid có nguồn gốc thực vật không có giá trị bằng, chẳng hạn bánh mì, ngô (60%). Có vài a.amin có thể
thay thế lẫn nhau, ví dụ: phenylalanin có thể thay thế tyrosin, hai protid khiếm diện cộng lại có thể
6.2.3.3. Thăng bằng Nitrogen
Bình thường cơ thể có thăng bằng nitrogen. Nitrogen vào chủ yếu là do protein ăn vào (95%), còn ra chủ yếu theo đường nước tiểu và phân. Khi N vào nhiều hơn ra gọi là cân bằng nitrogen dương, ngược lại là cân bằng nitrogen âm. Muốn duy trì cân bằng nitrogen thì cần cung cấp một lượng tối thiểu protein hoặc acid amin tương đương, trong đó các acid amin theo tỷ lệ
thích hợp và có đủ các acid amin cần thiết.
6.2.3.4. Nhu cầu protein
Cơ thể cần protein ăn vào để sinh trưởng hoặc để duy trì trọng lượng và thành phần protein của mình. Về giá trị nhiệt lượng, 1 gam protein cho 4,1kcalo. Một người ăn uống đầy đủ một ngày thải ra 12 - 16 gam nitrogen tương đương với 74 - 90g protein (vì 1g N tương đương 6,25g P). Khi nhịn đói hoàn toàn vẫn dị hóa protein và cơ thể vẫn thải N nhưng ngày càng thải ít dần đi. Khi ăn chế độ có đủ nhiệt lượng, chỉ thiếu protein thì cơ thể cần dị hóa tối thiểu lượng protein để tổng hợp các kích tố và các chất cần thiết khác (như creatin) nên phân hủy ít protein, mỗi ngày chỉ thải 1,75 - 3,9g N tương đương 10 - 23g Protein. Nhu cầu sinh lý tối thiểu về protein là lượng protein nhỏ nhất đủ duy trì thăng bằng nitrogen trong điều kiện ăn chếđộ đủ nhiệt lượng do có glucid và lipid. Định mức protein hàng ngày đến nay vẫn chưa có ý kiến thống nhất. Người ta cho rằng trong điều kiện bình thường, lượng protein cần thiết trong một ngày cho người trưởng thành là 1,5- 2,0g trên 1kg thể trọng, còn trong điều kiện lao động thể lực nặng nhọc là 3,0- 3,5g trên 1kg thể trọng. Tăng lượng protein trên 3,0- 3,5g trên 1kg thể trọng, sẽ gây rối loạn chức năng của hệ
thần kinh, của gan và của thận.
6.2.3.5. Điều hoà chuyển hoá protein
Phá huỷ một số nhân trong vùng dưới đồi có thể làm tăng mạnh quá trình bài xuất nitơ theo nước tiểu, chứng tỏ có sự tăng phân giải protein trong cơ thể. Điều này nói lên rằng có sựđiều hoà chuyển hoá protein từ phía hệ thần kinh. Tuy nhiên chuyển hoá protein được điều hoà chủ yếu bởi các hormon của các tuyến nội tiết. Insulin có tác dụng thúc đẩy quá trình tổng hợp protein qua tăng cường vận chuyển acid amin vào tế bào, tăng cường sử dụng glucose ở tế bào, nhờ đó tiết kiệm được sự sử dụng các acid amin trong cung cấp năng lượng cho cơ thể. Khi thiếu insulin, sự
tổng hợp protein hầu như bị ngừng lại. Hormone tăng trưởng GH làm tăng tổng hợp protein trong tế bào, tăng tích trữ protein trong mô. Testosteron và estrogen làm tăng tích trữ protein ở mô, đặc biệt là các protein co cơ. Glucocorticoid làm giảm mạnh protein ở nhiều loại mô, huy động các acid amin vào quá trình chuyển hoá tạo ra glucid và năng lượng. Thyroxin gây phân giải nhanh protein để lấy năng lượng trong trường hợp cơ thể thiếu glucid và lipid. Nếu thừa glucid, lipid và
cả các acid amin, thì thyroxin có thể giúp chúng tăng tổng hợp protein, đặc biệt là ở các cơ thể đang lớn.