Понятие о протеине. Виды. Роль и значение аминокислот в питании животных. Роль незаменимых аминокислот
Кормление и содержание животных
Питательность кормов и рационов
Протеиновая питательность
Виды протеина. Азотсодержащие вещества корма
Сырой протеин — это общее количество азотосодержащих веществ в корме. Определяется сырой протеин по методу Къельдаля, путём отгонки аммиака с концентрированной серной кислотой. При этом все вещества корма разрушаются до углекислого газа и воды, а азот, связываясь с серной кислотой образует нерастворимую соль — сернокислый аммоний.
Понятие «сырой протеин» отличается от понятия «белок».
Белки (протеины) состоят из аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. Определяют содержание белка так же по азоту (метод Барнштейна), однако на этапе подготовки пробы для анализа белковые вещества отделяются от небелковых (см. ГОСТ 28178-89).
Небелковые вещества, которые входят в состав сырого протеина — амиды.
Амиды включают в себя нитраты, нитриты, содержащие азот гликоиды, свободные аминокислоты и их соли. Они являются продуктом обмена белков у растений. Брожение, происходящее в силосной массе увеличивает количество амидов за счёт разрушение белка. Значительное количество амидов обнаруживается у молодых растений. Амиды используются микрофлорой рубца для построения собственного тела. В дальнейшем микробный белок переваривается и используется животным. Жвачные животные могут использовать до 30% небелкового азота. Оптимальным считается, если на 1 часть амидов приходиться 2 или 3 части белка. На этом основано использование небелковых добавок в кормлении животных с многокамерным желудком. Для могогастричных животных, например свиней, амиды — яд. Нитраты и нитриты, попадая с пищей, всасываются и образуют нерастворимое соединение с гемоглобином — метгемоглобин. Это приводит к кислородному голоданию (гипоксии) и гибели животного.
Таким образом, в сырой протеин включаться как белковые, как и не белковые вещества.
Часть протеина которая периваривается (используется животным) называется переваримым протеином. Это понятие применимо к моногастричным животным, так как там можно чётко определить, какая часть протеина от принятой с кормом была усвоена. У животных с многокамерным желудком следует говорить о ращепляемом и неращепляемом (трудноращепляемом, защищённом) протеине.
Расщепляемость протеина зависит от его растворимости, то есть способности растворятся в рубцовом содержимом. Чем выше растворимость, тем больше будет доступность протеина для ферментов и микроорганизмов в рубце.
Таким образом ращепляемый протеин — это часть протеина корма, которая расщепляется в преджелудках под действием микроорганизмов. Нерасщепляемый или защищённый протеин — часть протеина, которая проходит через преджелудки без изменений и переваривается самим животным.
Идеальный протеин
Современно протеиновое питание невозможно представить без рассмотрения роли отдельных аминокислот.
Даже при общем положительном протеиновом балансе организм животного может испытывать недостаток протеина. Это связано с тем, что усвоение отдельных аминокислот взаимосвязано в друг другом, недостаток или избыток одной аминокислоты может приводить к недостатку другой.
Часть аминокислот не синтезируется в организме человека и животных. Они получили название незаменимых. Таких аминокислот всего десять. Четыре из них являются критическими (лимитирующими)— они чаще всего ограничивают рост и развитие животных.
В рационах для птицы главными лимитирующими аминокислотами являются метионин и цистин, в рационах для свиней – лизин. Организм должен получать достаточное количество главной лимитирующей кислоты с кормом для того, чтобы и другие аминокислоты могли эффективно использоваться для синтеза белка.
Этот принцип иллюстрирован «бочкой Либиха», где уровень заполнения бочки представляет собой уровень синтеза протеина в организме животного. Самая короткая доска в бочке «ограничивает» возможность удержания в ней жидкости.
Если же эта доска будет удлинена, то и объем удерживаемой в бочке жидкости увеличится до уровня второй лимитирующей доски.
Самый важный фактор, определяющий продуктивность животных, — это сбалансированность содержащихся в нем аминокислот в соответствии с физиологическими потребностями. Многочисленными исследованиями было доказано, что у свиней, в зависимости от породы и пола, потребность в аминокислотах отличается количественно. А вот отношение незаменимых аминокислот для синтеза 1 г протеина является одинаковым. Такое соотношение незаменимых аминокислот к лизину, как основной лимитирующей аминокислоте, и называется «идеальным протеином» или «идеальным профилем аминокислот». (Источник)
Лизин
входит в состав практически всех белков животного, растительного и микробного происхождения, однако протеины злаковых культур бедны лизином.
- Лизин регулирует воспроизводительную функцию, при его недостатке нарушается образование спермиев и яйцеклеток.
- Необходим для роста молодняка, образования тканевых белков.
Лизин принимает участие в синтезе нуклеопротеидов, хромопротеидов (гемоглобин), тем самым регулирует пигментацию шерсти животных. Регулирует количество продуктов распада белка в тканях и органах. - Способствует всасыванию кальция
- Участвует в функциональной деятельности нервной и эндокринной систем, регулирует обмен белков и углеводов, однако реагируя с углеводами, лизин переходит в недоступную для усвоения форму.
- Лизин является исходным веществом при образовании карнитина, играющего важную роль в жировом обмене.
Лизин принимает участие в синтезе нуклеопротеидов, хромопротеидов (гемоглобин), тем самым регулирует пигментацию шерсти животных. Регулирует количество продуктов распада белка в тканях и органах.Метионин и цистин серосодержащие аминокислоты. При этом метионин может трансформироваться в цистин, поэтому эти аминокислоты нормируются вместе, а при недостатке в рацион вводятся метиониновые добавки. Обе эти аминокислоты участвуют в образовании производных кожи — волоса, пера; вместе с витамином Е регулируют удаление избытков жира из печени, необходимы для роста и размножения клеток, эритроцитов. При недостатке метионина цистин неактивен.
Однако значительного избытка метионина в рационе не следует допускать.
Метионин
способствует отложению жира в мышцах, необходим для образования новых органических соединений холина (витамина В4), креатина, адреналина, ниацина (витамина В5) и др.
Дефицит метионина в рационах приводит к снижению уровня плазменных белков (альбуминов), вызывает анемию (снижается уровень гемоглобина крови), при одновременном недостатке витамина Е и селена способствует развитию мышечной дистрофии. Недостаточное количество метионина в рационе вызывает отставание в росте молодняка, потерю аппетита, снижение продуктивности, увеличение затрат корма, жировое перерождение печени, нарушение функций почек, анемию и истощение. Избыток метионина ухудшает использование азота, вызывает дегенеративные изменения в печени, почках, поджелудочной железе, увеличивает потребность в аргинине, глицине. При большом избытке метионина наблюдается дисбаланс (нарушается равновесие аминокислот, в основе которого лежат резкие отклонения от оптимального соотношения незаменимых аминокислот в рационе), который сопровождается нарушением обмена веществ и торможением скорости роста у молодняка.
Цистин — серосодержащая аминокислота, взаимозаменяемая с метионином, участвует в окислительно-восстановительных процессах, обмене белков, углеводов и желчных кислот, способствует образованию веществ, обезвреживающих яды кишечника, активизирует инсулин, вместе с триптофаном цистин участвует в синтезе в печени желчных кислот, необходимых для всасывания продуктов переваривания жиров из кишечника, используется для синтеза глютатиона. Цистин обладает способностью поглощать ультрафиолетовые лучи. При недостатке цистина отмечается цирроз печени, задержка оперяемости и роста пера у молодняка, ломкость и выпадение (выщипывание) перьев у взрослой птицы, снижение сопротивляемости к инфекционным заболеваниям.
Триптофан
определяет физиологическую активность ферментов пищеварительного тракта, окислительных ферментов в клетках и ряда гормонов, участвует в обновлении белков плазмы крови, обуславливает нормальное функционирование эндокринного и кроветворного аппаратов, половой системы, синтез гамма — глобулинов, гемоглобина, никотиновой кислоты, глазного пурпура и др.
При недостатке в рационе триптофана замедляется рост молодняка, снижается яйценоскость несушек, повышаются затраты корма на продукцию, атрофируются эндокринные и половые железы, возникает слепота, развивается анемия (снижается количество эритроцитов и уровень гемоглобина в крови), понижается резистентность и иммунные свойства организма, оплодотворённость и выводимость яиц. У свиней, получавших рацион, бедный триптофаном, снижается потребление корма, появляется извращенный аппетит, огрубение щетины и истощение, отмечается ожирение печени. Дефицит этой аминокислоты приводит также к стерильности, повышенной возбудимости, конвульсиям, образованию катаракты, отрицательному балансу азота и потере живой массы. Триптофан, являясь предшественником (провитамином) никотиновой кислоты, предупреждает развитие пеллагры. (источник: Протеиновые ресурсы и их рациональное использование при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы/ П.Ф. Шмаков, А.П. Булатов, Н.А. Мальцева, И.А. Лошкомойников, А.Б.
Мальцев, Е.В. Фалалеева. – Омск: Вариант-Омск, 2008. – 488 с.).
Аргинин
участвует в углеводном обмене и служит источником образования креатина и креатинина — промежуточных соединений в обмене веществ. Он необходим для нормального роста молодняка и процессов размножения, регулирует усвоение азота и его выделение его с пометом, связан с функцией паращитовидной железы, участвует в образовании фермента аргиназы.
Другие материалы на тему
Взятие средней пробы кормов
Требования к организации полноценного кормления крупного рогатого скота
Требования к организации полноценного кормления крупного рогатого скота
Солома и ее характеристика. Физические, химические и биологические методы подготовки к скармливанию
Взятие средней пробы кормов
Требования к организации полноценного кормления крупного рогатого скота
Солома и ее характеристика. Физические, химические и биологические методы подготовки к скармливанию
Чем отличаются протеины от протеидов?
Зачастую в спортивной среде все наслышаны исключительно о протеинах, очень редко можно услышать такое слово, как протеиды.
В определенный момент каждый спортсмен начинает углубляться в химию, точнее в биохимию. Без подобных познаний просто невозможно составить правильное питание, обеспечить себя качественными тренировками и правильно распределять отдых. Понимание основ биохимии позволяет спортсменам намного качественнее тренироваться, так как они знают принципы работы организма. Именно в этот момент простое питье добавок просто потому что это нужно превращается в осознанное потребление спортивного питания. Но об этом подробнее.
Каковы основные отличия между протеинами и протеидами
Возвращаясь к первоначальной теме, отметим, что оба термина напрямую связаны с белками. То есть именно с теми компонентами, которые отвечают за восстановление и рост мускулатуры у спортсмена. Протеин – это простой белок, а вот протеид представляет собой сложное соединение или даже комплекс белков с небелковыми составляющими.
То есть у протеина помимо аминокислоты ничего и нет. Именно по этой причине нередко спортсменам приходит принимать дополнительные витамины и минералы. Протеид же забит под завязку различными небелковыми соединениями. Для примера лучше всего взять казеиноген молока. Внутри него находится аминокислота, которая является основным предметом интереса у спортсменов. Но помимо этого он может содержать: цинк, медь, железо и иные полезные для организма компоненты.
Разновидности протеидов в спортпите
Как и классические протеиновые коктейли, протеиды также имеют исключительно натуральную природу, что является важным аспектом для многих спортсменов. По сути, это те же естественные компоненты, которые регулярно употребляются в пищу. С той лишь разницей, что они здесь более концентрированные, что позволяет легче получать необходимое количество питательных веществ для организма спортсмена.
Все протеиды также можно разделить на две масштабные группы: растительного и животного происхождения.
Так как, в отличии от классического протеина, они обладают более сложной структурой, то и питательные вещества в них, соответственно, будут нескольких различных категорий.
Первой из них несомненно являются белки. Причем, в отличии от протеинов, здесь присутствует более обширный диапазон соединений, что дает возможность организму получить большее количество различных аминокислот. Кроме того, здесь присутствует так называемая небелковая составляющая, которая несет в себе энергетическую нагрузку. То есть, в отличии от протеинов, протеиды имеют определенную калорийность.
Что быстрее усваивается организмом: протеин или протеид
Здесь ответ очевиден – протеиды. Из-за своей сложной структуры они намного быстрее распадаются на компоненты, ведь у протеина особо и распадаться нечему. Процесс усвоения может занимать несколько часов, иногда цифры доходят до шести и более.
· Протеины подходят для новичков, которые только знакомятся с миром спорта;
· Профессионалы предпочитают протеиды, но иногда не отказываются и от приема более простых добавок;
· Помимо протеинов, необходимо обязательно пить витамины.
Влияние на организм спортсмена
Протеиды дают организму спортсмена огромное количество питательных веществ, необходимых для нормального построения мышечной структуры. К таким составам довольно часто прибегают продвинутые спортсмены, которым уже недостаточно того, что могут предоставить базовые протеиновые смеси.
Оптимальным решением данный вариант спортпита станет в случае, если необходимо проводить тренировки на активный набор мышечной массы. Благодаря присутствию углеводов в составе в виде небелковой составляющей, такой вариант станет действительно удачным решением.
Однако, есть и определенный недостаток у такой структуры питательного вещества. Дело в том, что из-за присутствия калорий, представленный вариант, в отличии от протеина, является не самым удачным для приема при тренировках, нацеленных на активное сжигание избыточного веса.
Приобрести качественное спортивное питание лучше всего на Fitness Place.
Только на этой платформе можно быть уверенным в высоком качестве продукции. Также многих спортсменов обрадует большой выбор различного спортивного питания, а также вкусовое разнообразие протеинов и невысокие цены.
Разница между аминокислотой и белком
Содержание
Что такое аминокислоты?
Аминокислоты представляют собой органические соединения, состоящие из аминогруппы и карбоксильной группы с боковой цепью (обозначенной буквой R), уникальной для всех аминокислот. Аминокислоты являются строительными блоками белков. В универсальном генетическом коде идентифицировано 20 аминокислот.
Аминокислоты могут существовать как в виде кислотного, так и основного иона, известного как цвиттер-ион. Соединения, которые могут существовать как в виде кислоты, так и в виде основания, известны как амфотерные. Аминокислоты находятся в качестве второго по величине компонента в мышцах, но в форме белков.
См.: Аминокислоты – свойства, функции, источники и их дефицит
Что такое белки?
Белки представляют собой макромолекулы, образованные из остатков аминокислот, расположенных в виде цепочки. Белки выполняют широкий спектр функций, таких как репликация ДНК, катализ метаболических реакций, транспортировка молекул, обеспечение структуры клеток и реакция на раздражители.
Простая линейная цепь аминокислот называется полипептидом. Белок состоит из одной или нескольких цепей полипептидов. Короткие полипептидные цепи с 20-30 аминокислотами не считаются белками, их просто называют пептидами. Аминокислоты в белке удерживаются вместе пептидными связями.
См.: Основы белка – его структура и функции
Аминокислоты против белков
| |
| |
Аминокислоты представляют собой органические соединения, состоящие из аминогруппы, карбоксильной группы и различной боковой цепи. | Белки представляют собой азотсодержащие макромолекулы, состоящие из цепочек аминокислот. |
| |
Это строительный блок белков. | Это цепочка аминокислот. |
| |
Аминокислоты имеют меньшую молекулярную массу. | Белки имеют большую молекулярную массу. |
| |
В нашем организме синтезируются не все 20 аминокислот. | Все белки синтезируются в нашем организме. |
| |
Он состоит из аминогруппы, карбоксильной группы и различной боковой цепи. | Состоит из аминокислот, соединенных пептидными связями. |
| |
Участвует в синтезе белков. | Обеспечивает структуру клеток, катализирует метаболические реакции и участвует в репликации ДНК. |
Посетите сайт BYJU’s Biology для получения дополнительной информации.
Читайте также:
- MCQ по аминокислотам для NEET 2022
- Разница между незаменимыми и заменимыми аминокислотами
- Генетический код – кодоны аминокислот
- Четыре типа белковой структуры
- Важные MCQ с решениями по белкам и их источникам
Разница между аминокислотой и белком
Основное отличие – аминокислота от белка
Аминокислота и белок – это два типа важных биомолекул в организме животного. Аминокислотная последовательность, связанная пептидными связями в виде цепочки, называется белком.
Главное отличие между аминокислотой и белком заключается в том, что аминокислота является строительным блоком белка, тогда как белок играет жизненно важную роль в организме как структурная и функциональная молекула . Двадцать аминокислот участвуют в синтезе белков внутри живых организмов. И аминокислоты, и белки могут поступать в организм через пищу. Белки в рационе расщепляются на аминокислоты во время пищеварения. Поэтому наш организм синтезирует все белки, необходимые для функционирования клетки организма. Аминокислотная последовательность белка определяется инструкциями в генах.
Ключевые области
1. Что такое аминокислота
– определение, структура, роль в организме
2. Что такое белок
– Определение, структура, роль в организме
3. Каково сходство между аминокислотой и белком
— набросок общих черт
4.
Какова разница между аминокислотой и белком
— Сравнение общих особенностей
Ключевые термины: аминокислота, кодон, полный белок, незаменимые аминокислоты, ген, генетический код, неполный белок, белок
Что представляет тело. Как правило, можно выделить двадцать различных аминокислот, которые служат строительными блоками белков. Их называют универсальными аминокислотами. Все аминокислоты имеют общую базовую структуру, в которой четыре химические группы связаны с центральным атомом углерода. Эти четыре химические группы представляют собой аминогруппу (NH
2 ), группу карбоновой кислоты (COOH), атом водорода (H) и вариабельную боковую цепь (R). И карбоксильные, и аминогруппы присоединены к одному и тому же углероду. Структура типичной аминокислоты показана на рисунке 1 .Рисунок 1: Структура аминокислоты
В зависимости от состава группы R физические и химические свойства универсальной аминокислоты могут отличаться друг от друга.
Каждая из универсальных аминокислот представлена кодоном в генетическом коде. Последовательность кодонов конкретного белка определяется последовательностью нуклеотидов гена. Гены транскрибируются в мРНК, и эти мРНК декодируются с помощью рибосом для получения первичного белка. Структура и свойства универсальных аминокислот показаны на Рисунок 2.
Рисунок 2: Универсальные аминокислоты
Помимо двадцати универсальных аминокислот, еще две аминокислоты могут быть идентифицированы как модифицированные варианты только в определенных организмах. Это селеноцистеин и пирролизин. У человека девять аминокислот считаются незаменимыми аминокислотами, поскольку они не могут быть синтезированы организмом. Поэтому эти аминокислоты должны быть включены в рацион. Этими девятью незаменимыми аминокислотами являются аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глутаминовая кислота, глутамин, глицин, пролин и серин.
Другие аминокислоты синтезируются в организме различными биохимическими путями.
Что такое белок
Белок представляет собой крупное азотсодержащее органическое соединение, состоящее из одной или двух цепочек аминокислот. Белок состоит из альтернативной сборки универсальных аминокислот. Следовательно, белок является полимером. Пептидные связи образуются между аминогруппами и карбоксильными группами соседних аминокислот. Поэтому белки также называют полипептидами. Как правило, природный полипептид может состоять из 50–2000 аминокислот. Однако белки представляют собой очень сложный и динамичный тип молекул, состоящий из четырех структурных уровней: первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуры. Разные комбинации аминокислот придают белкам разные свойства. У человека насчитывается от 20 000 до 25 000 генов, кодирующих белки. Из него можно синтезировать около 2 миллионов различных типов белков. Однако человеческий организм состоит примерно из 50 000 белков. Изучение структуры и функций этих белков называется протеомикой. Основные структурные уровни белка показаны на Рисунок 3.
Рисунок 3: Структурные уровни белка
Белки входят в состав пищевых продуктов либо в виде полноценных, либо неполных белков. Полный белок может состоять из всех незаменимых аминокислот, в то время как неполный белок может не содержать некоторые из них. Эти белки расщепляются на аминокислоты в процессе пищеварения. Таким образом, каждая клетка тела может собирать аминокислоты из кровотока для синтеза различных типов белков, в которых они нуждаются. Белки служат структурным компонентом клетки. Они также регулируют функции организма как гормоны и ферменты. Они также служат транспортными молекулами. Например, гемоглобин — это белок, который переносит кислород по всему телу. Белки также производят молекулы иммунной системы.
Сходства между аминокислотой и белком
- Аминокислоты и белки являются двумя важными биомолекулами у животных.
- И аминокислоты, и белки состоят из C, H, O, N и S.
- И аминокислоты, и белки могут поступать в организм с пищей.
- В организме могут синтезироваться как аминокислоты, так и белки.
- Аминокислотная последовательность белка определяется на основе информации в генах.
Разница между аминокислотой и белком
Определение
Аминокислота: Аминокислота относится к простой органической молекуле, содержащей как карбоксильную, так и аминогруппу.
Белок: Белок представляет собой крупное азотсодержащее органическое соединение, состоящее из одной или двух цепочек аминокислот.
Корреляция
Аминокислота: Аминокислоты являются строительными блоками белков.
Белок: Белок представляет собой последовательность аминокислот.
Синтез внутри тела
Аминокислота: В организме могут синтезироваться только некоторые аминокислоты.
Белок: Все необходимые организму белки синтезируются внутри организма.
Молекулярная масса
Аминокислота: Аминокислоты имеют небольшую молекулярную массу.
Белок: Белки представляют собой макромолекулы. Следовательно, они имеют более высокую молекулярную массу.
Номер
Аминокислота: Двадцать аминокислот участвуют в синтезе белков во всех живых организмах.
Белок: В биологических организмах вырабатывается более 10 миллионов белков.
Структура
Аминокислота: Аминокислота состоит из аминогруппы (NH 2 ), группы карбоновой кислоты (COOH), атома водорода (H) и вариабельной боковой цепи (R).
Белок: Белки состоят из аминокислот, связанных между собой пептидными связями.
Функция
Аминокислота: Аминокислоты участвуют в синтезе белка.
Белок: Белки служат структурной, функциональной и регулирующей молекулой в организме.
Как белки строятся из аминокислот
Заключение
Аминокислоты и белки являются двумя важными аминокислотами в организме.
