Классификация аминокислот. 
БИОХИМИЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГОВ в 2 ч. Часть 1.

По мере открытия аминокислот, изучения их структуры и свойств пришлось систематизировать эти знания. В настоящее время существует несколько способов классификации аминокислот в зависимости от выбранного параметра оценки.

Если основным критерием является строение аминокислоты, то такой способ систематизации называют структурной классификацией (табл. 3.2). С позиций структуры все аминокислоты делят на несколько групп.

Таблица 3.2

Классификация аминокислот, но структуре.

Величина и форма радикалов аминокислот в дальнейшем определяют рельеф поверхности белковых молекул. Кроме этого от строения радикалов зависят функциональные свойства белков — растворимость, эластичность, активность и др.

Оценивая физико-химические свойства аминокислот по электрохимической классификации (табл. 3.3), их подразделяют на три группы.

У нейтральных аминокислот по одной NH._;— и СООН-группе. У кислых аминокислот — две СООН-группы. В основных аминокислотах NH₂-rpynn больше, чем других функциональных групп.

Таблица 3.3

Электрохимическая классификация аминокислот по физико-химическим свойствам.

Сравнительный анализ различных природных белков показывает, что в большинстве из них кислые аминокислоты преобладают над основными.

Существует еще физиологическая или биологическая классификация, в соответствии с которой все аминокислоты делят на заменимые и незаменимые с точки зрения их значимости для организма (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Классификация аминокислот по биологической значимости.

Две аминокислоты, Apr и Гис, считаются частично заменимыми, поскольку их синтез в организме человека протекает довольно медленно. Однако для взрослых недостаток этих аминокислот в рационе обычно не вызывает серьезных последствий, в то время как для детей может привести к нарушению обмена белков.

Заменимые аминокислоты синтезируются в организме, поэтому дефицита в них не бывает. Источником заменимых аминокислот служат продукты углеводного обмена — ПВК, а-кетоглутаровая и фумаровая кислоты, а также NH₃. Восстановительным аминированием ПВК и а-кетоглутаровой кислот образуются Ала и Глу. Прямым аминированием фумаровой кислоты получается Асп. Остальные аминокислоты возникают путем нереаминирования.

Незаменимые аминокислоты, как следует из названия, нельзя ничем заменить, поскольку они не синтезируются в организме млекопитающих и обязательно должны поступать с продуктами.

Белки, содержащие весь набор незаменимых аминокислот, считаются биологически полноценными. К ним относят белки животного происхождения, которые содержатся в яйце, молоке, рыбе, мясе. Белки растительного происхождения, содержащиеся в таких продуктах, как орехи, злаки, бобы и пр., не включают все незаменимые аминокислоты, поэтому не относятся к биологически полноценным белкам.

По решению ФАО и ВОЗ за эталон белка с точки зрения аминокислотного состава приняты белки яйца. В них содержится весь набор незаменимых аминокислот в оптимальном для организма человека соотношении. Наибольшее сходство в этом отношении с белками яйца имеют белки молока (рис. 3.6).

Из рис. 3.6 следует, что только две аминокислоты — Фен и Мет содержатся в молоке в меньшем количестве, чем в эталонном белке. Но и этот недостаток может быть компенсирован родственными аминокислотами. Потребность в Мет может быть удовлетворена другой серосодержащей аминокислотой Цис, а потребность в Фен — ее производной Тир. Содержание Цис и Тир составляет соответственно 0,9 и 5,3 г в 100 г белков молока.

Аминокислоты, содержание которых в продукте меньше содержания в эталонном белке, называются лимитирующими.

В настоящее время установлена суточная физиологическая потребность в незаменимых аминокислотах для человека и подсчитано, что она может.

Рис. 3.6. Содержание незаменимых аминокислот в эталонном белке и общем белке молока, но рекомендациям ВОЗ, г/100 г белка [25].

во многом покрываться за счет молока и молочных продуктов. Например, для взрослого человека с массой тела 70 кг суточная потребность в незаменимых аминокислотах показана на рис. 3.7.

Известно, что в детском возрасте и особенно в возрасте до 1 года требуется большее количество питательных веществ и незаменимых аминокислот, в частности, на единицу массы тела по сравнению с организмом взрослого человека. Это вызвано тем, что в растущих организмах происходит синтез новых тканей. Именно поэтому для детей и особенно детей первого года жизни актуальна разработка специализированных продуктов питания.

Рис. 3.7. Количество незаменимых аминокислот, г 1261.