Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться организмом человека из других соединений, они обязательно должны поступать вместе с пищей. Абсолютно незаменимых аминокислот восемь: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан.
В организм человека незаменимые аминокислоты должны поступать с растительной и животной пищей.
Полузаменимые аминокислоты синтезируются в организме, но не в достаточном количестве, поэтому частично должны поступать с пищей. К таким аминокислотам относятся аргинин, тирозин, гистидин; к тому же в организме детей гистидин вообще не синтезируется.
Заменимые аминокислоты синтезируются в организме в достаточном количестве из незаменимых аминокислот или других соединений. Организм может обходиться без них долгое время, если, конечно, с пищевыми продуктами поступают вещества, из которых эти аминокислоты могут синтезироваться. К ним относятся оставшиеся девять аминокислот, хотя например, тирозин образуется в организме только из фенилаланина и при поступлении в организм последнего в недостаточном количестве может оказаться незаменимым.
Биологическая ценность белков определяется наличием в них незаменимых аминокислот и степенью их усвоения. Чем ближе потребляемый белок по аминокислотному составу подходит к составу белков данного организма, тем выше его биологическая ценность.
Таким образом, аминокислотный состав белков определяет не только их биологическую функцию, но и является важным критерием в оценке их биологической ценности как компонентов пищи.
Недостаток в питании одной незаменимой аминокислоты приводит к нарушению роста и общей дистрофии. Постоянная нехватка белков в пище вызывает у детей квашиоркор. При этом заболевании отмечается задержка роста, развитие анемии, отечность тканей, дегенеративные изменения в печени, почках и поджелудочной железе. Смертность среди больных квашиоркором очень высока. Даже если они выживают, длительная недостаточность белка приводит к необратимым нарушениям их физиологических функций и умственных способностей. Недостаток какой-либо аминокислоты проявляется заболеваниями с характерными для каждого из них признаками. Например, недостаток триптофана имеет следствием нарушение функций сердца и помутнение хрусталика (катаракта); снижение уровня метионина приводит к поражению поджелудочной железы и жировой инфильтрации печени; лизина – к изменению процессов торможения в центральной нервной системе. Научно обоснованные нормы питания показывают, что количество потребленного белка в сутки должно быть на уровне 12–15% от общей калорийности рациона человека (80–100 г), в том числе 50–70% белков животного происхождения.
Следует особо подчеркнуть, что недостаток в пище хотя бы одной незаменимой аминокислоты ведет к неполному усвоению других аминокислот. Вместе с тем в опытах на животных показано, что потребности в незаменимом фенилаланине могут быть частично заменены гомоцистеином с добавлением необходимого количества доноров метильных групп. Глутаминовая кислота снижает потребность в аргинине.
Однако 95% населения земного шара испытывает белковый дефицит, особенно в животных белках, отличающихся полным набором и сбалансированностью аминокислотного состава. Мировое производство животного пищевого белка в 4 раза меньше потребности, а в нашей стране дефицит белка составляет 1,6 млн т в год.
Анализ структуры питания населения свидетельствует об ухудшении ситуации. В последнее время отмечено снижение объемов общего потребления белка на 70%, в том числе животного – на 18%.
Создавшееся положение диктует необходимость тщательного соблюдения белковой диеты на основе рационального использования имеющихся ресурсов, максимального вовлечения в рационы питания разнообразных продуктов, комбинации которых должны сводить до минимума недостаток количества и качества белков в пище. Участвуя в формировании цвета, запаха, вкуса пищи, белки стимулируют аппетит, создают условия для нормального пищеварения.