پروتئین ها

 

پروتئین‌ها مواد آلی بزرگ و یکی از انواع درشت‌ملکول‌های زیستی هستند که از زیرواحدهایی به نام اسید آمینه ساخته شده‌اند. پروتئین‌ها مانند زنجیری از یک کلاف سه‌بعدی بسپارهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسیدهای آمینه مثل یک زنجیر خطی توسط پیوند پپتیدی میان گروه‌های کربوکسیل و آمین مجاور به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک پلی پپتید را به وجود بیاورند. ترتیب اسیدهای آمینه در یک پروتئین توسط ژن مشخص می‌شود. اگرچه کد ژنتیک ۲۰ تا اسید آمینه استاندارد را معرفی می‌کند، در بعضی از اندامگان‌ها (ارگانیسم‌ها) کد ژنتیک شامل سلنوسیستئین و در بعضی از آرکی‌باکتری‌ها پ یرولزین می‌باشد. گاهی در پروتئین‌ها دگرگونی به وجود می‌آید: یا قبل از آنکه پروتئین بتواند به وظایفش در یاخته عمل کند و یا به عنوان قسمتی از مکانیسم بازرسی. پروتئین‌ها معمولاً به یکدیگر می‌پیوندند تا یک وظیفه‌ای را با یکدیگر انجام دهند که این خود باعث استوار شدن پروتئین می‌شود. چون ترتیب‌های نامحدودی در توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئین‌ها وجود دارد، از این رو انواع بی‌شماری از پروتئین‌ها نیز می‌توانند وجود داشته باشند.

ساختار پروتئین

ساختار پروتئین، و یا ساختمان پروتئین به ساختاری گفته می‌شود که پروتئین به خود می‌گیرد. پروتئین دارای چهار ساختار می‌باشد.

• ساختار اول: به توالی پروتئین که به صورت رشته‌ای از اسیدهای آمینه می‌باشد گفته می‌شود. پروتئین‌ها پلی‌مرهایی خطی از اسیدهای آمینه هستند که با پیوند پپتیدی بهم متصل شده‌اند.

• ساختار دوم: به نظم‌های موضعی گفته می‌شود که پروتئین در حین تاشدگی به خود می‌گیرد. ساختار دوم پروتنئین‌ها خود به چند دسته تقسیم می‌شود:ساختار دوم قسمتی از یک پروتئین؛ مارپیچ آلفا به رنگ خاکستری و صفحه بتا به رنگ قرمز نمایش داده شده

• • مارپیچ آلفا ساده‌ترین و انعطاف پذیرترین ترتیب، کونفرماسیونی مارپیچی و راست گرد بود به نام مارپیچ آلفا. مارپیچ آلفا یکی از ساختارهای دوم رایج در پروتئین‌هاست. مارپیچ آلفا یک مارپیچ راست‌گرد است که ساختار آن هر ۴/۵ آنگستروم یک‌بار تکرار می‌شود. در هر دو مارپیچ آلفا، ۶/۳ اسید آمینه وجود دارد. یعنی هر ۵/۱ آنگستروم یک اسید آمینه در طول مارپیچ آلفا قرار می‌گیرد. هر گروه کربوکسیل و آمین در مارپیچ آلفا با اسید آمینه‌ای با فاصله چهار تا از خود، دارای باند هیدروژنی می‌باشد و این الگو در سراسر مارپیچ، غیر از چهار اسیدآمینه در دو انتهای آن تکرار شده‌است.

  • صفحه‌های بتا: ساختار صفحه‌های بتا، ساختار دوم بسیارکشیده و چین‌دار می‌باشد. یکی از تفاوت‌های مهم صفحه‌های بتا با مارپیچ آلفا این است که اسیدآمینه‌هایی که معمولاً در ساختار اول زنجیره پروتئینی با فاصله زیاد از هم قرارگرفته‌اند، برای تشکیل این ساختار در مجاورت یکدیگر قرار می‌گیرند بنابراین صفحه‌های بتا تمایل به سختی داشته و انعطاف‌پذیری ناچیزی دارند. پیوندهای هیدروژنی بین‌رشته‌ای که میان گروه‌های CO یک رشته بتا و NH رشته بتای مجاور ایجاد می‌شوند، به صفحات بتا پایداری می‌بخشند و باعث می‌شوند که این صفحات ظاهری زیگزاگ داشته باشند.

• ساختار سوم: حالت سه‌بعدی که پروتئین بعد از پیچش به خود می‌گیرد گفته می‌شود.

• ساختار چهارم: حالت قرارگیری چند پروتئین در فضا کنار یکدیگر. بیشتر پروتئین‌ها از پیوند زنجیرهای پلی پپتیدی مشابه و یا متفاوت ساخته شده‌اند، اتصال بین زنجیرها توسط پیوندهای ضعیف تری برقرار می‌گردد. این ساختارترتیب قرارگرفتن زیر واحدهای یک پروتئین را شرح می‌دهد و نقش مهمی در توضیح چگونگی شرکت پروتئین در واکنش‌های شیمیایی دارد.

مقدار مورد نیاز پروتئین برای یک ورزشکار

پس از اینکه فرد ورزشکار از میزان انرژی مورد نیازش اطلاع کافی به دست آورد، بایستی ۱۵ تا ۱۷ درصد میزان انرژی را به دست آورده، تقسیم بر عدد ۴ کند، عدد به دست آمده گرم پروتئین مورد نیاز ورزشکار است که باید از طریق غذا در طول روز تامین شود. برای ورزشکارانی که نیاز به افزایش حجم عضلات دارند، از ۱۷ درصد و برای دیگر ورزشکاران از ۱۵درصد انرژی، برای محاسبه پروتئین مورد نیاز باید استفاده کرد.

۱۷ – ۱۵ درصد میزان انرژی مورد نیاز ورزشکار (تقسیم بر) ۴ = گرم پروتئین مورد نیاز ورزشکار

منابع غذایی پروتئین‌ها

پروتئین‌ها بخشی از ترکیبات مواد غذایی هستند که با مقدارهای مختلف در آنها موجودند. پروتئین‌های دارای منشاء حیوانی کیفیت خوبی دارند. با وجود این بعضی از مواد غذایی گیاهی «حبوبات، غلات، نان...) دارای مقادیر کمی پروتئین هستند که ارزش حیاتی آنها پایین تر از پروتئین‌های حیوانی است، اما به مقدار آنها جالب توجه هستند. در مورد منابع غنی از پروتئین بطور کامل توضیح می‌دهیم:

۱-گوشت قرمز

گوشت‌های گاو، گوسفند، اسب، صرف نظر از آنکه چه قسمتی از بدن حیوان باشد، دارای ویژگیهای تغذیه‌ای شبیه به هم هستند. مزّیت تغذیه‌ای گوشت به غنای پروتئینی آن بستگی دارد (۱۵ تا ۲۰٪ گوشت، پروتئین است). گوشت غنی از فسفر، آهن و ویتامین‌های گروه B (مخصوصاً B۱) است. میزان چربی‌های آن بر حسب نوع حیوان و قسمت بدن به طور قابل توجهی متغیراست. به طور متوسط ۱۷۰ کیلوکالری برای هر ۱۰۰ گرم، انرژی تولید می‌کند. ارزش غذایی «گوشت قرمز برابر گوشت سفید» است. گوشت کاملاً پخته شده همان ارزش گوشت خام یا گوشتی را دارد که مختصراً پخته شده باشد. اما پختن کامل برای از بین بردن انگل‌ها (مخصوصاً تنیا) لازم است.

ویژگیهای خاص بعضی از گوشت‌های قرمز - گوشت گوسفند اغلب چرب است، حتی وقتی کم چربی‌ترین بخش‌های آنها مصرف گردد. - گوشت گوساله غنی از نوکلئوپروتئین‌ها است و مصرف خیلی زیاد آن می‌تواند عمل عضلات را مختل کند. - گوشت اسب دارای چربی اندکی است (حدود ۲٪). برخلاف آنچه مدت درازی گمان می‌شد، نباید بصورت خام مصرف شود. - گوشت‌ها ترجیحاً بهتر است بصورت کباب یا بریان شده مصرف گردند و از گوشتهای سرخ شده، روغن پرشده، آبگوشت و سس‌های چرب که دارای هضم مشکل هستند، خودداری شود. - گوشتهای چرخ شده نباید مصرف گردند، مگر با رعایت احتیاط کافی و بصورت گوشت چرخ شده و یخ زده. اگر گوشت را در منزل، خودتان چرخ کرده و تا دو ساعت بعد، آن را مصرف کنید خیلی بهتر است و یا اینکه چرخ کردن گوشت توسط فروشنده در مقابل خودتان انجام شود و تا دو ساعت بعد مصرف گردد یا در دمای ۱۹- درجه فریز شود. - گوشتها را نباید بصورت خام مصرف کرد.

برای خریداری گوشت حتماً به تازگی و زمان تولید آن دقت کنید و برای نگهداری طولانی در دمای ۱۸- درجه نگهداری شود. نگهداری طولانی مدت و کیفیت بهداشتی پایین، ارزش غذایی پروتئین موجود در گوشت را کاهش می‌دهد.

۲-فرآورده‌های امعاء و احشاء، ماکیان و گوشت شکار

الف) امعاء و احشاء: زبان و دل دارای ارزش تغذیه‌ای نزدیک به گوشت هستند.

- جگر از جالب‌ترین احشاء است. به همین جهت است که مصرف یک بار در هفته آن را برای ورزشکاران توصیه می‌کنیم (اما نباید بیش از یک بار در هفته مصرف گردد چون دارای نوکلئو پروتئین‌ها و کلسترول است). جگر یک منبع قابل توجه پروتئین(۲۰ تا ۲۲ درصد)، آهن، عناصر کمیاب، فسفر، ویتامین‌های گروه B (B۱, B۲, B۶, pp, B۱۲) و ویتامینAاست. جگر بره دارای ارزش تغذیه‌ای معادل جگر گاو(غنی‌ترین جگر) است.

- امعاء و احشاء دیگر: پاچه، کله، سیرابی، و مغز از نظر بافت عضلانی فقیر، اما غنی از نظر نوکلئو پروتئین‌ها هستند و قابل مقایسه با ارزش تغذیه‌ای جگر نمی‌باشند. پس آنها را باید خیلی کم مصرف کرد. چون دارای چربی زیاد هستند، خصوصا در زمان پیش از مسابقات نباید مصرف شوند.

ب) ژامبون‌ها و سوسیس‌های خشکی که خیلی چرب نیستند، می‌توانند جایگاهی در تغذیه ورزشکاران داشته باشند، ولی سطح پروتئین آنها پایین است.

ج) ماکیان: گوشت ماکیان دارای ارزش تغذیه‌ای نزدیک به گوشت قرمز است، البته میزان چربی در گروهی از آنها مثل جوجه کبوتر و بوقلمون کم (۶ تا ۱۲ درصد) و در مرغ، غاز و اردک بالا (۱۸ تا ۳۲ درصد) می‌باشد. میزان اسیدهای چرب غیر اشباع آنها یکی از نکات مثبت است.

د) گوشت شکار کم چربی است: مانده آنها نباید مصرف گردد، به صورت بریان یک منبع عالی پروتئین است.

۳- ماهی‌ها

ارزش تغذیه‌ای ماهی مشابه گوشت است. ماهی غنی از پروتئین (۱۵ تا ۲۰ درصد)، فسفر، گوگرد، آهن (آهن کمتری نسبت به گوشت دارد)، مس و ید است، همچنین غنی از ویتامین‌های گروه B می‌باشد. ماهی‌های چرب حاوی مقادیر قابل توجهی ویتامین‌های A وD هستند.

ارزش انرژی زایی ماهیها برحسب میزان چربی آنها از ۸۰ تا ۲۰۰ کیلوکالری برای هر ۱۰۰ گرم متغیر است، اما در هر حال این چربی‌ها با ارزش هستند، چون دارای اسیدهای چرب با یک پیوند دوگانه و یا چند پیوند دوگانه هستند و در بین اسیدهای چرب دارای چند پیوند دوگانه، اسیدهای چرب امگا– ۳ وجود دارد. در پخت ماهی نیز باید همان نکات احتیاطی که در مورد گوشت توصیه شده رعایت کنید: ماهی را کباب کنید یا در فر یا با بخار آب طبخ نمایید.

از کاربرد سس‌ها، سرخ کردن و در آب نمک خواباندن ماهی که موجب مشکل شدن هضم آن می‌گردد خودداری کنید.

۴-تخم مرغ

ارزش تغذیه‌ای آن خیلی نزدیک به مواد غذایی است که قبلاً مورد مطالعه قرار دادیم. تخم مرغ حاوی ۱۴ درصد پروتئین است، که از نظر کیفیت بهترین بوده و بیشترین تعادل اسیدهای آمینه در بین تمام مواد غذایی را داراست. چربی‌های آن (۱۲ درصد) در زرده تجمع یافته‌اند و سفیده عملاً فاقد چربی است. آنچه مربوط به املاح می‌گردد: سدیم عمدتاً در سفیده وجود دارد، آهن، پتاسیم و کلسیم به مقدار خیلی کم در سفیده وجود داشته و می‌توان گفت که فقط در زرده وجود دارند. زرده همچنین از نظر ویتامین‌ها غنی تر است: دو سوم ویتامین‌های B۱، B۲ و کل ویتامین‌های A و D در زرده وجود دارد. تخم مرغ تازه یا «خیلی تازه» که دارای تاریخ بسته بندی است دارای بیشترین ضمانت می‌باشد. به استثناء موارد عدم تحمل، تخم مرغ تازه و خوب تهیه شده، پخته شده بصورت نرم یا سفت، دارای هضم آسان است. و این مسأله تخم مرغ را غذای مناسبی برای زمان تمرین و پیش از مسابقات می‌کند. یادآوری می‌کنیم که پروتئین‌های سفیده تخم مرغ اگر پخته نباشد، توسط بدن قابل استفاده نیست. تخم مرغ بکار رفته در مخلوط‌های غذایی مثل سوپ‌ها، دسرها، شیرینی‌های سبک (بدون خامه) همیشه خوب هضم می‌گردد.

۵-فرآورده‌های لبنی

لبنیات منابع پروتئین، با ارزش حیاتی بالا هستند و بخصوص از نظر کلسیم تا حد قابل توجهی غنی می‌باشند. کلسیم موجود در لبنیات بهترین شرایط جذب را دارد و با فسفر متعادل بوده و با مقدار کمی ویتامینD همراه است.

اگر فرد ورزشکار تمایل بیشتری به مصرف لبنیات داشته باشد، می‌توان بخشی از سهم گوشت را با لبنیات جایگزین کرد، ولی نمی‌توانیم به جای لبنیات گوشت را توصیه کنیم، چون ورزشکار دچار کمبود کلسیم می‌شود.

الف - شیر در ایران شیر گاو بیشتر مصرف می‌گردد. شیر یک ماده غذایی تقریباً کامل است که تنها از نظر ویتامین Cو آهن فقیر است. مقدار پروتئین‌های آن ۵/۳ درصد، کربوهیدارت ۵ درصد و مقدار استاندارد چری ۵/۳ درصد در نظر گرفته شده‌است. شیر غنی از کلسیم و فسفر و حاوی پتاسیم، سدیم، کلر، ویتامین‌های گروه B، ویتامین Aو در تابستان کمی ویتامینDاست. دارای آب خیلی زیاد است و ارزش انرژی زایی متوسط می‌باشد: ۷۰ کیلوکالری برای ۱۰۰ گرم شیر. بزرگترین مسئله در مصرف شیر بهداشت آن است.

• شیرهای تغییر داده شده: شیرهای تغلیظ شده و شیر خشک

- شیر تغلیظ شده بدون شکر – طریقه مصرف: یک حجم شیر را با یک حجم آب مخلوط نمایید. شیر بدست آمده، ارزش شیر معمولی را داشته و همان کاربرد را دارد.

- شیر تغلیظ شده شیرین – یک ماده غذایی با انرژی زیاد است. طریقه مصرف: یک حجم شیر را با دو حجم آب مخلوط کنید. از آن می‌توان برای تهیه مواد غذایی شیرین نیز استفاده کرد.

- شیر خشک: کمتر از ۶ درصد آب دارد. انواع مختلفی از شیرهای خشک وجود دارد که عبارتند از: شیرخشک کامل، شیر خشک بدون چربی، شیر خشک دارای شکر یا بدون شکر. برای مصرف آنها۱۰۰ گرم شیر خشک را در ۹/۰ لیتر آب حل می‌کنیم. شیری که بدین ترتیب تهیه می‌گردد دارای ارزش تغذیه‌ای شیر اولیه‌است و مصرف کردن این نوع شیرها برای غنی کردن پروتئین مصرفی ورزشکار کارایی زیادی دارد.

برخلاف اعتقادی که هنوز به طور گسترده وجود دارد، ماست بدون کلسیم نمی‌باشد، بلکه ماست یک منبع کلسیم است که همان ارزش شیر را دارد و می‌توان گفت ماست نوعی شیر اختصاصی است.

• دسرهای دارای شیر و بستنی

این دسته شامل خامه، دسرها، شیرینی‌های تهیه شده با آرد، شیرینی خامه‌ای، کافه گلاسه و همچنین بستنی‌ها، بستنی تخم مرغی و بستنی میوه‌ای می‌باشد.

دسرها بر حسب ترکیباتشان، کم و بیش منبع پروتئین و کلسیم هستند، اما تمام آنها دارای مقدار مهمی قند ساده نیز می‌باشند. قابلیت هضم بستنی‌ها، بستگی به ترکیب و درجه حرارت آنها دارد. مقدار زیاد خامه اغلب دارای هضم مشکل است. در صورتی که سرد مصرف شود، هضم مشکل تری دارد. از خوردن این مواد غذایی در دوران مسابقات و مخصوصاً روزهای مسابقات باید خودداری کرد. ب‌- پنیرهاپنیرها عملاً فاقد کربوهیدرات هستند. قسمت اعظم ویتامینهای گروه B پنیر، به استثناء ویتامینهای B۲ و B۱۲ وارد لاکتوسرم شده، از بین می‌رود. میزان ویتامینAپنیر زیاد است (غیر از پنیرهایی که از نظر چربی فقیر هستند). ارزش انرژی زایی پنیرها (از ۱۰۰ تا ۴۰۰ کیلوکالری بر حسب آنکه پنیر تازه باشد یا دارای بافت سفت) متغیر است.

ب‌- پنیرهاپنیرها عملاً فاقد کربوهیدرات هستند. قسمت اعظم ویتامینهای گروه B پنیر، به استثناء ویتامینهای B۲ و B۱۲ وارد لاکتوسرم شده، از بین می‌رود. میزان ویتامینAپنیر زیاد است (غیر از پنیرهایی که از نظر چربی فقیر هستند). ارزش انرژی زایی پنیرها (از ۱۰۰ تا ۴۰۰ کیلوکالری بر حسب آنکه پنیر تازه باشد یا دارای بافت سفت) متغیر است.

جایگزینی مواد غذایی پروتئینی

مواد زیر دارای گرم پروتئین مساوی هستند: - ۱۰۰ گرم گوشت قرمز یا سفید یا امعاء و احشاء - ۱۰۰ گرم ماهی (وزن خالص) - ۲ عدد تخم مرغ - نیم لیتر شیر یا معادل آن از لبنیات.

هیچ وقت نباید یک ماده غذایی لبنی را بدون جایگزین کردن با ماده لبنی دیگری که بهتر قابل تحمل است، حذف کرد.

جایگزین‌های (معادلین) موادغذایی لبنی

یک چهارم لیتر شیر معمولی را می‌توان با مواد زیر جایگزینی کرد: - ۱۲۰ گرم شیر تغلیظ شده بدون شکر؛ - ۸۰ گرم شیر تغلیظ شده دارای شکر؛ - ۳۰ گرم شیر خشک؛ - دو فنجان کوچک ماست؛ - ۴ بسته کوچک پنیر تازه؛ - ۵۰ گرم پنیر با بافت سفت یا نیمه سفت؛ - دو سهم کوچک خامه

ارزش مقایسه‌ای پروتئین‌های حیوانی و گیاهی

با استفاده از مطالعات میشل می‌توان ارزش تغذیه‌ای پروتئین‌های مختلف را با هم مقایسه کرد. ارزش ۱۰۰ به تمام پروتئین‌هایی داده می‌شود که قادر باشند بدون افزایش ازت ادارای، تعادل ازت را در یک دوره کوتاه بدون دریافت پروتئین برقرار کنند.

نسبت پروتئین‌های حیوانی به گیاهی

از این چند عدد می‌توان استنباط کرد که ارزش بیولوژیکی پروتئین‌ها یی که دارای ترکیبی از اسیدهای آمینه‌ای هستند که خیلی به پروتئین‌های ساختمانی بدن انسان نزدیک است، بالاتر از پروتئین‌های گیاهی می‌باشد. همچنین نتیجه گرفته می‌شود که این پروتئین‌ها دارای ضریب هضمی بیشتری هستند.