при какой температуре распадается белок у человека
При какой температуре распадается белок у человека
Она не синтезируется в организме человека (в отличие от большинства млекопитающих), а потому обязательно должна поступать с пищей, так как является регулятором множества биохимических реакций и защитных механизмов.
Витамин С крайне не устойчив во внешней среде и быстро разрушается при нагревании. Например, при кипячении овощей или фруктов, приготовлении первых блюд, он разрушается практически полностью всего через 2-3 минуты. Кроме этого разрушению витамина С способствует металлическая поверхность посуды и бытовых приборов. При расчетах пищевого статуса принято считать кулинарные потери витамина С равными 50%. Несмотря на то, что быстрая заморозка существенно не влияет на количество аскорбиновой кислоты в продуктах, ее сохранение будет зависеть от условий дальнейшей дефростации и кулинарной обработки. При хранении яблок, картофеля, капусты и других овощей и фруктов происходит заметное разрушение витамина С и уже через 4-5 месяцев хранения (даже при должных условиях) его содержание падает на 60-80%.
Аскорбиновая кислота хорошо усваивается в тонком кишечнике и оттуда попадает в кровь, где свободно циркулирует и распределяется по всем органам и тканям. В организме человека витамин С учувствует во множестве биохимических реакций, например, в синтезе коллагена – основного структурного белка соединительной ткани, которая обеспечивает функциональность и устойчивость кровеносным сосудам, костям, сухожилиям.
Витамин С играет важную роль в синтезе нейромедиаторов – норадреналина, серотонина, а так же желчных кислот из холестерина, чем некоторые специалисты пытаются объяснить благоприятное влияние витамина С на его обмен.
Витамин С является антиоксидантом, он обеспечивает прямую защиту белков, жиров, ДНК и РНК клеток от повреждающего действия свободных радикалов, которые часто образуются в клетках в процессе жизнедеятельности. Аскорбиновая кислота поддерживает уровень восстановленного глутатиона, который сам по себе является ведущим антиоксидантом организма, обеспечивая защиту от свободных радикалов, токсинов, тяжелых металлов на биохимическом уровне. Кроме того витамин С оказывает существенной влияние на обмен других микронутриентов и витаминов.
В организм человека аскорбиновая кислота поступает главным образом с растительной пищей. При их употреблении в должных количествах получение витамина С будет соответствовать физиологическим потребностям здорового человека или даже первосходить их (что не страшно, избыток витамина С организм выведет с мочой). Однако, обычно этого не происходит, дефицит витамина С – самый распространенный витаминный дефицит. Это связано с двумя основными проблемами: снижением употребления в пищу свежих овощей и фруктов и высокой степенью технологической обработки продуктов питания при которой используют определенные части растений. Дело в том, что содержание витамина С в разных частях плодов не одинаково – он накапливается в кожуре, наружных слоях, листьях больше, чем в мякоти, черешке, стебле.
Продуты, богатые витамином С:
шиповник, сладкий перец,
капуста брюссельская, белокочанная или цветная,
яблоки, ананасы, цитрусовые.
В некоторых продуктах содержится особый фермент – аскорбатоксидаза – анти-витамин, который препятствует усвоению витамина С. Он содержится в значительных количествах в кабачках и огурцах, однако, тепловая обработка (например, запекание) инактивирует этот фермент.
Физиологическая потребность для взрослого человека в витамине С – в среднем 90 мг в сутки. Это количество содержится в 225 граммах лимона или всего в 45 грамм черной смородины. Реальная же потребность в витамине С в условиях современной жизни намного выше этого уровня, поэтому такое большое значение имеет дополнительно витаминизированные продукты и блюда. Узнать об этом можно, внимательно изучив этикетку продукта. Обогащают, как правило, фруктовые, ягодные и овощные соки, жидкие молочные продукты, консервы. Обязательно проводится дополнительная С-витаминизация при организации питания в детских учреждениях, больницах, санаториях.
Дополнительные количества витамина С необходимы в периоды беременности, лактации, при проживании в холодных климатических районах, при работе на производстве с вредными условиями труда, при дополнительной чужеродной химической нагрузке (например, курении).
Полное отсутствие витамина С приводит к развитию цинги. Это состояние было описано много столетий назад у людей, совершающих длительные путешествия (моряки) и полностью исключавших из своего рациона растительную пищу. Симптомами цинги являются упадок сил, кровотечения, выпадение волос и зубов, боли и отечность в суставах. Цинга при отсутствии лечения приводит к смерти.
О простом дефиците витамина С будет свидетельствовать кровоточивость десен при чистке зубов. При этом следует исключить другие причины (заболевания десен, неправильный подбор щетки и т.п.).
Гипервитаминоз витамина С не описан (мы уже говорили, что избыток витамина выводится с мочой). Однако избыточное потребление витамина С (обычно с аптечными препаратами) может спровоцировать сильную аллергическую реакцию и нарушения работы почек. Избытка витамина С за счет пищевых продуктов у здорового человека быть не может.
Теперь видно, насколько важна аскорбиновая кислота и что основным ее источником должны быть натуральные продукты. О том, какие еще витамины содержатся в различных продуктах питания, смотрите нашу статью про витамины.
Но как сохранить его содержание?
Во-первых, стоит помнить, что витамин С распадается при высокой температуре, особенно при варке. Интересно, что при доступе кислорода потери витамина С в два раза больше, чем когда продукт готовился без доступа кислорода (в скороварке).
Во-вторых, известен и тот факт, что чем дольше варится продукт, тем больше потери витамина, поэтому продукты стоит закладывать уже в кипящую воду.
В-третьих, в щелочной среде витамин С разрушается быстрее, чем в кислой. Поэтому при варке овощей добавляйте немного уксусной кислоты. Неплохо сохраняется витамин С при солении и мариновании.
В-четвертых, не используйте при приготовлении железную или медную посуду, ложку или половник. Мы уже говорили, что металлическая посуда способствует разрушению витамина С.
А самым главным и надежным средством сохранения аскорбиновой кислоты остаётся способ употребления овощей и фруктов в пищу свежими и сырыми! Приятного аппетита!
Статья подготовлена на основе информации из открытых источников.
Почему тепло убивает клетки?
Если температура поднимется выше определенного порога, клетка коллапсирует и умрет. Одно из самых простых объяснений этого недостатка теплостойкости состоит в том, что белки, необходимые для жизни, — те, которые извлекают энергию из пищи или солнечного света, борются с вторженцами, уничтожают отходы и так далее — чаще всего имеют невероятно точную форму. Они начинаются с длинных цепочек, затем сворачиваются в спирали и другие конфигурации, продиктованные последовательностью их компонентов. Эти формы играют важную роль в том, что они делают. Но когда все начинает нагреваться, связи, поддерживающие структуры белков, разрушаются: сперва самые слабые, а затем, когда температура поднимается, и сильные. Очевидно, разрушение белковой структуры должно быть смертельным, но до недавних пор точные подробности того, как или почему это убивает перегретые клетки, были неизвестны.
Все любят, когда тепло, но не клетки организма
И вот биофизики из Политехнического университета в Цюрихе, Швейцария, изучили поведение каждого белка в клетках четырех разных организмов по мере увеличения тепла. Это исследование и его богатый данными фон, недавно опубликованные в Science, показали, что при температуре смерти клетки — будь то клетка человека или клетка кишечной палочки — распадаются только несколько важнейших белков. Более того, изобилие белка в клетке, по-видимому, показывает интригующую связь со стабильностью белка. Эти исследования предлагают взглянуть на основные правила, которые определяют порядок и беспорядок белков — правила, которые, по мнению исследователей, будут иметь последствия, выходящие далеко за рамки простой смерти клеток.
Почему сворачивается белок при нагреве
Паола Пикотти, биофизик, руководивший исследованием, объяснил, что эти эксперименты вышли из старого, тернистого вопроса: почему некоторые клетки выживают при высоких температурах, а другие умирают. Бактерия Thermus thermophilus счастливо живет в горячих источниках и даже бытовых водонагревателях, в то время как E. coli распадается уже при 40 градусах Цельсия. Есть сильные свидетельства в пользу того, что важны именно различия в стабильности белков каждого организма. Но изучать поведение белка, когда он еще находится в живой клетке, — это идеальный способ понять его, и это очень непросто. Выделение белка в пробирке дает лишь частичные ответы, потому что внутри организма белки соединяются вместе, изменяя химию друг друга или удерживая друг друга в нужной форме. Чтобы понять, что распадается и почему, нужно изучать белки, пока они влияют друг на друга.
Что происходит с белком при нагреве
Чтобы решить эту проблему, команда ученых разработала томительный автоматизированный рабочий процесс, в котором они разделяют открытые клетки и нагревают их содержимое поэтапно, выпуская разрезающие белки ферменты в смеси поэтапно. Эти ферменты особенно хороши при нарезке развернутых белков, поэтому исследователи смогли определить, при какой температуре отказывал каждый фрагмент белков. Таким образом, они изображают неразвернутую, или денатурирующую, кривую для каждого из тысяч изучаемых ими белков, показывая, как эти дуги переходят из интактных структур при комфортных температурах в состояние распада с повышением температуры. Чтобы увидеть, как эти кривые различаются у видов, ученые выбрали четыре вида — людей, E. coli, T. thermophilus и дрожжи.
«Это прекрасное исследование», говорит Аллан Драммонд, биолог Чикагского университета, отмечая масштаб и деликатность процесса.
Влияние тепла на клетки
Одно из самых очевидных наблюдений заключалось в том, что у каждого вида белки не разворачивались массово при повышении температуры. Вместо этого первыми коллапсировали белки очень небольшого подмножества, говорит Пикотти, и это были важнейшие белки. Чаще всего эти белки были тесно связаны, то есть влияли на множество процессов в клетке. «Без них клетка не может функционировать, — говорит Пикотти. — Когда они уходят, разрушиться может целая сеть». И, очевидно, жизнь клетки.
Этот парадокс — что некоторые из самых важных белков оказываются самыми деликатными — может отражать, как эволюция сформировала их для их работы. Если у белка много ролей, он может получить выгоду из нестабильности, оказавшись подвижным к фолдингу и анфолдингу, то есть к свертыванию и развертыванию, потому что это позволит ему принимать много разных форм в зависимости от цели. Многие из важных белков обладают повышенной гибкостью, что делает их более нестабильными, но при этом гибкими и способными связываться с самыми разными целевыми молекулами в клетке, объясняет Пикотти. Примерно так они способны выполнять свои функции — это своего рода компромисс.
При ближайшем рассмотрении E. coli, данные которой были самыми чистыми, ученые также обнаружили взаимосвязь между изобилием белка — того, сколько копий его плавает вокруг клетки — и его стабильностью. Чем больше копий делает клетка, тем больше тепла требуется, чтобы разбить белок. Стоит также отметить, что изобилие не всегда коррелирует с жизненной важностью: некоторые редкие белки тоже важны. Эта связь между изобилием и устойчивостью была представлена Драммондом на уровне идеи еще десять лет назад, когда он поставил под сомнение тенденцию клеточной машины делать случайные ошибки. Ошибка обычно дестабилизирует белок. Если этот белок распространен и производится сотнями или тысячами в клетке ежедневно, тогда неправильно развернутые копии в больших количествах могли бы стать фатальными для клетки. Организму было бы кстати создавать версии обычных белков с дополнительной стабильностью, и данные команды Пикотти это отражают.
Так выглядит белок под микроскопом
Чтобы исследовать, какие качества обеспечивают белок тепловой устойчивостью, ученые сравнили данные с E. coli и T. thermophilus. Белки E. coli начинают распадаться при 40 градусах Цельсия и по большей части распадаются к 70 градусам. Но при этой температуре белкам T. termophilus только-только становится неуютно: некоторые из них сохраняют свою форму до 90 градусов Цельсия. Ученые обнаружили, что белки T. termophilus, как правило, короткие, а некоторые виды форм и компонентов появляются чаще в самых стабильных белках.
Белок, устойчивый к теплу
Эти результаты могут помочь исследователям разработать белки с устойчивостью, тщательно настроенной на их потребности. Во многих промышленных процессах, которые включают бактерии, повышение температуры увеличивает урожай — но до тех пор, пока бактерии не умирают от тепла. Было бы интересно узнать, можем ли мы стабилизировать бактерии, создав несколько белков, которые будут более устойчивы к повышению температуры, говорит Пикотти.
Помимо всех этих наблюдений, обилие информации о том, как разворачивается каждый белок, приводит биологов в восторг. Стабильность белка является прямым показателем того, насколько вероятно он образует белковые агрегаты: скопления развернутых белков, которые липнут друг к другу. Агрегаты, зачастую являющиеся кошмаром для клетки, могут вмешиваться в важные задачи. Например, их связывают с некоторыми серьезными неврологическими состояниями, такими как болезнь Альцгеймера, когда бляшки денатурированных белков начиняют мозг.
Вот что происходит с белком при нагреве
Но это не означает, что агрегация происходит только у людей, страдающих от этой болезни. Напротив, ученые понимают, что это может происходить постоянно, без очевидных источников стресса, и что здоровая клетка может с этим справиться.
«Я думаю, это все чаще признается распространенным явлением», говорит Мишель Вендрусколо, биохимик из Университета Кембриджа. «Большинство белков на самом деле накапливаются в клеточной среде. Пиккоти получила важную информацию о промежутке времени, в котором определенный белок пребывает в неразвернутом состоянии. Этот промежуток определяет степень, с которой он накапливается».
Некоторые белки почти никогда не разворачиваются и не накапливаются, другие делают это при определенных условиях, третьи делают это постоянно. Подробная информация в новой работе облегчает изучение различий в том, почему они вообще существуют и что означают. Некоторые кривые денатурирования даже демонстрируют паттерны, которые говорят о том, что белки накапливаются после развертывания.
Агрегаты белка
Хотя многие ученые заинтересованы в агрегатах из-за ущерба, который они вызывают, другие думают об этом явлении иначе. Драммонд говорит, что стало очевидно, что некоторые агрегаты являются не просто мешками с мусором, плавающим по клетке; скорее, они содержат активные белки, которые продолжают делать свое дело.
Представьте, что вы видите издалека дым, поднимающийся от здания. Все вокруг него — это формы, которые вы принимаете за тела, вытащенные из обломков. Но если приблизиться, можно обнаружить, что это живые люди, которые вырвались из горящего здания и ждут скорую помощь. Примерно такое происходит при изучении агрегатов, говорит Драммонд: ученые обнаруживают, что вместо того, чтобы быть жертвами, белки в агрегатах тоже иногда могут быть выжившими. Это мощная тенденция биологии в настоящее время.
В целом эта работа предполагает, что белки являются любопытно динамичными структурами. Сначала они похожи на жесткие машины, работающие над определенными фиксированными задачами, для которых им нужна одна конкретная форма. Но на самом деле белки могут принимать разные формы в ходе своей нормальной работы. В случае необходимости их формы могут меняться так радикально, что будет казаться, будто они умирают, хотя в действительности они укрепляются. На молекулярном уровне жизнь может быть постоянным распадом и обновлением.
При какой температуре распадается белок у человека
Получить результаты
Компания «Новые Медицинские Технологии»
Результаты анализов
Получение результатов возможно только при подписании пункта 5.2 договора на предоставление медицинских услуг пациенту на платной основе. Если Вы не подписывали данный пункт, Вы сможете получить свой результат только при личном визите в медицинский центр НМТ при наличии товарного чека.
Заполняя форму, Вы соглашаетесь с Политикой обработки ПДн.
Мед. учреждениям
Сотрудничество с компанией «НМТ»
Пациентам
Статьи, новости, врачебный приём и другое
Поставщикам
Приглашаем к сотрудничеству поставщиков
Врачам
Приглашаем к сотрудничеству врачей всех специальностей
23392736 исследований мы сделали
на 01 Ноября 2021 г.
Здоровый интерес
Статьи на медицинскую тематику
Мы и СМИ
Публикации в СМИ о нашей компании
Ну кто сказал, что ваша идеальная температура — 36,6 °С? А если на градуснике 35,4 или 37,2 °С и вы при этом неплохо себя чувствуете? Стоит ли в этом случае бить тревогу, пачками глотать таблетки для профилактики и бежать в больницу?
Температура тела молодого здорового человека колеблется от 36,2 до 36,8 °С. И лишь для 5 % людей нормальными являются показатели ниже или выше среднестатистических. Вот почему одни, для кого характерны нижние пределы, при 37,2 °С «почти умирают», а другие подобного незначительного повышения просто не замечают.
Выяснить, какова норма лично для вас, можно, если при хорошем самочувствии измерить температуру утром, днем и вечером. Ведь в течение суток она изменяется: самой низкой бывает до полудня, когда организм еще спит, затем постепенно повышается и примерно к 16 часам достигает максимума.
Как правильно измерять температуру?
На разных участках тела температура кожи неодинакова, например, на ступне — всего около 20 °С. В спортивной медицине есть понятие средневзвешенной температуры кожи (СВТК), которая измеряется в пяти точках (в области лба, груди, кисти, бедра и голени).
Самый распространенный «домашний» способ узнать температуру — это поставить градусник под мышку. Но он наименее достоверен. Температура во рту колеблется в зависимости от съеденной холодной или горячей пищи. Лучше всего ставить градусник, причем только электронный, в ухо или прямую кишку.
Если термометра под рукой не оказалось, постарайтесь определить температуру, прикасаясь ко лбу губами или тыльной стороной ладони.
Что может влиять на температуру?
В первую очередь – индивидуальные характеристики организма. Как правило, у людей с замедленным обменом веществ температура ниже, чем у тех, у кого он устойчивый и высокий. Но если, несмотря на хорошее самочувствие, вы продолжаете волноваться из-за слишком низкой температуры тела, попробуйте излюбленный школьниками способ: на кусочек сахара капните несколько капель йода и съешьте его. Если столбик термометра поползет вверх, значит, все в порядке: организм работает исправно, а низкие показатели — ваша норма.
Факторы, влияющие на температуру женщины:
Менструальный цикл. За 2 недели до его начала, она, как правило, понижается, а в первый день — увеличивается.
Беременность. Без видимых причин на протяжении нескольких месяцев она у 30 % будущих мам бывает повышена на несколько десятых градуса.
Курение. Никотин препятствует нормальному кровообращению, снижает поступление кислорода в сосуды. Эти отклонения в системе и приводят к понижению температуры тела.
Возраст. Со временем она может менять свои «здоровые» показатели. К 65 годам они часто снижаются на 1-2°. В этом есть некоторые преимущества: например, женщинам становится легче переносить изнуряющую жару.
Генетика, образ жизни, окружающая среда. Правда, значение этих факторов не так велико.
Температура и спорт
Во время занятий спортом активизируются обменные процессы, увеличиваются сердечный выброс, минутный объем крови, ее приток к коже…Такие изменения приводят к повышению температуры. При обычных тренировках оно небольшое — несколько десятых градуса. К тому же наш мозг быстро компенсирует затраты на привычные упражнения и приводит показатели к норме. Другое дело — экстремальные нагрузки, когда восстановительный процесс занимает больше времени, так как изменения весьма значительны. Например, у марафонцев температура тела к финишу достигает 38,9 °С независимо от погоды. Если бы на подобный забег отважились вы, то столбик термометра мог бы подняться до 40 °С и выше. Просто у профессиональных спортсменов механизмы терморегуляции отработаны лучше, чем у обычных людей. Иными словами, они начинают потеть, когда сил в запасе еще предостаточно. А любитель часто уже задыхается, но при этом остается абсолютно сухим, что вредно для организма.
Отклонения от нормы
Бывают ситуации, в которых гипоталамусу, отвечающему за поддержание теплового баланса, необходима помощь извне. Жар – один из способов борьбы организма с инфекцией, когда воспалительный процесс заканчивается освобождением крови от ненужных химических элементов на клеточном уровне. Но если повышенная температура не падает ниже 38,5 °С несколько дней, необходимо начать принимать какое-нибудь жаропонижающее средство, потому что внутренние органы человека не могут долго функционировать при высокой температуре.
Помощь организму нужна и при понижении температуры до 35 °С, что случается из-за длительного переохлаждения (гипотермии). В этом случае необходимы согревающее питье и теплая одежда. Небольшое понижение температуры может наблюдаться и в посттравматический период, а также у людей преклонного возраста из-за малой активности или неполноценного питания.
Часто критические изменения температуры тела бывают вызваны неадекватным поведением самого человека. Последуйте советам: одевайтесь всегда в соответствии с погодой, не засиживайтесь в парилках и не прыгайте в прорубь сразу, как только решили стать моржом.
Интересные факты
Существует особый метод лечения — пиротерапия (от греческого «огонь»), когда человеку специально вводят пирогены — вещества, вызывающие жар. Лихорадочное состояние сопровождается активностью гипофизарно-надпочечниковой системы, ускорением в 2-3 раза кровотока во внутренних органах, стимуляцией иммунитета. При такой высокой температуре эффективней растворяются тромбы, рассасывается плотная рубцовая ткань, гибнут переродившиеся опухолевые клетки и восстанавливается деятельность нервной системы.
При какой температуре распадается белок у человека
Говоря разрушается, мы имеем в виду денатурацию протеина в процессе термической обработки.
Денатурацию пищевого белка мы видим во время готовки яичницы или жарки мяса. И это не уменьшает их пищевую ценность, а наоборот позволяет легче и эффективнее усваиваться. На примере яиц, если мы не будем их варить или жарить, а съедим сырыми, то они подвергнутся тому же самому разрушению молекулярных связей уже в нашем желудке за счет пищеварительных ферментов.
А вот с витаминами и минералами все немного сложнее, так как они при температурном воздействии легко разрушаются.
Но протеин мы пьем не ради витаминов, а ради содержащихся в нем аминокислот, с которыми ничего плохого не происходит и качество их усвоения и ценность не теряется.
Идея, что с протеином что-то может быть не так под влиянием температуры, возникла в попытке сделать с помощью протеина и кипятка протеиновый чай. Получалось что-то невнятное.
Происходило это из-за того, что сывороточный белок (самый популярный вид исходного сырья для высокобелковых смесей) под влиянием температуры сворачивается. Этот процесс называется коагуляцией.
Воздействие высокой температуры приводит к образованию нерастворимого коллоидного фосфата кальция, который выпадает в осадок. И получается пенка на молоке вместо протеинового чая.
Но вся эта технология прекрасно используется в сыроварении и нисколько не мешает нам наслаждаться этим вкусным продуктом. Поэтому протеиновый горячий чай пить можно, но не нужно.
А выпекать блины и кексы с протеином нужно!